EP0627552B1

EP0627552B1 - fuel injection pump

Info

Publication number: EP0627552B1
Application number: EP94103494A
Authority: EP
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: US5413080A; JPH074272A; DE4311672A1; EP0627552A1; DE59408957D1

Description

State of the art

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe ist bereits durch die DE-A-29 23 445 bekannt.The invention relates to a fuel injection pump according to the Genus of claim 1. Such a fuel injection pump is already known from DE-A-29 23 445.

Bei Kraftstoffeinspritzpumpen besteht folgendes Problem: Wird die Förderrate der Kraftstoffeinspritzpumpe auf dem Nennleistungspunkt der Brennkraftmaschine bei höchster Last und höchster Drehzahl optimiert, so daß dort der maximal zulässige Druck im Pumpenarbeitsraum der Kraftstoffeinspritzpumpe auftritt, dann ist dieser Druck in der Regel bei niedriger Drehzahl der Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. der zugehörigen Brennkraftmaschine im unteren Vollastpunkt für die Qualität der Brennstoffeinbringung in die Brennräume der Brennkraftmaschine durch Einspritzventile zu niedrig. Hebt man die Förderrate in diesem Bereich an, dann steigt zwar wunschgemäß der Druck in diesem unteren Vollastpunkt an, aber im Nennleistungspunkt wird die Kraftstoffeinspritzpumpe überlastet. Es muß also bei einer Anhebung des Druckes im unteren Vollastpunkt dafür gesorgt sein, daß die Pumpe im Nennleistungspunkt nicht überlastet wird. The problem with fuel injection pumps is as follows: If the Delivery rate of the fuel injection pump at the nominal output point the internal combustion engine at maximum load and maximum speed optimized so that there the maximum permissible pressure in the pump work space the fuel injection pump occurs, then this pressure is in usually at low speed of the fuel injection pump or the associated internal combustion engine in the lower full load point for the Quality of the fuel input into the combustion chambers of the internal combustion engine too low due to injectors. If you raise the funding rate in this area, then the pressure rises as desired this lower full load point, but at the nominal power point the Fuel injection pump overloaded. So there has to be an increase of the pressure in the lower full load point to ensure that the Pump is not overloaded at the nominal output point.

Durch die obengenannte bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe wird eine Einrichtung gegeben, mit der die Förderrate in Abhängigkeit von der Förderung im Vollastbetrieb und bei hoher Drehzahl nun im unteren Last- Drehzahlbereich verringert wird, um geräuschmindernde lange Einspritzzeiten bzw. kleine Einspritzraten bezogen auf die Einspritzmenge zu bekommen. Dabei wird der Arbeitsraum vor dem Verstellkolben kontinuierlich mit auf drehzahlabhängigen Druck gebrachtem Druckmittel einer Druckmittelquelle versorgt zur drehzahlabhängigen Einstellung des Verstellkolbens und damit des Hochdruckförderbeginns des Pumpenkolbens und die Entnahmeeinrichtung in Abhängigkeit von der Drehzahl in Wirkverbindung mit dem Arbeitsraum vor dem Verstellkolben gebracht.By the above-mentioned known fuel injection pump Given the facility with which the funding rate depending on the Delivery in full load operation and at high speed now in the lower Load speed range is reduced to long noise reducing Injection times or small injection rates based on the injection quantity to get. The work area in front of the adjusting piston continuously with pressure brought up to speed Pressure medium from a pressure medium source supplies the speed-dependent Adjustment of the adjusting piston and thus the start of high pressure delivery of the pump piston and the removal device depending of the speed in operative connection with the work area brought in front of the adjusting piston.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Druck im Pumpenarbeitsraum im niedrigen Drehzahl- Lastbereich einen gewünschten hohen Einspritzdruck erreicht, ohne daß im hohen Drehzahl- Lastbereich der Kraftstoffeinspritzpumpe diese durch zu hohe Drücke überlastet wird.The fuel injection pump according to the invention with the In contrast, features of claim 1 have the advantage that the pressure in the pump workspace in the low speed load range reaches a desired high injection pressure without high Speed load range of the fuel injection pump this too high pressure is overloaded.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Anspruch 4, bei der in einfacher Weise ab einem bestimmten Lastdrehzahlpunkt die Förderrate des Pumpenkolbens über einen bestimmten Drehwinkelbereich verzögert wird. Damit erhält man eine Einspritzdrucksverlaufsformung, die gesteuert vom Druck im Pumpenarbeitsraum bzw. vom durch diesen erzeugten Druck im Arbeitsraum vor den Verstellkolben gesteuert wird. Dabei orientiert sich die Einspritzratensteuerung bzw. die Steuerung des Druckes im Pumpenarbeitsraum für einen ausgesuchten Betriebsbereich an den für die Einspritzung erforderlichen Pumpenarbeitsraumdruck. Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 ist dabei eine raumsparende Ausgestaltung erzielt worden, mit der sowohl der Druck im Pumpenarbeitsraum im Bereich seines Höchstdruckes beeinflußt werden kann als auch der gemäß dem obigen diskutierten Patentanspruch 4 erreichte Effekte erzielt werden kann.An advantageous embodiment of the invention consists in the configuration the fuel injection pump according to claim 4, wherein in from a certain load speed point, the delivery rate is simple of the pump piston is delayed over a certain range of rotation angles becomes. This gives an injection pressure curve shape, the controlled by the pressure in the pump work space or by this generated pressure in the working area controlled in front of the adjusting piston becomes. The injection rate control or the control of the pressure in the pump workspace for a selected one Operating range to those required for injection Pump work space pressure. With the configuration according to claim 7 a space-saving design has been achieved with which both the pressure in the pump workspace in the area of its maximum pressure can be influenced as well as that according to the above discussed claim 4 achieved effects can be achieved.

