DE1932600C3 - Kraftstoffeinspritzanlage für selbstzündende Brennkraftmaschinen mit Änderung des Spritzbeginns - Google Patents

Description

30

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für selbstzündende Brennkraftmaschinen mit Änderung des Spritzbeginns nurtels eines mit dem Pumpenkolbenantrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelten Stellkolbens, welcher entgegen einer J5 Rückstellkraft durch den drehzahlabhängigen Druck einer von einer Förderpumpe geförderten Flüssigkeit verstellbar ist der über ein mit einem durch eine Feder verstellbar belasteten Steuerkolben arbeitendes Drucksteuerventil gesteuert ist, und mit zusätzlicher Änderung des Druckes der Flüssigkeit in Abhängig von der Last

Bei dem Betrieb von Dieselmotoren, denen der Kraftstoff unmittelbar in den Verbrennungsraum eingespritzt wird, ist es erforderlich, den Einspritzzeitpunkt mit steigender Belastung zu späteren Zeiten hin zu verschieben. Hierzu werden sogenannte Spritzversteller verwendet, die bei gebräuchlichen Einspritzausrüstungen als hydraulische Spritzverteiler ausgebildet sind (DE-AS 1055 294 und DE-AS 1092727).

Bei den bekannten Kraftstoffeinspritzünlagen ist das so Drucksteuerventil von den Mitteln zur Änderung des Druckes in Abhängigkeit von Motoirkenngrößen wie der Last getrennt, was abgesehen von einem wesentlich größeren erforderlichen Bauraum auch den Nachteil hat, daß Fehler in der exakten angestrebten Drucksteuerung entstehen, da zwei unabhängig: voneinander wirkende Drucksteuerorgane vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgab«! 2iigrunde, eine Einspritzanlage zu entwickeln ohne die Nachteile der bekannten Anlagen. m>

Diese Aufgabe wird erfindungsgerriaß dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit von der Last und vorzugsweise weiteren Betriebsparametern die Kraft der Feder über einen Federkraftversteller elektromagnetisch änderbar ist.

Diese Lösung hat gegenüber den bekannten Anlagen den Vorteil, daß die grundlegende Drucksteuerung beispielsweise drehzahlabhängig und die der überlagerten Kenngrößen abhängige Steuerung durch ein einziges Ventil erfolgt. Infolge der Verwendung eines Elektromagneten kann ein derartiges Drucksteuerventil von einem elektronischen Steuergerät angesteuert werden, das auf verhältnismäßig einfache Weise weitere Kenngrößen wie Abgas, Temperatur usw. berücksichtigt Eine besonders genaue Steuerung ist dann möglich, wenn der Steuerkolben oder der Elektromagnet einen Stellungsrückmelder aufweist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Das in der Figur dargestellte Druckregelventil ist mit der elektromagnetischen Steuereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse 10 untergebracht Das untere Ende des Gehäuses 10 enthält eine Regelfeder 11, die einerseits an einem Regelkolben 12 und andererseits an dem Anker 13 der elektromagnetischen Steuereinrichtung anliegt Der Regelkolben 12 ist in einem Zylinder 14, der die beiden öffnungen 15 und 16 aufweist, axial beweglich angeordnet Auf die Fläche 17 des Zylinders wirkt der Druck der Kraftstofförderpumpe, einer Flügelzellenpumpe 18. Die öffnungen 15 und 16 des Zylinders 14 sind mit der Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe 18 verbunden; genauso führt eine Verbindung von einem nicht in der Figur dargestellten Kraftstofftank zur Nisderdruckseite der Flügelzellenpumpe. Die Hochdruckseite der Flügelzellenpumpe ist über eine Drossel 19 konstanten Querschnittes oder zusätzlich dazu über ein Rückschlagventil 20 mit einem hydraulischen Spritzversteller 21 verbunden. Der hydraulische Spritzversteller 21 weist einen Verstellkolben 22 auf, der in einem Zylinder 23 gegen die Kraft einer Feder 24 arbeitet Bei dem Hebel 25 ist die Verstellbewegung des Spritzverstellers abnehmbar und auf nicht in der Figur gezeigte Elemente einer Einspritzpumpe übertragbar. Um die beim Regelkolben des Druckregelventils sowie beim Verstellkolben des Spritzverstellers anfallenden Leckverluste aufzufangen, sind jeweils die Räume hinter den beiden Kolben 12 und 22 mit der Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe 18, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, verbunden. Der Zylinder 14 weist zu diesem Zweck die öffnung 16 auf. Der bewegliche Anker 13 der elektromagnetischen Steuereinrichtung wird gegen die Kraft einer Rückstellfeder 30 von dem elektromagnetischen Feld einer Arbeitswicklung 31 bewegt Die Größe des von dem Anker 13 zurückgelegten Weges hängt dabei von der Höhe des bei 32 -der Arbeitswicklung zugeführten Stromes ab. Zur Stabilisierung kann ein Rückmeldeglied angeordnet sein. Die Rückstellfeder 30 liegt fest an einem mit dem Gehäuse 10 verschraubten Deckel 33, der ebenfalls von dem von der Arbeitswicklung 31 erzeugten magnetischen Feld durchflossen ist, an. Die Stromzufuhr 32 ist mit einem elektronischen Steuergerät 34 verbunden, dem bei 35 die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden physikalischen Größen zugeführt sind. Das Steuergerät 34 gibt darüber hinaus an seinem Ausgang 36 eine Größe ab, die weiteren elektrisch verstellbaren Einrichtungen einer nicht gezeigten Einspritzpumpe zugeführt sind. Der Hebel 25 des Spritzverstellers 21 ist mit einem Rückmelder 40 verbunden, dessen Ausgangsgröße ebenfalls dem elektronischen Steuergerät 34 zugeführt ist. Bei 41 ist eine Verbindung der Druckseite der Flügelzellenpumpe 18 zu der nicht in der Figur dargestellten Einspritzpumpe angedeutet.

