DE19602474A1 - Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents
Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine KraftstoffeinspritzpumpeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff
abgabe- bzw. Einspritzpumpe für die hauptsächliche Anwen
dung in einem Dieselmotor und im besonderen auf eine Ein
spritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine verteilerartige
Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. Verteiler-Kraftstoffein
spritzpumpe mit einem Öldruck-Steuer- bzw. Regelventil, das
gemäß einem Steuersignal einer elektronischen Steuereinheit
(ECU) zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts der
Kraftstoffeinspritzpumpe betätigt wird.
Wie z. B. in der Japanischen ersten (ungeprüften) Ge
brauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-110640 offenbart, ist
bei der Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe für den Diesel
motor ein Zeitsteuervorrichtungskolben bzw. ein Zeitsteuer
kolben zur Änderung des Versatz- bzw. Verstellzeitpunkts
einer Nocke bzw. einer Kurvenscheibe vorgesehen. Die zeit
lich gesteuerte Verstellung bzw. der Verstellzeitpunkt der
Kurvenscheibe steuert den Verstellzeitpunkt eines Kolbens,
der für die Hochdruck-Kraftstoffzufuhr vorgesehen ist. Zwi
schen Druckkammern, die auf entgegengesetzt angeordneten
Seitenflächen bzw. Seiten des Zeitsteuer-Kolbens zur Ein
stellung einer auf den Zeitsteuer-Kolben aufgebrachten
Druckdifferenz angeordnet sind, ist ein Öldruck-Regelventil
vorgesehen, um die Stellung des Zeitsteuer-Kolbens zu steu
ern. Die Position bzw. die Stellung des Zeitsteuerkolbens
legt den Verstellzeitpunkt der Kurvenscheibe so fest, daß
der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt über die Kolbenbewegung
gesteuert wird.
In der Japanischen ersten (ungeprüften) Gebrauchsmusterver
öffentlichung Nr. 56-173736 ist beispielsweise ein Öldruck-Regelventil
in der Form eines Solenoidventils ausgebildet.
Dementsprechend kann durch Steuerung der elektrischen Ener
giezufuhr und Unterbrechung der Energiezufuhr zu einer
Wicklung bzw. Spule des Solenoidventils zur Änderung einer
Druckdifferenz auf einen Zeitsteuer-Kolben für die Einstel
lung einer Stellung des Zeitsteuer-Kolbens der Kraftstof
feinspritzzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzpumpe elektro
nisch gesteuert werden.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel des im allgemeinen mit der Num
mer 80 gekennzeichneten herkömmlichen Öldruck-Regelventils.
Eine Verbindung zwischen den Kanälen 41 und 42 wird durch
Steuerung der Energiezufuhr zu einer Spule 54 bestimmt.
Genauer gesagt wird, wenn die Spule 54 elektrisch angeregt
bzw. dieser Energie zugeführt wird, ein mit einer Ven
tilnadel 98 einstückig ausgebildeter Anker 52 gegen eine
vorspannende Kraft der Feder 57 zu einem Stato 53 hin ange
zogen, so daß er sich in der Figur so lange nach rechts be
wegt, bis eine dazwischenliegende Oberfläche 99 der Ventil
nadel 98 an eine Scheibe 100 anstößt. Auf diese Weise wird
das Öldruck-Regelventil geöffnet, um eine Verbindung zwi
schen den Kanälen 41 und 42 einzurichten. Ein Ventilhub l₇
beträgt gleichzeitig l₇ = 0,7 mm. Ein Luftspalt l₈, als ein
Abstand zwischen dem Anker 52 und dem Stator 53, steht mit
dem Ventilhub l₇ derart in Beziehung, daß l₈ = l₇ + 0,05
mm. Dementsprechend ist l₈ = 0,75 mm, wenn das Ventil 80
geschlossen ist, wogegen l₈ = 0,05 mm ist, wenn das Ventil
80 offen ist. Wenn die Energiezufuhr zur Spule 54 unter
brochen wird, bewegt sich der mit der Ventilnadel 98 ein
stückig ausgebildete Anker 52 aufgrund der vorspannenden
Kraft der Feder 57 in der Figur derart nach links, daß das
Ventil 80 geschlossen wird.
In den letzten Jahren wurde, wobei man der Verschärfung der
Abgasregulierung folgte, die synchrone Steuerung in Bezug
auf die Motordrehzahl auch für das Öldruck-Regelventil in
der Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für die in der Ja
panischen ersten (ungeprüften) Patentveröffentlichung Nr.
62-101865 beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe gefordert.
Dies erfordert zwangsläufig ein Hochgeschwindigkeits-An
sprechen bzw. ein sehr schnelles Ansprechen der Ventilnadel
98. Jedoch benötigt das in der Fig. 14 dargestellte her
kömmliche Öldruck-Regelventil 80 vom Zeitpunkt der Energie
zufuhr zur Spule 54 bis zum Zeitpunkt des Ventilöffnens
eine lange Zeitspanne; d. h., daß das Ventilöffnungs-An
sprechen in deutlichem Maße schwach erfolgt. Somit bestand
das Verlangen nach einem Öldruck-Regelventil mit einem ver
besserten Ventilöffnungs-Ansprechen.
Zur Verbesserung des Ventilöffnungs-Ansprechen des Ventils
80, d. h. der Ventilnadel 98, ist es wesentlich, den Zeit
raum von der Energiezufuhr zur Spule 54 bis zur Erzeugung
einer ausreichenden Zugkraft zu verkürzen. Um dies zu
erreichen, ist es wirksam, die Anzahl der Spulenwindungen N
zu reduzieren, so wie es in der Fig. 15 gezeigt ist. Jedoch
ist zur Erreichung der gleichen Zugkraft bei einer
Reduzierung der Zahl der Spulenwindungen N eine größere
Strommenge erforderlich, so daß sich bei einem Antriebs
schaltkreis bzw. einer Antriebsschaltung für das Ventil 80
die Kosten erhöhen.
Andererseits kann durch eine Verringerung des Luftspalts 18
die größere Zugkraft mit einem kleineren Strom erreicht
werden, wie es in der Fig. 16 gezeigt ist. Da der Ventilhub
l₇ in diesem Fall zwangsläufig reduziert werden sollte,
kann eine ausreichende große Durchgangsfläche zwischen den
Kanälen 41 und 42 über eine Nut 98a der Ventilnadel 98 je
doch nicht erzielt werden.
Mittlerweile wurde aufgrund der kürzlichen Forderung nach
einer Kostenreduzierung vorgeschlagen, die Kosten des Öl
druck-Regelventils durch Verwendung einiger Teile eines
Kraftstoffeinspritzventils (eines Soleonidventils) für den
Ottokraftstoff- bzw. Benzinmotor zu reduzieren, da die Ben
zinmotoren in großer Anzahl hergestellt wurden. Beispiele
sind in den Japanischen ersten (ungeprüften) Patentveröf
fentlichungen Nr. 60-132038 und 2-211374 gezeigt. Fig. 17
zeigt das in der ersteren Veröffentlichung beschriebene Öl
druck-Regelventil, das im allgemeinen mit 101
gekennzeichnet ist.
In der Fig. 17 ist während eines einen Hochdruck-Kraftstoff
zuführenden Hubs eines Kolbens (nicht dargestellt) ein
Zeitsteuer-Kolben 21 aufgrund einer über einen Gleitstift
bzw. Schieberstift 19 von einer Plankurvenscheibe (nicht
dargestellt) aufgebrachten Reaktionskraft in der Figur nach
oben gedrängt. Somit erhöht sich der Druck in einer Zeit
steuer-Hochdruckkammer 22 proportional zum Kraftstoffein
spritzdruck während der Hochdruck-Kraftstoffzufuhr durch
den Kolben. Die Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 steht über
einen Kanal 103 mit einer Gehäusekammer 102 und weiterhin
über einen in einem Ventilkörper 104 ausgebildeten Kanal
105 mit einem rund um eine Ventilnadel 106 angeordneten Ka
nal 107 in Verbindung. Da der Kanal 107 weiterhin mit einer
Federkammer 108 in Verbindung steht, herrscht in der Feder
kammer 108 der gleiche Druck wie in der Zeitsteuer-Hoch
druckkammer 22. Da andererseits in einer Zeitsteuer-Nieder
druckkammer 24 ein Druck vorherrscht, der ständig niedriger
ist, als der in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22, unter
liegt eine über einen Kanal 109 mit der Zeitsteuer-Nieder
druckkammer 24 in Verbindung stehende Kammer 110 ebenfalls
dem niedrigen Druck. Wenn sich bei dieser Anordnung der
Druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 erhöht, dann er
höht sich auch der Druck in der Federkammer 108, und zwar
so, daß die Ventilnadel 106 mit einer erhöhten Kraft in der
Figur nach links gedrängt wird, was einer Ventilöffnungs
richtung des Öldruck-Regelventils 101 entgegengerichtet
ist. Dementsprechend ändert sich das Ventilöffnungs-Anspre
chen des Ventils 101 in Abhängigkeit vom Druck in der Zeit
steuer-Hochdruckkammer 22. Somit kann der Kraftstoffein
spritzzeitpunkt nicht genau gesteuert werden.