In weiterhin vorteilhafter Weise kann dabei auch das Entlastungsventil als Entnahmevorrichtung dienen, indem es ab oder nach Beginn des Hochdruckförderhubes des Pumpenkolbens wenigstens zeitweise geöffnet wird. Die Ansteuerung dieses Ventils kann in vorteilhafter Weise durch einen den Druck im Pumpenarbeitsraum erfassenden Sensor gesteuert werden oder durch eine Einspritzdauerregelung, die sich mittelbar auf den Druck im Pumpenarbeitsraum auswirkt.In a further advantageous manner, the relief valve can also be used serve as a removal device by starting from or after of the high-pressure delivery stroke of the pump piston at least temporarily is opened. The control of this valve can be advantageous This is done by a sensor that detects the pressure in the pump work space be controlled or by an injection duration control, which itself has an indirect effect on the pressure in the pump work area.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung wird der Druck im Arbeitsraum vor dem Verstellkolben gemäß Patentanspruch 10 durch ein elektrisch gesteuertes Ventil gesteuert, das gemäß Patentanspruch 11 getaktet angesteuert wird und zwar so, daß seine Öffnungszeit im wesentlichen komplementär zu den Öffnungszeiten des Entlastungsventils liegt. Damit ist mit Sicherheit gewährleistet, daß auch nach einer vorherigen Entnahme von Kraftstoff aus dem Arbeitsraum während des vorhergehenden Hochdruckförderhubes des Pumpenkolbens der Arbeitsraum für die Einstellung des gewünschten Hochdruckförderhubbeginns für den nächsten Hochdruckförderhub des Pumpenkolbens schnell mit Kraftstoff gefüllt werden kann.In a further advantageous embodiment, the pressure in the work area before the adjusting piston according to claim 10 by a electrically controlled valve controlled according to claim 11 clocked is controlled so that its opening time in essentially complementary to the opening times of the relief valve lies. This ensures with certainty that even after a previous withdrawal of fuel from the work space during of the previous high-pressure delivery stroke of the pump piston Work space for setting the desired high pressure delivery stroke start for the next high-pressure delivery stroke of the pump piston can be filled quickly with fuel.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren abhängigen Ansprüche sowie aus der Beschreibung und der Zeichnung.Further advantageous embodiments of the invention result from the features of the further dependent claims as well the description and the drawing.

drawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Ausführung der Steuereinrichtung mit separatem Ausweichkolben, Figur 2 ein auf die Figur 1 bezogenes Diagramm des Nockenhubs über den Drehwinkel, Figur 3 ein Diagramm des Einspritzverlaufs über den Drehwinkel, Figur 4 eine zweite Ausführung mit zwei Rückschlagventilen, Figur 5 eine dritte Ausführung mit einem Abfluß-Rückschlagventil und einem zusätzlichen 2/2-Wege-Magnetventil, Figur 6 ein auf die Figur 5 bezogenes Diagramm über den Nockenhub bei der Arbeit des Steuerventils und des zusätzlichen Magnetventils, Figur 7 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem zusätzlichen 2/2-Wege-Magnetventil und Figur 8 ein auf die Figur 7 bezogenes Diagramm über den Nockenhub und dem Elementdruck bei der Arbeit des Steuerventils und des zusätzlichen Magnetventils.Several embodiments of the invention are in the drawing shown and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a first embodiment of the control device separate escape piston, Figure 2 a related to Figure 1 Diagram of the cam stroke over the angle of rotation, Figure 3 is a diagram the injection course over the angle of rotation, Figure 4 shows a second Version with two check valves, Figure 5 shows a third version with a drain check valve and an additional one 2/2-way solenoid valve, Figure 6 is related to Figure 5 Diagram of the cam stroke at the work of the control valve and additional solenoid valve, Figure 7 shows a fourth embodiment with an additional 2/2-way solenoid valve and Figure 8 one on the Figure 7 related diagram of the cam stroke and the element pressure when working the control valve and the additional solenoid valve.

