DE3128455A1

DE3128455A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3128455A1
Application number: DE19813128455
Authority: DE
Inventors: Takeo Higashi-Matsuyama Saitama Funada
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1980-07-24
Filing date: 1981-07-18
Publication date: 1982-04-22
Also published as: JPS6339789B2; US4381750A; JPS5726261A

Description

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DIESEL KIKI CO., LTD. Anwaltsakte: DK12D7/m

Tokio, Japan

Kraftstoffein. ;pritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

• Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft insbesondere eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Dieselmotoren.

Derartige Einrichtungen sind bekannt aus der JA - PS 47-38324 (1972.) und der JA - OS (Patent) 50-45124 (1975). Dort wird ein Servokoiben verwendet, der einen großen Kolbenabschnitt hat, welch letzterer eine Servodruckkammer definiert. Diese wird intermittierend mit unter Druck stehendem Krafts;off beaufschlagt., der als Arbeits-Druckmittel verwendet wird und /on einer Kraftstoffördereinrichtung zugeliefert wird, und zwar über ein von einem Elektromagneten gesteuertes Auswahl ventil, um eine hin- und hergehende Bewegung des Servokolbens zu bewirken. Diese hin- und hergehende Bewegung des Servokolbens bewirkt ihrerseits eine Kompression des zuvor in die.Pump- bzw. Arbeitskammer der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingebrachten Kraftstoffs, so daß dieser Kraftstoff über eine Einspritzdüse in den betreffenden Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Zufuhr des Kraftstoffs zur Pumpoder Arbeitskammer kann hierbei direkt von der Kraftstoffördereinrichtung erfolgen, oder über das von einem Elektromagneten gesteuerte Auswahlventi1.

Bei diesen bekannten Einrichtungen wird der einzuspritzende Kraftstoffauch als hydraulisches Druckmittel verwendet und der erwähnten Servodruckkammer zugeführt, um eine hin-und hergehende Bewegung des Servokolbens zu erzeugen. Man benutzt also dort das Kraftstoffördersystem auch als ein System zur Erzeugung von Arbeits- bzw. Antriebs-Druckmittel für den Servo kolben.

Nun hat aber der Kraftstoff, der für gewöhnlich in Brennkraftmaschinen verwendet wird, eine relativ niedrige Viskosität. Will man diesen Kraftstoff auch in einem hydraulischen Antriebssystem für den Servokolben

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verwenden, bei dem das Arbeits-Druckmittel unter einem hohen Druck steht, z.B. 750 kp/cm oder mehr (73, 5MPa oder mehr), so benötigen hydraulische Vorrichtungen, die in einem solchen Antriebssystem ver- " wendet werden, eine hohe Schmierfähigkeit und eine exzellente Dichtung. Falls die hydraulischen Vorrichtungen hinsichtlich der Schmierfähigkeit oder Dichtheit unzulänglich sind, haben sie keine große Lebensdauer. Will man aber eine ausreichende Lebensdauer erreichen, so müssen solche hydraulischen Vorrichtungen besonderen Anforderungen hinsichtlich Schmierfähigkeit und Dichtheit genügen, und dies treibt die Herstellungskosten in die Höhe.

Bei den bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen wird ferner das Ende der Kraftstoffeinspritzung bestimmt durch den Endpunkt des

weitesten Kompressionshubs des Servokolbens und kann nicht elektrisch 15

gesteuert werden. Wenn also der Druck des dem Servokolben zugeführten Kraftstoffs schwankt, müssen die Einspritzmencie, die Einspritzdauer, der Einspritzbeginn etc. alle nur dadurch ges· euert werden, daß man die Zeitdauer und den Beginn der Erregung sow e die Abschaltung des Elektromagneten des Auswahl Ventils entsprechend verändert. In der Praxis ist aber die exakte Zeitsteuerung der Zufuhr oines Erregungssignals zum Auswahl ventil sehr schwierig, und.demzufolge wird eine elektronische Steuereinrichtung, wie sie gewöhnlich zur Steuerung der Zufuhr eines solchen Steuersignals verwendet wird, notwendigerweise im Aufbau und der Schaltungsanordnung kompliziert, was im H^;nblick auf Herstellungskosten und Wartung nachteilig ist.

