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DE3024883A1 - METHOD AND DEVICE FOR INJECTING FUEL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY IN DIESEL ENGINES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR INJECTING FUEL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY IN DIESEL ENGINES

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Publication number
DE3024883A1
DE3024883A1 DE19803024883 DE3024883A DE3024883A1 DE 3024883 A1 DE3024883 A1 DE 3024883A1 DE 19803024883 DE19803024883 DE 19803024883 DE 3024883 A DE3024883 A DE 3024883A DE 3024883 A1 DE3024883 A1 DE 3024883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
pressure
fuel
control
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803024883
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Dipl.-Ing. Dr. Eisele
Max Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Straubel
Klaus-Dieter Dipl.-Ing. Dr. 7143 Vaihingen Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19803024883 priority Critical patent/DE3024883A1/en
Priority to GB8120058A priority patent/GB2079865B/en
Priority to JP56100781A priority patent/JPS5749030A/en
Publication of DE3024883A1 publication Critical patent/DE3024883A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M59/205Quantity of fuel admitted to pumping elements being metered by an auxiliary metering device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

R. 6391
30.6.1980
R. 6391
June 30, 1980

ROBERT BOSCH GMBH3 7000 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH 3 7000 Stuttgart 1

Verfahren und Einrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren Method and device for fuel injection in internal combustion engines, in particular in diesel engines

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs und von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Bei einer aus Figur 1 der DE-OS 27 58 458 bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die als Pumpedüse ausgebildet ist, wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei konstantem Zulaufquerschnitt und drehzahlabhängiger Zumeßzeit durch Veränderung des von einer Druckregeleinrichtung geregelten Zulaufdrucks am Ende des Saughubs des Pumpenkolbens in den Pumpenarbeitsraum zugemessen, und eine in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen gesteuerte Förderbeginnänderung wird von einem veränderlichen Steuerdruck, der einen in Art eines hydraulischen Stößels arbeitenden Flüssigkeitspuffer im Antrieb verändert, gesteuert. Diese Pumpedüse arbeitet mit einer während der Zumessung offenen Düse, so daß der Pumpenarbeitsraum keinen von Saugdrosselpumpen her bekannten Unterdruck während der Zumes-The invention is based on a method for fuel injection in internal combustion engines according to the generic preamble of the main claim and one Fuel injection device for performing this method according to the preamble of claim 8. In one from Figure 1 of DE-OS 27 58 458 known fuel injection device, which is designed as a pump nozzle, the amount of fuel to be injected is constant Inlet cross-section and speed-dependent metering time by changing the controlled by a pressure control device Metered inlet pressure at the end of the suction stroke of the pump piston in the pump working space, and one as a function The start of delivery change controlled by operating parameters is controlled by a variable control pressure, the one Liquid buffer working in the manner of a hydraulic ram Changed, controlled in the drive. This pump nozzle works with one that is open during metering Nozzle, so that the pump working space does not have any negative pressure known from suction throttle pumps during the metering

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sung aufweist, jedoch wie bei diesen Pumpen am Ende der Zumessung nur teilweise gefüllt ist, so daß eine von der Füllung abhängige Spritzbeginnänderung auftreten würde, wenn nicht der in den Antrieb eingefügte hydraulische Puffer eine Spritzbeginnänderung ermöglichen würde. Da sowohl die Mengenzumessung als auch die Förderbeginnänderung mit gesteuertem Flüssigkeitsdruck arbeiten, ist eine gegenseitige Anpassung äußerst kompliziert bzw. schwierig durchführbar, denn bei einer Mengenänderung ist sofort die Förderbeginnsteuerung nachzuführen, weil z.B. eine Erhöhung der vorgelagerten und einzuspritzenden Kraftstoffmenge bei gleichbleibendem Antrieb eine Vorverlegung des Förderbeginns bewirkt.solution has, but as with these pumps at the end of the metering is only partially filled, so that one of the Filling-dependent change in the start of injection would occur if not the hydraulic buffer inserted into the drive would enable a change in the start of injection. Since both the quantity metering and the change in the start of delivery with working under controlled fluid pressure, a mutual adjustment is extremely complicated or difficult to carry out, because if there is a change in quantity, the start of delivery control must be updated immediately, e.g. because of an increase the upstream fuel quantity to be injected with the drive remaining the same, the start of delivery is brought forward causes.

Weist diese bekannte Pumpedüse die Mittel zur druckgesteuerten Förderbeginnänderung nicht auf (siehe z.B. US-PS 3 831 846), dann kann der Förder- bzw. Einspritzbeginn nur über in den Nockenwellenantrieb eingefügte aufwendige und das gesamte Drehmoment übertragende Spritzversteller korrigiert werden, oder es muß eine einspritzmengenabhängige Förderbeginnverschiebung in Kauf genommen werden. Ziel der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung und Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit denen bei einer exakten Mengenzumessung die willkürliche bzw. von Motorbetrxebskenngrößen abhängige Förderbeginnänderung unter Vermeidung antriebsdrehmomentübertragender Bauteile und unter Berücksichtigung einer mengenabhängigen Förderbeginnkorrektur erzielt werden kann.Does this known pump nozzle not have the means for a pressure-controlled change in the start of delivery (see e.g. US-PS 3 831 846), the start of delivery or injection can only be Corrected via complex injection adjusters which are inserted into the camshaft drive and which transmit the entire torque or an injection quantity-dependent shift in the start of delivery must be accepted. goal of The invention is now a method for fuel injection and to create facilities for carrying out this process, with which an exact quantity metering the arbitrary or from engine operating parameters dependent change in the start of delivery while avoiding drive torque transferring Components and taking into account a quantity-dependent start of delivery correction can be achieved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ermöglicht neben einer exak-The inventive method with the characterizing Features of the main claim, in addition to an exact

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ten Mengenzumessung eine in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen gesteuerte Verschiebung des Pörderbeginnzeitpunkts durch eine gezielte Ausnutzung der von Saugdrosselpumpen her bekannten, dort aber unerwünschten mengenabhängigen Förderbeginnverschiebung. Eine bei einer Änderung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge ungewollte Verschiebung des Pörderbeginnzeitpunkts wird durch eine gleichzeitig erfolgende Korrektur der Rückströmkraftstoffmenge vermieden.th quantity metering depending on operating parameters Controlled shifting of the pumping start time through targeted use of the suction throttle pumps known, but undesirable there, quantity-dependent shift in the start of delivery. One if the one to be injected changes Fuel quantity unwanted shift of the start of delivery time is caused by a simultaneous Correction of the amount of backflow fuel avoided.

Durch die in den Unteransprüchen 2 bis 7 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. So wird bei einem gemäß Anspruch 4 ausgestalteten Verfahren, die Zumessung nicht von Druckschwingungen beeinflußt, da in der Rastzeit des Pumpenkolbens sich wesentlich gleichmäßigere Druckverhältnisse einstellen als bei einer während der Kolbenhubbewegung stattfindenden Zumessung.The measures listed in the dependent claims 2 to 7 are advantageous developments of the main claim specified procedure possible. Thus, in a method designed according to claim 4, the metering not influenced by pressure fluctuations, as the pump piston is much more uniform during the rest time Set pressure ratios than when metering takes place during the piston stroke movement.

Da bei dem in den Ansprüchen 1 bis 4 festgelegten Verfahren die Mengenzumessung mittels des veränderbaren Zulaufdrucks in den beim Saughub des Pumpenkolbens unter einen mindestens annähernd dem Kraftstoffdampfdruck entsprechenden Unterdruck gesetzten Pumpenarbeitsraum erfolgt, kann bei einem relativ hoch gewählten Zulaufdruckbereich, von z.B. um etwa 50 bar, der als Gegendruck anzusetzende Dampfdruck des Kraftstoffs wegen seiner sehr niedrigen Unterdruckwerte als ein konstanter Druckwert angenommen werden; vor allem dann, wenn bei hohen Drehzahlen sich ein unterhalb des Dampfdrucks liegender Unterdruck einstellt. Es kann aber auch gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 5 oder 6 der Zulaufdruck temperaturabhängig korrigiert werden. Diese Korrektur ist dann vorteilhaft, wenn der Zulaufdruck keinAs in the method specified in claims 1 to 4 the quantity metering by means of the variable inlet pressure in the pump piston during the suction stroke of at least one approximately the vacuum corresponding to the fuel vapor pressure pump working chamber takes place, can with a relative high inlet pressure range, e.g. around 50 bar, the vapor pressure of the fuel to be used as counterpressure is constant because of its very low negative pressure values Pressure value are accepted; especially when at high speeds there is a below vapor pressure sets a lying vacuum. But it can also according to the characterizing features of claims 5 or 6 of the Inlet pressure can be corrected depending on the temperature. These Correction is advantageous when the inlet pressure is not

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so hohes Druckniveau aufweist, z.B. um 5 bar liegt, so daß die Druckunterschiede des Dampfdrucks von Dieselkraftstoff von z.B. bei 20° C = O3OOl bar im Vergleich zum Dampfdruckwert bei 100° C von 0,05 bar Absolutdruck bereits die Mengenzumessung spürbar beeinflussen können.has such a high pressure level, e.g. around 5 bar, so that the pressure differences in the vapor pressure of diesel fuel of, for example, 20 ° C = O 3 OOl bar compared to the vapor pressure value at 100 ° C of 0.05 bar absolute pressure can already noticeably influence the quantity metering .