Description of the embodiments

Die Figur 1 zeigt einen Zylinder 1, in dem ein Verstellkolben 2 gegen die Kraft einer Feder 3 beweglich ist. Der Verstellkolben 2 hat eine Ausnehmung 4, in die ein freies Ende 5 eines Bolzen 6 eingreift. Eine der Feder 3 gegenüberliegender Arbeitsraum 7 des Zylinders 1 ist über eine Leitung 8 an einen Zusatzzylinder 9 angeschlossen und zwar an dessen Arbeitskammer 10. Im Zusatzzylinder 9 ist ein Ausweichkolben 11 angeordnet, der die Arbeitskammer 10 als bewegliche Wand begrenzt. Auf der Rückseite des Ausweichkolbens 11 ist in einer eine vorgespannte Feder 12 aufnehmenden Kammer 13 ein Anschlag 14 eingesetzt, der den Weg des Ausweichkolbens 11 auf einen bestimmten Hub (AW) begrenzt. An die Leitung 8 sind eine Druckmittelzuflußleitung 15, die von einer Druckmittel auf erhöhtem Druck führenden Druckmittelquelle 37 abführt und eine Druckmittelabflußleitung 16, die zu einem Entlastungsraum führt, angeschlossen. In der Druckmittelzuflußleitung 15 liegt ein Zufluß-Rückschlagventil 17 mit einer Drossel 19 und in der Druckmittelabflußleitung 16 ist ein elektrisch gesteuertes Ventil, hier ein Magnetventil 18, angeordnet, das zur Regelung des Druckes im Arbeitsraum dient.FIG. 1 shows a cylinder 1 in which an adjusting piston 2 is movable against the force of a spring 3. The adjusting piston 2 has a recess 4 into which a free end 5 of a bolt 6 intervenes. One of the spring 3 opposite working space 7 of the Cylinder 1 is connected via a line 8 to an additional cylinder 9 namely at its working chamber 10. In the additional cylinder 9 is an evasive piston 11 is arranged, the working chamber 10 as movable wall limited. On the back of the escape piston 11 is in a chamber 13 receiving a preloaded spring 12 Stop 14 used, the path of the evasive piston 11 on a limited stroke (AW). On line 8 are one Pressure medium inflow line 15, which is increased by a pressure medium Pressure leading pressure medium source 37 discharges and a pressure medium drain line 16, which leads to a relief room, connected. In the pressure medium inflow line 15 is an inflow check valve 17 with a throttle 19 and in the pressure medium discharge line 16 an electrically controlled valve, here a solenoid valve 18, is arranged, that serves to regulate the pressure in the work area.

Bei dem Verstellkolben 2 handelt es sich hier um den bei Kraftstoffeinspritzpumpen bekannten Kolben einer Spritzbeginnverstelleinrichtung. Entsprechend der Verschiebung des Verstellkolbens verstellt der Bolzen 6 wie der entsprechende Bolzen bei einer durch die DE-A-21 58 689 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe einen in dieser Anmeldung nicht gezeigten Rollenring, der drehbar aber bis auf die Verdrehung durch den Bolzen 6 ortsfest im Gehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe gelagert ist und auf dessen Rollen eine Nockenscheibe mit ihren Nocken abläuft. Die Nockenscheibe ist dabei einmal mit einer Antriebswelle der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt und zum anderen mit einem Pumpenkolben, der aufgrund der Verdrehung der Antriebswelle zusammen mit der Nockenscheibe eine rotierende Bewegung durchführt und dabei als Verteiler dient und zugleich aufgrund der auf den Rollen ablaufenden Nockenscheibe eine hin- und hergehende Bewegung durchführt und als Pumpenkolben Saug- und Förderhübe durchführt. Der Pumpenkolben schließt wie allgemein bekannt, aber hier nicht weiter gezeigt, einen Pumpenarbeitsraum ein, der beim Saughub mit Kraftstoff gefüllt wird und beim Förderhub Kraftstoff unter Hochdruck zu jeweils einem Einspritzventil an der Brennkraftmaschine fördert. Die Hochdruckförderung von Kraftstoff zu den Einspritzventilen wird im wesentlichen durch den Beginn der Hubbewegung der Nockenscheibe zusammen mit dem Pumpenkolben bei deren Ablauf über die Rollen des Rollenringes bestimmt und das Förderende, zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Öffnen eines Entlastungskanals. Die Nockenscheibe wird durch eine rückstellende Kraft in Form von Rückstellfedern auf den Rollenring gehalten. Diese rückstellende Kraft wird auch durch die Reaktionskraft des Pumpenkolbens bei seinem Förderhub unterstützt. Dabei erfährt der Rollenring über die Flanke der Nocken der Nockenscheibe eine Kraft in seiner Umfangsrichtung, welcher Kraft die Stellkraft des Verstellkolbens entgegenwirkt. Durch diese vom Pumpenkolben her ausgewirkte Kraft erfährt jedoch der Arbeitsraum 7 eine Druckerhöhung gegenüber der zuvor zur Einstellung des Verstellkolbens eingesteuerten Druckhöhe. Der Grad dieser Druckerhöhung korrespondiert zum im Pumpenarbeitsraum erzeugten Druck. Die Druckerhöhung ist andererseits nur deshalb möglich, weil das Rückschlagventil 17, das zur Druckmittelquelle hin schließt das dem Arbeitsraum zugeführte Druckmittelvolumen bei gleichzeitig geschlossenem Magnetventil einschließt.The adjusting piston 2 is the one used in fuel injection pumps known pistons of an injection start adjustment device. Adjusted according to the displacement of the adjusting piston the bolt 6 as the corresponding bolt in one by the DE-A-21 58 689 known fuel injection pump one in this Registration not shown roller ring, but rotatable except for the Rotation by the pin 6 stationary in the housing of the fuel injection pump is stored and on its rollers a cam expires with their cams. The cam disc is included a drive shaft of the fuel injection pump and coupled to another with a pump piston, which due to the rotation of the Drive shaft rotating together with the cam disc Performs movement while serving as a distributor and at the same time due to the cam disc running on the rollers back and forth Performing movement and suction and as a pump piston Carrying out strokes. The pump piston closes as usual known, but not shown here, a pump work room one that is filled with fuel during the suction stroke and during the delivery stroke Fuel under high pressure to one injector on each Promotes internal combustion engine. High pressure fuel delivery too The injectors are essentially the beginning of the Stroke movement of the cam disc together with the pump piston the course of which determines the roles of the roller ring and that End of delivery, to determine the fuel injection quantity by opening a relief channel. The cam disc is replaced by a resetting Force in the form of return springs on the roller ring held. This restoring force is also due to the reaction force of the pump piston during its delivery stroke. Here the roller ring experiences via the flank of the cams of the cam disc a force in its circumferential direction, which force is the actuating force counteracts the adjusting piston. Through this from the pump piston impacted force, however, the working space 7 experiences an increase in pressure compared to that previously used to adjust the adjusting piston controlled pressure level. The degree of this pressure increase corresponds to the pressure generated in the pump work space. The pressure increase on the other hand is only possible because the check valve 17, that to the pressure medium source closes that supplied to the work area Pressure medium volume with closed solenoid valve includes.

