DE3700359A1

DE3700359A1 - Fuel injection device for internal combustion engines, especially a unit fuel injector

Info

Publication number: DE3700359A1
Application number: DE19873700359
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Ing Dr Eckert; Helmut Dipl Ing Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-01-08
Filing date: 1987-01-08
Publication date: 1988-07-21
Anticipated expiration: 2007-01-09
Also published as: DE3700359C2

Abstract

Fuel injection device, especially a unit fuel injector, for internal combustion engines, in which a pump chamber (4) of a pump piston (1), preferably driven by way of a cam (13), is defined by an intermediate piston (5), which on the other side defines a delivery chamber (6), from which a delivery duct (7) leading to the injection aperture (9) opening into the engine cylinder branches off, the intermediate piston (5) being loaded by a control spring (29) acting in the direction of the pump piston (1) and the fuel being fed by way of a metering line (17) of a low pressure system, in which line a solenoid valve (19) is arranged, and the delivery quantity being controlled in that, during the first part of the suction stroke of the pump piston (1), fuel flows into the pump chamber (4) in the form of rotational angle metering, the intermediate piston (5), displaced upwards, connects a metering duct (32) to the metering line (17) until the solenoid valve (19) has closed and in that the metered injection quantity into the delivery chamber (6) is timed by the solenoid valve (19). <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz einrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Pumpe düse nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a fuel injection Device for internal combustion engines, in particular pumps nozzle according to the genus of the main claim.

Mit derartigen gattungsgemäßen Kraftstoffeinspritzein richtungen, besonders in Verbindung mit Pumpendüsen, wird ein höherer Freiheitsgrad bezüglich der Regel- und Steuereingriffe in den gesamten zur Einspritzung gehörenden Ablauf erreicht, als dies bei den üblichen Einspritzeinrichtungen, die mit einer Verteilereinspritz pumpe oder einer Reiheneinspritzpumpe arbeiten, möglich ist. Dieser höherer Freiheitsgrad ergibt sich auch zum Teil aus der Möglichkeit, mit einem höheren Einspritz druck zu arbeiten, was bei manchen schnellaufenden Direkteinspritzmotoren erforderlich ist. Außerdem wird zum Antrieb des Pumpenkolbens die Nockenwelle des Motors verwendet, so daß zusätzliche bereits vorhandene Antriebs vorrichtungen verwendet und damit Kosten, sowie Antriebs verluste eingespart werden. Besonders bei den Pumpedüsen gibt es eine Vielzahl von Varianten, auch in Verbindung mit der gattungsgemäßen Einspritzeinrichtung, die einen Zwischenkolben verwenden und bei denen die Steuerung der Kraftstoffmengen in den Pumpraum und den Druckraum dazu dienen, daß die eine Menge als Spritzmenge, hingegen die andere als die den Spritzbeginn bestimmende Menge dient. Auch diese bekannten Pumpedüsen werden meist durch einen Nocken mechanisch angetrieben, der an einer Nockenwelle des Motors vorhanden ist und dessen Antriebs bahn in drei Abschnitte einteilbar ist, nämlich einen langsam ansteigenden Saughubabschnitt (Ablaufflanke), einen Rastabschnitt (Grundkreis des Nockens) und einen steilen Druckhubabschnitt (Druckhubflanke). Der Druckhub abschnitt der Nockenbahn ist verhältnismäßig kurz und steil, um den gewünschten Einspritzeffekt, also die schnelle Pumpbewegung des Pumpenkolbens zu erzielen. Die Saughubbahn hingegen, sowie die Rastbahn sind verhältnis mäßig lang ausgebildet, um ausreichend Zeit für die Kraftstoffzumessung und auch die Saugwirkung zur Verfü gung zu haben. With such a generic fuel injection directions, especially in connection with pump nozzles, a higher degree of freedom with regard to the and control interventions throughout for injection associated process achieved than with the usual Injectors with a distributor injection pump or an in-line injection pump, possible is. This higher degree of freedom also results partly from the possibility of having a higher injection pressure to work, which for some fast-moving Direct injection engines is required. Besides, will the engine camshaft to drive the pump piston used, so that additional existing drive devices used and thus costs, as well as drive losses can be saved. Especially with the pump nozzles there are a multitude of variants, also in connection with the generic injection device, the one Use intermediate pistons and where the control the amounts of fuel in the pump chamber and the pressure chamber serve that a lot as a spray amount, however the other than the amount determining the start of spraying serves. These well-known pump nozzles are also mostly mechanically driven by a cam attached to a Camshaft of the engine is present and its drive can be divided into three sections, namely one slowly rising suction stroke section (discharge flank), a locking section (base circle of the cam) and one steep pressure stroke section (pressure stroke flank). The pressure stroke section of the cam track is relatively short and steep to the desired injection effect, i.e. the to achieve rapid pumping movement of the pump piston. The suction lift, on the other hand, and the rest stop are relative trained moderately long to allow enough time for the Fuel metering and also the suction effect available to have.

Bei diesen gattungsgemäßen Einspritzeinrichtungen erfolgt außerdem die Spritzmengensteuerung und die Spritzbeginn verstellung ohne Regelstange und über ein oder zwei Steuerventile, die eine Kraftstoffmenge zeitgerecht mindestens einem dieser Räume zumißt, unter Mitwirkung von Steuerkanten des Pumpenkolbens oder Zwischenkolbens und von Rückschlagventilen. Wenn im weiteren von Rück schlagventilen die Rede ist, sind hiermit auch Rückström verhinderungsventile denkbarer Art gemeint, also auch solche Ventile, die keinen Ventilsitz aufweisen, sondern als Schieberventil ausgebildet sind. Gemeinsam für alle betrachteten Einspritzeinrichtungen ist, daß vor jedem Einspritzzyklus, also vor jedem Saughub, der Zwischenkolben die gleiche Ausgangslage entsprechend einem bestimmten Nockenbahnpunkt einnimmt.With these generic injection devices also the spray quantity control and the start of spraying adjustment without control rod and over one or two Control valves that control a quantity of fuel on time attaches at least one of these spaces, with participation of control edges of the pump piston or intermediate piston and check valves. If further from back check valves is hereby also return flow Prevention valves of a conceivable kind meant, also such valves that have no valve seat, but are designed as a slide valve. Together for all the injectors considered is that before every injection cycle, i.e. before every suction stroke, the Intermediate piston the same starting position accordingly occupies a certain cam path point.

Bei einer bekannten Pumpedüse der gattungsgemäßen Art (U-PS 42 35 374) werden die Spritzmenge und der Spritz beginn durch Öffnen und Schließen eines in der Zumeßlei tung zum Pumpraum angeordneten Steuerventils (Magnetven tils) bestimmt, wobei zum Druckraum der Pumpedüse eine vom Steuerventil unbeeinflußte Auffülleitung führt und in der ein Rückschlagventil vorhanden ist. Während eines ersten Abschnittes des Saughubes des Pumpenkolbens bleibt das Steuerventil geschlossen, so daß aufgrund des geschlossenen Pumpraumes der Zwischenkolben mitge zogen wird, wodurch der Kraftstoff niederen Drucks über die Auffülleitung und das Rückschlagventil in den Druckraum strömt. Wenn eine für die Einspritzung ausreichende Spritzmenge zugemessen ist, öffnet das Steuerventil in der Zumeßleitung, so daß nun der Kraft stoff niederen Drucks über die Zumeßleitung in den Pumpraum strömt, so daß aufgrund der sich nunmehr erge benden am Zwischenkolben angreifenden Hydraulikkräfte dieser in seiner Lage verharrt. Das Steuerventil bleibt bei dieser bekannten Pumpedüse geöffnet, so daß während des restlichen Saughubes Kraftstoff in den Pumpraum strömt und diesen auffüllt. Auch während des Rastab schitts der Nockenbahn bleibt das Steuerventil geöffnet. Die in den Druckraum strömende Spritzmenge wird somit durch den Öffnungszeitpunkt des Steuerventils bestimmt und erfolgt also abhängig vom Drehwinkel der Nockenwelle, d.h. von dem Hub des Pumpenkolbens, den die Saughubbahn des Nockens zuläßt, bis das Steuerventil geöffnet hat.In a known pump nozzle of the generic type (U-PS 42 35 374) the spray quantity and the spray start by opening and closing one in the metering station direction to the pump chamber arranged control valve (solenoid valve tils) determined, with a to the pressure chamber of the pump nozzle leads unaffected by the control valve and in which there is a check valve. While a first section of the suction stroke of the pump piston the control valve remains closed, so that due to of the closed pump chamber of the intermediate piston is pulled, causing the fuel to lower pressure via the filling line and the check valve in the pressure chamber flows. If one for injection sufficient spray volume is metered, that opens Control valve in the metering line, so that now the force low pressure material via the metering line in the Pump room flows, so that due to the now erge hydraulic forces acting on the intermediate piston this remains in its position. The control valve remains opened in this known pump nozzle, so that during of the remaining suction stroke fuel into the pump room flows and fills it up. Even during the Rastab At the end of the cam track, the control valve remains open. The amount of spray flowing into the pressure chamber is thus determined by the opening time of the control valve and therefore depends on the angle of rotation of the camshaft, i.e. from the stroke of the pump piston that the suction stroke of the cam until the control valve has opened.

