DE3204971C2

DE3204971C2 - Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3204971C2
Application number: DE3204971A
Authority: DE
Inventors: Seishi Yokohama Kanagawa Yasuhara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1986-08-07
Also published as: JPS57135232A; US4465044A; DE3204971A1

Abstract

Eine elektrisch gesteuerte Treibstoffeinspritzpumpe für einen Verbrennungsmotor umfaßt einen Treibstoff-Verteilerkolben, eine Hülse, welche mit dem Treibstoff-Verteilerkolben zusammenwirkt, um die Treibstoffmenge zu bestimmen, die in den Motor eingespritzt wird, sowie einen Elektromagneten, der einen Drehanker aufweist, der mit der Hülse zu deren Antrieb verbunden ist. Ein Signalgenerator steht mit dem Drehanker in Verbindung, um die Winkellage des Drehankers zu messen. Ein Signalumformer ist vorgesehen, um das Leistungsabgabeerfordernis des Motors zu messen. Eine Steuerschaltung ist mit dem Signalgenerator und dem Signalumformer verbunden, um die Ausgangssignale hiervon aufzunehmen, und ist auch an den Elektromagneten angeschlossen, um diesen entsprechend den Ausgangssignalen aus dem Signalgenerator und dem Signalumformer anzutreiben. Die Steuerschaltung treibt den Elektromagneten deshalb mittels eines geschlossenen Regelkreises, um die Treibstoffmenge zu steuern, die in den Motor eingespritzt wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Leistungsabgabeerfordernis des Motors. Ein Dämpfer ist mit dem Drehanker verbunden, um einen Widerstand gegenüber der Bewegung des Drehankers herzustellen. Der Dämpfer kann die Begrenzung des Maßes sowohl der Zunahme als auch der Abnahme der Treibstoffzufuhr oder nur gerade das Maß der Abnahme der Treibstoffzufuhr bewirken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 genannten ArL

Bei einer solchen, aus der US-PS 36 30 643 bekannten elektrisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzpumpe für einen Dieselmotor umfassen die den Elektromagneten steuernden Signale ein Rückkopplurigs- bzw. Regelungssignal, welches eine Anzeige über die jeweilige Winkel-Stellung des Elektromagneten liefert sowie ein Signal über die Stellung des Gaspedals. Somit wird der Elektromagnet in Abhängigkeit von der Leistung gesteuert, die von der Maschine angefordert wird, und zwar durch Verwendung einer Rückkopplungssteuerung bzw. eines geschlossenen Regelkreises. Ein geschlossener Regelkreis bewirkt allerdings ei.n Überschwingen oder Nachpendeln in Abhängigkeit von Übergangsbedingungen. Diese bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe zeigt ein verhältnismäßig starkes Überschwingen oder Nachpendeln und ist somit beim Regeln der Maschine bei Übergangsbedingungen oder unmittclbar danach ungenau.

Aus der DE-AS 20 03 924 ist eine Dämpfungsvorrichtung für eine Luftklappe bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt. Die Luftklappe ist dabei stromauf der Drosselklappe in der Ansaugleitung angeordnet und mit einem Steilungsumformer verbunden, der ein der jeweiligen Stellung der Luftklappe entsprechendes Signal abgibt, in dessen Abhängigkeit die jeweils einzuspritzende Kraftstoffmenge zugemessen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 genannten Art so weiterzubilden, daß selbst bei Übergangsbedingungen der Brennkraftmaschine, bei denen eine schnelle und relativ große Verstellung der Hülse stattfinden muß, annähernd kein Überschwingen bei der Einstellung der Hülse in die gewünschte Sollstellung erfolgt.

Bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der genannten Art ist diese Aufgabe durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der in besonderer Weise ausgebildeten Dämpfer, die mit dem Anker verbunden sind, wird in optimaler Weise eine Bewegung des Ankers in der einen Bewegungsrichtung nur relativ wenig gedämpft, während sie in der anderen Bewegungsrichtung des Ankers stark gedämpft wird. Andererseits ist aber auch bei der relativ wenig bedämpften Bewegung des Ankers unmittelbar vor Erreichen seiner Endstellung sichergestellt, daß diese praktisch nicht überlaufen werden kann, da die zwischen Federring und Federsitz jeweils angeordnete Feder, die bei diesem Bewegungsvorgang zusammengedrückt ist, den Anker schnell stillzusetzen trachtet, wenn auf diesen kein Drehmoment mehr wirkt.

