[0001] Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung an Brennkraftmaschinen
mit Merkmalen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
[0002] Aus der DE-PS 3147467 ist eine Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei
der eine in ihrer Fördermenge ungeregelte Hochdruck-Einspritzpumpe verwendet ist,
durch die Kraftstoff über eine Verbindungsleitung einer Einspritzdüse zuführbar ist.
Von der Verbindungsleitung zweigt, wie in der Beschreibung ausdrücklich ausgewiesen,
kurz vor der Einspritzdüse eine Rücklaufleitung ab, die am Kraftstoffbehälter angeschlossen
ist. In dieser Rücklaufleitung befindet sich ein als Einwegventil ausgebildetes Schaltventil,
das bei Ansteuerung entweder den Kraftstoffdurchfluß freigibt oder sperrt. Außerdem
weist die Rücklaufleitung einen dieses Einwegventil umgehenden Bypass auf, in dem
eine Drossel mit einem festen Drosselquerschnitt und ein ebenfalls als Einwegventil
ausgebildetes Schaltventil angeordnet sind. Beide Schaltventile sind durch elektrische
Stellglieder ansteuerbar, die ihrerseits durch eine Betriebswerte der Brennkraftmaschine
erfassendes elektronisches Steuergerät betätigbar sind.
[0003] Die Rücklaufleitung und die beiden darin vorgesehenen Schaltventile dienen in diesem
bekannten Fall zur Steuerung einer Voreinspritzmenge und einer Haupteinspritzmenge.
[0004] Die Hochdruck-Einspritzpumpe weist weder eine Schrägkantenregelung noch einen Regler
auf und fördert ständig die motorisch maximal notwendige Kraftstoffmenge zum Einspritzventil.
Während der Voreinspritzphase ist das im Bypass angeordnete Schaltventil offen, sodaß
ein Teil des von der Hochdruck-Einspritzpumpe geförderten Kraftstoffes über die Drossel
und das nachgeordnete Schaltventil abfließen kann. Während dieses Stadiums der Voreinspritzung
ist das andere Schaltventil geschlossen. Erst wenn die Haupteinspritzung erfolgen
soll, wird auch das erste im Bypass angeordnete Schaltventil geschlossen. Das Einspritzende
wird durch das Öffnen des zweiten Schaltventiles bestimmt.
[0005] Auch wenn man unterstellt, daß mit dieser bekannten Anordnung die beiden Schaltventile
anders als in der angegebenen Art betätigt werden könnten, so besitzt diese bekannte
Einspritzanlage doch eine Reihe von Nachteilen, die nachstehend aufgezeigt sind.
[0006] Die beiden Schaltventile müssen immer gegen einen relativ hohen Förderdruck öffnen
bzw. schließen, der im Bereich des Öffnungsdruckes des Einspritzventiles und des maximalen
Förderdrucks liegt. Die Schaltventile müssen also auf die Beherrschung dieser Drücke
ausgelegt sein.
[0007] In einem Hochdruck-Einspritzsystem, in dem mit Drücken in der Größenordnung von 1500
bar gefördert und eingespritzt wird, wären diese extrem hohen Förder- und Einspritzdrücke
mit rein elektromagnetisch gesteuerten Schaltventilen überhaupt nicht beherrschbar.
[0008] Außerdem kann in diesem bekannten Fall durch Zuordnung der beiden Schaltventile zum
Einspritzventil nur unmittelbar Einfluß auf die Öffnungs- bzw. Schließcharakteristik
des Einspritzventiles genommen werden. Der Druckaufbau in der Hochdruck-Einspritzpumpe
ist praktisch völlig ungeregelt.
[0009] Weil während des Druckaufbaues durch die Hochdruck-Einspritzpumpe und während der
Voreinspritzung ständig ein Teil des geförderten Kraftstoffes von der Verbindungsleitung
zum Einspritzventil abgezapft und zum Tank zurückgeleitet wird, muß die Hochdruck-Einspritzpumpe
für eine hohe, auch diesem Kraftstoffabfluß Rechnung tragende Fördermenge ausgelegt
sein. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzpumpe muß auf eine höhere Fördermenge ausgelegt
sein, als jene Kraftstoffmenge, die durch das Einspritzventil in einen Brennraum eingespritzt
wird. Dies ist aus Kostengründen und Gründen der Verfahrens- ökonomie nicht besonders
günstig.
[0010] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die von der Kraftstoffhochdruck-Einspritzpumpe
zum Einspritzventil geförderte Kraftstoffmenge, abgesehen von Leckverlusten, vollständig
zur Einspritzung gelangt und außerdem der Förderbeginn und das Förderende der geförderten
Kraftstoffmenge an die Erfordernisse des Maschinenbetriebes angepaßt, variierbar und
für jeden Fördervorgang exakt reproduzierbar sind.
[0011] Diese Aufgabe ist bei einer Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
[0012] Nachstehend ist die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in einer Prinzipskizze eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung,
Fig. 2 in Prinzipskizze eine Variante der in Fig. l gezeigten Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung,
Fig. 3 in Prinzipskizze eine weitere Variante der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung,
Fig. 4 eine Ausführungsform eines Details der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung,
Fig. 5 eine Ausführungsform eines Details der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung,
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Anordnung gem. Fig. 5,
Fig. 7 eine Prinzipdarstellung, durch die die Wirkungsweise von Teilen der in den
Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnung aufgezeigt ist,
Fig. 8 die Abwicklung einer in der Anordnung der Fig. 5 und 6 verwendeten, den Förderbeginn
der Hochdruck-Einspritzpumpe bestimmenden Steuerhülse,
Fig. 9 eine Abwicklung der in der Anordnung gem. Fig. 5 und 6 verwendeten, das Förderende
der Kraftstoffhochdruck-Einspritzpumpe bestimmenden Steuerhülse.
[0013] In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Bauteile der Übersichtlichkeit
wegen mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
[0014] Die in der Zeichnung dargestellte, an Brennkraftmaschinen angeordnete Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung
umfaßt generell eine Hochdruck-Einspritzpumpe 1, die sich ihrem Aufbau nach aus einem
Unterteil 2, in dem die Kraftstofförderung und Druckerzeugung erfolgt, sowie einem
Pumpenkopf 3, zusammensetzt. Im Unterteil 2 der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 arbeitet
in einer Pumpenzylinderbohrung 4 ein steuerkantenloser Pumpenkolben 5, der über einen
Pumpenstößel 6 mit Laufrolle 7 von einem Nocken 8 einer Steuerwelle 9 gesteuert ist
und mit seiner oberen ebenen Stirnfläche 10 zusammen mit den Wandteilen der Pumpenzylinderbohrung
4 einen Pumpendruckraum 11 begrenzt.
