DE2612940C2 - Drehzahlregler für die Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Arbeitsraum 11 ein. Vom Arbeitsraum 11 führt eine Axi- häuse nach außen geführt ist und dort durch einen kraft-

albohrung 12 in einen Raum 13, der über eine Leitung 14 schlüssig auf ihr sitzenden Verstellhebel 52 verdreht

eine Verbindung zur Bohrung 10 der Zylinderbüchse 9 werden kann.

besitzt Die Axialbohrung 12 ist durch ein in Richtung Zwischen dem Befestigungspunkt der Regelfederan-

Arbeitsraum 11 belastetes Ventilglied 15 verschließbar. 5 Ordnung 47 und der Achse 45 befindet sich der Ansatz-

Die Verbindungsleitung 14 ist über eine Ringnut 17 am punkt einer Fliehkraftreglermuffe 56, die auf einer Reg-

Umfang des Pumpenkolbens und eine mit dieser ver- lerachse 58 durch Fliehgewichte 59 axial verschiebbar

bundenen Längsnut 18 entsprechend der Drehbewe- ist Die Fliehgewichte 59 sitzen in Taschen 60, die fest

gung des Pumpenkolbens nacheinander mit einzelnen in mit einem Zahnrad 61, das auf der Reglerachse sitzt,

die Bohrung 10 mündenden Druckleitungen 20 verbind- io befestigt sind. Das Zahnrad 61 wird durch ein fest mit

bar. Die Druckleitungen 20 sind entsprechend der Zahl der Antriebswelle 2 verbundenes Antriebszahnred 63

der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine angetrieben, und die von dem Zahnrad 61 über die Ta-

gleichmäßig um die Zylinderbohrung IC verteilt und sehen 60 mitgenommenen Fliehgewichte 59 werden da-

führen zu den nicht dargestellten Einspritzventilen der bei entsprechend der Drehzahl radial nach außen be-

Brennkraftmaschine. Bei jedem Druckhub des Pumpen- 15 wegt und heben mit nasenförmig ausgebildeten Teilen

kolbens 8 wird der Kraftstoff über die Axialbohrung 12, 64 die Fliehkraftreglermuffe 56 an. Bei Anlage der Flieh-

den Raum 13, die Verbindungsleitung 14 und die Längs- kraftreglermuffe 56 an dem Reglerhebel 41 wird somit

nut 18 einer der Druckleitungen 20 zugeführt Beim die drehzahlabhängige Fliehkraft durch Hebelüberset-

Saughub gelangt der Kraftstoff aus einem Saugraum 24 zung auf den Reglerhebel entgegen der Kraft der Re-

über eine Versorgungsleitung 23, die in die Bohrung 10 20 gelfederanordnung 47 übertragen. Damit der Abstand

mündet, und eine von in gleicher Zahl und Anordnung des Ansatzpunktes der von der Reglermuffe übertrage-

an der Mantelfläche des Pumpenkolbens vorhandenen nen Fliehkraft von der Achse 45 stets gleich bleibt, ist an

Längsnuten 22 in den Arbeitsraum U. Beim Druckhub dieser Stelle eine Kugel 65 in den Reglerhebel 41 einge-

des Pumpenkolbens wird durch dessen Drehung die preßt bzw. ein kugeliges Muffenende drückt gegen eine

Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 23 und 25 ebene Fläche des Regelhebels.

