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DE2349345A1 - Pumpvorrichtung fuer fluessigen kraftstoff - Google Patents

Pumpvorrichtung fuer fluessigen kraftstoff

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Publication number
DE2349345A1
DE2349345A1 DE19732349345 DE2349345A DE2349345A1 DE 2349345 A1 DE2349345 A1 DE 2349345A1 DE 19732349345 DE19732349345 DE 19732349345 DE 2349345 A DE2349345 A DE 2349345A DE 2349345 A1 DE2349345 A1 DE 2349345A1
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DE
Germany
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signal
fuel
engine
control circuit
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
DE19732349345
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English (en)
Inventor
Wilfrid Edward Walter Nicolls
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CAV Ltd
Original Assignee
CAV Ltd
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Publication date
Application filed by CAV Ltd filed Critical CAV Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • F02M41/1416—Devices specially adapted for angular adjustment of annular cam
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

COHAUSZ & FLORACK
PAT E NTAN WALT S BÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR. Θ7
PATENTANWÄLTE: Dip!.-!ng. W. COHAUSZ · Dipi.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirfsch.-Ing. A. GERBER
G.A,V, Limited
Veil Street
Birmingham / England 1. Oktober 1973
Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff
Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff zum Zuleiten von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor in einer Ausführung mit einer von dem Hotor angetriebenen Einspritzpumpe zum Zuleiten von Kraftstoff in zeitlicher Abhängigkeit zum Motor, ersten Kitteln zum Einstellen der dem Motor mit jedem Sinspritzhub der Einspritzpumpe zugeleiteten Kraftstoffmenge und zum Einstellen des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff zum Motor in !Funktion setzbaren zweiten Mitteln.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der genannten Art gekennzeichnet durch dritte Mittel zur Lieferung eines elektrischen Signals als Anzeige des Istmoments der erfolgenden Zuleitung von Kraftstoff zum Motor und vierte Mittel zur Beschickung einer Steuerschaltung mit einem periodischen Signal als Anzeige der Position der Teile des Kotors, wobei die Steuerschaltung bei Empfang der Signale und bei falschem Zeitpunkt des Einspritzens von Kraftstoff für eine Steuerung der zweiten Mittel zum Einstellen des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff zum Motor sorgt.
ITach einem weiteren i-ierkmal der Erfindung ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch einen Drehzahlwandler zur Beschickung der Steuerschaltung mit einem elektrischen Signal als Wiedergabe der Drehzahl des Motors.
Each einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung gekerin-
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zeichnet durch einen weiteren Wandler zur Beschickung der Steuerschaltung mit einem elektrischen Signal als V/iedergabe der dem Motor zugeleiteten Kraftstoffaenge.
!lach einem weiteren Herkmal der Erfindung sind die dritten Mittel gekennzeichnet durch, einen einer Einspritzdüse des Motors zugeordneten Wandler.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Vorrichtung zum Pumpen von Kraftstoff als ein Atisführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:
Pig. 1 ein Blockdiagramm der Vorrichtung und
Fig. 2 ein Blockdiagramia, in dem der Inhalt eines der Blöcke aus Fig. 1 gezeigt ist.
Gemäß Fig. 1 weist die Pumpvorrichtung zum Pumpen von Kraftstoff ein Drehglied 10 auf, das synchron zum i-Iotor angetrieben wird, beispielsweise in einem besonderen Anwendungsbeispiel mit der halben Drehzahl des Motors. Im Glied 10 ist eine sich quer erstreckende Bohrung 11 eingeformt, in der zwei Pumpkolben 12 sitzen. Am äußeren Ende der Kolben befinden sich Schuhe 13f die Sollen 14 tragen. Die Rollen wirken mit den Kurvennocken 15 zusammen, die am inneren Umfang eines Kurvenrings
16 angeformt sind, wobei dessen Winkelstellung durch eine Vorrichtung
17 eingestellt werden kann, die hydraulisch in Erwiderung auf ein elektrisches Signal betätigt wird, was noch zu beschreiben sein wird. Sie kann jedoch auch, direkt durch das elektrische Signal betätigt werden.