[0015] Die Hochdruck-Einspritzpumpe 1 ist für die Förderung von Kraftstoff mit einem Druck
in der Größenordnung bis zu etwa 1500 bar ausgelegt. Durch den Pumpenkolben 5 ist
Kraftstoff vom Pumpendruckraum 11 aus über einen davon abzweigenden Förderkanal 12
und ein seinem Aufbau nach an sich bekanntes, nur in Förderrichtung durchlässiges
Druckventil 13 sowie eine daran angeschlossene Verbindungsleitung 14 einem Einspritzventil
15 zuführbar. Innerhalb des Pumpenkopfes 3 zweigt von der Verbindungsleitung 14 ein
Druckentlastungskanal 16 ab, der in den Pumpendruckraum 11 ausmündet, und in den ein
Kraftstoff nur in Richtung zum Druckraum hin durchlassendes Druckentlastungsventil
17 eingeschaltet ist. Dieses Druckentlastungsventil 17 dient dazu, nach Förderende
der Hochdruckeinspritzpumpe den in der Verbindungsleitung 14 gegebenen Kraftstoffdruck
rasch auf ein bestimmtes Restdruckniveau abzubauen.
[0016] Mit 18 ist eine Niederdruckspeisepumpe bezeichnet, mit der Kraftstoff aus einem Tank
19 mit einem Druck in der Größenordnung von normal etwa 3 bar bis maximal 10 bar über
eine Speiseleitung 20 in den Pumpendruckraum 11 der Hochdruckeinspritzpumpe 1 förderbar
ist.
[0017] In die Speiseleitung 20 ist ein nur in Förderrichtung der Niederdruckspeisepumpe
18 durchlässiges Einweg- Saugventil 21 eingeschaltet. Dieses Einweg-Saugventil 21
ist vorzugsweise in den Pumpenkopf 3 der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 eingebaut und
besitzt eine Ausgestaltung wie beispielsweise aus Fig. 6 ersichtlich.
[0018] Das Einweg-Saugventil 21 besteht dabei aus einer Ventilhülse 22, die in eine Aufnahmebohrung
23 des Pumpenkopfes 3 eingesetzt und in Einbaulage durch eine am Pumpenkopf 3 festgeschraubte
Halteplatte 24 arretiert ist.
[0019] Außerhalb des Pumpenkopfes 3 besitzt die Ventilhülse 22 ein Anschlußgewinde 25 für
den Anschluß des zulaufseitigen Teiles der Speiseleitung 20. Der einwegsaugventilinterne
Teil der Speiseleitung 20 ist durch eine Durchgangsbohrung 26 gebildet, an deren Ende
sich eine keglige Ventilsitzringfläche 27 anschließt, die in einen erweiterten Kraftstoffdurchlaßraum
28 übergeht, an den sich eine bis zum hinteren Ende durchgehende Aufnahmebohrung 29
für einen darin axial verschieblichen Ventilkörper 30 anschließt. Der Ventilkörper
30 weist an seinem vorderen Ende einen kegligen, mit der Ventilsitzringfläche 27 zusammenwirkenden
Ventilkegel 31, ferner eine von hinten her eingebohrte, als Sackloch ausgebildete
Kraftstoffdurchlaßbohrung 32 sowie Querbohrungen 33 auf, die eine ständige Durchlaßverbindung
zwischen der Kraftstoffdurchlaßbohrung 32 und dem Kraftstoffdurchlaßraum 28 herstellen.
Der Ventilkörper 30 ist in Schließrichtung, also von seiner Rückseite her, durch eine
Druckfeder 34 beaufschlagt.
[0020] Die Speiseleitung 20 ist innerhalb des Einweg-Saugventiles, also durch die Bohrung
26, den Kraftstoffdurchlaßraum 28, die Durchlaßquerbohrungen 33 und die Kraftstoffdurchlaßbohrung
32 gebildet und setzt sich innerhalb des Pumpenkopfes 3 in Form einer Bohrung 35,
einer Querbohrung 36 und einer Bohrung 37 fort, welch letztere in den Pumpendruckraum
11 der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 ausmündet.
[0021] Direkt vom Pumpendruckraum (siehe Fig. 2) bzw. von dem zwischen letzterem und dem
Druckventil verlaufenden Förderkanal (siehe Fig. l und 3) zweigt eine zum Tank führende
Rücklaufleitung 38 ab.
[0022] In diese Rücklaufleitung 38 ist in bzw. am Pumpenkopf 3 der Hochdruck-Einspritzpumpe
1 ein kombiniertes Durchlaß- und Staudruckabsperrventil 39 eingeschaltet. Eine Ausführungsform
für dieses Durchlaß- und Staudruckabsperrventil ist aus Fig. 6 ersichtlich. Es ist
vorzugsweise ähnlich wie das Einweg-Saugventil 21 in den Pumpenkopf 3 eingebaut und
besteht aus einer Ventilhülse 40, die in einer Aufnahmbohrung 41 eingesetzt und am
Pumpenkopf in Einbaulage arretiert ist. In der Ventilhülse 40 ist eine Zulaufbohrung
42 vorhanden, die mit dem zulaufseitigen Teil 38/1 der Rücklaufleitung in ständiger
Verbindung steht, der innerhalb des Pumpenkopfes 3 durch eine vom Pumpendruckraum
11 bzw. dem Förderkanal 12 abzweigende Bohrung 43 und eine Querbohrung 44 und den
hinteren freien Teil 44 der Aufnahmebohrung 41 für die Ventilhülse 40 gebildet ist.
Am inneren Ende der Zulaufbohrung 42 schließen sich innerhalb der Ventilhülse eine
keglige Ventilsitzringfläche 45, daran wiederum ein Überströmraum 46 und dahinter
eine Aufnahmebohrung 47 für einen darin zwischen zwei Endstellungen axial verschiebbaren
Ventilkörper 48 an.
[0023] Letzterer weist an seinem Vorderteil einen kegligen Ventilsitz 49 auf. In seiner
einen Endstellung sperrt der Ventilkörper 48 mit seinem gegen die Ventilsitzringfläche
45 gedrückten Ventilsitz 49 die Rücklaufleitung 38 ab, während er abgerückt von dieser
Endstellung dagegen die Rücklaufleitung freigibt. Außerdem ist der Ventilkörper 48
durch eine an seinem dem Ventilsitz 49 gegenüberliegenden Hinterteil angreifende,
eine geringfügig unterhalb des Speisedruckes der Niederdruckspeisepumpe 18 liegende
Druckkraft ausübende Schließdruckfeder 50 in Richtung der Ventilsitzringfläche 45
drückbar.
