EP0297267A1 - Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

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EP0297267A1
EP0297267A1 EP88107922A EP88107922A EP0297267A1 EP 0297267 A1 EP0297267 A1 EP 0297267A1 EP 88107922 A EP88107922 A EP 88107922A EP 88107922 A EP88107922 A EP 88107922A EP 0297267 A1 EP0297267 A1 EP 0297267A1
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EP
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spring
lever
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controller according
additional
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EP88107922A
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French (fr)
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Günter Dipl.-Ing. Bofinger
Carl Dipl.-Ing. Sauren
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
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
    • F02D1/04—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 by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D1/04—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 by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors
    • F02D1/045—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 by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors characterised by arrangement of springs or weights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • 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
    • F02D1/10—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance mechanical

Definitions

  • the invention relates to a speed controller for fuel injection pumps according to the preamble of claim 1.
  • the intermediate spring also acts when idling, which leads to a steep increase in proportionality and thus to an unfavorable idling behavior.
  • the intermediate spring rests directly on the tensioning lever, which is why unstable partial load characteristics occur in the idling range, in which the delivery rate swings up and down over a larger speed range and higher and lower idling speeds occur. Otherwise, if the idle speed is adjusted slightly, there is a disadvantageous increase in the delivery rate.
  • the characterizing part of claim 1 solves the problem set out in the previous state of the art and achieves a stable degree of proportionality in no-load operation due to the fixed biasing force of the additional spring and avoids an increase in delivery rate in the partial load range.
  • the speed range of the injection pump can be changed.
  • FIG. 1 shows a speed controller designed as an adjusting speed controller for a fuel injection pump designed as an adjusting injection pump in a schematic, non-scale representation
  • FIG. 2 shows a speed-displacement function diagram of the variable speed controller in FIG. 1
  • Figure 3 shows a device of the additional spring in axial section and enlarged view.
  • a pump piston 11 of a fuel injection pump - which is preferably used for supplying fuel to a self-igniting internal combustion engine for motor vehicles - is turned into a reciprocating and simultaneously rotating movement (stroke-rotation movement) by means not shown. transferred.
  • a T-shaped relief channel 12, which runs in the pump piston 11, leads from a pump work chamber (not shown), which is delimited, among other things, by the pump piston 11, to the outer surface of the pump piston 11 and is there there by a ring slide Controlled via 13.
  • the relief channel 12 is opened sooner or later, thereby interrupting the injection of the fuel; the axial position of the ring slide 13 thus determines the injection quantity.
  • the ring slide 13 is displaced by a start lever 14 which is pivotable about an axis 15 and engages with a pin 16 in a groove 7 of the ring slide 13 for its actuation.
  • a speed signal transmitter 18 which is driven synchronously by means of the engine speed, engages, which by means of centrifugal weights 19 shifts an adjusting sleeve 20 which bears on the start lever 14 in a force-locking manner.
  • the distributor injection pump is shown at a standstill, in which an idling and starting spring 21 keeps the starting lever 14 pressed in the starting position shown; in this the control slide 3 assumes a position for an additional starting quantity which corresponds to the maximum useful stroke at the start.
  • the flyweights 19 move apart so that the start lever 14 is pivoted about the axis 15 until it strikes a stop 22 of a tensioning lever 23 and the starting additional quantity is thereby limited.
  • the tensioning lever 23 is pivotally mounted on the axis 15 and is loaded by a control spring 25, which holds it in contact with a full-load stop.
  • a control spring 25 which holds it in contact with a full-load stop.
  • the position of the adjusting lever 26 corresponds to the respective load - entered for example by the accelerator pedal of the vehicle - in connection with the desired speed or torque request of the driver of the internal combustion engine.
  • An auxiliary spring 28 according to the invention is arranged in the same way as the control spring 25, as shown in FIG.
  • the adjusting lever 26 is connected to an eyelet of the control spring 25.
  • the other eyelets of the control spring 25 is connected to a retaining bolt 29.
  • the retaining bolt goes through an opening of the clamping lever 23 and has two annular grooves on the part protruding from the clamping lever.
  • a locking ring 33 is introduced into a groove.
  • the additional spring 28 designed as a compression spring rests.
  • the additional spring 28 is preloaded between a further cup-shaped spring plate 36 which is arranged at the end of the holding bolt 29 and is held by a retaining ring 37 inserted into an annular groove.
  • the spring washers 30 and 36 are axially fixed by the locking rings 33 and 37 of the retaining bolt 29. Between these two spring washers 30, 36, the additional spring 28 is preloaded, the preload of which can be changed by the shims 32 and 34.