Der Raum zwischen den Kolben 12 bildet in bekannter Weise die Pumpkammer der Einspritzpumpe, und er steht mit einem Abflußkanal in Verbindung, der sich zur Peripherie des Glieds 10 erstreckt und zum Fluchten in einer Folge und während der Bewegung der Kolben nach innen mit im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier im gleichen Winkelabstand angeordneten Auslaßöffnungen eingerichtet ist, die ein einem Körperteil vorgesehen sind, welcher zum Lagern des Drehglieds 10 und auch dea?s Kurvenrings 16 dient.
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Sie Auslaßöffnungen steh*en mit Einspritzdüsen in Verbindung, die schematisch "bei 18 gezeigt sind. Eine solche Einspritzdüse ist für jeden Motorzylinder vorgesehen. Jede Einspritzdüse veist ein durch Kraftstoffdruck betätigtes Ventilglied 19 auf, das dann, wenn Kraftstoff durch einen Kanal 19a in der Düseneinheit durch die Einspritzpumpe geleitet wird, sich gegen seine Federspannung bewegt, um ein Einströmen von Kraftstoff in den Zylinder zu ermöglichen. Die Vorrichtung weist ferner eine Kraftstoffmeßvorrichtung auf, die die Menge Kraftstoff regelt, welcher der Pumpkammer der Einspritzpumpe während der Füllhübe derselben zugeleitet wird. Der Teil der Vorrichtung, der bisher beschrieben worden ist, mit Ausnahme der Vorrichtung 17t ist bekannt, und bekante Vorrichtungen dieser Art weisen ein hydraulisches oder mechanisches System auf, mittels dessen der Zeitpunkt der Zuleitung von Kraftstoff zum Motor entsprechend der Drehzahl des Motors und unter bestimmten Umständen der Last am Motor geändert werden kann, wie das durch die Kraftstoff menge angezeigt wird, die dem Motor zugeleitet wird. Wie beschrieben, sind solche Systeme nicht besonders genau und ganz gewiss nicht ausreichend genau, um den zwingenden Anfordernungen der neueren Gesetze gerecht zu werden, die sich mit der Emission von Rauch aus den Motorabgassen befassen. Um die Genauigkeit des Zeitpunkts der Vorrichtung zu verbessern, weist sie eine Steuerschaltung 20 auf, die ein Ausgangesignal zur Steuerung des Betriebs der Vorrichtung 17 liefert.
Die Vorriohtung17 ist ein FolgeHydraulikservosystem und weist einen druckmittelbetätigbaren Kolben 27 auf, der in einem Zylinder verschiebbar ist und mit dem Kurvenring 15 gekoppelt ist. Der, Kolben 27 ist mit einem Blindloch 28 versehen, in dem sich ein mit Erhöhungen versehenes Ventilglied 29 befindet. Das geschlossene Ende des Lochs 28 wird mit Flüssigkeit unter Druck von einer nicht gezeigten Quelle versorgt, und das Ventilglied 29 steuert den Strom dieser Flüssigkeit zum angrenzenden Ende des Zylinders, der den Kolben 27 enthält. Zu diesem Zweck ist ein Kanal 50 in den Kolben geformt, und dieser steht mit dem genannten Ende des Zylinders in Verbindung. Der Kanal öffnet zu einer Öffnung 31, die in die Bohrung 28 eingeformt ist. Die Öffnung 31 wird
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in einer Position des Gleichgewichts durch eine der Erhöhungen des Ventilglieds abgedeckt. Wenn das Ventilglied jedoch nach oben bewegt wird, kann Flüssigkeit zum einen Ende des Zylinders fließen, und der Kolben wird nach oben bewegt, um eine neue Gleichgewichtsposition zu begründen. Wenn andererseits das Ventilglied nach unten bewegt wird, wird die Öffnung 31 zur Nut im Ventilglied hin freigelegt, und Flüssigkeit kann aus dem genannten Ende des Zylinders entweichen, wobei die Flüssigkeit sioh längs einer Nut bewegt, die in die andere Erhöhung eingeformt ist, und zwar zu einem Abfluß.