Die beiden Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. IA ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe, welche die vorliegende Erfindung verkörpert,

Fig. IB eine Draufsicht auf Teile des Rückkopplungs-Signalgenerators in F i g. IA,

F i g. 2 die Ansicht eines Längsschnitts der Pumpe,

F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf den Anker und den Dämpfer der Fig. IA,

F i g. 4 die Ansicht eines Schnitts durch den Dämpfer in seiner einen Ausführungsform und seiner Umgebung in F i g. 3,

F i g. 5 bis 7 jeweils ein auf die Zeit bezogenes Steuerdiagramm der Mengen des Kraftstoffs, der durch die Pumpen bei der vorliegenden Erfindung und beim Stand der Technik eingespritzt wird,

F i g. 8 die Ansicht eines Schnitts durch einen Dämpfer in seiner anderen Ausführungsform.

Jetzt wird auf die Fig. IA. IB und 2 Bezug genommen; das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Drehanker eines Elektromagneten, welcher einen Teil eines Signalumformers bildet und ferner ortsfeste Wicklungen 11 und 12 umfaßt. Diese Wicklungen sind auf einen Kern 13 derart aufgewickelt, daß ein geschlossener magnetischer Kreisfluß bei Schließen des Stromkreises hergestellt ist. Der Anker 10 ist an einer Welle 14 befestigt, welche in einem Teil 15 des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe drehgelagert ist. Das untere Ende der Welle 14 trägt ein exzentrisch angebrachtes Segment 16, das ein kugeliges, bewegungsübertragendes Element 17 aufweist (nachfolgend »Kugel« genannt), welches in einer zylindrischen Fassung 18 aufgenommen ist, die an einer Hülse 19 vorgesehen ist, welche längs eines Teiles eines Kraftstoff-Verteilerkolbens 20 diesen umgibt und axial beweglich ist. Dieser ist mit einem Kanal 21 zum Einlassen von Kraftstoff in Kraftstoffleitungen 25 für die einzelnen Zylinder des Motors versehen. In Abhängigkeit von den axialen Relativlagen von Hülse 19 und Kolben 20 können Entlastungsöffnungen 21a des Kanals 21 zwischen offen und geschlossen verändert werden. Die Hülse 19 und der Kolben 20 wirken miteinander zusammen, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die in einen Motor eingespritzt wird, und zwar auf bekannte Weise. Der Kolben 20 ist durch eine Feder 22 vorgespannt, welche ihn gegen eine Scheibe 23 andrückt, die dazu dient, den Kolben axial und winklig zu bewegen, und die von einer Abtriebswelle 50 (Fig.2) des Motors Bewegung aufnimmt. Obwohl F i g. 2 eine einzige Kraftstoffleitung 25 zeigt, soll jedoch vermerkt werden, daß der Kolben 20 die Zeitsteuerung und die Eintrittsmenge von Kraftstoff auch für zwei oder mehr Kraftstoffleitungen regulieren kann.

Die Abtriebswelle 50 des Motors steht koaxial zum Kolben 20 und ist mit einem Zahnrad 30 verbunden. Das Zahnrad 30 liegt neben dem joch 31 des Rückkopplungs-Signalgenerators und stellt hiermit einen magnetischen Kreisfluß her, wobei der magnetische Fluß mit einer Geschwindigkeit pulsiert, welche eine Funktion von der Drehzahl des Zahnrads 30 ist. Eine Induktionsspule 32 am Joch 31 erzeugt in Abhängigkeit von Änderungen des magnetischen Flusses Spannungsimpulse.

Das Joch 31 umfaßt zwei gezahnte oder gekerbte Abschnitte 31a, 31 b, welche nahe dem Umfang des Zahnrades 30 angeordnet sind.

Wenn der Stromkreis der Wicklungen 11,12 offen ist, dann wird der Anker 10 in einer bestimmten Ausgangsposition durch eine Spanneinrichtung gehalten, die hier als wendeiförmige Rückführfeder 33 gezeigt ist. Die Winkellage des Ankers 10 ist eine Funktion der Erregung des Elektromagneten. Der Anker 10 trägt eine Betätigungseinrichtung oder einen Nocken 34, welcher dazu dient, den Zustand eines induktiven Rückkopplungssignalgenerators 53 zu bestimmen. Der Signalgenerator 53 umfaßt zwei in Reihe geschaltete, kreisringförmige Induktoren 35, 36, welche einen axial hin- und herbeweglichen Kern 37 aus Ferrit oder einem ähnlichen ferromagnetischen Material umgeben. Ein Tauchkolben 38 dient als Einrichtung zum Übertragen der Bewegung vom Nocken 34 auf den Kern 37. Die Repro-

duzierbarkeit des Rückkopplungssignals aus dem Signalgenerator 53 wird dadurch verbessert, daß man eine Feder 39 vorsieht, welche den Kern 37 gegen den Tauchkolben 38 anstellt, sowie diesen gegen den Nokken 34. Die Induktoren 35,36 sind mit einer Oszillatorschaltung 43 verbunden, um ein Signal zu erzeugen, welches eine Angabe über die Winkellage des Ankers 10 liefert, und um somit die Winkellage des Ankers 10 zu messen.

