EP0191930A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0191930A1
EP0191930A1 EP85115959A EP85115959A EP0191930A1 EP 0191930 A1 EP0191930 A1 EP 0191930A1 EP 85115959 A EP85115959 A EP 85115959A EP 85115959 A EP85115959 A EP 85115959A EP 0191930 A1 EP0191930 A1 EP 0191930A1
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fuel injection
valve
injection pump
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F02D1/12—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic
    • F02D1/122—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic control impulse depending only on engine speed
    • F02D1/127—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic control impulse depending only on engine speed using the pressure developed in a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/447—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means specially adapted to limit fuel delivery or to supply excess of fuel temporarily, e.g. for starting of the engine

Definitions

  • an adjustable full-load stop is provided, which is adjustable by means of an actuating piston, which can be displaced with a speed-dependent force against the force of a return spring.
  • the piston is acted upon by a control pressure which is modified in accordance with the density of the air supplied to the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the control pressure is derived from the pressure of a constant pressure source against which the reset space is decoupled by means of a throttle. To modify this pressure, a relief cross-section that can be adjusted by diaphragm pressure sockets can be controlled. The purpose of this device is to adjust a full load stop with a high working capacity, the path of which is controlled depending on the air density.
  • the fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the stop for the fuel quantity adjustment lever is adjusted in a simple and effective manner when the maximum speed is exceeded in the sense of a reduction in the maximum fuel injection quantity by means of the electrically controlled valve.
  • the maximum speed of the internal combustion engine can be limited in a simple manner, which is particularly advantageous when using an electrical control of the fuel injection quantity in the other operating areas of the internal combustion engine. If the normal fuel quantity control fails, this additional device can be used to prevent the maximum speed from being exceeded.
  • the internal combustion engine can also be switched off in a simple manner by the relief line remaining open at all times.
  • An advantageous embodiment consists in claim 2, whereby the use of a simple two-way valve is possible.
  • a particularly advantageous embodiment consists in the embodiment according to claim 5, with which it can be achieved that when the maximum speed or the maximum speed of the vehicle operated with the internal combustion engine is exceeded, a regulating steepness of injection quantities can be achieved by changing the speed, which corresponds to the usual regulation curves of fuel injection pump controllers.
  • the slope (P-degree) can also be varied with the duty cycle.
  • FIG. 1 shows a first embodiment play with a 3/2 valve and Figure 2 shows a second embodiment with a 2/2 solenoid valve.
  • FIG. 1 a part of a fuel injection pump is shown which e.g. can be a distributor injection pump.
  • a fuel quantity adjustment lever 2 which actuates a ring slide (not shown further) which can be displaced on a pump piston to control the fuel injection quantity.
  • an adjustable stop 3 which is part of an angle lever 4, which is fixed in the pump housing and can be rotated by a stylus 5.
  • This stylus is guided in a bore 8 and projects at right angles into a cylinder 9 arranged in the housing of the fuel injection pump.
  • An actuating piston 11 is guided in this and encloses a working space 14 on its one end face 12 in the cylinder 9.
  • this is constantly connected via a throttle bore 16 located on the end face 15 of the cylinder 9 to a space which is filled with pressure medium, the pressure of which is controlled as a function of the speed.
  • this space is the fuel-filled suction space J7 of the fuel injection pump, the supply of fuel being effected by a fuel feed pump 18, which draws fuel from a fuel reservoir 19 and whose delivery side can be relieved via a pressure control valve 20.
  • the fuel feed pump is driven in synchronism with the drive speed of the fuel injection pump and generates a speed-dependent pressure in the suction chamber 17 with the cooperation of the pressure control valve.
  • the actuating piston 11 has a contour 21 in the area of the penetration of the pin 5 into the cylinder 9 on its outer surface, through which the position of the scanning pin is determined when moving the control piston.
  • the rear side 22 of the actuating piston 11 encloses a resetting space 23 in the cylinder, in which a resetting spring 24 is arranged which acts on the rear side of the actuating piston.
  • a pressure line 25 leads from the resetting space 23 to a three-way valve 27.
  • One of the other connections of this valve is connected to a relief line 28 which leads to the fuel reservoir 19, while the third connection of the three-way valve leads via a pressure line 29 to the pressure side of the fuel feed pump.
  • the three-way valve is designed as a 3/2 solenoid valve which can be switched by a control device 30.
  • the control device receives the speed value of the internal combustion engine or. a control signal about the driving speed of a motor vehicle operated with the internal combustion engine. If necessary, further parameter inputs are provided with which a setpoint for a maximum speed or maximum speed is formed.
  • the control device compares the actual speed value with the target value and controls the three-way valve 27 when the target value is exceeded.
  • the three-way valve can be actuated in cycles with an adjustable pulse duty factor.
  • the valve then connects the pressure line 25 once with the relief line 28 and in its other position with the pressure line 29. In this way, the pressure in the reset space 23 can be modified.
  • the reset chamber In the rest position of the three-way valve shown, the reset chamber is connected to the pressure line 29, so that the actuating piston is hydraulically pressure-balanced and is in its extreme left position shown. If the maximum speed is exceeded, the reset space is relieved to the relief line 28, so that only the force of the spring 24 is effective as the restoring force and the control piston ben is moved to the right by the hydraulic pressure prevailing in the suction chamber 17.
  • the tracer pin is moved following the contour 21 into the cylinder 9 and the angle lever is pivoted under the action of a return spring 6 so that the full load stop 3 shifts the fuel quantity adjustment lever 2 in the direction of the shortage
  • a certain duty cycle, with which the three-way valve is controlled, allows a certain pressure to be set in the resetting space 23 and thus also the displacement rate of the adjusting piston 11. In this way, the regulating curve can be adjusted with regard to its steepness, also called the P-degree .
  • the supply voltage can also be applied to it by a switch 34, so that it is brought into the open position and connects the pressure line 25 to the relief line 28.
  • the internal combustion engine can be brought to a standstill by regulating the fuel injection quantity to a standstill.
  • a two-way valve 31 can also be used, as shown in FIG.
  • This valve is preferably also designed as a two-position valve and is seated in the connection between pressure line 25 and relief line 28. In the rest position shown, this connection is interrupted, while when the current is applied, the 2/2 solenoid valve connects the lines to one another.
  • the pressure line 29 is now connected directly to the pressure line 25 via a throttle 33.
  • This throttle acts as a decoupling throttle when, with the help of a clocked actuation of the 2/2 solenoid valve 31, the pressure in the reset room 23 to be modified.

