DE3121107C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler einer Kraft­ stoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einem aus der DE-OS 19 12 919 bekannten Drehzahlregler dieser Art wird der Kol­ ben durch Kraftstoff aus dem Saugraum der Kraftstoffein­ spritzpumpe her beaufschlagt, dessen Druck sich drehzahl­ abhängig ändert. Der Kolben verschiebt sich somit mit zu­ nehmender Drehzahl nur in die eine Richtung und mit abneh­ mender in die entgegengesetzte. Der Angleichverlauf selbst wird durch eine Kurve in der Mantelfläche des Kolbens be­ stimmt, die abgetastet wird und für jede Brennkraftmaschine bzw. jede zusätzliche Berücksichtigung weiterer Kenngrößen der Brennkraftmaschine einen anderen Verlauf haben muß. Irgendwelche Druckschwankungen im Saugraum der Einspritzpumpe bewirken gleichzeitig ein Ändern der Angleichung, d. h. der Kolbenlage, was sich in einem entsprechend schlechteren Lauf bzw. veränderten Ab­ gaswerten der Brennkraftmaschine äußert.

Es liegt die Aufgabe vor, den eingangs genannten Drehzahlregler dahingehend zu verbessern, daß er allgemeiner, also an Einspritzpum­ pen für verschiedene Brennkraftmaschinen, einsetzbar ist.

Der erfindungsgemäße Drehzahlregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil einer allgemeinen Verwendbarkeit an Einspritzpumpen für verschiedene Brennkraftmaschinen, nämlich insbesondere auch für solche, die mit Ladedruck arbeiten. Über einen einfachen Kurvenverlauf am Kolben kann durch die individuelle Einstellbarkeit der Lage des Kolbens nahezu jeder Fall einer Angleichung unabhängig da­ von, ob es sich um eine positive oder negative Angleichung der maximalen Kraftstoffeinspritzmenge handelt, gelöst wer­ den.

Mit den in den Unteransprüchen genannten Ausgestaltungen der Erfindung kann unter Verwendung des elektrischen Steuergerätes die Einspritzmenge in Art eines elektronischen Reglers durch die Lage des Kolbens bestimmt werden, so daß gegebenenfalls ein zusätzlicher mechanischer Regler lediglich die Funktion eines Sicherheitsreglers über­ nehmen kann. Ein derartiger Sicherheitsregler kann entspre­ chend leichter gebaut sein, also mit kleineren Fliehge­ wichten ausgestattet sein. Das den Steuerdruck für den Kolben bestimmende Ventil im Abflußkanal kann kontinuier­ lich, aber auch intermittierend steuerbar sein. Im Falle eines elektrischen Steuergerätes bei Verwendung eines Magnet­ ventils bietet sich die intermittierende Steuerung des Magnetventils zur Druckbestimmung an. Es ist jedoch auch eine mechanische Steuerung des Abflußventils möglich.

Die Merkmale der Gegenstände der Ansprüche 6 bis 8 sind für sich ebenfalls noch aus der DE-OS 19 12 919 bekannt.

Als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dient gemäß der Zeichnung der Regler einer üblichen Verteilereinspritzpumpe. Drehzahlregler und Kraftstoffeinspritzpumpe sind in der Zeichnung im Längs­ schnitt dargestellt, die Verteilerpumpe lediglich zur Hälfte. Der hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Pumpen­ kolben 1 der Kraftstoffeinspritzpumpe wird durch eine Hubscheibe 2 sowie eine Antriebswelle 3 angetrieben. Von Pumpenkolben, Hubscheibe und Antriebswelle ist jeweils nur die linke Hälfte dargestellt. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 1 gelangt Kraftstoff aus einem Saugraum 4 der Einspritzpumpe über einen Saugkanal 5 und Saugnuten 6 in den Pumpenarbeitsraum 7. Während des Druckhubs des Pum­ penkolbens 1 wird wenigstens ein Teil dieses Kraftstoffs aus dem Pumpenarbeitsraum 7 über eine zentrale Axialbohrung 8, eine Radialbohrung 9 und eine Verteilernut 10, alle je­ weils im Pumpenkolben 1 angeordnet, über Druckkanäle 11 und Druckleitungen zur Brennkraftmaschine verdrängt, wobei die Verteilernut 10 je nach Drehlage des Pumpenkolbens 1 einen anderen der Druckkanäle 11 aufsteuert, deren Zahl der Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine entspricht. Ein anderer Teil des Kraftstoffes aus dem Pumpenarbeitsraum 7 gelangt über eine radiale Absteuerbohrung 12 des Pumpenkolbens 1 zurück in den Saugraum 4, sobald diese Absteuerbohrung 12 nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes durch einen Ring­ schieber 13 freigelegt wird. Dieser Ringschieber 13 be­ stimmt somit durch seine axiale Lage die zu der Brennkraft­ maschine geförderte Einspritzmenge.

Die Lage des Ringschiebers 13 wird durch einen Drehzahlreg­ ler bestimmt. Dieser Drehzahlregler besteht aus einem Hebel­ system, das über einen Kopf 14 den Ringschieber 13 anlenkt und das auf einer Achse 15 gelagert ist. An diesem Hebel­ system greifen in der einen Richtung eine Reglerfeder 16 und in der anderen Richtung ein Fliehkraftversteller 17 an, beide in einer Funktion, wie sie durch eine Vielzahl von Beschrei­ bungen bekannt ist, so daß sich eine Wiederholung hier er­ übrigt. An dem Hebelsystem greift aber zusätzlich ein Vollastan­ schlag 18 an, welcher die maximale Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt.

