DE2804038A1

DE2804038A1 - Einspritzpumpe mit elektronisch gesteuertem vollastanschlag

Info

Publication number: DE2804038A1
Application number: DE19782804038
Authority: DE
Inventors: Werner Faupel; Karsten Dipl Ing Hummel; Johannes Locher; Ernst Ritter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1979-08-09
Also published as: FR2416352B1; GB1587704A; US4243004A; FR2416352A1; JPS54111014A; JPS6054484B2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einspritzpumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wie sie aus der DE-OS 2 453 576 bekannt ist. Dort wird der Anschlag über einen elektrischen Stellmotor und eine Gewindespindel durch eine elektronische Steuerung eingestellt. Bei einem Ausfall eines elektrischen Teils bleibt der Vollastanschlag in der gerade eingestellten Stellung stehen, was für die Betriebssicherheit nachteilig ist. So kann der Vollastanschlag beispielsweise bei der Kaltstartmengeneinstellung stehenbleiben, wenn gerade während des Startvorgangs ein Defekt in der elektrischen Anlage auftritt. Bei einer Betriebsfortsetzung ist dann überhaupt kein Vollastanschlag mehr wirksam.

Aus der DE-OS 1 811 561 ist ferner noch ein durch einen Elektromagnet schwenkbarer Vollastanschlag bekannt. Es gibt hier allerdings nur zwei Anschlagstellungen, einmal für Kaltstart und einmal für Warmstart. Zwischenstellungen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl, Lufttemperatur, Ladedruck od.dgl. sind nicht möglich.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einspritzpumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei der der Vollastanschlag auch bei Ausfall eines elektrischen Teils wirksam bleibt und eine unerwünschte Überfettung der Eihspritzmenge auch ohne Regelung

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der Stellung des Vollastanschlags sicher verhindert.

Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Anschlag durch die Steuerung über einen hubsteuerbaren Elektromagneten entgegen der Wirkung einer vorgespannten Feder einstellbar und bei stromlosem Elektromagneten durch die Feder in seine eine reduzierte Vollastmenge bestimmende Endlage verschiebbar ist.

Vorteile der Erfindung

Durch die Verwendung eines hubgesteuerten Elektromagneten, der gegen die Wirkung einer vorgespannten Feder den Anschlag verstellt, wird bei Ausfall eines elektrischen Teils sicher erreicht, daß der Vollastanschlag stets in seine Grundstellung durch die vorgespannte Feder zurückgeschoben wird, wobei diese Grundstellung so gewählt ist, daß bei Vollast kein überfettetes Gemisch eingespritzt wird, sondern nur eine reduzierte Vollastmenge. Die mechanische Funktionsfähigkeit der Einspritzpumpe wird bei Ausfall der Vollastanschlagregelung nicht beeinträchtigt, so daß der Verbrennungsmotor umweltfreundlich weiterbetrieben werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe handelt es sich um eine betriebsgerochte Reduzierung der Vollastmenge und nicht hur um eine Startmengenfreigabe oder Startmengenentriegelung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.

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Zur Anpassung an verschiedene Reglertypen und Einspritzpumpengrößen kann die Vorspannung der Feder einstellbar sein. Ferner kann besonders vorteilhaft zur exakten Einstellung der Mindervo11astmenge und gegebenenfalls der maximal erforderlichen Kaltstartmenge mindestens eine, vorzugsweise beide Endlagen des Anschlags gegenüber der Regelstange einstellbar sein. '

Weiter kann,- um eine Beschädigung äes Heylers der Einspritzpumpe zu vermeiden und um die Stellkraft des Elektromagneten zu begrenzen, zwischen dem Regler für die Regelstangenbewegung und der Regelstange ein Schleppglied vorgesehen sein, das beim Anliegen der Regelstange am Anschlag durch den Regler durchdrückbar ist, wobei hierdurch die maximale vom Regler auf die Regelstange aufbringbare Kraft begrenzt ist. Vorteilhaft weist das Schleppglied hierzu eine vorgespannte Feder auf, wobei auch hier die Federvorspannung einstellbar sein kann.

Besonders geeignet für einen nachträglichen Anbau eines Vollastanschlags an eine vorhandene Einspritzpumpe ist eine Ausbildung des Anschlags als zweiarmiger, schwenkbarer Hebel, wobei ein Ende mit der Regelstange und das andere freie Ende mit dem hubsteuerbaren Elektromagneten zusammenwirkt. Der schwenkbare Hebel kann besonders einfach in einem Durchbruch des Reglergehäuses gelagert und der hubsteuerbare Elektromagnet auf dem Reglergehäuse aufgesetzt sein.

