DE3630871A1 - Kraftstoffeinspritzsystem fuer verbrennungsmotoren - Google Patents
Kraftstoffeinspritzsystem fuer verbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem
für Motoren mit innerer Verbrennung, und mehr im einzelnen
auf eine Vorrichtung zum Begrenzen der raschen Beschleuni
gung des Motors, die in einem solchen Kraftstoffeinspritz
system vorgesehen ist.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem der o.g. Art, beispielsweise
ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffeinspritz
pumpe mit einem Regler für alle Geschwindigkeiten wird im
allgemeinen so ausgebildet, daß dann, wenn die Drehgeschwin
digkeit des Motors einen Wert erreicht, der durch das Nie
derdrücken des Gaspedals vorgegeben wird, die Menge des in
den Motor einzuspritzenden Kraftstoffs unter der Wirkung des
Reglers so reguliert wird, daß die Drehzahl des Motors auf
den vorgegebenen Wert gesteuert wird. Wegen dieser Anordnung
reguliert jedoch der Regler dann, wenn das Gaspedal rasch
niedergedrückt wird, während einer kurzen Zeitdauer unmit
telbar nach dem raschen Niederdrücken des Gaspedals nicht
wirkungsvoll. Dies führt zu einem raschen Ansteigen der in
den Motor geförderten Kraftstoffmenge und zu einem raschen
Ansteigen der Drehzahl des Motors. Die Geschwindigkeit eines
mit diesem Motor ausgerüsteten Fahrzeugs kann aber einem
derart raschen Anstieg der Drehzahl des Motors nicht folgen.
Dies führt zu solchen Problemem, daß eine stoßweise oder
taumelnde Vibration des Fahrzeugs auftritt, die zu einem
unbequemen Fahrgefühl führt, und zu dem Problem, daß eine
Überschüssige Kraftstoffmenge dem Motor zugeführt wird,
wodurch eine unvollständige Verbrennung verursacht wird. Um
solche Probleme zu vermeiden, schlagen die japanische vor
läufige Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 57-30 338
und die japanische vorläufige Patentveröffentlichung (Kokai)
60-53 627 vor, einen Dämpfer zu verwenden, der mit einem
Spannhebel zum Steuern der Tätigkeit des Reglers derart
verbunden ist, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Spannhe
bels bezüglich der Geschwindigkeit des Niederdrückens des
Gaspedals beschränkt und verzögert wird.
Bei dem o.g. Stand der Technik ist jedoch der Dämpfer in
einem engen Zwischenraum innerhalb eines Pumpengehäuses der
Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet, wodurch es schwierig
wird, ein ausreichendes Bewegungsspiel für den Dämpfer
vorzusehen und wodurch es somit verhindert wird, daß der
Dämpfer eine ausreichende Dämpffunktion zeigt. Weiterhin
wird dann, wenn die Temperatur des Kraftstoffs innerhalb des
Pumpengehäuses während des Betriebs des Motors ansteigt, der
Dämpfeffekt des Dämpfers beträchtlich verringert.
Weiterhin ist beim o.g. Stand der Technik die Anordnung so
getroffen, daß dann, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird,
eine von der Dämpfwirkung des Dämpfers erzeugte Gegenkraft
direkt auf das Gaspedal übertragen wird. Dies bewirkt, daß
der Fahrer einen unangenehmen Widerstand spürt, und verur
sacht ein unbequemes Gefühl beim Niederdrücken des Gaspe
dals.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritz
system zu schaffen, das mit einem die Beschleunigung begren
zenden Dämpfer für einen Verbrennungsmotor versehen ist, das
verhindern kann, daß die Menge des in den Motor eingespritz
ten Kraftstoffs rasch ansteigt, wenn das Gaspedal rasch
niedergedrückt wird, das den Widerstand, den der Fahrer beim
Niederdrücken des Gaspedals füllt, verringern kann, um das
Gefühl beim Niederdrücken zu verbessern, und bei dem der
Dämpfer an einem Ort montiert ist, wo ein ausreichender
Dämpfungseffekt sichergestellt wird.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie ein Kraft
stoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor schafft,
das mit einem die Beschleunigung begrenzenden Dämpfer verse
hen ist, wobei verhindert werden kann, daß irgendwelche
Komponenten infolge des Niederdrückens des Gaspedals beschä
digt werden.
Gemäß der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für
einen Verbrennungsmotor vorgesehen, das aufweist:
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Pumpengehäuse, das
eine Wand aufweist und mit Kraftstoff gefüllt ist, mit einer
Pumpvorrichtung zum kraftvollen Liefern des Kraftstoffs
innerhalb des Pumpengehäuses zum Motor, und mit einer Steu
ervorrichtung, die mit der Pumpvorrichtung verbunden ist,
zum Steuern der durch die Pumpvorrichtung zum Motor gelie
ferte Kraftstoffmenge;
ein zum Niederdrücken angeordnetes Gaspedal;
einen Regler, der innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist und mit der Steuervorrichtung verbunden ist, um die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge zu regulieren;
eine Steuerhebelwelle, die von der Wand des Pumpengehäuses so gehalten wird, daß sie eine Winkelbewegung um eine Achse relativ zum Pumpengehäuse ausführen kann, wobei sich die Steuerhebelwelle durch die Wand des Pumpengehäuses hindurch erstreckt und mit einem Ende innerhalb des Pumpengehäuses und mit dem anderen Ende außerhalb von diesem angeordnet ist;
eine Reglerfedereinrichtung, die zwischen das eine Ende der Steuerhebelwelle und die Steuervorrichtung eingeschaltet ist, um die Winkelbewegung der Steuerhebelwelle zu der Steuervorrichtung in der Weise zu übertragen, daß dann, wenn sich die Steuerhebelwelle in einer ersten Winkelrichtung bewegt, die Steuervorrichtung die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge verringert, und wenn sich die Steuerhebelwelle in einer zweiten Winkelrichtung bewegt, die Steuervorrichtung die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge mit einer Rate erhöht, die der Geschwindigkeit der Winkelbewegung der Steuerhebel welle entspricht;
einen Steuerhebel, der fest an dem anderen Ende der Steuer hebelwelle befestigt ist, derart, daß er sich mit dieser in der ersten und der zweiten Winkelrichtung bewegt;
einen Verzögerungshebel, der auf dem anderen Ende der Steu erhebelwelle frei drehbar derart befestigt ist, daß er sich relativ zu dieser um einen Winkel bewegen kann, wobei der Verzögerungshebel so angeordnet ist, daß er sich gegen den Steuerhebel mit einer Vorderseite des Verzögerungshebels bezüglich dessen Winkelbewegung in der ersten Richtung abstützt;
eine Verzögerungsfedereinrichtung, die zwischen den Steuer hebel und den Verzögerungshebel eingeschaltet ist und auf diese so einwirkt, daß sie gemeinsam verdreht werden; und
einen Dämpfer, der außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist und mit dem Steuerhebel verbunden ist, um eine Gegen kraft zu der Winkelbewegung des Steuerhebels in der zweiten Richtung entgegen der Kraft der Verzögerungsfedereinrichtung auszuüben.