Da desweiteren der Druck in der Gehäusekammer 102 ebenfalls
auf einen hohen Wert ansteigt, immer wenn der Kolben die
Hochdruck-Kraftstoffzufuhr erreicht, dann nimmt das Öl
druckregelventil 101 wiederholt bzw. mehrmals Belastungen
in der Figur nach rechts derart auf, daß die Bolzen 111,
mittels denen das Ventil 101 an einem Gehäuse 17 befestigt
ist, einem Ermüdungsversagen unterliegen.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in
der Bereitstellung einer verbesserten Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung
für eine Kraftstoffeinspritzpumpe.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist eine
Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine Kraftstof
feinspritzpumpe einen Zeitsteuer-Zylinder auf, eine Zeit
steuer-Hochdruckkammer und eine Zeitsteuer-Niederdruckkam
mer, die an entgegengesetzt angeordneten Endabschnitten des
Zeitsteuer-Zylinders vorgesehen sind, einen im Zeitsteuer-Zylinder
verschieblich aufgenommenen und in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer
und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer
beweglichen Zeitsteuer-Kolben, um einen
Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einzustellen, und ein Öldruck-Regelventil
zur Änderung eines Kraftstoffdrucks in
wenigstens einer der Zeitsteuer-Hochdruckkammer und der
Zeitsteuer-Niederdruckkammer. Das Öldruck-Regelventil weist
einen Ventilkörper auf, einen im Ventilkörper ausgebildeten
Ventilzylinder mit einem Ventilsitz, wobei der Ventilsitz
eine erste kegelstumpfartige Oberfläche hat, eine im
Ventilzylinder verschieblich aufgenommene und durch eine
Steuereinheit bewegliche Ventilnadel, wobei die Ventilnadel
eine zweite kegelstumpfartige Oberfläche hat, um zum
Schließen des Öldruck-Regelventils mit der ersten
kegelstumpfartigen Oberfläche eingriffsmäßig
zusammenzuwirken, und zum Öffnen des Öldruck-Regelventils
von der ersten kegelstumpfartigen Oberfläche außer Eingriff
zu treten, und eine Einrichtung zur Einleitung eines auf
die Ventilnadel an ihrem einen axialen Endabschnitt
aufgebrachten Kraftstoffdrucks zu ihrem entgegengesetzt
angeordneten axialen Endabschnitt, um die auf die
Ventilnadel an ihren entgegengesetzt angeordneten Endab
schnitten aufgebrachten Kraftstoffdrücke auszugleichen, wo
bei die ersten und zweiten kegelstumpfartigen Oberflächen,
wenn sie eingriffsmäßig zusammenwirken, eine kreisförmige
Abdichtlinie ausbilden, an der die erste und zweite
kegelstumpfartige Oberfläche aneinanderstoßen, wobei die
kreisförmige Abdichtlinie einen Durchmesser aufweist, der
im wesentlichen der gleiche ist wie ein Durchmesser der
Ventilnadel.
Es kann angeordnet sein, daß die einen Druck einleitende
Einrichtung einen in der Ventilnadel ausgebildeten Verbin
dungskanal aufweist.
Es kann angeordnet sein, daß stromaufwärts des Ventilsitzes
ein Filter vorgesehen ist.
Es kann angeordnet sein, daß der Filter eine Filteröffnung
hat, die kleiner ist, als ein maximaler Hub der Ventilna
del.
Es kann angeordnet sein, daß eine Ventilöffnungsrichtung
der Ventilnadel einer Strömungsrichtung des durch das Öl
druck-Regelventil strömenden Kraftstoffs im wesentlichen
entgegengerichtet ist, wenn dieses offen ist.
Es kann angeordnet sein, daß die Ventilnadel erste und
zweite axiale Seitenflächen bzw. Seiten aufweist, daß die
erste axiale Seite bezüglich der zweiten axialen Seite in
Ventilöffnungsrichtung angeordnet ist und daß die Ventilna
del die kegelstumpfartige Oberfläche an der zweiten Seite
aufweist.
Es kann angeordnet sein, daß eine Ventilöffnungsrichtung
der Ventilnadel im wesentlichen die selbe ist, wie eine
Strömungsrichtung des durch das Öldruck-Regelventil strö
menden Kraftstoffs, wenn dieses offen ist.
Es kann angeordnet sein, daß die Ventilnadel erste und
zweite axiale Seiten aufweist, daß die erste axiale Seite
bezüglich der zweiten axialen Seite in Ventilöffnungsrich
tung angeordnet ist, und daß die Ventilnadel die kegel
stumpfartige Oberfläche an der ersten Seite aufweist.
Es kann angeordnet sein, daß eine Neigung der ersten kegel
stumpfartigen Oberfläche kleiner ist, als eine Neigung der
zweiten kegelstumpfartigen Oberfläche.
Es kann angeordnet sein, daß eine Neigung der ersten kegel
stumpfartigen Oberfläche größer ist, als eine Neigung der
zweiten kegelstumpfartigen Oberfläche.
Es kann angeordnet sein, daß der Ventilkörper in einem Ge
häuse aufgenommen ist, und daß zwischen dem Gehäuse und dem
Ventilkörper ein O-Ring vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend gege
benen ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen bestens verstanden werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht, die einen systematischen Auf
bau einer Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe mit
einer Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung einer
Zeitsteuer-Hochdruckkammer-Steuerungsart zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die einen systematischen Auf
bau einer Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe mit
einer Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung einer
Zeitsteuer-Niederdruckkammer-Steuerungsart zeigt;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die eine Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung
für eine Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Öldruck-Re
gelventil in Verbindung mit einem Zeitsteuer-Zylin
der veranschaulicht ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die das in Fig. 3 gezeigte Öl
druck-Regelventil in einer Vergrößerung zeigt;
Fig. 5 eine Schnittansicht, die einen Hauptabschnitt des
in Fig. 4 gezeigten Öldruck-Regelventils zeigt;
Fig. 6 eine Schnittansicht, die eine Modifikation der er
sten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 eine Schnittansicht, die ein Öldruck-Regelventil
gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung in einer Vergrößerung zeigt;
Fig. 8 eine. Schnittansicht, die einen Hauptabschnitt des
in der Fig. 7 gezeigten Öldruck-Regelventils zeigt;
Fig. 9 eine Schnittansicht, die eine Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung
für eine Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Öldruck-Re
gelventil in Verbindung mit einem Zeitsteuer-Zylin
der veranschaulicht ist;
Fig. 10 eine Schnittansicht, die das in der Fig. 9 gezeigte
Öldruck-Regelventil in einer Vergrößerung zeigt;
Fig. 11 eine in der Fig. 10 entlang der Linie A-A entnom
mene Schnittansicht;
Fig. 12 eine in der Fig. 10 entlang der Linie B-B entnom
mene Schnittansicht;
Fig. 13 eine Schnittansicht, die eine Modifikation der
dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 14 eine Schnittansicht, die ein Öldruck-Regelventil in
einer herkömmlichen Einspritzzeitpunkt-Steuervor
richtung zeigt;
Fig. 15 ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen der
Anzahl der Spulenwindungen und einer Zugkraft
bezüglich der Zeit zeigt, d. h. einen Zusammenhang
zwischen der Anzahl der Spulenwindungen und einem
Ventilöffnungs-Ansprechen eines Öldruck-Regel
ventils;
Fig. 16 ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen einem
Luftspalt und einer Zugkraft bezüglich des Produkts
der Stromgröße und der Anzahl der Spulenwindungen
zeigt; und
Fig. 17 eine Schnittansicht, die ein Öldruck-Regelventil in
einer anderen herkömmlichen Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung
zeigt.
Nachfolgend werden nun unter Bezugnahme der begleitenden
Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Er
findung beschrieben. In den Figuren, wobei auch die den
Stand der Technik darstellenden Figuren enthalten sind,
stellen die selben Zeichen oder Symbole die selben oder
gleichen Bauteile dar.
Vor der Beschreibung einer Einspritzzeitpunkt-Steuervor
richtung erfolgt zuerst eine Erläuterung eines darin ver
wendeten Öldruck-Regelventils für eine Kraftstoffeinspritz
pumpe gemäß jeder der bevorzugten Ausführungsformen bezüg
lich zwei Zeitsteuervorrichtungsarten für die Kraftstof
feinspritzpumpen, d. h. bezüglich der Zeitsteuer-Hochdruck
kammer-Steuerungsart und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer-Steuerungsart.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Verteiler-Kraftstoffein
spritzpumpe 1 mit einer Zeitsteuervorrichtung oder einer
Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28 der Zeitsteuer-
Hochdruckkammer-Steuerungsart. Eine Antriebswelle 2 wird
durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben, so daß
sie sich mit der halben Geschwindigkeit der Motorgeschwin
digkeit dreht. Ein Signalrotor 3 ist koaxial auf der An
triebswelle 2 angebracht und auf seinem Umfang mit einer
Vielzahl von Zähnen ausgebildet. 4 bezeichnet einen Ge
schwindigkeitssensor gegenüber dem mit Zähnen versehenen
Umfang des Signalrotors 3. Der Geschwindigkeitssensor 4 er
zeugt mittels der durch die Zähne des Signalrotors 3 verur
sachten elektromagnetischen Induktion ein von der Drehge
schwindigkeit der Antriebswelle 2 und somit von der Motor
geschwindigkeit abhängiges Impulssignal und gibt dieses an
eine elektronische Steuereinheit (ECU) 5 ab. Die ECU 5 ent
hält Antriebsschaltkreise für den Antrieb eines Überström
ventils 18 und eines Öldruck-Regelventils 27. An die An
triebswelle 2 sind eine Plankurvenscheibe 7 angeschlossen,
die einen Kolben 6 für die Kraftstoffzufuhr bei Hochdruck
antreibt, und eine flügelartige bzw. Flügelzellen-Kraft
stoffzufuhr- bzw. -förderpumpe 8, die den Kraftstoff aus ei
nem Kraftstofftank (nicht dargestellt) zur Kraftstoffein
spritzpumpe 1 zuführt. Die Plankurvenscheibe 7 ist mit dem
Kolben 6 einstückig ausgebildet und mittels einer Feder 9
gegen eine auf einem Rollenring 10 angeordnete Rolle 11 ge
drückt.
