DE3632539C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer solchen durch die JP-PS 56-206 670 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ist, um ein Ruckeln des Kraftfahrzeugs bei plötzlich auftretenden Drehzahl- oder Last­ wechseln zu verhindern, der Stelleinrichtung für das Kraftstoff-Men­ genstellglied eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet. Diese aus einem hydraulischen Dämpfungszylinder bestehende Dämpfungseinrichtung ist mit der Stelleinrichtung über einen Spannhebel verbunden, der von der Kraft der Regelfederanordnung belastet ist und auf den bei Teil­ last- und Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine über den Stellhebel auch die Kraft des Fliehkraftverstellers gegensinnig wirkt. Da die Differenzkraft zwischen diesen beiden Kräften über der Drehzahl quadratisch abnimmt, und daher die Ansprechzeit der Dämpfungsein­ richtung bei steigenden Drehzahl zunimmt, kann ein Ruckeln des Kraftfahrzeugs nicht über dem gesamten Drehzahlbereich der Brenn­ kraftmaschine wirkungsvoll vermieden werden.

Ferner ist durch die DE-OS 31 47 701 eine Stelleinrichtung für ein Kraftstoff-Verstellglied einer Kraftstoffeinspritzpumpe be­ kannt geworden, bei der die Regelfederanordnung und der Flieh­ kraftversteller nicht am Stellhebel, sondern an einem diesen schleppenden Hebel angreifen, so daß der Stellhebel kräftearm verstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffein­ spritzpumpe der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine wirksamere Dämpfung des Mengenstellglieds über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kenn­ zeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe hat dabei den Vorteil, daß durch die Kopplung der Dämpfungseinrichtung mit dem nur einer gerin­ gen, drehzahlunabhängigen Verstellkraft ausgesetzten Stellhebel eine gleichmäßige Dämpfung über dem gesamten Drehzahlbereich ermöglicht wird. Durch angepaßte Bemessung der Dämpfungseinrichtung kann die Ansprechzeit auf eine geforderte Größe eingestellt werden. Damit ist auch das Zeitverhalten der Kraftstoffördermengen-Verstelleinrich­ tung auf die erforderlichen Größen abstimmbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lösung möglich. Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch die auf den Stellhebel wirkende und gehäusefest eingehängte Leer­ lauffederanordnung, da dadurch eine Trennung der Kräfte der Regel­ feder und der Leerlauffeder erzielt wird.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffein­ spritzpumpe mit einer Stelleinrichtung vereinfacht im Schnitt und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stelleinrichtung ver­ einfacht in Seitenansicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Im Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylin­ derbohrung 2 ein Pumpenkolben 3, der durch einen nicht näher darge­ stellten Antrieb in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotie­ rende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum 4 dieser Pumpen­ einheit wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete Längsnuten 5 und einen im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 während des Saughubs des Pumpenkolbens 3 aus einem Saugraum 7 im Gehäuse 1 mit Kraftstoff versorgt. Während des Druckhubs des Pumpenkolbens 3 wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 4 in einen im Pumpenkolben 3 verlaufenden Längskanal 8 gefördert, von dem aus der Kraftstoff über eine Verteilerlängsnut 10 entsprechend der Drehstellung des Pumpen­ kolbens 3 in eine der Förderleitungen 11 geführt, die entsprechend der zu versorgenden Zahl von Zylindern der Brennkraftmaschine am Um­ fang der Zylinderbohrung 2 verteilt angeordnet sind.

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein als Mengenstellglied wirkender Ringschieber 16 verschiebbar, der ei­ ne mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Radialbohrung 17 im Verlaufe des Druckhubs des Pumpenkolbens 3 aufsteuert und damit eine direkte Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 4 und dem Saugraum 7 herstellt, so daß ab diesem Aufsteuerzeitpunkt der restliche, vom Pumpenkolben 3 geförderte Kraftstoff nicht mehr den Förderleitungen 11 zugeführt wird. Je nach Stellung des Ringschiebers 16 wird somit beim Druckhub des Pumpenkolbens 3 früher oder später die Verbindung zum Saugraum 7 geöffnet und die Kraftstofförderung unterbrochen. Je weiter der Ringschieber 16 in Richtung zum oberen Totpunkt des Pum­ penkolbens 3 verschoben wird, desto größer ist die vom Pumpenkolben in die Förderleitungen 11 und zu den nicht dargestellten Einspritz­ düsen geförderte Kraftstoffmenge.

Der Ringschieber 16 wird durch einen zweiarmigen Stellhebel 18, auch Mengenhebel genannt, verstellt, der um eine Achse 19 schwenkbar ist und der mit einem Kopf 20 an einem seiner Enden in eine Ausnehmung 21 des Ringschiebers 16 eingreift. Zum Einstellen ist die Achse 19 im wesentlichen parallel zur Achse des Pumpenkolbens 3 verschiebbar. Dazu ist die Achse 19 auf einer Einstellwippe 12 angeordnet, die im Gehäuse 1 schwenkbar gelagert ist, und von einer Druckfeder 13 und einer Justierschraube 14 in einer bestimmten Lage gehalten wird.