Nachteiligerweise ist diese Art der Spritzmengenbe stimmung verhältnismäßig ungenau, da es sich um eine mittelbare Mengensteuerung handelt, bei der sich alle möglichen Steuerfehler auswirken können, wie beispiels weise Undichtheiten in Leitungen und Ventilen oder veränderte Strömungsverhältnisse am Rückschlagventil, aber auch die Temperatur des Kraftstoffes. Ein weiterer Nachteil dieser Art mittelbarer Steuerung besteht darin, daß sich besonders bei höheren Drehzahlen die Massenträg heit des Zwischenkolbens und auch Drosselwirkungen in den Zuströmkanälen auswirken. So muß beispielsweise eine sehr genaue Abstimmung zwischen dem Drosseleffekt des Steuerventils zum Pumpraum und jenem des Rückschlag ventils zum Druckraum gegeben sein, sowie der Arbeitsflä chen des Zwischenkolbens in Verbindung mit dem Kraft stoffniederdruck und der den Zwischenkolben in Richtung Druckraum belastenden Feder. Da sich die dynamische Kraft des massebehafteten Zwischenkolbens drehzahlab hängig ändert und dieser Zwischenkolben zur Spritzmengen bestimmung während seines Saughubes gestoppt werden muß, ergeben sich Funktionsgleichungen, die außerordent lich komplex sind und einen drehzahlabhängigen Faktor enthalten. Es ist somit erforderlich, daß die hydrauli schen und mechanischen Kräfte unter Berücksichtigung aller sonstigen Einflußfaktoren wesentlich größer sind, als die dynamischen Massenkräfte des Zwischenkolbens.This type of spray quantity is disadvantageous mood relatively imprecise, since it is a indirect quantity control, in which everyone possible tax errors can affect, such as wise leaks in pipes and valves or changed flow conditions at the check valve, but also the temperature of the fuel. Another The disadvantage of this type of indirect control is that that especially at higher speeds, the mass inertia of the intermediate piston and throttling effects impact in the inflow channels. For example a very precise match between the throttle effect of the control valve to the pump chamber and that of the check valve valve to the pressure chamber and the work area Chen of the intermediate piston in connection with the force low pressure and the intermediate piston in the direction Pressure loading spring. Because the dynamic Speed of the mass-bearing intermediate piston changes and this intermediate piston to spray quantities determination can be stopped during its suction stroke must result in functional equations that are extraordinary are complex and a speed-dependent factor contain. It is therefore necessary that the hydrauli and mechanical forces under consideration all other influencing factors are significantly larger, than the dynamic mass forces of the intermediate piston.