Die Wicklungen 11, 12 des Elektromagneten sind in Reihe geschaltet und empfangen Strom aus einem Verstärker 41, welcher bevorzugt aus handelsüblich verfügbaren, vorgefertigten Halbleiterblöcken besteht. Der Verstärker 41 ist mit dem Ausgang einer elektronischen Steuer- bzw. Regelschaltung 42 verbunden, deren Eingänge unmittelbar oder mittelbar mit der herkömmlichen Einrichtung verbunden sind, welche die Induktionsspule 32 und den Signalgenerator 53 umfassen, um Signale zu übertragen, welche verschiedenartige Faktoren anzeigen, die den Betrieb des Verbrennungsmotors beeinflussen. Derartige Faktoren umfassen die Rückkopplungssignale, welche vom Generator 53 geliefert werden (welcher mit Wechselstrom aus der Oszillatorschaltung 43 gespeist ist), sowie auch Rückkopplungssignale, die von der Induktionsspule 32 als Funktion der Drehzahl der Welle 50 geliefert werden. Die Regelschaltung 42 ist ferner mit einem Signalumformer 44 verbunden, welcher ein Signal erzeugt, das beispielsweise die Position eines Gaspedals (Fahrpedals) anzeigt, den Druck im Ansaugkrümmer, die Temperatur des Motors und/oder den Umgebungsdruck. Der Pfeil 45 bezeichnet die Verbindung zwischen dem Signalumformer 44 und dem Gaspedal. Um die Leistungsabgabe zu messen, die vom Motor erforderlich ist. d. h., die Position des Gaspedals, kann der Signalumformer 44 beispielsweise ein gieichstromgespeistes Potentiometer umfassen, welches mechanisch mit dem Gaspedal verbunden ist, um ein Spannungssignal veränderlicher Größe in Abhängigkeit von der Position des Gaspedals auf an sich bekannte Weise zu liefern.

Die Teile 10 bis 14 und 16 bis 19 bilden einen Signalumformer, der dazu dient, die Verteilung des Kraftstoffs mittels des Kolbens 20 in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Steuersignale zu beeinflussen, welche dem Elektromagneten 10 bis 13 durch die Schaltung 42 über den Verstärker 41 zugeführt werden.

Das Steuersignal, das von der Schaltung 42 geliefert wird, ist eine Funktion der Stellung des Gaspedals (Pfeil 45) wie auch bestimmter anderer Faktoren, welche den Signalumformer 44 beeinflussen, des Rückkopplungssignals, das von der Spule 32 geliefert wird, und des Rückkopplungssignals, das vom Signalgenerator 53 geliefert wird. Der Verstärker 41 überträgt dieses Steuersignal auf die Wicklungen 11, 12, welche die Winkellage des Ankers 10 und somit die Axiallage der Hülse 19 mit Bezug auf den Kolben 20 beeinflussen. Änderungen in der Winkellage des Ankers 10 werden der Steuerschaltung 42 über den Signalgenerator 53 mitgeteilt. Die Einstellung des Ankers 10 und die Anzeige seiner Position gegenüber der Steuerschaltung 42 werden bevorzugt derart ausgeführt, daß das Rückkopplungssignal aus dem Signalgenerator 53 das Steuersignal aus der Schaltung 42 in einer bekannten Regelungs-Vorgehensweise modifiziert. Dies stellt sicher, daß die Winkellage des Ankers 10 nicht in unzuläßiger Weise durch Reibung, Stoß und andere unerwünschte Einflüsse beeinträchtigt wird. Der Anker 10 stellt die Hülse 19 über den Exzenter 16 und die Kugel-Aufnahme-Verbindung 17—18 ein.

Die Hülse 19 beeinflußt ihrerseits die Zeitsteuerung für das Ablassen von Kraftstoff in eine Kammer 72 durch den Kanal 21 im Kolben 20, welcher sich dreht und in Achsrichtung bewegt, wenn die Welle 50 von dem Motor angetrieben wird. Somit beeinflußt die Hülse 19 die Kraftstoffmenge, welche in die Kraftstoffleitungen 25 eingepumpt wird, so daß die Menge eine Funktion von der Winkellage des Ankers 10 ist. Die Feder 22 stellt sicher, daß die Stirnfläche 23a der Scheibe 23 stets die Zwischenrollen 51 (F i g. 2) berührt, welche die Scheibe 23 veranlassen, sich in Achsrichtung in Abhängigkeit von der Drehung zusammen mit der Welle 50 zu bewegen.