Dementsprechend fährt ein konvexer Abschnitt der Plankur
venscheibe 7 an der Rolle 11 auf und ab, wenn die Plankur
venscheibe 7 durch die Antriebswelle 2 gedreht wird, und
zwar so, daß die Plankurvenscheibe 7 zusammen mit dem ein
stückig ausgebildeten Kolben 6 die drehende, hin- und her
gehende Bewegung entlang einer Achse des Kolbens 6 aus
führt. Der Kolben 6 ist in einer Zylinderbohrung 12a eines
Pumpenzylinders 12 aufgenommen und definiert an seinem
Endabschnitt bzw. an seiner Spitze eine Druckkammer 13. Das
Volumen der Druckkammer 13 wird aufgrund der hin- und
hergehenden Bewegung des Kolbens 6 erhöht und verringert,
während aufgrund der Drehbewegung des Kolbens 6 eine
Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung mit der Druckkammer 13
wahlweise in Verbindung stehen. Der auf ca. 10 atm.
verdichtete und aus einer Auslaßöffnung 14 der
Kraftstofförderpumpe 8 abgegebene Kraftstoff wird in einer
Kraftstoffkammer 15 gespeichert. Der in der
Kraftstoffkammer 15 gespeicherte Kraftstoff wird in die
Druckkammer 13 gesaugt und auf einen hohen Druck
verdichtet, um bei einem gegebenen Zeitpunkt einem Kraft
stoffeinspritzventil 16 zugeführt zu werden, von wo der
verdichtete Kraftstoff in eine Brennkammer (nicht darge
stellt) des Motors abgegeben bzw. eingespritzt wird. Das
Überströmventil 18 ist in einem Gehäuse 17 der Kraftstof
feinspritzpumpe 1 zur Entspannung des Drucks in der Druck
kammer 13 vorgesehen. Durch Steuern des Öffnens und Schlie
ßens des Überströmventils 18 mittels der ECU 5 kann ein Be
ginnzeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung, eine Kraftstof
feinspritzmenge und eine Kraftstoffeinspritzrate gesteuert
werden.
Der Rollenring 10 darf sich innerhalb eines gegebenen Win
kelbereichs bezüglich einer Achse der Antriebswelle 2 dre
hen. Mit dieser Winkelverstellung des Rollenrings 10 bewe
gen sich ein zylindrischer äußerer Umfang 10a und die Rolle
11 in einer Drehrichtung des Rollenrings 10. Wenn der kon
vexe Abschnitt der Plankurvenscheibe 7 auf der Rolle 11
fährt, wird auf diese Weise eine zeitliche Steurung bzw.
ein Zeitpunkt derart verändert, daß der Kraftstoffein
spritzzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzpumpe 1 verändert
werden kann. Um den Rollenring 10 zu drehen, erstreckt sich
ein Schieberstift 19 aus dem Rollenring 10 in der Fig. 1
nach unten, um mit dem Zeitsteuer-Kolben 21 an seinem unte
ren Endabschnitt eingriffsmäßig zusammenzuwirken. Der
Zeitsteuer-Kolben 21 ist in einem im Gehäuse 17
ausgebildeten Zylinder 20 aufgenommen, so daß er in einer
hin- und hergehenden Art und Weise in der Fig. 1 nach
rechts und links verschieblich ist.
In der Fig. 1 steht eine rechts vom Zeitsteuer-Kolben 21
angeordnete Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 über eine im
Zeitsteuer-Kolben 21 ausgebildete Drossel 23 mit der Kraft
stoffkammer 15 in Verbindung und nimmt somit den durch die
Kraftstofförderpumpe 8 verdichteten Kraftstoff auf. Der auf
die Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 aufgebrachte Druck drängt
den Zeitsteuer-Kolben 21 in der Figur nach links. Anderer
seits ist eine Feder 25 in einer links vom Zeitsteuer-Kol
ben 21 befindlichen Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 ange
ordnet, um den Kolben in der Figur nach rechts zu drängen.
Die Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 steht mit einer Einlaß
öffnung 26 der Kraftstofförderpumpe 8 in Verbindung und ist
somit im Betrieb ständig einem Niederdruck ausgesetzt. Der
auf die Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 aufgebrachte Kraft
stoff- oder Öldruck ändert sich in Abhängigkeit von der Mo
torgeschwindigkeit und somit von der Drehgeschwindigkeit
der Antriebswelle 2. Der Zeitsteuer-Kolben 21 bewegt sich
in eine Position, in der sich eine durch den Kraftstoff
druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 verursachte Vor
spannkraft und eine Vorspannkraft der Feder 25 in der Zeit
steuer-Niederdruckkammer 24 im Gleichgewicht befinden. Auf
diese Weise wird der Rollenring 10 über den Schieberstift
19 dementsprechend gedreht, um eine Winkelposition der
Rolle 11 so zu bestimmen, daß sich der Kraftstoffeinspritz
zeitpunkt in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit än
dert. Weiterhin ist der Kolben 21 während eines einen Hoch
druck-Kraftstoff zuführenden Hubs des Kolbens 6 über den
Schieberstift 19 aufgrund einer über den Kolben 6 auf die
Plankurvenscheibe 7 aufgebrachten Reaktionskraft in der Fi
gur derart nach rechts gedrängt, daß die Hochdruckkammer 22
zeitweise auf einen hohen Wert verdichtet wird.
Das in der Form eines Solenoidventils ausgebildete Öldruck-Regelventil
27 ist zwischen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer
22 und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 zwischengeschal
tet. Das Öldruck-Regelventil 27 ist an die ECU 5 elektrisch
angeschlossen. Die ECU 5 steuert das Öffnen und Schließen
des Ventils 27, um den Druck in der Zeitsteuer-Hochdruck
kammer 22 durch teilweises Entspannen des Drucks in der
Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 zur Zeitsteuer-Niederdruck
kammer 24 einzustellen, wodurch eine Stellung des Zeit
steuer-Kolbens 21 und somit eine Winkelstellung des Rollen
rings 10 verändert wird, um den Kraftstoffeinspritzzeit
punkt zu steuern.
In der Fig. 1 bilden der Zeitsteuer-Zylinder 20, der Zeit
steuer-Kolben 21, der Rollenring 10, das Öldruck-Regelven
til 27 und dergleichen die Einspritzzeitpunkt-Steuervor
richtung 28 für die Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe 1.
Für ein besseres Verständnis sind die Antriebswelle 2 und
der Zeitsteuer-Kolben 21 in der Fig. 1 zueinander parallel
dargestellt. Jedoch ist letzterer tatsächlich senkrecht zum
ersteren angeordnet, um die vorhergehende Arbeitsweise zu
erreichen. Ähnlicherweise ist eine Welle der Kraftstofför
derpumpe 8 in Wirklichkeit eine Verlängerung der Antriebs
welle 2 auf der selben Achse, obwohl in der Fig. 1 die
Welle der Kraftstofförderpumpe 8 senkrecht zur Antriebs
welle 2 dargestellt ist.
Der vorhergehende Geschwindigkeitssensor 4 ist auf dem äu
ßeren Umfang 10a des Rollenrings 10 befestigt. Ein Aus
gangssignal des Geschwindigkeitssensors 4 wird in die ECU 5
eingegeben. Wie in der Fig. 1 gezeigt, wird in die ECU 5
weiterhin, z. B., ein Anzeigesignal des oberen Totpunkts
(OT) des Motors eingegeben, ein Anzeigesignal des die Mo
torlast darstellenden Öffnungsgrades für ein
Beschleunigungsstellglied und ein Anzeigesignal mit der
Motorkühlmitteltemperatur von einem Wassertemperatursensor.
Fig. 2 zeigt einen Aufbau einer Verteiler-Kraftstoffein
spritzpumpe 1′ mit einer Zeitsteuervorrichtung oder einer
Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28′ der Zeitsteuer-Niederdruckkammer-Steuerungsart.
Der in der Fig. 2 gezeigte
Aufbau ist großenteils im wesentlichen der selbe, wie der
in der Fig. 1 gezeigte Aufbau. Dementsprechend wird die
Erläuterung derselben oder ähnlichen Bauteile ausgelassen,
wobei die selben Zeichen wie in der Fig. 1 zugeteilt
werden.
