EP0408914A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents
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- EP0408914A1 EP0408914A1 EP19900111722 EP90111722A EP0408914A1 EP 0408914 A1 EP0408914 A1 EP 0408914A1 EP 19900111722 EP19900111722 EP 19900111722 EP 90111722 A EP90111722 A EP 90111722A EP 0408914 A1 EP0408914 A1 EP 0408914A1
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
- F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
- F02D1/10—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance mechanical
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- F02D1/04—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors
- F02D1/045—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors characterised by arrangement of springs or weights
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Definitions
- the invention is based on a fuel injection pump according to the preamble of claim 1.
- a fuel injection pump known from DE-OS 35 03 034
- the height correction of the maximum injection quantity which takes into account the reduction in the combustion chamber filling in high-level operating locations of the internal combustion engine, is performed in idle mode, for example by the adjustment of the full load stop is switched off. This prevents the height correction from having such a large proportion of the idle fuel injection quantity in this operating range that the proper operation of the internal combustion engine when idling is no longer guaranteed.
- the fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that power losses on the diesel engine in the cut-off speed range are avoided. This is done by deliberately deactivating the pre-regulation in full-load operation, as a result of which the maximum possible power of the internal combustion engine is available up to the highest full-load speed and thus an undesired decrease in performance of the internal combustion engine, for example during an overtaking maneuver of the motor vehicle operated by it, is avoided.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a control device for the delivery quantity adjusting member of a fuel injection pump
- FIG. 2 shows a characteristic diagram with the course of the fuel metering quantity Q plotted against the speed n of the fuel injection pump in various load conditions.
- a fuel injection pump of the distributor pump type is shown in a schematic representation.
- B. can be used to operate an internal combustion engine for motor vehicles.
- a pump piston 13 works in a cylinder bore 12, which is set into a reciprocating and at the same time rotating movement by means (not shown) according to the drawing symbols.
- the pump piston 13 includes a pump working chamber 14, which is supplied with fuel from a pump suction chamber 18 via a longitudinal groove 16 arranged in the outer surface of the pump piston 13 and a channel 17 running in the housing 11 during the suction stroke of the pump piston 13.
- the pump suction chamber 18 is supplied with fuel from a fuel reservoir 19 by means of a feed pump 21 which is driven synchronously with the injection pump speed and brought to a pressure which, in addition, is influenced by a pressure control valve 22 and changes as a function of the speed.
- the fuel located in the pump working chamber 14 is conveyed into a longitudinal channel 23 running in the pump piston 13, from which the fuel is guided via a longitudinal distribution groove 24 in accordance with the rotational position of the pump piston 13 into one of several delivery lines 26, respectively the number of cylinders of the internal combustion engine to be supplied are arranged distributed over the circumference of the cylinder bore 12. In accordance with the number of these delivery lines 26, the pump piston 13 performs pumping and suction strokes per revolution.
- annular slide valve 27 can be displaced as the delivery quantity adjusting member, said slide valve having one or more radial bores 28 connected to the longitudinal channel 23 at a point determined by its position controls the course of the pressure stroke of the pump piston 13 and thus establishes a direct connection between the pump work chamber 14 and the suction chamber 18, so that from this opening stroke point the remaining fuel delivered by the pump piston 13 is no longer brought to the delivery lines 26 at high pressure, but is relieved into the Suction chamber 18 flows out.
- the ring slide 27 opens the connection to the pump suction chamber 18 and the fuel delivery is interrupted. The further the ring slide 27 is displaced in the direction of the top dead center of the pump piston, the greater the amount of fuel delivered by the pump piston into the delivery lines 26 and to the injection nozzles when the upper end face edge is used as the control edge.
- the ring slide 27 is displaced by a lever arm 29 of a two-armed actuating lever 31 which can be pivoted about an axis 32.
- the axis 32 is advantageously displaceable to adjust a basic setting parallel to the longitudinal axis of the pump piston 13, which is indicated by an eccentric or by a not shown but z. B. can be done by DE-OS 28 44 911 known rocker.
- a head 33 is arranged on the one lever arm 29 of the actuating lever 31 and engages in a recess 34 of the ring slide 27.
- a control lever 36 can also be pivoted about the same axis 32, and a control spring 38 acts on the end section 37 thereof which faces away from the axis 32.
- the control lever 36 has an opening 39 between the articulation point on the axis 32 and the end section 37, through which a bolt 41 passes with play and with its end face forms a stop 42 for the other lever arm 43 of the actuating lever 31.
- the bolt 41 is part of a stepped actuator 44 of a speed sensor 46 designed as a centrifugal governor.
- the actuator 44 has a base body 47, which has a larger diameter than the bolt 41 and forms a further stop 48 on its end transition ring surface to the bolt 41, which stop can be brought into contact with the regulator lever 36.
- the other lever arm 43 of the actuating lever 31 is brought into abutment against a stop 52 at its end by a compression spring 51, which is supported in a stationary manner on an adjustable support member.
- the stop 52 has, as an essential component, an eccentric 101 serving as a full-load stop, which is mounted transversely to the pivoting direction of the actuating lever 31 on an adjustable shaft 53 and is adjustable as a function of the pressure in the pump suction chamber 18 that changes with the speed.