Sie Position des Ventilglieds 29 wird durch einen Drehmomentenmotor 32 bestimmt, der mit einem elektrischen Signal beschickt wird und der ein Ausgangsglied hat, das direkt mit dem Ventilglied gekoppelt ist.
Der Steuerschaltung 20 werden verschiedene Signale zugeleitet, was noch zu beschreiben sein wird, so daß der gewünschte Zeitpunkt des Einspritzens von Kraftstoff zum Motor erreicht wird.
Sie Steuerschaltung wird mit einem Signal beschickt, das die Motordrehzahl wiedergibt, und zwar über einen Wandler 21. Darüber hinaus wird die Steuerschaltung mit einem Signal mittels einer Vorrichtung 22 beschickt, das die Kraftstoffmenge wiedergibt, welche dem Motor mit jedem Einspritzhub zugeleitet wird. Zwei zusätzliche Signale werden der Steuerschaltung zugeleitet, und eines davon kommt von einem Wandler 23, der einer der Düseneinheiten 18 zugeordnet ist. Dieser Wandler liefert das Signal, das den Moment des Einspritzens von Kraftstoff in den Motor wiedergibt. Das andere Signal, das an die Steuerschaltung 20 angelegt wird, kommt von einem Wandler 24, der nahe an einen Teil 25 herangesetzt ist, der in diesem Falle mit der Srehzahl des Motors rotiert. Der Teil ist mit einer Markierung versehen, die bei 26 angezeigt ist und die bei Passieren des Wandlers 24 diesen veranlaßt, einen Impuls auszusenden.
Es versteht sich, daß die Steuerschaltung auf Grund der Wandler mit
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Information gefüfttert wird, die den Istmoment des Einspritzens, die Position der Motorteile, die Drehzahl des Motors und auch die Kraftstoffmenge "betrifft, wache dem Motor zugeleitet wird. Die zu beschreibende Steuerschaltung analysiert die Signale, um den gewünschten Zeitpunkt des Einspritzens von Kraftstoff zu liefern, wobei die Motordrehzahl tarückeichtigt wird und auch geprüft wird, daß die gewünschte Zeitgabe erreicht wird, indem die Signale berücksichtigt werden, die von den Wandlern 25 und 24 kommen. Mit anderen Worten, nicht nur der gewünschte Zeitpunkt des Einspritzens wird genau bestimmt, sondern auch der Istzeitpunkt des Einspritzens wird überwacht.
Es versteht sich, daß der Teil 25 sich mit der doppelten Drehzahl des Motors drehen kann, und in diesem Falle können Vandler an jeder Einspritzdüse vorgesehen sein. Pur den FaIl, daß der Teil 25 sich mit der© Drehzahl des Motors dreht und nur ein Wandler 25 vorgesehen ist, versteht es sich, daß nur Alternativsignale vom Wandler 2·ί äfr Tergleichszwecke benötigt werden. Es können selbstverständlich zwei Wandler 25 verewendet werden, die den Düsen zugeordnet sind, die auch mit den Auslaßöffnungen verbunden sind, welche einesander um den Umfang des Verteilers 10 diametral gegenüberliegen.
Die Steuerschaltung 20 ist in Blockform in Fig. 2 gezeigt. Der Inhalt 3edes Blocks ist dabei in den meisten Fällen als eine elektrische Schaltung dargestellt. Bei einer Betrachtung der Schaltung im einzelnen wird der Ausgang von der Torrichtung 22 einer Begrenzungsvorrichtung 55 zugeleitet, deren Funktion darin besteht, daß sichergestellt wird, daß der Zeitpunkt des Einspritzens von Kraftstoff einer Einteilung entsprechend der Last am Motor nur dann unterliegt, wenn die Last unter einem Sollwert liegt. Fener wird der Ausgang vom Wandler 21 einer weiteren Begrenzungsvorrichtung 54 zugeleitet, und die Funktion dieser Vorrichtung besteht darin, daß sichergestellt wird, daß die Seitgabe für das Einspritzen von Kraftstoff einer Einstellung entsprechend der Drehzahl des Motors unterliegt, und zwar nur dann, wenn die Drehzahl über einem Sollwert liegt.