Fig. 2 stellt detaillierter den Aufbau der Kraftstoffeinspritzpumpe dar. Die Ausgangswelle 50 des Verbrennungsmotors ist zur Drehung mit der Scheibe 23 über Nutkeile 50a gekoppelt, welche es der Scheibe 23 gestatten, sich axial (unter der Kraft der Feder 22 oder gegen diese) zu bewegen, und die Stirnfläche 23a der Scheibe 23 greift in verschiedene Zwischenröllen 51 im Pumpengehäuse ein, wobei die Ausbildung der Stirnfläche 23a das Ausmaß der Axialbewegung des Kolbens 20 bestimmt. Die Teile 19, 20 sind in der Hochdruckkammer 72 aufgenommen, welche Kraftstoff durch ein Filter 52 abgeben kann. Dieses trennt die Kammer 72 von einer Abteilung 75, welche den Elektromagneten aufnimmt, welcher den Anker 10, die Wicklungen 11, 12 und den Kern 13 umfaßt. Der Kolben 20 saugt Kraftstoff aus der Kammer 72 ab. Insbesondere ist eine Pumpkammer 90 neben dem Ende des Kolbens angeordnet, so daß das Volumen der Kammer 90 entsprechend der Axiallage des Kolbens 20 variiert. Die Pumpkammer 90 steht wahlweise mit der Kammer 72 durch einen Kanal 91 in Verbindung, der im Gehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen ist. Kraftstoff wird aus der Kammer 72 in die Pumpkammer 90 durch den Kanal 91 gesaugt, und wird dann in die Kraftstoffleitungen 25 durch den Kanal 21 gefördert, dessen Ende sich zur Pumpkammer 90 hin öffnet. Das Filter 52 stellt sicher, daß Metallspäne oder andere, magnetisierbar Verunreinigungen, welche in der Abteilung 72 enthalten sein könnten, nicht in die Kammer 75 eintreten können und deshalb auch nicht die ordnungsgemäße Funktion des Drehankers 10 dadurch stören können, daß sie zu einer der Wicklungen 11, 12 hin angezogen werden. Derartige Fremdkörper könnten mit der ordnungsgemäßen Zumessung und Verteilung des Kraftstoffes auf die Leitungen 25 einen störenden Eingriff herstellen. Die Kammer 72 ist groß genug, um viel mehr Kraftstoff aufzunehmen, als dies zum Einleiten in die Kraftstofflcitungen 25 erforderlich ist. Der überschüssige Kraftstoff wird aus der Abteilung 75 abgesaugt, welche weiterhin den Rückkopplungs-Signalgenerator 53 aufnimmt (der die Teile 35 bis 38 der F i g. 1A enthält). Auf diese Weise werden der Elektromagnet und der Rückkopplungssignalgenerator 53 wirksam vom umlaufenden Kraftstoff gekühlt.

Das Joch 31, welches die Induktionsspule 32 trägt, ist an einem Tragebügel 54 angebracht, der mit elastischen Kontakten 55 versehen ist, welche an die Enden der Spule 32 angeschlossen sind. Eine entfernbare Abdekkung oder ein Deckel 56 des Pumpengehäuses umfaßt eine Verlängerung 57, die eine Steckdose zum Einführen eines Steckers bildet, dessen Kontakte mit den An-Schlüssen 61 in der Dose 57 in Eingriff treten, um eine elektrische Verbindung des Elektromagneten und Signalgenerators mit der Steuerschaltung 42 herzustellen. Eine isolierende Trageplatte 58 an der Innenseite des