Die gemäß den gesamten Merkmalen des Anspruchs 8 ausgebildete Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine einfache, z.B. elektromechanische Steuerung des Förderbeginnzeitpunkts. Durch die entsprechend Anspruch 9 ausgebildete Verstelleinrichtung, und durch die Verwendung des an das elektrische Steuergerät angeschlossenen und mit der Verstelleinrichtung verbundenen Stellweggebers sind die Querbeeinflussungen von Fördermenge und Förderbeginnzeitpunkt durch eine genaue gegenseitige Abstimmung des den Zulaufdruck bestimmenden Drucksteuerimpulses und des den Förderbeginnzeitpunkt bestimmenden Steuerimpulses kompensierbar. Bei einer Kraftstoff einspritzeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 wird die der Förderbeginnänderung dienende Steuerung der Rückströmkraftstoffmenge durch eine an sich aus der DE-AS 1 1^3 674 bekannte Schrägkantensteuerung erzielt, die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird jedoch ausschließlich durch den geregelten Zulaufdruck bestimmt. Bei der aus der DE-AS 1 143 674 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei konstantem Kraftstoffzulaufdruck durch den veränderbaren Zulaufquerschnitt eines als Drosselglied ausgebildeten Zulaufventils geregelt. Der mit einer schrägen Steuerkante zur Begrenzung des wirksamen Förderhubes versehene Pumpenkolben wird außerdem zwischen Leerlauf und Vollast nicht verstellt, sondern durch die schräge Steuerkante ist ein inThe fuel injection device designed according to all of the features of claim 8 for performing the The method according to the invention enables simple, e.g. electromechanical, control of the start of delivery time. Through the adjustment device designed according to claim 9, and through the use of the to the electrical The transverse influences are the travel sensors connected to the control unit and connected to the adjustment device of delivery rate and delivery start time through precise mutual coordination of the inlet pressure that determines the inlet pressure Pressure control pulse and the control pulse determining the start of delivery time can be compensated. With a fuel Injection device according to the preamble of claim 10 is the control used to change the start of delivery the amount of backflow fuel achieved by a bevel control known from DE-AS 1 1 ^ 3 674, however, the amount of fuel to be injected is determined exclusively by the regulated inlet pressure. At the off the DE-AS 1 143 674 known fuel injection pump is the amount of fuel to be injected at a constant Fuel inlet pressure due to the changeable inlet cross-section regulated by an inlet valve designed as a throttle element. The one with a sloping control edge to limit The pump piston provided with the effective delivery stroke is also not adjusted between idle and full load, but through the inclined control edge there is an in

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diesem Bereich gleichbleibendes Förderende und die durch die maximal mögliche Füllung des Pumpenarbeitsraums begrenzte Vollastmenge festgelegt. Die schräge Steuerkante kann lediglich zur Steuerung einer Startmehrmenge bezüglich ihrer Drehlage verstellt werden. Bei dieser auch als Saugdrosselpumpe bezeichneten Kraftstoffeinspritzpumpe ergibt sich ein in Abhängigkeit von der Fördermenge zwangsweise verändernder Einspritzbeginn, der nur über in den Nockenwellenantrieb eingefügte aufwendige und das gesamte Drehmoment übertragende Spritzversteller korrigiert werden kann.end of delivery which remains constant in this area and which is limited by the maximum possible filling of the pump working space Full load set. The inclined control edge can only be used to control a starting excess with respect to their rotational position can be adjusted. In this fuel injection pump, also referred to as a suction throttle pump, results a forcibly changing start of injection depending on the delivery rate, which only goes into the Camshaft drive inserted complex and the entire torque transmitting injection phasing are corrected can.

Durch die die Gesamtheit der in Anspruch 11 festgelegten Merkmale werden die ansonsten beim Wiederansaugen des Rückströmkraftstoffs auftretenden Drosselverluste ausgeschaltet; und durch die in den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 13 und l4 festgelegte, als Drosselbohrung ausgebildete Zulauföffnung wird das Ende der Zumessung sehr schnell durch den extrem kurzen notwendigen Hub des Pumpenkolbens beim Abschließen der ZulaufÖffnung erreicht, so daß Drosseleinflüsse der ZulaufÖffnung nicht zum Tragen kommen.Due to the totality of the features defined in claim 11, the otherwise when the backflow fuel is sucked in again occurring throttle losses switched off; and by the in the characterizing features of the claims 13 and l4 defined, designed as a throttle bore inlet opening the end of the metering is very quickly due to the extremely short necessary stroke of the pump piston Completion of the inlet opening, so that throttle influences the inlet opening do not come into play.

Die im Verfahrensanspruch 6 festgelegte temperaturabhängige Korrektur des Zulaufdrucks durch einen auf die Druckregeleinrichtung aufschaltbaren· Referenzdruck kann durch eine in den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 15 oder 16 festgelegte Einrichtung durchgeführt werden.The temperature-dependent correction of the inlet pressure specified in the method claim 6 by an on the pressure control device connectable · reference pressure can be activated by a in the characterizing features of claims 15 or 16 specified device can be carried out.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele von zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestalteten Kraftstoffeinspritzein-Two embodiments of the implementation of the invention Process designed fuel injection

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richtungen sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit einer im Querschnitt dargestellten, als Pumpedüse ausgebildeten Einspritzpumpe und Figur 2 das zweite Ausführungsbeispiel mit einer im Querschnitt dargestellten, als Reihenpumpe ausgebildeten Kolbeneinspritzpumpe·directions are shown in the drawing and are described in more detail below. They show: FIG. 1 a simplified representation of the first exemplary embodiment with one shown in cross section as a pump nozzle trained injection pump and Figure 2 the second embodiment with a shown in cross section, piston injection pump designed as an in-line pump

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Bei der in Figur 1 als erstes Ausführungsbeispiel dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist mit 10 eine mechanisch angetriebene Pumpedüse bezeichnet, die im wesentlichen aus einer von einem Antriebsnocken lla einer ansonsten nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung angetriebenen Kolbeneinspritzpumpe 12 und einer mit dieser in einem gemeinsamen Gehäuse 13 zusammengebauten Einspritzdüse l4 besteht. Das Gehäuse 13 ist zur Vereinfachung der Darstellung nur strichpunktiert angedeutet.In the fuel injection device shown in Figure 1 as a first embodiment, 10 is a Mechanically driven pump nozzle referred to, which essentially consists of a drive cam lla one Otherwise not shown drive device driven piston injection pump 12 and one with this Injector 14 assembled in a common housing 13. The housing 13 is to simplify the Representation only indicated by dash-dotted lines.