Die Ausgänge von den Begrenzungsvorrichtungen 55> 54 wirden einer Ad-
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dierungsvorrichtung 35 zugeleitet, um ein Signal zu erzeugen, das, abgesehen von den vorstehend genannten Zuständen, proportional zur Drehzahl und zur Last am Motor ist.
Die Ausgänge von den Wandlern 2J, 24 werden einer Zeit gäbe schaltung 36 zugeleitet, wobei diese Zeitgabeschaltung durch das Signal vom Wandler 24 eingeschaltet und durch das Signal vom Wandler 23 ausgeschaltet wird. Der Ausgang von der Zeitgabeschaltung 56 ist damit ein Signal, das die Zeit beispielsweise in Millisekunden wiedergibt, die zwischen der Ezerugung von zwei Impulsen entsteht, welche von den beiden Wandlern erzeugt werden. Dieses Signal wird in ein Signal umgewandelt, das eine Anzeige für das Intervall zwischen der Erzeugung der beiden Impulse in Graden der Motordrehung liefert, indem das Signal von der Zeitgabeschaltung 36 durch das SiHgnal vom Wandler 21 in einer Multiplikationsvorrichtung' 37 multipliziert wird. Die Multiplaikationsvorrichtung 37 ist ein Standardteil, und da das Signal von der Zeitgabeschaltung ein pulsartiges ist, ist eine Speicherschaltung 38 vorgesehen, die ein kontinuierliches Signal liefert.
Das Signal von der Speicherschaltung 38 wird mit dem Signal von der ADdiervorrichtung 35 in einem Komparator 39 zusammengesetzt, und es entsteht ein Fehlersignal, das den Fehler in der Zeitgabe für da Einspritzen von Kraftstoff wiedergibt, wobei es sich versteht, daß der Ausgang von der Addiervorrichtung 35 eine Anzeige darüf ist, daß der Zeitpunkt so sein sollte, während der Ausgang von eder Speicherschaltung 38 eine ¥idergabe des Istzeitpunkts ist.
Das genannte Fehlersignal wird in einem Verstärker 40 verstärkt und einem Block 41 zugeführt, der eine Zeitkonstante einführt. Der Zweck der Einführung einer Zeitkonstanten besteht darin, den Korrekturbetrag in der Zeitgabe zu begrenzen, der zwischen sukzessiven Proben erfolgen kann. Wenn die Zeitkonstante nicht eingeführt wird, würde die Schaltung ein volles Vorlaufen oder volles Nachlaufen der Zeitgabe bewirken, wenn man beispielsweise annimmt, daß bei einer Probe die Zeitbaben etwas nachlaufen. Es versteht sich jedoch, daß der hydromechanische Teil des Systems, das heißt das Ventil 29 und der Kolben 27,
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eine ausreichend große Zeitkonstante haben können, um das Vorsehen des Blocke 41 nicht notwendig zu machen.
Der Ausgang vom Block 41 wird an eine Addier vorrichtung 42 angelegt, die auch das Signal von der Addiervorrichtung 35 empfängt, und der Ausgang von der Addiervorrichtung 42 wird an den Drehmomentenmotor 32 angelegt. Der Ausgang von der Addiervorrichtung 35 ist natürlich das Hauptbefehlssignal, und bei einem Fehler erfolgt eine Korrektur wegen des Signale vom Block 41*
Es versteht sich, daß in manchen Fällen, die von der Bedienungsperson und vom Motordrehzahlregler bestimmt werden, der Motor mit halber Drehzahl beispielsweise laufen kann, ohne daß Kraftstoff zugeleitet wird. Unter diesem Umständen kommt kein Signal vom Wandler 23» und der Effekt davon ist, daß die Zeitgabevorrichtung 36 nicht ausgeschaltet wird. Damit wird ein Signal geliefert, das die Tatsache anzeigt, daß die Zeitgabe verzögert ist, und der Effekt davon wäre, daß der Kolben 27 in die voll voranbewegte Position bewegt wird. Der Hemmblock 43 verhindert das, indem er feststellt, wann das Signal von der Speicherschaltung 38 einen Sollwert erreicht, der leine Einspritzung von Kraftstoff anzeigt, um damit das SiHgnal vom Verstärker 40 auf Null zurückzuführen.