  • the additional spring 28 acts coaxially to the control spring on the tension lever 23 and acts counter to the restoring force of the speed signal generator, i.e. the additional spring 28 acts in the same direction as the force of the control spring 25.
  • FIG. 3 shows a control map of the speed controller according to the invention, in which the engine speed n in revolutions per minute is plotted on the abscissa and the path s in millimeters of the ring slide 13 is plotted on the ordinate.
  • the behavior of the adjuster is determined by the characteristic of the idle spring 21, the control spring 25 and the additional spring 28. Such sizes influence the idle operation.
  • P-degree degree of non-uniformity
  • the path of the second spring plate 31 in the direction of the first spring plate 36 can be set by the choice of the spacing of the locking rings 33 and 37.
  • the bias of the additional spring 28 can be adjusted.
  • the influence of the additional spring 28 can be clearly seen from FIG.
  • the regulating slide is regulated at the starting quantity and at a certain speed, followed by an area 40 in which the idling start spring is effective as the engine speed increases, followed by the idling area 41 and an area 42 in which the regulating spring 25 is effective.
  • the individual curves show the regulation process at intermediate speeds.
  • area 41 the idling area in which the additional spring is effective, the P-degree is changed by the above measures and thus the changes in slope of the individual regulation curves so that the P-degree is smaller.
  • the P degree at idle is stable and there is no sudden increase in output.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird ein Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen mit zwei zusammenwirkenden um eine Achse schwenkbaren Hebeln (14, 23), an denen einerseits mindestens eine Regelfeder (25) und dieser Kraft entgegen mindestens ein Drehzahlsignalgeber (18) angreift, vorgeschlagen, wobei an einem der beiden Hebel eine vorgespannte Zusatzfeder (28) angreift. Hierdurch wird eine sehr feine Leerlaufeinstellung ermöglicht, unabhängig von den übrigen Regelfedern und es wird erreicht, daß der P-Grad im Leerlauf stabil ist und kein plötzlicher Mengenanstieg mehr stattfindet.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritz­pumpen nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei bekannten Drehzahlreg­lern dieser Gattung, vgl. DE-OS 35 00 341, wirkt jedoch die Zwi­schenfeder auch im Leerlauf, was zu steilem Proportionalitätsanstieg und somit zu einem ungünstigen Leerlaufverhalten führt. Im Stand der Technik liegt die Zwischenfeder unmittelbar auf dem Spannhebel auf, daher kommt es im Leerlaufbereich zu instabilen Teillastkennlinien, bei denen im Leerlaufbereich die Fördermenge über einen größeren Drehzahlbereich auf- und abschwingt und höhere und niedere Leerlauf­drehzahlen sich einstellen. Wird im übrigen die Leerlaufdrehzahl ge­ringfügig verstellt, so tritt nachteiligerweise ein starker Anstieg der Fördermenge ein.
    • Vorteile der Erfindung
  • Ausgehend von einem gattungsgemäßen Drehzahlregler wird mit dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 das im vorstehenden Stand der Tech­nik dargelegte Problem gelöst und durch die feste Vorspannkraft der Zusatzfeder ein stabiler Proportionalitätsgrad im Leerlauf erreicht und ein Fördermengenanstieg im Teillastbereich vermieden. Durch Än­ derung der Vorspannkraft und des Weges ist der Drehzahlbereich der Einspritzpumpe veränderbar.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­chen beschrieben. Mit der Ausgestaltung des Drehzahlreglers nach An­spruch 2 wird ein Weg gewiesen, die Zusatzfeder auszubilden und am Spannhebel anzuordnen. Mit den Ausgestaltungen des Drehzahlers nach den Ansprüchen 3 bis 6 erreicht man eine sicher wirkende und platz­sparende Anordnung der Zusatzfeder am Spannhebel und an der Regel­feder.
    • Zeichnung
  • Eine Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung beschrieben und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen als Verstelldrehzahlregler ausgebildeten Drehzahlregler für eine als Verstelleinspritzpumpe ausgebildete Kraftstoffeinspritzpumpe in schematischer, unmaßstäblicher Darstellung; Figur 2 ein Dreh­zahl-Weg-Funktionsdiagramm des Verstell-Drehzahlreglers in Figur 1; und Figur 3 eine Einrichtung der Zusatzfeder in Axialschnitt und vergrößerter Darstellung.