Die Arbeitsweise der bisher beschriebenen Einrichtung mit der Ausgestaltung gemäß Figur 1 ist folgende: Während der Saughübe des Pumpenkolbens, bei der keine zusätzliche Kraft auf den Verstellkolben wirkt, die in Unterstützung der Feder 3 den Verstellkolben verschieben würde und Druckmittel - im vorliegenden Falle in der Regel Kraftstoff, der dem Saugraum 37 der Kraftstoffeinspritzpumpe entnommen wird - aus dem Arbeitsraum 7 verdrängen würde, wird Kraftstoff über das Rückschlagventil 17 und die Drossel aus der Druckmittelquelle, dem Saugraum 37, über die Druckmittelzuflußleitung 15 dem Arbeitsraum zugeführt. Dabei kann der Druck im Arbeitsraum 7 die Druckhöhe des Druckes in der Druckmittelquelle annehmen, solange des Magnetventil 18 geschlossen ist. Durch Betätigung dieses Ventils 18 kann unabhängig von dem Druck in des Saugraumes 37 der Druck im Arbeitsraum 7 verändert werden, wobei die Drossel 19 am Rückschlagventil 17 als Abkoppeldrossel wirkt. Diese Veränderung wird jeweils während des Saughubes durch entsprechende Ansteuerung des Magnetventils 18 vorgenommen, so daß mit Beginn des anschließenden Förderhubes des Pumpenkolbens jeweils der Druck im Arbeitsraum eingestellt ist, der über die Verstellung des Verstellkolbens den richtigen Beginn des Hochdruckförderhubes des Pumpenkolbens einstellt. Mit dem Hochdruckförderbeginn bleibt das Magnetventil 18 geschlossen. Bei der nun stattfindenden Erhöhung des Druckes im Arbeitsraum 7 kann der Ausweichkolben 11 ab einer bestimmten Druckhöhe, die durch die Vorspannung der Feder 12 bestimmt ist ausweichen und dabei ein Teilvolumen aus dem Arbeitsraum 7 entnehmen entsprechend dem Ausweichweg AW. Damit wird der Druckanstieg im Arbeitsraum 7 gemindert und bei der weiterhin auf den Verstellkolben 2 wirkenden Kraft verschiebt sich dieser in Richtung Arbeitsraum 7 und verstellt dabei den Rollenring. Dies führt dazu, daß die Hubbewegung der Nockenscheibe bzw. des Pumpenkolbens danach verzögert erfolgt. Entspechend geringer ist auch der Druckanstieg im Pumpenarbeitsraum im weiteren Verlauf des Pumpenkolbenförderhubs. In der Figur 2 ist die Nockenerhebungskurve über den Drehwinkel α aufgezeigt. In der Figur 8 ist der Druckverlauf im Pumpenarbeitsraum, der Elementdruck, dargestellt, wie er sich ohne die erfindungsgemäße Maßnahme mit dem Ausweichkolben 11 einstellen würde und wie er sich, als gestrichelte Linie dargestellt, sich mit der Wirkung des Ausweichkolbens 11 darstellt. Hierbei ist in einer ersten Ausführungsform die Vorspannung der Feder 12 so gewählt, daß in einem oberen Bereich des erreichbaren Druckes im Pumpenarbeitsraum die Ausweichbewegung des Ausweichkolbens einsetzt und somit verhindert, daß ein zu hoher Druck im Pumpenarbeitsraum entsteht. Wegen der Drosselwirkungen in dem hochdruckseitigen Leitungssystem wird in bekannter Weise bei niedriger Drehzahl eine niedrigere Förderrate mit einem niedrigeren End- Höchstdruck im Pumpenarbeitsraum erzielt und bei hoher Drehzahl eine hohe Förderrate mit einem entsprechend höheren End- Höchstdruck im Pumpenarbeitsraum. Dieser bei hoher Drehzahl entstehende hohe End- Höchstdruck wird nun durch die erfindungsgemäße Einrichtung mit Hilfe des Ausweichkolbens 12 reduziert. Diese Wirkung ist insbesondere auch bei Vollast besonders ausgeprägt, da auch der erreichbare End- Höchstdruck abhängt von dem Hochdruckverdrängungsvolumen des Pumpenkolbens. Bei Vollast ist der erreichte End- Höchstdruck größer als bei Teillast.The operation of the device described so far with the design 1 is as follows: During the suction strokes of the Pump piston with no additional force on the adjusting piston acts in support of the spring 3 the adjusting piston would shift and pressure medium - in the present case in the Rule fuel that the suction chamber 37 of the fuel injection pump is removed - would displace from the work space 7 Fuel from the check valve 17 and the throttle from the Pressure medium source, the suction chamber 37, via the pressure medium inflow line 15 fed to the work space. The pressure in the Working space 7 the pressure level of the pressure in the pressure medium source assume as long as the solenoid valve 18 is closed. By Actuation of this valve 18 can be independent of the pressure in the Suction chamber 37, the pressure in the work space 7 can be changed, the Throttle 19 on the check valve 17 acts as a decoupling throttle. This Change is made during the suction stroke by appropriate Control of the solenoid valve 18 made so that at the beginning of subsequent delivery stroke of the pump piston, the pressure in the Working space is set via the adjustment