ein zum Niederdrücken angeordnetes Gaspedal;
einen Regler, der innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist und mit der Steuervorrichtung verbunden ist, um die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge zu regulieren;
eine Steuerhebelwelle, die von der Wand des Pumpengehäuses so gehalten wird, daß sie eine Winkelbewegung um eine Achse relativ zum Pumpengehäuse ausführen kann, wobei sich die Steuerhebelwelle durch die Wand des Pumpengehäuses hindurch erstreckt und mit einem Ende innerhalb des Pumpengehäuses und mit dem anderen Ende außerhalb von diesem angeordnet ist;
eine Reglerfedereinrichtung, die zwischen das eine Ende der Steuerhebelwelle und die Steuervorrichtung eingeschaltet ist, um die Winkelbewegung der Steuerhebelwelle zu der Steuervorrichtung in der Weise zu übertragen, daß dann, wenn sich die Steuerhebelwelle in einer ersten Winkelrichtung bewegt, die Steuervorrichtung die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge verringert, und wenn sich die Steuerhebelwelle in einer zweiten Winkelrichtung bewegt, die Steuervorrichtung die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge mit einer Rate erhöht, die der Geschwindigkeit der Winkelbewegung der Steuerhebel welle entspricht;
einen Steuerhebel, der fest an dem anderen Ende der Steuer hebelwelle befestigt ist, derart, daß er sich mit dieser in der ersten und der zweiten Winkelrichtung bewegt;
einen Verzögerungshebel, der auf dem anderen Ende der Steu erhebelwelle frei drehbar derart befestigt ist, daß er sich relativ zu dieser um einen Winkel bewegen kann, wobei der Verzögerungshebel so angeordnet ist, daß er sich gegen den Steuerhebel mit einer Vorderseite des Verzögerungshebels bezüglich dessen Winkelbewegung in der ersten Richtung abstützt;
eine Verzögerungsfedereinrichtung, die zwischen den Steuer hebel und den Verzögerungshebel eingeschaltet ist und auf diese so einwirkt, daß sie gemeinsam verdreht werden; und
einen Dämpfer, der außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist und mit dem Steuerhebel verbunden ist, um eine Gegen kraft zu der Winkelbewegung des Steuerhebels in der zweiten Richtung entgegen der Kraft der Verzögerungsfedereinrichtung auszuüben.
Die Kraft der Verzögerungsfedereinrichtung ist so gewählt,
daß dann, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um den
Verzögerungshebel mit einer Geschwindigkeit zu verschwenken,
die kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Verzöge
rungsfedereinrichtung durch die Gegenkraft des Dämpfers
nicht wesentlich elastisch verformt wird, um es zu ermögli
chen, daß der Verzögerungshebel und der Steuerhebel gemein
sam in der zweiten Richtung verschwenkt werden, während
dann, wenn das Gaspedal so niedergedrückt wird, daß es den
Verzögerungshebel mit einer Winkelgeschwindigkeit bewegt,
die größer ist als der vorbestimmte Wert, die Verzögerungs
federeinrichtung durch die Gegenkraft des Dämpfers elastisch
verformt wird, um es zu ermöglichen, daß der Steuerhebel
derart in der zweiten Richtung verschwenkt wird, daß er
hinter der Winkelbewegung des Verzögerungshebels in der
zweiten Richtung zurückbleibt, um hierdurch die Zuwachsrate
der von der Pumpvorrichtung zum Motor gelieferten Kraft
stoffmenge durch die Steuervorrichtung zu verringern.
Vorzugsweise weist das Kraftstoffeinspritzsystem eine Buchse
auf, die aus einem Kunstharz gebildet ist und zwischen dem
Verzögerungshebel und der Steuerhebelwelle eingeschaltet
ist, und durch die der Verzögerungshebel auf der Steuerhe
belwelle frei beweglich befestigt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesent
liche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die ein
zelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren
in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der
Erfindung verwirklicht sein.
Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt, der eine
Kraftstoffeinspritzpumpe zeigt, die in einem
Kraftstoffeinspritzsystem enthalten ist, wobei
eine Förderpumpe im Querschnitt gezeigt ist,
entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Teilansicht in Richtung des
Pfeils A in Fig. 1, wobei die Hebel, eine Feder,
ein Dämpfer und dgl., die außerhalb eines Pumpen
gehäuses angeordnet sind, der besseren Erkennbar
keit wegen mit ausgezogenen Linien dargestellt
sind, obwohl diese Teile vom Ort des Pfeils A aus
praktisch nicht sichtbar sind;
Fig. 3 ist ein vergrößerter abgebrochener Schnitt, der
eine Steuerhebelwelle und mit dieser verbundene
Komponenten, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind,
zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung, die eine in
Fig. 3 gezeigte Buchse aus Kunstharz zeigt; und
Fig. 5 ist eine Explosionsdarstellung, die eine Abwand
lung der in Fig. 3 gezeigten Buchse zeigt.
Eine Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzsystems für
einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
In Fig. 1 ist eine Einspritzpumpe vom Verteilertyp gezeigt,
die in dem Kraftstoffeinspritzsystem enthalten ist. Die
Kraftstoffeinspritzpumpe weist eine Antriebswelle 1 auf, die
mit einer (nicht gezeigten) Ausgangswelle des Motors verbun
den ist und durch diesen drehend antreibbar ist. Die An
triebswelle 1 wiederum treibt eine Förderpumpe 2, die ge
genüber den anderen Teilen der Pumpe um 90° verdreht darge
stellt ist, und auch eine Nockenscheibe 3 rotierend an. Die
Drehung der Nockenscheibe 3 bewirkt, daß ein Kolben 4 ge
dreht wird, während er gleichzeitig hin- und herbewegt wird.
Kraftstoff wird von einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank
in ein Pumpengehäuse 5 durch die Förderpumpe 2 geliefert. In
das Pumpengehäuse 5 gelieferter Kraftstoff wird in eine
unter Druck stehende Kammer 6 gezogen und wird durch den
Kolben 4 mit Druck beaufschlagt. Der unter Druck gesetzte
Kraftstoff wird kraftvoll zu einer (nicht gezeigten) Kraft
stoffeinspritzdüse durch einen in dem Kolben 4 vorgesehenen
Kanal und durch ein Auslaßventil 7 geliefert und in einen
Verbrennungsraum des Motors durch die Kraftstoffeinspritz
düse eingespritzt.
Ein Regler 8 ist innerhalb des Pumpengehäuses 5 angeordnet
und weist ein Paar von Fliehgewichten 10 und ein Zahnrad 9
auf, das mit einem auf der Antriebswelle 1 montierten Zahn
rad 1 a in Eingriff ist, um sich mit diesem zu drehen und
dadurch eine Drehung der Fliehgewichte 10 zu bewirken.
Während die Drehzahl der Antriebswelle 1 ansteigt und sich
dadurch die Drehzahl des Zahnrads 9 erhöht, werden die
Fliehgewichte 10 des Reglers 10 radial nach auswärts bewegt
und bewegen eine Reglerhülse 11 in einer durch den Pfeil B
in Fig. 1 angezeigten Richtung, nämlich in Fig. 1 nach
rechts. Die Bewegung der Reglerhülse 11 wird auf einen
Spannhebel 14 durch einen Steuerungshebel 12 und eine Steu
erungsfeder 13 übertragen, wodurch der Spannhebel 14 um ein
Schwenklager 15 in der Darstellung der Fig. 1 im Uhrzeiger
sinn verschwenkt wird. Die Bewegung des Spannhebels 14 im
Uhrzeigersinn bewirkt, daß eine Zwischenfeder 16 zusammenge
drückt wird, um eine Reglerfeder 17 zu spannen, die an einem
Ende mit der Feder 16 in Eingriff ist, und um eine auf dem
Kolben 4 gleitend montierte Steuerhülse 18 in Fig. 1 nach
links zu bewegen, um hierdurch die Menge des von der Kraft
stoffeinspritzpumpe zum Motor gelieferten Kraftstoffs zu
verringern.
Wenn die Reglerfeder 17 in einer durch den Pfeil D gezeich
neten Richtung (in Fig. 1 nach links) gezogen wird, wie
später beschrieben wird, wird der Spannhebel 14 um das
Schwenklager 15 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, um die
Steuerhülse 8 nach rechts zu bewegen, und um dadurch die
Menge des von der Kraftstoffeinspritzpumpe zum Motor kraft
voll geförderten Kraftstoffs zu vergrößern.