    • Beschreibung der Ausführung
  • Bei einem Verstell-Drehzahlregler in Figur 1 wird ein Pumpenkolben 11 einer Kraftstoffeinspritzpumpe - die vorzugsweise für die Kraft­stoffversorgung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine für Kraft­fahrzeuge verwendet wird - durch nicht dargestellte Mittel in eine hin- und hergehende, sowohl gleichzeitig rotierende Bewegung (Hub-Dreh-Bewegung) versetzt. Von einem nicht dargestellten, u. a. durch den Pumpenkolben 11 begrenzten Pumpenarbeitsraum führt ein im Pumpenkolben 11 verlaufender T-förmiger Entlastungskanal 12 zur Man­telfläche des Pumpenkolbens 11 und wird dort durch einen Ringschie­ ber 13 gesteuert. Bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens 11 wird nach Zurücklegen eines bestimmten Hubes und je nach Position des Ring­schiebers 13 der Entlastungskanal 12 früher oder später aufgesteuert und hierdurch die Einspritzung des Kraftstoffes unterbrochen; die axiale Lage des Ringschiebers 13 bestimmt somit die Einspritzmenge.
  • Der Ringschieber 13 wird durch einen Starthebel 14 verschoben, der um eine Achse 15 schwenkbar ist und mit einem Zapfen 16 in eine Nut 7 des Ringschiebers 13 für dessen Betätigung eingreift. Am anderen Ende des Starthebels 14 greift ein mittels der Motordrehzahl syn­chron angetriebener Drehzahlsignalgeber 18 an, der mittels Fliehge­wichte 19 eine Verstellmuffe 20 verschiebt, die am Starthebel 14 kraftschlüssig anliegt. Dargestellt ist die Verteilereinspritzpumpe im Stillstand, bei welcher eine Leerlauf- und Startfeder 21 den Starthebel 14 in der dargestellten Ausgangslage gedrückt hält; in dieser nimmt der Regelschieber 3 eine Stellung für eine Startmehr­menge ein, die dem maximalen Nutzhub beim Start entspricht. Nach dem Starten des Motors schieben sich die Fliehgewichte 19 auseinander, so daß der Starthebel 14 um die Achse 15 so lange geschwenkt wird, bis dieser an einem Anschlag 22 eines Spannhebels 23 anschlägt und hierdurch die Startmehrmenge abgeregelt ist.
  • Der Spannhebel 23 ist auf der Achse 15 schwenkbar gelagert und durch eine Regelfeder 25 belastet, die ihn in Anlage an einen Vollast­anschlag hält. Mittels eines Verstellhebels 16 wird die Einstellung änderbar, die beim Abregeln des Drehzahlsignalgebers überwunden werden muß. Dabei entspricht die Stellung des Verstellhebels 26 dem jeweiligen - beispielsweise durch das Gaspedal des Fahrzeugs einge­gebenen - Last in Verbindung mit dem gewünschten Drehzahl- bzw. dem Drehmomentwunsch des Fahrers der Brennkraftmaschine.
  • Gleichwirkend zur Regelfeder 25 ist, wie in Figur 2 dargestellt, erfindungsgemäße eine Zusatzfeder 28 angeordnet. Der Verstellhebel 26 ist mit einer Öse der Regelfeder 25 verbunden. Die anderen Ösen der Regelfeder 25 ist mit einem Haltebolzen 29 verbunden. Der Halte­bolzen geht durch eine Öffnung des Spannhebels 23 und hat an dem aus dem Spannhebel ragenden Teil zwei Ringnuten. In eine Nut ist ein Sicherungsring 33 eingebracht. Auf diesem Sicherungsring 33 liegt eine Ausgleichsscheibe 34 auf, und darauf ein "hutförmiger" axial verschiebbarer Federteller 30, dessen "Hutrand" Richtung Spannhebel geht und dort an einem weiteren tropfförmigen Federteller 31 an­liegt, an dem seinerseits der Spannhebel 23 anliegt.
  • Auf dem "hutförmigen" Rand des axial verschiebbaren Federtellers 30 liegt eine weitere Ausgleichsscheibe 32 auf, auf der die als Druck­feder ausgebildete Zusatzfeder 28 aufliegt. Die Zusatzfeder 28 wird zwischen einem weiteren am Ende des Haltebolzens 29 angeordneten ersten topfförmigen Federteller 36, der von einem in eine Ringnut eingesetzten Sicherungsring 37 gehalten wird, vorgespannt. Die axiale Festlegung der Federteller 30 und 36 erfolgt jeweils durch die Sicherungsringe 33 und 37 des Haltebolzens 29. Zwischen diesen beiden Federtellern 30, 36 ist die Zusatzfeder 28 vorgespannt, deren Vorspannung durch die Ausgleichsscheiben 32 und 34 verändert werden kann. Die Zusatzfeder 28 greift koaxial zur Regelfeder am Spannhebel 23 an und wirkt entgegengesetzt der Rückstellkraft des Drehzahl­signalgebers, d.h. die Zusatzfeder 28 wirkt gleichsinnig der Kraft der Regelfeder 25.
