DE2845096A1

DE2845096A1 - Drehzahlregler einer kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE2845096A1
Application number: DE19782845096
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Eheim; Gerald Hoefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1980-05-08
Also published as: GB2034932B; JPS5554639A; GB2034932A; US4325337A; DE2845096C2; US4393835A; US4461255A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7'OOQ Stuttgart 1 Drehzahlregler einer Kraftstoffeinspritzpumpe Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Drehzahlregler dieser Art erfolgt die Verstellung durch einen kraftstoffbeaufschlagten Stellkolben, wobei der Kraftstoffstrom durch Magnetventile gesteuert ist. Diese bekannte Vorrichtung ist verhältnismäßig aufwendig und aufgrund der Elastizität der Hydraulik sowie der mittelbaren elektrischen Steuerung durch die Verwendung des Zwischenmediums Hydraulik verhältnismäßig träge und ungenau. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Regler als Isodromregler arbeiten soll mit einem Proportionalitätsgrad zwischen 0 und 5 %>

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich die während des Betriebs ergebenden Störgrößen der Regelung schnell bei einem sehr geringen Proportionalitätsgrad eliminieren lassen, so daß der der' Regelung eingegebenen Führungsgröße eine gewünschte Regelgröße am Ausgang der Regelung entspricht In den Unteransprüchen sind eine ganze Reihe von verschiedenen Eingriffsmöglichkeiten dargestellt_s die für den jeweiligen Anwendungsfall entscheidende Vorteile aufweisen.

Zeichnung

Fünf Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

In Figur 1 sind die für die Beschreibung der Erfindung wesentlichen Teile einer Krafstoffeinspritzpumpe mit Drehzahlregler dargestellt. Ein Pumpenkolben 1 wird durch einen Nockentrieb 2 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Eine vom nicht dargestellten Pumpenarbeitsraum abzweigende Bohrung 3 wird durch eine an sich ruhenden aber über den Regler axial verschiebbaren Steuerschieber 4 zur Bestim-

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mung der Einspritzmenge gesteuert. Die Einspritzung findet so lange statt, wie beim Druckhub des Pumpenkolbens 1 die Bohrung 3 durch den Steuerschieber 4 gesperrt wird und erst wenn die Bohrung 3 aus dem Steuerschieber 4 austaucht, kann durch weitgehendes druckloses Abströmen des Kraftstoffs aus dem Pumpenarbeitsraum über die Bohrung 3 eine Entlastung stattfinden, die die Einspritzung beendet.

Der Drehzahlregler weist einen Regelhebel 5 auf, der auf einer Achse 6 gelagert ist und an dem eine Regelfeder 7 angreift. Die Regelfeder 7 ist einerseits an einem Bolzen 8 aufgehängt, zwischen dem und dem Regelhebel 5 eine Regelfeder 9 angeordnet ist. Auf der anderen Seite hängt die Regelfeder 7 an einem Zapfen 10, der exzentrisch auf einer Welle 11 befestigt ist, die über einen Verstellhebel 12 im Gehäuse 13 des Reglers verdrehbar ist. Dieses-Gehäuse 13 ist an ein Zwischengehäuse 14 geschraubt, welches wiederum am Gehäuse 15 der Einspritzpumpe befestigt ist. Mit dem Pumpenkolben wird ein Drehzahlversteller 16 angetrieben, bei dem durch Fliehgewichte 17 eine Verstellmuffe 18 verschoben wird, welche an einem Starthebel 19 angreift. Sobald nach Start der Brennkraftmaschine über den Drehzahlversteller 16 der Starthebel 19 entgegen einer Startfeder 20 verschoben wird, stößt dieser auf den Regelhebel 5> so daß in Art eines Schleppgliedes Kraftschluß zwischen diesen beiden Hebeln besteht. Am Starthebel 19 ist über eine Kugel 21 der Steuerschieber 4 an den Regler gekoppelt. Die Grundfunktion dieses Reglers ist allgemein bekannt.