of the adjusting piston the correct start of the high pressure delivery stroke of the pump piston sets. With the start of high pressure delivery, the solenoid valve remains 18 closed. With the now increasing the Pressure in the work space 7, the evasive piston 11 from one certain pressure level by the bias of the spring 12th is determined to evade and thereby a partial volume from the work space 7 remove according to the alternative path AW. So that will the pressure increase in the work area 7 decreased and continued at the force acting on the adjusting piston 2 moves this in In the direction of work area 7 and adjust the roller ring. This leads to the lifting movement of the cam disk or the pump piston then delayed. That is correspondingly lower Pressure increase in the pump work space in the further course of the pump piston delivery stroke. In Figure 2, the cam elevation curve is over the angle of rotation α shown. The pressure curve is shown in FIG in the pump workspace, the element pressure is shown as it is adjust with the avoidance piston 11 without the measure according to the invention and how it is represented as a dashed line, presents itself with the effect of the evasive piston 11. Here is in a first embodiment, the bias of the spring 12 so chosen that in an upper range of the achievable pressure in Pump work area uses the evasive movement of the evasive piston and thus prevents excessive pressure in the pump work space arises. Because of the throttling effects in the high pressure side Line system is in a known manner at low speed lower delivery rate with a lower final maximum pressure in Pump workspace achieved and a high at high speed Delivery rate with a correspondingly higher final maximum pressure in Pump work room. This high one that arises at high speed Ultimate maximum pressure is now with the device according to the invention Helped by the evasive piston 12. This effect is special Particularly pronounced even at full load, since the attainable one Ultimate maximum pressure depends on the high pressure displacement of the Pump piston. At full load, the final maximum pressure reached is greater than at partial load.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Erfindung nach Figur 1 kommt der Anschlag 14 zur Geltung. Wird die Vorspannung der vorgespannten Feder 12 geringer ausgelegt, so kann der Ausweichkolben 11 bereits bei einem niedrigeren Druck im Pumpenarbeitsraum entsprechend einer niedrigeren Einspritzrate beginnen auszuweichen. In diesem Falle kann man bei einem bestimmten Last- Drehzahlbereich eine Reduzierung der Einspritzrate über einen bestimmten Drehwinkelbereich des Nockenhubs erzielen. In diesem Bereich würde dann die Einspritzrate gemäß der Einspritzverlaufsdarstellung mit Ausweichkolben 11 (AWK) des Diagramms von Figur 3 über den Drehwinkel α mit geringerer Steigung verlaufen bis der Ausweichkolben an dem Anschlag 14 zur Anlage kommt. Ab diesem Punkt wird aus dem Arbeitsraum 7 keine Druckmittelmenge mehr entnommen, so daß nun der Druckanstieg entsprechend dem vorgegebenen Verhältnis mit der ursprünglichen, unbeeinflußten Einspritzrate fortgeführt wird. Mit der Federvorspannung und dem Ausweichweg AW kann somit eine bestimmte Einspritzverlaufsformung vorgenommen werden. Das führt zu einer vom Druck im Pumpenarbeitsraum gesteuerten vor allen Dingen auch für die Geräuschminderung im Niedriglastbereich wirksamen Reduzierung der Einspritzrate.In an alternative embodiment of the embodiment of the Invention according to Figure 1, the stop 14 comes into play. Will the Preload of the preloaded spring 12 is designed to be lower, so the escape piston 11 already at a lower pressure in the pump work space start at a lower injection rate to dodge. In this case you can go to a specific one Load speed range a reduction of the injection rate over a achieve a certain rotation angle range of the cam lift. In this The injection rate would then range according to the injection curve display with escape piston 11 (AWK) of the diagram in FIG. 3 over the angle of rotation α with a smaller slope until the Dodge piston comes to rest on the stop 14. From that point on If no more pressure medium is removed from the work space 7, then that now the pressure increase according to the predetermined ratio continued with the original, unaffected injection rate becomes. With the spring preload and the escape path AW can thus a specific injection course is made. The leads to a pressure controlled in the pump workspace above all Things also effective for noise reduction in the low load range Reduction of the injection rate.