[0024] Der Überströmraum 46 steht über Querbohrungen 51 mit einem außerhalb der Ventilhülse
befindlichen ringförmigen Abströmraum 52 in ständiger Durchlaßverbindung, der an den
nachgeordneten Teil 38/2 der Rücklaufleitung 38- angeschlossen ist. Darüberhinaus
weist der Ventilkörper 48 einen durchgehenden Kanal 53 mit einer Drosselbohrung 54
auf. Durch diesen Kanal 53 und die Drosselbohrung 54 gelangt ständig Kraftstoff aus
dem zulaufseitigen Teil 38/1 der Rücklaufleitung 38 in einen in Strömungsrichtung
hinter der Drosselbohrung wirkenden Staudruckraum 55 und von diesem in eine daran
angeschlossene Staudrucksteuerleitung 56 (siehe auch Fig. 1 bis 3). Der Staudruckraum
55 ist bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel durch den strömungsmäßig
hinter der Drosselbohrung 54 gelegenen Teil des Kanales 53 gebildet.
[0025] Die Staudrucksteuerleitung 56 verzweigt sich - wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich
- in zwei Parallelzweige 56/1 und 56/2, die stromab der Verzweigungsstelle 57 getrennt
voneinander (wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt) bzw. wieder zusammengeführt zu einem
Leitungsteil 58 über dieses (wie in Fig. 1 gezeigt) in den stromab des Durchlaß- und
Staudruckabsperrventiles 39 liegenden Teil 38/2 der Rücklaufleitung 38 einmünden.
[0026] In jeden der beiden Parallelzweige 56/1, 56/2 der Staudrucksteuerleitung 56 ist ein
gesteuertes Einwegventil 59 bzw. 60 eingeschaltet. Das Einwegventil 59 ist nachfolgend
als das "Förderbeginn-Einwegventil 59" und das Einwegventil 60 als "Förderende-Einwegventil
60" bezeichnet.
[0027] Das Förderbeginn-Einwegventil 59 markiert im Moment seines Schließens bei geschlossenem
Förderende-Einwegventil 60 den Förderbeginn der Hochdruck-Einspritzpumpe 1, während
des Förderende-Einwegventil 60 im Moment seines Öffnens das Förderende der Hochdruck-Einspritzpumpe
1 markiert. Zu diesem Zweck ist sowohl das Förderbeginn-Einwegventil 59 als auch das
Förderende-Einwegventil 60 an eine eigene Betätigungseinrichtung 61 bzw. 62 (Fig.
1, 2 und 3) und diese wiederum an eine Steuereinrichtung 63 angeschlossen, die eine
maschinensynchrone Betätigung der beiden Einwegventile 59, 60 im Sinne betriebsoptimierter
Werte für Förderbeginn und Förderende der Hochdruckeinspritzpumpe 1 steuert.
[0028] Jedes der beiden Einwegventile 61, 62 weist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4
einen in einer Aufnahmebohrung 64 axial verschiebbar aufgenommenen Ventilkörper 65
auf. Letzterer besitzt an seinem vorderen Ende einen vorzugsweise kegligen Ventilsitz
66, der mit einer entsprechend angepaßten kegligen Ventilsitzringfläche 67 zusammenwirkt.
Diese Ventilsitzringfläche 67 ist durch eine keglige Erweiterung am zulaufseitigen
Teil des jeweiligen Parallelzweiges 56/1 bzw. 56/2 der Staudrucksteuerleitung 56 gebildet.
Der Ventilkörper 65 ist durch Druckbeaufschlagung an seiner dem Ventilkegel gegenüberliegenden
Rückseite in Schließposition, in der der jeweilige Parallelzweig 56/1 bzw. 56/2 abgesperrt
ist, drückbar und bei Druckentlastung seiner Rückseite durch den dann an seiner den
Ventilsitz 66 aufweisenden Vorderseite wirksamen Kraftstoffdruck in Durchlaßposition,
in der der jeweilige Parallelzweig 56/1 bzw. 56/2 durchgeschaltet ist, verschiebbar.
[0029] Die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung des Ventilkörpers 65 jedes der beiden
Einwegventile 61 bzw. 62 kann direkt z. B. durch ein elektrohydraulisches Servoventil
bzw., wie in
-Fig. 4 gezeigt, unter Zwischenschaltung eines Druckkolbens 68 aus einem Druckraum
erfolgen, der in einen hydraulischen Hochdruck-Steuerkreis eingeschaltet ist. Letzterer
bildet einen Teil der Betätigungseinrichtung. Die Heranführung eines flüssigen Hochdrucksteuermediums
an den Druckraum 69 erfolgt über eine Hochdruckzuleitung 70, die sich innerhalb eines
Steuerblockes 71 als Bohrung fortsetzt und durch den Ventilkörper 72 eines Steuerventiles
73 freigebbar oder absperrbar ist.
[0030] Die Absteuerung des dem Druckraum 69 zugeführten flüssigen Hochdrucksteuermediums
erfolgt über eine Hochdruckableitung 74, die innerhalb des Steuerblockes ebenfalls
durch Bohrungen gebildet und durch den Ventilkörper 75 eines weiteren Steuerventiles
76 durchschaltbar oder absperrbar ist. Jeder der beiden Ventilkörper 72 bzw. 75 besitzt
dabei an seinem vorderen Ende einen Ventilkegel, der mit einer entsprechend ausgebildeten
Ventilsitzringfläche im steuerblockinternen Teil der Hochdruckzuleitung 70 bzw. Hochdruckableitung
74 zusammenwirkt. Das Öffnen und Schließen der beiden Steuerventile 73 und 76 wird
von einem elektrohydraulischen, elektronisch von der Steuereinrichtung aktiviertem
Servoventil 77 gesteuert. Dieses Servoventil 77 ist bekannter Bauart und muß deshalb
hier im Detail nicht näher erläutert werden. Die Einzelheiten desselben sind aus Fig.
4 ersichtlich. Vom hydraulischen Hilfssteuerkreis ist in Fig. 4 lediglich eine Zuleitung
78 für hydraulisches Steuermedium, die zu einem Eingang des Servoventiles 77 führt
sowie eine an einem Ausgang des Servoventiles 78 abzweigende Rückleitung 79 dargestellt.
[0031] Das hydraulische Steuermedium kann zweckmäßigerweise der Kraftstoff sein, der auch
für die Brennkraftmaschine benutzt wird.
[0032] An den einen Steuerausgang des Servoventiles 77 ist über eine Steuerdruckleitung
80 ein Druckraum 81 an der Rückseite eines auf den Ventilkörper 72 des Steuerventiles
73 in Schließrichtung einwirkenden Druckkolbens 82 angeschlossen. An einen zweiten
Steuerausgang des Servoventiles 77 ist über eine Steuerdruckleitung 83 ein Druckraum
84 angeschlossen, der an der Rückseite eines in Schließrichtung auf den Ventilkörper
75 des Steuerventiles 76 einwirkenden Druckkolbens 85 angeordnet ist.