Um die Achse 19 ist ferner ein einarmiger Hebel 22, auch Spannhebel genannt, schwenkbar. An diesem Hebel 22 greift nach einem gewissen Leerweg eine Regelfeder 24 an, deren eines Ende an einem Drehzahl-Verstellhebel 25 eingehängt ist und deren anderes Ende durch eine Bohrung 26 am äußeren Ende des Hebels 22 durchtritt und mit einer Anschlagscheibe 27 versehen ist. Entgegengerichtet zur Wirkung der Regelfeder 24 greift am Hebel 22 eine Stellmuffe 29 eines Flieh­ kraftverstellers 30 an. Der Fliehkraftversteller 30 wird durch ein nicht dargestelltes Getriebe entsprechend der Drehzahl des Pumpen­ kolbenantriebs angetrieben. Er hat in einem Gehäuse 32 mehrere Fliehgewichte 33, die mit Nasen 34 am unteren Rand der auf einer Achse 35 in Längsrichtung verschiebbaren Verstellmuffe 29 angreifen. Ein gehäusefester Anschlag 36 begrenzt die Schwenkbewegung des He­ bels 22 zum Fliehkraftversteller 30 hin.

Der zweite Arm 40 des Stellhebels 18 erstreckt sich neben dem Hebel 22. Zum Hebel 22 hin hat er einen Anschlag 41, der bei Stillstand der Kraftstoffeinspritzpumpe zum Hebel 22 hin einen Abstand a hat. Das Ende des Armes 40 ist in zwei Äste 42, 43 gegabelt. An dem einen Ast 42 ist eine Leerlauffeder 44 eingehängt, die weicher ist als die Regelfeder 24. Das andere Ende der Leerlauffeder 44 ist an einem Einstellhebel 45 angelenkt, der im Gehäuse 1 dreh- und feststellbar gelagert ist und mit dem die Leerlaufdrehzahl eingestellt werden kann.

Mit dem zweiten Ast 43 des Arms 40 des Stellhebels 18 ist über eine Stange 57 eine Dämpfungseinrichtung 50 verbunden, die die Aufgabe hat, schnelle Stellbewegungen des Stellhebels 18 zu verhindern. Die Dämpfungseinrichtung 50 hat in einem Zylinder 51 einen Kolben 52, den die Stange 57 durchsetzt und der zwischen einem Kopf 53 am freien Ende der Stange 57 und einer sich am Ast 43 abstützenden Druckfeder 54 gefesselt ist. Die eine Seite des Kolbens 52 wird vom Druck des Kraftstoffs im Saugraum 7 beaufschlagt und die andere Seite ist über eine Drosselbohrung 55 und ein diese in einer Rich­ tung sperrendes Rückschlagventil 56 im Kolben 52 mit dem Saugraum 7 verbunden. Durch den in einer Richtung nachgiebig gefesselten Kolben 52 und durch das Rückschlagventil 56 wirkt die Dämpfungseinrichtung 50 nur in einer Richtung, so daß beim Verschieben der Stange 57 in der einen Richtung eine schnelle und in der anderen Richtung eine langsame Bewegung des Kolbens 52 erfolgt. Ergänzend wird darauf hin­ gewiesen, daß anstelle der beschriebenen, nur in einer Richtung wir­ kenden Dämpfungseinrichtung 50 auch eine an sich bekannte, in zwei Richtungen wirkende Dämpfungseinrichtung je nach Bedarf eingebaut werden kann.

Die Stelleinrichtung der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet folgendermaßen:
Beim Start nimmt die Stelleinrichtung für den Ringschieber 16 die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein. Dabei liegt der Hebel 22 an der Stellmuffe 29 des Fliehkraftverstellers 30 an und ist von der Regelfeder 24 lose gefesselt, so daß er zu deren Anschlagscheibe 27 einen bestimmten Abstand b und zum Anschlag 41 des Stellhebels 18 einen Abstand a hat. Der Stellhebel 18 wird von der Leerlauffeder 44 in einer Lage gehalten, in der der Ringschieber 16 seine höchste Stellung einnimmt, die der größten Kraftstoffeinspritzmenge ent­ spricht. Nach dem Start wird die Stellmuffe 29 bei zunehmender Dreh­ zahl verschoben, so daß der Hebel 22 am Anschlag 41 des Stellhebels 18 zur Anlage kommt. Bei weiter steigender Drehzahl übernimmt die am Stellhebel 18 angreifende Leerlauffeder 44 die Regelung. Sie hält das Gleichgewicht zu der von dem Fliehkraftversteller 30 erzeugten Kraft, wobei der Ringschieber 16 in einer für die Leerlaufdrehzahl maßgebenden Stellung gehalten wird. Bei Drehzahlen über dem Leer­ laufbereich wird der Abstand b des Hebels 22 zur Anschlagscheibe 27 vollends durchlaufen, so daß der Hebel 22 an der Anschlagscheibe 27 der Regelfeder 24 zur Anlage kommt.