Die beschriebene Anordnung arbeitet folgenderma-

ßem Der Druck der Flügelzellenpumpe la wirkt auf die Fläche 17 des Regelkolbens 12, dadurch wird dieser Kolben gegen die Kraft der Regelfeder Il bewegt, und es wird ein Teil der öffnung 1:5 als wirksamer Durchflußquerschnitt freigegeben. Da die öffnung 15 mit der Niederdruck- oder Saugseite der Flügelzellenpumpe 18 verbunden ist, wird von dem Kolben 12 im Zusammenspiel mit der öffnung IS die Wirksamkeit eines Bypasses verändert Die Hochdruckseite der Flügelzellenpumpe ist ferner entweder nur über eine Drossel 19 oder zusätzlich dazu über ein Rückschlagventil 20 mit dem hydraulischen Spritzversteller 21 verbunden. Schnelles Ansteigen des Druckes als Folge von schnellen Drehzahlerhöhungen kann bei zusätzlich vorhandenem Rückschlagventil 20 ohne Verzögerung auf den Spritzversteller 21 einwirken. Außerdem wird dann das Reaktionsmoment des Hochdruckpumpenantriebs über die daraus resultierende Drucksteigerung auf der Verstellkolbenseite durch das Schließen des Rückschlagventils abgefangen. Schnell abfallende Drükke können in diesem Fall jedoch niclht mit der gleichen Geschwindigkeit sondern nur mit einer durch die Wirksamkeit der Drossel 19 vorgegebene Aöfallgeschwindigkeit an dem Spritzversteller auftreten. Um nun weitere lastabhängige Korrekturen, insbesondere bei elektronisch geregelten Einspritzanlagen, zu berücksichtigen, kann durch Bewegen des Ankers 13 die Rückstellkraft der Regelfeder U verändert werden, was sich auf die Größe des Durchflußquerschnitts zwischen dem Regelkolben 12 und der öffnung 15 auswirkt Als Reaktion auf den vom Steuergerät 34 gelieferten Strom bewegt sich der Anker 13 gegen die Kraft der Rückstellfeder 30 in Abhängigkeit von der Belastung des Motors. Auf diese Weise wird der Einspritzzeitpunkt nicht nur von der Drehzahl der Flügelzellenpumpe 18, sondern auch von dem Steuergerät 34 gelieferten Strom, der nach einer vorgegebenen Funktion lastabhängig ist verändert Bei konstanter Drehzahl würde ohne die erfindungsgemäße Einrichtung auch der Einspritzzeitpunkt unverändert bleiben. Durch Einführen der erfindungsgemäßen Einrichtung jedoch kann bei einer konstanten Drehzahl des Dieselmotors entsprechend seiner Belastung der Zeitpunkt des Einspritzbeginnes verändert werden.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch die Bewegung des Ankers die Rückstellkraft der Regelfeder 11 vermindert Es ist jedoch genausogut eine Ausführungsform denkbar, bei der durch die Bewegung eines Ankers die Rückstellkraft einer der Feder 11 analogen Feder vergrößert wird. Die zusätzliche Steuerwirkungen herbeiführenden Stromänderungen in der Arbeitswicklung der elektromagnetischen Steuereinrichtung haben dann lediglich entgegengesetztes Vorzeichen wie bei der vorstehend beschriebenen Anordnung.

Um zu erreichen, daß der Wert der Spritzverstellung sehr genau einem vorgegebenen Sollwert entspricht kann der Hebel 25 des Spritzverstellers 21 mit einem Rückmelder 40 verbunden sein, der die Bewegung des Hebels 25 in eine von dem Steuergerät 34 verarbeitbare Größe umwandelt

Die Flügelzellenpumpe 18 dient im allgemeinen gleichzeitig als Förderpumpe, die den Kraftstoff in dem Hochdruckteil der eigentlichen Einspritzpumpe fördert Aus diesem Grund ist bei 41 schematisch die Verbindung zu einer nicht in der Figur dargestellten Einspritzpumpe angedeutet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Kraftstoffeinsprtasntege für seJbstzflndende Brennkraftmaschinen mit Änderung des Spritzbeginns mittels eines mit dem Pumpenkolbenantrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelten Stellkolbens, welcher entgegen einer Rückstellkraft durch den drehzahlabhängigen Druck einer von einer Förderpumpe geförderten Flüssigkeit verstellbar ist, über ein mit einem durch eine Feder verstellbar belasteten Steuerkolbert arbeitendes Drucksteuerventil gesteuert ist, und mit zusätzlicher Änderung des Druckes der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Last, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Last und vorzugsweise weiteren Betriebsparametern die Kraft der Feder (11) über einen Federicraftversteller (13) elektromagnetisch änderbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzanlage mich Anspruch 1, dadurch gekfisnzeichnet, daß der Anker (13) eines M Hubmagneten (31, 33) als Federkraftversteller (11) dient

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (13, 31, 33) oder der Steuerkolben (12) einen Stellungsrückmelder (40) aufweist