DE2934437A1

DE2934437A1 - Audi nsu auto union ag.

Info

Publication number: DE2934437A1
Application number: DE19792934437
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 8070 Ingolstadt Fuchs; Dr.-Ing. Dr. Werner 8070 Ingolstadt Gengenbach; Geert Dipl.-Ing. 8071 Etting Kuipers; Dr.-Ing. Dr. Gottlieb 7106 Neuenstadt Wilmers
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1979-08-25
Filing date: 1979-08-25
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2934437C2

Description

Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an
eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Eine derartige Vorrichtung zur Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen ist beispielsweise in der DE-OS 26 44 042 beschrieben. Durch die Vorverstellung sollen der Kaltstart und das Warmlaufverhalten der Brennkraftmaschine verbessert werden. Dazu wird vorgeschlagen, durch auf ein Verstellglied der Einspritzpumpe einwirkende Mittel den Einspritzzeitpunkt bei kalter oder noch nicht betriebswarmer Brennkraftmaschine unabhängig von der drehzahlabhängigen Verstellung vorzuverstellen. Als Verstellmittel dienen ein temperaturabhängiges Dehnstoffarbeitselement oder ein temperaturabhängig gesteuerter Elektromagnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache und somit kostengünstige Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die zudem funktionssicher, leicht montierbar und ggf. nachrüstbar sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Verstellkraft und Verstellbewegung wird somit von einem Servomotor, z. B. einer Verstellmembrane oder einer Kolben-Zylinder-Einheit, aufgebracht£ wobei als Druck oder Unterdruckquelle eine an der Brennkraftmaschine vorhandene Einrichtung, z. B eine Schmierölpumpe oder beverzugt eine Unterdruckpumpe, mitverwendet werden kann. Der Servomotor kann mit einfachen Mitteln am Gehäuse der Einspritzpumpe oder an einer anderen geeigneten Stelle qfestigt werden. Auch das Ventil kann einen einfachen Aufbau aufweisen, da es nur ein# Steuerungsfunktion erfüllt und Beine Der stellkräfte bzw. -bewegung ausübt.
Das Ventil ist zweckmäßig entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 2 ausgebildet. Es bildet somit ein einfache Umschaltventil, welches in der einen Stellung den Servomotor mit der Druck-bzw. Unterdruckquelle und in der anderen Stellung den Servemotor mit dem Atmosphärendruck verbindet bzw. die Druck- oder Unterdruckquelle abtrennt. Das Ventil kann in an sich bekannter Weise elektromagnetisch gesteuert sein, wobei ggf. ein bereits vorhandener Stromkreis für eine Temperaturüberwachungselnrichtung (sogen. Raltfahrleuchte) als Ansteuerung verwendet werden kann.
Bevorzugt werden jedoch die Merkmale des Patentanspruches 3 vorgeschlagen, gemäß denen das Ventil unmittelbar abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine gesteuert wird. Dies ergibt einen sehr geringen Steuerungsaufwand und eine hohe Funktionssicherheit.
Das Ventil kann gemäß Patentanspruch 4 ausgebildet sein. Damit ergeben sich exakte Umschaltpunkte unter Vermeidung von instabilen Ventilstellungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Kraftstoff-Einspritzpumpe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes.
Eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 2 ist in nicht dargestellter Weise an einer selbstzündenden Hubkolben-Brennkraftmaschine 4 angebaut und wird synchron mit deren Kurbelwelle angetrieben.
Innerhalb der Einspritzpumpe 2 ist eine drehzahlabhängige Verstellvorrichtung vorgesehen, mittels der der Einspritzzeitpunkt bei zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine in bekannter Weise vorverstellt wird. Diesem sogen. Spritzzeitpunktversteller ist eine weitere Verstellvorrichtung überlagert, mit der unabhängig von der Drehzahl der Einspritzzeitpunkt vorverlegt werden kann, wodurch das Startverhalten der Brennkraftmaschine im kalten Zustand und deren Warmlaufverhalten im Teillastbereich verbessert werden.
Da der innere Aufbau und die Funktion von Einspritzpumpen bzw.
von Spritzzeitpunktverstellern nicht Gegenstand der Erfindung und zudem ausreichend bekannt sind (siehe z. B. FR-PS 368 447; DE-GM 18 36 346 oder DE-AS 25 21 827), wird auf eine nähere Erläuterung verzichtet.
An der Einspritzpumpe 2 ist eine Welle 6 drehbar gelagert, die einen Hebel 8 trägt. Die Welle 6 korrespondiert im Innern der Einspritzpumpe 2 in nicht gezeigter Weise mit der von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängigen Verstellvorrichtung derart, daß beim Verschwenken des Hebels 8 entgegen dem Uhrzeigersinn der Einspritzzeitpunkt in einem definierten Verhältnis vorverlegt wird, während in der entgegengesetzten Schwenkrichtung diese Vorverstellung aufgehoben wird und nur noch eine dreht zahlabhängige Vorverstellung erfolgt.
An dem Hebel 8 greift eine Zugfeder 10 an, die an einer Gehäuse,* wand 12 der Einspritzpumpe 2 eingehängt ist und den Hebel 8 entgegen dem Uhrzeigersinn vorspannt. Am freien Ende des Hebels 8 ist eine Zugstange 14 angelenkt, die andererseits an der Membrane 16 eines Servomotors 18 befestigt ist. Die Membrane 16 unterteiIt den Servomotor t8 in zwei Kammern 20, 22 wobei die Kammer 20 ständig mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Servomotor 18 ist über eine Lasche 24 mit der Einspritzpumpe 2 fest verbunden.
An einer einen Kühlkanal 26 begrenzenden Wand 28 der Brennkraftmaschine 4 ist ein Ventil 30 eingesetzt. Das Ventil 30 beinhaltet eine Kammer 32t in die drei Ausgänge 34, 36, 38 münden. In die Kammer 32 ist ein Bimetall-Kippglied 40 eingesetzt, welches in seinen zwei möglichen Schaltstellungen entweder den mit der Atmosphare verbundenen Ausgang 34 oder den Ausgang 38 verschließt.
Aufgrund der Geometrie des Bimetall-Kippgliedes wird eine Schalt hysteresis erzielt, die instabile VentIlstellungen ausschließt.
Der Ausgang 36 des Ventiles 30 ist über eine Leitung 42 mit der Kammer 22 des Servomotors 18 verbunden. Der Ausgang 38 ist über eine Leitung 44 mit der Saugseite einer Vakuumpumpe 46 verbunden.
welche ebenfalls von der Brennkraftmaschine 4 angetrieben wirdw Die Vakuumpumpe 46 dient hauptsächlich zur Versorgung von unter druckbetatigten Einrichtungen des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Versorgung eines Bremskraftverstärkers.
Ist die Brennkraftmaschine im kalten Zustand, so nimmt das Ventil 30 die gezeichnete Stellung ein, d. h. die Kammer 22 ist über die Ausgang 36, 34 des Ventiles 30 mit der Atmosphäre verbunden, während der mit der Vakuumpumpe 46 korrespondierende Ausgang 38 verschlossen ist. Dementsprechend wird der Hebel 8 durch die Kraft der Zugfeder 10 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und der Einspritzzeitpunkt in einem definierten Verhältnis vorverlegt.
Dieser Zustand bleibt während des Startens der Brennkraftmaschine und während des Warmlaufens bis zu einer bestimmten Temperaturschwelle von beispielsweise 350C erhalten.
Oberhalb dieser Temperatur schaltet das Bimetall-Kippglied 40 in seine zweite mögliche Schaltstellung um, in der es den Ausgang 34 verschließt und zugleich den Ausgang 38 öffnet, bzw. den Servomotor 18 mit der Vakuumpumpe 46 verbindet. Somit kann sich der in der Vakuumpumpe 46 erzeugte Unterdruck über die Leitungen 44, 42 in die Kammer 22 fortpflanzen. Aufgrund der Druckdifferenz in den Kammern 20, 22 wird dann die Membrane 16 auf der Zeichnung nach rechts bewegt und somit der Hebel 8 entgegen der Kraft der Zugfeder 10 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wodurch die Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes zurückgenommen wird. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine oberhalb 350C wird dann die Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes in bekannter Weise ausschließlich abhängig von der Drehzahl bewirkt.
Wird die Brennkraftmaschine stillgesetzt und sinkt deren Temperatur auf einen Wert von unter beispielsweise 300C ab, so springt das Bimetall-Kippglied 40 wieder in seine gezeichnete Schaltstellung und trennt den Servomotor 8 von der Vakuumpumpe 46 ab. Der Hebel 8 wird dann durch die Kraft der Zugfeder 10 wieder in seine einer Vorversteilung des Einspritzzeitpunktes entsprechenden Stellung geschwenkt.
Das gezeichnete Ausführungsbeispiel ist besonders dann vorteilhaft, wenn an der Brennkraftmaschine bereits eine Vakuumpumpe für den Betrieb von anderen unterdruckbetätigten Einrichtungen vorhanden ist. Bei drosselklappengesteuerten Brennkraftmaschinen ist es auch möglich, den Unterdruck im Saugrohr stromab der Drosselklappe abzunehmen. Anstelle einer pneumatischen Betätigung ist auch eine hydraulische Betätigung des Servomotors möglich. Als Druckquelle könnte die Schmierölpumpe der Brennkraftmaschine oder eine von der Brennkraftmaschine angetriebene zusätzliche Hydraulikpumpe, beispielsweise für die Betätigung einer Servolenkung, verwendet werden.
Der Servomotor könnte dann als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführt sein und der Ausgang 34 des Ventiles 30 über eine weitere Leitung mit dem drucklosen Vorratsbehälter der Hydraulikpumpe verbunden sein.

