DE4118555A1

DE4118555A1 - Foerderbeginnverstelleinrichtung einer kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE4118555A1
Application number: DE4118555A
Authority: DE
Inventors: Max Dipl Ing Dr Straubel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1992-12-10
Also published as: ITMI921406A0; GB2257206B; GB2257206A; IT1258951B; ITMI921406A1; US5193510A; JPH05187340A; GB9211986D0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Förderbeginnverstell einrichtung einer Kraftstoffeinspritzpumpe, insbe sondere Reiheneinspritzpumpe oder Steckpumpe, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Derartige Förderbeginnverstelleinrichtungen sind be reits seit langem bekannt. Bei einer bekannten Kraft stoffeinspritzpumpe mit einer solchen hydraulischen Förderbeginnverstelleinrichtung (DE-AS 11 07 025) ist ein vom Druck einer Steuerflüssigkeit beaufschlagbarer Stellkolben innerhalb des Antriebsstößels vorhanden. Die Zufuhr der Steuerflüssigkeit geschieht über eine, einen Zufuhrkanal im Pumpengehäuse aufweisende Kanalanordnung, die außer dem in eine Führungsbohrung des Antriebstößels mündenden Zufuhrkanal eine radiale, durch die Wand des Antriebstößels hindurchgebohrte Verbindungsbohrung zum Druckraum der Förderbeginnverstelleinrichtung aufweist. Im unteren Totpunkt des Pumpenkolbens stehen sich diese Verbindungsbohrungen gegenüber, so daß die unter Steuerdruck stehende Steuerflüssigkeit in den Druckraum innerhalb des Antriebstößels einströmen kann. Der Druck der Steuerflüssigkeit muß bei dieser bekannten Anordnung die auf dem Stellkolben lastende Vorspannkraft der Stößelfeder überwinden. Je nach Größe des Flüssigkeitsdruckes wird dabei der Stellkolben und zugleich auch der Pumpenkolben relativ zum Antriebstößel angehoben, so daß beim nachfolgenden Druckhub und zuvor unterbrochener Verbindung zwischen Zufuhrkanal und Verbindungsbohrung ein früherer Förderbeginn vom Pumpenkolben gesteuert wird, als wenn der Flüssigkeitsdruck den Stellkolben nicht angehoben hätte.

Bei weiteren bekannten Einrichtungen dieser Art (DE-OS 34 09 295, DE-PS 35 10 223, DE-OS 37 42 831 und JP-PS 47-28 016) wird erreicht, daß eine Vorverlegung des Einspritzbeginns, wie sie für verschiedene Betriebszustände des Motors erforderlich ist, durch eine hydraulische Veränderung des Vorhubs des Pumpenkolbens erfolgt. Diese Lösungen erfordern zum Teil einen relativ großen konstruktiven Aufwand, zum anderen ermöglichen sie aber nur eine Zweipunktverstellung des Pumpenkolbens. Einen auch während des Betriebs in Abhängigkeit von den Motorparametern variierbaren Einspritzbeginn zu schaffen, erlauben diese Spritzverstelleinrichtungen allerdings nicht, da eine druckabhängige stufenlose Steuerung zu große Toleranzen aufweist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Förderbeginnverstelleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß kostengünstig eine Möglichkeit unter Einsatz an sich bekannter Baugruppen geschaffen wurde, um zumindest eine Dreistufensteuerung des Hydrostößels zu bewerkstelligen.