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen dieser Art mindestens teilweise zu veron meiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst lurch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Auf diese Weise kann nan als Arbeits-Druckmittel ein öl mit relativ hoher Viskosität verwenden, um eine ausreichende oc Schmierfähigkeit und Dichtigkeit der verwendeten hydraulischen Einrichtungen sicherzustellen, und dies auch dann, wenn in dem hydraulisehen Antriebssystem für den Servokolben hydraulisclie Normteile bzw. Standard-Bauelemente verwendet werden. So erhält >nan eine lange Lebensdauer

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der hydraulischen Einrichtungen und eine Reduzierung der Herstellungskosten.

Außerdem wird es durcf die Erfindung auch möglich, die Kraftstoffeinspritzmenge₃ de ι Einsfritzbeginn, und das Ende der Einspritzung leicht und genau festzulegen.

Und schließlich ermöglicht es die Erfindung, zur Steuerung des Auswahl Magnetventils eine elektronische Steuereinrichtung mit einer einfachen Schaltung zu Verwender, also das Arbeits-Druckmittel mit geringem Aufwand auf der Elektronikseite zu steuern.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung "15 dargestellten, in keirer Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausfihrungsbeispiel, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematiche Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckverstärker mit dem Servokolben und den diesen umgebenden Teilen,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung des großen - Kolbenabschnitts 2 des Servokolbens und eines Übertragungsgliedes 13 für die Drehverstellung, und

Fig. 4 ein Schaubild zum Erläutern beispielhafter Arbeitsvorgänge bei einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung. Mit 1 ist ein als Druckverstärker ausgebildetes Einspritzgerät bezeichnet, und in dessen Gehäuse la ist ein Servokolben 2 angeordnet, der einen großen Abschnitt 2a mit einem relativ

großen Durchmesser und einen kleinen Abschnitt 2b mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweist. Eine Servodruckkammer 3 und eine Gegenservodruckkammer 3' sind an gegenüberliegenden Enden des großen KoI-

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benabschnitts 2a des Servokoibens 2 gebildet. Ein von einem Elektromagneten 4a gesteuertes Auswahlventil 4 ist in der dargestellten Weise mit diesen Kammern 3, 3' verbunden und versorgt sie im Betrieb alternierend mit Arbeits-DruckÖl aus einem Arbeits-Druckmittel tank 5, das durch eine Pumpe 6 auf den erforderlichen Druck gebracht wird. Der öltank 5 und die Druckpumpe 6 dienen ausschließlich zur Versorgung der Kammern 3, 3' mit Druckmittel. Dieses Druckmittel wird den Kammern 3, 3' durch die Wirkung des Auswahl ventils 4 alternierend zugeführt. Als Druckmittel für den Antrieb des Servokolbens 2 wird hier also bevorzugt ein spezielles Hydrauliköl Verwendet, das eine höhere Viskosität hat als der verwendete Kraftstoff, so daß die Schmierung der ■*»' ' beweglichen Teile verbessert ist, weniger Abdicht Probleme auftreten, und man übliche Bauteile der Hochdruckhydraulik verwenden kann, was

die Herstellung verbilligt.
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Wenn der Elektromagnet 4a erregt wird, nimmt das Auswahl ventil 4 die Stellung 4A ein, und wenn er nicht erregt wird, die Stellung 4B. Andererseits definiert der kleine Kolbenabschnitt 2b eine Pump- bzw. · Arbeitskammer 7. Dieser wird aus dem Vorratsbehälter 8 über eine p_umpe 9 und ein Rückschlagventil 10 unter Druck stehender Kraftstoff zugeführt. Der Vorratsbehälter 8 und die Pum[e 9 sind also zusätzlich zu und separat von dem Vorratsbehälter 5 und der Pumpe 6 vorgesehen. Mit der Pumpkammer 7 ist eine Einspritzdüse 11 verbunden, die dazudient_: den ihr von der Pumpkammer 7 zugeführten Kraftstoff in einen nicht dargestellten Motorzylinder einzuspritzen.