7 8

Deckels 56 ist mit einer gedruckten Schaltung versehen, wird, ungeachtet der Winkellage des Gehäuses 106. Das von welcher bestimmte Leiter in Berührung mit den Ende der Rückstellfeder 33 kann mit anderen Teilen in Kontakten 55 stehen, wenn der Deckel ordnungsgemäß Eingriff stehen, die am Ptimpengehäuse befestigt sind, am Hauptabschnitt 80 des Pumpengehäuses befestigt Das Dämpfergehäuse 106 weist in seinem Inneren eine ist. Die Platte 58 trägt ferner elastische Kontakte 59, 5 Axialbohrung 107 auf, sowie ein geschlossenes und ein welche mit den Enden der Wicklungen 11,12 in Eingriff offenes Ende, welches vom Arm 101 des Ankers 10 enttreten, um die Verbindung zwischen dem Verstärker 41 fernt bzw. dem Arm naheliegend ist. (in Fig. 2 nicht gezeigt) und dem Elektromagneten (in Ein zylindrischer Hohlkolben 108 ist verschieblich in der Abteilung 75) herzustellen. Es ist bevorzugt, an der der Bohrung 107 angeordnet. Die Betätigungsstange Platte 58 alle dςrartigen Leiter vorzusehen, welche die 10 104 erstreckt sich beweglich durch den Kolben 108 soelektrischen Teile im Pumpengehäuse mit elektrischen wie koaxial durch diesen hindurch und weist gegenüber und elektronischen Teilen verbinden, welche außerhalb diesem einen Abstand auf. In der Bohrung 107 ist ein der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet sind. Das Be- Federsitz 109 am Ende der Betätigungsstange 104 vom >1 zugszeichen 60 bezeichnet stiftförmige Anschlüsse, wel- Arm 101 entfernt angebracht. Der Kolben 108 weist ehe mit den Leitern an der Platte 58 verbunden sind und 15 einen Ringabsatz 110 an seiner Innenfläche auf. Eine in Glasperlen eingebettet sind, um eine zufriedenstellen- Feder 111 ist zwischen dem Sitz 109 und dem Absatz de Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperatur und 110 des Kolbens 108 vorgesehen. Ein konisches Teil 112 '■'■■ Druck sicherzustellen. Die Anschlüsse 60 erstrecken ist koaxial an der Betätigungsstange 104 nahe dem Ende sich nach oben in die Steckdose 57 hinein und sind elek- des Kolbens 108 angebracht, und zwar näher am Arm trisch mit den Endanschlüssen 61 verbunden. Die Ver- 20 101. Das konische Teil 112 ist im Dämpfergehäuse 106 /^; bindung zwischen den Anschlüssen 60, 61 ist in eine angeordnet, weist gegenüber diesem jedoch einen Ab- -. Masse 62 aus wärmebeständigem Isoliermaterial einge- stand auf. Der Innenumfang des Endes des Kolbens 108 | bettet. Somit sichert die Isoliermasse die Anschlüsse 61 ist abgeschrägt, um zur konischen Oberfläche des Teils '; gegen unkontrollierte Bewegung und stabilisiert die An- 112 zu passen und einen Sitz hierfür zu liefern. Ein Feschlüsse 60 an der Trageplatte 58. Ein Gegengewicht 68, 25 derring 113 ist auf der Betätigungsstange 104 nahe dem j welches oberhalb des Nockens 34 angeordnet ist, und konischen Teil 112 angeordnet, um es beim Zusammen- | eine Rückführfeder 33 gleichen das Gewicht des Exzen- bau an Ort und Stelle zu positionieren. Das Dämpferge- : ters 16 aus. Federnde Kontakte 63 liefern Strom an die häuse 106 und der Kolben 108 begrenzen eine Kammer Enden der Wicklungen 11,12. Der Betrieb der in Fig. 2 114 innerhalb des Dämpfergehäuses 106 nahe dem Bogezeigten Pumpe ist identisch mit jenem des Aufbaus, 30 den der Bohrung 107. Die Dämpferkammer 114 kann der in F i g. 1A, 1B und 1C dargestellt ist. manchmal mit der Abteilung 75 (siehe F i g. 2) durch die ■■■

Fig.2 zeigt auch eine Kraftstoffquelle oder einen Höhlung des Kolbens 108 in Verbindung stehen. Der :-_:

Tank 71, der mit einem Einlaß der Kammer 72 über eine Kolben 108 und das konische Teil 112 bilden einen Satz -Λ

Kraftstoff-Umlaufpumpe 73 und ein einstellbares Entla- aus einem Ventilkörper und einem Ventilsitz zum Öff- ^;

stungsventil 77 verbunden ist, welches den Kraftstoff- 35 nen und Schließen des Hohlraumes des Kolbens 108.

druck im Inneren der Kammer 72 bestimmt. Eine Rück- Die Feder 111 wird normalerweise in einem zusammen-

führleitung 74 verbindet den Tank 71 mit der Abteilung gedrückten Zustand gehalten, um den Kolben 108 gegen

75 und enthält eine Strömungs-Begrenzungseinrichtung das konische Teil 112 anzudrücken, um die Verbindung

76. Die Pumpe 73 wird vom Motor angetrieben und zwischen der Dämpferkammer 114 und der Abteilung

pumpt Kraftstoff in Mengen um, die größer sind als 40 75 durch den Hohlraum des Kolbens 108 zu sperren,

jene, welche vom Motor benötigt werden, so daß der Das geschlossene Ende des Dämpfergehäuses 106 weist

Kraftstoff aus der Kammer 72 durch das Filter 52, durch ein Loch mit einem kleinen Querschnitt oder eine Blen-

die Abteilung 75, die Leitung 74 und zurück in den Tank de 115 auf, welche die Dämpferkammer 114 mit der

strömt. Abteilung 75 verbindet, um die Strömungsmittelverbin-

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung 45 dung hierzwischen selbst dann zu ermöglichen, wenn ist ein neuartiger Dämpfer 100(siehe Fig. IA) vorgese- der Hohlraum des Kolbens 108 geschlossen ist. Die hen, welcher mit dem Anker 10 in Eingriff steht. Der wirksame Querschnittsfläche der Blende 115 ist vorDämpfer 100 in seiner einen Ausführungsform und seine zugsweise kleiner als jene des Hohlraumes des Kolbens Umgebung werden nun unter Bezugnahme auf die 108 eingestellt. Fig.3und4beschrieben. 50 Beim Betrieb ändert, wenn das Gaspedal (Pfeil 45)