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Abstract

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgeschlagen, deren Mengenverstellhebel (2) eine Wegbegrenzung in Form eines verstellbaren Anschlags (3) aufweist, der entsprechend der Verschiebung eines Stellkolbens (11) gemäß einer diesen aufgeprägten Kontur (21) einstellbar wird. Der Stellkolben ist dabei auf der einen Seite vom drehzahlabhängigen Druck des Saugraumes (17) der Kraftstoffeinspritzoumpe beaufschlagt und auf seiner Rückseite von einer in einem Rückstellraum angeordneten Rückstellfeder (24), deren Wirkung durch einen änderbaren Steuerdruck überlagert ist. Bei Normalbetrieb herrscht im Rückstellraum (23) der Druck des Saugraumes (17), während bei Überschreiten einer Höchstdrehzahl oder -geschwindigkeit der Rückstellraum entlastet wird und dadurch der verstellbare Anschlag (3) in Richtung Mindermenge verschoben wird.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht von einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer solchen durch die DE-OS 31 46 499 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ist ein verstellbarer Vollastanschlag vorgesehen, der durch einen Stellkolben verstellbar ist, der mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist. Zusätzlich zur Rückstellfeder wird der Kolben durch einen Steuerdruck beaufschlagt, der entsprechend der Dichte der den Brennräumen der Brennkraftmaschine zugeführten Luft modifiziert wird. Der Steuerdruck wird dabei vom Druck einer Konstantdruckquelle abgeleitet, gegenüber der der Rückstellraum mittels einer Drossel abgekoppelt ist. Zur Modifizierung dieses Druckes ist ein durch Membrandruckdosen verstellbarer Entlastungsquerschnitt steuerbar. Diese Einrichtung hat den Zweck mit einem hohen Arbeitsvermögen einen Vollastanschlag zu verstellen, dessen Weg in Abhängigkeit von der Luftdichte gesteuert wird.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit Hilfe des elektrisch gesteuerten Ventils der Anschlag für den Kraftstoffmengenverstellhebel in einfacher und wirksamer Weise bei Überschreiten der Höchstdrehzahl im Sinne einer Reduzierung der Kraftstoffhöchsteinspritzmenge verstellt wird. Auf diese Weise kann in einfacher Weise die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine begrenzt werden, was insbesondere bei Verwendung einer elektrischen Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge in den übrigen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine von Vorteil ist. Bei Ausfall der normalen Kraftstoffmengensteuerung kann mit dieser Zusatzeinrichtung ein Überschreiten der Höchstdrehzahl vermieden werden. Zudem läßt sich mit der Ausgestaltung der Erfindung auch in einfacher Weise die Brennkraftmaschine abstellen, indem die Entlastungsleitung ständig geöffnet bleibt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht im Anspruch 2, wodurch der Einsatz eines einfachen Zweiwegeventils möglich ist. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht in der Ausgestaltung nach Anspruch 5, mit der erreicht werden kann, daß bei Überschreiten der Höchstdrehzahl oder der Höchstgeschwindigkeit des mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeugs eine Abregelsteilheit von Einspritzmengen über Drehzahländerung erreicht werden kann, die den üblichen Abregelkurven von Kraftstoffeinspritzpumpenreglern entspricht. Dabei kann mit dem Tastverhältnis auch die Steilheit (P-Grad) variiert werden.
    • Zeichnung