Bei dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die Achse 6 exzentrisch an einer Welle 7 eines

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Elektromagneten 8 befestigt, der Elektromagnet 8 ist als Drehmagnet ausgebildet, so daß eine Verdrehung der Kelle 7 eine Verschiebung der Lage der Achse 6 mit sich bringt. Hierdurch wird unmittelbar in die Regelung eingegriffen, da durch die Verschiebung auch der Regelschieber 4 verschoben wird bzw. das Kräfteverhältnis von Regelfeder 7 und Drehzahlversteller 16 eine Änderung erfahren kann. Auf diese Weise kann sehr schnell und sehr genau eine Korrektur von Störgrößen erfolgen, so daß der Istwert wieder dem Sollwert bei einem Minimum an Proportionalitätsgrad angepaßt werden kann. Ein 3eispiel eines Drehmagnets ist in Figur 5 näher beschrieben. Wichtig ist auch, daß ein derartiger Eingriff ohne entscheidende Änderung der Konstruktion der Einspritzpumpe und des Reglers erfolgen kann. Bei diesem Beispiel wird lediglich ein Magnetgehäuse 24 an der entsprechenden Stelle an das Pumpengehäuse 15 angeschraubt. Die öffnung 25_S in die der Ladeabschnitt 26 des Gehäuses 24 geschoben ist, dient normalerweise zur Aufnahme einer Halterung der Achse 6, welche ebenfalls durch Verdrehen einer Achsverstellung, nämlich bei deren Justierung erlaubt. Das Gehäuse 24 ist dabei von Kraftstoff aus dem Gehäuse 15 her durchströmt, so daß gleichzeitig eine Kühlung des Elektromagneten 23 erfolgt. Wie bei allen Beispielen kann natürlich bei entsprechender Kräfteumleitung statt einem Drehmagnet ein Hubmagnet verwendet werden.

3ei dem in Figur 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird die Welle 11' durch den Drehmagneten 23' verdreht, an welcher der Zapfen 10' befestigt ist, an dem die Regelfeder 7' hängt. Die Regelfeder 7^T ist hier als gekapselte Druckfeder dargestellt, funktioniert je-

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doch wie die Feder 7 im' ersten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Führungsgröße der Regelung durch den Magneten 23' eingegeben, dessen Gehäuse 2-t¹ entsprechend am Pumpengehäuse Ik befestigt ist. Wie beim vorherigen Beispiel ist auch hier das Gehäuse 24' von Kraftstoff aus dem Gehäuse 14. durchströmt

In Figur H ist das dritte Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Magnet 23" nur einen zusätzlichen Einfluß auf die Verstellung der Welle 11' nimmt. Zwischen den willkürlich betätigbaren Stellhebel 12' und der Welle 11' ist hier eine elastische Kupplung, welche mit einer Spiralfeder 27 arbeitet, angeordnet. Die Spiralfeder 27 ist in einen Topf 28 mit ihrem äußeren Ende befestigt, während das innere Ende an dem Ende der Welle 29 angeordnet ist, die mit der Welle 11' verbunden ist, und auf der der Anker des Magneten 23' befestigt ist. Achsgleich ist an den Topf 28 ein Wellenstummel 30 befestigt, an welchem der Verstellhebel 12' angreift. Hierdurch ist es möglich, daß die Führungsgröße über den Stellhebel 12' eingegeben wird, jedoch durch den Drehmagneten 23" so beeinflußt werden kann, daß eine Korrektur der Regelgröße bzw. der Stellgröße am Regelschieber 4 erfolgt.

In Figur 5 ist ein'Drehmagnet 23 in der Draufsicht dargestellt. Im Grund eines U-förmigen Kerns 30 ist eine Magnetspule 31 angeordnet. Zwischen den am Ende der Schenkel des Kerns 30 angeordneten Jochen 32 ist ein Anker 33 auf einer Welle 34 gelagert. An dem Anker 33 ist ein Zapfen 35 vorgesehen, der bei der Drehbewegung auf einen Hebel 36 wirkt, welcher den Anker 37 eines Gebers 38 betätigt. Der Geber 38 weist auf den

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Anker 37 einen Ferritkern 39 auf, demgegenüber im Gebergehäuse 40 Induktionsspulen 41 angeordnet sind. Der Anker 37 des Gebers ist durch eine Feder 42 belastet.

"r. die einzelnen Istwerte im nicht dargestellten elektronischen Steuergerät verarbeiten zu können, sind so v;ie bein beschriebenen Drehmagneten auch bei den anderer, für die Regelung entscheidenden Wegen Geber angecr-änet. Grundsätzlich ist immer ein Drehzahlgeber vorgesehen, der entweder unmittelbar am Motor oder an der Antriebswelle der Einspritzpumpe die Drehzahl mißt.