Um die Drehzahl im Teillast- oder Vollastbetrieb der Brennkraftma­ schine zu erhöhen, wird die Regelfeder 24 über den Drehzahl-Ver­ stellhebel 25 gespannt, so daß der Hebel 22 entgegen der Wirkung des Fliehkraftverstellers 30 verschwenkt wird. Der im Verband mitgeführ­ te Stellhebel 18 bringt dabei den Regelschieber 16 in eine Stellung für größere Einspritzmengen.

Beim schnellen Ändern der Stellung des Drehzahl-Verstellhebels 25 durch den Fahrer oder bei einer schnellen Änderung der Last, dem so­ genannten Lastschlag, durch den die Kraft des Fliehkraftverstellers 30 geändert wird, wird wohl die Lage des Hebels 22 schnell ver­ stellt, dagegen wird die Lage des mit der Dämpfungseinrichtung 50 gekoppelten Stellhebels 18 mit einem gewissen Zeitverzug geändert, so daß die Einspritzmengenänderung ebenfalls mit Verzögerung vorge­ nommen wird. Durch die nur in einer Richtung wirkende Dämpfungsein­ richtung 50 wird bei einer plötzlichen Drehzahlerhöhung vom Flieh­ kraftversteller 30 der Stellhebel 18 vom Hebel 22 schnell verstellt, da der Kopf 53 der mit dem Stellhebel 18 verbundenen Stange 57 ent­ gegen der Wirkung der Druckfeder 54 vom Kolben 52 abheben kann, wo­ bei der Stellhebel 18 den Regelschieber 16 in eine Stellung für et­ was niedrigere Kraftstoffmengeneinspritzung verstellt. Dagegen wirkt die von der Drosselbohrung 55 beeinflußte Dämpfungseinrichtung 50 einer schnellen Verstellung des Stellhebels 18 und des Regelschie­ bers 16 bei einem schnellen Spannen der Regelfeder 24 oder bei einer schnellen Drehzahlerniedrigung entgegen. Wie oben bereits erwähnt, kann durch eine in zwei Richtungen wirkende Dämpfungseinrichtung eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge sowohl bei Drehzahlerhö­ hung als auch Drehzahlerniedrigung zeitverzögert stattfinden. Da­ durch, daß die Dämpfungseinrichtung 50 mit dem Stellhebel 18 gekop­ pelt ist, der nur kleinen Kräften, wie beispielsweise der gehäuse­ fest eingehängten Leerlauffeder 44 unterliegt, ist die Ansprechzeit der Dämpfungseinrichtung 50 über dem gesamten Drehzahlbereich nahezu konstant.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Stelleinrichtung, die im wesentlichen wie die nach Fig. 1 aufgebaut ist und wirkt, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß die Regelfeder 24 auch mit dem Stellhebel 18 nachgiebig gekoppelt ist. Dazu ist in das eine Ende der Regelfeder 24 ein Anker 60 eingehängt, der die Bohrung 26 des Hebels 22 und eine mit dieser ausgerichtete Bohrung 61 im Stellhebel 18 durchsetzt und mit seinem Kopf 62 über einen Federteller zwischen diesem und dem Stellhebel 18 eine weiche Zwischenfeder 64 hält. Am Schaft des Ankers 60 ist auch die Anschlagscheibe 27 für den Hebel 22 befestigt. Die Zwi­ schenfeder 64 bezweckt ein Ausgleichen des Spiels zwischen dem Stellhebel 18 und dem Hebel 22.

Claims (5)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mit einem die Kraftstoffördermengen bemessenden Men­ genstellglied (16) und mit einer das Mengenstellglied betätigenden Stelleinrichtung (18, 22), die von einer als Führungsgröße der Dreh­ zahl der Brennkraftmaschine dienenden Regelfederanordnung (24), von einem drehzahlabhängigen Fliehkraftversteller (30) und von einer Dämpfungseinrichtung (50) beaufschlagt ist und die einen Stellhebel (18) sowie einen mit diesem zusammenwirkenden, gleichachsig gelager­ ten Hebel (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelfeder­ anordnung (24) und der Fliehkraftversteller (30) an dem einen Hebel (22) und die Dämpfungseinrichtung (50) an dem von diesem Hebel (22) geschleppten, das Verstellglied (16) betätigenden Stellhebel (18) angreifen.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (50) einen hydraulischen Dämpfungskol­ ben (52) hat, der vom Innenraumdruck der Kraftstoffeinspritzpumpe beaufschlagt ist und der eine Drosselbohrung (55) mit einem nachge­ schalteten Überdruckventil (56) aufweist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (50) in beiden Verstellrichtungen dämp­ fend wirkt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß am Stellhebel (18) außerdem eine Leerlauf­ federanordnung (44) angreift, die mit ihrem anderen Ende gehäusefest angeordnet ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlauffederanordnung (44) über ein verstellbares Glied (45) einstellbar ist.