- the eccentric 101 has a lever arm 102 which is pivotally connected to an actuator 68.
- the actuator 68 contains an adjusting bolt 103 which leads tightly through the wall of the housing 11 of the fuel injection pump into a pressure-relieved space 104 and is loaded there by an adjustable return spring 106.
- the adjusting bolt 103 serves as a piston acted upon by the speed-dependent pressure in the pump suction chamber 18 and, together with the eccentric 101, adjusts itself depending on the speed against the force of the return spring 106, the eccentric 101, when the adjusting lever 31 is non-positively connected, with its outer contour a path known as minus adjustment - / rotation angle function executes.
- the shaft 53 supporting the eccentric 101 can be adjusted via a carrier 40 which is guided in a bore 107 in the housing 11 of the fuel injection pump and which is connected at its end facing away from the eccentric 101 to a base 108 of a spring capsule 109 which serves as a drag link.
- the spring capsule 109 contains a spring 56 which is biased more than the intermediate spring 51.
- the spring 56 loads a cover 111 which is connected to the base 108 in a form-fitting manner and an adjustment path in motion that is matched to the working area of the spring 56 direction of shaft 53 can perform.
- the lid 111 is articulated to a two-armed adjustment lever 54 which can be pivoted about an axis 57 with the end section of its one arm 58 between a start position stop 59 and a full load stop 61, both of which are adjustable.
- the other arm 62 of the adjusting lever 54 is connected to a spring housing 112, which includes a control spring 38 under pretension, from which an actuating rod 64 engaging at one end of the control spring 38 is led out, which is coupled to the end section 37 of the control lever 36 and at Exceeding the bias compresses the control spring 38.
- Pivoting movements of the adjusting lever 54 are transmitted on the one hand with its one arm 58, to which the cover 111 is coupled in a central section, via the spring capsule 109 and the shaft 53 to the stop 52 and lead to an angularly neutral displacement of the eccentric 101; the mediating spring capsule 109 initially forms a rigid connection.
- the spring housing 112 is moved in the opposite direction to the displacement of the stop 52 and the internal control spring 38 and the control lever 36 coupled to it are displaced in their position and thus in their operative engagement with respect to the actuator 44.
- the adjusting lever 54 is adjusted in the direction of the full load stop 61 or the stop 52, it can be brought into abutment on the end of the other lever arm 43 of the adjusting lever 31 facing away from the axis 32.
- the arrangement described above has the following functional and functional sequence.
- an increased amount of fuel that is above the fuel requirement in the full load operating state is to be supplied to the engine when it starts.
- the adjusting lever 54 is pivoted with its one arm 58 to the starting position stop 59, whereby the stop 52 serving as a full load stop for the adjusting lever 31 is unlocked by the coupling to the adjusting lever 54 via the spring capsule 109 and shaft 53, i. H. the stop 52 is brought out of the possible swiveling range of the control lever 31 which conveys the fuel metering.
- the adjusting lever 31 is pivoted by the spring 51 against the stop 42 of the actuator 44. Because of the lack of speed at the start of the start, based on the illustration in FIG. 1, it has its greatest left shift, as a result of which the adjusting lever 31 with its one lever arm 29 brings the ring slide 27 to its greatest right shift according to a maximum fuel metering by means of the head 33.
- the speed that arises when the internal combustion engine is started leads to a counter-movement of the one control lever 31 and to a reduced fuel metering by a corresponding displacement of the ring slide 27 via a right-hand displacement of the bolt 41 and the other lever arm 43 of the control lever 31.
- the control spring 38 which is also coupled to the adjustment lever 54, is brought into a position in this position of the adjustment lever 54, which leaves the control lever 36 connected to it out of engagement with the stop 48 of the actuator 44.
- the adjusting lever 31 can be pivoted against the spring 51 in a regulating manner in the idling range of starting excess quantity until the stop 48 of the actuator 44 comes to rest on the regulator lever 36.
- the internal combustion engine goes into the partial load operating state when the adjusting lever 54 is released from the starting position stop 59 and pivoted in the direction of the full load position stop 61.
- the stop 42 of the actuator 44 which, according to the increase in speed, starting from a low idle speed level after the start, moves to the right and causes a reduced fuel metering via the adjusting lever 31 against the restoring force of the spring 51 by means of the ring slide 27.
- control spring 38 and the control lever 36 connected to it are simultaneously adjusted in the direction of the stop 48 of the actuator 44, as a result of which the regulating deflection path of the actuator 44 is reduced and the injection quantity is increased, provided that the final regulation speed at which the Bias of the control spring 38 is overcome by the force of the speed sensor 46 has not yet been reached.
- the control spring 38 with its pretension, is able, over a speed range, as shown in the map schematically shown in FIG. 2, in which the fuel quantity Q is plotted against the speed n, through the approximately horizontal part of the load curve 63, the counterforce of the actuator 44 by means of its stop 48 to maintain the force balance.
- the actuator 44 cannot move the actuating lever 31 further even when the rotational speed increases, as a result of which no bearing change is carried out on the ring slide 27 actuated by the actuating lever 31 and the fuel metering remains largely unchanged.