Ein mit 15 bezeichneter Pumpenkolben ist axial- und drehbeweglich in einem Pumpenzylinder l6 geführt, begrenzt mit seiner der Antriebsvorrichtung 11 abgewandten Stirnfläche 17 einen Pumpenarbeitsraum 18 und weist eine erste, eine axiale Begrenzung einer Steuernut 19 bildende waagrechte Steuerkante 20 und zwei zweite, als axiale Begrenzung zweier Steuerflächen 21 ausgebildete schräge Steuerkanten 22 auf, mittels denen zwei in der Wand des Pumpenzylinders 16 befindliche Absteuerbohrungen 23 am Ende des wirksamen Förderhubes aufgesteuert und nach einem ersten, ein Wiederansaugen der Rückströmkraftstoffmenge erlaubenden Teil des Saughubs wieder zugesteuert werden können. Die Steu-A pump piston denoted by 15 is guided axially and rotatably in a pump cylinder l6, limited by its end face 17 facing away from the drive device 11 has a pump working space 18 and has a first, a axial limitation of a control groove 19 forming horizontal Control edge 20 and two second inclined control edges designed as an axial delimitation of two control surfaces 21 22, by means of which two control bores 23 located in the wall of the pump cylinder 16 at the end of the effective Delivery stroke opened and after a first, a re-intake of the backflow fuel amount permitting part of the suction stroke can be closed again. The tax

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erkanten 22 sowie die Steuerflächen 21 und Absteuerbohrungen 23 sind aus Gründen des Seitendruckausgleichs doppelt vorhanden und können, vor allem bei kleineren Pumpen, selbstverständlich auch jeweils nur einmal vorgesehen werden.edging 22 and the control surfaces 21 and control bores 23 are double for reasons of side pressure compensation available and can, of course, only be provided once, especially with smaller pumps will.

Zur Korrektur oder Verstellung des wirksamen Förderhubes des Pumpenkolbens 15 ist die Kolbeneinspritzpumpe 12 mit einer Verstelleinrichtung 24 ausgestattet, die in bekannter Weise aus einer längsverschiebbaren Regelstange 25 und einer Ritzelhülse 26 besteht. Beide Teile 25 und 26 der Verstelleinrichtung 24 sind mit einer Verzahnung versehen, so daß bei einer durch ein Stellglied 27 bewirkten Längsbewegung der Regelstange 25 die Ritzelhülse 26 den Pumpenkolben 15 verdreht und sich die relative Lage zwischen den Absteueröffnungen 23 und den diese Öffnungen während des wirksamen Förderhubes verschließenden und mit den schrägen Steuerkanten 22 ausgestatteten Steuerflächen 21 ändert. An die Absteueröffnungen 23 ist eine Rücklaufleitung 28 angeschlossen, die in eine von einer Förderpumpe 29 gespeiste Zulaufleitung 31 mündet. Der in der Zulaufleitung 31 herrschende Kraftstoffzulaufdruck p„ wird durch eine Druckregeleinrichtung, die hier vereinfacht durch ein Druckregelventil 32 dargestellt ist, auf einen zur Fördermengenbemessung veränderlichen Wert von vorzugsweise bis zu etwa 50 bar geregelt. Dieser im Vergleich zum Zulaufdruck bekannter Einspritzpumpen sehr hohe Zulaufdruck herrscht auch in der Rücklaufleitung 28, wodurch die beim Wiederansaugen des Rückströmkraftstoffs auftretenden Drosselverluste vernachlässigbar klein gehalten werden können. Zusätzlich können die Absteueröffnungen 23 zur Verringerung des Drosseleinflusses beim Wiederabschließen durch die Steuerflächen 21To correct or adjust the effective delivery stroke of the pump piston 15, the piston injection pump 12 is included an adjusting device 24 equipped in a known manner from a longitudinally displaceable control rod 25 and a Pinion sleeve 26 consists. Both parts 25 and 26 of the adjusting device 24 are provided with teeth so that in the event of a longitudinal movement of the control rod 25 caused by an actuator 27, the pinion sleeve 26 and the pump piston 15 twisted and the relative position between the discharge openings 23 and these openings during the effective Conveying stroke closing and equipped with the inclined control edges 22 control surfaces 21 changes. At the drainage openings 23, a return line 28 is connected, which is fed into an inlet line fed by a feed pump 29 31 opens. The prevailing in the feed line 31 Fuel inlet pressure p "is controlled by a pressure control device, which is shown here in simplified form by a pressure control valve 32, to a variable for measuring the delivery rate Value of preferably regulated up to about 50 bar. This compared to the inlet pressure known injection pumps very high inlet pressure also prevails in the return line 28, whereby the when the Backflow fuel throttle losses that occur are negligible can be kept small. In addition, the shut-off openings 23 can be used to reduce the influence of the throttle when locking again by the control surfaces 21

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als Formlöcher mit zu den schrägen Steuerkanten 22 parallelen Begrenzungskanten ausgebildet werden. Gegebenenfalls können auch weitere Absteueröffnungen 23 angebracht werden. Das Wiederansaugen der Rückströmkraftstoffmenge kann auch durch einen strichpunktiert angedeuteten, in der Nähe der Absteueröffnung 23 anzubringenden Speicher 33 und durch einen die Absteueröffnungen 23 verbindenden Ringraum 30 verbessert werden. Ist ein solcher Speicher 33 vorhanden, dann kann auch, wie durch eine Trennlinie 3^ angedeutet, die Verbindung der Rücklaufleitung 28 zur Zulaufleitung 31 unterbrochen werden und durch einen direkten Rücklauf 28a zu einem Tank 35 ersetzt werden. Es wird dann der Druck in der Rücklaufleitung 28 durch ein Druckhalteventil 36 auf einen gegebenenfalls vom Zulaufdruck p„ abweichenden-Rücklaufdruck begrenzt. Damit können die Drücke im Zulauf und im Rücklauf unabhängig voneinander zur Optimierung des Einspritzverfahrens an die jeweils günstigsten Werte eingestellt werden.as shaped holes with parallel to the inclined control edges 22 Boundary edges are formed. If necessary, further shut-off openings 23 can also be attached. The re-aspiration of the backflow fuel quantity can also by a dash-dotted line to be attached in the vicinity of the discharge opening 23 memory 33 and through an annular space 30 connecting the discharge openings 23 be improved. If such a memory 33 is available, then, as indicated by a dividing line 3 ^, the connection of the return line 28 to the supply line 31 can be interrupted and by a direct return 28a can be replaced to a tank 35. The pressure in the return line 28 is then reduced by a pressure holding valve 36 to a return pressure that may differ from the inlet pressure p " limited. This means that the pressures in the inlet and the return can be optimized independently of one another of the injection process can be adjusted to the most favorable values in each case.

Die von der Förderpumpe 29 mit vom Druckregelventil 32 auf den Zulaufdruck p„ geregeltem Kraftstoff versorgte Zulaufleitung 31 mündet mit einer Zulauföffnung 38 in den Pumpenzylinder 16. In der gezeichneten Stellung des Pumpenkolbens 15 ist diese Zulauföffnung 38 jedoch von der an die Steuernut 19 antriebsseitig angrenzenden Mantelfläche des Pumpenkolbens 15 abgedeckt und steht erst dann mit dem Pumpenarbeitsraum 18 in Verbindung, wenn der Pumpenkolben 15 seinen vollen Saughub durchlaufen hat und in seiner inneren bzw. unteren Totpunktlage (UT) steht. Die jeweils innere und die äußere bzw. obere Totpunktlage (OT)- des Pumpenkolbens 15 sind durch strichpunktiert im Abstand des Kolbenhubes h in Figur 1 eingezeichnete Linien angedeutet und mit UT und OT bezeichnet.The from the feed pump 29 with the pressure control valve 32 on the feed pressure p "regulated fuel feed line 31 opens into the pump cylinder with an inlet opening 38 16. In the drawn position of the pump piston 15, this inlet opening 38 is, however, from the one to the control groove 19 on the drive side adjoining jacket surface of the pump piston 15 is covered and only then is there with the pump working space 18 in connection when the pump piston 15 has completed its full suction stroke and in its inner or bottom dead center (BDC). The respective inner and outer or upper dead center position (TDC) of the pump piston 15 are indicated by dash-dotted lines at the distance of the piston stroke h in Figure 1 and with UT and Called OT.

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Die Zulauföffnung 38 ist als eine einen konstanten Zulaufquerschnitt A7 aufweisende und in den Pumpenzylinder l6 mündende Drosselbohrung ausgebildet. Die Zulauföffnung 38 wird von der ersten Steuerkante 20 des Pumpenkolbens 15 nur in dessen innerer Totpunktlage UT aufgesteuert und steht dann mit dem Pumpenarbeitsraum 18 in Verbindung. Beim vorliegenden Beispiel, in dem diese Zulauföffnung 38 als den Zulaufquerschnitt A7 aufweisende Drosselbohrung ausgebildet ist, wird sie bereits nach einem kurzen, vorzugsweise etwa dem Durchmesser der Zulauföffnung 38 entsprechenden Teil des Förderhubes wieder abgeschlossen, so daß keine die Zumessung beeinflussende Rückströmung und somit auch keine drehzahlabhängige Drosselung auftreten kann.The inlet opening 38 is designed as a throttle bore which has a constant inlet cross section A 7 and opens into the pump cylinder 16. The inlet opening 38 is opened by the first control edge 20 of the pump piston 15 only in its inner dead center position UT and is then connected to the pump working chamber 18. In the present example, in which this inlet opening 38 is designed as a throttle bore having the inlet cross section A 7 , it is closed again after a short part of the delivery stroke, preferably approximately the diameter of the inlet opening 38, so that no backflow influencing the metering and thus also no speed-dependent throttling can occur.