Der Anker 10 weist einen sich radial erstreckenden plötzlich niedergedrückt wird, um die Motor-Leistungs-Arm 101 auf, dessen Ende mit einem oberen und unteren abgabe zu erhöhen, die Regelschaltung 42 das Regelsi-Stift 102 und 103 ausgestattet ist, welche sich bezüglich gnal für die Windungen 11,12 in Abhängigkeit von einer der Drehung des Ankers 10 axial erstrecken. Ein Ende Änderung im Ausgangssignal des Signalumformers 43, der Rückstellfeder 33 greift in den oberen Stift 102 ein. 55 was die winkellage des Ankers 10 in der Richtung zur Ein Ende einer Betätigungsstange 104 des Dämpfers 100 Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge ändert, steht in Schwenkeingriff mit dem unteren Stift 103. Das Somit schwenkt der Anker 10 entgegen dem Uhrzeiger- ' andere Ende der Rückstellfeder 33 ergreift einen Stift sinn in F ig. IA und 3, so daß sich die Betätigungsstange ι 105, der an einem zylinderischen Gehäuse 106 des 104 nach rechts bewegt. Da der Dämpferkolben 108 lose -j Dämpfers 100 befestigt ist Das Dämpfergehäuse 106 ist 60 mit der Betätigungsstange 104 mittels der Feder 111 in am Pumpengehäuse (siehe F i g. 2) mittels eines Verbin- Eingriff steht und der Reibung infolge der Berührung ξ dungsteiles (nicht gezeigt) derart getragen, daß es in mit dem Dämpfergehäuse 106 ausgesetzt ist, verbleibt :| einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Ankers 10 der Kolben 108 ortsfest, wenn die Stange 104 gerade mit S schwenkbar ist. Somit steht das Ende der Rückstellfeder ihrer Bewegung beginnt. Deshalb trennt sich das koni- S 33 seinerseits in Eingriff mit dem Pumpengehäuse. Der 65 sehe Teil 112 vom Kolben 108, was die verhältnismäßig :5 Stift 105 vorläuft bevorzugt fluchtend mit der Schwenk- freie Verbindung zwischen der Dämpferkammer 114 ;i" achse des Dämpfergehäuses 106, so daß das Ende der und der Abteilung 75 beim Beginn der Bewegung der i| Feder 33 an einem ortsfesten Punkt gehalten werden Stange 104 herstellt. Die Kraft der Feder 111 überwin-

det rasch den Reibungswiderstand und der Kolben 108 bewegt sich nach rechts gemeinsam mit der Stange 104, während die freie Verbindung zwischen der Kammer 114 und der Abteilung 75 aufrechterhalten bleibt. In diesem Fall nehmen die Betätigungsstange 104 und somit der Anker 10 zusätzlich eine Belastung oder einen Widerstand auf, der von der Reibung zwischen dem Kolben 108 und dem Dämpfergehäuse 106 herrührt, so daß das Überschwingen in bezug auf jenes, das bei einer herkömmlichen Pumpe stattfindet, etwas verringert ist, wie in F i g. 5 gezeigt, wo die ausgezogene und gestrichelte Linie D bzw. £bei den Pumpen der vorliegenden Erfindung bzw. beim Stand der Technik erzielt sind, während die Linie Fden Wert der erforderlichen Kraftstoffzufuhr anzeigt, was nachfolgend als Kontrollpunkt bezeichnet wird.

Wenn das Rückkopplungssignal aus dem Signalgenerator 53 das Überschwingen anzeigt, dann ändert die Regelschaltung 42 das Regelsignal, um die Winkelposition des Ankers 10 in einer Richtung zum Reduzieren der Menge des eingespritzten Kraftstoffes zu ändern. Somit schwenkt der Anker 10 in F i g. 1A und 3 im Uhrzeigersinn, so daß die Betätigungsstange 104 sich nach links bewegt. In diesem Falle schlägt das konische Teil 112 gegen den Kolben 108 an, um den Kolben 108 nach links zu schieben und auch die im wesentlichen freie Verbindung zwischen der Dämpferkammer 114 und der Abteilung 75 zu sperren. Als Ergebnis steht die Kammer 114 mit der Abteilung 75 nur durch die Blende 115 in Verbindung und somit werden die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 108 nach links und somit auch jene Stange 104 auf ein Maß begrenzt, das von der Querschnittsfläche der Blende 115 abhängt. Wie in F i g. 5 gezeigt, führt diese Begrenzung zu einer Abnahme in der Geschwindigkeit der Verringerung der eingespritzten Kraftstoffmenge, verglichen mit jener bei einer herkömmlichen Pumpe, was verhindert, daß die Menge an eingespritztem Kraftstoff beträchtlich niedriger wird als der Kontrollpunkt F. Somit wird das Nachpendeln unterdrückt, verglichen mit jenem, das bei einer herkömmlichen Pumpe stattfindet.