Am Ende des jeweiligen Hochdruckförderhubes des Pumpenkolbens sinkt der Druck im Arbeitsraum 7 und es kann der Ausweichkolben 11 wieder die zuvor entnommene Flüssigkeitsmenge in den Arbeitsraum zurückfördern, so daß er für den nächsten Hochdruckförderhub wieder in Bereitschaft gebracht ist. In dieser Phase erfolgt dann auch wiederum eine ggf. notwendige Korrektur des Arbeitsraumdruckes mit Hilfe des Magnetventils 18.At the end of the respective high-pressure delivery stroke of the pump piston, it drops the pressure in the working space 7 and the evasive piston 11 can again convey the previously removed amount of liquid back into the work area, so that it is back in for the next high pressure delivery stroke Readiness is brought. In this phase it also takes place again a necessary correction of the working space pressure Using the solenoid valve 18.

Wie die Figur 4 erkennen läßt, ist es auch möglich, bei einer der Darstellung nach Figur 1 ähnlichen Ausgestaltung statt eines Ausweichkolbens ein vorgespanntes Rückschlagventil 33 zu verwenden, das bei einem voreingestellten Druck öffnet. Auch mit einem solchen Rückschlagventil 33 ist der Druck in dem Arbeitsraum 7 durch Kraftstoffentnahme ab einem bestimmten, durch den Öffnungsdruck des Rückschlagventils 33 eingestellten Schwellwert des Druckes im Arbeitsraum 7 bzw. im Pumpenarbeitsraum beeinflußbar. Damit ergibt sich ein Druckverlauf, wie er in Figur 8 im unteren Diagramm mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Die während des Förderhubs des Pumpenkolbens über das Rückschlagventil entnommene Kraftstoffmenge muß während der Saughubphase des Pumpenkolbens dann wieder über das Rückschlagventil 17 und die Drossel 19 aufgefüllt werden und mit Hilfe des Magnetventils 18 der Druck im Arbeitsraum 7 eingestellt werden, durch den der Verstellkolben 3 in die für den folgenden Förderhubbeginn richtige Stellung gebracht wird.As can be seen in FIG. 4, it is also possible to use one of the Illustration similar to Figure 1 embodiment instead of an evasive piston to use a biased check valve 33 that opens at a preset pressure. Even with one Check valve 33 is the pressure in the working space 7 due to fuel withdrawal from a certain one, through the opening pressure of the check valve 33 set pressure threshold in the work area 7 or in the pump workspace. This results in a Pressure curve, as shown in Figure 8 in the lower diagram with the dashed line Line is shown. The during the conveyor stroke of the Pump piston quantity of fuel withdrawn via the check valve must then again over the during the suction stroke phase of the pump piston Check valve 17 and the throttle 19 are filled and with With the help of the solenoid valve 18, the pressure in the working space 7 is set be through which the adjusting piston 3 in the for the following The correct position is brought at the beginning of the conveying stroke.

Eine demgegenüber verbesserte Lösung ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Abweichend von der Bauart nach der Figur 4 ist hier zusätzlich zum Magnetventil 18 und statt des Rückschlagventils 17 mit Drossel ein weiteres 2/2-Magnetventil 34 in die Druckmittelzuflußleitung 15 eingesetzt worden. Das zusätzliche Magnetventil 34 ermöglicht über einen großen Öffnungsquerschnitt ein schnelles Nachfüllen der über das Rückschlagventil 33 entwichenen Flüssigkeitsmenge. Vorzugsweise sind die beiden Magnetventile 18 und 34 so geschaltet, daß die Steuerung des Zulaufs und des Abflusses in der Saughubphase des Pumpenkolbens liegen.A solution that is improved in comparison is shown in FIGS. 5 and 6 shown. Deviating from the design according to Figure 4 is here in addition to the solenoid valve 18 and instead of the check valve 17 with a throttle a further 2/2 solenoid valve 34 in the pressure medium supply line 15 have been used. The additional solenoid valve 34 enables fast over a large opening cross-section Refill the amount of liquid escaped via the check valve 33. Preferably, the two solenoid valves 18 and 34 switched so that the control of the inflow and outflow in the suction stroke phase of the pump piston.