Der für die verwendete Druck-Zeit-Steuerung bei konstantem Zulaufquerschnitt A7 vom Druckregelventil 32 eingestellte Zulaufdruck p„ wird durch einen elektromechanischen Eingriff in das Druckregelventil 32 von einem elektrischen Steuergerät 39 gesteuert. Das elektrische Steuergerät 39, das eine elektronische Regelschaltung enthält, ist mit einer Sollwerteingabe 4l, einem Stellweggeber 42 der Verstelleinrichtung 24 und einem ein Drehzahlsignal η abgebenden Drehzahlgeber 43 verbunden. Zusätzlich erhält das elektrische Steuergerät 39 noch von Betriebskenngrößen des Motors abhängige Signale, wie z.B. ein an geeigneter Stelle entnommenes Temperatursignal T(Betriebs- oder Kraftstofftemperatur) und weitere Signale, die mit S gekennzeichnet sind und z.B. den Ladeluftdruck in der Saugleitung des Motors, die Abgastemperatur oder den Abgasgegendruck kennzeichnen.The inlet pressure p "set by the pressure regulating valve 32 for the pressure-time control used with a constant inlet cross-section A 7 is controlled by an electrical control device 39 by means of an electromechanical intervention in the pressure regulating valve 32. The electrical control device 39, which contains an electronic control circuit, is connected to a setpoint input 41, a travel sensor 42 of the adjusting device 24 and a speed sensor 43 which emits a speed signal η. In addition, the electrical control unit 39 receives signals that are dependent on operating parameters of the engine, such as a temperature signal T (operating or fuel temperature) taken from a suitable point and other signals marked with S and e.g. the charge air pressure in the intake line of the engine, the exhaust gas temperature or mark the exhaust back pressure.

Das die Regelstange 25 betätigende Stellglied 27 ist als elektromechanisches Stellglied je nach der erforderlichenThe control rod 25 actuating actuator 27 is an electromechanical actuator depending on the required

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-IBT- R. 6391 -IBT- R. 6391

Stellkraft von einem Elektromagneten, einem elektrischen Stellmotor oder einem elektrohydraulischen Stellglied gebildet und erhält seinen von mindestens einer Betriebskenngröße, wie der Last Q oder der Drehzahl η abhängigen Steuerimpuls IpB oder einen weiter hinten näher beschriebenen Korrekturimpuls I„ von dem elektrischen Steuergerät 39· Die mit der Verstelleinrichtung 24 erzielbare Änderung der Drehlage der schrägen Steuerkante 22 und damit des Förderendes bestimmt hier jedoch nicht die Kraftstoffeinspritzmenge QF sondern dient erfindungsgemäß der Änderung des Förderbeginnzeitpunkts.Actuating force formed by an electromagnet, an electric servomotor or an electrohydraulic actuator and receives its control pulse I pB, which is dependent on at least one operating parameter, such as the load Q or the speed η, or a correction pulse I "from the electrical control unit 39, which is described in more detail below The change in the rotational position of the inclined control edge 22 and thus the end of delivery that can be achieved by the adjustment device 24 does not determine the fuel injection quantity Q F here, but rather serves to change the delivery start time according to the invention.

Die zur Regelung des zur Mengenzumessung veränderlichen und vom Druckregelventil 32 geregelten Zulaufdrucks p„ erforderlichen Mittel sind vereinfacht durch ein vom elektrischen Steuergerät 39 mittels des Drucksteuerimpulse I „ angesteuertes Stellglied 44 dargestellt, durch das die Vorspannkraft einer Druckregelfeder 45 des Druckregelventils verändert wird.The supply pressure p ″ required for regulating the feed pressure p ″ which is variable for the metering of the quantity and regulated by the pressure regulating valve 32 Means are simplified by one controlled by the electrical control unit 39 by means of the pressure control pulse I ″ Actuator 44 shown, through which the biasing force of a pressure control spring 45 of the pressure control valve is changed.

Die gesteuerte Kraftstoffzumessung erfolgt somit bei konstantem Zulaufquerschnitt A„ durch den vom Drucksteuerimpuls I „ bestimmten, vom Druckregelventil 32 geregelten veränderlichen Zulaufdruck p„. Der konstante Zulaufquerschnitt A7 ist von der Zulauföffnung 38 gebildet, und der Kraftstoffzulaufdruck p„ arbeitet gegen einen im Pumpenarbeitsraum 18 am Ende des Saughubs herrschenden Dampfdruck des Kraftstoffs, der bei hohem Zulaufdruck von z.B. bis zu 50 bar mit seinen extrem niedrigen absoluten Druckwerten von 0,001 bar bei 20° C und 0,05 bar bei 100° C nicht exakt gemessen zu werden braucht sondern als absolutes Vakuum mit null bar bei der Festlegung des DrucksteuerimpulsesThe controlled fuel metering thus takes place with a constant inlet cross section A "by means of the variable inlet pressure p" determined by the pressure control pulse I "and regulated by the pressure regulating valve 32. The constant inlet cross-section A 7 is formed by the inlet opening 38, and the fuel inlet pressure p "works against a vapor pressure of the fuel in the pump working chamber 18 at the end of the suction stroke, which at a high inlet pressure of, for example, up to 50 bar with its extremely low absolute pressure values of 0.001 bar at 20 ° C and 0.05 bar at 100 ° C need not be measured exactly, but as an absolute vacuum with zero bar when determining the pressure control pulse

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I 7 berücksichtigt wird. Ist z.B. bei niedrigerem Zulaufdruck eine Berücksichtigung der Betriebs- oder Kraftstofftemperatur notwendig, dann wird dies mittels des Temperatursignals T im elektrischen Steuergerät 39 bei der Bestimmung des Drucksteuerimpulses I „ berücksichtigt. Es kann dadurch der Zulaufdruck p7 korrigiert werden, indem z.B. über das vom elektrischen Steuergerät 39 angesteuerte Stellglied 44 die Vorspannkraft der Druckregelfeder 45 des Druckregelventils 32 verändert wird.I 7 is taken into account. If, for example, the operating or fuel temperature needs to be taken into account at a lower inlet pressure, then this is taken into account by means of the temperature signal T in the electrical control device 39 when determining the pressure control pulse I ". In this way, the inlet pressure p 7 can be corrected, for example by changing the pretensioning force of the pressure regulating spring 45 of the pressure regulating valve 32 via the actuator 44 activated by the electrical control unit 39.

Eine andere Möglichkeit der Anpassung des Zulaufdrucks p7 besteht darin, daß eine die Druckregelfeder 45 enthaltende, nach außen abgedichtete Kammer 46 des Druckregelventils 32 über eine Leitung 47 mit einem Referenzunterdruck pR beaufschlagt wird, der von einer zu Figur 2 näher ausgeführten Unterdruckquelle 49 erzeugt wird.Another possibility of adapting the inlet pressure p 7 is that a chamber 46 of the pressure control valve 32, which contains the pressure regulating spring 45 and is sealed off from the outside, is subjected to a reference negative pressure p R via a line 47, which is generated by a negative pressure source 49 detailed in FIG will.

Der in Richtung zur Einspritzdüse 14 von einem Druckventil 52 verschlossene Pumpenarbeitsraum 18 ist zur Vermeidung von schädlichem Totraum so klein als möglich zu halten, er muß jedoch so groß sein, daß sowohl die Kraftstoffeinspritzmenge als auch die der Spritzbeginnverschiebung dienende Kraftstoff menge vorgelagert werden können.The pump working chamber 18, which is closed in the direction of the injection nozzle 14 by a pressure valve 52, is to avoid To keep harmful dead space as small as possible, but it must be so large that both the fuel injection quantity as well as the amount of fuel serving to shift the start of injection can be stored upstream.

Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur bezüglich der Bauart der verwendeten Einspritzpumpe. Gleiche Teile sind deshalb gleich bezeichnet und abweichende Teile mit einem Indexstrich versehen.The second embodiment shown in Figure 2 is different differs from the first embodiment shown in Figure 1 essentially only with respect to the design the injection pump used. Identical parts are therefore labeled identically and parts that differ from each other with an index line Mistake.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist als KolbeneispritzpumpeIn the second embodiment it is used as a piston injection pump

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eine Reiheneinspritzpumpe 12' verwendet, die in Figur 2 in einem durch ein Pumpenelement hindurchgehenden Querschnitt dargestellt ist. Das dargestellte Pumpenelement ist über eine Druckleitung öl mit der am Motorzylinder angebrachten Einspritzdüse 14' verbunden, die anderen nicht dargestellten Pumpenelemente versorgen entsprechende Einspritzdüsen der anderen Motorzylinder. Da sämtliche Pumpenkolben 15' über eine gemeinsame Regelstange 25' der Verstelleinrichtung 24' miteinander gekuppelt sind, ist für die gesamte Kraftstoffeinspritzeinrichtung nur das eine Steuergerät 39 notwendig, das das die Regelstange 25' betätigende elektromechanische Stellglied 27 mit dem Steuerimpuls I™ versorgt, vom Stellweggeber 42 des Stellgliedes 27 ein Stellwegsignal erhält, mit der Sollwerteingabe 4l verbunden ist und auch den Drucksteuerimpuls I „ für das Stellglied 44 des Druckregelventils p/ian in-line injection pump 12 'is used, shown in FIG. 2 in a cross section passing through a pump element is shown. The pump element shown is oil via a pressure line to the injection nozzle attached to the engine cylinder 14 'connected, the other pump elements, not shown, supply corresponding injection nozzles of the other engine cylinder. Since all pump pistons 15 'via a common control rod 25' of the adjustment device 24 ' are coupled to each other, only one control unit 39 is necessary for the entire fuel injection device, which supplies the electromechanical actuator 27, which actuates the control rod 25 ', with the control pulse I ™, from the travel sensor 42 of the actuator 27 receives a travel signal, is connected to the setpoint input 4l and also the pressure control pulse I "for the actuator 44 of the pressure control valve p / i

32 erzeugt.32 generated.

Der Antriebsnocken 11a der Antriebsvorrichtung 11 ist auf einer Nockenwelle 62 befestigt, die über eine strichpunktiert angedeutete Antriebswelle 63 sowohl mit der Förderpumpe 29 als auch mit einer als Unterdruckquelle dienenden Kolbenhilfspumpe 49 gekuppelt ist und den Drehzahlgeber 43 trägt. Diese zusammen mit der Einspritzpumpe 12' angetriebene Kolbenhilfspumpe 49 erzeugt in der Kammer 46 des Druckregelventils 32 den Referenzdruck pR, der in gleicher Weise wie der Dampfdruck des Kraftstoffs im Pumpenarbeitsraum 18 der Einspritzpumpe 12' sich in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur bzw. Kraftstofftemperatur T ändert und somit die Druckregelung temperaturabhängig korrigiert. Diese Anordnung läßt sich am günstigsten dann verwirklichen, wenn das Druckregelventil 32 als Membrandruckregler ausgebildet ist.The drive cam 11a of the drive device 11 is attached to a camshaft 62 which is coupled to the feed pump 29 as well as to an auxiliary piston pump 49 serving as a vacuum source via a drive shaft 63 indicated by dash-dotted lines and which carries the speed sensor 43. This auxiliary piston pump 49, driven together with the injection pump 12 ', generates the reference pressure p R in the chamber 46 of the pressure control valve 32, which, in the same way as the vapor pressure of the fuel in the pump working chamber 18 of the injection pump 12', changes depending on the operating temperature or fuel temperature T. and thus the pressure control is corrected depending on the temperature. This arrangement can be implemented most effectively when the pressure regulating valve 32 is designed as a diaphragm pressure regulator.

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R. &391R. & 391

Zur Erzeugung des der Korrektur des Zulaufdrucks p„ dienenden Referenzdrucks pR ist die die Druckregelfeder 45 enthaltende Kammer 46 des Druckregelventils 32 über die Saugleitung 47 mit einem Arbeitsraum 48 der parallel zur Einspritzpumpe 12' bzw. zugleich mit der Förderpumpe 29 angetriebenen und von der Förderpumpe 29 mit Kraftstoff versorgten, als Unterdruckquelle dienenden Hilfspumpe 49 verbunden. Die Saugleitung 47 enthält ein in Richtung zum Arbeitsraum 48 hin öffnendes Rückschlagventil 51 und ist zur Erzeugung des dem bei jedem Saughub der Einspritzpumpe 12 auftretenden Kraftstoffdampfdruck entsprechenden Referenzunterdrucks pR auf eine entsprechende Teilfüllung ihres Arbeitsraums 48 einstellbar. Diese Einstellung wird durch Verdrehen des mit einer schrägen Stirnfläche 53 versehenen Pumpenkolbens 50 vorgenommen. Der vom Aufwand relativ teure Einsatz einer solchen, hier von der Kolbenpumpe 49 gebildeten Hilfspumpe ist für extrem genaue Zumessungen gedacht und, wie aus den gestrichelten Leitungen ersichtlich, nur als Alternativlösung eingezeichnet. To generate the reference pressure p R which serves to correct the inlet pressure p R, the chamber 46 of the pressure regulating valve 32 containing the pressure regulating spring 45 is via the suction line 47 with a working chamber 48 which is driven parallel to the injection pump 12 'or at the same time with the feed pump 29 and is driven by the feed pump 29 supplied with fuel, serving as a vacuum source auxiliary pump 49 connected. The suction line 47 contains a check valve 51 that opens in the direction of the working chamber 48 and can be adjusted to a corresponding partial filling of its working chamber 48 in order to generate the reference negative pressure p R corresponding to the fuel vapor pressure occurring during each suction stroke of the injection pump 12. This setting is carried out by turning the pump piston 50, which is provided with an inclined end face 53. The use of such an auxiliary pump, formed here by the piston pump 49, is relatively expensive in terms of effort and is intended for extremely precise metering and, as can be seen from the dashed lines, only shown as an alternative solution.

Bei beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die als Drosselbohrung ausgebildete Zulauföffnung 38 von der ersten Steuerkante 20 gesteuert, die den schrägen Steuerkanten 22 gegenüberliegend als axiale Begrenzung der Steuernut 19 ausgebildet ist. Die Zulauföffnung 38 kann aber auch, wenn dies die Pumpenbauart erlaubt, bezogen auf die Lage der Absteueröffnungen 23 dem Pumpenarbeitsraum 18 näherliegend angeordnet werden und von einer waagrechten, von der Stirnfläche 17 des Pumpenkolbens 15 bzw. 15' gebildeten Steuerkante in der unteren Totpunktlage UT des Pumpenkolbens 15 bzw. 15' aufgesteuert und nach beginnendem Druckhub wieder abgeschlossen werden. Damit in diesem Fall die Zulauf- undIn both of the described exemplary embodiments, the inlet opening 38, which is designed as a throttle bore, is separated from the first Controlled control edge 20, which is opposite to the inclined control edges 22 as an axial delimitation of the control groove 19 is trained. The inlet opening 38 can also, if the pump design allows this, based on the position of the discharge openings 23 are arranged closer to the pump working space 18 and from a horizontal, from the end face 17 of the pump piston 15 or 15 'formed control edge in the bottom dead center position UT of the pump piston 15 or 15 'opened and again after the start of the pressure stroke be completed. So that in this case the inlet and

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Absteueröffnungen nicht zu nahe beieinander liegen, können die zweiten Steuerkanten 22 zur Antriebsvorrichtung 11 hin in axialer Richtung versetzt werden.The second control edges 22 towards the drive device 11 can not be too close to one another be offset in the axial direction.