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend . beschrieben. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem 3/2-Ventil und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem 2/2-Magnetventil.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 ist ein Teil einer Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, die z.B. eine Verteilereinspritzpumpe sein kann. Diese weist in bekannter Weise einen Kraftstoffmengenverstellhebel 2 auf, der einen nicht weiter gezeigten, auf einem Pumpenkolben verschiebbaren Ringschieber zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge betätigt. Er liegt bei Volllaststellung an einem verstellbaren Anschlag 3 an, der Teil eines Winkelhebels 4 ist, der im Pumpengehäuse ortsfest gelagert ist und von einem Abtaststift 5 verdreht werden kann. Dieser Abtaststift ist in einer Bohrung 8 geführt und ragt rechtwinklig in einen im Gehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordneten Zylinder 9 hinein. In diesem ist ein Stellkolben 11 geführt, der auf seiner einen Stirnseite 12 in dem Zylinder 9 einen Arbeitsraum 14 einschließt. Dieser ist über eine an der Stirnseite 15 des Zylinders 9 befindliche Drosselbohrung 16 ständig mit einem Raum verbunden, der mit Druckmittel gefüllt ist, dessen Druck drehzahlabhängig gesteuert wird. Dieser Raum ist im ausgeführten Beispiel der mit Kraftstoff gefüllte Saugraum J7 der Kraftstoffeinspritzpumpe, wobei die Versorgung mit Kraftstoff durch eine Kraftstofförderpumpe 18 erfolgt, die aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 19 Kraftstoff ansaugt und deren Förderseite über ein Drucksteuerventil 20 entlastbar ist. Die Kraftstofförderpumpe wird synchron zur Antriebsdrehzahl der Kraftstoffeinspritzpumpe angetrieben und erzeugt im Saugraum 17 unter Mitwirkung des Drucksteuerventils einen drehzahlabhängigen Druck.
  • Der Stellkolben 11 weist im Bereich des Eindringens des Abstiftes 5 in den Zylinder 9 an seiner Mantelfläche eine Kontur 21 auf, durch die die Stellung des Abtaststiftes beim Verschieben des Stellkolbens bestimmt wird. Die Rückseite 22 des Stellkolbens 11 schließt in dem Zylinder einen Rückstellraum 23 ein, in dem eine Rückstellfeder 24 angeordnet ist, die die Rückseite des Stellkolbens beaufschlagt. Vom Rückstellraum 23 führt eine Druckleitung 25 ab, zu einem Dreiwegeventil 27. Einer der anderen Anschlüsse dieses Ventils ist mit einer Entlastungsleitung 28 verbunden, die zum Kraftstoffvorratsbehälter 19 führt, während der dritte Anschluß des Dreiwegeventils über eine Druckleitung 29 zur Druckseite der Kraftstoffförderpumpe führt. Das Dreiwegeventil ist im gezeigten Beispiel als 3/2-Magnetventil ausgebildet, das von einer Steuereinrichtung 30 schaltbar ist. Die Steuereinrichtung erhält als Steuersignal den Drehzahlwert der Brennkraftmaschine bzw. . ein Steuersignal über die Fahrgeschwindigkeit eines mit der Brennkraftmaschine betriebenen Kraftfahrzeugs. Gegebenenfalls sind weitere Parametereingänge vorgesehen, mit denen ein Sollwert für eine Höchstdrehzahl bzw. Höchstgeschwindigkeit gebildet wird.
  • Die Steuereinrichtung vergleicht den Istdrehzahlwert mit dem Sollwert und steuert bei Überschreiten des Sollwertes das Dreiwegeventil 27 an. Die Ansteuerung des Dreiwegeventils kann dabei getaktet erfolgen mit einstellbarem Tastverhältnis. Das Ventil schaltet dann die Druckleitung 25 einmal mit der Entlastungsleitung 28 zusammen und in seiner anderen Stellung mit der Druckleitung 29 zusammen. Auf diese Art und Weise kann der Druck im Rückstellraum 23 modifiziert werden. In der gezeigten Ruhestellung des Dreiwegeventils ist der Rückstellraum mit der Druckleitung 29 verbunden, so daß der Stellkolben hydraulisch druckausgeglichen ist und sich auf seiner äußersten linken gezeigten Position befindet. Wird die Höchstdrehzahl überschritten, so wird der Rückstellraum zur Entlastungsleitung 28 hin entlastet, so daß als Rückstellkraft nur noch die Kraft der Feder 24 wirksam ist und der Stellkolben durch den im Saugraum 17 herrschenden hydraulischen Druck nach rechts verschoben wird. Dabei wird der Abtaststift der Kontur 21 folgend in den Zylinder 9 hineinbewegt und der Winkelhebel unter Einwirkung einer Rückstellfeder 6 so geschwenkt, daß der Vollastanschlag 3 den Kraftstoffmengenverstellhebel 2 in Richtung Mindermenge verschiebt.
  • Durch ein bestimmtes Tastverhältnis, mit dem das Dreiwegeventil angesteuert wird, läßt sich ein bestimmter Druck im Rückstellraum 23 einstellen und damit auch die Verschieberate des Stellkolbens 11. Auf diese Art und Weise läßt sich die Abregelkurve bezüglich ihrer Steilheit, auch P-Grad genannt, einstellen.