In der Fig. 2 steht eine rechts vom Zeitsteuer-Kolben 21
angeordnete Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 über eine Drossel
23 mit einer Kraftstoffkammer 15 in Verbindung und nimmt
somit den durch eine Kraftstofförderpumpe 8 auf ca. 10 atm.
verdichteten Kraftstoff auf. Eine Zeitsteuer-Feder 25 ist
in einer links vom Zeitsteuer-Kolben 21 befindlichen Zeit
steuer-Niederdruckkammer 24 angeordnet. Die Zeitsteuer-Nie
derdruckkammer 24 steht über eine Drossel 29 mit einer Ein
laßöffnung 26 der Kraftstofförderpumpe 8 in Verbindung.
Dementsprechend wird durch Einstellen einer aus der Kraft
stoffkammer 15 in die Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 ein
geleitete Kraftstoffmenge mittels eines Öldruck-Regelven
tils 27 in der Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 ein Druck in
einem Bereich von 1 Atmosphärendruck bis auf etwa 10 atm.
bestimmt, was dem Druck in der Kraftstoffkammer 15 gleich
ist. Die Position des Zeitsteuer-Kolbens 21 wird aufgrund
eines Gleichgewichtszustands zwischen einer durch eine
Druckdifferenz auf dem Zeitsteuer-Kolben, d. h. zwischen
der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 und der Zeitsteuer-Nie
derdruckkammer 24, erzeugten Kraft und einer Vorspannkraft
der Zeitsteuer-Feder 25 bestimmt.
Nachstehend wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis
5 eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die eine Einspritzzeit
punkt-Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe
zeigt, bei der ein Öldruck-Regelventil 27 in Verbindung mit
einem Zeitsteuer-Zylinder 20 veranschaulicht ist. Wie be
wußt ist, wird das Öldruck-Regelventil 27 in der Fig. 3 für
die Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung der in der Fig. 1
dargestellten Hochdruckkammer-Steuerungsart verwendet. Das
Öldruck-Regelventil 27 ist unter Verwendung eines Flansches
30 und von Bolzen 31 an einem Gehäuse 17 befestigt. Ein
Ventilkörper 40 ist seine Mitte hindurch mit einem Ventil
zylinder 44 zur verschieblichen Aufnahme einer Ventilnadel
43 darin ausgebildet. Der Ventilzylinder 44 weist einen
ringförmigen Kanal 60 und einen Kanal 61 stromabwärts des
ringförmigen Kanals 60 auf. Der ringförmige Kanal 60 und
der Kanal 61 bilden in kooperativer Weise einen Ventilsitz
37 für die Ventilnadel 43 aus. Der Ventilkörper 40 ist im
Gehäuse 17 eingesetzt. Der ringförmige Kanal 60 steht über
einen im Ventilkörper 40 ausgebildeten Kanal 32 und einen
im Gehäuse 17 ausgebildeten Kanal 41 mit einer Zeitsteuer-Hochdruckkammer
22 in Verbindung. Andererseits steht der
Kanal 61 über einen im Ventilkörper 40 ausgebildeten Kanal
33 und einen im Gehäuse 17 ausgebildeten Kanal 42 in Ver
bindung mit einer Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24.
Bei der Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28′ der Zeit
steuer-Niederdruckkammer-Steuerungsart, wie es in der Fig.
2 gezeigt ist, steht der ringförmige Kanal 60 über den Ka
nal 32 mit der Kraftstoffkammer 15 in Verbindung, anstatt
mit der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22.
Fig. 4 zeigt das in der Fig. 3 dargestellte Öldruck-Regel
ventil 27 in einer Vergrößerung. Im Ventilzylinder 44 ist
die Ventilnadel 43 angeordnet, so daß sie in der Figur nach
rechts und links verschieblich ist. Ein Anker 52 ist durch
eine Preßpassung an der, in der Figur rechten Seite der
Ventilnadel 43 befestigt. Der Anker 52 befindet sich einem
Stator 53 gegenüber, wobei ein Abstand (Luftspalt) l₂ da
zwischenliegt. Im Stator 53 ist eine Federkammer 62 ausge
bildet, in der eine Feder 57 angeordnet ist, um den Anker
52 in der Figur nach links zu drängen.
Dementsprechend stößt der Endabschnitt bzw. die Spitze der
Ventilnadel 43 an den Ventilsitz 37 an, wenn die
Energiezufuhr zu einer Spule 54 unterbrochen ist, d. h.,
die Ventilnadel 43 sitzt auf dem Ventilsitz 37, so daß das
Öldruck-Regelventil 27 geschlossen ist, um eine Verbindung
zwischen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 und der
Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24 zu unterbrechen.
Andererseits wird, wenn der Spule 54 Energie zugeführt
wird, der Anker 52 durch den Stator 53 angezogen, so daß er
sich gegen die Vorspannkraft der Feder 57 in der Figur nach
rechts bewegt, und zwar so, daß der Endabschnitt der mit
dem Anker 52 einstückig ausgebildeten Ventilnadel 43 vom
Ventilsitz 37 getrennt ist. Somit ist das Öldruck-Regelventil
27 offen, um eine Verbindung zwischen der
Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer
24 einzurichten. Ein Ventilhub l₁ der
Ventilnadel 43 beträgt gleichzeitig l₁ = 0,12 mm. Die Hub
bewegung der Ventilnadel 43 wird also an einer Position be
endet, an der die rechte Schulter 47 der Ventilnadel 43 an
eine Scheibe 59 anstößt. Der Luftspalt l₂ beträgt l₂ = 0,17
mm, wenn das Ventil geschlossen ist, wogegen l₂ = 0,05 mm,
wenn das Ventil offen ist.
Da es vorzuziehen ist, unter Annahme eines Ausfalls bzw.
Versagens der Spule 54 den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
meist vorzustellen, anstatt zu verzögern, ist das Öldruck-Regelventil
27 so angeordnet, daß es normalerweise
geschlossen ist, wie es oben beschrieben ist.
Die Spule 54 ist um einen Spulenkörper 49 gewickelt und in
einem Gehäuse 39 aufgenommen. Ein in der Figur linker
Endabschnitt des Gehäuses 39 ist abgedichtet bzw.
verstemmt, um den Ventilkörper 40 daran zu befestigen, und
ein rechter Endabschnitt davon ist ebenfalls verstemmt, um
den Stator 53 usw. zu befestigen.
Nun wird unter Bezugnahme der Fig. 5 ein Aufbau um einen
Endabschnitt der Ventilnadel 43 oder ein Sitzbereich des
Öldruck-Regelventils 27 beschrieben. Fig. 4 zeigt bekann
terweise den Zustand in dem das Ventil geschlossen ist, wo
gegen Fig. 5 den Zustand zeigt, in dem das Ventil geöffnet
ist. Im Ventilkörper 40 ist der ringförmige Kanal 60 um die
Ventilnadel 43 herum und der Kanal 61 stromabwärts des
ringförmigen Kanals 60 oder der Ventilnadel 43 ausgebildet.
Die Verbindung zwischen den Kanälen 60 und 61 wird mittels
der Zusammenarbeit des Ventilsitzes 37 und der Ventilnadel
43 eingerichtet oder verhindert. Ein Ventildurchmesser d₁
der Ventilnadel 43 beträgt 5,0 mm und eine Neigung θ₁ einer
kegelstumpfartigen an der Spitze der Ventilnadel 43 ausge
bildeten Oberfläche 38 beträgt θ₁ = 93° Andererseits be
trägt eine Neigung θ₂ einer kegelstumpfartigen Oberfläche
des Ventilsitzes 37 θ₂ = 90°, ein Durchmesser am rechten
Endabschnitt oder ein größter Durchmesser d₂ der
kegelstumpfartigen Oberfläche des Ventilsitzes 37 beträgt
d₂ = 5,1 mm, und ein Durchmesser d₃ des Kanals 61 beträgt
d₃ = 4,4 mm. Wenn d₃ bezüglich d₂ zu groß ist, ist eine
Fläche des Ventilsitzes 37 nicht ausreichend, so daß die
Oberfläche des Ventilsitzes 37 abgenutzt wird. Wenn
andererseits d₃ bezüglich d₂ zu klein ist, neigt der
Kraftstoff dazu, aufgrund der Rauheit beim Verarbeiten der
kegelstumpfartigen Oberfläche 38 sogar leicht
durchzusickern, auch wenn die Ventilnadel 43 auf dem
Ventilsitz 37 sitzt. Da der Druck des durchsickernden
Kraftstoffs eine Kraft zum Verschieben der Ventilnadel 43
in der Figur nach rechts erhöht, führt dies zu einem Versa
gen beim Ventilschließen.
Bei der vorhergehenden Anordnung um den Endabschnitt der
Ventilnadel 43, stößt ein Abdichtrand 36 der kegelstumpfar
tigen Oberfläche 38 an die Oberfläche des Ventilsitzes 37
dicht an, um eine Verbindung zwischen den Kanälen 60 und 61
zu verhindern, wenn das Ventil geschlossen ist. Der
Abdichtrand 36 bildet eine kreisförmige Linie aus, an der
die kegelstumpfartige Oberfläche 38 der Ventilnadel 43 und
die kegelstumpfartige Oberfläche des Ventilsitzes 37 anein
anderstoßen, wenn das Ventil geschlossen ist. Da in der
Fig. 5 der Abdichtrand 36 einen Durchmesser hat, der dem
Durchmesser d₁ der Ventilnadel 43 gleich ist, kann im Ver
gleich zum herkömmlichen in der Fig. 14 gezeigten Öldruck-Regelventil
80 mit einem kleineren Ventilhub der Ventilna
del 43 eine ausreichend große offene Fläche zwischen dem
kegelstumpfartigen Ventilsitz 37 und der kegelstumpfartigen
Oberfläche 38 der Ventilnadel 43 erreicht werden.