Auch für die Steuerung des Spritzbeginns dieser bekannten Pumpedüse bestehen erhebliche Nachteile dadurch, daß das Steuerventil erst nach Zurücklegung eines bestimmten Druckhubes des Pumpenkolbens gesperrt wird, so daß die Einspritzung in den Brennraum erst beginnen kann, wenn das im Pumpraum eingeschlossene Volumen den Zwischen kolben antreibt, um den im Druckraum vorgelagerten Kraftstoff zur Einspritzdüse zu fördern. Bei diesem ersten Druckhubabschnitt wird der entsprechende Teil des im Pumpraum befindlichen Kraftstoffes zurück über das Magnetventil und die Zumeßleitung zum Kraftstoffbe hälter geschoben. Diese Umkehrung des Kraftstoffstroms, also dieses Hin- und Herschieben eines Kraftstoffvolumens kann bei den dynamischen Verhältnissen, die sich mit der Drehzahl ändern und besonders bei hohen Drehzahlen stark zur Auswirkung kommen, zu sehr unterschiedlichen Beschleunigungskräften führen, die sich dann als Fehler des gewünschten Spritzzeitpunktes auswirken können. Dieser Nachteil ist insofern schwer zu beherrschen, als der gewünschte Spritzzeitpunkt nur bedingt von der Drehzahl abhängt, d.h. notorisch durch die Drehzahl sich ergebende Fehler können nicht über die Drehzahl als Kenngröße eliminiert werden. So kann es durchaus gegeben sein, daß unter bestimmten Voraussetzungen auch bei niedrigen Drehzahlen frühe Spritzzeitpunkte gewünscht sind und umgekehrt, bei hohen Drehzahlen nicht unbedingt frühe Spritzzeitpunkte. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht zudem darin, daß das Steuerventil unmittelbar vom Hochdruck belastet ist und daß es während des Druckhubs schließen muß, wobei während dieser Rückförderung zwar kein Ein spritzdruck besteht, aber doch ein Druck, der weit höher ist, als der Förderpumpendruck. Auch dieser Druck ist wiederum von der Drehzahl abhängig, so daß ein solches an sich schnell zu schließendes Steuerventil im Schließvorgang verzögert werden könnte, was eine entsprechende Verschleppung in Richtung "spät" des Spritzbeginns zur Folge hätte. Beim Einsatz von Magnet ventilen muß ein solches Magnetventil auch für den höchst möglichen Kraftstoffdruck ausgelegt sein, d.h. daß es verhältnismäßig teuer ist und einen hohen Stromver brauch aufweist. Vorgesteuerte Magnetventile sind im allgemeinen zu träge. Nicht zuletzt hat die Magnet steuerung dieser bekannten Pumpedüse den Nachteil, daß diese Art der drehwinkelgesteuerten Zumessung der Spritzmenge - und zudem noch mittelbar gesteuert - keinerlei Drosselauswirkungen im Kanal zum Druckraum aufweisen darf, da somit Mengensteuerfehler auftreten. Hinzu kommt das Leerlauf-Vollastmengenverhältnis bei Brennkraftmaschinen von 2:30, wobei häufig besonders bei hohen Drehzahlen gleichzeitig die Vollastmenge erforderlich ist. Um noch ausreichend genau die Leerlauf menge steuern zu können, ist somit ein sehr langer Saughubabschnitt erforderlich.There are also considerable disadvantages for controlling the start of spraying of this known pump nozzle in that the control valve is only locked after a certain pressure stroke of the pump piston has been covered, so that the injection into the combustion chamber can only begin when the volume enclosed in the pump chamber drives the intermediate piston. to deliver the fuel upstream in the pressure chamber to the injection nozzle. In this first pressure stroke section, the corresponding part of the fuel in the pump chamber is pushed back via the solenoid valve and the metering line to the fuel tank. This reversal of the fuel flow, i.e. this shifting of a fuel volume back and forth, can lead to very different acceleration forces in the dynamic conditions that change with the speed and particularly come into play at high speeds, which then act as errors in the desired injection timing can. This disadvantage is difficult to master insofar as the desired injection timing depends only to a limited extent on the speed, ie errors notoriously resulting from the speed cannot be eliminated as a parameter using the speed. It may well be the case that, under certain conditions, early injection times are desired even at low speeds and vice versa, and early injection times are not necessarily required at high speeds. Another disadvantage of this known device is also that the control valve is immediately loaded by high pressure and that it must close during the pressure stroke, while there is no injection pressure during this return, but a pressure that is far higher than the feed pump pressure . This pressure is also dependent on the speed, so that such a control valve, which is to be closed quickly, could be delayed in the closing process, which would result in a corresponding carry-over in the direction "late" of the start of injection. When using solenoid valves, such a solenoid valve must also be designed for the highest possible fuel pressure, ie that it is relatively expensive and has a high Stromver consumption. Pilot operated solenoid valves are generally too slow. Last but not least, the magnet control of this known pump nozzle has the disadvantage that this type of angle-controlled metering of the spray quantity - and also indirectly controlled - must not have any throttling effects in the channel to the pressure chamber, since volume control errors thus occur. In addition, there is the idle-to-full-load ratio of 2:30 in internal combustion engines, with the full-load amount often being required at high speeds in particular. In order to be able to control the idling volume with sufficient accuracy, a very long suction stroke section is required.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zumessung des Kraftstoffes in den Pumpraum und in den Druckraum während des Saughubes und der Rast des Pumpenkolbens erfolgen kann, ohne daß sich deshalb die beiden Steuerungen beeinflussen und ohne daß deshalb zwei Steuerventile erforderlich sind. Die Voraussetzung für die Funktion daß nämlich der Förderpumpendruck in Verbindung mit dem Zwischenkolbenquerschnitt eine Kraft erzeugen muß, die leicht höher als jene der Steuerfeder ist, kann leicht erfüllt werden und ist vor allem nicht durch dynamische Verhältnisse der Zwischenkolbenmasse beein flußt. Vorteilhafterweise braucht das Steuerventil während eines Zyklus auch nur einmal zu öffnen und zu schließen, nämlich zu öffnen spätestens bei Saughubbe ginn des Pumpenkolbens und zu schließen, wenn die Spritz beginnmenge zugemessen ist. Ein weiteres Öffnen ist dann erst erforderlich, wenn der Zwischenkolben die Zumeßleitung bereits aufgesteuert hat und in den Druck raumhohlraum Kraftstoff strömen soll, bis dieser Kraft stoffstrom zu Beginn des Druckhubes durch den Zwischen kolben wieder gesperrt wird. Je früher also das Magnet ventil öffnet, desto größer ist die Spritzmenge. Das Magnetventil bleibt dann für den Druckhub offen und schließt dann erst wieder, wenn während des darauffolgen den Saughubes die gewünschte Spritzbeginnmenge in den Pumpraum geströmt ist. Die Kraftstoffzumessung in den Pumpraum während des ersten Abschnittes des Saughubes des Pumpenkolbens erfolgt somit über Winkelsteuerung, bei der der Drehwinkel des Nockens einem bestimmten Saugvolumen entspricht, wohingegen die Spritzmengenzumes sung, insbesondere in der Rastphase des Pumpenkolbens, über Zeitsteuerung in den einen Unterdruckhohlraum aufweisenden Druckraum erfolgt, wobei die zugemessene Kraftstoffmenge der Zeitdauer entspricht, für die das Steuerventil geöffnet ist.The fuel injection device according to the invention with the characteristic features of the main claim has the advantage that the metering of the Fuel into the pump chamber and into the pressure chamber during of the suction stroke and the detent of the pump piston can without the two controls influence and therefore without two control valves required are. The requirement for the function that namely the feed pump pressure in connection with the intermediate piston cross section must generate a force, which is slightly higher than that of the control spring easy to be met and above all is not through dynamic ratios of the intermediate piston mass flows. The control valve advantageously needs open only once during a cycle and to close, namely to open at the latest at suction stroke ginn of the pump piston and close when the spray starting quantity is measured. Another opening is then only necessary when the intermediate piston Metering line has already opened and in the pressure Cavity fuel should flow until this force material flow at the beginning of the pressure stroke through the intermediate piston is locked again. So the sooner the magnet valve opens, the greater the spray volume. The The solenoid valve then remains open for the pressure stroke only closes again if during the following the desired stroke start quantity in the Pump room has flowed. The fuel metering in the Pump room during the first section of the suction stroke the pump piston thus takes place via angle control, where the angle of rotation of the cam is a certain one Suction volume corresponds, whereas the spray volume increases solution, especially in the resting phase of the pump piston, via time control in one vacuum cavity having pressure space, the metered Amount of fuel corresponds to the length of time for which the Control valve is open.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist für einen Zwischenabschnitt des Saughubes die Zumeß leitung zum Druckraum durch den Zwischenkolben gesperrt, wobei vorteilhafterweise dieser Zwischenabschnitt bis zum Saughubende geht. Hierdurch wird vorteilhafter weise eine saubere Trennung zwischen der den Spritz beginn bestimmenden Winkelsteuerung und der die Spritz menge bestimmenden Zeitsteuerung erreicht, so daß keine gegenseitige Beeinflussung der Mengensteuerungen stattfin det und auch bei der Verwendung eines elektronischen Reglers die dort eingegebenen Programme völlig unabhängig voneinander arbeiten können.According to an advantageous embodiment of the invention is the metering for an intermediate section of the suction stroke line to the pressure chamber blocked by the intermediate piston, advantageously this intermediate section to to the end of the suction stroke. This makes it more advantageous show a clean separation between the sprayer beginning determining angle control and the spray quantity-determining time control reached, so that none mutual influence of the quantity controls det and also when using an electronic Controller the programs entered there are completely independent can work from each other.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zweigt von der Zumeßleitung zum Druckraum hin ein Zumeßkanal ab, der durch den Zwischenkolben an einer Steuerschnittstelle gesteuert wird. Im Unter schied zu der auch erfindungsgemäßen Möglichkeit, bei der die Zumeßleitung direkt durch die Unterkante des Zwischenkolbens gesteuert mit dem Druckraum verbindbar ist. Ein solcher Zumeßkanal kann mindestens abschnitts weise im Zwischenkolben verlaufen, beispielsweise als Radialbohrung in eine Sackbohrung des Zwischenkolbens hinein, in der die Steuerfeder untergebracht ist.According to a further advantageous embodiment of the Invention branches from the metering line to the pressure chamber down a metering channel through the intermediate piston is controlled at a control interface. In the sub differed from the possibility also according to the invention which the metering line directly through the lower edge of the Intermediate piston can be connected to the pressure chamber in a controlled manner is. Such a metering channel can have at least sections run in the intermediate piston, for example as Radial bore in a blind bore of the intermediate piston into which the control spring is housed.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung kann in dem Zumeßkanal ein definierter Steuerquerschnitt (Drossel) vorhanden sein, der stromauf oder stromab der Steuerschnittstelle zwischen Pumpengehäuse und Zwischenkolben angeordnet sein kann. Hierdurch ist es möglich, den Zuströmquerschnitt zum Druckraum hin grundsätzlich kleiner zu halten, als den von der Zumeßlei tung zum Pumpraum hin. Der Vorteil eines engeren Zumeß querschnittes zum Druckraum hin, nämlich zur Bestimmung der Spritzmenge, hat vor allem den Vorteil, daß die Zeitdauer um eine bestimmte Menge zuzumessen länger sein muß, wenn der Querschnitt kleiner ist. Im Gegensatz dazu steht die Winkelsteuerung in den Pumpraum, bei der wiederum möglichst kein Drosseleffekt in der Zumeß strömung stattfinden soll, da sonst eine Hohlraumbil dung entsteht und die tatsächlich in den Pumpraum zugemes sene Kraftstoffmenge nicht dem Drehwinkel bzw. dem entsprechenden Saughub entspricht. In jedem Fall jedoch ist der definierte Steuerquerschnitt stromab des Steuer ventils angeordnet und so, daß der Kraftstoffstrom zum Pumpraum hin nicht betroffen ist. According to a supplementary embodiment of the invention can a defined control cross section in the metering channel (Throttle) be present, the upstream or downstream the control interface between the pump housing and Intermediate piston can be arranged. This is it is possible to cross the inflow to the pressure chamber to be kept generally smaller than that of the metering station towards the pump room. The advantage of a tighter metering cross-section to the pressure chamber, namely for determination the spray quantity, has the main advantage that the Time to measure a certain amount longer must be if the cross section is smaller. In contrast this is the angular control in the pump room, at which in turn, if possible, no throttling effect in the metering flow should take place, otherwise a void bil dung arises and is actually added to the pump room fuel quantity is not the angle of rotation or the corresponds to the corresponding suction stroke. In any case, however is the defined tax cross section downstream of the tax valve arranged and so that the fuel flow to the pump room is not affected.

So wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Mündung der Zumeßleitung zum Pumpraum wie zum Druckraum hin direkt durch den Zwischenkolben gesteuert, wohingegen bei einer alternativen Ausgestal tung der Erfindung sich die Zumeßleitung stromab des Steuerventils aufzweigt und ein Leitungszweig zum Pump raum hin durch den Pumpenkolben gesteuert wird und der andere Leitungszweig als Zumeßkanal durch den Zwischen kolben gesteuert wird. Die Trennung der Steuerung von Spritzmenge und Spritzbeginn wird durch die letztgenannte Alternative noch deutlicher und es muß der Zeitpunkt der Aufsteuerung des Steuerventils nicht so exakt einge halten werden, da erst ab dem Zeitpunkt der Zwischen kolben tatsächlich für die Zumessung der Spritzbeginn menge in den Pumpraum während des Saughubes stehenbleibt, wenn das Steuerventil geöffnet hat. Sobald allerdings der Pumpenkolben den einen Leitungszweig zum Pumpraum hin schließt, kann kein weiterer Einfluß auf den Spritz beginn genommen werden. So ist es möglich, daß das Steuerventil nach Beginn des Saughubes öffnet, so daß die Spritzbeginnsteuermenge in den Pumpraum strömt, bis der Pumpenkolben diesen Kraftstoffzufluß sperrt und daß das Magnetventil dann geöffnet bleibt, so daß nach Aufsteuern des Zumeßkanals durch den Zwischenkolben solange Kraftstoff in den Druckraum zugemessen wird, bis das Steuerventil schließt, welches dann erst wieder öffnet, wenn beim darauffolgenden Saughub die Zumessung der Spritzbeginnmenge anfangen soll.Thus, according to an advantageous embodiment Invention the mouth of the metering line to the pump room as to the pressure chamber directly through the intermediate piston controlled, whereas with an alternative configuration device of the invention the metering line downstream of the Control valve branches and a line branch to the pump space is controlled by the pump piston and the other line branch as a metering channel through the intermediate piston is controlled. The separation of control from Spray quantity and start of spraying is determined by the latter Alternative even more clearly and it must be the time the opening of the control valve is not so precise will hold because only from the time of the intermediate piston actually for metering the start of spraying quantity remains in the pump room during the suction stroke, when the control valve is open. As soon as the pump piston the one line branch to the pump chamber closes down, no further influence on the spray start. So it is possible that Control valve opens after the start of the suction stroke, so that the injection start control amount flows into the pump room, until the pump piston blocks this fuel flow and that the solenoid valve then remains open so that after opening the metering channel through the intermediate piston as long as fuel is metered into the pressure chamber, until the control valve closes, which then only again opens when the metering takes place on the following suction stroke the start of spraying should start.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerventil als Magnetventil ausgebildet, welches vorzugsweise stromlos geschlossen ist, so daß bei Ausfal len des Stromnetzes auch kein Kraftstoff in den Druckraum zugemessen werden kann. Durch die Verwendung eines Magnetventils als Steuerventil ist der Einsatz eines elektronischen Steuergerätes möglich, mit dem verhältnis mäßig einfach die Drehzahlregelung des Motors in sehr feiner Ausgestaltung durchgeführt werden kann, nämlich unter Berücksichtigung sonstiger Motorkenngrößen wie Temperatur, Außenluftdruck, Abgas usw.According to a further embodiment of the invention the control valve is designed as a solenoid valve, which is preferably closed without current, so that in the event of failure len of the power grid also no fuel in the pressure chamber can be measured. By using a Solenoid valve as a control valve is the use of a electronic control unit possible with the ratio moderately simple the speed control of the engine in very fine design can be carried out, namely taking into account other engine parameters such as Temperature, outside air pressure, exhaust gas etc.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Zwischenkolben zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem an den Pumpraum angrenzenden Steuerkolben und einem relativ zum Steuerkolben verschiebbaren dem Druckraum zugewandten Entlastungskolben, wobei der Steuerkolben und der Entlastungskolben einen ein Flüssig keitsvolumen aufnehmenden Entlastungsraum einschließen, der zum Druckhubende des Pumpenkolbens durch den Steuer kolben zu einem Entlastungskanal hin druckentlastbar ist und wobei die Steuerfeder am Entlastungskolben angreift. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß der dem Druckraum zugewandte Entlastungskolben bei Einspritzende einen Entlastungshub ausführt, ohne daß eine Abströmmenge verlorengeht. Das Steuerventil braucht somit bei der Zeitsteuerung nur die genau bemes sene Kraftstoffeinspritzmenge ohne Rücksicht auf die Druckentlastung im Druckraum vorzulagern.According to a further embodiment of the invention the intermediate piston is formed in two parts and consists from a control piston adjacent to the pump chamber and a displaceable relative to the control piston Relief piston facing the pressure chamber, the The control piston and the relief piston are a liquid include relief volume absorbing volume, the one at the pressure stroke end of the pump piston by the control piston can be relieved of pressure towards a relief duct is and with the control spring on the relief piston attacks. This advantageously achieves that the pressure piston facing the pressure chamber executes a relief stroke at the end of injection without that an outflow quantity is lost. The control valve therefore only needs the precisely dimensioned time control fuel injection quantity regardless of the To relieve pressure relief in the pressure chamber.