Wenn das Gaspedal (Pfeil 45) losgelassen wird, um die Motor-Leistungsabgabe auf den Leerlaufwert zu verringern, dann nimmt die Menge an eingespritztem Kraftstoff langsamer ab als bei einer herkömmlichen Pumpe, wie in F i g. 6 gezeigt, wo die ausgezogene und die gestrichelte Linie G und H bei den Pumpen der vorliegenden Erfindung bzw. bei einer Pumpe aus dem Stand der Technik erzielt ist, während die Linie / den Leerlaufwert der einzuspritzenden Kraftstoffmenge bezeichnet. Dies rührt von der Tatsache her, daß die Bewegung der Betätigungsstange 104 nach links in ähnlicher Weise zum vorherbeschriebenen Fall begrenzt ist. Als Ergebnis wird ein Überschwingen, das das Stehenbleiben des Motors verursachen könnte, im wesentlichen verhindert. Obwohl die Geschwindigkeit der Verringerung der Drehung des Motors, der mit der Pumpe der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, kleiner ist als jene bei der Pumpe aus dem Stand der Technik, ergibt sich im Fahrverhalten kein Problem, weil ein Dieselmotor an sich bereits eine verhältnismäßig rasche Drehzahlverringerung in Abhängigkeit von der Verringerung der Kraftstoffzufuhr infolge seines hohen Verdichtungsverhältnisses aufweist.

Das Nachpendeln unmittelbar nach Übergangsbedingungen ist detaillierter in F i g. 7 gezeigt, wo die ausgefahrene und gestrichelte Linie / und K bei der Pumpe der vorliegenden Erfindung bzw. aus dem Stand der Technik erzielt ist, während die Linie L einen Kontrollpunkt bezeichnet. Der Dämpfer 100 verhindert das Überschwingen in die untere Seite des Kontrollpunktes, wobei das Nachpendeln unterdrückt wird, verglichen mit dem, das bei der herkömmlichen Pumpe stattfindet.

Der Abstand zwischen dem konischen Teil 112 und dem Dämpfergehäuse 106 kann verhältnismäßig klein eingestellt werden, was einen verhältnismäßig großen Widerstand gegenüber der Bewegung der Betätigungsstange 104 nach rechts liefert, um das Maß der Zunahme der Kraftstoffmenge noch weiter zu verringern, die in den Motor eingespritzt wird.

Der Dämpfer 100 in seiner anderen Ausführungsform ist in Fi g. 8 gezeigt, wobei ähnliche und entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen wie jene in Fig.4 bezeichnet sind, jedoch mit dem Zusatz von Buchstaben. Bei diesem Ausführungsbeispiel durchdringt eine Dämpfer-Betätigungsstange 104a verschieblich einen Dämpferkolben 108a, welcher verschieblich in einem zylindrischen Dämpfergehäuse 106a angeordnet ist. Eine Dämpferkammer 114a, die im Dämpfergehäuse 106a ausgebildet ist, steht mit der Abteilung 75 (siehe F i g. 2) nur durch ein Loch mit einem kleinen Querschnitt oder eine Blende 115a in Verbindung, welche durch den Kolben 108a durchgehend vorgesehen ist. In der Kammer 114a ist eine Feder lila zwischen dem Kolben 108a und dem Federsitz 109/4 vorgesehen, der am Ende der Betätigungsstange 104a angebracht ist. Die Feder lila wird normalerweise in zusammengedrücktem Zustand gehalten, um den Kolben 108a gegen einen Federring 113a anzudrücken, der an der Betätigungsstange 104a angebracht ist. Das rechte Ende der Betätigungsstange 104a steht mit einem Ankerarm 101a mittels eines unteren Stiftes 103a in Eingriff, der am Arm 101a befestigt ist. Da die Dämpferkammer 114a mit der Abteilung 75 (siehe F i g. 2) nur durch die Blende 115a in Verbindung steht, ist die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 108a auf ein Maß begrenzt, welches von der Querschnittsfläche der Blende 115a abhängt;