den Längsnuten 22 unterbrochen, so daß die vom Pum- Sobald das durch die Fliehkraft bewirkte rechtsdrepenkolben geförderte Kraftstoffmenge den Drucklei- hende Moment am Reglerhebel 41 größer ist als das tungen zugeführt werden kann. durch die Regelfederanordnung 47 erzielte linksdrehen-Zur Regelung der geförderten Kraftstoffmenge ist de Moment, wird die Muffe 28 nach unten bewegt in der Arbeitsraum 11 über eine axiale Sackbohrung 26 im 30 Richtung einer Minderung der Kraftstoffeinspritzmen-Pumpenkolben 8 und eine die Sackbohrung schneiden- ge. Dies geschieht solange, bis am Reglerhebel 41 wiede Querbohrung 27 mit dem Saugraum 24 verbindbar. der ein Gleichgewicht der Kräfte herrscht Mit der Querbohrung27 arbeitet ein Kraftstoffmengen- In Fig. 2 ist im Vergleich zu Bekanntem ein Funkstellglied in Form einer auf den Pumpenkolben ver- tionsdiagramm des erfindungsgemäßen Reglers dargeschiebbaren Muffe 28 zusammen, die durch ihre Stel- 35 stellt, bei dem über der Ordinate die zur Brennkraftmalung den Zeitpunkt bestimmt, zu dem bei der Aufwärts- schine geförderte Einspritzmenge und über der Abszisbewegung des Pumpenkolbens 8 die Querbohrung 27 se die Drehzahl aufgetragen ist Wie eingangs beschriegeöffnet und eine Verbindung zwischen Arbeitsraum 11 ben handelt es sich bei dem Regler um einen Leerlaufund dem Saugraum 24 hergestellt wird. Ab diesem Zeit- und Endregler, d. h. daß bei Überschreiten der Leerlaufpunkt wird die Pumpenförderung unterbrochen. Durch 40 drehzahl bzw. der Enddrehzahl die Kraftstoffeinspritzdie Verstellung der Muffe 28 kann somit die zur Ein- menge abgeregelt wird. Im dazwischenliegenden Drehspritzung gelangende Kraftstoffmenge bestimmt wer- zahlbereich wird die Kraftstoffeinspritzmenge über das ^den· Gaspedal und den Verstellhebel 52 willkürlich verän-Die Versorgung des Saugraumes 24 mit Kraftstoff dert mit einem reglergegebenen Einfluß über der Dreherfolgt durch eine Kraftstoffpumpe 32, die Kraftstoff 45 zahl n. Während die Kennlinie I der Abregelung im aus einem Vorratsbehälter ansaugt und über einen For- Leerlauf entspricht, entspricht die Kennlinie II der Abderkanal 33 in den Saugraum 24 fördert Um einen dreh- regelung bei Höchstdrehzahl bei einer vorgegebenen zahlabhängigen Druck zu erhalten, ist in einem Bypass Kraftstoffeinspritzmenge. So beginnt die Kraftstoff-

der Kraftstoffpumpe 32 eine gesteuerte Drosselstelle menge bei eingestelltem Leerlauf, d. h. bei Leerlaufstel-

angeordnet Die Größe der Drosselstelle ist durch 50 lung des Verstellhebels 52, bei Überschreiten der Dreheinen Kolben 36 änderbar, der auf seiner Rückseite von zahl ti\ abzunehmen, wodurch auch die Drehzahl wieder einer Feder 37 und den saugseitigen Kraftstoffdruck der abnimmt, bis eine konstante Leerlaufdrehzahl erreicht Pumpe 32 und auf seiner Vorderseite durch den im For- ist.

derkanal herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt ist Die Kennlinie II zeigt den Verlauf dei Abregelung Zur Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge wird die 55 der Kraftstoffmenge Q bei Enddrehzahl, wobei die AbMuffe 28 durch einen Reglerhebel 41, der mit einem regelung bei kleineren zugemessenen Kraftstoffmengen Kugelkopf 42 in eine Ausnehmung 43 der Muffe 28 bei einer höheren Drehzahl η erfolgt als bei größeren greift, verstellt Der Reglerhebel ist dabei auf einer Ach- zugemessenen Kraftstoffmengen. Die zugemessene se 45 als festen Drehpunkt gelagert. Die Position dieser Kraftstoffmenge hängt, wie oben ausgeführt von der Achse kann durch nicht weiter dargestellte Mittel, z. B. 60 jeweiligen Belastung der Brennkraftmaschine ab. Fährt durch einen Exzenter zur Erzielung einer Grundeinstel- ein Fahrzeug beispielsweise bergauf, wird stärker Gas lung, verändert werden. Am äußersten gegenüberüe- gegeben, d. h. mehr Kraftstoff zugemessen als bei kongenden Ende des Reglerhebels 41 ist eine Regelfederan- stanter Talfahrt. Das gleiche gilt für Beschleunigungen Ordnung 47 befestigt, deren Funktion und Aufbau in den bei denen ebenfalls mehr Kraftstoff zugemessen wird Fig.2 und 3 dargestellt ist. Am anderen Ende ist die 65 als bei Normalfahrt. Durch die Kennlinie III ist der Regelfederanordnung über einen Verbindungsbolzen Kraftstoffmengenverlauf über der Drehzahl dargestellt mit einem Verstellhebel 50 verbunden, der fest auf wenn der Verstellhebel 52 auf volle Kraftstoffmenge einer Betätigungswelle 53 sitzt, die dicht durch das Ge- eingestellt ist Wie ersichtlich nimmt die Kraftstoffmen-