Der Außenumfang des großen Kolbenabschnitts 2a des Servokolbens 2 ist mit einer Nockenausnehmung 2a¹ versehen, die sich wie dargestellt etwa wendeltreppenförmig von einer der Servocruckkammer 3 zugewandten

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Endkante aus erstreckt und an der äußeren Unrfangs fläche des großen Kolbenabschnitts 2a endet. Die Basis der Nocl enausnehmung 2a¹ ist also als Schrägkante 2d ausgebildet, welche .'ich quer zur Längsachse, des Servokolbens 2 erstreckt. Oberhalb des S( rvokolbens· 2 (bezogen auf Fig. 1 und 2) ist ein Stellglied 12' angeordnet, das als Schrittmotor

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ausgebildet sein kann, oder das beispielsweise von einem Elektromagneten betätigt sein kann. Das Stellglied 12 st über eine Stange 13 mit dem Servokolben 2 verbunden und kann letzteren über diese Stange

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verdrehen. Auf dem Stellglied 12 ist ein als erstes Sensormittel dienender KolbensteVIungssensor 15 angeordnet, der einen Differenzialtransformator, ein Potentiometer oder dergleichen enthalten kann und der dazu dient, die jeweilige Dreh- oder Winkelstellung des Stellglieds 12 und damit ies Servokolbens 2 zu erfassen.

Der Kolbenstellungssensor 15 ist elektrisch mit einer elektronischen Steuervorrichtung 16 verbunden und führt dieser sein Ausgangssignal zu. Die elektronische Steuervorrichtung 16 ist auch mit dem Stell glied 12 und dem Elektromagneten 4a des Auswahl ventils 4 verbunden und steuert diese. Zweite Sensormittel 27 zur Erfassung von Arbe.itspararnetern der. Brennkraftmaschine sind ebenfalls mit der elektronischen Steuervorrichtung 16 verbunden. Die Sensormittel 27 weisen nicht dargestellte Sensoren auf, die die Motordrehzahl, die OT-Stellung eines Motorkolbens, die Motortemperatur, den äußeren Luftdruck, die Motorbelastung etc..erfassen und ihre jeweiligen Ausgangssignale der Steuervorrichtung 16 zufül reri. Letztere ist so ausgelegt, daß sie abhängig von den Signalen, die ihr die ersten und zweiten Sensormittel 15 bzw. 27 zuführen, dem Stellglied 12 und dem Auswahlventil 4 Steuersignale zuführt, um diese so zu betreiben, daß die Kraftstoffeinspritzmenge und der Einspritzbetonn jeweils in ihren optimalen Bereichen gehalten werden.

In Fig. 1 sind mit ;l und 22 Druckspeicher bezeichnet, die den von den. Pumpen 6 bzw. 9 erzeugten Druck speichern und vergleichinäßigen; mit 23 ist ein Überdruckventil (Druckregelventil) bezeichnet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen das Einspritzgerät 1 der Fig. Γ.

Es hat ein Gehäuse la zur Aufnahme des Servokolbens 2, und in der

Außenwand dieses Gehäuses la münden zwei Druckölleitungen 17, 18, die zur Servodruckkammer 3 bzw. zur Gegenservodruckkammer 3¹ führen, die von den gegenüberliegenden Enden des großen Kolbenabschnitts 2a sowie den zugeordneten Innenseiten der Wände des Gehäuses la definiert werden. Die Druckölleitungen 17, 18 stehen in Verbindung mit dem Aus-

wahl-Magnetventil 4 der Fig. 1. An der Außenwand des Gehäuses la ist ferner wie dargestellt eine Oberströmöffnung 19 an einer axial

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vorgegebenen Stelle vorgesehen, und diese ist über eine Leitung 20 mit dem öltank 5 der Fig. 1 verbunden. Der Servokolben 2 und das Stellglied 12 sind, wie bereits erläutert, über die Stange 13 miteinander drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden, so daß sich der • Servokolben 2 relativ zur Stange 13 zwar nicht frei verdrehen, aber axial frei verschieben kann. Dies' zeigt Fig. 3: Im großen Kolbenabschnitt 2a des Servokolbens 2 ist eine axiale Ausnehmung 2c vorgesehen, die sich zur Servodruckkammer 3 hin öffnet. Ein Ende der Stange 13 ist fest mit der (nicht dargestellten) Drehwelle des Stellglieds verbunden, während ihr anderes Ende verschiebbar, in der Ausnehmung 2c geführt ist. Ein Keil 24 ist mit seiner einen Seite in eine axiale Nut 2c¹ am Inrienumfang der Ausnehmung 2c eingepreßt und ragt mit seiner anderen Seite in eine axiale Nut 13a, die am Außenumfang der Stange 13 ausgebildet ist, und zwar so, daß eine axiale Verschiebung der Stange 13 durch Gleiten des Keils 24 in der Nut 13a möglich ist.