Durch die Anordnung des hub steuerbaren Elektromagneten mit Weggeber als steuerbarer Servokreis können von praktisch beliebig vielen Motorparametern abhängige Vollastlinien mit beliebigem Verlauf eingestellt werden, d.h.,

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der Magnet kann nicht nur die Startübermenge freigeben, sondern auch die wie immer geformte angestrebte Vollastlinie, unabhängig vom mechanischen Regler oder dessen Charakteristik,einstellen.

Durch die Anordnung des Weggebers kann der sich aus dem Elektromagnet, dem Weggeber und der elektronischen Steuerung bzw. Regelung bestehende Stellservo den Anschlag exakt in Abhängigkeit der wesentlichen gewählten Einflußgrößen einstellen, wie z.B. Luftdruck, Drehzahl, Temperatur, Ladedruck und andere. Der von diesen Größen abhängige Sollwert wird durch die elektronische Steuerung vorgegeben. Durch einen elektronischen Regler wird der Strom durch den Elektromagneten so lange verändert, bis dieser Sollwert mit dem Istwert der Stellung des Anschlags übereinstimmt.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausbildung eines verstellbaren Vollastanschlags in schematischer Darstellung mit direkter Kopplung des Vollastanschlags mit dem Elektromagneten und

Fig. 2 eine Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem der verstellbare Vollastanschlag durch

einen zweiarmigen Hebel gebildet ist, der über den hubsteuerbaren'Elektromagneten schwenkbar ist.

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Beschreibung der Erfindung

Bei beiden Ausführungsbeispielen werden für entsprechende· Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei der schematisierten Darstellung in den Fig. 1 und 2 ist die Regelstange 1 über ein, eine vorgespannte Feder aufweisendes Schleppglied 3 und einen Regelhebel 4 durch einen Fliehkraftregler 5 und eine Sollwerteinstellung 6 zwischen einer Stoppstellung 7 über eine reduzierte Mindervollastmengeneinstellung 8 bis zu einer maximalen Startmengeneinstellung 9 verschiebbar, wie dies gestrichelt angedeutet ist. Die Verschiebbarkeit der Regelstange 1 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. durch einen auf eine Nase 10 wirkenden Vollastanschlag 11 begrenzt, der über einen hubsteuerbaren Elektromagneten 12 verschiebbar ist, zwischen einer der reduzierten Volllastmengeneinstellung 8 und der maximalen Startmengeneinstellung 9 entsprechenden Stellung. Dazu ist der Vollastanschlag 11 an einer verschiebbaren, mit dem Magnetanker 13 des Elektromagneten 12 verbundenen Stange ' 14 angeordnet. Auf dieser Stange 14 ist ein Querstück 15 vorgesehen, das bei der Mindervollastmengeneinstellung 8 an einem Mindervollastmengenanschlag 8' anliegt und in der maximalen Startmengeneinstellung 9 an einem Maximal-Kaltstartmengenanschlag 9'. Durch eine vorgespannte Feder 16 wird das Querstück 15 bei stromlosem Magnet am Anschlag 8¹ gehalten und kann sich bei einer entsprechenden Strombeaufschlagung des Magneten 12 über eine elektronische Steuerung 17 in einem Hubbereich zwischen den Anschlägen 8¹ und 9¹ bewegen. Die elektronische Steuerung 17 erfaßt die für die Vollastmengenregelung erforderlichen Betriebszustände und Daten des Verbrennungsmotors, wie Kühlwassertemperatur, Drehzahl, Lufttemperatur Luftdruck bzw. Ladedruck u;'a. und Sollwerteinstellung Zur exakten Regelung ist die Stellung der Stange 14 über

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einen Weggeber 18 zur elektronischen Steuerung 17 zurückgeführt. Insbesondere bei Diesel-Motoren kann so die Einspritzmenge stets unter der Rauchgrenze gehalten werden, und zwar auch beim Starten des Motors in kaltem oder warmem Zustand, wobei bei Warmstart eine nur reduzierte Vollastmenge und bei kaltem Motor eine erhöhte Kaltstartvollastmenge eingespritzt wird. Beim Ausfall der elektronischen Steuerung ist der Magnet 12 stromlos, so daß dann in jedem Fall das Querstück 15 am Anschlag 8¹ anliegt und nur eine reduzierte Vollastmenge durch die nicht dargestellte Einspritzpumpe eingespritzt wird. Der Anschlag 8' kann z.B. in Form einer Stellmutter 8"¹ einstellbar sein.

Benötigt der Motor keine die Vollastmenge übersteigende Startmenge, dann sind die Einstellung 9 des Vollastanschlags 11 und der zugehörige Anschlag 9' in eine die Vollastmengeneinstellung bestimmende Lage 9" bzw. 9"¹ zurückgenommen.