Claims

Vorrichtung zur Sprizzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen A n s p r ü c h e ¼ 1. Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem auf ein Verstellglied der Einspritzpumpe einwirkenden Hebel, der abhängig von der Maschinentemperatur im Sinne einer Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes betätigt wird, g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Merkmale: a) der Hebel (8) ist mittels einer Speicherkraft (Zugfeder 10) in Richtung vorverstellter Einspritzzeitpunkt beaufschlagt, b) an dem Hebel greift in entgegengesetzter Kraftrichtung ein mit Druck oder Unterdruck beaufschlagter Servomotor (18) an, c) der Servomotor (18) ist über eine Leitung (42, 44) mit einer Druck- oder Unterdruckquelle (Vakuumpumpe 46) verbunden und d) in der Leitung (42, 44) ist ein Ventil (30) angeordnet, welches den Servomotor (18) oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle der Brennkraftmaschine von der Druck- bzw.

Unterdruckquelle trennt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Ventil (30) mit drei Ausgängen versehen ist, von denen einer (36) mit dem Servomotor (18), einer (38) mit der Druck- oder Unterdruckquelle und einer (34) mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und daß es den Servomotor (18) unterhalb einer bestimmten Temperaturschwelle mit der Druck- oder Unterdruckquelle (Vakuumpumpe 46) und oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle mit dem Atmosphärendruck verbindet.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil (30) an einer der Temperatur der Brennkraftmaschine relevanten Stelle angeordnet und mittels eines Dehnungselementes (Bimetall-Kippglied 40) gesteuert ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil (30) ein Bimetall-Kippglied (40) mit einer Schalthysteresis aufweist.