Eine weitere, in Figur 1 nur angedeutete Variante der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist zur Ausschaltung der eventuell durch die Drosselverluste beim Abströmen und Wiederansaugen des Rückströmkraftstoffs auftretenden Mengenstreuung an den Absteueröffnungen 23 mit je einem Rückschlagventil 64 versehen, und über die Zulauföffnung 38 wird dann in den Pumpenarbeitsraum 18 sowohl die einzuspritzende als auch eine die Rückströmkraftstoffmenge ersetzende Kraftstoffmenge vorgelagert. In Figur 1 ist nur eines der Rückschlagventile 64 strichpunktiert vor einer der Absteueröffnungen 23 eingezeichnet.Another variant of the invention, only indicated in FIG. 1 Fuel injection device is to be switched off which may occur due to the throttling losses when the backflow fuel flows out and is sucked in again Quantity scatter at the discharge openings 23 with each a check valve 64 is provided, and via the inlet opening 38 is then in the pump working chamber 18 both the to be injected as well as an amount of fuel replacing the return flow amount of fuel upstream. In Figure 1 is only one of the check valves 64 in phantom in front of one of the Shut-off openings 23 are shown.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung anhand des in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels beschrieben:The following is the mode of action of the invention Fuel injection device based on that shown in FIG first embodiment described:

Setzt der Pumpenkolben 15 aus der in Figur 1 eingezeichneten Stellung seinen Förderhub fort, dann wird das Förderende durch die schrägen Steuerkanten 22 bestimmt, wenn diese die Absteueröffnungen 23 aufsteuern und den Pumpenarbeitsraum 18 zur Rücklaufleitung 28 hin entlasten. Das Förderende findet in der gezeichneten Drehlage des Pumpenkolbens 15 relativ spät statt, weil nur eine geringe Rückströmmenge Qp abgesteuert wird. Die Rückströmung ist in UT beendet und die Rückströmmenge QR wird am Anfang des Saughubes wieder über die Absteueröffnungen 23 in den Pumpenarbeitsraum 18 angesaugt, bis die schrägen Steuerkanten 22 die Absteueröffnungen 23 abschließen. Beim weiteren Saug-If the pump piston 15 continues its delivery stroke from the position shown in FIG. The end of delivery takes place relatively late in the drawn rotational position of the pump piston 15 because only a small amount of return flow Qp is diverted. The return flow ends in UT and the return flow quantity Q R is sucked back into the pump working chamber 18 via the shut-off openings 23 at the beginning of the suction stroke until the inclined control edges 22 close the shut-off openings 23. With further suction

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hub bis zur UT-Stellung des Pumpenkolbens 15 wird der Pumpenarbeitsraum 18 unter Unterdruck, der etwa dem Dampfdruck des Kraftstoffs entspricht, gesetzt und innerhalb der vom Antriebsnocken 11a gesteuerten Rastzeit wird, wenn die Einlaßöffnung 38 also voll geöffnet ist und der Pumpenkolben 15 in UT steht, die vom geregelten Zulaufdruck p„ gesteuerte, einzuspritzende Menge zugemessen. Nach der Rastzeit beginnt dann der Druckhub des Pumpenkolbens 15, indem zuerst der unter Dampfdruck stehende und in seinem Volumen von der vorgelagerten Kraftstoffeinspritzmenge und der wiederangesaugten Rückströmkraftstoffmenge abhängige Hohlraum im Pumpenarbeitsraum 18 verdichtet wird,, bis dann der Förderbeginn einsetzt und der unter Einspritzdruek gesetzte Kraftstoff das Druckventil 52 öffnet und Kraftstoff zur Einspritzdüse 14 und von dort in den Arbeitszylinder des Motors gelangt. Die Einspritzung ist beendet, wenn kurz nach der in Figur 1 dargestellten Stellung des Kolbens 153 wie bereits beschrieben, die schrägen Steuerkanten 22 die Absteueröffnungen 23 mit dem Pumpenarbeitsraum 18 verbinden. Die Steuerung des Förderendes durch die Drehlagenänderung der schrägen Steuerkanten 22 bzw. durch die vom elektromechanischen Stellglied 27 bewirkte Stellbewegung der Regelstange 25 dient nicht wie bei bekannten Pumpen der Fördermengenregelung sondern bestimmt durch die abgesteuerte und wieder angesaugte Rückströmkraftstoffmenge QR den Förderbeginnzeitpunkt. Wird der durch den Drucksteuerimpuls I „stroke up to the BDC position of the pump piston 15, the pump working chamber 18 is placed under negative pressure, which corresponds approximately to the vapor pressure of the fuel, and is within the rest time controlled by the drive cam 11a when the inlet opening 38 is fully open and the pump piston 15 is at BDC , metered the amount to be injected controlled by the regulated inlet pressure p ". After the rest time, the pressure stroke of the pump piston 15 begins by first compressing the cavity in the pump working chamber 18, which is under vapor pressure and its volume is dependent on the upstream fuel injection quantity and the re-sucked back flow fuel quantity, until the start of delivery and the fuel placed under injection pressure the Pressure valve 52 opens and fuel arrives at injection nozzle 14 and from there into the working cylinder of the engine. The injection is ended when shortly after the position of the piston 15 3 shown in FIG. The control of the end of delivery by changing the rotational position of the inclined control edges 22 or by the actuating movement of the control rod 25 caused by the electromechanical actuator 27 does not serve to regulate the delivery rate, as is the case with known pumps, but rather determines the delivery start time through the reverse flow fuel quantity Q R which is diverted and sucked in again. If the pressure control pulse I "

des Steuergeräts 39 gesteuerte Zulaufdruck pz in der Zulaufleitung 31 zur Steuerung einer anderen Kraftstoffeinsprit zmenge verändert, dann wird durch den Korrekturimpuls IK über das Stellglied 27 die Regelstange 25 mit entsprechend angepaßter Stellgeschwindigkeit nachgeführt und die Rückströmkraftstoffmenge korrigiert, so daß der Förderbe-of the control unit 39 controlled inlet pressure p z in the inlet line 31 to control a different fuel injection z amount changed, then the control rod 25 is tracked by the correction pulse I K via the actuator 27 with a correspondingly adjusted control speed and corrected the return fuel amount so that the delivery rate

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ginnzeitpunkt konstant bleibt. Soll jedoch in Abhängigkeit von der Drehzahl η oder in Abhängigkeit von anderen Betriebskenngrößen S der Förderbeginnzeitpunkt bei gleichbleibender Einspritzmenge verändert werden, dann wird durch die Verstelleinrichtung 24 eine andere Drehlage des Pumpenkolbens 15 eingestellt. Zur genauen Regelung dieser Drehlage ist die mit dem elektromechanischen Stellglied 27 versehene Verstelleinrichtung 24 mit dem ein Stellwegsignal an das elektrische Steuergerät 39 liefernden Stellweggeber 42 versehen, der in Figur 1 nur angedeutet ist und an beliebiger Stelle der Verstelleinrichtung 24 angebracht und von einem kapazitiven, induktiven oder anders wirkenden bekannten Weggeber gebildet ist. Die vorgelagerte Kraftstoffmenge ist bei konstantem Zulaufquerschnitt A„ von dem unter Berücksichtigung der Drehzahl geregelten Zulaufdruck p7 abhängig. Dazu wird der Zulaufdruck p„ durch das Druckregelventil auf den erforderlichen Wert geregelt, der gegebenenfals noch in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur T oder von der temperaturabhängigen Änderung des Dampfdrucks im Pumpenarbeitsraum l8 durch eine entsprechende Korrektur des Drucksteuersignals I „ oder durch einen Korrektureingriff am Druckregelventil 32, z.B. mittels der Kolbenhilfspumpe 49 (siehe Figur 2), angepaßt wird.starting time remains constant. However, if the delivery start time is to be changed as a function of the speed η or as a function of other operating parameters S while the injection quantity remains the same, then a different rotational position of the pump piston 15 is set by the adjustment device 24. For precise control of this rotational position, the adjustment device 24 provided with the electromechanical actuator 27 is provided with the travel sensor 42 which supplies a travel signal to the electrical control unit 39, which is only indicated in FIG or otherwise acting known displacement encoder is formed. With a constant feed cross section A ″, the upstream fuel quantity is dependent on the feed pressure p 7, which is regulated taking into account the speed. For this purpose, the inlet pressure p "is regulated to the required value by the pressure regulating valve, which if necessary still depends on the fuel temperature T or on the temperature-dependent change in the vapor pressure in the pump working chamber l8 by a corresponding correction of the pressure control signal I" or by corrective action on the pressure regulating valve 32, for example by means of the auxiliary piston pump 49 (see FIG. 2).