- the actuator 44 If the force of the actuator 44 is greater than the prestressing force of the control spring 38, the actuator 44 is able to shift the actuating lever 31 against the force of the spring 51 by shifting to the right. This completes the previous control and initiates the final cut-off, which is shown in FIG. 2 on the basis of characteristic curve 63 as a steep, straight-line drop in fuel quantity Q over speed n.
- the final limitation is ended when the displacement of the ring slide 27 has been completed to such an extent that fuel metering no longer takes place.
- the stop 52 By moving the adjusting lever 54 on the starting position stop 59 in the direction of the full-load stop 61, the stop 52 is also moved towards the spring 51 by means of the elements described above, but has a partial load of the internal combustion engine during the operating state because of the force connection with the adjusting lever 31, which is generally not yet present still no influence on the Control lever 31 and the fuel metering, which is determined in this area by the position of the control lever 36 and the actuator 44 in connection with the spring 51.
- the increase in speed causes the other lever arm 43 of the actuating lever 31 to the left and the one lever arm 29 of the actuating lever 31 with the coupled ring slide 27 to the right in accordance with an increased fuel metering which corresponds to the section 67 of the load curve which is highlighted in the map according to FIG 66 corresponds.
- the gap 49 is reduced. This is completely closed when, when the maximum speed is reached, the actuator 44 overcomes the pretensioning force of the control spring 38 and is adjusted to the right together with the control lever 36. In this adjustment position, the actuator 44 has overcome the force equilibrium state characterized by discontinuities with the control spring 38, so that the characteristic curve 66 in FIG. 2 does not take the course shown in dashed lines, but instead, in the absence of advance regulation, corresponds directly to the steeply falling region of the line drawn as a solid line Final limitation passes.
- the targeted shutdown of the minus adjustment with the disproportionate fuel metering takes place in that the adhesion between rule the stop 52 and the lever 31 is canceled.
- This is basically done by a left shift of the actuating lever 31, which is pushed through to the full-load stop 61, after the spring 56 returns to its initial position characterized by a pretension and the connection between the adjusting lever 54 and shaft 50 has become rigidly transmitted.
- the exact position of the adjusting lever 54 in the event of a force-locking separation between the stop 52 and the adjusting lever 31 is different and depends on the current, speed-dependent positioning of the actuator 44, which takes over the positioning of the adjusting lever 31 instead of the stop 52.
- the fuel quantity allocation is controlled solely by the position of the actuating lever 31, which is constantly loaded by the spring 51, which has only a slight preload. Apart from the end lock area, the counter bearing of the actuating lever 31 is formed by the stop 52 in the full load operating state. The large preload force of the control spring 38 is thus decoupled from the actuating lever 31 in the full load operating state and the fuel metering can be carried out sensitively and thus precisely.
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Abstract
Zur Vermeidung von Leistungsverlusten am Dieselmotor im Abregeldrehzahlbereich sind in der Regelhebelgruppe des Drehzahlreglers einer Kraftstoffeinspritzpumpe konstruktive Änderungen vorzusehen. Dazu weist der Drehzahlgeber (46) ein gestuftes Stellglied (44) auf, das zwei Anschläge (48, 42) bildet, die zur Anlage des Reglerhebels (36) und des Stellhebels (31) des als Kraftstoffmengenverstellorgan wirkenden Ringschiebers (27) der Kraftstoffeinspritzpumpe dienen. Der axiale Abstand in Stellrichtung des Stellgliedes (44) zwischen dem Stellhebel (31) und dem Reglerhebel (36) ist in der Vollaststellung eines die Stellung des Stellhebels (31) über eine vorgespannte Regelfeder (38) steuernden Verstellhebels (54) kleiner als der Abstand der beiden Anschläge (48, 42), so daß der Reglerhebel (36) im Zusammenwirken mit einem verstellbaren Anschlag (52) in der Lage ist, die Kraftstoffeinspritzmenge im Sinne einer gezielten Ahschaltung der Vorabregelung und der Minusangleichung im Betriebszustand Vollast zu ändern. Diese Anordnung findet Verwendung bei Pkw-Dieselbrennkraftmaschinen.
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß de Gattung des Anspruchs 1. Bei einer solchen durch die DE-OS 35 03 034 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird im Leerlaufbetrieb die Höhenkorrektur der maximalen Einspritzmenge, die die Verminderung dem Brennraumfüllung in hochgelegenen Betriebsorten der Brennkraftmaschine berücksichtigt, beispielsweise durch die Verstellung des Vollastanschlags ausgeschaltet. Damit ist verhindert, daß in diesem Betriebsbereich die Höhenkorrektur einen solch großen Anteil an der Leerlaufkraftstoffeinspritzmenge haben kann, daß der einwandfreie Betrieb der Brennkraftmaschine im Leerlauf nicht mehr gewährleistet ist.
- Ein solches Korrektursystem berücksichtigt jedoch nicht, daß im Vollastbetrieb eine Vorabregelung erfolgt und hierdurch Leistungsverluste am Dieselmotor entstehen; desweiteren kann die Minusangleichung, d. h. die verstärkte Zunahme der Fördermenge bei Drehzahlanstieg, um einen besonderen Drehmomentanstieg zu erreichen, nicht gezielt beeinflußt werden.
- Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß Leistungsverluste am Dieselmotor im Abregeldrehzahlbereich vermieden werden. Dies erfolgt durch eine gezielte Abschaltung der Vorabregelung im Vollastbetrieb, wodurch die maximal mögliche Leistung der Brennkraftmaschine bis zur höchsten Vollastdrehzahl zur Verfügung steht und damit ein ungewollter Leistungsabfall der Brennkraftmaschine, beispielsweise während eines Überholmanövers des durch sie betriebenen Kraftfahrzeugs, vermieden wird.
- Es ist weiterhin auch möglich, die Minusangleichung, d. h. die Veränderung der Vollastmenge im Sinne einer Kraftstoffzunahme abhängig von der Drehzahl gezielt abzuschalten und damit die eingespritzte Kraftstoffmenge dem Kraftstoffbedarf anzugleichen.
- Durch die in den Ansprüchen 2 bis 6 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Lösung möglich. Ihre Vorteile werden in Verbindung mit der Beschreibung anhand des Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen Figur 1 in schematischer Darstellung eine Steuereinrichtung für das Fördermengenverstellglied einer Kraftstoffeinspritzpumpe, Figur 2 ein Kennfeld mit bei verschiedenen Lastzuständen eingetragenem Verlauf der Kraftstoffzumeßmenge Q über der Drehzahl n der Kraftstoffeinspritzpumpe.
- In Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerpumpenbauart dargestellt, die z. B. zum Betrieb von einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge dienen kann. Im Gehäuse 11 dieser Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylinderbohrung 12 ein Pumpenkolben 13, der durch nicht weiter dargestellte Mittel gemäß den Zeichnungssymbolen in eine hin- und hergehende und zugleich rotierende Bewegung versetzt wird. In der Zylinderbohrung 12 schließt der Pumpenkolben 13 einen Pumpenarbeitsraum 14 ein, der über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 13 angeordnete Längsnute 16 und einen im Gehäuse 11 verlaufenden Kanal 17 während des Saughubes des Pumpenkolbens 13 aus einem Pumpensaugraum 18 mit Kraftstoff versorgt wird. Der Pumpensaugraum 18 wird aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 19 mittels einer synchron zur Einspritzpumpendrehzahl angetriebenen Förderpumpe 21 mit Kraftstoff versorgt und auf einen Druck gebracht, der zusätzlich durch ein Drucksteuerventil 22 beeinflußt sich drehzahlabhängig ändert.
- Während des Druckhubes des Pumpenkolbens 13 wird der im Pumpenarbeitsraum 14 befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben 13 verlaufenden Längskanal 23 gefördert, von dem aus der Kraftstoff über eine Verteilerlängsnut 24 entsprechend der Drehstellung des Pumpenkolbens 13 in jeweils eine von mehreren Förderleitungen 26 geführt wird, die entsprechend der zu versorgenden Zahl von Zylindern der Brennkraftmaschine am Umfang der Zylinderbohrung 12 verteilt angeordnet sind. Entsprechend der Zahl dieser Förderleitungen 26 führt der Pumpenkolben 13 Pump- und Saughübe pro Umdrehung aus.
- Auf einem in den Saugraum 18 ragenden Teil des Pumpenkolbens 13 ist als Fördermengenverstellglied ein Ringschieber 27 verschiebbar, der eine oder mehrere mit dem Längskanal 23 in Verbindung stehende Radialbohrungen 28 an einen durch seine Stellung bestimmten Punkt des Verlaufs des Druckhubes des Pumpenkolbens 13 aufsteuert und damit eine direkte Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 14 und dem Saugraum 18 herstellt, so daß ab diesem Aufsteuerhubpunkt der restliche vom Pumpenkolben 13 geförderte Kraftstoff nicht mehr auf Hochdruck gebracht den Förderleitungen 26 zugeführt wird, sondern entlastet in den Saugraum 18 abströmt. Je nach Verschiebestellung in Axialrichtung des Pumpenkolbens 13 wird durch den Ringschieber 27 somit früher oder später die Verbindung zum Pumpensaugraum 18 geöffnet und die Kraftstofförderung unterbrochen. Je weiter der Ringschieber 27 in Richtung zum oberen Totpunkt des Pumpenkolbens verschoben wird, desto größer ist die vom Pumpenkolben in die Förderleitungen 26 und zu den Einspritzdüsen geförderte Kraftstoffmenge, wenn die obere Stirnflächenkante als Steuerkante verwendet wird.
- Der Ringschieber 27 wird durch den einen Hebelarm 29 eines zweiarmigen Stellhebels 31 verschoben, der um eine Achse 32 schwenkbar ist. Die Achse 32 ist dabei vorteilhafterweise zur Verstellung einer Grundeinstellung parallel zur Längsachse des Pumpenkolbens 13 verschiebbar, was durch einen Exzenter oder durch eine nicht weiter dargestellte, aber z. B. durch die DE-OS 28 44 911 bekannten Einstellwippe geschehen kann. Zur Betätigung des Ringschiebers 27 ist an dem einen Hebelarm 29 des Stellhebels 31 ein Kopf 33 angeordnet, der in eine Ausnehmung 34 des Ringschiebers 27 eingreift.