Wie in Fig. 3 deutlich gezeigt ist, wird eine Steuerhebel
welle 19 durch eine Deckenwand des Pumpengehäuses 5 so
gehalten, daß sie sich um ihre eigene Achse relativ zum
Pumpengehäuse verdrehen kann, und die Steuerhebelwelle 19
ist flüssigkeitsdicht durch die Deckenwand des Pumpengehäu
ses 5 hindurchgehend befestigt, wobei ihr eines Ende inner
halb des Pumpengehäuses 5 angeordnet ist und das andere Ende
außerhalb von diesem angeordnet ist. Ein Ende eines Hebels
20 ist starr mit dem einen Ende der Steuerhebelwelle 19
verbunden, um sich mit dieser zu drehen. Wie in Fig. 2
gezeigt ist, ist das andere Ende der Reglerfeder 17 in
Eingriff mit dem anderen freien Ende des Hebels 20. Ein
langgestreckter Steuerhebel 21 ist außerhalb des Pumpenge
häuses 5 angeordnet und hat einen in Längsrichtung verlau
fenden mittleren Abschnitt, der fest auf dem anderen Ende
der Steuerhebelwelle 19 angeordnet ist. Weiterhin ist der
Steuerhebel 21 fest mit der Steuerhebelwelle 19 mittels
Befestigungsmuttern 42 und 43 verbunden, die auf einen mit
Gewinde versehenen Endabschnitt der Welle 19 aufgeschraubt
sind. Der Steuerhebel 21, der auf diese Weise an der Steuer
hebelwelle 19 montiert ist, kann sich mit dieser um deren
Achse drehen. Ein Leerlaufanschlag 37 und ein Vollastan
schlag 38 sind in der Wand des Pumpengehäuses 5 schraubbar
befestigt, um die maximale Verschwenkbewegung des Steuerhe
bels 21 zu begrenzen. Ein Ende eines Verzögerungshebels 22
ist frei drehbar auf der Steuerhebelwelle 19 mittels einer
in Fig. 4 gezeigten Buchse 45 aus einem Kunstharz gelagert,
derart, daß eine Winkelbewegung relativ zur Steuerhebelwelle
19 möglich ist. Ein Gaspedal 23 ist mit dem anderen freien
Ende des Verzögerungshebels 22 über einen Winkelhebel 24,
der um ein Schwenklager 41 verschwenkbar ist, und über eine
Gashebelverbindungsstange 25 verbunden. Ein Ende einer
Rückholfeder 26 ist mit dem Pumpengehäuse 5 in Eingriff, und
das andere Ende ist mit einem Zapfen 46 auf dem anderen
freien Ende des Verzögerungshebels 22 in Eingriff, um diesen
in einer die Kraftstoffmenge verringernde Richtung vorzu
spannen, in der die Menge des von der Kraftstoffeinspritz
pumpe zum Motor gelieferten Kraftstoffs abnimmt, d.h., im
Uhrzeigersinn in Fig. 2. Der Steuerhebel 21 und der Verzöge
rungshebel 22 sind so angeordnet, daß sie sich gegenseitig
auf einer Vorderseite des Hebels 22 über ein Anschlagstück
28 abstützen, wobei es sich bei dieser Vorderseite um die
Vorderseite bezüglich einer Winkelbewegung des Hebels 22 in
der Richtung der Kraftstoffverringerung, d.h. im Uhrzeiger
sinn in Fig. 2, handelt. Eine Verzögerungsfeder 27, die aus
einer Schraubenfeder besteht, ist zwischen einem in Längs
richtung mittleren Abschnitt des Verzögerungshebels 22 und
einem Endabschnitt des einen Endes des Steuerhebels 21
angeordnet und zieht die Hebel 22 und 21 aufeinander zu, so
daß sie gemeinsam verschwenkt werden. Insbesondere ist ein
Ende der Verzögerungsfeder 27 mit einem Zapfen 47 auf dem
Verzögerungshebel 22 und das andere Ende mit einem Zapfen 48
auf dem einen Ende des Steuerhebels 21 in Eingriff. Das
Anschlagstück 28 ist an dem Verzögerungshebel 22 befestigt,
damit es sich gegen den Steuerhebel 21 abstützt, um hier
durch die Position des Steuerhebels 21 relativ zum Verzöge
rungshebel 22 zu bestimmen. Ein Dämpfer 29 ist außerhalb des
Pumpengehäuses 5 angeordnet, z. B. ist er auf einer Außen
fläche der Deckenwand des Pumpengehäuses 5 montiert, um die
Geschwindigkeit der Schwenkbewegung des Steuerhebels 21 in
Richtung der Vergrößerung der Kraftstoffzufuhr, d.h. im
Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2, zu begrenzen. Die Verzöge
rungsfeder 27 ist hinsichtlich ihrer Kraft oder Vorspannung
so eingestellt, daß dann, wenn das Gaspedal 23, d.h. der
Verzögerungshebel 22 in der die Kraftstoffzufuhr steigernden
Richtung verschwenkt werden, und zwar mit einer Geschwindig
keit, die kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, der Dämp
fer 29 seine Dämpfwirkung im wesentlichen nicht auf den
Steuerhebel 21 ausübt, um eine sanfte Winkelbewegung des
Steuerhebels zu ermöglichen, so daß die Verzögerungsfeder 27
durch den Steuerhebel, d.h. durch den Dämpfer 29, nicht
wesentlich elastisch verformt wird, wodurch bewirkt wird,
daß der Steuerhebel 21 und der Verzögerungshebel 23 gemein
sam verschwenkt werden, während dann, wenn der Verzöge
rungshebel 21 in der die Kraftstoffzufuhr steigernden Rich
tung mit einer Geschwindigkeit höher als der vorbestimmte
Wert verschwenkt wird, der Dämpfer 29 seine Dämpfwirkung dem
Steuerhebel 21 mitteilt, um auf diese Weise die Winkelbewe
gung des Steuerhebels 21 zu verlangsamen, so daß die Verzö
gerungsfeder 27 durch den Steuerhebel 21 oder den Dämpfer 29
elastisch verformt wird, wodurch verursacht wird, daß die
Schwenkbewegung des Steuerhebels 21 hinter der Schwenk
bewegung des Verzögerungshebels 21 zurückbleibt.