Fig. 6 zeigt eine Modifikation der in der Fig. 5 gezeigten
Anordnung. Genauer gesagt hat der Endabschnitt der
Ventilnadel 43 in der Fig. 6 eine abgestufte
kegelstumpfartige Oberfläche, um desweiteren eine Neigung θ₃
vorzusehen. Es ist eingerichtet bzw. angeordnet, daß θ₃ <
θ₂ < θ₁ ist, wobei θ₁ = 93° ist, θ₂ = 90° ist und θ₃ = 80°
ist. Bei dieser Modifikation ist ein Abdichtrand 35 mit
einem Ventildurchmesser d₆ = 4,9 mm vorgesehen. Da der
Durchmesser d₆ des Abdichtrandes 35 etwas kleiner ist als
oder im wesentlichen dem Durchmesser d₁ der Ventilnadel 43
gleich ist, kann mit einem kleinen Ventilhub der
Ventilnadel 43 eine ausreichend große offene Fläche
erreicht werden, ähnlich der Anordnung in der Fig. 5.
Wieder bezugnehmend auf Fig. 5 wird, wenn ein Durchmesser
d₄ des Kanals 60 verglichen mit d₁ der Ventilnadel 43 zu
groß ist, die Verarbeitung des Kanals 60 schwierig. In An
betracht dessen ist ein Abschnitt der Ventilnadel 43 so an
geordnet, daß er einen Durchmesser d₅ hat, der kleiner ist
als d₁, um so eine ausreichend große Durchgangsfläche des
Kanals 60 zu erreichen. Es ist angeordnet, daß d₄ = 6,0 mm
und d₅ = 3,5 mm.
Wieder bezugnehmend auf Fig. 4 ist ein Filter 34 mit einer
Filteröffnung von 0,1 mm im Kanal 32 stromaufwärts des Ka
nals 60 im Ventilkörper 40 angeordnet. Der Filter 34 ist so
vorgesehen, daß er fremdartige Stoffe davon abhält, zwi
schen den Ventilsitz 37 und die kegelstumpfartige Oberflä
che 38 der Ventilnadel 43 zu gelangen und dadurch einen
normalerweise offenen Zustand des Ventils 27 zu verhindern.
Zu diesem Zweck beträgt die Filteröffnung des Filters 34
0,1 mm, was kleiner ist, als der Ventilhub l₁ der Ventilna
del 43, d. h. der maximale Ventilhub der Ventilnadel 43.
Wenn sich die Ventilnadel 43 zusammen mit dem Anker 52 be
wegt, ändert sich das Volumen der Federkammer 62 in ent
sprechender Weise. Diesbezüglich ist es notwendig, daß die
Federkammer 62 mit einem bestimmten Abschnitt in Verbindung
stehen kann, um die Kraftstoffüberführung bzw. -leitung aus
der Federkammer 62 zu veranlassen. Bei der in Fig. 1 ge
zeigten Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28 wird der
Druck im Kanal 60, wenn das Öldruck-Regelventil 27 ge
schlossen ist, höher, als der Druck im Kanal 61, da der
Druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 höher ist, als
der Druck in der Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24. Ähnlich
verhält es sich bei der Einspritzzeitpunkt-Steuervorrich
tung 28′, die in der Fig. 2 gezeigt ist; der Druck im Kanal
60 wird höher, als der Druck im Kanal 61. Wenn daher der
Kanal 60 oder der Kanal 32 stromaufwärts der Ventilnadel 43
so angeordnet ist, daß er mit der Federkammer 62, wie bei
der in der Fig. 17 gezeigten vorhergehenden bekannten Tech
nik, in Verbindung steht, wird der Druck in der Federkammer
62 höher, als der Druck im Kanal 61, und zwar so, daß die
Ventilnadel 43 in der Figur nach links gedrängt wird
(ventilschließende Richtung), was einem Betriebsversagen
des Ventils 27 verursachen kann. Da sich weiterhin der
Druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 proportional zum
Kraftstoffeinspritzdruck während der Hochdruckkraftstoffzu
fuhr durch den Kolben 6 erhöht, kann der Kraftstoffein
spritzzeitpunkt nicht genau gesteuert werden, wenn der Ka
nal stromaufwärts der Ventilnadel 43 mit der Federkammer 62
in Verbindung steht.
In Anbetracht dessen, stehen bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform die Federkammer 62 und der Kanal 61 stromabwärts
der Ventilnadel 43 miteinander über den Kanal 33, einen im
Ventilkörper 40 ausgebildeten Verbindungskanal 45 und einen
in der Scheibe 59 ausgebildeten Kanal 46 in Verbindung. Bei
dieser Anordnung ist der Druck in der Federkammer 62 gleich
dem Druck im Kanal 61, so daß sie sich im Gleichgewicht be
finden.
Da sich der Öldruck in der Zeitsteuer-Niederdruckkammer 24
im Bereich vom Atmosphärendruck bis auf 10 atm. verändert,
ändert sich bei der in der Fig. 2 gezeigten Einspritzzeit
punkt-Steuervorrichtung 28′ der Öldruck im Kanal 61 auch im
gleichen Druckbereich. Da aber der Druck in der Federkammer
62 und im Kanal 61 in dieser bevorzugten Ausführungsform
zueinander gleich gehalten wird, kann ein Betriebsversagen
der Ventilnadel 43 aufgrund der Druckänderung auf effektive
Weise verhindert werden.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Filter 34 im
Kanal 32 innerhalb des Ventilkörpers 40 vorgesehen. Jedoch
kann der Filter 34 an einer beliebigen, geeigneten Stelle
in einer Kraftstoffleitung aus der Kraftstoffkammer 15 über
die Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 zum Kanal 60 vorgesehen
sein. Bei der in der Fig. 2 gezeigten Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung
28′ kann der Filter 34 an einer beliebi
gen, geeigneten Stelle in einer Kraftstoffleitung aus der
Kraftstoffkammer 15 zum Kanal 60 vorgesehen sein.
Nun wird der Betrieb der ersten bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme der Fig. 1 und 4 beschrieben.
Wenn der Spule 54 durch die ECU 5 Energie zugeführt wird,
bewegt sich die Ventilnadel 43 gegen die Vorspannkraft der
Feder 57 in eine das Ventil öffnende Stellung, und zwar so,
daß das Öldruck-Regelventil 27 geöffnet wird.
Entsprechenderweise strömt das Öl (Kraftstoff) in der Zeit
steuer-Hochdruckkammer 22 so in die Zeitsteuer-Niederdruck
kammer 24, daß der Druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer
22 abgesenkt wird. Somit bewegt sich der Zeitsteuer-Kolben
21 aufgrund der Vorspannkraft der Feder 25 in der Figur
nach rechts, um den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu verzö
gern. Wenn die ECU 5 andererseits die Energiezufuhr zur
Spule 54 unterbricht, bewegt sich die Ventilnadel 43
aufgrund der Vorspannkraft der Feder 57 so in eine das Ven
til schließende Stellung, daß das Öldruck-Regelventil 27
geschlossen wird. Dementsprechend wird die Verbindung zwi
schen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer
24 unterbrochen bzw. verhindert. Somit
erhöht sich der Öldruck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer
22 auf den Druck in der Kraftstoffkammer 15, und zwar so,
daß sich der Zeitsteuer-Kolben in der Figur nach links be
wegt, um den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vorzustellen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung bewußt ist, kann
bei der ersten bevorzugten Ausführungsform, da der Ventil
hub l₁ aufgrund der Anordnung des Sitzabschnittes des Öl
druck-Regelventils 27 auf einen kleinen Wert von l₁ = 0,12
mm eingestellt werden kann, d. h. die Ausbildung der Ober
fläche 38 der Ventilnadel 43 und des Ventilsitzes 37, kann
auch der Luftspalt l₂ bevor die Spule 54 den Anker 52
anzieht klein eingestellt werden. Dementsprechend kann die
Anzahl der Spulenwindungen N zur Steigerung des Ven
tilöffnungsansprechens des Öldruck-Regelventils 27 redu
ziert werden. Auf diese Weise kann die synchrone Steuerung
des Ventils 27 bezüglich der Motordrehzahl erreicht werden,
ohne die große Strommenge zu benötigen und daher die Kosten
der Antriebsschaltung für den Betrieb des Ventils 27 zu er
höhen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme der Fig. 7 und 8 eine
zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung beschrieben.