Gemäß einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Entlastungskolben über eine die Relativbewegung zum Steuerkolben erlaubende Schlepp verbindung mit dem Steuerkolben gekoppelt und es ist eine Druckfeder bestrebt, den Steuerkolben und den Entlastungskolben in eine die maximale Länge des Zwi schenkolbens bestimmende Ausgangslage zu drücken.According to an advantageous embodiment in this regard the invention is the relief piston over a Tow allowing relative movement to the control piston Connection coupled to the control piston and it is a compression spring strives to the control piston and Relief piston in a the maximum length of the Zwi starting position determining the piston.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the Invention are the following description, the Drawing and the claims can be removed.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind mit jeweils zwei Varianten in der Zeichnung darge stellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigenTwo embodiments of the subject of the invention are Darge with two variants in the drawing represents and described in more detail below. Show it

Fig. 1 bis 3 das erste Ausführungsbeispiel mit einer Einspritzanlage und Pumpedüse im Längsschnitt; Fig. 1 die erste Variante, Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Pumpedüse im Längsschnitt der zweiten Variante; Fig. 3 ein Funktionsdiagramm dieses ersten Ausführungs beispiels, bei dem über dem Drehwinkel in ° Nockenwelle NN (Abszisse) der Hub h des Pumpenkolbens (Ordinate) aufgetragen ist; Fig. 4 bis 6 das zweite Ausführungs beispiel als Ausschnitt aus Fig. 1 und im Längsschnitt in einer ersten Variante in Fig. 4 und einer zweiten Variante in den Fig. 5 und 6. Figures 1 to 3, the first embodiment with an injection system and pump nozzle in longitudinal section. Fig. 1, the first variant, Fig 2 a detail of the pump nozzle in a longitudinal section of the second variant. Fig. 3 is a functional diagram of this first embodiment example, in which the stroke h of the pump piston (ordinate) is plotted over the angle of rotation in ° camshaft NN (abscissa); FIGS. 4 to 6, the second execution example as a detail from FIG. 1 and in a longitudinal section in a first variant in Fig. 4 and a second variant in FIGS. 5 and 6.

Description of the embodiments

Bei der in Fig. 1 dargestellten Einspritzeinrichtung bzw. der Pumpedüse derselben arbeitet ein Pumpenkolben 1 in einer Zylinderbohrung 2 eines Gehäuses 3 und be grenzt einen Pumpraum 4 der andererseits durch einen Zwischenkolben 5 begrenzt wird, der ebenfalls in der Zylinderbohrung axial beweglich angeordnet ist. Unterhalb des Zwischenkolbens ist ein Druckraum 6 vorhanden, der über einen im Gehäuse 3 verlaufenden Druckkanal 7 mit einem Düsendruckraum 8 verbunden ist. Die zu einem nicht dargestellten Brennraum führenden Spritzöff nungen 9 der Pumpedüse werden über eine Ventilnadel 11 gesteuert, die durch eine Schließfeder 12 belastet ist.In the injection device shown in Fig. 1 or the pump nozzle thereof, a pump piston 1 works in a cylinder bore 2 of a housing 3 and be a pump chamber 4 which on the other hand is limited by an intermediate piston 5 , which is also axially movable in the cylinder bore. Below the intermediate piston there is a pressure chamber 6 which is connected to a nozzle pressure chamber 8 via a pressure channel 7 running in the housing 3 . The leading to a combustion chamber, not shown, Spritzöff openings 9 of the pump nozzle are controlled via a valve needle 11 which is loaded by a closing spring 12 .

Der Pumpenkolben 1 wird durch einen in Richtung des Pfeiles I rotierenden Antriebsnocken 13 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 14 für seine hin- und her gehende Pumpbewegung angetrieben, die durch einen Doppel pfeil II angedeutet ist. In dieser stark vereinfachten Darstellung sind natürlich erforderliche Leckkanäle und- anordnungen, die zwischen dem Hochdruckteil und Niederdruckteil vorhanden sind, nicht gezeigt. Dieser beschriebenen Pumpedüse ist ein zur Einspritzeinrichtung gehörendes Niederdruckkraftsystem zugeordnet, mit einer Förderpumpe 15, die den Kraftstoff aus einem Behälter 16 ansaugt und über eine Zumeßleitung 17 zur Pumpedüse fördert, wobei in einer abzweigenden, zum Kraftstoffbe hälter 16 zurückführenden Leitung ein Druckhalteventil 18 vorhanden ist. In der Zumeßleitung ist ein 2/2-Magnet ventil 19 angeordnet, um den Kraftstofffluß zur Pumpedüse zeitgerecht zu steuern. Von der Zylinderbohrung 2 zweigt ein Entlastungskanal 21 und ein Absteuerkanal 22 ab, die jeweils durch den Zwischenkolben 5 nahe seiner unteren Endlage aufgesteuert werden, so daß danach der Pumpraum 4 durch den Entlastungskanal 21 und der Druckraum durch den Absteuerkanal 22 zum Kraftstoffbehäl ter 16 hin druckentlastet sind. Im Absteuerkanal 22 ist ein Rückschlagventil 23 vorhanden, wobei stromauf dieses Rückschlagventils 23 bei diesem Ausführungsbei spiel der Entlastungskanal 21 in den Absteuerkanal 22 mündet.The pump piston 1 is driven by a rotating in the direction of arrow I drive cam 13 against the force of a return spring 14 for its reciprocating pumping movement, which is indicated by a double arrow II. In this greatly simplified illustration, the necessary leak channels and arrangements, which are present between the high-pressure part and the low-pressure part, are not shown. This described pump nozzle is associated with a low-pressure power system belonging to the injection device, with a feed pump 15 which draws the fuel from a container 16 and delivers it via a metering line 17 to the pump nozzle, a pressure-maintaining valve 18 being present in a branching line returning to the fuel container 16 . In the metering line, a 2/2-solenoid valve 19 is arranged in order to control the fuel flow to the pump nozzle in good time. From the cylinder bore 2 branches off a relief channel 21 and a control channel 22 , which are each controlled by the intermediate piston 5 near its lower end position, so that thereafter the pump chamber 4 through the relief channel 21 and the pressure chamber through the control channel 22 to the fuel tank ter 16 relieved of pressure are. The spill channel 22 a check valve 23 is present, upstream of this check valve 23 in this Ausführungsbei the discharge channel 21 play in the spill channel 22 opens.