[0033] Das Servoventil ist für die Beherrschung extrem kurzer im Millisekundenbereich liegender
Schaltzeiten ausgelegt, so daß über den hydraulischen Hilfssteuerkreis und die beiden
Steuerventile 73, 76 und den hydraulischen Hochdrucksteuerkreis eine äußerst präzise
Druckbe- und Entlastung des Druckraumes 69 und damit ein äußerst exaktes Öffnen und
Schließen eines Parallelzweiges 56/1 bzw. 56/2 der Staudrucksteuerleitung 56 durch
das jeweilige Einwegventil 59 bzw. 60 gewährleistet sind. Das Servoventil 77 ist an
die hier elektronische Steuereinrichtung 63 angeschlossen, die, wie in den Fig. l
bis 3 gezeigt, von einem Drehmelder 86 fortlaufend die Drehwinkelstellung der Nockenwelle
9 über eine Meldeleitung 87 signalisiert bekommt und auf der Basis dieser Drehwinkelmeldungen
und eines speziellen Steuerprogrammes das jeweilige Servoventil 77 steuert. Diese
Steuercharakteristik ist weiter hinten im Zusammenhang mit der Funktionsbeschreibung
der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung näher erläutert.
[0034] Anstelle der vorbeschriebenen elektrohydraulischen Art kann die Druckbeaufschlagung
und Druckentlastung des Ventilkörpers 65 jedes der beiden Einwegventile 59 und 60
auch rein mechanisch gesteuert werden. Die diesbezügliche Lösung ist in den Fig. 5
und 6 dargestellt.
[0035] In diesem Fall müssen der jeweilige Ventilkörper 65 anders als wie in Fig. 4 gezeigt,
nämlich beispielsweise so wie in Fig. 6 gezeigt, ausgebildet und auch die übrigen
Teile des jeweilige, Einwegventiles 59 bzw. 60 entsprechend angepaßt sein. Beide Einwegventile
59, 60 sind jeweils gleich ausgebildet und hier in den Pumpenkopf 3 der Hochdruck-Einspritzpumpe
1 eingebaut. Jedes der beiden Einwegsteuerventile 59, 60 besteht aus einer in einer
Aufnahmebohrung 88 des Pumpenkopfes 3 eingebauten und durch eine am Pumpenkopf befestigte
Leiste 89 in Einbaulage gehaltene Ventilhülse 90. In letzterer ist der Ventilkörper
65 axial verschieblich zwischen zwei Endstellungen gelagert und in Schließrichtung
von seiner Rückseite her durch eine Schließdruckfeder 91 beaufschlagt. In seiner einen
Endstellung ist der Ventilkörper 65 dabei mit einem kegligen Ventilsitz 92 an eine
entsprechend angepaßte Ventilsitzringfläche 93 angedrückt und in seiner anderen Endstellung
von dieser abgerückt. An die Ventilsitzringfläche 93 schließt sich vor dem Ventilsitz
92 des Ventilkörpers 65 ein Kraftstoffabsteuerraum 94 an, der über eine Querdurchgangsbohrung
95 und eine von der Rückseite des Ventilkörpers 65 her eingebohrte Sacklochbohrung
96 an den zulaufseitigen Teil eines Parallelzweiges 56/1 bzw. 56/2 der Staudrucksteuerleitung
56 mit Kraftstoff versorgt ist.
[0036] Auf der anderen Seite des Kraftstoffabsteuerraumes 94, also stromab, schließt sich
an die Ventilsitzringfläche 93 ein ringförmiger Kraftstoffauslaßraum 97 an, der über
wenigstens eine Querbohrung 98 mit einem die Ventilhülse innerhalb der Aufnahmebohrung
88 umgebenden ringförmigen Kraftstoffabströmraum 99 in Verbindung steht. Von letzterem
zweigt der ablaufseitige Teil des jeweiligen Parallelzweiges 56/1 bzw. 56/2 der Staudrucksteuerleitung
56 ab, welche in die Rücklaufleitung 38 getrennt oder gemeinsam, wie weiter vorne
bereits erwähnt, einmündet. An seiner Vorderseite, also sich am Ventilsitz 92 anschließend,
ist am Ventilkörper 65 einstückig und koaxial mit diesem eine Betätigungsstange 100
angeordnet, die in einer Aufnahmebohrung 101 der Ventilhülse 90 geführt ist. An der
vorderen Stirnfläche der Betätigungsstange 100 des Ventilkörpers 65 greift ein einen
Teil der Betätigungseinrichtung 61 bzw. -2 bildender Stößel 102 an. Dieser ist koaxial
zum Ventilkörper in einer Aufnahmebohrung 103 axial verschieblich geführt und unter
der Einwirkung einer an seiner Rückseite angreifenden Druckfeder 104 mit einer im
Bereich seines vorderen Endes drehbar gelagerten Abtastrolle 105 an die periphere
Steuerkulisse 106 einer Steuerhülse 107 angedrückt. Die Ausbildung der Steuerhülse
107 und der dieser zugeordneten Steuer- und Bestätigungsorgane ist aus Fig. 5 ersichtlich
und bezugnehmend hierauf nachfolgend beschrieben. In Fig. 5 ist von den beiden Steuerhülsen
und den zugeordneten Betätigungs- und Steuerorganen lediglich eine ersichtlich, weil
die andere nicht in diese Schnittebene fällt. Jede der beiden Steuerhülsen 107 ist
achsparallel zum Pumpenkolben 5 der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 angeordnet, in einer
Führungsbohrung 108 geführt. Letztere ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als
Durchgangsbohrung in einer in den Pumpenkopf 3 eingesetzten Hülse 109 ausgebildet.
Die Steuerhülse 107 sitzt sowohl gegen Verdrehung als auch axial gesichert auf einem
koaxial angeordneten Betätigungskolben 110, der in Führungsbohrungen 111, 112 geführt.und
über die Steuerhülse 107 von einer im Pumpenkopf gekonterten Druckfeder 113 beaufschlagt
unter deren Wirkung mit seinem unteren Ende an einer Druckplatte 114 angedrückt ist.
Die Druckplatte 114 selbst ist über eine einstückig mit ihr ausgebildete Hülse 115
am Pumpenkolben 5 bzw. dessen Stößel 6 angelenkt und macht synchron mit letzterem
dessen Hubbewegungen mit. Jede Umfangsfläche 106 einer Steuerhülse 107 ist als Steuerkulisse
für die Betätigung eines Ventilkörpers 65 ausgebildet. Die beiden Steuerkulissen sind
jedoch voneinander verschieden, denn mit der einen Steuerkulisse 116, nachfolgend
"Förderbeginn-Steuerkulisse 116" genannt, ist der Ventilkörper 65 des Förderbeginn-Einwegventiles
59 steuerbar, während mit der anderen Steuerkulisse 117, nachfolgend "Förderende-Steuerkulisse
117" genannt, der Ventilkörper 65 des Förderende-Einwegventiles 60 steuerbar ist.