- Um dieselbe Achse 32 ist ferner ein Reglerhebel 36 schwenkbar, an dessen der Achse 32 abgewandten Endabschnitt 37 eine Regelfeder 38 angreift. Der Reglerhebel 36 weist zwischen der Anlenkstelle an der Achse 32 und dem Endabschnitt 37 einen Durchbruch 39 auf, durch den ein Bolzen 41 mit Bewegungsspiel hindurchtritt und mit seiner Stirnfläche einen Anschlag 42 für den anderen Hebelarm 43 des Stellhebels 31 bildet. Der Bolzen 41 ist Teil eines gestuft ausgeführten Stellglieds 44 eines als Fliehkraftregler ausgeführten Drehzahlgebers 46.
- Das Stellglied 44 weist außer dem Bolzen 41 einen Grundkörper 47 auf, der einen größeren Durchmesser als der Bolzen 41 hat und an seiner stirnseitigen Übergangsringfläche zum Bolzen 41 einen weiteren Anschlag 48 bildet, der in Anlage an den Reglerhebel 36 bringbar ist. Der andere Hebelarm 43 des Stellhebels 31 wird an seinem Ende von einer Druckfeder 51, die sich an einem einstellbaren Stützglied ortsfest abstützt, in Anlage an einen Anschlag 52 gebracht.
- Der Anschlag 52 weist als wesentliches Bauteil einen als Vollastanschlag dienenden Exzenter 101 auf, der quer zur Schwenkrichtung des Stellhebels 31 auf einer verstellbaren Welle 53 gelagert ist und in Abhängigkeit von dem sich mit der Drehzahl ändernden Druck im Pumpensaugraum 18 verstellbar ist. Dazu weist der Exzenter 101 einen Hebelarm 102 auf, der schwenkbar mit einem Stellorgan 68 verbunden ist. Das Stellorgan 68 enthält einen Stellbolzen 103, welcher dicht durch die Wand des Gehäuses 11 der Kraftstoffeinspritzpumpe in einen druckentlasteten Raum 104 führt und dort von einer einstellbaren Rückstellfeder 106 belastet ist. Der Stellbolzen 103 dient dabei als vom drehzahlabhängigen Druck im Pumpensaugraum 18 beaufschlagter Kolben und verstellt sich zusammen mit dem Exzenter 101 drehzahlabhängig gegen die Kraft der Rückstellfeder 106, wobei der Exzenter 101, bei Kraftschluß mit dem Stellhebel 31, mit seiner Außenkontur eine als Minusangleichung bezeichnete Weg-/Drehwinkelfunktion ausführt. Die den Exzenter 101 lagernde Welle 53 ist über einen in einer im Gehäuse 11 der Kraftstoffeinspritzpumpe verlaufenden Bohrung 107 mit Bewegungsspiel geführten Trägers 40 verstellbar, der an seinem dem Exzenter 101 abgewandten Ende mit einem Boden 108 einer Federkapsel 109 verbunden ist, die als Schleppglied dient. Die Federkapsel 109 beinhaltet eine im Vergleich zur Zwischenfeder 51 stärker vorgespannte Feder 56. Die Feder 56 belastet einen Deckel 111, der mit dem Boden 108 formschlüssig verbunden ist und einen auf den Arbeitsbereich der Feder 56 abgestimmten Verstellweg in Bewe gungsrichtung der Welle 53 ausführen kann. Der Deckel 111 ist gelenkig mit einem zweiarmigen Verstellhebel 54 gekoppelt, der um eine Achse 57 mit dem Endabschnitt seines einen Armes 58 zwischen einem Startstellungsanschlag 59 und einem Vollaststellungsanschlag 61, die beide einstellbar sind, schwenkbar ist. Der andere Arm 62 des Verstellhebels 54 steht mit einem, eine Regelfeder 38 unter Vorspannung einschließenden Federgehäuse 112 in Verbindung, aus der eine an dem einen Ende der Regelfeder 38 angreifende Betätigungsstange 64 herausgeführt ist, die mit dem Endabschnitt 37 des Reglerhebels 36 gekoppelt ist und bei Überschreitung der Vorspannung die Regelfeder 38 zusammendrückt.
- Schwenkbewegungen des Verstellhebels 54 werden einerseits mit seinem einen Arm 58, an den in einem mittleren Abschnitt der Deckel 111 gekoppelt ist, über die Federkapsel 109 und die Welle 53 auf den Anschlag 52 übertragen und führen zu einer winkelneutralen Verschiebung des Exzenters 101; dabei bildet die vermittelnde Federkapsel 109 zunächst eine starre Verbindung. Andererseits wird über den anderen Arm 62 des Verstellhebels 54 das Federgehäuse 112 gegenläufig zu der Verlagerung des Anschlags 52 und die innenliegende Regelfeder 38 und der mit ihr gekoppelte Reglerhebel 36 in ihrer Lage und damit in ihrem Wirkungseingriff bezüglich des Stellgliedes 44 verschoben. Bei einer Verstellung des Verstellhebels 54 in Richtung Vollaststellungsanschlag 61 bzw. Richtung Anschlag 52 ist dieser an dem der Achse 32 abgewandten Ende des anderen Hebelarms 43 des Stellhebels 31 zur Anlage bringbar.