Die axiale Lage der Überströmöffnung 19 bestimmt die Länge des Kompressions- oder Kraftstofförderhubs des Servokolbens 2. Wenn also die

' Schrägkante 2d, also die untere Kante der Nockenausnehmung 2a¹, beim

abwärtsgehenden Förderhub zur Oberkante der überströmöffnurig 19 gelangt, so kann das unter Druck stehende öl in der Servodruckkammer 3 durch die Oberströmöffnung 19 abströmen und strömt durch die Leitung 20 zum öltank 5 zurück. Dadurch wird die Servodruckkammer 3 drucklos, und der abwärtsgehende Förderhub des Servokolbens 2 hört auf. Durch

Verdrehen des Servokolbens 2 mittels des Stellglieds 12 kann also die Größe des Förderhubs des Kolbens 2, und damit die Einspritzmenge, variiert werden.

Zur Halterung der Einspritzdüse 11 dient eine Halterung 25, die auf das untere Ende des Gehäuses la aufgeschraubt ist. Die Einspritzdüse 11 ist in üblicher Weise als automatisches Einspritzventil aufgebaut. Der Abschnitt 11 mit den Düsenlöchern steht in Verbindung mit der Pumpkammer 7, die definiert ist durch die vom großen Kolbenabschnitt 2a abgewandte Seite des kleinen KoIbenabschnitts 2b und die zugeordneten Innenseiten der Wäride des Gehäuses la. Diese Verbindung geht über einen Verbindungskanal 26 im Gehäuse la, so daß die Einspritzdüse 11 durch den Druck in der Arbeitskammer 7 betätigt wird und dann einspritzt.

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Arbeitsweise:

Die elektronische Steuervorrichtung 16 vergleicht die Werte der Ausgangssignale von den zweiten Sensormitteln 27, welch letztere die g Betriebspärameter der Brennkraftmaschine (Motordrehzahl, Motorbelastung etc.) erfassen, mit in ihr gespeicherten Kennfeldern und liefert dann ein Steuersignal S 1 zum Stellglied 12. Letzteres wird dadurch in eine Dreh- oder Winkelstellung gebracht, welche einer Einspritzmenge entspricht, die den erfaßten Betriebsparametern angepaßt

jQ ist. Das Ausgangssignal des Kolbenstellungssensors 15 kann als Rückmeldesignal verwendet werden, um den Winkel zu bestimmen, um den das Stellglied 12 gedreht werden muß. Die elektronische Steuervorrichtung 16 erhält ferner ein OT-Signal von den zweiten Sensormitteln 27, und dieses OT-Signal· zeigt die obere Totpunktstellung des Kolbens im betreffenden Motorzylinder an. Aus ihm wird - ebenfalls anhand gespeicherter Kennfelder - ein Steuersignal S2 für den Elektromagneten 4a des Auswahl ventils 4 abgeleitet und diesem Elektromagneten 4a zugeführt, wenn sich dieser Motorkolben in einer bestimmten Lage relativ zu seiner OT-Stellung befindet. Durch das Signal S2 wird das Auswahlventil 4 in seine in. Fig. 1 dargestellte Lage 4A gebracht, so daß das Arbeits-Druckmittel (Hydrauliköl) vom öltank 5 zur Servodruckkammer 3 zugeführt und der Servo kolben 2 nach unten bewegt wird. Die Zeitsteuerung der Zufuhr des Signals S2 zum Auswahl ventil 4 erfolgt hauptsächlich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, wie das bekannt ist. Wenn sich das Ventil 4 in der Stellung 4A befindet, wird das Arbeits-Druckmittel aus der Gegenservodruckkammer 3' über da.s Ventil 4 zum öltank 5 zurückgeleitet.- Bei dieser Abwärtsbewegung des Servokolbens 2 wird der Kraftstoff, der zuvor vom Vorratsbehälter 8 über die Pumpe 9, den Druckspeicher 22 und das Rückschlagventil 10 in die Pump- bzw. Arbeitskammer 7 gepreßt worden war, durch den .kleinen Kolbenabschnitt 2b des Servokolbens 2 komprimiert und üb^,er die Einspritzdüse 11 in den (nicht dargestellten) zugeordneten Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt.