Das Magnetventil 19 wird durch ein elektronisches Steuer gerät 24 angesteuert, um über den Öffnungs- und Schließ zeitpunkt bzw. die Öffnungszeiten des Magnetventils 19 die Motordrehzahl und den Spritzbeginn zu regeln bzw. zu steuern. In dieses elektronische Steuergerät 24 wird über ein Gaspedal 25 die Last und über einen Drehzahlgeber 26 die Drehzahl n eingegeben, sowie über mindestens zwei weitere nicht dargestellte Geber die Temperatur T und ein weiteres Signal S beispielsweise eines Abgaswertes oder des Außendrucks. Zusätzliche Ausgänge 27 dieses elektronischen Steuergerätes 24 von denen vier dargestellt sind entsprechend einer 4-Zylinderbrennkraftmaschine führen jeweils zu einem weiteren Magnetventil 19 einer weiteren Pumpedüse, von denen dann ebenfalls vier vorhanden sind, die aller dings durch nur ein Niederdruckkraftstoffsystem mit nur einer Förderpumpe 15 bzw. einem Kraftstoffbehälter 16 gemeinsam versorgt werden.The solenoid valve 19 is controlled by an electronic control device 24 to regulate or control the engine speed and the start of injection via the opening and closing times or the opening times of the solenoid valve 19 . The load is entered into this electronic control unit 24 via an accelerator pedal 25 and the speed n via a speed sensor 26 , and the temperature T and at least two further sensors (not shown) and a further signal S, for example of an exhaust gas value or the external pressure. Additional outputs 27 of this electronic control unit 24, four of which are shown corresponding to a 4-cylinder internal combustion engine, each lead to a further solenoid valve 19 of a further pump nozzle, of which four are then also present, which, however, are provided by only one low-pressure fuel system with only one feed pump 15 or a fuel tank 16 are supplied together.

Der Zwischenkolben 5 ist in Richtung Pumpraum 4 durch eine Steuerfeder 29 belastet. Außerdem ist im Zwischen kolben eine zum Druckraum 6 hin offene Axialsackbohrung 31 vorhanden, in die radial ein Zumeßkanal 32 mündet, der eine Ringnut 33 auf der Mantelfläche des Zwischen kolbens 5 aufweist, sowie eine Drossel 35 vorbestimmten Querschnitts. Die Ringnut 33 wirkt gegen Ende des Steuer hubes des Zwischenkolbens 5 mit der Mündung 34 der Zumeßleitung 17 zusammen. Außerdem ist zur Sackbohrung 31 hin in dem Zwischenkolben 5 eine Radialbohrung 36 vorhanden, die mit dem Eingang des Absteuerkanals 22 zusammenwirkt und in der in Fig. 1 dargestellten Stellung gerade diesen aufsteuert. Im Ausgang des Druckraumes 6 zum Druckkanal 7 hin ist ein Druckventil 37 angeordnet.The intermediate piston 5 is loaded in the direction of the pump chamber 4 by a control spring 29 . In addition, in the intermediate piston an open to the pressure chamber 6 axial blind bore 31 is present, into which a metering channel 32 opens radially, which has an annular groove 33 on the lateral surface of the intermediate piston 5 , and a throttle 35 predetermined cross-section. The annular groove 33 acts towards the end of the control stroke of the intermediate piston 5 with the mouth 34 of the metering line 17 . In addition to the blind bore 31 in the intermediate piston 5 there is a radial bore 36 which interacts with the input of the control channel 22 and in the position shown in FIG . A pressure valve 37 is arranged in the outlet of the pressure chamber 6 towards the pressure channel 7 .

Die mit dem Pumpenkolben 1 zusammenwirkende Laufbahn des Nockens 13 ist in drei Abschnitte aufgeteilt, die entgegen der Drehrichtung des Pfeiles I wie folgt ange ordnet sind, nämlich einer Ablaufflanke III, für die der Pumpenkolben 1 seinen Saughub ausführt, einem Grund kreis IV, für den der Pumpenkolben 1 seine Ausgangs stellung einnimmt und einer Druckhubflanke IV, für die der Pumpenkolben seinen Druckhub entgegen der Kraft der Rückstellfeder 14, sowie natürlich der Flüssigkeits drücke im Pumpraum 4 bzw. Druckraum 6 zuzüglich der Kraft der Steuerfeder 29 ausführt. In Fig. 1 nimmt bei dieser ersten Variante des ersten Ausführungsbei spiels der Pumpenkolben 1 seine Druckhubendlage ein und entsprechend der Zwischenkolben 5 seine untere Endlage, in der die obere Stirnkante 38 des Zwischenkol bens 1 den Entlastungskanal 21, sowie die Mündung 34 der Zumeßleitung 17 aufgesteuert hat.The cooperating with the pump piston 1 career of the cam 13 is divided into three sections, which are arranged against the direction of rotation of the arrow I as follows, namely a drain flank III, for which the pump piston 1 performs its suction stroke, a basic circle IV, for the the pump piston 1 assumes its initial position and a pressure stroke flank IV, for which the pump piston executes its pressure stroke against the force of the return spring 14 , and of course the liquid pressures in the pump chamber 4 or pressure chamber 6 plus the force of the control spring 29 . In Fig. 1, in this first variant of the first embodiment of the pump piston 1, its pressure stroke end position and, corresponding to the intermediate piston 5, its lower end position, in which the upper end edge 38 of the intermediate piston 1, the relief channel 21 , and the mouth 34 of the metering line 17 are opened Has.

In Fig. 2 ist eine nur in Einzelheiten von der beschrie benen ersten Variante abweichende zweite Variante des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt, wobei zu deren Heraushebung diese entsprechend anders gestalteten Teile jeweils eine um die Zahl 100 erhöhte Bezugszahl aufweisen. Im Gegensatz zu der ersten Variante nimmt bei dieser zweiten Variante der Pumpenkolben 1 seine obere Saughubendlage oder auch Druckhubausgangslage ein und es ist der Zwischenkolben 105 hier durch die Steuerfeder 129 in seine obere Endlage geschoben. Der Zumeßkanal 132 ist bei dieser zweiten Variante teilweise in das Gehäuse 103 verlegt, wodurch eine Schnittstelle dieses Zumeßkanals zwischen der Ringnut 133 des Zwischen kolbens 105 und einer Mündung 39 des Zumeßkanals 132 in die Zylinderbohrung 102 entsteht. In diesem im Gehäuse 103 verlaufenden Abschnitt des Zumeßkanals 132 ist die Drossel 135 vorgesehen, wobei dieser Abschnitt des Zumeßkanals 132 von der Zumeßleitung 117 stromab des Magnetventils 119 abzweigt. Durch das Verlagern der Drossel 135 in den im Gehäuse 3 verlaufenden Ab schnitt des Zumeßkanals 132 kann die Ringnut 133 gleich zeitig als Übergang zu der Radialbohrung 136 dienen und somit mit dem Eingang des Absteuerkanals 122 zusammen wirken. FIG. 2 shows a second variant of the first exemplary embodiment, which differs only in details from the first variant described, wherein, in order to highlight them, these correspondingly differently designed parts each have a reference number increased by 100. In contrast to the first variant, in this second variant the pump piston 1 assumes its upper suction stroke end position or also the pressure stroke starting position and the intermediate piston 105 is pushed here into its upper end position by the control spring 129 . In this second variant, the metering channel 132 is partially moved into the housing 103 , as a result of which an interface of this metering channel between the annular groove 133 of the intermediate piston 105 and an opening 39 of the metering channel 132 is formed in the cylinder bore 102 . In this extending in the housing 103 portion of the Zumeßkanals 132, the throttle 135 is provided, this portion of the Zumeßkanals 132 from the metering conduit 117 branches off downstream of the solenoid valve 119th By moving the throttle 135 in the extending in the housing 3 From section of the metering channel 132 , the annular groove 133 can simultaneously serve as a transition to the radial bore 136 and thus interact with the input of the control channel 122 .

Anhand des in Fig. 3 dargestellten Funktionsdiagramms wird im folgenden das Arbeiten dieses ersten Ausführungs beispiels erläutert:The working of this first embodiment is explained below using the functional diagram shown in FIG. 3:

In diesem Diagramm ist über der Abszisse der Drehwinkel der Nockenwelle (NW) also des Nockens 13 aufgetragen und über der Ordinate der Hub h des Pumpenkolbens 1. In this diagram, the rotation angle of the camshaft (NW), ie the cam 13, is plotted on the abscissa and the stroke h of the pump piston 1 is plotted on the ordinate.