- Durch Anlage des Verstellhebels 54 am Vollaststellungsanschlag 61 wird der Boden 108 des Schleppgliedes zur Anlage an einen Schleppgliedanschlag 55 gebracht und die Feder 56 überbrückt. Entsprechend wird über den Träger 40 und die Welle 53 der Anschlag 52, zusammen mit dem Stellhebel 31, entgegen der Kraft der Feder 51 in eine defi nierte Lage gebracht, in der der axiale Abstand in Stellrichtung des Stellgliedes 44 zwischen dem Reglerhebel 36 und dem Stellhebel 31 größer ist als der Abstand der Anschläge 42 und 48 auf dem Stellglied 44, so daß sich zwischen Anschlag 42 und Stellhebel 31 ein Spalt 49 bildet.
- Die vorstehend beschriebene Anordnung weist folgenden Funktions- und Wirkungsablauf auf. Ausgehend von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine ist dieser im Startfall eine erhöhte, über dem Kraftstoffbedarf bei Betriebszustand Vollast liegende Kraftstoffmenge zuzuführen. Dazu ist der Verstellhebel 54 mit seinem einen Arm 58 an den Startstellungsanschlag 59 geschwenkt, wodurch der als Vollastanschlag für den Stellhebel 31 dienende Anschlag 52 durch die Ankopplung an den Verstellhebel 54 über die Federkapsel 109 und Welle 53 entriegelt ist, d. h. der Anschlag 52 ist aus dem möglichen Schwenkbereich des die Kraftstoffzumessung vermittelnden Stellhebels 31 gebracht.
- Der Stellhebel 31 ist in diesem Falle durch die Feder 51 gegen den Anschlag 42 des Stellglieds 44 geschwenkt. Dieses weist wegen der fehlenden Drehzahl bei Startbeginn, bezogen auf die Darstellung in Figur 1, seine größte Linksverlagerung auf, wodurch der Stellhebel 31 mit seinem einen Hebelarm 29 mittels des Kopfes 33 den Ringschieber 27 zu seiner größten Rechtsverlagerung entsprechend einer maximalen Kraftstoffzumessung bringt. Die beim Starten der Brennkraftmaschine aufkommende Drehzahl führt über eine Rechtsverlagerung des Bolzens 41 und des anderen Hebelarms 43 des Stellhebels 31 zu einer Gegenbewegung des einen Stellhebels 31 und zu einer verringerten Kraftstoffzumessung durch entsprechende Verstellung des Ringschiebers 27.
- Die ebenfalls mit dem Verstellhebel 54 gekoppelte Regelfeder 38 ist in dieser Stellung des Verstellhebels 54 in eine Lage gebracht, die den mit ihr verbundenen Regelhebel 36 außer Eingriff mit dem Anschlag 48 des Stellglieds 44 läßt. Somit kann der Stellhebel 31 im anschließend sich einstellenden Leerlaufbereich Startübermenge abregelnd gegen die Feder 51 geschwenkt werden, bis der Anschlag 48 des Stellgliedes 44 zur Anlage an den Reglerhebel 36 kommt.
- Die Brennkraftmaschine geht in den Betriebszustand Teillast über, wenn der Verstellhebel 54 vom Startstellungsanschlag 59 gelöst und in Richtung zum Vollaststellungsanschlag 61 geschwenkt wird. Bestimmend für die Kraftstoffzumessung ist weiterhin der Anschlag 42 des Stellglieds 44, der entsprechend der Drehzahlzunahme, beginnend aus einem niedrigen Leerlaufdrehzahlniveau nach dem Start, eine Rechtsverlagerung vollzieht und über den Stellhebel 31 gegen die Rückstellkraft der Feder 51 mittels des Ringschiebers 27 eine reduzierte Kraftstoffzumessung bewirkt.
- Mit der Verlagerung des Verstellhebels 54 wird gleichzeitig die Regelfeder 38 und der mit ihr verbundene Reglerhebel 36 in Richtung zum Anschlag 48 des Stellglieds 44 verstellt, wodurch der abregelnde Auslenkweg des Stellgliedes 44 verringert und die Einspritzmenge erhöht wird, vorausgesetzt, die Endabregeldrehzahl, bei der die Vorspannung der Regelfeder 38 durch die Kraft des Drehzahlgebers 46 überwunden wird, noch nicht erreicht ist. Die Regelfeder 38 ist mit ihrer Vorspannung in der Lage, über einen Drehzahlbereich, wie er in dem in Figur 2 schematisch dargestellten Kennfeld, in dem die Kraftstoffmenge Q über der Drehzahl n aufgetragen ist, durch den annähernd waagrecht verlaufenden Teil der Lastkurve 63 gezeigt ist, der Gegenkraft des Stellglieds 44 vermittels dessen Anschlag 48 das Kraftgleichgewicht zu halten. Demzufolge kann das Stellglied 44 den Stellhebel 31 auch bei steigender Drehzahl nicht weiter verlagern, wodurch auch am durch den Stellhebel 31 betätigten Ringschieber 27 keine Lageränderung vorgenommen wird und die Kraftstoffzumessung weitgehend unverändert bleibt.