Aus Fig. 8 ist die Abwicklung der Förderbeginn-Steuerkulisse 116 und aus Fig. 9 die
Abwicklung der Förderende-Steuerkulisse 117 ersichtlich. Die Förderbeginn-Steuerkulisse
116 setzt sich an der Umfangsfläche 106 der Steuerhülse 107 aus einem erhabenen, in
Fig. 8 schraffierten Steuerflächenbereich 118 und einem demgegenüber in Achsrichtung
anschließenden vertieften Umfangsbereich 119 zusammen. Der Übergang zwischen diesen
beiden Umfangsbereichen 118, 119 der Steuerhülse 107 ist dabei durch eine schräge,
den Förderbeginn bestimmende Steuerkante 120 gebildet. Die Förderende-Steuerkulisse
117, deren Abwicklung in Fig. 9 gezeigt ist, setzt sich ebenfalls aus einem erhabenen,
in Fig. 9 schraffierten, Umfangsbereich 121 an der Steuerhülse 107 und einem axial
dahinter vertieften Umfangsbereich 122 zusammen. Auch hier ist der Übergang zwischen
beiden Umfangsbereichen 121 und 122 durch eine das Förderende bestimmende, schräge
Steuerkante 123 gebildet. Die in den Fig. 8 und 9 schraffiert dargestellten Umfangsbereiche
118 bzw. 121 liegen an der jeweiligen Steuerhülse 107auf jeweils gleichem Durchmesser.
Der in den Fig. 8 und 9 am linken und rechten Rand der Abwicklung gezeigte, von oben
nach unten durchgehend erhabene, kreuzweise schraffierte Bereich 124 der Steuerkulisse
116 bzw. 125 der Steuerkulisse 117 liegt zwar auf gleichem Durchmesser an der Steuerhülse
107 wie der jeweilige Steuerbereich 118 bzw. 121, dient jedoch dazu, daß sowohl das
Förderbeginn-Einwegventil 59 als auch das Förderende-Einwegventil 60 in Durchlaßstellung
gehalten sind und hierdurch die Leerförder- bzw. Nullfüllungsposition der Hochdruck-Einspritzpumpe
gegeben ist.
[0037] Sowohl die Förderbeginn-Steuerkulisse 116 als auch die Förderende-Steuerkulisse 117
ist jeweils durch Verdrehung der zugehörigen Steuerhülse 107 in eine bestimmte Position
in Bezug auf die Abtastrolle 105 bringbar. Um diese Verdrehung zu ermöglichen, ist
jeder der beiden Steuerhülsen 107 als weiterer Teil der Steuereinrichtung eine Regelstange
126 bzw. 127 zugeordnet, die in einer jeweils senkrecht zum Betätigungskolben 110
stehenden Aufnahmebohrung 128 des Pumpenkopfes 3 aufgenommen ist und mit ihrer Verzahnung
in eine Verzahnung 129 am Betätigungskolben 110 eingreift. Jede der beiden Regelstangen
126 und 127 ist durch ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan, das seine Stellbefehle
von einem Regler bzw. einer elektronischen Steuereinheit 63 bekommt, zur Verdrehung
der angeschlossenen Steuerhülse 107 und damit zur Einstellung der jeweiligen schrägen
Steuerkante 120 bzw. 123 axial hin und her verschiebbar.
[0038] Diese vorstehend beschriebene, rein mechanische Vorrichtung arbeitet im Zusammenwirken
mit den anderen Teilen der Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung wie nachfolgend
beschrieben.
[0039] Wenn sich der Pumpenkolben 5 der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 in unterer Totpunktlage
befindet, was in Fig. 7 durch die mit UT bezeichnete Querlinie angedeutet ist, dann
ist das Einwegsaugventil 21 geöffnet; außerdem befindet sich das Förderbeginn-Einwegventil
59 in Offenstellung, weil die Abtastrolle 105, wie aus Fig. 7 ersichtlich, im erhabenen
Umfangsbereich 118 der Steuerkulisse 116 anliegt und damit der Ventilkegel 92 am Ventilkörper
65 des Förderbeginn-Einwegventiles 59 von seiner Ventilsitzringfläche 93 abgerückt
ist. Dabei steht die zugehörige Steuerhülse 107 auch in ihrer untersten Totpunktstellung,
was in Fig. 7 ebenfalls durch die mit UT bezeichneten Querlinie markiert ist. Dadurch
ist ein Kraftstoffluß von der Niederdruckspeisepumpe 18 gefördert über das offene
Einwegsaugventil 21 zum Pumpendruckraum 11 der Hochdruckeinspritzpumpe und von diesem
über die Rücklaufleitung 38 und das jetzt auch offene Durchlaß- und Staudruckabsperrventil
39 zurück zum Tank möglich.
[0040] Das Durchlaß- und Staudruckabsperrventil 39 ist dabei deshalb offen, weil es an seiner
Rückseite durch keinen Staudruck beaufschlagt und durch den an seiner Vorderseite
wirksamen Kraftstoffspeisedruck in der Größenordnung von 3 bis 10 bar entgegen der
Kraft der Schließdruckfeder 50 mit seinem Ventilsitz 49 von der Ventilsitzringfläche
45 abgehoben ist. Der im zulaufseitigen Teil 38/1 der Rücklaufleitung 38 anstehende
Kraftstoff kann außerdem ungehindert auch die Drosselbohrung 54 im Durchlaß- und Staudruckabsperrventil
durchströmen und über die Staudrucksteuerleitung 56 sowie deren jetzt offenen Parallelzweig
56/1 in die Rücklaufleitung 38 gelangen und über diese zurück zum Tank fließen. Hieraus
wird ersichtlich, daß in diesem Stadium die Hochdruck-Einspritzpumpe 1 vollständig
von Kraftstoff durchflossen ist.
[0041] Beim Aufwärtshub des Pumpenstempels 5 schließt zunächst das Einweg-Saugventil 21,
weil dessen Ventilkegel 31 durch den Druckaufbau im Pumpendruckraum 11, der sich über
die Leitungswege 37, 36 und 35 fortpflanzt, gegen die Ventilsitzringfläche 27 gedrückt
wird. Das Durchlaß- und Staudruck-Absperrventil 39 ist in diesem Stadium des Aufwärtshubes
des Pumpenstempels 5 noch offen. Erst wenn die Steuerhülse 107 mit der den Förderbeginn
bestimmenden Steuerkante 120 das Förderbeginn-Einwegventil 59 schließt, also die Abtastrolle
105 vom erhabenen Umfangsbereich 118 dieser Steuerhülse 107 in deren vertieften Teil
119 gelangt, schließt auch das Durchlaß- und Staudruckabsperrventil 39. Letzteres
deshalb, weil dann der Ventilkegel 92 am Ventilkörper 65 des Förderbeginn-Einwegventiles
59 wieder an der zugehörigen Ventilsitzringfläche 93 anliegt und dadurch der Rückfluß
von Kraftstoff über die Staudruck-Steuerleitung und deren beide jetzt abgesperrte
Parallelzweige 56/1, 56/2 in die Rücklaufleitung 39 unterbrochen ist.