Der Dämpfer 29 bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
weist einen mit Arbeitsöl angefüllten Zylinder 34, einen
innerhalb des Zylinders 34 gleitend aufgenommenen Kolben 31
mit einer in diesem vorgesehenen Öffnung 30, um in diesem
eine rechte Kammer 34 a und eine linke Kammer 34 b zu definie
ren, die miteinander durch die Öffnung 30 kommunizieren,
eine an dem Kolben 31 befestigte und sich nach außerhalb des
Zylinders 34 durch eine Endwand des Zylinders hindurch
erstreckende Kolbenstange 32, eine innerhalb des Zylinders
34 aufgenommene Feder 33 zum Vorspannen des Kolbens 31 in
einer solchen Richtung, daß die Kolbenstange 32 aus der
Endwand des Zylinders 34 vorragt, und eine Justierschraube
35 zum Einstellen der Vorspannkraft der Feder 33 auf. Die
Kolbenstange 32 wird durch die Feder 33 so vorgespannt, daß
sich ein freies Ende der Kolbenstange 32 immer an dem ande
ren Ende des Steuerhebels 21 abstützt. Um sicherzustellen,
daß der Dämpfer 29 seine Dämpffunktion in der oben festge
haltenen Weise ausübt, wird die Vorspannkraft der Feder 33
mit einem Wert gewählt, der geringfügig kleiner ist als die
Vorspannkraft oder Soll-Belastbarkeit der Verzögerungsfeder
27. Eine Nut 36 ist in der inneren Umfangsfläche des Zylin
ders 34 gebildet und erstreckt sich entlang von dessen
Achse, um die Dämpfwirkung des Zylinders 31 zu verringern,
wenn der Motor in einem Gebiet arbeitet, das zwischen einem
Leerlaufgebiet und einem mittleren Punkt eines Vollast- und
Hochgeschwindigkeits-Arbeitsgebiets liegt. Die erwähnte
Kunstharzbuchse 45, die in Fig. 4 gezeigt ist und die zwi
schem dem Verzögerungshebel 22 und dem Steuerhebel 19 einge
schaltet ist, verhindert ein Wackeln des Verzögerungshebels
22 auf dem Steuerhebel 21. Die Buchse 45 ist vorzugsweise
aus Polyacetal- oder Polyoxymethylen-Harz gebildet, die eine
hohe Gleitfähigkeit haben, aus einem Nylon-Harz mit hoher
Abriebfestigkeit und niedrigem Reibungskoeffizienten, oder
aus einem ähnlichen Harz. Die Buchse 45 reduziert die Rei
bung zwischen dem Verzögerungshebel 22 und der Steuerhebel
welle 19, die Reibung zwischen dem Verzögerungshebel 22 und
der gegenüberliegenden Fläche des Pumpengehäuses 5, und die
Reibung zwischen dem Verzögerungshebel 22 und der Unterseite
des Steuerhebels 21, und bewirkt dadurch eine weiche Bewe
gung dieser Bauteile. Die Buchse 45 verhindert auch, daß der
Verzögerungshebel 22 an der Steuerhebelwelle 19 fest haftet,
und sichert dadurch eine weiche Winkelbewegung des Vezöge
rungshebels 22. Die dargestellte Buchse 45 ist einstückig,
wobei die Buchse bei der Herstellung in einer Bohrung 22 a,
die in dem Verzögerungshebel 22 gebildet ist und durch die
der Verzögerungshebel 22 frei beweglich auf der Steuerhebel
welle 19 gelagert ist, mittels einer Spritzgußmaschine durch
Einspritzen gebildet wurde. Somit wird die Buchse mit dem
Verzögerungshebel 22 in einem einzigen Stück hergestellt und
danach mit der Steuerhebelwelle 19 zusammengebaut.
Die Buchse 45 kann zweistückig ausgebildet sein, wie in Fig.
5 gezeigt ist, wobei sie einen zylindrischen Körper 45 a
aufweist, dessen eines axiales Ende einstückig mit einem
ringförmigen radial abstehenden Flansch 45 b hergestellt ist,
und ein vom Körper 45 a getrenntes ringförmiges Flanschteil
45 c aufweist, das so ausgebildet ist, daß es für die Verwen
dung an dem anderen axialen Ende des Körpers als weiterer
ringförmiger radialer Flansch montiert werden kann. Der mit
dem Flansch 45 b gebildete Körper 45 a wird in die im Verzöge
rungshebel 22 gebildete Bohrung 22 a und in eine zentrale
Bohrung in dem ringförmigen Flanschteil 45 c eingesetzt, wenn
die Buchse 45 mit der Steuerhebelwelle 19 zusammengebaut
wird.
Es wird nun die Arbeitsweise des wie oben beschrieben kon
struierten Kraftstoffeinspritzsystems beschrieben. Während
das Gaspedal 23 in der durch den Pfeil E in Fig. 2 angezeig
ten Richtung niedergedrückt wird, wird der Hebel 24 um das
Schwenklager 41 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 verschwenkt, und
die Gashebelverbindungsstange 25 wird in der durch den Pfeil
F bezeichneten Richtung, bei der die Kraftstoffzufuhr an
steigt, bewegt, um den Verzögerungshebel 22 im Gegenuhrzei
gersinn zu verschwenken. Die Bewegung des Verzögerungshebels
22 im Gegenuhrzeigersinn wird auf den Steuerhebel 21 über
die Verzögerungsfeder 27 übertragen, so daß sich der Steuer
hebel 21 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die Bewegung des
Steuerhebels 21 im Gegenuhrzeigersinn wiederum bewirkt, daß
die Steuerhebelwelle 19 und der Hebel 20 gemeinsam im Gegen
uhrzeigersinn verdreht werden, wodurch die Reglerfeder 17 in
der durch den Pfeil D in Fig. 1 gezeichneten Richtung (in
Fig. 1 nach links) gezogen wird, um dadurch die Menge des
von der Kraftstoffeinspritzpumpe zum Motor wie oben be
schrieben gelieferten Kraftstoffs zu vergrößern. Wenn das
Gaspedal 23 mit einer normalen oder verhältnismäßig geringen
Geschwindigkeit, die unterhalb der oben erwähnten vorbe
stimmten Geschwindigkeit liegt, niedergedrückt wird, sind
die Geschwindigkeit der Winkelbewegung des Steuerhebels 21
im Gegenuhrzeigersinn und dementsprechend die Geschwindig
keit der nach rechts gerichteten Bewegung des Kolbens 31
verhältnismäßig klein. Folglich fließt das Arbeitsöl inner
halb der rechten Kammer 34 a des Zylinders 34 in die linke
Kammer 34 b durch die Öffnung 30 im wesentlichen ohne Strö
mungswiderstand, so daß der Dämpfer 29 im wesentlichen keine
Dämpfwirkung auf den Steuerhebel 21 ausübt, d.h., die auf
den Steuerhebel 21 durch den Dämpfer 29 ausgeübte Kraft ist
verhältnismäßig klein. Daher wird die Verzögerungsfeder 27
nicht wesentlich elastisch deformiert und gestattet, daß der
Verzögerungshebel 22 und der Steuerhebel 21 im wesentlichen
gemeinsam im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden. Als
Ergebnis wird die Kraftstoffsteuerung ohne Operationsverzö
gerung ausgeführt, um den Motor mit einer Kraftstoffmenge zu
versorgen, die dem Maß des Niederdrückens des Gaspedals 23
proportional ist.