  • Ergänzend zu der oben beschriebenen Ansteuerung des Dreiwegeventils kann dieses auch durch einen Schalter 34 mit der Versorgungsspannung beaufschlagt werden, so daß es in geöffnete Stellung gebracht wird und die Druckleitung 25 mit der Entlastungsleitung 28 verbindet. Bei entsprechend ausgestalteter Kontur 21 läßt sich dadurch ein Stillsetzen der Brennkraftmaschine erzielen, indem die Kraftstoffeinspritzmenge bis zum Stillstand abgeregelt wird.
  • Statt des in Figur 1 verwendeten Dreiwegeventils kann auch ein Zweiwegeventil 31 verwendet werden, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Dieses Ventil ist vorzugsweise auch als Zweistellungsventil ausgebildet und sitzt in der Verbindung zwischen Druckleitung 25 und Entlastungsleitung 28. In seiner gezeigten Ruhestellung ist diese Verbindung unterbrochen, während bei Strombeaufschlagung das 2/2-Magnetventil die Leitungen miteinander verbindet. Zusätzlich ist nun die Druckleitung 29 über eine Drossel 33 unmittelbar mit der Druckleitung 25 verbunden. Diese Drossel wirkt als Abkuppeldrossel dann, wenn mit Hilfe einer getakteten Ansteuerung des 2/2-Magnetventils 31 der Druck im Rückstellraum 23 modifiziert werden soll. Bei Daueröffnung des Ventils 31 wird der Rückstellraum ganz entlastet, so daß der Stellkolben 11 soweit verschoben wird, daß der Mengenverstellhebel in Abstellposition gebracht wird.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Saugraum (17), der mit Kraftstoff gefüllt ist, dessen Druck drehzahlabhängig gesteuert wird, mit einem Kraftstoffmengenverstellhebel (2), der durch einen Regler verstellbar ist, mit einem Anschlag (3) für den Kraftstoffmengenverstellhebel (2) durch den dessen Stellweg in Richtung Kraftstoffeinspritzmengenvergrößerung begrenzbar ist und der durch einen Stellkolben (11) verstellbar ist, der einerseits dem im Saugraum (17) herrschenden Kraftstoffdruck ausgesetzt ist und andererseits einen Rückstellraum (23) begrenzt und dort von einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, die durch einen in Abhängigkeit von Betriebsparametern gesteuerten Kraftstoffdruck modifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellraum (23) Kraftstoff mit im Saugraum (17) herrschenden Druck zuführbar ist und der Rückstellraum über ein elektrisch gesteuertes Ventil (27, 31), das durch eine elektrische Steuereinrichtung (30) bei Überschreiten eines Höchstdrehzahl- oder Höchstgeschwindigkeitswertes gesteuert wird, mit einer Entlastungsleitung (28) verbindbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellraum (23) über eine Drossel (33) ständig mit dem Saugraum (17) verbunden ist und über das Ventil (31) mit der Entlastungsleitung (28) verbindbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (27) ein 3-Wegeventil ist, von dessen Anschlüssen einer mit dem Rückstellraum (23), einer mit dem Saugraum (17) und einer mit der Entlastungsleitung (28) verbunden ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (27, 31) ein 2-Stellungsventil ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (27, 31) von der Steuereinrichtung (30) getaktet betätigt wird.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben zusätzlich zur durch den unter Druck stehenden Kraftstoff, aufgebrachten Rückstellkraft von einer Rückstellfeder (24) belastet ist.
EP85115959A 1985-02-21 1985-12-13 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Expired EP0191930B1 (de)

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DE19853506041 DE3506041A1 (de) 1985-02-21 1985-02-21 Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

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EP0191930B1 EP0191930B1 (de) 1988-06-01

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DE (2) DE3506041A1 (de)

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EP0191930B1 (de) 1988-06-01
DE3506041A1 (de) 1986-08-21
JPS61192819A (ja) 1986-08-27
DE3563092D1 (en) 1988-07-07

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