[0042] Der sich über die Drosselbohrung 54 im Durchlaß- und
Staudruckabsperrventil 39 in der daran angeschlossenen Staudruck-Steuerleitung 56 sowie
deren zulaufseitigen Teilen ihrer Parallelzweige 56/1 und 56/2 aufbauende Kraftstoffdruck
sorgt für einen Gegendruck, der an der Rückseite des Durchlaß- und Staudruckabsperrventiles
39 wirkt und dabei die Schließkraft der Schließdruckfeder 50 unterstützt, so daß das
Durchlaß- und Staudruck- absperrventil 39 mit seinem Ventilkegel 49 an die zugehörige
Ventilsitzringfläche 45 angedrückt wird. Nach diesem Schließen des Durchlaß- und Staudruckabsperrventiles
39 kann kein Kraftstoff mehr zum Tank zurückfließen, weil alle dies ermöglichenden
Leitungswege abgesperrt sind.
[0043] Das Förderende-Einwegventil 60 hat sich bis zu diesem Stadium, wie bereits weiter
vorne angedeutet, in Schließstellung befunden, weil sich die zugehörige Abtastrolle
105, wie aus Fig. 7 ersichtlich, im vertieften Bereich 122 der Steuerkulisse 117 an
der diesem Einwegventil 60 zugehörigen Steuerhülse 107 bewegt und dadurch der Ventilkegel
92 von dessen Ventilkörper an die zugehörige Ventilsitzringfläche 93 angedrückt ist.
[0044] Danach läuft der Druckaufbau innerhalb des Pumpendruckraumes 11 der Hochdruck-Einspritpumpe
1 gesteuert durch die Kontur des Steuernockens 8 in üblicher Weise ab, wobei der geförderte
Kraftstoff über das pumpenausgangsseitig angeordnete Druckventil 13 und die Verbindungsleitung
14 zum Einspritzventil 15 gefördert und über letzteres in den angeschlossenen Brennraum
eingespritzt wird.
[0045] Das Förderbeginn-Einwegventil 59 bleibt während des gesamten nachfolgenden Förderhubes
des Pumpenkolbens 5 geschlossen, weil sich die zugehörige Abtastrolle 105 im vertieften-Teilbereich
119 der Steuerkulisse 116 an der zugehörigen Steuerhülse 107 bewegt. Das Förderende
der Hochdruck-Einspritzpumpe 1 erfolgt dann, wenn die diesem zugeordnete Steuerhülse
107 mit ihrer schrägen Steuerkante 123 die Abtastrolle 105 verschiebt und letztere
dann in Kontakt mit dem erhabenen Teil 121 der Steuerkulisse 117 kommt, wodurch der
Ventilkegel 92 am Ventilkörper 65 des Förderende-Einwegventiles 60 von der zugehörigen
Ventilsitzringfläche 93 abgerückt und in Offenstellung gehalten wird. Hierdurch ist
wieder ein Kraftstoffabfluß über den Parallelzweig 56/2 der Staudrucksteuerleitung
56 zur, Rücklbufleitung 38 und über diese zum Tank möglich, so daß ein rascher Druckabbau
vonstatten geht. Wegen dieses raschen Druckabbaues in der Staudrucksteuerleitung 56
und wegen des nachlassenden Gegendruckes an seiner Rückseite erfolgt ein Öffnen des
Durchlaß- und Staudruckabsperrventiles 39, so daß dann Kraftstoff auch direkt über
die jetzt offene Rücklaufleitung 38 zum Tank zurückfließen kann. Durch diesen sehr
rasch erfolgten Druckabbau in den Leitungswegen und dem Pumpendruckraum in der Hochdruck-Einspritzpumpe
schließt das Einspritzventil 15. Der Restdruck in der Verbindungsleitung 14 ist durch
die Federkraft des Druckentlastungsventiles 17 festgelegt.
[0046] Seit dem Zeitpunkt "Förderende", der durch die schräge Steuerkante 123 an der dem
Förderende-Einwegventil 60 zugeordneten Steuerhülse 107 markiert ist, fördert der
Pumpenkolben 5 Kraftstoff aus dem Druckraum 11 im wesentlichen nur noch über die Rücklaufleitung
38 und das offene Durchlaß- und Staudruckabsperrventil 39 in den Tank zurück.
[0047] Nach Erreichen der oberen Totpunktlage des Pumpenkolbens 5, die in Fig. 7 durch die
mit OT bezeichnete Querlinie markiert ist, und beim anschließenden, abwärtsgehenden
Saughub des Pumpenkolbens 5 erfolgt in jenem Moment, wenn der Druck im Pumpendruckraum
11 geringer als der Förderdruck der Niederdruckspeisepumpe 18 ist, ein erneutes Öffnen
des Einwegsaugventiles 21, so daß dann von der Niederdruckspeisepumpe geförderter
Kraftstoff wieder über die jetzt offene Speiseleitung 20 in den Pumpendruckraum 11
einfließen kann.
[0048] Beim weiteren Abwärtsgang des Pumpenkolbens 5 wird anschließend zunächst das Förderende-Einwegventil
60 wieder geschlossen, weil die zugehörige Abtastrolle 105 über die schräge Steuerkante
123 wieder in den vertieften Bereich 122 der zugehörigen Steuerhülse 107 gelangt,
wodurch der Ventilkörper 65 des Förderende-Einwegventiles 60 wieder in seine Schließlage
zurückführbar ist und dann mit seinem Ventilsitz 92 an der zugehörigen Ventilsitzringfläche
93 anliegt. Danach ist der Parallelzweig 56/2 der Staudrucksteuerleitung 56 wieder
abgesperrt, so daß über diesen Leitungsweg kein Kraftstoff mehr zum Tank zurückfließen
kann. Die dem Förderbeginn-Einwegventil 59 zugeordnete Abtastrolle 105 bewegt sich
dabei noch für einen gewissen Zeitraum, nämlich solange, bis die schräge Steuerkante
120 erreicht wird, im vertieften Teil 119 der zugehörigen Steuerhülse 107, so daß
auch das Förderbeginn-Einwegventil 59 geschlossen ist und damit auch über den Parallelzweig
56/1 der Staudrucksteuerleitung 56 kein Kraftstoff mehr zum Tank zurückfließen kann.
[0049] Solange sowohl das Förderbeginn-Einwegventil 59 als auch das Förderende-Einwegventil
60 geschlossen sind, weil sich die zugehörigen Abtastrollen 105 in den Umfangsbereichen
119 bzw. 122 der jeweils zugehörigen Steuerhülse bewegen, strömt der mit dem von der
Niederdruckspeisepumpe 18 geförderte Kraftstoff über die Drosselbohrung 54 im Durchlaß-
und Staudruckabsperrventil 39, so daß sich an dessen Rückseite in der Staudrucksteuerleitung
56 ein Gegendruck aufbaut, der den Ventilkörper 48 in Schließrichtung druckbeaufschlagt
und diesen mit seinem Ventilsitz 49 an die zugehörige Ventilsitzringfläche 45 andrückt.