ge mit der Drehzahl zu. Bei der Drehzahl /J3 erfolgt dann als Maximaldrehzahl für diesen Lastzustand die Abregelung. Ein derartiger Verlauf der Vollastmenge ist bei vielen Brennkraftmaschinen erwünscht. Nicht hingegen erwünscht ist dieser Verlauf bei geringeren zugemessenen Kraftstoff mengen, also im Teillastbereich. Da die Einspritzmenge stärker ansteigt als die eigentliche Mengenbedarfslinie ergeben sich unstabile Regelbereiche, die zu Rucken des Fahrzeugs und Weglaufen der Brennkraftmaschine führen. Deshalb ist im Teillastbereich nicht die gestrichelt dargestellte Kennlinie IV, die parallel zur Kennlinie III verläuft, erwünscht, sondern eine Kraftstoffänderung über der Drehzahl gemäß der Kennlinie V, bei der mit steigender Drehzahl die Kraftstoffmenge konstant bleibt bzw. leicht abnimmt Dadurch liegt die Menge mit zunehmender Drehzahl unter dem eigentlichen Mengenbedarf. Bei jeder Stellung des Verstellhebels 52 zwischen Leerlauf und Enddrehzahl entstehen dann Kraftstoffdrehzahlkennlinien, die parallel zu der Kennlinie V verlaufen, bei größerer eingestellter Menge oberhalb von Kennlinie V, bei kleinerer unterhalb. Ein derartiges Abnehmen der Kraftstoffmenge über der Drehzahl wird dadurch erreicht, daß sich die Länge der Regelfederanordnung 47 mit zunehmender Drehzahl im Teillastbereich vergrößert, wodurch die Muffe 28 in Richtung Nockenring geschoben und damit die Einspritzmenge verkleinert wird. Diese Änderung erfolgt durch eine sogenannte Angleichfeder, die in dem Zwischendrehzahlbereich eine gleichmäßige Wegänderung pro Drehzahleinheit erfährt Bei Vollast jedoch muß diese Angleichfeder ausgeschaltet sein, um vom Verlauf der Kennlinie V zu dem der Kennlinie III zu gelangen.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Regelfederanordnung 47 sind zwischen zwei Verbindungsteilen, welche mit dem Reglerhebel 41 bzw. über die Welle 53 mit dem Verstellhebel 52 verbunden sind, zwei Federn eingespannt Die Verbindungsteile bestehen aus einer Verbindungsstange 67 und einem Bügel 68. Der Bügel 68 ist über den Verbindungsbolzen 49 an eine Lasche 69 gekoppelt die fest mit der Welle 53 des Verstellhebels 52 verbunden ist Die Arme 70 des Bügels 68 verlaufen weitgehend dchsparallel und besitzen hakenförmige, nach innen ragende Enden 71. An diesen Enden liegt ein erster Einspannfederteller 73 an, dessen Innenteil 74 nabenförmig ausgebildet ist und von der Verbindungsstange 67 durchdrungen wird. In der Nähe des Grundes der Arme 70 ist ein weiterer Einspannfederteller 75 angeordnet mit einem ebenfalls nabenförmig ausgebildeten Innenteil 76. Die Verbindungsstange 67 wird durch die Federteller 73,75 geführt und sitzt mit der Stirnseite 77 ihres dem Federteller 75 zugewandten Endes auf dem Grund 78 des Bügels 68 auf. Kurz vor dem Ende ist an der Verbindungsstange 67 eine Ringnut 79 angeordnet, in die ein Sicherungsring 80 eingesetzt ist An dem Sicherungsring 80 liegt der zweite Federteller 75 an, der dafür eine Abdrehung Sl aufweist