Figur 6 zeigt die Zuordnung der Magnetventilöffnungsphasen des Magnetventils 34 (MV 34) und des Magnetventils 18 (MV 18) im Verhältnis zur Nockenerhebungskurve über den Drehwinkel α. Dabei werden die Magnetventile 34 und 18 gegensinnig derart angesteuert, daß für eine Druckerhöhung im Arbeitsraum 7 das Magnetventil 18 eine kürzere Zeit geöffnet ist als das Magnetventil 34. Die Magnetventile können auch komplementär zueinander gesteuert werden mit einem variablen Tastverhältnis, wobei mit der Variation des Tastverhältnisses die Öffnungszeit des einen Ventils zu Lasten des anderen Ventils verändert wird.Figure 6 shows the assignment of the solenoid valve opening phases of the Solenoid valve 34 (MV 34) and the solenoid valve 18 (MV 18) in relation to the cam elevation curve via the angle of rotation α. Here the solenoid valves 34 and 18 are driven in opposite directions in such a way that for a pressure increase in the working space 7, the solenoid valve 18 a is open for a shorter time than the solenoid valve 34. The solenoid valves can also be controlled complementarily with one another variable duty cycle, with the variation of the duty cycle the opening time of one valve at the expense of the other Valve is changed.

Für eine hochgenaue Druckverlaufsformung und eine Begrenzung des höchsten Enddruckes im Pumpenarbeitsraum ist ein Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 7 und 8 vorgesehen. Die bereits in den vorher beschriebenen Figuren enthaltenen Teile werden hier mit derselben Positionszahl belegt.For a highly precise pressure curve shaping and a limitation of the highest final pressure in the pump workspace is an embodiment provided according to Figures 7 and 8. The already in the previous Described figures included parts are here with the same Position number occupied.

Ein Zylinder 1, in dem der über den Bolzen 6 mit dem nicht gezeigten Rollenring gekoppelte Verstellkolben 2 angeordnet ist, ist über eine Leitung 8 an die Druckmittelzuflußleitung 15 und die Druckmittelabflußleitung 16 angeschlossen. In der Druckmittelzuflußleitung 15 liegt wiederum das 2/2-Magnetventil 34 und in der Druckmittelabflußleitung 16 das 2/2-Magnetventil 18. Zur Erfassung des Druckes im Pumpenarbeitsraum oder im diesen Druck ebenfalls repräsentierenden Arbeitsraum 7 ist ein Drucksensor 35 vorgesehen, der symbolisch in der Zeichnung in Figur 7 mit der Leitung 8 verbunden ist und andererseits mit einer nicht gezeigten Regeleinrichtung in Verbindung steht, über die in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie auch beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 die Magnetventile 18 und 34 gesteuert werden, um den gewünschten Druck im Arbeitsraum 7 zur Förderbeginneinstellung zu steuern. Auf diese Weise ist hier eine Regelung für den Druckverlauf im Pumpenarbeitsraum geschaffen, wobei die Öffnungsphase des Magnetventils 18 zum Zwecke der Kraftstoffentnahme während des Hochdruckförderhubs des Pumpenkolbens wie die Diagramme nach Figur 8 oben erkennen lassen, in die konstruktiv vorgegebene Hochdruckförderphase des Pumpenkolbens verschoben ist, und zwar so weit, bis der Elementdruck im Pumpenarbeitsraum bzw. im Arbeitsraum 7 auf die vorgegebene Grenzlinie P1 gemäß dem unteren Diagramm von Figur 8 abgesenkt ist. Das Rückschlagventil 33 vom Ausführungsbeispiel nach Figur 5 entfällt in diesem Fall.A cylinder 1 in which the bolt 6 with the not shown Roller ring coupled adjusting piston 2 is arranged via a Line 8 to the pressure medium inlet line 15 and the pressure medium outlet line 16 connected. In the pressure medium inflow line 15 is again the 2/2 solenoid valve 34 and in the pressure medium drain line 16 the 2/2-solenoid valve 18. To measure the pressure in the Pump work room or in this pressure also representing Working space 7, a pressure sensor 35 is provided, which is symbolically in the drawing in Figure 7 is connected to the line 8 and on the other hand in connection with a control device, not shown stands, depending on how, depending on operating parameters also the solenoid valves 18 in the exemplary embodiment according to FIG. 5 and 34 can be controlled to the desired pressure in the work space 7 to control the start of funding. This way is here created a regulation for the pressure curve in the pump workspace, the opening phase of the solenoid valve 18 for the purpose of fuel withdrawal during the high pressure delivery stroke of the pump piston such as the diagrams shown in Figure 8 above, in the constructive predetermined high-pressure delivery phase of the pump piston is shifted, and so far until the element pressure in the pump workspace or in Working space 7 on the predetermined limit line P1 according to the lower one Diagram of Figure 8 is lowered. The check valve 33 from The embodiment according to FIG. 5 is omitted in this case.