Der Pumpenkolben 1 nimmt in Fig. 2 die Stellung ein, die etwa dem Ursprung des Diagramms entspricht. Danach beginnt der Druckhub des Pumpenkolbens 1 nach unten durch die Druckhubflanke V des Nockens 13 (Fig. 1) angetrieben, was im Diagramm dem Kurvenabschnitt a entspricht. Bei diesem Druckhub wird zuerst der im Pumpraum 4 befindliche Hohlraum ausgeglichen, wonach ein eingeschlossenes Kraftstoffvolumen verbleibt, über das für den weiteren Druckhub des Pumpenkolbens 1 der Zwischenkolben nach unten angetrieben wird. Hierdurch wird zuerst die Ringnut 33, 133 in Fig. 1 von der Mündung 34 in Fig. 2 von der Mündung 39 getrennt, wonach der Hohlraum im Druckraum 6 ausgeglichen wird, der bei der Kraftstoffzumessung verblieben ist. Sobald auch hier ein eingeschlossenes Kraftstoffvolumen gebildet ist, steigt der Druck aufgrund des fortgesetzten Antriebs des Pumpenkolbens 1, bis nach sich Einstellen des hohen Einspritzdruckes die Ventilnadel 11 entgegen der Kraft der Schließfeder 12 öffnet und der Kraftstoff aus dem Druckraum 6, über das Druckventil 37, den Druckka nal 7, den Druckraum 8 und die Spritzöffnungen 9 in den Brennraum eingespritzt wird. Der Spritzbeginn hängt also in erster Linie von dem in dem Pumpraum 4 befind lichen Volumen und von der in den Druckraum 6 vorgelager ten Kraftstoffmenge ab. Je größer das Volumen im Pumpraum 4 ist, desto früher beginnt die tatsächliche Einspritzung in Bezug auf die Druckhubflanke V. Der dieser Druckhub flanke entsprechende Drehwinkelbereich α ist in Fig. 3 mit V. Für diesen der Druckhubflanke V entsprechenden Kurvenabschnitt a wird hier angenommen, daß der tatsäch liche Spritzbeginn bei α _s stattfindet, d.h. nach Zurück legung eines Hubes h _s des Pumpenkolbens 1. Bei einem größeren in den Räumen 4 und 6 eingeschlossenen Kraft stoffvolumen ist der erforderliche Spritzbeginnhub h _s kleiner, so daß auch der Spritzbeginnwinkel a _s kleiner ist. Bei einem kleineren Gesamtvolumen der Räume 4 und 6 muß der ausgleichende Pumpenkolbenhub h _s größer sein, wobei auch entsprechend der Drehwinkel α _s größer ist und wobei bezüglich der Drehzahl entspre chend die Einspritzung später beginnt.The pump piston 1 assumes the position in FIG. 2 which corresponds approximately to the origin of the diagram. Then the pressure stroke of the pump piston 1 begins to be driven downward by the pressure stroke edge V of the cam 13 ( FIG. 1), which corresponds to the curve section a in the diagram. In this compression stroke, the cavity located in the pump chamber 4 is first balanced, after which a trapped volume of fuel is left over which the intermediate piston is driven downward for the further pressure stroke of the pump piston. 1 As a result, the annular groove 33 , 133 in FIG. 1 is first separated from the mouth 34 in FIG. 2 from the mouth 39 , after which the cavity in the pressure chamber 6 is compensated, which has remained in the fuel metering. As soon as an enclosed fuel volume is also formed here, the pressure increases due to the continued drive of the pump piston 1 until after setting the high injection pressure the valve needle 11 opens against the force of the closing spring 12 and the fuel from the pressure chamber 6 , via the pressure valve 37 , the Druckka channel 7 , the pressure chamber 8 and the spray openings 9 is injected into the combustion chamber. The start of spraying therefore depends primarily on the volume in the pump chamber 4 and the amount of fuel in the pressure chamber 6 . The larger the volume in the pump chamber 4 , the earlier the actual injection with respect to the pressure stroke flank V begins. The angle of rotation range α corresponding to this pressure stroke is V in FIG. 3. For this curve section a corresponding to the pressure stroke flank V , it is assumed here that the actual injection start takes place at α _s , ie after a stroke h _{s of} the pump piston 1 has been covered . With a larger volume enclosed in rooms 4 and 6 , the required spray start stroke h _{s is} smaller, so that the spray start angle a _{s is} smaller. In the case of a smaller total volume of rooms 4 and 6 , the compensating pump piston stroke h _s must be larger, the angle of rotation α _{s also being} larger and the injection correspondingly starting later with respect to the speed.

Das Spritzende hängt davon ab, wie groß die Spritzmenge ist, d.h. bis wann der Zwischenkolben 5, 105 nahezu in die in Fig. 1 dargestellte Lage entgegen der Kraft der Steuerfeder 29, 129 geschoben ist, in der er bei der Variante nach Fig. 1 den Entlastungskanal 21 des Pumpraums 4 durch seine obere Stirnkante 38 aufgesteuert hat und kurz zuvor mit der Radialbohrung 36 den Absteuer kanal 22 freigelegt hatte, so daß der vorher unter hohem Druck stehende Kraftstoff aus dem Pumpraum 4 und dem Druckraum 6 druckentlastend abströmen kann. Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante wird durch die Ringnut 133 der Absteuerkanal 122 aufgesteuert, so daß über die Radialbohrung 136 und die Sackbohrung 131 der Druckraum 6 über das Rückschlagventil 123 druck entlastet wird. Nahezu gleichzeitig wird der Pumpraum 4 über die Mündung der Zumeßleitung 117, die Drossel 135, den Zumeßkanal 132 und die Ringnut 133 ebenfalls zum Absteuerkanal 122 hin druckentlastet. Die Mündung 134 der Zumeßleitung 117 übernimmt hierbei die Funktion des Entlastungskanals 21 der ersten Variante. Diese Absteuerung findet bei einem Drehwinkel α _E statt, entsprechend einem Hub h _E, wonach der Pumpenkolben 1 seinen Druckhub bis zum Punkt h _T fortsetzt, wobei aus dem Pumpraum 4 Kraftstoff unter niederem Druck zurück zum Kraftstoffbehälter 16 gefördert wird. Das im Pumpraum 6 vorgelagerte Kraftstoffvolumen, also die tatsächliche Spritzmenge bestimmt sich aus der Differenz der Hübe h _E minus h _s, wobei jedem solchen Spritzmengenvolumen ein im Druckraum 6 verbleibender Hohlraum entspricht, der natürlich bei kleinen Spritzmen gen größer ist und bei großen Spritzmengen entsprechend kleiner, bei gleichbleibender Spritzmenge jedoch auch stets gleichbleibt. Insofern kann dieser verbleibende Hohlraum bei gleichbleibender Spritzmenge keinen Einfluß auf die Spritzbeginnverstellung haben. Anders hingegen das Volumen im Pumpraum 4. Wenn dieses Volumen größer ist, beginnt der Antrieb des Zwischenkolbens 5, 105 früher, so daß der im Druckraum 6 befindliche Hohlraum früher ausgeglichen ist und damit auch die Einspritzung früher beginnt. The end of the spray depends on how large the amount of spray is, ie when the intermediate piston 5 , 105 is almost pushed into the position shown in FIG. 1 against the force of the control spring 29 , 129 , in which it is in the variant according to FIG. 1 has the relief channel 21 of the pump chamber 4 turned on by its upper end edge 38 and had previously exposed the control channel 22 with the radial bore 36 , so that the fuel, which was previously under high pressure, can flow out of the pump chamber 4 and the pressure chamber 6 in a pressure-relieving manner. In the variant shown in FIG. 2, the control channel 122 is opened by the annular groove 133 , so that the pressure chamber 6 is relieved of pressure via the check valve 123 via the radial bore 136 and the blind bore 131 . At almost the same time, the pump chamber 4 is also relieved of pressure towards the control channel 122 via the mouth of the metering line 117 , the throttle 135 , the metering channel 132 and the annular groove 133 . The mouth 134 of the metering line 117 assumes the function of the relief channel 21 of the first variant. This deactivation takes place at an angle of rotation α _E , corresponding to a stroke h _E , after which the pump piston 1 continues its pressure stroke up to the point h _T , fuel being pumped from the pump chamber 4 back to the fuel tank 16 under low pressure. The fuel volume upstream in the pump chamber 6 , that is to say the actual spray quantity, is determined from the difference in the strokes h _E minus h _s , with each such spray volume volume corresponding to a cavity remaining in the pressure chamber 6 , which is naturally larger in the case of small spray quantities and correspondingly smaller in the case of large spray quantities , but always the same with the same amount of spray. In this respect, this remaining cavity can have no influence on the start of injection adjustment while the spray quantity remains the same. In contrast, the volume in the pump room 4 . If this volume is larger, the drive of the intermediate piston 5 , 105 begins earlier, so that the cavity in the pressure chamber 6 is equalized earlier and thus the injection begins earlier.