Durch die Mitte eines Ventilkörpers 48 ist ein Ventilzylin
der 50 für die verschiebliche Aufnahme der Ventilnadel 58
darin ausgebildet. Die Ventilnadel 58 legt im Ventilzylin
der 50 eine Ventilkammer 65 an ihrer Spitze oder ihrem lin
ken Endabschnitt in der Figur fest. Die Kanäle 55 und 56
sind desweiteren im Ventilkörper 48 an dessen
gegenüberliegenden Seiten ausgebildet und stehen jeweils
mit dem Ventilzylinder 50 in Verbindung. Der Kanal 55 steht
mit der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 bei der in der Fig. 1
gezeigten Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28 oder der
Kraftstoffkammer 15 bei der in der Fig. 2 gezeigten
Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung 28′ in Verbindung.
Andererseits steht der Kanal 56 mit der Zeitsteuer-Niederdruckkammer
24 in Verbindung. Im Kanal 55 ist ein
Filter 51 mit einer Filteröffnung von 0,1 mm angeordnet,
die kleiner ist, als ein Ventilhub l₃ = 0,12 mm der
Ventilnadel 58. Der Filter 51 kann an irgendeinem
geeigneten Abschnitt angeordnet sein, so wie es in der
vorhergehenden ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Die Ventilnadel 58 ist im Ventilzylinder 50 aufgenommen, so
daß sie in der Figur nach rechts und links verschieblich
ist. Ein Anker 52 ist an der in der Figur rechten Seite der
Ventilnadel 58 mittels eines Preßsitzes befestigt. Der An
ker 52 befindet sich einem Stator 53 gegenüber, wobei ein
Abstand (Luftspalt) l₄ dazwischenliegt. Wenn die Energiezu
fuhr zu einer Spule 54 durch die ECU 5 unterbrochen wird,
wird die Ventilnadel 58 aufgrund einer Vorspannkraft einer
in der Federkammer 62 angeordneten Feder 57 derart in eine
das Ventil schließende Stellung gedrückt, daß ein Öldruck-Regelventil
63 geschlossen wird. Dementsprechend ist bei
der zweiten bevorzugten Ausführungsform das Ventil 63 auch
so angeordnet, daß es normalerweise geschlossen ist, wie
auch bei der vorausgehenden ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform. Wenn der Spule 54 durch die ECU 5 andererseits
Energie zugeführt wird, wird der Anker 52 zusammen mit der
Ventilnadel 58 durch den Stator 53 gegen die Vorspannkraft
der Feder 57 derart angezogen, daß die Ventilnadel 58 um l₃
= 0,12 mm so angehoben wird, daß das Ventil geöffnet wird.
l₄ beträgt gleichzeitig l₄ = 0,05 mm.
Die Federkammer 62 und die Ventilkörperkammer 65 stehen
über einen im Ventilkörper 48 ausgebildeten Kanal 64, dem
Kanal 56 und einem durch eine Scheibe 59 ausgebildeten Ka
nal 46 miteinander in Verbindung. Bei dieser Anordnung wird
die Federkammer 62 auf dem gleichen Druckniveau gehalten
wie die Ventilkörperkammer 65, oder sie befinden sich zu
einander im Druck-Gleichgewicht, um ein Betriebsversagen
der Ventilnadel 58 aufgrund der Kraftstoffdruckänderung zu
vermeiden.
Nun wird unter Bezugnahme der Fig. 8 ein Sitzabschnitt des
Öldruck-Regelventils 63 beschrieben. Wie bewußt, zeigt Fig.
7 den Zustand, in dem das Ventil geschlossen ist, wogegen
Fig. 8 den Zustand zeigt, in dem das Ventil geöffnet ist.
In der Fig. 8 ist es angeordnet, daß eine Neigung θ₅ einer
kegelstumpfartigen Oberfläche des Ventilsitzes 66 θ₅ = 93°
beträgt, während eine Neigung θ₄ einer an einem dazwischen
liegenden Abschnitt der Ventilnadel 58 ausgebildeten kegel
stumpfartigen Oberfläche 67 θ₄ = 90° beträgt. Weiterhin ist
es so eingerichtet bzw. angeordnet, daß ein Durchmesser d₈
der Ventilnadel 58 d₈ = 5,0 mm beträgt und ein äußerer oder
größter Durchmesser d₇ der kegelstumpfartigen Oberfläche 67
d₇ = 5,5 mm beträgt.
Wenn bei dieser Anordnung die Ventilnadel 58 aufgrund der
Vorspannkraft der Feder 57 in eine das Ventil schließende
Stellung gedrückt ist, stoßen ein Abdichtrand 68 der kegel
stumpfartigen Oberfläche des Ventilsitzes 66 und die kegel
stumpfartige Oberfläche 67 der Ventilnadel 58 dicht anein
ander, um eine Verbindung zwischen den Kanälen 55 und 56 zu
verhindern. Es kann angeordnet sein, daß der Ventilsitz 66
eine abgestufte kegelstumpfartige Oberfläche aufweist, um
den Abdichtrand 68 etwas größer als d₈ einzustellen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann also eine aus
reichend große offene Fläche zwischen dem kegelstumpfarti
gen Ventilsitz 66 und der kegelstumpfartigen Oberfläche 67
mit einem kleinen Ventilhub der Ventilnadel 58 erreicht
werden, ähnlich wie bei der vorausgehenden ersten bevorzug
ten Ausführungsform.
Verglichen mit der vorausgehenden ersten bevorzugten Aus
führungsform, wird bei der zweiten bevorzugten Ausführungs
form die Verarbeitung des Ventilsitzes 66 und der kegel
stumpfartigen Oberfläche 67 der Ventilnadel 58 erleichtert.
Weiterhin ist bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform
die Ventilöffnungsrichtung der Ventilnadel 58 im wesentli
chen die selbe wie die Strömungsrichtung des durch das Öl
druck-Regelventil 63 strömenden Kraftstoffs, wenn das Ven
til 63 offen ist. Andererseits ist bei der vorhergehenden
ersten bevorzugten Ausführungsform eine Ventilöffnungsrich
tung der Ventilnadel 43 im wesentlichen einer Strömungs
richtung des durch das Öldruck-Regelventil 27 strömenden
Kraftstoffs entgegengerichtet, wenn das Ventil 27 offen
ist. Genauer gesagt, strömt der Kraftstoff bei der zweiten
bevorzugten Ausführungsform, wie aus der Fig. 8 hervorgeht,
zwischen dem Ventilsitz 66 und der kegelstumpfartigen Ober
fläche 67 im wesentlichen in die Ventilöffnungsrichtung der
Ventilnadel 58. Andererseits strömt bei der ersten bevor
zugten Ausführungsform, wie aus der Fig. 5 hervorgeht, der
Kraftstoff zwischen dem Ventil 37 und der kegelstumpfarti
gen Oberfläche 38 in eine der Ventilöffnungsrichtung der
Ventilnadel 43 im wesentlichen entgegengerichteten Rich
tung. Desweiteren ist die kegelstumpfartige Oberfläche 67
an einer Stelle vorgesehen, die in Ventilöffnungsrichtung
von der Spitze der Ventilnadel 58 entfernt ist, wogegen bei
der ersten bevorzugten Ausführungsform die kegelstumpfar
tige Oberfläche 38 an der Spitze der Ventilnadel 43 vorge
sehen ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme der Fig. 9 bis 12 eine
dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung beschrieben.
In der Fig. 9 ist ein Ventilkörper 70 durch seine Mitte
hindurch mit einem Ventilzylinder 72 für eine verschiebli
che Aufnahme einer Ventilnadel 71 darin ausgebildet. Der
Ventilzylinder 72 weist einen ringförmigen Kanal 73 und ei
nen Kanal 75 stromabwärts des ringförmigen Kanals 73 auf.
Der ringförmige Kanal 73 und der Kanal 75 bilden in koope
rativer Weise einen Ventilsitz 74 für die Ventilnadel 71
aus. Der Ventilkörper 70 ist in einem Gehäuse 17 einge
setzt. Der ringförmige Kanal 73 steht über einen im Ventil
körper 70 ausgebildeten Kanal 114 und einen im Gehäuse 17
ausgebildeten Kanal 76 mit einer Zeitsteuer-Hochdruckkammer
22 in Verbindung. Andererseits steht der Kanal 75 über ei
nen im Ventilkörper 70 ausgebildeten Kanal 115 und einen im
Gehäuse 17 ausgebildeten Kanal 77 mit einer Zeitsteuer-Nie
derdruckkammer 24 in Verbindung.
Bei der in der Fig. 2 gezeigten Einspritzzeitpunkt-Steuer
vorrichtung 28′ der Zeitsteuer-Niederdruckkammer-Steue
rungsart steht der ringförmige Kanal 73 über den Kanal 114
mit der Kraftstoffkammer 15 in Verbindung, anstatt mit der
Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22.
Die Fig. 10 zeigt das in Fig. 9 gezeigte Öldruck-Regelven
til 69 in einer Vergrößerung. Im Ventilzylinder 72 ist die
Ventilnadel 71 so angeordnet, daß sie in der Figur nach
rechts und links verschieblich ist. Ein Anker 78 ist an der
in der Figur rechten Seite der Ventilnadel 71 durch Laser
schweißen befestigt. Der Anker 78 steht einem Stator 79 ge
genüber, wobei sich ein Abstand (Luftspalt) 16 dazwischen
befindet. Im Stator 79 ist eine Federkammer 81 ausgebildet,
in der eine Feder 82 angeordnet ist, um den Anker 78 in der
Figur nach links zu drängen.