Wenn bei dieser Abwärtsbewegung des Servokolbens 2 die untere Schrägkante 2d der Nockenausnehmung 2a' des Servokolbens 2 zur Oberkante der Überströmöffnung 19 gelangt, strömt das Arbeits-Druckmittel

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in der Servodruckkammer 3 durch die Überströmöffnung 19 zum Öltank 5, so daS die Abwärtsbewegung des Servokolbens 2 unterbrochen wird.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der zeitlichen Steuerung der Änderung oder Umschaltung der Ventilstellung"beim Auswahl ventil 4, dem Hub 1 des Servokalbens 2, und dem Einspritzdruck. Wenn die elektronische Steuervorrichtung 16 zu einem Zeitpunkt ti das Auswahl ventil 4 dadurch aktiviert, daß dessen Elektromagnet 4a ein Signal S2 (Fig. 4a) .erhält, so nimmt dieses Ventil die Stellung 4A ein, und der Servodruckkammer 3 wird Arbeits-Druckmittel· zugeführt; gleichzeitig kann

■ das öl in der Gegenservodruckkammer 3' über das Ventil 4 zum öltank H₁₁, zurückströmen.· Infolgedessen wird der Servokolben 2 nach unten bewegt, wie das Fig. 4b zeigt, komprimiert den Kraftstoff in der Pump- bzw. Arbeitskammer 7 und bewirkt, daß dieser durch die Einspritzdüse 11 eingespritzt wird (Fig. 4c).

Wenn dann die untere Schrägkante 2d der Steuerausnehmung 2a¹ zum Zeitpunkt t2-zur oberen Kante der Überströmöffnung 19 gelangt, wird die Abwärtsbewegung des Servokolbens 2 unterbrochen, vergleiche Fig. 4b, und gleichzeitig wird gemäß Fig. 4c die Einspritzung van Kraftstoff (durch die Düse 11) unterbrochen.

Zu einem Zeitpunkt t3 wird die Zufuhr des Signals S2 zürn Auswahl ventil 4 unterbrochen und letzteres entaktiviert, sq.-daß es in seine Stellung 4B ■**" 25 geht. Deshalb wird nun Arbeits-Druckmit .el der Gegenservodruckkammer 3' zugeführt, und gleichzeitig wird das öl in der Servodruckkammer 3 über das Ventil 4 zum öltank 5 zurückgeleite.. Infolgedessen wird der Servo-'kolben 2 bis zum Anschlag nach oben ged-ückt, vergleiche Fig. 4b: Auf diese Weise wird also die Kraftstoffeinspritzung dadurch gesteuert,. daß man die Änderung der Ventilstellung beim Auswahlventil 4 zeitlich in einer vorgegebenen Weise steuert. Diο zeitliche Steuerung der Zufuhr des Steuersignals S2 zum Auswahl ventil I, also die zeitliche Steuerung der Erregung des Ventils 4, erfolgt hauptsächlich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, um einen gewünschten Einspritzbeginn zu erhalten.

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Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann man in außerordentlich vorteilhafter Weise die Einschaltdauer Tl, oder alternativ die

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Ausschaltdaue- T2, des Steuersignals S2 auf einen konstanten Wert einstellen, so daß also die Erregungszeit Tl, oder alter= nativ dia Abschaltzeit 12, des Auswahlventils 4 auf einen individuellen, konstanten Wert eingestellt werden können. Die Einschaltdauer 11 braucht also nur auf einen Festwert eingestellt zu werden, der oar Zeilspanne entspricht, welche der Servokolben 2 für seinen Förderhub benötigt. Und die Ausschaltdauer T2 kann auf einen Festwert eingestellt werden_s der der Zeitdauer entspricht, in der die Pumpkammer 7 voll mit Kraftstoff gefüllt werden kann.