Diese Ausbildung kommt der Forderung nach einer Ver besserung der Emissionswerte des Motors in mehreren Betriebszuständen entgegen. Darüberhinaus können mit entsprechendem Mehraufwand auch noch weitere Steuer bohrungen mit gewissem Versatz zueinander angebracht sein, um verschiedenste Vorhubwege zu erhalten. Er findungswesentlich ist, daß der Rollenstößel mindestens zwei Steuerbohrungen aufweist, die mit dem hydraulisch steuerbaren Hydrostößelraum und mit den Steueröffnungen der Gehäusebohrung in Verbindung stehen und die Steuerbohrungen, bezogen auf die Kolbenlängsachse in unterschiedlicher Höhe und/oder mit unterschiedlichem Durchmesser versetzt zueinander eingebracht sind und zumindest eine dieser Steuerbohrungen durch den Steuerkolben des Hydrostößels verschließbar ist, wobei die verschiedenen Steuerbohrungen in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, z. B. der Motordrehzahl und/oder -beschleunigung und/oder -temperatur mit Steuerflüssigkeit unter Druck beaufschlagt bzw. entlastet werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen als Hydrostößel ausgebildeten Rollenstößel,

Fig. 2 eine Steuerung über ein 5/3-Mehrwegeventil und

Fig. 3 eine Steuerung über ein 4/3-Mehrwegeventil in schematischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in einem Rollenstößel 2 ein Steuerkolben 10 vorhanden und ein Hydrostößelraum 5, wobei der Steuerkolben 10 je nach Druckbeaufschlagung in Abhängigkeit von den Motorbetriebsparametern in der Lage ist, wenigstens eine Steuerbohrung im Rollenstößel 2 zu verschließen, hier die Bohrung 6.

Die Ansteuerung des Hydrostößels über die Steuerbohrungen 6 und 7 erfolgt über Öffnungen 8 und 9 in der Wand einer Gehäusebohrung 3 und sich an die Öffnungen 8 und 9 anschließende Hydraulikleitungen 11, 12 und 13. Bei Einsatz eines entsprechenden Mehrwegeventils, wie z. B. in Fig. 3 dargestellt, lassen sich die Leitungen 12 und 13 zu einer gemeinsamen Leitung 15 zusammenfassen. Ferner besteht die Möglichkeit, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, über Leitungen 17 mehrere Pumpenelemente gleichzeitig anzusteuern.

Die Funktionsweise soll anhand unterschiedlicher Druck beaufschlagungen der einzelnen Steuerbohrungen 6 und 7 im folgenden unter Zuhilfenahme von Fig. 1 näher aus geführt werden. Dabei wird von verschiedenen Steuer stellungen von Magnetventilen 18, 19 und 20, die in den Leitungen 11, 12 und 13 angeordnet sind, ausgegangen, um deren Wirkung auf den gewünschten Vorhub zu verdeutlichen. Sind die Magnetventile 18 und 19 ge schlossen und der Rücklauf über das Magnetventil 20 geöffnet, dann kann sich der Hydrostößelraum 5 soweit entleeren, bis sich der Steuerkolben 10 auf seinem Sitz befindet, was zur Folge hat, daß durch einen damit ge gebenen Leerhub der Förderbeginn später einsetzt. Diese Stellung der Magnetventile wird beim Warmstart gewählt. Ist hingegen das Magnetventil 18 und das Magnetventil 20 und damit der Rücklauf über die Leitung 13 geschlossen und das Magnetventil 19 geöffnet (Schaltstellung wie in Fig. 1), so daß eine Druckbeaufschlagung über die Leitung 12 und die Steuerbohrung 7 erfolgt, so hebt sich der Steuerkolben 10 vom Sitz ab. Diese Steuerstellung der Ventile bewirkt, bei Kaltstart bzw. beim Betrieb mit hohen Drehzahlen eingesetzt, eine Vorverlegung des Förderbeginns.

In einer anderen Steuerstellung der Magnetventile ist durch das geöffnete Magnetventil 18 die Steuerbohrung 6 über die Leitung 11 mit Druck beaufschlagt, während die beiden anderen Magnetventile 19 und 20 geschlossen sind. In dieser Ventilsteuerstellung hebt sich der Steuerkolben 10 nur so lange, bis er mit seiner Steuerkante die Steuerbohrung 6 geschlossen hat, womit ein mittlerer Vorhub eingestellt wird. Der sich dabei einstellende Vorhub ist unmittelbar bedingt durch die geometrische Anordnung der Steuerbohrungen 6 und 8 zueinander.