Ansprüche
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Claims (11)

Ansprüche
1. Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff zum Zuleiten von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor in einer Auslhrung mit einer von dem Motor angetriebenen Einspritzpumpe zum Zuleiten von Kraftstoff in zeitlicher Abhängigkeit zum Motor, ersten Mitteln zum Einstellen der dem Motor mit jedem Einspritzhub der Einspritzpumpe zugeleiteten Kraftstoff menge und zum Einstellen des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff zum Motor in Punktion setzbaren zweiten Mitteln, gekennzeichnet durch dritte Mittel zur Lieferung eines elektrischen Signals als Anzeige des Istmoments der erfolgenden Zuleitung von Kraftstoff zum Motor und vierte Mittel zur Beschickung einer Steuerschaltung mit einem periodischen Signal als Anzeige der Position der feile des Motors, wobei die Steuerschaltung bei Empfang der Signale und bei falschem Zeitpunkt des Einspritzens von Kraftstoff für eine Steuerung der zweiten Mittel zum Einstellen des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff zum Motor sorgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Drehzahlwandler zur Beschickung der Steuerechaltung mit einem elektrischen Signal als Wiedergabe der Drehzahl des Motors.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zweiteren Wandler zur Beschickung der Steuerschaltung mit einem elektrischen Signal als Wiedergabe der dem Motor zugeleiteten Kraftstoff menge.
4· Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Mittel ein Wandler sind, der einer Einspritzdüse des Motors zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen erste Addiervorrichtung zum Kombinieren der vom Drehzahlwandler und dem weiteren Wandler erzeugten Signale zur Lieferung eines Hauptbefehlessignalε zur Steuerung der zweiten Mittel aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-
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schaltung eine weitere Addiervorrichtung aufweist, die das Hauptbefehlesignal mit einem Fehlersignal kombiniert, das von den dritten und vierten Mitteln abgeleitet ist, wobei das entstehende Signal zur Steuerung der zweiten Mittel verwendet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steittschaltung eine Zeitgabeschaltung aufweist, deren Funktionsbeginn durch das Signal von den vierten Mitteln und deren Punktionsende durch das Signal von den dritten Mitteln gesteuert werden, wobei die Steuerschaltung eine Multiplikationsvorrichtung aufweist, die mit Signalen von der Zeitgabeschaltung und vom Drehzahlwandler beschickt wird, derart, daß ein Zeitgabesignal geliefert wird, dessen Wert in Graden der Motordrehung die Zeit zwischen der Erzeugung des Signals durch die dritten und vierten Mittelwiedergegeben wird, wobei das Zeitgabesignal zur Lieferung des Fehlersignals verstärkt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerschaltung Schaltmittel zum Einführen einer Zeitkonstanten zwischen dem Verstärker und der weiteren Addiervorrichtung aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Hemmschaltung aufweist, die für den Fall in Funktion setzbar ist, daß kein Signal von den dritten Mitteln kommt, derart, daß das Fehlersignal auf ITuIl zurückgeführt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerschatlung eine Speicherschaltung zwischen der Multiplikationsvorrichtung und der weiteren Addiervorrichtung aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweiten Mittel ein elektrischer Drehmomentmotor sind, der in einer Wirkverbindung mit einem Regelventil zu einem hydraulischen Nachlaufservosystem gekoppelt ist.
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DE19732349345 1972-10-04 1973-10-02 Pumpvorrichtung fuer fluessigen kraftstoff Pending DE2349345A1 (de)

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GB (1) GB1441262A (de)
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