Wenn das Gaspedal 23 rasch niedergedrückt wird, ist während
einer kurzen Zeitdauer unmittelbar nach dem Niederdrücken
des Gaspedals 23 der Steuerhebel 21 dabei, sich rasch im
Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen und der Kolben 31 ist dabei,
sich rasch nach rechts zu bewegen. Folglich arbeitet die
Öffnung 30 wirkungsvoll so, daß sie die Strömung des Ar
beitsöls durch sie hindurch beschränkt, um dadurch zu bewir
ken, daß der Dämpfer 29 eine ausreichende Dämpffunktion
zeigt, derart, daß die Geschwindigkeit der Bewegung des
Steuerhebels 21 im Gegenuhrzeigersinn ausreichend begrenzt
wird. Somit wird die Bewegung des Steuerhebels 21 im Gegen
uhrzeigersinn gegenüber der raschen Bewegung des Verzöge
rungshebels 22 im Gegenuhrzeigersinn verlangsamt. Dies führt
zu einer sanften im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Bewegung
der Steuerhebelwelle 19 und des Hebels 20, und folglich zu
einem sanften Ansteigen der Federkraft der Reglerfeder 17,
so daß ein rascher Anstieg der Menge des zum Motor geliefer
ten Kraftstoffs vermieden wird. Weiterhin wird die Verzöge
rungsfeder 27 elastisch deformiert oder gestreckt. Durch die
zu einer Verkürzung der gestreckten Verzögerungsfeder 27
führende Kraft dieser Feder bewegen sich das andere Ende des
Steuerhebels 21 und der Kolben 31 anschließend weiterhin
sanft im Gegenuhrzeigersinn bzw. nach rechts, selbst nachdem
das Gaspedal 23 bis zu einer bestimmten Position niederge
drückt worden ist und in dieser Position festgehalten wird.
In kurzer Zeit erreichen der Steuerhebel 21 und der Kolben
31 ihre jeweiligen Stellungen, die durch die niedergedrückte
Stellung des Gaspedals 23 bestimmt oder vorgegeben wird.
Somit wird die Menge des zum Motor geförderten Kraftstoffs
exakt auf den Wert erhöht, der durch das Gaspedal 23 vorge
geben ist.
Wenn, wie oben beschrieben, das Gaspedal 23 rasch niederge
drückt wird, wird nur der Verzögerungshebel 22 verschwenkt,
wobei er dem Steuerhebel 21 vorauseilt, derart, daß die
Verzögerungsfeder 27 elastisch deformiert oder gestreckt
wird, und die Reglerfeder 17 wird mit einer durch den Dämp
fer 29 verringerten Geschwindigkeit betätigt, wodurch es
möglich wird, zu verhindern, daß das Fahrzeug rasch be
schleunigt wird und daß eine unvollständige Verbrennung
infolge einer überschüssigen Zufuhr von Kraftstoff zum Motor
auftritt. Weiterhin wird, weil zunächst der Verzögerungshe
bel 22 zusammen mit dem Gaspedal 23 bewegt wird, ein abnor
males Gefühl des Widerstands beim Niederdrücken des Gaspe
dals 23 beseitigt, wodurch das Betätigungsgefühl beim Nie
derdrücken verbessert wird.
Obwohl der Verzögerungshebel 22 auf der Steuerhebelwelle 19
frei beweglich gelagert ist, beseitigt die Zwischenschaltung
der Kunstharzbuchse 45 ein Wackeln des Verzögerungshebels 22
auf der Welle 19 und verringert auch einen Reibungswider
stand zwischen diesen Teilen. Folglich wird der Verzöge
rungshebel 22 ohne Schwierigkeit sanft verschwenkt, wodurch
verhindert wird, daß der Verzögerungshebel 22 bezüglich der
Steuerhebelwelle 19 verkantet. Somit ist es möglich, die
Leistungsfähigkeit des Dämpfers 29 für eine lange Zeitdauer
beizubehalten und auch zu verhindern, daß Bauelemente be
schädigt werden, selbst wenn das Gaspedal kräftig niederge
drückt wird. Weiterhin wird, selbst wenn die Kunstharzbuchse
45 zwischen dem Verzögerungshebel 22 und der Steuerhebelwel
le 19 angeordnet wird, die Höhe des Verzögerungshebels 22
und des Steuerhebels 21 bezüglich der Deckenwandoberfläche
des Pumpengehäuses 5 im wesentlichen unverändert beibehal
ten; Daher ist es möglich, die Steuerhebelwelle eines her
kömmlichen Geräts zu verwenden. Dies ist im Hinblick auf die
Herstellungskosten vorteilhaft.
Obwohl beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung die
Verzögerungsfeder 27 eine Zugfeder ist, kann stattdessen
auch eine Drehfeder oder eine Druckfeder vorgesehen sein.
Weiterhin ist die Wahl des Dämpfers 29 nicht auf das darge
stellte Beispiel beschränkt.
Weil der Dämpfer 29, der Steuerhebel 21, der Verzögerungshe
bel 22 und dgl. außerhalb des Pumpengehäuses 5 montiert
sind, ist es weiterhin möglich, zur Verwendung dieses Dämp
fers 29 und andere Bauelemente solche vorzusehen, die aus
reichend große Baugrößen oder Abmessungen und hervorragende
Funktionseigenschaften haben, und es ist auch möglich, die
Wartung und Einstellung dieser Komponenten leicht vorzuneh
men.