- Wird die Kraft des Stellglieds 44 etwa gleich groß wie die Vorspannkraft der Regelfeder 38, so ergeben Reibungs- und Schwingungsvorgänge zwischen Drehzahlgeber 46 und Regelfeder 38 einen unstetigen Zuordnungsbereich zwischen Kraftstoffmenge Q und zugehöriger Drehzahl n. Dieser Bereich ist in Figur 2 anhand der Kennlinie 63 als nach unten gekrümmter Verlauf dargestellt und wird als Vorabregelung bezeichnet. Durch den vorzeitigen Abfall der Kennlinie 63 aus dem waagrechten Verlauf heraus ergeben sich an der Brennkraftmaschine unerwünschte Leistungsverluste.
- Wird die Kraft des Stellglieds 44 größer als die Vorspannkraft der Regelfeder 38, so ist das Stellglied 44 in der Lage, über eine Rechtsverlagerung den Stellhebel 31 gegen die Kraft der Feder 51 zu verschieben. Damit ist die Vorahregelung beendet und die Endabregelung eingeleitet, die in Figur 2 anhand der Kennlinie 63 als steiler, geradliniger Abfall der Kraftstoffmenge Q über der Drehzahl n dargestellt ist.
- Die Endabregelung ist beendet, wenn die Verlagerung des Ringschiebers 27 so weit vollzogen ist, daß keine Kraftstoffzumessung mehr erfolgt.
- Durch die Verlagerung des Verstellhebels 54 am Startstellungsanschlag 59 in Richtung Vollaststellungsanschlag 61 wird desweiteren der Anschlag 52 mittels den zuvor geschilderten Elementen zur Feder 51 hin verschoben, hat jedoch während des Betriebszustandes Teillast der Brennkraftmaschine wegen des in der Regel noch nicht vorhandenen Kraftschlusses mit dem Stellhebel 31 noch keinen Einfluß auf den Stellhebel 31 und die Kraftstoffzumessung, der in diesem Bereich durch die Stellung des Reglerhebels 36 und des Stellgliedes 44 in Verbindung mit der Feder 51 bestimmt ist.
- Wird der Verstellhebel 54 weiter zum Vollaststellunganschlag 61 hin verlagert, so erreicht die Brennkraftmaschine den Betriebszustand Vollast. Zugleich erfolgt entsprechend der Darstellung nach Figur 1 eine weitere Linksverlagerung der Regelfeder 38, wobei diese schon bei kleineren Auslenkungen des Stellgliedes 44 in Eingriff gebracht wird. Während das Stellglied 44, wie auch bei den zuvor geschilderten Betriebszuständen, über seinen Anschlag 48 mit dem Stellhebel 36 in Anlage steht, bestimmt das Stellglied 44 mit dem Anschlag 42 zugleich auch die Lage des Stellhebels 31. Daraus resultiert über eine ansteigende Drehzahl eine nahezu gleichbleibende Kraftstoffmengenzuordnung, was in Figur 2 im Kennfeld Kraftstoffmenge Q über Drehzahl n anhand des in etwa waagerechten Verlaufs der Kennlinie 66 gezeigt ist.
- Wird der Verstellhebel 54 bis zum Vollaststellungsanschlag 61 durchgedrückt, wird entsprechend der Darstellung nach Figur 1 die Regelfeder 38 mit dem Reglerhebel 36 und das sich dazu im Kraftschluß befindliche Stellglied 44 noch weiter nach links verlagert.
- Gleichzeitig wird die Federkapsel 109 mit der Feder 56 gegen den Schleppgliedanschlag 55, der ein Teil des Gehäuses 11 ist, gedrückt und die Feder 56 überdrückt. Durch den Träger 40 und die Welle 53 wird diese Bewegung auf die Lagerung des Anschlags 52 übertragen. Durch diese Rechtsverlagerung des Anschlags 52 bei gleichzeitiger Linksverlagerung des Stellglieds 44 verliert der Anschlag 42 den Kontakt mit dem Stellhebel 31, und es bildet sich ein in Achsrichtung des Stellglieds 44 verlaufender Spalt 49.
- Durch die Kraft der Feder 51 ist der Stellhebel 31 mit seinem anderen Hebelarm 43 nicht mehr am Anschlag 42 angeschlagen, sondern am Anschlag 52.
- Damit wirkt sich die von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Drehung des Exzenters 101, für den prinzipiell jede beliebige andere Kurve denkbar ist, auf die Position des Stellhebels 31 aus, so daß die Minusangleichung erfolgt.
- Durch den Drehzahlanstieg gelangt dabei der andere Hebelarm 43 des Stellhebels 31 nach links und der eine Hebelarm 29 des Stellhebels 31 mit dem angekoppelten Ringschieber 27 nach rechts entsprechend einer vermehrten Kraftstoffzumessung, die der den im Kennfeld nach Figur 2 mit stärkerer Strichstärke hervorgehobenen Abschnitt 67 der Lastkurve 66 entspricht. Gleichzeitig verringert sich der Spalt 49. Dieser wird vollends geschlossen, wenn bei Erreichen der Höchstdrehzahl das Stellglied 44 die Vorspannkraft der Regelfeder 38 überwindet und abregelnd nach rechts zusammen mit dem Reglerhebel 36 verstellt wird. In dieser Verstellage hat das Stellglied 44 aber den von Unstetigkeiten gekennzeichneten Kräftegleichgewichtszustand mit der Regelfeder 38 überwunden, so daß die Kennlinie 66 in Figur 2 nicht den gestrichelt gezeichneten Verlauf einnimmt, sondern bei entfallender Vorabregelung direkt entsprechend der durchgezogen gezeichneten Linie in den steil abfallenden Bereich der Endabregelung übergeht.