Hierdurch ist die Rücklaufleitung 38 abgesperrt.
[0050] Beim weiteren Abwärtsgang des Pumpenkolbens 5 wird ab jenem Zeitpunkt, in dem die
dem Förderbeginn-Einwegventil 59 zugeordnete Abtastrolle 105 die schräge Steuerkante
120 an der zugehörigen Steuerhülse überläuft und vom vertieften Bereich 119 in Kontakt
mit dem erhabenen Bereich 118 kommt, das Förderbeginn-Einwegventil 59 wieder geöffnet,
weil der an dessen Ventilkörper 65 angeordnete Ventilsitz wieder von seiner zugehörigen
Ventilsitzringfläche 92 abgerückt wird.
[0051] Hierdurch wird zunächst ein Druckabbau in der Staudrucksteuerleitung 56 über deren
jetzt offenen Parallelzweig 56/1 bewirkt, so daß der auf den Ventilkörper 48 des Durchlaß-
und Staudruckabsperrventiles 39 einwirkende Gegendruck abgebaut wird und letzteres
damit wieder öffnen kann.
[0052] Danach ist wieder ein ungehinderter Kraftstoffluß für von der Niederdruckspeisepumpe
18 geförderten Kraftstoff zum Pumpendruckraum 11 und von diesem über die jetzt offene
Rücklaufleitung 38 und andererseits über die Drosselbohrung 54 im Durchlaß- und Staudruck-Absperrventil
39 über die Staudrucksteuerleitung 56 und deren jetzt offenen Parallelzweig 56/1 zurück
zum Tank möglich.
[0053] Dieser Zustand bleibt bis zum Erreichen der unteren Totpunktlage beim Abwärtsgang
des Pumpenkolbens 5 erhalten.
[0054] Beim sich anschließenden Förderhub des Pumpenkolbens 5 laufen dann wieder die gleichen
Vorgänge wie vor beschrieben ab.
[0055] Die Einflußnahme auf den Förderbeginn und das Förderende der Hochdruck-Einspritzpumpe
1 ist über die schrägen Steuerkanten 120 bzw. 123 an den im Förderbeginn-Einwegventil
59 bzw. dem Förderende-Einwegventil 60 zugeordneten Steuerhülsen 107 durch entsprechende
Verdrehung derselben unabhängig voneinander auf einen betriebsoptimierten Zeitpunkt
möglich. Die gleichen wie vorher im Zusammenhang mit der rein mechanischen Steuerung
des Förderbeginn-Einwegventiles 59 und des Förderende-Einwegventiles 60 beschriebenen
Vorgänge laufen auch so bei der elektrohydraulischen Betätigung derselben ab, wie
dies im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert wurde. Die mit den Steuerkulissen 116 und
117 an den beiden Steuerhülsen 107 erzielbaren Steuercharakteristiken sind dabei in
der elektronischen Steuereinrichtung 63 elektronisch gespeichert.
[0056] Die Veränderung und betriebsoptimale Einstellung der Steuerzeiten "Förderbeginn"
und "Förderende" der Hochdruck-Einspritzpumpe erfolgt über entsprechende Befehle,
die die elektronische Steuereinrichtung 63 über Kanäle 130 von einem Kommandostand
oder direkt abhängig von Betriebswerten der Brennkraftmaschine erfassenden Sensoren
bekommt.
[0057] Gegenüber einer Hochdruck-Einspritzpumpe mit einem schräge Steuerkanten aufweisenden
verdrehbaren Pumpenkolben mit der dort festen Zeit-Steuercharakteristik für Förderbeginn
und Förderende und bei gegebenen physikalischen Eigenschaften des Kraftstoffes besteht
durch die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung die Möglichkeit
einer beliebigen Änderung dieser Steuerzeiten bei laufender Hochdruck-Einspritzpumpe.
Somit kann äußerst rasch und wirksam sich ändernden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine
oder sich ändernden, insbesondere verschlechternden Betriebswerten, wie sich verschlechternder
Kraftstoffqualität oder bestimmten Zuständen der Ladeluft durch entsprechende Verstellung
von Förderbeginn und Förderende der Hochdruck-Einspritzpumpe Rechnung getragen werden.
[0058] Da die Hochdruck-Einspritzpumpe keine schrägen Steuerkanten am Pumpenstempel und
auch keine Saugbohrungen in der Wand des Pumpenzylinders hat, sind äußerst hohe volumetrische
Wirkungsgrade, selbst bei höchsten Drücken, zu erreichen.
1-. Krafstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung an Brennkraftmaschinen mit einer einen
steuerkantenlosen, von einem Nocken einer Steuerwelle gesteuerten Pumpenkolben aufweisenden
Hochdruck-Einspritzpumpe, durch die Kraftstoff von einem Pumpendruckraum aus über
einen Förderkanal und ein Druckventil sowie über eine daran angeschlossene Verbindungsleitung
einem Einspritzventil zuführbar ist, ferner mit einer Niederdruckspeisepumpe, mit
der Kraftstoff aus einem Tank über eine Speiseleitung in den Pumpendruckraum der Hochdruck-Einspritzpumpe
förderbar ist, und mit Mitteln für eine von der Pumpenförderung unabhängige Einflußnahme
auf die Einspritzvorgänge,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Speiseleitung (20; 35, 36, 37) ein nur in Förderrichtung der Niederdruckspeisepumpe
(18) durchlässiges Einwegsaugventil (21) eingeschaltet ist,
daß direkt vom Pumpendruckraum (11) der Hochdruck-Einspritzpumpe (1) bzw. dem zwischen
letzterer und dem Druckventil (13) verlaufenden Förderkanal (12) eine zum Tank (19)
führende Rücklaufleitung (38; 38/1, 38/2) abzweigt, daß in die Rücklaufleitung (38)
in bzw. am Pumpenkopf (3) der Hochdruck-Einspritzpumpe (1) ein Durchlaß- und Staudruckabsperrventil
(39) eingeschaltet ist, das einen Ventilkörper (48) aufweist, der in einer Aufnahmebohrung
(47) axial verschiebbar ist, der ferner in einer Endstellung mit seinem am Vorderteil
angeordneten Ventilsitz gegen eine Ventilsitzringfläche gedrückt, die Rücklaufleitung
(38) absperrt, abgerückt von dieser Endstellung dagegen die Rücklaufleitung (38) freigibt,
der außerdem durch eine an seinem Hinterteil angreifende, eine geringfügig unterhalb
des Förderdruckes der Niederdruckspeisepumpe (18) liegende Druckkraft ausübende Schließdruckfeder
(50) in Richtung Ventilsitzringfläche (45) drückbar ist und ferner noch einen durchgehenden
Kanal (53) mit einer Drosselbohrung (54) aufweist, durch den ständig Kraftstoff aus
dem zulaufseitigen Teil (38/1) der Rücklaufleitung (38) in einem in Strömungsrichtung
hinter der Drosselbohrung (54) wirkenden Staudruckraum (55) und von diesem in eine
daran angeschlossene Staudrucksteuerleitung (56) gelangt, daß die Staudrucksteuerleitung
(56) sich stromab des Staudruckraumes (55) in zwei Parallelzweige (56/1, 56/2) aufteilt,
die stromab der Verzweigungsstelle (57) getrennt voneinander bzw. wieder zusammengeführt
zu einem Leitungsteil (58) in den stromab des Durchlaß- und Staudruckabsperrventiles
(39) liegenden Teil (38/2) der Rücklaufleitung (38) einmünden, daß in jedem der beiden
Parallelzweige (56/1, 56/2) der Staudrucksteuerleitung (56) ein gesteuertes Einwegventil
(59, 60) eingeschaltet ist, von denen das eine im Moment seines Schließens bei geschlossenem
anderen den Förderbeginn und das andere im Moment seines Öffnens das Förderende der
Hochdruck-Einspritzpumpe (1) markiert,
und daß jedes der beiden Einwegventile (59, 60) an eine Betätigungseinrichtung (61,
62) und diese wiederum an eine Steuereinrichtung (63) angeschlossen ist, die eine
maschinensynchrone Betätigung der beiden Einwegventile (59, 60) im Sinne betriebsoptimierter
Werte für Förderbeginn und Förderende der Hochdruck-Einspritzpumpe (1) steuert.
2. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der beiden Einwegventile (59, 60) einen Ventilkörper (65) mit einem kegligen
Ventilsitz (66, 92) aufweist, der mit einer durch eine keglige Erweiterung am zulaufseitigen
Teil des jeweiligen Parallelzweiges (56/1, 56/2) der Staudrucksteuerleitung (56) gebildeten
Ventilsitzringfläche (67 bzw. 93) zusammenwirkt, und daß der Ventilkörper (65) in
einer Aufnahmebohrung (64) axial verschiebbar aufgenommen sowie durch Druckbeaufschlagung
an seiner Rückseite in Schließposition drückbar und bei Druckentlastung seiner Rückseite
durch den an seiner Vorderseite wirkenden Kraftstoffdruck in Durchlaßposition verschiebbar
ist.
3. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung des Ventilkörpers (65) jedes der
beiden Einwegventile (59, 60) direkt bzw. unter Zwischenschaltung eines Druckkolbens
(68) aus einem Druckraum (69) erfolgt, der in einen, einen Teil der Betätigungseinrichtung
bildenden hydraulischen Hochdrucksteuerkreis (70, 74) eingeschaltet und über wenigstens
ein in einen hydraulischen Hilfssteuerkreis (78, 79) eingeschaltetes Steuerventil
(72, 82; 75, 85) beherrscht ist, dessen Öffnen und Schließen von einem elektrohydraulischen,
elektronisch von der Steuereinrichtung (63) aktivierten Servoventils (77) gesteuert
ist.
4. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung des Ventilkörpers (65) jedes der beiden
Einwegventile (59, 60) direkt bzw. unter Zwischenschaltung eines Druckkolbens (68)
aus einem Druckraum (69) erfolgt, wobei die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung
im Druckraum (69) direkt vom Öffnen und Schließen der Steuerdruckleitungen (80, 83)
eines elektrohydraulischen, elektronisch von der Steuereinrichtung (63) aktivierten
Servoventils (77) gesteuert ist.
5. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Druckbeaufschlagung und.Druckentlastung des Ventilkörpers (65) jedes der
beiden Einwegventile (59, 60) rein mechanisch gesteuert ist,
daß jedem Ventilkörper (65) als Teil der Betätigungseinrichtung ein Stößel (102) zugeordnet
ist, der einenendes am Ventilkörper (65) angreift und anderenendes eine drehbar an
ihm gelagerte Abtastrolle (105) trägt,
daß jede Abtastrolle (105) mit einer Steuerkulisse (116, 117) am Umfang (106) einer
ein Teil der Steuereinrichtung bildenden Steuerhülse (107) in Abtastkontakt steht,
daß jede der beiden Steuerkulissen (116, 117) durch einen erhabenen Umfangsbereich
(118, 121) der Steuerhülse (107) und einen axial dahinter vertieften Umfangsbereich
(119 bzw. 122) der Steuerhülse (107) und der Übergang zwischen diesen beiden Umfangsbereichen
durch eine schräge, im einen Fall den Förderbeginn und im anderen Fall das Förderende
bestimmende Steuerkante (120 bzw. 123) gebildet ist, daß außerdem jede der beiden
Steuerhülsen (107) achsparallel zum Pumpenkolben (5) der Hochdruck-Einspritzpumpe
1 angeordnet in einer Aufnahmebohrung axial verschieblich geführt und lagegesichert
an einem koaxial angeordneten Betätigungskolben (110) sitzt, der über die Steuerhülse
(107) von einer Druckfeder (113) beaufschlagt und unter deren Wirkung mit seinem unteren
Ende an einer Druckplatte (114) angedrückt ist, die über eine Hülse (115) am Pumpenkolben
1 bzw. dessen Stößel (6) angelenkt ist und synchron mit letzterem dessen Hubbewegungen
mitmacht, und
daß jeder Steuerhülse (107) als weiterem Teil der Steuereinrichtung eine Regelstange
(126, 127) zugeordnet ist, die mit ihrer Verzahnung in eine Verzahnung (129) am Betätigungskolben
(110) eingreift und zur Verdrehung der Steuerhülse (107) und damit zur Einstellung
der jeweiligen schrägen, den Förderbeginn bzw. das Förderende bestimmenden Steuerkante
(120 bzw. 123) axial hin und her verschiebbar ist durch ein Betätigungsorgan, das
seine Stellbefehle von einem Regler bzw. einer elektronischen Steuereinheit (63) bekommt.
6. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest das Einwegsaugventil (21) sowie das Durchlaß- und Staudruckabsperrventil
(39) in den Pumpenkopf (3) der Hochdruck-Einspritzpumpe (1) eingebaut sind.
7. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Einwegsaugventil (21) sowie das Durchlaß- und Staudruckabsperrventil (39) und
die beiden Einwegventile (59, 60) in den Pumpenkopf(3) der Hochdruck-Einspritzpumpe
(1) eingebaut sind.
8. Kraftstoffhochdruck-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Staudrucksteuerleitung (56) mit ihren Parallelzweigen (56/1, 56/2) bis zu
den Einwegventilen (59, 60) hin in einer außen am Pumpenkopf (3) der Hochdruck-Einspritzpumpe
(1) befestigten und gleichzeitig als Konterorgan für die Lagesicherung der beiden
Einwegventile (59, 60) sowie das Durchlaß- und Staudruck- absperrventil (39) dienenden
Leiste (89) ausgebildet ist.