Bei dem beschriebenen Kraftstoffeinspritzsystem für einen
Motor mit innerer Verbrennung wird eine Steuerhebelwelle,
die mit einer Reglerfeder ineinandergreift, von einem Pum
pengehäuse einer Kraftstoffeinspritzpumpe gehalten, wobei
das eine Ende innerhalb und das andere Ende außerhalb des
Pumpengehäuses angeordnet ist. Ein Steuerhebel zum Steuern
der Einspritzmenge ist am anderen Ende der Steuerhebelwelle
fest montiert. Ein Verzögerungshebel, der mit einem Gaspedal
über eine Gaspedalstange verbunden ist, ist auf dem anderen
Ende der Steuerhebelwelle frei drehbar befestigt. Der Steu
erhebel und der Verzögerungshebel sind so angeordnet, daß
sie sich gegenseitig an einer Vorderseite des Verzögerungs
hebels (Vorderseite bezüglich der Winkelbewegung des Verzö
gerungshebels in einer die Kraftstoffzufuhr verringerten
Richtung) gegenseitig abstützen. Eine Verzögerungsfeder ist
zwischen dem Steuerhebel und dem Verzögerungshebel einge
schaltet, um es zu ermöglichen, daß diese gemeinsam um einen
Winkel bewegt werden. Ein Dämpfer zum Beschränken der Bewe
gungsgeschwindigkeit des Steuerhebels in einer die Kraft
stoffzufuhr vergrößernden Richtung ist außerhalb des Pumpen
gehäuses angeordnet. Eine Buchse aus Kunstharz kann zwischen
dem Verzögerungshebel und der Steuerhebelwelle angeordnet
sein.
Ein Kernpunkt der Erfindung liegt darin, daß bei einem
Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen ist, daß es ein Steuer
element (Steuerhebel 21) aufweist, das für eine Bewegung in
einer ersten Richtung, in der die Zufuhr von Kraftstoff zu
einem Motor verringert wird, mit dem Gaspedal formschlüssig,
insbesondere durch einen Anschlag koppelbar ist, und daß das
Steuerelement für eine zweite Bewegungsrichtung, in der es
eine Vergrößerung der Kraftstoffzufuhr zum Motor bewirkt,
beim Niedertreten des Gaspedals mittels einer zwischen das
Gaspedal und das Steuerelement eingeschalteten Federeinrich
tung vom Gaspedal derart antreibbar ist, daß es der Bewegung
des Gaspedals nacheilt, und daß die Bewegung des Steuerele
ments bei seiner Bewegung in der zweiten Richtung durch
einen Dämpfer, an dem es sich abstützt, abbremsbar ist.
Der Vorteil besteht darin, daß bei einem sehr raschen Nie
dertreten des Gaspedals das Steuerelement der Bewegung des
Gaspedals nicht sofort folgen kann, weil es durch den
Dämpfer gebremst wird, wobei sich gleichzeitig die Verzöge
rungsfedereinrichtung dehnt, so daß hierdurch eine über
schüssige Kraftstoffzufuhr zum Motor verhindert wird.
Gleichzeitig wirkt sich jedoch die Kraft des Dämpfers nicht
über das Gaspedal auf den Fuß des Fahrers aus, so daß er
kein unangenehm hartes Gefühl beim Niedertreten des Gas
pedals spürt. Die Anordnung kann ohne Schwierigkeiten so
getroffen sein, daß sich der Dämpfer außerhalb des Pumpenge
häuses befindet, wodurch es ermöglicht wird, einen ausrei
chend großen Dämpfer mit dem erforderlichen Dämpfungseigen
schaften ohne Schwierigkeiten vorzusehen.
Claims (20)
1. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor,
das aufweist:
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Pumpengehäuse
(5), das eine Wand aufweist und mit Kraftstoff gefüllt
ist, mit einer Pumpvorrichtung (4, 6) zum kraftvollen
Liefern des Kraftstoffs innerhalb des Pumpengehäuses
zum Motor, und mit einer Steuervorrichtung, die mit
der Pumpvorrichtung verbunden ist, zum Steuern der
durch die Pumpvorrichtung zum Motor gelieferte Kraft
stoffmenge;
ein zum Niederdrücken angeordnetes Gaspedal (23);
einen Regler, der innerhalb des Pumpengehäuses (5)
angeordnet ist und mit der Steuervorrichtung verbunden
ist, um die von der Pumpvorrichtung zum Motor gelie
ferte Kraftstoffmenge zu regulieren;
eine Steuerhebelwelle (19), die von der Wand des
Pumpengehäuses (5) so gehalten wird, daß sie eine
Winkelbewegung um eine Achse relativ zum Pumpengehäuse
ausführen kann, wobei sich die Steuerhebelwelle (19)
durch die Wand des Pumpengehäuses hindurch erstreckt
und mit einem Ende innerhalb des Pumpengehäuses und
mit dem anderen Ende außerhalb von diesem angeordnet
ist;
eine Reglerfedereinrichtung, die zwischen das eine
Ende der Steuerhebelwelle (19) und die Steuervorrich
tung eingeschaltet ist, um die Winkelbewegung der
Steuerhebelwelle zu der Steuervorrichtung in der Weise
zu übertragen, daß dann, wenn sich die Steuerhebel
welle in einer ersten Winkelrichtung bewegt, die
Steuervorrichtung die von der Pumpvorrichtung zum
Motor gelieferte Kraftstoffmenge verringert, und wenn
sich die Steuerhebelwelle in einer zweiten Winkelrich
tung bewegt, die Steuervorrichtung die von der Pump
vorrichtung zum Motor gelieferte Kraftstoffmenge mit
einer Rate erhöht, die der Geschwindigkeit der Winkel
bewegung der Steuerhebelwelle entspricht;
einen Steuerhebel (21), der fest an dem anderen Ende
der Steuerhebelwelle (19) befestigt ist, derart, daß