  • In Figur 3 ist ein Regelkennfeld des erfindungsgemäßen Drehzahl­reglers dargestellt, in dem über der Absizze die Motordrehzahl n in Umdrehungen pro Minute und über der Ordinate der Weg s in Millimeter des Ringschiebers 13 aufgezeichnet ist. Das Verhalten des Verstell­reglers wird bestimmt durch die Charakteristik der Leerlauffeder 21, der Regelfeder 25 und der Zusatzfeder 28. Derartige Größen beein­flussen den Leerlaufbetrieb. Gerade bei einem Leerlaufbetrieb, in dem verhältnismäßig niedere Leerlaufdrehzahlen eingehalten werden sollen, ist der Ungleichförmigkeitsgrad (P-Grad) der Einspritz­mengenänderung über der Drehzahl niedrig, so daß sich einzelne, die Leerlaufdrehzahl beeinflussende Faktoren stark auswirken. Um sowohl einen optimalen P-Grad im Leerlauf zu realisieren, als auch den För­dermengenanstieg bei den Teillastkurven zu vermeiden, ist eine Rege­lung erforderlich, die nur in einem engen Drehzahlbereich arbeitet. Erfindungsgemäß kann durch die Wahl des Abstands der Sicherungsringe 33 und 37 der Weg des zweiten Federtellers 31 Richtung erster Feder­teller 36 eingestellt werden. Durch Verändern der Stärke der Aus­gleichsscheiben 32 und 34 kann die Vorspannung der Zusatzfeder 28 eingestellt werden.
  • Aus Figur 3 ist der Einfluß der Zusatzfeder 28 deutlich erkennbar. Der Regelschieber wird bei der Startmenge und bei bestimmter Dreh­zahl abgeregelt, danach folgt bei zunehmender Motordrehzahl ein Bereich 40, in dem die Leerlaufstartfeder wirksam ist, danach folgt der Leerlaufbereich 41 und ein Bereich 42, in dem die Regelfeder 25 wirksam ist. Die einzelnen Kurven zeigen den Abregelverlauf bei Zwischendrehzahlen. Im Bereich 41, dem Leerlaufbereich, in dem die Zusatzfeder wirksam ist, ist der P-Grad durch obige Maßnahmen und damit die Steigungsänderungen der einzelnen Abregelkurven so verän­dert, daß der P-Grad kleiner ist. Der P-Grad im Leerlauf ist stabil und es findet kein plötzlicher Fördermengenanstieg mehr statt.

Claims (7)

1. Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen mit einem um eine Achse schwenkbaren Spannhebel (23), an dem eine verstellbare Regelfeder (25) entgegen einer Rückstellkraft angreift,
die ein Drehzahlsignalgeber (18) erzeugt und mittels eines ein Ein­spritzmengenverstellglied der Pumpe verstellenden, und um eine Achse schwenkbaren zweiten Hebel (14) nach Anlage an einem Anschlag des Spannhebels (23) auf letzteren übertragbar ist
mit einer an einem der beiden Hebel angreifenden Leerlauffeder (21) und midestens einer zwischen den Hebeln angeordneten, als Druck­feder ausgebildeten Startfeder, die bis zur Anlage des zweiten He­bels (14) am Spannhebel (23) zusammendrückbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine vorgespannte Zusatzfeder (28) in Reihe zur Regelfeder (25) ge­schaltet ist.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (28) koaxial zur Regelfeder (25) am ersten Hebel (23) angreift.
3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (28) als Druckfeder ausgebildet und zwischen der Regelfeder (25) und der dieser abgewandten Seite des Spannhebels (23) angeordnet ist.
4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endabschnitt der Regelfeder (25) an dem einen Ende eines Bol­zens (29) eingehängt ist, der durch eine Öffnung des Spannhebels (23) hindurchragt, und am anderen Ende einen ersten Federteller (36) für die Zusatzfeder (28) aufweist.
5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (29) ein zweiter Federteller (30) axial verschiebbar ist, an dessen Innenfläche sich die Zusatzfeder abstützt und dessen Außenfläche der der Regelfeder (25) entgegengesetzten Seite des Spannhebels (23) zugewandt ist.
6. Drehzahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Federteller (30) hutförmig ausgebildet ist und zwischen dem zweiten Federteller (30) und der Zusatzfeder (28) und/oder dessen Sicherungsring (33) jeweils mindestens eine Ausgleichsscheibe (34) einfügbar ist.
7. Drehzahlregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Festlegung der Federteller (31 u. 36) mittels jeweils eines Sicherungsringes (33 u. 37) des Bolzens (29) erfolgt.
EP88107922A 1987-06-27 1988-05-18 Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen Ceased EP0297267A1 (de)

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