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht nur die beschriebenen Pumpedüsen 10 bzw. die Einspritzpumpe 12 einsetzbar, sondern das Verfahren kann auch bei hubschiebergesteuerten Einspritzpumpen bzw. bei Verteilereinspritzpumpen verwendet werden. Allen Anwendungsmöglichkeiten gemeinsam ist der Erfindungsgedanke, daß zur Zumessung der in den beim Saughub teilevakuierten PumpenarbeitBraum vorgelagerten Kraftstoff-To carry out the method according to the invention, not only the pump nozzles 10 or the injection pump described are required 12 can also be used, but the process can also be used with slide valve-controlled injection pumps or used in distributor injection pumps. Common to all possible applications is the inventive concept that for metering the parts evacuated in the suction stroke Upstream fuel

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- yi'~ ' R. 6391- yi '~' R. 6391

menge der Zulaufquerschnitt konstant gehalten und lediglich der Zulaufdruck elektrisch geregelt wird, daß ferner eine in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen gesteuerte Verschiebung des Förderbeginnzeitpunkts durch eine Veränderung der Rückströmkraftstoffmenge erreicht wird und daß schließlich bei einer Änderung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge eine ungewollte Verschiebung des Förderbeginnzeitpunkts durch eine gleichzeitig erfolgende von der Kraftstoffzumessung abhängige Korrektur der Rückströmkraftstoff menge vermieden wird. Dabei bestimmen bei wieder angesaugter Rückströmkraftstoffmenge die drehzahlabhängige Öffnungsdauer der Zulauföffnung und der geregelte Zulaufdruck die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Bei Sperrung der Absteueröffnung durch ein Ventil, das ein Wiederansaugen der Rückströmkraftstoffmenge verhindert, wird durch die Regelung des Zulaufdrucks sowohl die einzuspritzende als auch eine die rückströmende Kraftstoffmenge ersetzende Kraftstoffmenge zugemessen.amount of the inlet cross-section kept constant and only the inlet pressure is controlled electrically, that also a shift in the delivery start time controlled as a function of operating parameters through a change the amount of backflow fuel is reached and that finally when the amount of fuel to be injected changes an unwanted shift in the start of delivery time due to a simultaneous occurrence of the Fuel metering dependent correction of the return fuel amount is avoided. Determine the speed-dependent amount when the backflow fuel is sucked in again Opening time of the inlet opening and the regulated inlet pressure the amount of fuel to be injected. When the spill opening is blocked by a valve, re-suction the amount of backflow fuel is prevented by regulating the inlet pressure as well as the amount to be injected and an amount of fuel that replaces the amount of fuel flowing back is metered.

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Claims (1)