Zwischen den Federtellern 73 und 75, ebenfalls von der Stange 67 durchdrungen, ist ein dritter Federteller 83 angeordnet, der, wie die anderen Federteller, ein nabenförmiges Innenteil 84 aufweist Zwischen dem Federteller 73 und dem Federteller 83 ist eine Angleichfeder 85 angeordnet zwischen dem Federteller 83 und dem Federteller 75 eine Endabregelfeder 86. Um für die Regelfeder 86 eine ausreichende Vorspannung zu ermöglichen, ist der Federteller 83 an einem Sicherungsring 87 abgestützt, der in einer Ringnut 88 der Stange 67 angeordnet, ist Der Federteller 83 hat somit auf der Stange 67 nur einen Freiheitsgrad in Richtung Federteller 75. Um einen als Anschlag dienenden Teil (89) am Federteller 83 zu erhalten, ist eine entsprechende Abdrehung in der Innenbohrung des Federtellers vorgesehen. Das nabenförmige Innenteil 84 des Federtellers 83 ist in Richtung auf den ersten Federteller 73 verlängert, wodurch der mögliche Weg der Angleichfeder 85 begrenzt ist. Außerdem ist die Angleichfeder 85 steifer als die Regelfeder 86 ausgebildet. Während der Drehzahlsteigerung im Teillastbereich wird die Angleichfeder 85 zusammengeschoben, so daß gegen Ende der maximalen Drehzahl, d. h. kurz vor Abregelbeginn, die Federtelier 73 und 83 zusammenstoßen. Erst danach kann bei weiterer Drehzahlzunahme die Regelfeder 86 zusammengeschoben werden. Bei Vollast hingegen, d. h. bei Durchtreten des Gaspedals, wird der Federteller 84 von vornherein zum Federteller 73 geschoben, d. h. die Angleichfeder wird ausgeschaltet und der Fliehkraftversteller des Reglers beginnt bei der Drehzahl n₃ die Feder 86 zusammenzuschieben und damit die Muffe 28 zur Verminderung der Kraftstoffeinspritzmenge zu verschieben.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Verbindungsstange 67 über einen Kopf 91 mit dem Reglerhebel 41 gekoppelt. Zwischen Kopf 91 und Reglerhebel 41 ist eine Feder 92 angeordnet. In F i g. 1 nimmt der Regler Startstellung ein, d. h. die Feder 92 schiebt das Ende des Reglerhebels 41 vom Kopf 91 weg. Dies führt dazu, daß die Muffe 28 weitest möglich nach oben geschoben wird, so daß der Weg der Bohrung 27 bis zum Aufsteuern verhältnismäßig lang ist, d. h. daß eine Überkraftstoffmenge für den Start zur Brennkraftmaschine gefördert wird. Sobald dann nach Starten die Leerlaufdrehzahl erreicht ist ist auch die Feder 92 zusammengeschoben. Das Ende des Reglerhebels 41 liegt jedoch noch nicht am Kopf 91 an. Dies geschieht erst beim Überschreiten der Leerlaufdrehzahl.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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unstabile Regelbereiche mit Rucken beim Fahren und

Patentanspruch: Weglaufen der Brennkraftmaschine ergeben. Bei Volllast hingegen ist es in vielen Fällen erwünscht, die geDrehzahlregler für die Kraftstoffeinspritzpumpe samie zum Beispiel mit steigender Drehzahl zunehmeneiner Brennkraftmaschine, mit einem um eine Achse 5 de Vollastfördermenge unbeeinflußt beizubehalten,
schwenkbaren und ein Fördermengenverstellglied Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Drehder Kraftstoffeinspritzpunipe betätigenden Regler- zahlregier gemäß dem Hauptpatent hinsichtlich eines hebel mit einem Regelarm, an dem eine drehzahlab- Angleichverhaltens so weiterzubilden, daß bei Teillasthängige Kraft und eine dieser entgegenwirkende betrieb eine Angleichung erfolgt, ohne daß sich bei Regelfederanordnung (47), die mit einem willkürlich 50 Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine eine Angleibetätigbaren Verstellhebel (52) verbunden ist, an- chung der Kraftstoffeinspritzmenge über der Drehzahl greifen, wobei die Regelfederanordnung wenigstens ergibt

zwei hintereinander geschaltete, mit unterschiedli- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die chen Kennlinien versehene Druckfedern verschiede- kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gener Vorspannung aufweist, von denen eine als End- 15 löst