Wenn die Zeit Tl₅ Oder alternativ die Zeit T2, so auf ihren korstanten.Wert eingestellt worden sind, werden Einspritzmenge und Em e des Einspritzvorgangs automatisch bestimmt durch die Dreh- bzw. Winkelstellung des Servokolbens 2 . Bei dem in Fig. 4 angegebenen Eeispiel ist darauf hinzuweisen, daß der Hub 1 des Servokolbens 2 variabel ist, vergleiche die drei verschiedenen Hübe 1. bis 1~. Dies ist eine Folge der Verdrehung des Servokolbens 2 abhängig vom Steuersignal Sl (Fig. 4b), so daß bei diesem Beispiel die Einspritzmenge cerade zunimmt, vergleiche Fig. 4c mit der zunehmenden Länge der Ei.r Spritzimpulse, also einer zunehmenden Einspritzmenge. Wenn sich nur z.B. der Öldruck ändert, bei dem das Druckregel ventil 23 anspricht., oder wenn sich der Kraftstoffdruck ändert, bei dem ein anderes - nicht dargestelltes - Druckregel ventil im Kraftstoffkreislauf, das zur Regelung des Druckes dient, der von der Pumpe 9 der Pumpkammer 7 zugeführt wird, anspricht, kann man das Ende der Einspritzung unc die Größe der EinspritzJnenge mit Leichtigkeit und Genauigkeit anlassen, indem man einfach die Dreh- bzw. Winkelstellung des Servokoltens 2 auf geeignete Werte einstellt, so daß solche Druckänderung en ohne jeden Einfluß bleiben. Die Steuerunq des Ein-

spritzbeginm ist, wie bereits dargelegt, in einfacher Weise möglich durch Ändern der zeitlichen Steuerung der Zuführung des Steuersignals S2 zum Auswallventil 4.

Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtuncj nach der Erfindung bringt ausgezeichnete Ergebnisse und hat u.a. folgende wichtige Vorteile:

a) Da die Anordnung 5, 6 für die Zufuhr des Arbeits-Drucköls zum Antrieb des Servokolbens 2 getrennt und unabhängig von der Kraftstofffördereinricl-tung 8, 9 zur .Speisung der Pumpkammer 7 ausgebildet ist,

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kann für die erstere Anordnung 5, 6 öl mit einer relativ hohen Viskosität verwendet werden, um leicht eine ausreichende Schmierfähigkeit und öl dichtheit zu erreichen, so daß die hydraulischen Vorrichtungen eine längere Lebensdauer haben. Man kann hierdurch ferner teure hy-

ß draulische Spezial einrichtungen einsparen, wodurch sich die Herstellungskosten entsprechend verringern.

b) Infolge der Bildung einer Nocken- oder Steuerausnehmung 2a¹ mit einer Schrägkante 2d am großen Kolbenabschnitt 2a und einer überjQ Strömöffnung 19 im Gehäuse la an einer Stelle, die mit dieser Schrägkante 2d zusammenwirkt, können die Einspritzmenge und das Ende des Einspritzvorgangs leicht dadurch gesteuert werden, daß man den Servokolben 2 in eine geeignete Winkelstellung dreht.

c) Infolge der bei b) beschriebenen Anordnung kann man die Erregungsdauer Tl, oder alternativ die Abschaltdauer T2, des Auswahlventils 4, das im Antriebssystem des Servokolbens 2 die Zufuhr von Antriebs-Drucköl steuert, auf einen geeigneten konstanten Wert einstellen. Dadurch kann die elektronische Steuervorrichtung 16 einfach ausgelegt werden, was die Herstellungskosten weiter reduziert.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen möglich, z.B. hinsichtlich der Ausbildung der einzelnen hydraulischen Kreise, der elektronischen Steuervorrichtung, des Einspritzgeräts 1 etc., und es ist nochmals darauf hinzuweisen, daß das vorstehende Ausfiihrungsbei spiel lediglich, beispielhaft, aber nicht einschränkend, zu verstehen ist.