Wenn die Energiezufuhr zu einer Spule 83 unterbrochen ist,
stößt dementsprechend die Spitze der Ventilnadel 71 an den
Ventilsitz 74 so an, daß das Öldruck-Regelventil 69
geschlossen wird, um die Verbindung zwischen der Zeit
steuer-Hochdruckkammer 22 und der Zeitsteuer-Niederdruck
kammer 24 zu verhindern. Wenn der Spule 83 andererseits
Energie zugeführt wird, wird der Anker 78 durch den Stator
79 angezogen, so daß er sich gegen die Vorspannkraft der
Feder 82 in der Figur so nach rechts bewegt, daß die Spitze
der mit dem Anker 78 einstückig ausgebildeten Ventilnadel
71 vom Ventilsitz 74 getrennt wird. Auf diese Weise wird
das Öldruck-Regelventil 69 geöffnet, um die Verbindung zwi
schen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer
24 einzurichten. Ein Ventilhub l₅ der
Ventilnadel 71 beträgt zu dieser Zeit l₅ = 0,12 mm. Die
Hubbewegung der Ventilnadel 71 wird bekannterweise an einer
Position beendet, an der eine rechte Schulter 84 der Ven
tilnadel 71 an eine Scheibe 85 anstößt. Der Luftspalt l₆
beträgt l₆ = 0,17 mm, wenn das Ventil geschlossen ist, wo
gegen l₆ = 0,05 mm beträgt, wenn das Ventil offen ist.
Da es vorzuziehen ist, unter Annahme eines Versagens der
Spule 83 den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt meist
vorzustellen, als zu verzögern, ist das Öldruck-Regelventil
69 normalerweise geschlossen angeordnet, so wie es oben
beschrieben ist.
Die Spule 83 ist um einen Spulenkörper 86 gewickelt und in
einem Gehäuse 87 aufgenommen. Ein in der Figur linker
Endabschnitt des Gehäuses 87 ist verstemmt, um den
Ventilkörper 70 daran zu befestigen, und ein rechter
Endabschnitt davon ist ebenfalls verstemmt, um den Stator
79 daran zu befestigen.
Ein Aufbau eines Sitzabschnitts des Öldruck-Regelventils
69, d. h. ein Aufbau um einen Endabschnitt der Ventilnadel
71 mit dem Ventilsitz 74 des Ventilkörpers 70, ist im we
sentlichen der selbe, wie der in der vorhergehenden ersten
Ausführungsform.
Wie in der Fig. 9 gezeigt, ist ein Filter 88 mit einer Fil
teröffnung von 0,1 mm im Kanal 76 im Inneren des Gehäuses
17 angeordnet. Der Filter 88 ist vorgesehen, um zu verhin
dern, daß fremdartige Stoffe zwischen den Ventilsitz 74 und
einer kegelstumpfartigen Oberfläche 89 der Ventilnadel 71
gefangen werden bzw. gelangen, wodurch ein normalerweise
bzw. normal offener Zustand des Ventils 69 vermieden wird.
Zu diesem Zweck ist die Filteröffnung des Filters 88 auf
0,1 mm eingestellt, was kleiner ist, als der Ventilhub l₅
der Ventilnadel 71, d. h. der maximale der Ventilhub der
Ventilnadel 71.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Filter 88 im
Kanal 76 im Inneren des Gehäuses 17 vorgesehen. Jedoch kann
der Filter 88 an irgendeiner geeigneten Stelle in einer
Kraftstoffleitung aus der Kraftstoffkammer 15 über die
Zeitsteuer-Hochdruckkammer 22 zum Kanal 73 vorgesehen sein.
Bei der in der Fig. 2 gezeigten Einspritzzeitpunkt-Steuer
vorrichtung 28′ kann der Filter 88 an irgendeiner geeigne
ten Position in einer Kraftstoffleitung aus der Kraftstoff
kammer 15 zum Kanal 73 vorgesehen sein.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform stehen der stromab
wärts der Ventilnadel 71 und des Ventilsitzes 74 angeord
nete Kanal 75 und die Federkammer 81 zum Ausgleich der auf
den entgegengesetzt angeordneten axialen Endabschnitten der
Ventilnadel 71 aufgebrachten Kraftstoffdrücke miteinander
in Verbindung, wie auch bei der vorausgehenden ersten
bevorzugten Ausführungsform. Im besonderen steht der Kanal
75 über einen in der Ventilnadel 71 ausgebildeten
Verbindungskanal 90 mit einer um die Ventilnadel 71 herum
vorgesehenen Nadelkammer 91 in Verbindung. Wenn die
Ventilnadel 71 sich in einer das Ventil schließenden
Stellung befindet, d. h. wenn das Ventil 69 geschlossen
ist, dann wird die Verbindung zwischen der Nadelkammer 91
und dem Kanal 73 verhindert. Wie in den Fig. 11 und 12
gezeigt, sind Kanäle 92 und 93 weiterhin für die Verbindung
zwischen der Nadelkammer 91 und der Federkammer 81 über
einen durch die Scheibe 85 ausgebildeten Kanal 94
vorgesehen.
Durch den Verbindungskanal 90 in der Ventilnadel 71 kann
die Ventilnadel 71 im Vergleich zur vorausgehenden ersten
bevorzugten Ausführungsform leichter ausgeführt werden.
Dies verbessert das Ansprechverhalten der Ventilnadel 71.
Da desweiteren der Kanal 75 und die Federkammer 81 durch
den kürzesten Abstand miteinander verbunden sein können,
kann die Druckänderung im Kanal 75 schnell auf die Feder
kammer 81 übertragen werden. Andererseits ist der Ventil
körper 70 im Vergleich zum herkömmlichen in der Fig. 17 ge
zeigten Aufbau in einem im Gehäuse 17 ausgebildeten TCV-(Zeitpunkt-Regelventil)
Zylinder 17a derart aufgenommen, daß
der Kanal 76 mit dem Kanal 114 direkt in Verbindung steht,
d. h. nicht durch eine Gehäusekammer 112. Somit wird ver
hindert, daß das Öldruck-Regelventil 69 im Gegensatz zu dem
Aufbau der Fig. 17 in wiederholtem Maße Belastungen in der
Figur nach rechts derart aufnimmt, daß ein Ermüdungsversa
gen der Bolzen 113 verhindert wird. Dieser Vorteil wird
auch in den vorhergehenden ersten und zweiten bevorzugten
Ausführungsformen erreicht, wie es aus den Fig. 1 bis 3
hervorgeht.
Bei der vorhergehenden Anordnung können Teile eines Kraft
stoffeinspritzventils (Solenoidventils) für das Einspritzen
von Kraftstoff in einen Einlaßkanal im Benzinmotor für den
Anker 78, die Feder 82, den Stator 79, die Spule 83, den
Spulenkörper 86 und andere Teile des Öldruck-Regelventils
69 verwendet werden. Dies trägt zu einer Kostenreduzierung
für die Herstellung des Ventils 69 bei.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform, so wie sie oben be
schrieben wird, ist der Sitzabschnitt des Öldruck-Regelven
tils 69 im wesentlichen der selbe, wie der bei der vorher
gehenden ersten bevorzugten Ausführungsform. Andererseits
kann es so angeordnet sein, daß der Sitzabschnitt des Ven
tils 69 im wesentlichen der selbe ist, wie der bei der vor
ausgehenden zweiten bevorzugten Ausführungsform, wie es in
den Fig. 7 und 8 gezeigt ist.
Fig. 13 zeigt eine Modifikation der dritten bevorzugten
Ausführungsform. Wie in der Fig. 13 dargestellt, kann durch
Anordnen von O-Ringen 96 und 97 zwischen dem Gehäuse 17 und
einem Ventilkörper 95 beim Vorstellen des Kraftstoffein
spritzzeitpunkts ein Versagen aufgrund einer Kraft
stoffleckage zwischen dem Gehäuse 17 und dem Ventilkörper
95 verhindert werden. Diese verbesserte Anordnung kann auch
für die Aufbauten der vorhergehenden bevorzugten Ausfüh
rungsformen verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzug
ten Ausführungsformen beschrieben wurde, soll die Erfindung
nicht darauf beschränkt sein, sondern kann verschiedenartig
ausgeführt werden, ohne dabei vom Wesen der Erfindung abzu
weichen, so wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert
ist.
Beispielsweise kann jedes der vorhergehenden Öldruck-Regel
ventile nicht nur auf die Verteiler-Kraftstoffeinspritz
pumpe einer Plankurvenscheibe-Zuführungs- bzw. Förderart
angewendet werden, so wie es in den Fig. 1 oder 2 darge
stellt ist, sondern auch auf eine Verteiler-Kraftstoffein
spritzpumpe einer Innenkurvenscheibe-Förderart, und deswei
teren auf eine eine Servo-Zeitsteuervorrichtung verwendende
Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe.
Zusammenfassend gesagt, enthält eine Einspritzzeit
punkt-Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe
ein Öldruck-Regelventil für ein steuerbares Verändern des
Kraftstoffeinspritzzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzpumpe.