R. 6391
30.6.1980 Ks/Wl
R. 6391
June 30, 1980 Ks / Wl
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 AnsprücheExpectations /l. !"Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren, bei dem mindestens die von einer nockengetriebenen Kolbeneinspritzpumpe zu einer Einspritzdüse geförderte Kraftstoffeinspritzmenge bei konstantem Zulaufquerschnitt und drehzahlabhängiger Zumeßzeit durch Veränderung des von einer Druckregeleinrichtung geregelten Zulaufdrucks am Ende des Saughubs des Pumpenkolbens in den Pumpenarbeitsraum zugemessen, der Pumpenarbeitsraum bei Förderende durch Absteuern einer Rückströmkraftstoffmenge in eine Rücklaufleitung druckentlastet und der Förderbeginn in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen gesteuerte Verschiebung des Förderbeginnzeitpunkts durch eine Änderung dor Rückströmkraftstoffmenge erreicht wird, daß auf mindestens einem Teil des Saughubes der Pumpenarbeitsraum unter Unterdruck gesetzt wird, und daß bei einer Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge zur Vermeidung einer ungewollten Verschiebung des Förderbeginnzeitpunkts die Rückströmkraftstoffmenge gleich-/ l. ! "Method for fuel injection in internal combustion engines, especially in diesel engines, in which at least one of a cam-driven piston injection pump Fuel injection quantity delivered to an injector with constant inlet cross-section and speed-dependent metering time by changing the pressure control device regulated inlet pressure at the end of the suction stroke of the pump piston into the pump working space, the pump working space at the end of delivery by shutting off a return flow fuel quantity is relieved of pressure in a return line and the start of delivery changes depending on operating parameters is, characterized in that the shift of the delivery start time controlled as a function of operating parameters by changing the amount of return fuel that is achieved on at least one part of the suction stroke of the pump working chamber is placed under negative pressure, and that when the fuel injection quantity changes to avoid an unintentional shift in the delivery start time, the return flow fuel quantity is the same. 130066/0029130066/0029 ORIGINAMNSPECTEDORIGINAMNSPECTED - 2 - R. 6391- 2 - R. 6391 zeitig in Abhängigkeit von der zugemessenen Kraftstoffmenge korrigiert wird.timely depending on the amount of fuel metered is corrected. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem ersten, dem Absteuerhub entsprechenden Teil des Saughubes die Rückströmkraftstoffmenge wieder angesaugt und auf dem verbleibenden Teil des Saughubes unter Unterdruck gesetzt wird, und daß durch die Veränderung des Zulaufdrucks lediglich die Kraftstoffeinspritzmenge zugemessen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that on a first, the Absteuerhub corresponding part of the Suction stroke, the amount of backflow fuel is sucked in again and on the remaining part of the suction stroke under negative pressure is set, and that only the fuel injection quantity is metered by changing the inlet pressure will. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wiederansaugen der Rückströmkraftstoffmenge verhindert wird und daß durch die Veränderung des Zulaufdrucks sowohl die einzuspritzende als auch eine die Rückströmkraftstoffmenge ersetzende Kraftstoffmenge zugemessen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that prevents the return flow of fuel from being sucked in again and that by changing the inlet pressure, both the amount of fuel to be injected and the amount of fuel flowing back replacing fuel is metered. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzumessung am Ende des Saughubs, vorwiegend innerhalb einer den Pumpenkolben in seiner inneren Totpunktlage haltenden Rastzeit erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3j, characterized in that that the fuel metering at the end of the suction stroke, predominantly takes place within a rest time keeping the pump piston in its inner dead center position. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufdruck in Abhängigkeit von einer5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the inlet pressure as a function of a 130066/0029130066/0029 - 3 - R. 6391- 3 - R. 6391 Betriebstemperatur j vorzugsweise der Kraftstofftemperatur, korrigiert wird.Operating temperature j preferably the fuel temperature, is corrected. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß' der geregelte Zulaufdruck zur Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit des als Gegendruck im Pumpenarbeitsraum wirksamen Dampfdrucks durch einen auf die Druckregeleinrichtung aufschaltbaren Referenzdruck korrigiert wird.6. The method according to any one of claims 1 to Ί, characterized in that that 'the regulated inlet pressure to take into account the temperature dependence of the back pressure in the Effective vapor pressure in the pump working space is corrected by a reference pressure which can be switched to the pressure control device will. 7. "Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Änderung des Zulaufdrucks als auch die Änderung und/oder Korrektur der Rückströmkraftstoffmenge elektrisch gesteuert bzw. geregelt werden.7. "Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that both the change in the inlet pressure and the change and / or correction of the return fuel quantity be controlled or regulated electrically. 8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer den von der Druckregeleinrichtung geregelten Zulaufdruck erzeugenden Förderpumpe, mit einer beim Förderhub des Pumpenkolbens verschließbaren, den konstanten Zulaufquerschnitt aufweisenden Zulauföffnung zum Pumpenarbeitsraum und mit einer bei Förderende aufgesteuerten, den Pumpenarbeitsraum mit der Rücklaufleitung verbindenden Absteueröffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbeneinspritzpumpe (12, 12') zur8. Fuel injection device for carrying out the Method according to Claim 1 or 2, with an inlet pressure which generates the inlet pressure regulated by the pressure regulating device Feed pump, with one which can be closed during the feed stroke of the pump piston and has the constant feed cross section Inlet opening to the pump work space and with a pump work space opened at the end of delivery the return line connecting the spill opening, thereby characterized in that the piston injection pump (12, 12 ') for -H--H- 130066/0029130066/0029 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 4 - R. 6391- 4 - R. 6391 Korrektur des die Rückströmkraftstoffmenge bestimmenden Förderendes des Pumpenkolbens (153 15') mit einer Verstelleinrichtung (24j 24') versehen ist, mittels der die relative Lage zwischen der AbsteuerÖffnung (23) und einer diese Öffnung während des Förderhubes verschließenden Steuerfläche (21) änderbar ist.Correction of the delivery end of the pump piston (15 3 15 '), which determines the amount of backflow fuel, is provided with an adjusting device (24j 24') by means of which the relative position between the control opening (23) and a control surface (21) closing this opening during the delivery stroke can be changed . 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die "Verstelleinrichtung (24, '24') von einem elektromechanischen Stellglied (27) betätigbar ist, welches zur Verschiebung und/oder Korrektur des Förderbeginnzeitpunkts durch einen von mindestens einer Betriebskenngröße (Q5 n, S) abhängigen Steuerimpuls (IpR3 I„) eines elektrischen Steuergeräts (39) ansteuerbar ist, daß an das Steuergerät (39) eine Sollwerteingabe (41) und ein Stellweggeber (42) der Verstelleinrichtung (24, 24') angeschlossen sind, und daß das Steuergerät (39) einen den Zulaufdruck (Pz) bestimmenden Drucksteuerimpuls (I „) an ein elektromechanisches9. Device according to claim 8, characterized in that the "adjusting device (24, '24'") can be actuated by an electromechanical actuator (27) which is used to shift and / or correct the delivery start time by one of at least one operating parameter (Q 5 n , S) dependent control pulse (I pR3 I ") of an electrical control device (39) can be controlled that a setpoint input (41) and a travel sensor (42) of the adjusting device (24, 24 ') are connected to the control device (39), and that the control unit (39) sends a pressure control pulse (I ") which determines the inlet pressure (P z) to an electromechanical one ρΛρΛ Druckregelstellglied (44) der Druckregeleinrichtung (32) abgibt.Pressure regulating actuator (44) of the pressure regulating device (32) emits. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der der in einem Pumpenzylinder der Einspritzpumpe geführte Pumpenkolben mit einer ersten, die Zulauföffnung beim Förderhub verschließenden10. Device according to claim 9, in which the pump piston, guided in a pump cylinder of the injection pump, has a first, closing the inlet opening during the delivery stroke 130066/0025130066/0025 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 5 - R. 6391- 5 - R. 6391 Steuerkante und mit einer zweiten, als axiale Begrenzung der Steuerfläche ausgebildeten Steuerkante versehen ist, mittels der die in der Wand des Pumpenzylinders befindliche Absteueröffnung am Ende des Förderhubes aufsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerkante als eine zur Längsachse des Pumpenkolbens (15) geneigte schräge Steuerkante (22) ausgebildet ist, mittels der die Absteueröffnung (23) nach dem ersten, dem Absteuerhub entsprechenden und das Wiederansaugen einer der Rückströmkraftstoffmenge entsprechenden Kraftstoffmenge erlaubenden Teil des Saughubes wieder zusteuerbar ist.Control edge and is provided with a second control edge designed as an axial delimitation of the control surface, by means of which the control opening in the wall of the pump cylinder can be opened at the end of the delivery stroke, characterized in that the second control edge is an inclined slope to the longitudinal axis of the pump piston (15) Control edge (22) is formed by means of which the control opening (23) after the first, corresponding to the control stroke and re-aspirating one of the backflow amounts of fuel corresponding fuel quantity permitting part of the Suction stroke is controllable again. 11. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der der in einem Pumpenzylinder der Einspritzpumpe geführte Pumpenkolben mit einer ersten, die Zulauföffnung beim Förderhub verschließenden Steuerkante und mit einer zweiten, als axiale Begrenzung der Steuerfläche ausgebildeten Steuerkante versehen ist, mittels der die in der Wand des Pumpenzylinders befindliche Absteueröffnung am Ende des Förderhubes aufsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerkante als eine zur Längsachse des Pumpenkolbens (15) geneigte schräge Steuerkante (22) ausgebildet ist, daß die Absteueröffnung (23) durch ein ein Wiederansaugen des Rückströmkraftstoffs in den Pumpenarbeitsraum (18) verhinderndes Ventil (64)11. Device according to claim 9, in which the pump piston guided in a pump cylinder of the injection pump is provided with a first control edge that closes the inlet opening during the delivery stroke and with a second control edge designed as an axial delimitation of the control surface, by means of which the control edge in the wall of the pump cylinder The control opening located at the end of the delivery stroke can be opened, characterized in that the second control edge is designed as an inclined control edge (22) inclined to the longitudinal axis of the pump piston (15). 18) preventive valve (64) 130066/0029130066/0029 - 6 - R. 6391- 6 - R. 6391 verschließbar ist, und daß durch den den Zulaufdruck (pz)can be closed, and that the inlet pressure (p z ) bestimmenden Drucksteuerimpuls (I „) sowohl die Kraftstoff-determining pressure control pulse (I ") both the fuel p/,p /, einspritzmenge als auch eine die Rückströmkraftstoffmenge ersetzende Kraftstoffmenge bestimmbar ist (Figur 1).injection quantity as well as a fuel quantity replacing the return flow fuel quantity can be determined (FIG. 1). 12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der zur Pestlegung der Rückströmkraftstoffmenge die Drehlage des Pumpenkolbens durch die eine Regelstange aufweisende Verstelleinrichtung änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Stellglied (27) an der Regelstange (25, 25') angreift und eines der bei der Drehlagenänderung bewegten Teile mit dem Stellweggeber (42) versehen ist.12. Device according to claim 10 or 11, in the case of the plague the amount of backflow fuel, the rotational position of the pump piston by the adjusting device having a control rod is changeable, characterized in that the electromechanical Actuator (27) engages the control rod (25, 25 ') and one of the moves when the rotational position is changed Parts with the travel sensor (42) is provided. 13· Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet j daß die Zulauföffnung als eine den konstanten Zulauf querschnitt (A17) aufweisende und in den Pumpenzylinder (l6) mündende Drosselbohrung (38) ausgebildet ist.13. Device according to one of Claims 8 to 12, characterized in that the inlet opening is designed as a throttle bore (38) which has the constant inlet cross section (A 17 ) and opens into the pump cylinder (16). lh. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnung (38) von der ersten Steuerkante (20) des Pumpenkolbens (153 15') nur in dessen innerer Totpunktlage (UT) aufgesteuert ist und mit dem Pumpenarbeitsraum (l8) in Verbindung steht, und daß sie lh. Device according to one of Claims 10 to 13 , characterized in that the inlet opening (38) is opened from the first control edge (20) of the pump piston (15 3 15 ') only in its inner dead center position (UT) and with the pump working space (l8) is related, and that they 13006B/002913006B / 0029 - 7 - R- 6391- 7 - R- 6391 bereits nach einem kurzen, vorzugsweise etwa dem Durchmesser der ZulaufÖffnung (38) entsprechenden Teil des Förderhubes wieder abgeschlossen ist.already after a short part of the delivery stroke, preferably about the diameter of the inlet opening (38) is completed again. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, zur Durchführung des im Anspruch 6 festgelegten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzdruck (PR) von einer parallel zur Einspritzpumpe (12') angetriebenen und von der Förderpumpe (29) mit Kraftstoff versorgten Hilfspumpe (49) erzeugt wird, deren Arbeitsraum (48) über eine ein Rückschlagventil (51) enthaltende Saugleitung (47) mit einer die Druckregelung beeinflussenden Kammer (46) der Druckregeleinrichtung (32) verbunden ist (Figur 2).15. Device according to one of claims 8 to 14, for performing the method specified in claim 6, characterized in that the reference pressure (P R ) from a parallel to the injection pump (12 ') driven and supplied by the feed pump (29) with fuel Auxiliary pump (49) is generated, the working chamber (48) of which is connected via a suction line (47) containing a check valve (51) to a chamber (46) of the pressure control device (32) which influences the pressure control (FIG. 2). 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe als Kolbenhilfspumpe (49) ausgebildet ist, die zur Erzeugung des dem Kraftstoffdampfdruck im Pumpenarbeitsraum (18) der Einspritzpumpe (12') proportionalen Referenzdrucks (pR) auf eine Teilfüllung ihres Arbeitsraumes (48) einstellbar ist. 16. Device according to claim 15, characterized in that the auxiliary pump is designed as a piston auxiliary pump (49) which is used to generate the reference pressure (p R ) proportional to the fuel vapor pressure in the pump working chamber (18) of the injection pump (12 ') to a partial filling of its working chamber ( 48) is adjustable. 130066/0029130066/0029
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