Schließlich ist es auch denkbar, als indirekte Regelung des höchst erreichbaren Druckes im Pumpenarbeitsraum eine Regelung der Spritzdauer über die Kraftstoffentnahme aus dem Arbeitsraum 7 vorzusehen. Das ist besonders kostengünstig, wenn an dem Einspritzventil für die Regelung des Förderbeginns über die Magnetventile 34 und 18 sowieso ein zum Beispiel den Nadelhub des Einspritzventils messender Sensor vorhanden ist, der dann auch die Einspritzdauer mißt.Finally, it is also conceivable as an indirect regulation of the highest achievable pressure in the pump workspace a regulation of the spray duration to provide for the fuel withdrawal from the work space 7. This is particularly inexpensive if the injection valve for the Regulating the start of delivery via the solenoid valves 34 and 18 anyway for example a sensor measuring the needle stroke of the injection valve is present, which then also measures the injection duration.

Claims

Fuel injection pump for internal combustion engines having a pump piston which is driven by a cam drive and which encloses a pump working space in a pump cylinder, from which pump working space fuel is delivered under high pressure to a fuel injection valve during the delivery stroke of the pump piston, the cam drive having an essentially stationary part and a moving part driven by a drive shaft of the injection pump, of which parts one is provided with a cam track and of which the moving part, following the cam track, simultaneously moves the pump piston by means of which a reaction force is exerted via the cam track on the essentially stationary part, and having an adjustment piston (2) which encloses a working space (7) in a cylinder (1), which working space is supplied with pressurized medium from a pressurized medium source and is adjustably connected by the pressurized medium, against a return force (3), to the essentially stationary part of the cam drive, the reaction force being directed in the same direction as the return force and, with its adjustment, adjusts the beginning of the high-pressure delivery stroke of the pump piston relative to a rotational position of the drive shaft, and the pressurized medium pressure in the working space (7) is controlled to modify the beginning of the delivery stroke as a function of operating parameters of the internal combustion engine and having an extraction appliance for the controlled extraction of pressurized medium quantities from the working space (7) during the high-pressure delivery stroke of the pump piston, the working space (7) having a pressurized medium supply line (15) containing a control element (17, 34) and leading from the pressurized medium source and having a pressurized medium drain line (16), with an electrically controlled relief valve (18), leading to a relief space, by means of which the pressure in the working space (7) is controlled to modify the respective beginning of the delivery stroke in such a way that this is set in each case before the beginning of the delivery stroke of each pump piston delivery stroke, characterized in that the extraction of pressurized medium quantities through the extraction appliance is controlled as a function of the pressure in the working space or of this pressure in the pump working space which has an influence during the high-pressure delivery stroke.
Fuel injection pump according to Claim 1, characterized in that the extraction appliance consists of a pressure retention valve (33) which is continually connected to the working space (7) and by means of whose opening pressure, the variation in pressure in the working space (7) or in the pump working space is determined during the high-pressure delivery stroke of the pump piston.
Fuel injection pump according to Claim 1, characterized in that the extraction device has a movable wall (11) which is hydraulically adjacent to the working space (7) and is acted on at its back by a preloaded spring (12) which is set in such a way that the movable wall is adjusted after a certain pressure is reached in the working space or pump working space.
Fuel injection pump according to Claim 3, characterized in that a displacement limiting stop (14) is provided on the back of the movable wall (11) for the motion of the movable wall against the force of the preloaded spring (12) and the prescribed pressure lies in the middle range of the pressure which can be achieved by the pump piston over the operating range of the fuel injection pump during its respective delivery stroke.
Fuel injection pump according to Claim 3 or 4, characterized in that the preloaded spring is supported at a fixed location on the pump housing.
Fuel injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the control element in the pressurized medium supply line (15) is a non-return valve (17) which opens in the direction of the working space.
Fuel injection pump according to Claim 1, characterized in that the relief valve (18) is used as an extraction appliance and is open during at least part of the delivery stroke of the pump piston as a function of operating parameters.
Fuel injection pump according to Claim 7, characterized in that the relief valve (18) is opened as a function of the pressure reached in the pump working space after a specified pressure has been exceeded.
Fuel injection pump according to Claim 7, characterized in that the relief valve (18) is controlled by an injection duration regulation, the injection duration being measured by a sensor recording the duration of opening of an injection valve supplied by the injection pump.
Fuel injection pump according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the control element in the pressurized medium supply line is an electrically controlled supply valve (34).
Fuel injection pump according to Claim 10, characterized in that the relief valve (18) and the supply valve (34) are preferably activated in a pulsed manner with variable pulse duty factor between the operating periods in which the pump piston carries out its delivery stroke in order to modify the pressure in the working space (7) which controls the setting of the currently desired beginning of the delivery stroke.