Das Öldruck-Regelventil enthält einen Ventilzylinder mit
einem Ventilsitz. Der Ventilsitz hat eine erste kegel
stumpfartige Oberfläche. Das Öldruck-Regelventil enthält
desweiteren eine in dem Ventilzylinder verschieblich aufge
nommene und durch eine Steuereinheit bewegliche Ventilna
del. Die Ventilnadel hat eine zweite kegelstumpfartige
Oberfläche, um zum Schließen des Öldruck-Regelventils mit
der ersten kegelstumpfartigen Oberfläche eingriffsmäßig
zusammenzuwirken, und zum Öffnen des Öldruck-Regelventils
von der ersten kegelstumpfartigen Oberfläche außer Eingriff
zu treten. Die erste und zweite kegelstumpfartige
Oberfläche bilden, wenn sie eingriffsmäßig zusammenwirken,
eine kreisförmige Abdichtlinie aus, an der die erste und
zweite kegelstumpfartige Oberfläche aneinanderstoßen. Die
kreisförmige Abdichtlinie hat einen Durchmesser, der im
wesentlichen der selbe ist, wie ein Durchmesser der
Ventilnadel. Im Öldruck-Regelventil wird ein auf die
Ventilnadel an ihrem einen axialen Endabschnitt
aufgebrachter Kraftstoffdruck auf ihren entgegengesetzt
angeordneten axialen Endabschnitt eingeleitet, um die auf
die entgegengesetzt angeordneten Endabschnitte der
Ventilnadel aufgebrachten Kraftstoffdrücke auszugleichen.
Claims (12)
1. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine Kraft
stoffeinspritzpumpe mit:
einem Zeitsteuer-Zylinder (20),
einer Zeitsteuer-Hochdruckkammer (22) und einer Zeitsteuer-Niederdruckkammer (24), die an entgegengesetzt angeordneten Endabschnitten des Zeitsteuer-Zylinders (20) vorgesehen sind,
einem im Zeitsteuer-Zylinder (20) verschieblich aufgenomme nen und in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer (22) und der Zeitsteuer-Nie derdruckkammer (24) beweglichen Zeitsteuer-Kolben (21), um einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einzustellen, und
einem Öldruck-Regelventil (27; 63; 69) zur Änderung eines Kraftstoffdrucks in wenigstens einer der Zeitsteuer-Hoch druckkammer (22) und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer (24),
wobei das Öldruck-Regelventil (27; 63; 69)
einen Ventilkörper (40; 48; 70; 95) aufweist,
einen in diesem Ventilkörper (40; 48; 70; 95) ausgebildeten Ventilzylinder (44; 50; 72) mit einem Ventilsitz (37; 66; 74), wobei der Ventilsitz (37; 66; 74) eine erste kegel stumpfartige Oberfläche hat,
eine im Ventilzylinder (44; 50; 72) verschieblich aufgenom mene und durch eine Steuereinheit bewegliche Ventilnadel (43; 58; 71) mit einer zweiten kegelstumpfartigen Oberflä che (38; 67), um zum Schließen des Öldruck-Regelventils (27; 63; 69) mit der ersten kegelstumpfartigen Oberfläche eingriffsmäßig zusammenzuwirken, und zum Öffnen des Öl druck-Regelventils (27; 63; 69) von der ersten kegelstump fartigen Oberfläche außer Eingriff zu treten,
und eine Einrichtung zur Einleitung eines auf die Ventilna del (43; 58; 71) an ihrem einen axialen Endabschnitt aufge brachten Kraftstoffdrucks (Druckeinleitungseinrichtung) zu ihrem entgegengesetzt angeordneten axialen Endabschnitt, um die auf die Ventilnadel (43; 58; 71) an deren entgegenge setzt angeordneten Endabschnitten aufgebrachten Kraftstoff drücke auszugleichen,
wobei die ersten und zweiten kegelstumpfartigen Oberflä chen, wenn sie eingriffsmäßig zusammenwirken, eine kreis förmige Abdichtlinie (35; 36) ausbilden, an der die erste und zweite kegelstumpfartige Oberfläche aneinanderstoßen, wobei die kreisförmige Abdichtlinie (35; 36) einen Durch messer (d₁; d₆) hat, der im wesentlichen derselbe ist, wie ein Durchmesser (d₁) der Ventilnadel (43; 58; 71).
einer Zeitsteuer-Hochdruckkammer (22) und einer Zeitsteuer-Niederdruckkammer (24), die an entgegengesetzt angeordneten Endabschnitten des Zeitsteuer-Zylinders (20) vorgesehen sind,
einem im Zeitsteuer-Zylinder (20) verschieblich aufgenomme nen und in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der Zeitsteuer-Hochdruckkammer (22) und der Zeitsteuer-Nie derdruckkammer (24) beweglichen Zeitsteuer-Kolben (21), um einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einzustellen, und
einem Öldruck-Regelventil (27; 63; 69) zur Änderung eines Kraftstoffdrucks in wenigstens einer der Zeitsteuer-Hoch druckkammer (22) und der Zeitsteuer-Niederdruckkammer (24),
wobei das Öldruck-Regelventil (27; 63; 69)
einen Ventilkörper (40; 48; 70; 95) aufweist,
einen in diesem Ventilkörper (40; 48; 70; 95) ausgebildeten Ventilzylinder (44; 50; 72) mit einem Ventilsitz (37; 66; 74), wobei der Ventilsitz (37; 66; 74) eine erste kegel stumpfartige Oberfläche hat,
eine im Ventilzylinder (44; 50; 72) verschieblich aufgenom mene und durch eine Steuereinheit bewegliche Ventilnadel (43; 58; 71) mit einer zweiten kegelstumpfartigen Oberflä che (38; 67), um zum Schließen des Öldruck-Regelventils (27; 63; 69) mit der ersten kegelstumpfartigen Oberfläche eingriffsmäßig zusammenzuwirken, und zum Öffnen des Öl druck-Regelventils (27; 63; 69) von der ersten kegelstump fartigen Oberfläche außer Eingriff zu treten,
und eine Einrichtung zur Einleitung eines auf die Ventilna del (43; 58; 71) an ihrem einen axialen Endabschnitt aufge brachten Kraftstoffdrucks (Druckeinleitungseinrichtung) zu ihrem entgegengesetzt angeordneten axialen Endabschnitt, um die auf die Ventilnadel (43; 58; 71) an deren entgegenge setzt angeordneten Endabschnitten aufgebrachten Kraftstoff drücke auszugleichen,
wobei die ersten und zweiten kegelstumpfartigen Oberflä chen, wenn sie eingriffsmäßig zusammenwirken, eine kreis förmige Abdichtlinie (35; 36) ausbilden, an der die erste und zweite kegelstumpfartige Oberfläche aneinanderstoßen, wobei die kreisförmige Abdichtlinie (35; 36) einen Durch messer (d₁; d₆) hat, der im wesentlichen derselbe ist, wie ein Durchmesser (d₁) der Ventilnadel (43; 58; 71).
2. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
bei der die Druckeinleitungseinrichtung einen in der Ven
tilnadel (43; 58; 71) ausgebildeten Verbindungskanal (90)
aufweist.
3. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, bei der ein Filter (34; 51; 88) stromaufwärts des
Ventilsitzes (37; 66; 74) vorgesehen ist.
4. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach Anspruch 3,
bei der der Filter (34; 51; 88) eine Filteröffnung hat, die
kleiner ist, als ein maximaler Ventilhub der Ventilnadel
(43; 58; 71).
5. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, bei der eine Ventilöffnungsrichtung der
Ventilnadel (43; 71) einer Strömungsrichtung des durch das
Öldruckregelventil (27; 69) strömenden Kraftstoffs im we
sentlichen entgegengerichtet ist, wenn dieses offen ist.
6. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach Anspruch 5,
bei der die Ventilnadel (43; 71) erste und zweite axiale
Seiten hat, die erste axiale Seite bezüglich der zweiten
axialen Seite in der Ventilöffnungsrichtung angeordnet ist,
und bei der die Ventilnadel (43; 71) eine kegelstumpfartige
Oberfläche (38) an der zweiten Seite hat.
7. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, bei der eine Ventilöffnungsrichtung im we
sentlichen die selbe ist, wie eine Strömungsrichtung des
durch das Öldruck-Regelventil (63) strömenden Kraftstoffs,
wenn dieses offen ist.
8. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach Anspruch 7,
bei der die Ventilnadel (58) erste und zweite axiale Seiten
hat, die erste axiale Seite bezüglich der zweiten axialen
Seite in der Ventilöffnungsrichtung angeordnet ist, und bei
der die Ventilnadel (58) die kegelstumpfartige Oberfläche
(67) an der ersten Seite hat.
9. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 8, bei der eine Neigung der ersten kegel
stumpfartigen Oberfläche kleiner ist, als eine Neigung der
zweiten kegelstumpfartigen Oberfläche.
10. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 8, bei der eine Neigung der ersten kegel
stumpfartigen Oberfläche größer ist, als eine Neigung der
zweiten kegelstumpfartigen Oberfläche.
11. Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 10, bei der der Ventilkörper (40; 48; 70; 95)
in einem Gehäuse (17) aufgenommen ist und ein O-Ring (96;
97) zwischen dem Gehäuse (17) und dem Ventilkörper (40; 48;
70; 95) vorgesehen ist.
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