er sich mit dieser in der ersten und der zweiten
Winkelrichtung bewegt;
einen Verzögerungshebel (22), der auf dem anderen Ende
der Steuerhebelwelle (19) frei drehbar derart befes
tigt ist, daß er sich relativ zu dieser um einen
Winkel bewegen kann, wobei der Verzögerungshebel so
angeordnet ist, daß er sich gegen den Steuerhebel mit
einer Vorderseite des Verzögerungshebels bezüglich
dessen Winkelbewegung in der ersten Richtung ab
stützt;
eine Verzögerungsfedereinrichtung (27), die zwischen
den Steuerhebel und den Verzögerungshebel eingeschal
tet ist und auf diese so einwirkt, daß sie gemeinsam
verdreht werden; und
einen Dämpfer (29), der außerhalb des Pumpengehäuses
(5) angeordnet ist und mit dem Steuerhebel (21) ver
bunden ist, um eine Gegenkraft zu der Winkelbewegung
des Steuerhebels in der zweiten Richtung entgegen der
Kraft der Verzögerungsfedereinrichtung auszuüben;
wobei die Kraft der Verzögerungsfedereinrichtung (27)
so gewählt ist, daß dann, wenn das Gaspedal niederge
drückt wird, um den Verzögerungshebel mit einer Ge
schwindigkeit unterhalb eines vorbestimmten Werts zu
verschwenken, die Verzögerungsfedereinrichtung durch
die Gegenkraft des Dämpfers (29) nicht wesentlich
elastisch verformt wird, um es zu ermöglichen, daß der
Verzögerungshebel (22) und der Steuerhebel (21) ge
meinsam in der zweiten Winkelrichtung bewegt werden,
während dann, wenn das Gaspedal so niedergedrückt
wird, daß es den Verzögerungshebel mit einer Geschwin
digkeit verschwenkt, die größer ist als der vorbe
stimmte Wert, die Verzögerungsfedereinrichtung durch
die Gegenkraft des Dämpfers elastisch verformt wird,
um es zu ermöglichen, daß der Steuerhebel in der
zweiten Winkelrichtung hinter der Winkelbewegung des
Verzögerungshebels in der zweiten Richtung zurückblei
bend bewegt wird, um dadurch die Zuwachsrate der von
der Pumpvorrichtung zu dem Motor gelieferten Kraft
stoffmenge durch die Steuervorrichtung zu verringern.
2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (21) ein langge
strecktes Hauptteil mit einem Ende, einem anderen Ende
und einem in Längsrichtung dazwischenliegenden Ab
schnitt aufweist, daß der in Längsrichtung dazwischen
liegende Abschnitt des Steuerhebels fest an der
Steuerhebelwelle (19) befestigt ist, daß die Ver
zögerungsfedereinrichtung (27) zwischen dem Verzöge
rungshebel (22) und dem einen Ende des Steuer
hebels (21) eingeschaltet ist, und daß der Dämpfer
(29) so angeordnet ist, daß er auf das andere Ende des
Steuerhebels wirkt.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsfederein
richtung (27) eine Zugfeder aufweist, deren eines Ende
mit dem Verzögerungshebel und deren anderes Ende mit
dem einen Ende des Steuerhebels in Eingriff ist.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es auf
weist:
Eine Buchse (45) aus Kunstharz, die zwischen den
Verzögerungshebel (22) und den Steuerhebel (21) einge
schaltet ist;
wobei der Verzögerungshebel an der Steuerhebelwelle
(19 ) durch die Buchse frei beweglich derart befestigt
ist, daß er eine Winkelbewegung relativ zu der Steuer
hebelwelle ausführen kann.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Buchse (45) einstückig ist und
durch Einspritzen in einer Bohrung in dem Verzöge
rungshebel gebildet ist, und daß durch die Buchse der
Verzögerungshebel frei beweglich auf der Steuerhebel
welle (19) befestigt ist.
6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Buchse (45) zweistückig ist
und einen zylindrischen Körper (45 a), dessen eines
axiales Ende mit einem einstückigen Flansch (45 b )
hergestellt ist, und ein von dem zylindrischen Körper
getrenntes Flanschteil (45 c) aufweist, das so ausge
bildet ist, daß es bei der Verwendung auf dem anderen
axialen Ende des zylindrischen Körpers befestigt
wird.
7. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 4
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (45) aus
einem Kunstharz hergestellt ist, das aus der Gruppe
Polyacetalharz, Polyoxymethylenharz und Nylonharz
ausgewählt ist.
8. Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
es ein Steuerelement (Steuerhebel 21) aufweist, das
für eine Bewegung in einer ersten Richtung, in der die
Zufuhr von Kraftstoff zu einem Motor verringert wird,
mit dem Gaspedal formschlüssig, insbesondere durch
einen Anschlag (28) koppelbar ist, und daß das Steuer
element für eine zweite Bewegungsrichtung, in der es
eine Vergrößerung der Kraftstoffzufuhr zum Motor
bewirkt, beim Niedertreten des Gaspedals mittels einer
zwischen das Gaspedal (23) und das Steuerelement
eingeschalteten Federeinrichtung (Verzögerungsfeder
27) vom Gaspedal derart antreibbar ist, daß es der
Bewegung des Gaspedals nacheilt, und daß die Bewegung
des Steuerelements bei seiner Bewegung in der zweiten
Richtung durch einen Dämpfer (29), an dem es sich
abstützt, abbremsbar ist.
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