Die Lage des Anschlags 18, welcher an einem Winkelhebel 19 angeordnet ist, wird durch einer Kolben 20 bestimmt, an dem sich der bei 21 gelagerte Winkelhebel 19 mit einer Laufrolle 22 abstützt. Die Lagerstelle 21 ist optisch vor bzw. hinter dem Kol­ ben 20 angeordnet und deshalb gestrichelt dargestellt. Die Rolle 22 tastet eine Kurve 23 ab, die auf einem durch eine Abflachung sich ergebenden Steg 24 des Kolbens 20 vorgesehen ist. Beim axialen Verschieben des Kolbens 20 wird somit der Winkelhebel 19 um seine Lagerstelle 21 gekippt, wobei sich die Lage des Anschlags 18 und damit die maximale Ein­ spritzmenge der Kraftstoffeinspritzpumpe ändert.

Die Betätigung des Kolbens 20 erfolgt hydraulisch, indem über einen Zuflußkanal 25, in welchem eine Drossel 26 ange­ ordnet ist, Druckflüssigkeit in einen Arbeitsraum 27 vor die eine Stirnseite des Kolbens 20 gelangt. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel dient Kraftstoff aus dem Saugraum der Einspritz­ pumpe als Druckflüssigkeit, da hier eine praktische Druck­ quelle zur Verfügung steht, nämlich Kraftstoff unter Servo­ druck, der üblicherweise zur Betätigung eines Spritzzeit­ punktverstellers verwendet wird. Sobald im Arbeitsraum 27 ein ausreichender Kraftstoffdruck herrscht, wird der Kolben 20 entgegen einer Rückstellfeder 28 verschoben, was eine entsprechende Schwenkbewegung des Winkelhebels 19 zur Folge hat. Um diese Hubbewegung willkürlich steuern zu kön­ nen, zweigt von dem Arbeitsraum 27 ein Abflußkanal 29 ab, dessen Durchgang durch ein Magnetventil 30 steuerbar ist. Bei diesem Beispiel ist das Magnetventil so geschaltet, daß es in erregtem Zustand den Abflußkanal 29 öffnet. Stromlos ist das Magnetventil 30 geschlossen, so daß die Pumpe nicht leerlaufen kann. Während des Betriebes wird durch die Dros­ sel 26 im Zuflußkanal 25 verhindert, daß auch bei geöffne­ tem Magnetventil 30 der Druck im Saugraum 4 unvertretbar stark abgebaut wird. Außerdem sorgt die Drossel 26 für eine Abkoppelung zwischen Saugraum 4 und Arbeitsraum 27, so daß bei zeitweise, insbesondere intermittierend geöffnetem Magnet­ ventil 30 sich im Arbeitsraum 27 ein gewünschter Druck zwi­ schen null und Saugraumdruck einstellen kann. Je höher der Druck im Arbeitsraum 27 ist, desto mehr wird der Kolben 20 gegen die Feder 28 verschoben und desto geringer ist die maximale Einspritzmenge. Je weiter also der Kolben gegen die Feder 28 bei dem gewählten Verlauf der Kurve 23 verschoben wird, desto mehr ist die Angleichung "positiv". In der dar­ gestellten Lage ist die Angleichung maximal "negativ".

Der Hub des Kolbens 20 wird über einen elektrischen Geber 32 gemessen, der hier beispielsweise als Tauchspulgeber ausge­ bildet ist. Der Geber 32 ist mit seinen elektrischen An­ schlüssen 33 wie auch das Magnetventil 30 mit seinem elektri­ schen Anschluß 34 mit einem nicht dargestellten elektrischen Steuergerät verbunden, in welchem Kenngrößen der Brennkraftmaschine wie Last und Drehzahl als Istgrößen zu entsprechenden Sollgrößen der Angleichung verarbeitet werden.

Da die Veränderung der Lage des Vollastanschlags 18 gleichzeitig eine Veränderung der maximalen Kraftstoffeinspritzmenge ist, kann das dargestellte System auch als elektrischer Drehzahlregler dienen, wobei dann der mechanische Dreh­ zahlgeber lediglich als Sicherheitsregler dient.

Claims (8)

1. Drehzahlregler einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brenn­ kraftmaschinen mit einem die maximale Einspritzmenge begrenzenden, verstellbaren Vollastanschlag, dessen Lage durch einen entgegen einer Rückstellkraft hydrau­ lisch verschiebbaren Kolben änderbar ist, dessen eine Stirnseite in einem über einen Zuflußkanal mit einer Flüssigkeitsquelle verbundenen Arbeitsraum von einer im Druck steuerbaren Flüssigkeit beaufschlagt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem Zuflußkanal (25) zur Druckabkoppelung eine Drossel (26) und zur Steuerung des Drucks im Arbeitsraum (27) in einem Abflußkanal (29) desselben ein Ventil (30) angeordnet ist.

2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (30) in Abhängigkeit von Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuert ist.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ventil ein Magnetventil (30) dient.

4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (30) von einem elektronischen Steuergerät angesteuert wird, wel­ ches Kenngrößen der Brennkraftmaschine verarbeitet.

5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (20) über einen elektrischen Weggeber (32) gemessen wird, welcher mit dem elektroni­ schen Steuergerät verbunden ist.

6. Drehzahlregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse der Einspritz­ pumpe ein Kraftstoffsaugraum (4) mit insbesondere einem drehzahlabhängigen Druck vorgesehen ist und daß dieser Saugraum (4) über den Zuflußkanal (25) mit dem Arbeits­ raum (27) verbunden ist.

7. Drehzahlregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vollastanschlag (18) das eine Ende eines Winkelhebels (19) dient, dessen anderes Ende (22) eine in der Mantelfläche des Kolbens ange­ ordnete Kurve (23) abtastet.

8. Drehzahlregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Winkelhebels (19) mit einem Men­ genverstellhebel des Reglers zusammenwirkt.