abregelfedsr (86) dient sowie ein erstes, mit dem Durch die DE-OS 2035 946 ist zwar eine Kraftstoff-Vefstellhebel (52) über eine Lasche (69) verbun- einspritzpumpe bekannt mit einem Drehzahlregler, bei denes Verbindungsteil und ein zweites, mit dem Reg- dem auch eine Aiigleichfeder zur Hauptregelfeder in lerhebel (41) verbundenes Verbindungsteil aufweist, Reihe geschaltet ist, wobei die Angleichfeder vorgewelche Verbindungsteile an den jeweils der Lasche 20 spannt ist Diese Einrichtung hat die Aufgabe, die je-(69) und dem Reglerhebel (41) abgewandten Enden weils notwendige Höchstkraftstoffeinspritzmenge zu Einspannfederteller (75, 73) aufweisen, die als Wi- begrenzer,, und zwar in einer Ausgestaltung für eine derlager der eingespannten und dabei die Verbin- Einstellung einer Startmehreinspritzmenge gefolgt von dungsteile bei Ausgangsstellung derselben in Anlage einer positiven Kraftstoffmengenangleichung im obezueinander bringenden Druckfedern der Regelfe- 25 ren Drehzahlbereich und in einer anderen Ausgestalderanordnung dienen, wobei die benachbarten En- tung für die Bereitstellung einer Startmehrkraftstoffeinden dieser Druckfedern sich an einem Zwischenfe- spritzmenge gefolgt von einer negativen Angleichung derteller (83) abstützen, der auf einem der Verbin- der Einspritzmenge im mittleren Drehzahlbereich sowie dungsteile geführt ist und von der unter der größe- einer positiven Angleichung im oberen Drehzahlberen Vorspannung stehenden Endabregelfeder (86) 30 reich. Der Regler arbeitet in einem Fall als Alldrehzahlauf einen festen Anschlag an diesem Verbindungsteil regler, bei dem die Hauptregelfeder unterschiedlich gedrückt ist, nach Patent 23 35 194, dadurch ge- vorgespannt wird, so daß bei mehr oder weniger hoher kennzeichnet, daß der Zwischenfederteller Drehzahl die Abregelung erfolgt. Zuvor ist bei jeder der (83) zu der die geringere Vorspannung aufweisen- bekannten Ausführungen die in Reihe vorgeschaltete, den, als Angleichfeder (85) dienenden Druckfeder 35 nicht beeinflußbare Angleichfeder wirksam und erst hin einen als Anschlag ausgebildeten Teil (89) auf- dann, wenn diese ihren Regelweg bis Erreichen der Vorweist, der zur Anlage am Einspannfederteller (73) spannung der Hauptregelfeder erreicht hat, erfolgt der des anderen der Verbindungsteile dient und daß die Abregelvorgang. Somit kann im Teillastbereich keine in Lasche (69) über den Vorstellhebel (52) soweit der Tendenz anders verlaufende Kennlinie erzielt werschwenkbar ist, daß in dessen Vollaststellung der als 40 den wie im Vollastbereich bzw. es katin die Angleichung Anschlag ausgebildete Teil (89) des Zwischenfeder- in verschiedenen Lastbereichen nicht unterbunden wertellers (83) an dem Einspannfederteller (73) des an- den.

deren der Verbindungsteile zur Anlage kommt. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im fol-

45 genden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine Verteilerpumpe, deren Regler eine erfindungsgemäße Federanordnung

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für die aufweist,

Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine Fig.2 ein Wirkdiagramm des erfindungsgemäßen

entsprechend der Gattung des Patentanspruchs, nach 50 Reglersund

Patent2336 194. Fig.3 die in Fig. 1 dargestellte Federanordnung in

Solche durch die DE-PS 23 36 194 des Hauptpatents vergrößerter Darstellung.

bekannte, als Leerlaufendregler ausgebildete Drehzahl- In F i g. 1 ist ein Regler an eine Verteilereinspritzpumregler werden für Fahrzeugmotoren verwendet, um ei- pe bekannter Bauart angebaut. In einem Gehäuse 1 einen starken Laststoß beim Gasgeben zu vermeiden. Mit 55 ner Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige diesen Reglern wird nur der Leerlauf und die maximale Brennkraftmaschinen ist eine Antriebswelle 2 gelagert. Vollastdrehzahl geregelt Der dazwischenliegende Diese ist mit einer Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt, die Drehzahl- und Lastbereich wird direkt übers Gaspedal entsprechend der zu versorgenden Zahl von nicht dar- und die Reglermechanik gesteuert. Die Regelfeder ist gestellten Einspritzdüsen mit Nocken 4 versehen ist, die vorgespannt und regelt bei Überschreiten der maxima- 60 über ortsfeste Rollen 5 durch die Drehung der Antriebslen Vollastdrehzahl ab. welle 2 bewegt werden. Dadurch wird ein mit der Stirn-Je nach der durch die Einlaß- und Absteuerquer- nockenscheibe 3 gekuppelter und auf diese durch eine schnitte bestimmte Einspritzmengencharakteristik ist nicht dargestellte Feder gepreßter Pumpenkolben 8 in bei manchen Pumpen eine sogenannte Angleichung er- eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende wünscht. Eine derartige Angleichung ist auch dann er- 65 Bewegung versetzt.

wünscht, wenn im Teillastbereich, d. h. zwischen Leer- Dieser Pumpenkolben arbeitet in einer in das Gehäu-

lauf und Vollast, die Einspritzmenge mit der Drehzahl se 1 eingesetzten, oben verschlossenen Zylinderbüchse

stärker ansteigt als der eigentliche Bedarf, wodurch sich 9 mit einer Zylinderbohrung 10 und schließt dort einen