- Damit ist der unerwünschte Leistungsverlust durch die gezielte Abschaltung der Vorabregelung im Betriebszustand Vollast vermieden.
- Die gezielte Abschaltung der Minusangleichung mit der überproportionalen Kraftstoffzumessung erfolgt dadurch, daß der Kraftschluß zwi schen dem Anschlag 52 und dem Stellhebel 31 aufgehoben wird. Dies erfolgt grundsätzlich durch eine Linksverlagerung des bis zum Vollaststellungsanschlag 61 durchgedrückten Stellhebels 31, nachdem die Feder 56 wieder in ihre durch eine Vorspannung gekennzeichnete Ausgangslage zurückkehrt und die Verbindung zwischen Verstellhebel 54 und Welle 50 starr übertragend geworden ist. Die exakte Lage des Verstellhebels 54 bei Kraftschlußtrennung zwischen Anschlag 52 und Stellhebel 31 ist unterschiedlich und von der momentanen, drehzahlabhängigen Positionierung des Stellgliedes 44 abhängig, das anstelle des Anschlags 52 wieder die Positionierung des Stellhebels 31 übernimmt.
- Bei der zuvor beschriebenen Anordnung wird die Kraftstoffmengenzuordnung allein von der Stellung des Stellhebels 31 gesteuert, der ständig von der nur eine geringe Vorspannung aufweisenden Feder 51 belastet ist. Abgesehen von dem Bereich Endabriegelung wird im Betriebszustand Vollast die Gegenlagerung des Stellhebels 31 von dem Anschlag 52 gebildet. Damit ist die große Vorspannkraft der Regelfeder 38 im Betriebszustand Vollast vom Stellhebel 31 abgekoppelt und die Kraftstoffzumessung kann feinfühlig und somit präzise erfolgen.
Claims (6)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Fördermengenverstellglied und einem Stellhebel (31), der mit dem Fördermengenverstellglied gekoppelt ist und durch einen in Abhängigkeit von Betriebsparametern verstellbaren Anschlag (52) entgegen der Kraft einer Feder (51) verstellbar ist und mit einem Stellglied (44), durch das in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine der Stellhebel (31) verstellbar ist, wobei der Anschlag (52) zusätzlich, entsprechend der Stellung eines Verstellhebels (54) verstellbar ist, durch den die Stellung einer vorgespannten Regelfeder (38), die mit einem Reglerhebel (36) gekoppelt ist, in Stellrichtung des Stellglieds (44) veränderbar ist, wobei das Stellglied (44) über den Reglerhebel (36) mit der Regelfeder (38) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (44) nach einem in Abhängigkeit von der Stellung des Verstellhebels (54) änderbaren Weg über den Reglerhebel (36) mit der Regelfeder (38) koppelbar ist, über welchen Weg der Stellhebel (31) gegen die Kraft der Feder (51) verstellbar ist, bevor er gemeinsam mit dem Reglerhebel (36) gegen die Kraft der Regelfeder (38) und der Feder (51) verstellbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellhebel (54) zwischen einem Startstellungsanschlag (59) und einem Vollaststellungsanschlag (61) verstellbar ist, wobei bei Startstellung der Anschlag (52) in Richtung Startmehrmenge verstellbar ist und bei Vollaststellung derart verstellbar ist, daß das Stellglied (44) vor Anlage am Stellhebel (31) zur Anlage am Reglerhebel (36) kommt und die Stellung des Fördermengenverstellglieds über die durch den Stellhebel (31) vermittelte Lage des Anschlags (52) bestimmt ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (44) zwei axial hintereinander liegende Anschläge (42, 48) aufweist, von denen der eine der Anlage des Stellhebels (31) und der andere der Anlage des Reglerhebels (36) dient und deren Abstand kleiner ist als der Abstand in Stellrichtung des Stellglieds (44) bei Vollaststellung zwischen dem Reglerhebel (36) und dem Stellhebel (31).
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (52) von einem von einer drehzahlabhängigen Kraft beaufschlagten Stellorgan (68) verstellbar ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (52) über eine, als ein Schleppglied dienende Federkapsel (109) und eine mit ihr verbundene Welle (53) mit dem Verstellhebel (54) gekoppelt ist und die Federkapsel (109) bei Verstellung des Verstellhebels (54) in Richtung Vollaststellung überbrückbar ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerhebel (36) und der Stellhebel (31) auf einer gemeinsamen Achse (32) gelagert sind.
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DE3503034A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuereinrichtung fuer kraftstoffeinspritzpumpen von brennkraftmaschinen |
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GB2110420A (en) * | 1981-12-02 | 1983-06-15 | Bosch Gmbh Robert | Adjusting device for a fuel delivery quantity adjusting member of a fuel injection pump |
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