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Leerseite

Claims

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Stuttgart 2915076 LJIMLrIIno. MAINo

(NAHE KUNSTAKADtMIE/KILLESBERG)

DIESEL KIKI CO., LTD. $f STUTTGART, den 7.7.1981

Tokio ,Japan anwaltsakte= DK12D7

Patentansprüche

[ lJKraftstoffeinsprit7einrichtung für eine Brennkraftmaschine, -' mit einem Einspritzgerät (I)₅ das in einem Gehäuse (la) einen Servokolben (2) mit einem großen Kolbenabschnitt (2a) und einem kleinen Kolbenabschnitt (2b) aufweist,

wobei zwischen dem großen Kolbenabschnitt (2a) und dem Gehäuse (la) eine Servodruckkammer (C) unc eine Gegenservodruckkammer (3¹) gebildet sind und zwischen der vom großen Kolbenabschnitt (2a) abgewandten Seite des kleinen Kolbenabschnitts (2b) und dem Gehäuse (la) eine Pumpkammer (7) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß an einer Umfangsfläche des Servakolbens (2) ein Nocken (2a¹) ausgebildet ist, welcher zu aer der Servodruckkammer (3) zugewandte^ Seite des Servokolbens (2) geöffnet ist und welcher eine Schrägkante (2d) aufweist, ^s>, die quer zur Längsachse des Servokolbens (2) verläuft, /

daß in einer Seitenwand dieses Gehäuses (la) eine mit einer Zone niedrigeren Drucks (5) verbundene Überströmöffnung (19) vorgesehen ist, die zum Zusammenwirken mit der Schrägkante (2d) des Nockens (2a¹) ausgebildet ist, daß mit der Pumpkammer (7) eine Einspritzdüsenanordnung (11) verbunden ist, daß eine Vorrichtung (5, 6) zur Zufuhr von Arbeits-Druckmittel zu der Servodruckkammer (3) und der Gegenservodruckkammer (3¹) vorgesehen ist, wobei in der Verbindung von dieser für Zufuhr von Arbeits-Druckmittel dienenden Vorrichtung (5, f.) zu den beiden Druckkammern (3, 3¹) ein Auswahl-· ventil (4) vorgesehen i.<t,

dessen Ventil stellung (4Ä, 4B) zur alternierenden Zufuhr von Arbeits-Druckmittel zu diesen beiden Druckkammern (3, 3¹) veränderbar ist, daß eine Kraftstoffördeieinrichtung (8, 9) zur Zufuhr von unter Druck stehen-.dem Kraftstoff zur Pumpkammer (7) vorgesehen ist, wobei diese Kraftstofffördereinrichtung (8, 9) separat und unabhängig von der Vorrichtung (5, 6) zur Zufuhr von Arbeits-Druckmittel vorgesehen ist, und daß zur Verdrehung des Servokolbens (2) ein Stellglied (12) vorgesehen _v ist, das drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Servokolhen (2) ver- ^ bunden ist (Fig. 3), ·

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so daß eine Veränderung der Drehlage des Servokolbens (2) durch das Stellglied (12) eine Änderung des Druckhubs desselben und damit eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge bewir'ct, während die Steuerung des Einspritzbeginns durch die Steuerung der zeitlichen Abfolge der Änderung der Ventilstollung (4A₃ 4B) des Auswahlventils (4) erfolgt.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Servokolbens (2) mit dem Stellglied (12) eine Stange (1SQ aufweist, deren eines Ende mit einem dieser Elemente (12) fest verbunden ist und deren anderes Ende mit dem anderen Element (2) drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden (24) ist,
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch Γ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß erste Sensormittel (27) zur Erfassung von Arbeitsparametern der Brennkraftmaschine und zweite Sensormittel (15) zur Erfassung der Dreh- bzw. Winkelstellung des Servokolbens (2) vorgesehen sind,

daß eine elektronische Steuervorrichtung (16! elektrisch a) mit dem Auswahl ventil (4)

b) mit dem Stellglied (12)

c) mit den ersten Sensormitteln (27) und

d) mit den zweiten Sensormitteln (15)
verbunden ist,

welche elektronische Steuervorrichtung (16) in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der ersten und zweiten Sensormittel (27, und 15) eine Ver-' drehung des Servokolbens (2) durch das Stellglied (12) zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge sowie.die seitliche Steuerung der Änderung

der Auswahlventil-Ventilstellung (4A, 43) zu ^ Steuerung des Ein-30

spritzbeginns (Fig. 4c: ti) bewirkt.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach An.^cpmcP 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuervorrichtung (16) für die Steuerung des

Einspritzvorgangs zur Lieferung von Imfulser konstanter 35

Länge (Fig. 4c: Tl) zum Auswahl ventil .(4) ausgebildet ist.

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