In Figur 6 ist eine andere Anordnung eines Hubgebers dargestellt, wie er bei den Ausführungsbeispxelen 2 und 3 anstatt des in Figur 5 dargestellten Gebers Verwendung finden könnte. Der Geber 43 ist im Prinzip wie der in Figur 5 dargestellte Geber 38 ausgebildet, wird jedoch über einen Hebelarm 44 betätigt, der mit der Welle 11' verbunden ist. Der Hebel 44 ist hier als Teil eines Doppelhebels ausgebildet, an dessen anderem Schenkel 45 die Regelfeder 7' aufgehängt ist.

Bei dem in Figur 7 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel greift ein exzentrisch an der Welle 11" eines Drehmagneten 23"' angeordneter Zapfen 46 an dem Regelhebel 5 an. Hierdurch ist die Vollasteinspritzmenge während des Betriebs änderbar, was insbesondere in Abhängigkeit der Temperatur erfolgen kann, die durchaus als Störgröße die Regelung nachteilig beeinflussen kann.

In: Gegensatz dazu, wird bei dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Zapfen 46' der Regelschie-

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ber 4 der Einspritzpumpe unmittelbar gesteuert, da die Mitnahmepumpe 21' statt am Starthebel unmittelbar am Regelhebel 5' befestigt ist. Die Führungsgröße wird also hier durch den Drehmagneten eingegeben, ähnlich wie bei dem in Figur 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel. Der Drehzahlversteller l6'₃ der an einem Schlepphebel 19' angreift, entgegen der Kraft einer Feder 7", dient lediglich als Abregier gegenüber Drehzahlen, d.h. als Sicherung gegen Durchgehen des Motors.

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Claims

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Ansprüche

y Drehzahlregler einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Regelhebel, an den mindestens mittelbar einerseits ein Mengenstellglied gekoppelt ist und an dem andererseits ein Drehzahlversteller mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer. Rückstellkraft angreift und mit einer mit elektrischen Mitteln arbeitenden Vorrichtung für einen Eingriff in die Regelung, welche durch ein Motorkenngrößen verarbeitendes elektronisches Steuergerät ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung ein eine Einstellung im Regelsystem ändernder Magnet (23) dient.

2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Einstellung der Differenz zwischen Soll- und Istdrehzahl entspricht.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnet ein Drehmagnet (23) dient.

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*t. Drehzahlregler nach -einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet₃ daß der Drehzahlversteller (16) an einem Starthebel (19) angreift, an den andererseits aas Mengenstellglied (4) gekoppelt ist und daß nach dem Start nach Zusammenschieben einer Startfeder (20) der Starthebel (19) in Art eines Schleppgliedes auf den Regelhebel (5) für dessen Betätigung stößt.

5. Drehzahlregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (6) des"Regelhebels (5) durch den Magneten (23) parallel zu ihrer Lage verschiebbar ist.

6. Drehzahlregler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (6) des Regelhebels (5) exzentrisch an der Welle (22) eines Drehmagneten (23) angeordnet ist.

7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als Rückstellkraft eine auf der dem Regelhebel abgewandten Seite an einem Stift aufgehängte Regelfeder dient und der Stift exzentrisch an einer Welle angeordnet ist, mit der ein Verstellhebel für die willkürliche Betätigung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (33) eines Drehmagneten (23^!) an der Welle (H¹) angreift.

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5. Drehzahlregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verstellhebel (12') und Welle (II¹) eine elastische Kupplung (27, 28) vorgesehen ist, und daß an der Welle (H') der Magnet (23") angreift.

9. Drehzahlregler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Kupplung eine Spiralfeder (27) dient, die mit ihrem inneren Ende an einem Teil und mit dem äußeren Ende in einem die Feder aufnehmenden Topf (28) befestigt ist, welcher achsgleich mit dem anderen Teil verbunden ist.

10. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlage der Welle (H') durch einen Geber gemessen wird.

11. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zu begrenzende Weg des Regelhebels (5) in Richtung maximale Einspritzmenge durch den Magneten (23"') änderbar ist.

12. Drehzahlregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (H") des Drehmagneten (23"') exzentrisch ein Zapfen (46) angeordnet ist, welcher an dem dem Mengenstellglied (4) abgewandten Ende des Regelhebels (5) angreift.

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13· Drehzahlregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, da3 die Mengensteuerung über den Magneten (23"') erfolgt und der Drehzahlversteller (16') lediglich als Überdrehsicherung wirkt.

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