Die entsprechend genannter Ventilsteuerstellungen ein stellbaren mittleren und maximalen Vorhübe sind in Fig. 1 mit h₂ und h_M bezeichnet. Die elektrische Ansteuerung der Magnetventile erfolgt dabei über eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebskenndaten, wie z. B. der Motordrehzahl und/oder -temperatur und/oder -beschleunigung.

Statt der in Fig. 1 gezeigten Leitungen 12 und 13 und deren Steuerung durch 2/2-Ventile, kann statt den zwei Leitungen, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, nur eine Leitung 15 dienen, wobei dann entsprechende Mehrweg ventile, wie ein 5/3-Magnetventil 14 nach Fig. 2 bzw. ein 4/3-Magnetventil 16 nach Fig. 3, erforderlich sind.

Claims

1. Förderbeginnverstelleinrichtung einer Kraftstoff einspritzpumpe, insbesondere Reiheneinspritzpumpe oder Steckpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der die über einen Antriebsnocken (1) bewirkte Hubbewegung eines Pumpenkolbens (4) über einen Rollenstößel (2) übertragen wird, der in einer Gehäusebohrung (3) geführt ist und der zur Vorhubänderung mit einem Hydrostößelraum (5) versehen ist, der durch unterschiedliche Beaufschlagung mit einer Steuerflüssigkeit in definierten Hubstellungen fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenstößel (2) mindestens eine erste (6) und eine zweite Steuerbohrung (7) aufweist, die mit dem hydraulisch steuerbaren Hydrostößelraum (5) und mit Öffnungen (8, 9) in der Wand der Gehäusebohrung (3) in Verbindung stehen und daß die Steuerbohrungen (6, 7), bezogen auf die Kolbenlängsachse, unterschiedlich hoch und/oder mit unterschiedlichem Durchmesser bzw. versetzt zueinander vorgesehen sind und zumindest eine dieser Steuerbohrungen durch einen Steuer kolben (10) des Hydrostößels verschließbar ist, wobei die Steuerbohrungen in Abhängigkeit der Motordrehzahl, und/oder -beschleunigung und/oder -temperatur von der Steuerflüssigkeit über Hydraulikleitungen (11, 12, 13 bzw. 11, 15) ansteuerbar sind.

2. Förderbeginnverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (10) eine Steuerbohrung (7) stets offen hält und daß für den Kaltstart oder hohe Motordrehzahlen diese Steuerbohrung (7) mit Steuerflüssigkeit beauf schlagbar ist, wohingegen die anderen Steuer bohrungen (6) gesperrt werden.

3. Förderbeginnverstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Warm start keine der Steuerbohrungen (6, 7) mit Steuerflüssigkeit beaufschlagt ist und daß der Hydrostößelraum (5) über eine Leitung druckentlastet ist.

4. Förderbeginnverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Zwischenstellung die Steuerbohrung (6), die durch den Steuerkolben (10) des Rollenstößels (2) steuerbar ist, mit Steuerflüssigkeit beaufschlagbar ist, wohingegen die anderen Steuerbohrungen verschlossen sind.

5. Förderbeginnverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der an die Steuerbohrungen (6, 7) angeschlossenen Hydraulikleitungen (11, 12, 13) durch ein separates 2/2-Ventil steuerbar ist.

6. Förderbeginnverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hydraulikleitungen (11, 12, 13), die die Steuerbohrungen (6, 7) mit Steuerflüssigkeit versorgen, über ein gemeinsames 5/3-Mehrwegeventil angesteuert werden.

7. Förderbeginnverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen (12, 13) zu einer Leitung (15) zusammengefaßt sind und die Steuerung durch ein 4/3-Mehrwegeventil (16) erfolgt.