Immer dann, wenn gegenüber der von der Bedienungsperson vorgegebenen Stellung des Regelhebels 4 eine durch die elektronische Steuerung 17 gesteuerte und durch die Lage des Anschlags 11 bestimmte verminderte Einspritzmenge eingespritzt werden soll, wird die Feder 2 des Schleppglieds 3 die Wirkung des gegen die Federkraft der Feder 16 arbeitenden Elektromagneten 12 unterstützt, so daß dieser relativ klein gewählt werden kann, ohne daß die Regelgenauigkeit darunter leidet.

Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 2 wird der Vollastanschlag 11 durch einen zweiarmigen Hebel 19 gebildet , der in einem Durchbruch 20 eines Reglergehäuses 21 schwenkbar gelagert ist. Das dem Anschlag 11 gegen-

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überliegende Ende des Hebels 19 ist mit einem Schlitz 22 versehen, in dem ein Zapfen 23 eines Stößels 14' des Magneten 12 aufgenommen ist. Der Hebel 19 liegt mit seinem oberen Ende im stromlosen Zustand des Magneten 12 am Mindervollastmengenanschlag 8" an, der durch eine einstellbare Schraube gebildet ist, während bei ganz angezogenem Anker der Anschlag 9" am Magneten 12 anliegt, wobei die vorgespannte Feder 16 den Stößel 14' bei stromlosem Magnet 12 sofort wieder verschiebt, so daß der Hebel 19 am Anschlag 8" anliegt. Bei diesem Beispiel nimmt der Anschlag 11 nur jeweils eine seiner beiden durch die Anschläge 8" und 9" bestimmten Endlagen ein.

Bei beiden Ausführungsbeispielen entsprechend den Fig. und 2 kann anstelle der elektronischen Steuerung 17 auch ein einfacher, z.B. schlüsselgesteuerter Anlaßschalter zur Umschaltung· des Vollastanschlags 11 in eine seiner beiden, die Startmengeneinstellung 9 oder die Mindervolllastmengeneinstellung 8 bestimmenden Endlagen verwendet sein.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die als Verstellhebel ausgebildete Sollwerteinstellung 6 und der Fliehkraftregler 5 und damit auch die Regelstange 1 in ihrer Stopplage gezeichnet, die sie bei stehendem Motor einnehmen. Der Verstellhebel 6 liegt dabei an einem Stoppanschlag 24 an. Wird beim Starten des Motors der Hebel 6 entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu seinem Maximalanschlag 25 verschwenkt, dann wird die Regelstange 1 bis zur Anlage der Nase 10 am Vollastanschlag 11 verschoben, welcher beim Startvorgang in seiner durch den Anschlag 9" begrenzten Startmengeneinstellung 9 steht.

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Ist der Motor angelaufen/, dann wird in bekannter Weise die Regelstange 1 durch den Fliehkraftregler 5 in ihre Vollaststellung oder eine andere beliebige Stellung zurückgenommen.

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Claims

ROBERT BOSCH GMBH,7OQO STUTTGART 1

Ansprüche

Einspritzpumpe, vorzugsweise für Dieselkraftstoff, bei der die Einspritzmenge durch Verschiebung einer Regelstange regelbar und durch einen Vollastanschlag begrenzbar ist, wobei der Vollastanschlag in Abhängigkeit verschiedener Betriebsgrößen des Motors über eine elektrische, vorzugsweise eine elektronische Steuerung bzw. Regelung einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vollastanschlag (11) durch die Steuerung (17) über einen hubsteuerbaren Elektromagneten (12) entgegen der Wirkung einer vorgespannten Feder (16) einstellbar und bei stromlosem Elektromagneten (12) durch die Feder (16) in seine eine reduzierte Vollastmenge bestimmende Endlage (8) verschiebbar ist.
2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1_r dadurch gekennzeichnet, daß die die reduzierte Vollastmenge bestimmende Endlage

(8) des Vollastanschlags (11) durch einen den Hub des Magnetankers (13) des Elektromagneten (12) begrenzenden Mindervollastmengenanschlag (8',8") bestimmbar ist.
3. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Endlage des Vollastanschlags (11) gegenüber der Regeistange (1) einstellbar ist.

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4. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet/ daß zwischen dem Regler für die Regelstangenbewegung und der Regeistange (1) ein Schleppglied (3) vorgesehen ist, das beim Anliegen der Regeistange (1) am Anschlag (11) vom Regler durchdrückbar ist.
5. Einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppglied (3) eine vorgespannte Feder (2) aufweist, durch die die vom Regler auf die Regelstange (1) maximal ausübbare Kraft begrenzt ist.
6. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vollastanschlag (11) ein Arm eines durch den Magneten (12) schwenkbaren zweiarmigen Hebel (19) gebildet ist.
7. Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (19) in einem Durchbruch (20) des Reglergehäuses (21) gelagert und der hubsteuerbare Elektromagnet (12) auf dem Reglergehäuse (21) aufgesetzt ist.
8. Einspritzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß; die Vorspannung der Feder (16) einstellbar ist.

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