Beim Betrieb des Dämpfers der Fig.8 ist die Geschwindigkeit der Bewegung der Betätigungsstange 104a nach links begrenzt, da die Stange 104a den Kolben 108a über den Federring 113a bewegt, der gegen den Kolben 108a anschlägt. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Stange 104a nach rechts ist, zumindest anfangs, nicht so sehr begrenzt, da die Feder lila noch weiter zusammengedrückt werden kann, um es der Stange 104a zu ermöglichen, sich vom Kolben 108a wegzubewegen. Somit weist der Dämpfer der F i g. 8 eine ähnliche Wirkung wie jener der Fig.4 am Anker 10 auf (siehe F i g. 4), wobei er das Überschwingen und Nachpendeln unterdrückt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine mit

a) einem Kraftstoff-Verteilerkolben (20),

b) einer bewegbaren Hülse (19), die mit dem Kraftstoff-Verteilerkolben zusammenwirkt, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die nach Maßgabe der Stellung der Hülse in die Maschine eingespritzt wird,

c) einem Elektromagnet (10,11,12,13) mit einem bewegbaren Anker (10),

d) einer Einrichtung (17), die mit beiden, dem Anker und der Hülse in Eingriff steht, um die Hülse nach Maßgabe der Bewegung des Ankers zu bewegen,

e) einem Signalgenerator (53), der dem Anker zugeordnet ist, um dessen Stellung zu erfassen und ein diese angebendes Signal zu erzeugen,

f) einem Umformer (44), der die Leistungsabgabeerfordernisse der Maschine erfaßt und ein diese angebendes Signal erzeugt,

g) einer Regelschaltung (42), welche mit dem Signalgenerator und dem Umformer verbunden ist und deren Ausgangssignale erhält, wobei die Regelschaltung auch mit dem Elektromagneten zu dessen Antrieb und der Einstellung seines Ankers in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen vom Signalgenerator und Signalumformer verbunden ist, wodurch die Regelschaltung den Elektromagneten mittels eines geschlossenen Regelkreises antreibt, um die Kraftstoffmenge, die in die Maschine eingespritzt wird, in Abhängigkeit von den Leistungsabgabeerfordernissen der Maschine zu regeln,

gekennzeichnet durch

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h) einen Dämpfer (100), der mit dem Anker (10) verbunden ist und einen Widerstand gegenüber der Bewegung des Ankers bewirkt sowie ein Gehäuse (106a/ einen Dämpferkolben (108a/ der verschieblich im Gehäuse derart angeordnet ist, daß er eine Kammer (114a/ im Inneren des Gehäuses begrenzt, eine Betätigungsstange (104a/ welche sich verschieblich durch den Dampferkolben hindurch erstreckt und mit dem Anker (10) verbunden ist, einen Federring (113a/ der an der Betätigungsstange angebracht ist, einen Federsitz (109a/ der an der Betätigungsstange angebracht ist, und eine Feder (lila/umfaßt, welche zwischen dem Dämpferkolben und dem Federsitz vorgesehen ist, um den Dämpferkolben gegen den Federring zu drücken, wobei der Dämpferkolben eine kleine öffnung (115a/aufweist, durch welche die Kammer mit der Außenseite des Gehäuses in Verbindung steht, wodurch die Betätigungsstange getrennt vom Dämpferkolben bewegbar ist, wenn sie sich in einer Richtung bewegt, und gemeinsam mit dem Dämpferkolben bewegbar ist, wenn sie sich in die andere Richtung bewegt.

a) einem Kraftstoff-Verteilerkolben (20),

c) einem Elektromagnet (10,11,12,13) mit einem bewegbaren Anker (10),

d) einer Einrichtung (17), die mit beiden dem Anker und der Hülse in Eingriff steht, um die Hülse nach Maßgabe der Bewegung des Ankers zu bewegen,

gekennzeichnet durch

2. Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine mit

h) einen Dämpfer (100), der mit dem Anker (10) verbunden ist und einen Widerstand gegenüber der Bewegung des Ankers bewirkt sowie ein Gehäuse (106), einen hohlen Dämpferkolben (108), der verschieblich im Gehäuse derart angeordnet ist, daß er eine Kammer(114) im Inneren des Gehäuses begrenzt, eine Betätigungsstange (104), welche sich beweglich durch den Hohlraum des Dämpferkolbens hindurtherstreckt und mit dem Anker (10) verbunden ist, ein konisches Teil (112), das an der Betätigungsstange angebracht ist, einen Federsitz (109), der an der Betätigungsstange angebracht ist, und eine Feder (111) umfaßt, welche zwischen dem Federsitz und dem Dämpferkolben derart angebracht ist, daß sie den Dämpferkolben gegen das konische Teil drückt, wobei das Gehäuse eine kleine Öffnung (115) aufweist, durch welche die Kammer mit der Außenseite des Gehäuses in Verbindung steht, der Hohlraum des Dämpferkolbens die Kammer mit der Außenseite des Gehäuses verbindet, das konische Teil den Hohlraum des Dämpferkolbens verschließt, wenn es gegen den Dämpferkolben anschlägt, und das konische Teil den Hohlraum des Dämpferkolbens dann öffnet, wenn es sich vom Dämpferkolben löst, wodurch die Betätigungsstange getrennt vom Dämpferkolben bewegbar ist, wenn sie sich in der einen Richtung bewegt, und zusammen mit dem Dämpferkolben wie ein Teil bewegbar ist, wenn sie sich in der anderen Richtung bewegt.