Bereits während des Druckhubes, beispielsweise bei A entsprechend einem Hub hA öffnet das Magnetventil 19, 119. Dieses Öffnen kann während dieses Druckhubes erfolgen, solange die Mündung 34, 134 der Zumeßleitung durch den Zwischenkolben 5, 105 gesperrt ist, allerdings erst nachdem die Ringnut 33, 133 von den Mündungen 34 bzw. 39 getrennt ist. Dieses Öffnen des Magnetventils 19, 119 hat zu diesem Zeitpunkt keine Steuerwirkung auf den Kraftstoff. Erst wenn der Pumpenkolben 1 nach Zusammenwirken mit der Ablaufflanke III seinen nach oben gerichteten (II) Saughub beginnt, strömt Kraftstoff über die Zumeßleitung 17, 117 und das Magnetventil 19, 119 in den Pumpraum 4. Spätestens nach Schließen des Entlastungskanals 21 baut sich im Pumpraum 4 trotz Saughubbewegung des Pumpenkolbens 1 ein Druck auf, der ausreicht, den Zwischenkolben 5, 105 entgegen der Kraft der Feder 29, 129 in einer Lage zu halten, in der die Mündung 34, 134 ausreichend aufgesteuert bleibt, damit Kraftstoff das Saughubvolumen des Pumpenkolbens 1 ausgleichend in den Pumpraum 4 nachströmen kann. Sobald eine gewünschte Kraftstoffmenge in den Pumpraum 4 geströmt ist, schließt das Magnetventil 19, 119, wonach der Zwischenkolben 5, 105 durch die Steuerfeder 29, 129 nach oben geschoben die Mündung 34, 134 zu steuert. Ein solches Zusteuern kann bei einem Drehwinkel α _z innerhalb der mit b gekennzeichneten Ablaufflanke III des Nockens 13 die insgesamt in Fig. 3 einem Drehwin kelbereich α III entspricht. Die hier beispielhaft gewählte Einschaltdauer des Magnetventils 19, 119 ist in Fig. 3 mit t ₁ bezeichnet. Wie dem Diagramm entnehmbar ist, kann der Beginn dieser Schaltdauer wesentlich weiter zum Ursprung des Diagramms hin verlegt werden, ohne eine Änderung der Zumeßmenge in den Pumpraum 4 zu erhalten. Dies kann dann wichtig sein, wenn Magnetven tile eine hohe Hysterese aufweisen oder wenn die Brenn kraftmaschine schnell läuft, so daß eine hohe Schaltfre quenz erforderlich ist.The solenoid valve 19 , 119 opens already during the pressure stroke, for example at A corresponding to a stroke hA . This opening can take place during this pressure stroke as long as the orifice 34 , 134 of the metering line is blocked by the intermediate piston 5 , 105 , but only after the annular groove 33 , 133 is separated from the orifices 34 and 39 , respectively. This opening of the solenoid valve 19 , 119 has no control effect on the fuel at this time. Only when the pump piston 1 starts its upward (II) suction stroke after interacting with the discharge flank III does fuel flow via the metering line 17 , 117 and the solenoid valve 19 , 119 into the pump chamber 4 . At the latest after closing the relief channel 21 , despite the suction stroke movement of the pump piston 1, a pressure builds up in the pump chamber 4 that is sufficient to hold the intermediate piston 5 , 105 against the force of the spring 29 , 129 in a position in which the mouth 34 , 134 is sufficient remains open so that fuel can equalize the suction stroke volume of the pump piston 1 in the pump chamber 4 . As soon as a desired amount of fuel has flowed into the pump chamber 4 , the solenoid valve 19 , 119 closes, after which the intermediate piston 5 , 105 is pushed upwards by the control spring 29 , 129 to control the mouth 34 , 134 . Such control can at an angle of rotation α _z within the flank III marked with b III of the cam 13 which corresponds in total in Fig. 3 an angular range α III. The duty cycle of the solenoid valve 19 , 119 selected here by way of example is denoted by t ₁ in FIG. 3. As can be seen from the diagram, the start of this switching period can be moved much further to the origin of the diagram without having to change the metered quantity in the pump chamber 4 . This can be important if Magnetven tile have a high hysteresis or if the internal combustion engine is running quickly, so that a high switching frequency is required.

Der Pumpenkolben 1 setzt seinen Saughub bis zum Ende der Ablaufflanke III entsprechend Kurvenabschnitt b fort, bis bei α _R nahe dem Ende der Ablaufflanke die Ringnut 33, 133 mit der Zumeßleitung 17, 117 verbun den wird und wobei in jedem Fall der Zwischenkolben 5, 105 eine obere Endlage einnimmt. Der Ablaufflanken punkt ab dem entsprechend α _R der Zwischenkolben 5, 105 seine in Fig. 2 dargestellte Endlage einnimmt, hängt natürlich davon aus, wie groß die den Spritzbeginn beginnende Menge ist, die in den Pumpraum 4 zugemessen wurde. In jedem Fall kann jedoch erst ab dieser Steuer stellung des Zwischenkolbens 5, 105 die Zumessung der Spritzmenge in den Druckraum 6 beginnen.The pump piston 1 continues its suction stroke until the end of the discharge flank III in accordance with curve section b , until at α _R near the end of the discharge flank the annular groove 33 , 133 is connected to the metering line 17 , 117 and in each case the intermediate piston 5 , 105 assumes an upper end position. The outlet flank point from which, according to α _R, the intermediate piston 5 , 105 assumes its end position shown in FIG. 2 depends, of course, on the size of the beginning of the injection amount that was metered into the pump chamber 4 . In any case, however, the metering of the spray quantity into the pressure chamber 6 can only begin from this control position of the intermediate piston 5 , 105 .

Da während des fortgeschrittenen Saughubes die Zumeßlei tung 17, 117 ohnehin durch den Zwischenkolben 5, 105 gesperrt ist, kann das Magnetventil 19, 119 bereits wieder öffnen, bevor der Zumeßkanal 32, 132 durch die Ringnut 33, 133 wieder aufgesteuert ist. Ab diesem Aufsteuerzeitpunkt (α _R) strömt jedenfalls bei geöffnetem Magnetventil 19, 119 Kraftstoff solange in den Druckraum 6, bis das Magnetventil wieder schließt. Da der Druckraum 6 durch den von der Steuerfeder 29, 129 angetriebenen Zwischenkolben 5, 105 unter Unterdruck steht, also einen Hohlraum darstellt, ist die über die Zumeßleitung 17, 117 und den Zumeßkanal 32, 132 zuströmende Kraft stoffmenge rein zeitabhängig. Je mehr Zeit zur Verfügung steht, desto größer ist die Menge, je kürzer die Zeit dauer ist, desto kleiner. Um diese zeitabhängige Mengen steuerung beherrschen zu können, ist die Drossel 35, 135 vorgesehen, so daß aufgrund dieses definierten Querschnittes, des von der Förderpumpe 15 über das Druckregelventil 18 konstanten Förderdrucks und durch die vom Magnetventil 19, 119 bestimmte Öffnungsdauer eine exakte Spritzmenge bestimmbar. Das Magnetventil 19, 119 schließt, während der Nocken 13 mit seinem Grundkreis IV entsprechend Kurvenabschnitt c mit dem Pumpenkolben 1 zusammenwirkt, beispielsweise beim Dreh winkel α _M. Dieser Zeitabschnitt ist in Fig. 3 mit t ₂ bezeichnet.Since during the advanced suction stroke the Zumeßlei device 17 , 117 is blocked anyway by the intermediate piston 5 , 105 , the solenoid valve 19 , 119 can open again before the metering channel 32 , 132 is opened again by the annular groove 33 , 133 . From this gating time (α _R) 119 fuel flows in any case with an open solenoid valve 19, while in the pressure chamber 6 until the solenoid valve closes again. Since the pressure chamber 6 is under vacuum by the intermediate piston 5 , 105 driven by the control spring 29 , 129 , that is to say represents a cavity, the amount of fuel flowing in via the metering line 17 , 117 and the metering channel 32 , 132 is purely time-dependent. The more time available, the larger the amount, the shorter the time, the smaller. In order to be able to control this time-dependent quantity control, the throttle 35 , 135 is provided so that, based on this defined cross-section, the constant delivery pressure from the feed pump 15 via the pressure control valve 18 and the opening duration determined by the solenoid valve 19 , 119 , an exact injection quantity can be determined. The solenoid valve 19 , 119 closes, while the cam 13 cooperates with its base circle IV in accordance with curve section c with the pump piston 1 , for example at the angle of rotation α _M. This time period is designated t ₂ in FIG. 3.

Während also die den Spritzbeginn bestimmende Zumessung von Kraftstoff in den Pumpraum 4 Drehwinkel α abhängig ist, d.h. nur soviel Kraftstoff in den Pumpraum 4 aufge nommen werden kann, wie der Pumpenkolben 1 aufgrund der Ablaufflanke III nachgibt, erfolgt die Kraftstoffzu messung der Spritzmenge in den Druckraum 6 rein zeitab hängig.Thus, while the metering of fuel determining the start of injection into the pump chamber 4 is dependent on the angle of rotation α , that is to say only as much fuel can be taken up into the pump chamber 4 as the pump piston 1 yields due to the discharge flank III, the fuel quantity of the injection quantity is measured into the pressure chamber 6 depending on time.

Natürlich ist es auch denkbar, daß das Magnetventil bei α _M nicht schließt, sondern geöffnet bleibt und dies über den ganzen Druckhub hinweg bis zu dem ersten Abschnitt des Saughubes entsprechend dem Ende von t ₁, wobei jedoch Volumenänderungen im Druckraum 6 vom elek tronischen Steuergerät 24 berücksichtigt werden müssen. Der Vorteil wäre, daß das Magnetventil nur einmal pro Pumpzyklus geöffnet und geschlossen werden muß, nämlich geschlossen nach der Winkelsteuerung und geöffnet für den Beginn der Zeitsteuerung.Of course, it is also conceivable that the solenoid valve does not close at α _M , but remains open and this over the entire pressure stroke up to the first section of the suction stroke corresponding to the end of t ₁ , but with volume changes in the pressure chamber 6 from the electronic control unit 24 must be taken into account. The advantage would be that the solenoid valve only has to be opened and closed once per pump cycle, namely closed after the angle control and opened for the start of the time control.

Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten zweiten Ausfüh rungsbeispiel sind die dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Teile auch mit den selben Bezugszahlen versehen, hingegen die abweichenden Teile bei der ersten Variante um die Zahl 200 und bei der zweiten Variante dieses zweiten Ausführungsbeispiels um die Zahl 300 erhöht. Neu hinzukommende Teile sind mit neuen Bezugsziffern versehen. Im übrigen sind die in diesem zweiten Ausfüh rungsbeispiel nicht gezeigten Teile gleich denen in Fig. 1, so daß auf eine wiederholte Darstellung wie beispielsweise des Nockens 13 verzichtet wird. In the second exemplary embodiment shown in FIGS . 4 to 6, the parts that are the same as the first exemplary embodiment are also provided with the same reference numbers, whereas the different parts in the first variant are given the number 200 and in the second variant of this second exemplary embodiment the number 300 increased. Newly added parts are provided with new reference numbers. Otherwise, the parts not shown in this second exemplary embodiment are the same as those in FIG. 1, so that a repeated representation such as the cam 13 is omitted.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 4 dargestellt, die vom Magnetventil 19 gesteuerte Zumessleitung 217 stromab des Magnetventils 19 aufge zweigt, in einen Leitungsabschnitt 41 und in einen Zumeßkanalabschnitt 232. Der Leitungsabschnitt 41 weist in der Zylinderbohrung 202 eine Mündung 234 auf, die von einer in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 201 vorhandenen Ringnut 42 eine Schnittstelle bildend gesteu ert wird. Diese Ringnut 42 ist über einen im Pumpenkolben 201 verlaufenden Kanal 43 mit dem Pumpraum 4 verbunden. Der Zumeßkanal 232, in dem die Drossel 235 angeordnet ist, weist eine Mündung 239 in der Zylinderbohrung 202 auf, welche durch den Zwischenkolben 205 in dessen oberer Endlage aufgesteuert wird, in die er durch die Steuerfeder 29 geschoben wird. In dem Leitungsabschnitt 41 der Zumeßleitung ist zudem ein Rückschlagventil 44 angeordnet.4 is, in this second embodiment, as shown in Fig., The controlled from the solenoid valve 19 metering line 217 downstream of the solenoid valve 19 branches positioned in a line section 41 and in a Zumeßkanalabschnitt 232nd The line section 41 has in the cylinder bore 202 to an orifice 234 that provides an interface from an existing in the outer surface of the pump piston 201 annular groove 42 is ert forming gesteu. This annular groove 42 is connected by a passage extending in the pump piston 201 channel 43 to the pump chamber. 4 The metering channel 232 , in which the throttle 235 is arranged, has an opening 239 in the cylinder bore 202 , which is controlled by the intermediate piston 205 in its upper end position, into which it is pushed by the control spring 29 . A check valve 44 is also arranged in the line section 41 of the metering line.

Dieses zweite Ausführungsbeispiel arbeitet in der in Fig. 4 dargestellten ersten Variante wie folgt: Wenn der Pumpenkolben 201 mit seinem Saughub beginnt und das Magnetventil 19 die in Fig. 4 dargestellte Öffnungs position einnimmt, strömt über die Zumeßleitung 217 und den Leitungsabschnitt 41, sowie das Rückschlagventil 44, die Mündung 234, die Ringnut 42 und den Kanal 43 Kraftstoff in den Pumpraum 4, um die oben beschriebene Spritzbeginnsteuerung zu erhalten. Der Zwischenkolben 205 verharrt dabei in der gezeigten Endlage. This second exemplary embodiment works in the first variant shown in FIG. 4 as follows: When the pump piston 201 begins its suction stroke and the solenoid valve 19 assumes the opening position shown in FIG. 4, flows over the metering line 217 and the line section 41 , as well as that Check valve 44 , the mouth 234 , the annular groove 42 and the channel 43 fuel into the pump chamber 4 to obtain the injection start control described above. The intermediate piston 205 remains in the end position shown.

Diese Nockenwinkel α abhängige Zumessung in den Pumpraum 4 wird entweder durch das Magnetventil 19 abgesteuert oder spätestens dann, wenn die Ringnut 42 von der Mündung 234 getrennt wird. Spätestens dann wenn der Zwischenkol ben 205 die Mündung 239 des Zumeßkanals 232 freilegt, kann über die Zumeßleitung 217 Kraftstoff in den Druck raum 6 vorgelagert werden und zwar als zeitabhängige Steuerung.This cam angle α- dependent metering into the pump chamber 4 is either controlled by the solenoid valve 19 or at the latest when the annular groove 42 is separated from the mouth 234 . At the latest when the intermediate piston ben 205 exposes the mouth 239 of the metering channel 232 , fuel can be stored in the pressure chamber 6 via the metering line 217 as a time-dependent control.

Beim darauffolgenden Druckhub des Pumpenkolbens 201 wird zuerst der im Pumpraum 4 befindliche Hohlraum ausgeglichen. Nachdem das dort eingeschlossene Kraft stoffvolumen als Block wirkt, wird der Zwischenkolben 205 nach unten angetrieben. Hierbei verschließt er zuerst die Mündung 239 des Zumeßkanals 232 und gleicht danach den im Druckraum 6 befindlichen Hohlraum aus, bevor nach Einstellen des Einspritzdruckes die Ein spritzung beginnt. Sobald dann gegen Ende des Hubes des Zwischenkolbens 205 durch die Radialbohrung 36 im Zwischenkolben 205 der Absteuerkanal 22 aufgesteuert wird, wird durch Entlastung des Druckraums 6 die Ein spritzung beendet. Nahezu gleichzeitig wird durch die Stirnkante 38 dieses Zwischenkolbens 205 der Entlastungs kanal 21 des Pumpraums 4 aufgesteuert, so daß der Zyklus von neuem beginnen kann. During the subsequent pressure stroke of the pump piston 201 , the cavity located in the pump chamber 4 is first compensated for. After the enclosed fuel volume acts as a block, the intermediate piston 205 is driven downwards. Here he closes the mouth 239 of the metering channel 232 and then compensates for the cavity in the pressure chamber 6 before the injection begins after setting the injection pressure. As soon as the control channel 22 is then opened towards the end of the stroke of the intermediate piston 205 through the radial bore 36 in the intermediate piston 205, the injection is ended by relieving the pressure chamber 6 . Almost simultaneously, the relief channel 21 of the pump chamber 4 is turned on by the end edge 38 of this intermediate piston 205 , so that the cycle can begin again.

Durch die Verwendung eines elektronischen Steuergerätes 24 und einem entsprechenden Programm ist es möglich, daß das Magnetventil erst aufsteuert, wenn der Saughub des Pumpenkolbens 201 bereits begonnen hat, wobei der Zwischenkolben 205 durch die Steuerfeder 29 angetrieben bereits ein Stück Weg nach oben unter Hohlraumbildung im Druckraum 6 zurückgelegt hat und erst dann durch den zuströmenden Kraftstoff gestoppt wird, während der Pumpenkolben 201 seinen Weg fortsetzt. Diese Zuströ mung wird dann unterbrochen, wenn an der entsprechenden Schnittstelle die Ringnut 42 von der Mündung 234 getrennt wird. Die den Spritzbeginn bestimmende, in den Pumpraum 4 strömende Menge wird also durch den Drehwinkelabschnitt bzw. Pumpenkolbenhubabschnitt bestimmt, der zwischen Aufsteuern des Magnetventils 19 und Schließen der Mündung 234 sich als Saugvolumen ergibt. Das Magnetventil 19 kann nun aufgesteuert bleiben bis der Zwischenkolben 205 die Mündung 239 des Zumeßkanals 232 aufsteuert, so daß dann über die Drossel 235 limitiert, solange Kraftstoff in diesen Druckraum 6 zugemessen wird, bis nunmehr als Zeitsteuerung das Magnetventil 19 schließt. Hierdurch wird erreicht, daß pro Pumpzyklus nur eine Auf- und Zuschaltung des Magnetventils erforderlich ist mit den obengenannten Vorteilen. Im übrigen arbeitet dieses zweite Ausführungsbeispiel wie das erste.Through the use of an electronic control unit 24 and a corresponding program, it is possible that the solenoid valve only opens when the suction stroke of the pump piston 201 has already started, the intermediate piston 205 being driven by the control spring 29 a short distance upwards, forming cavities in the pressure chamber 6 has traveled and only then is stopped by the inflowing fuel while the pump piston 201 continues on its way. This inflow is interrupted when the annular groove 42 is separated from the mouth 234 at the corresponding interface. The quantity determining the start of injection and flowing into the pump chamber 4 is thus determined by the angle of rotation section or pump piston stroke section, which results as the suction volume between opening the solenoid valve 19 and closing the mouth 234 . The solenoid valve 19 can now remain open until the intermediate piston 205 opens the mouth 239 of the metering channel 232 , so that the throttle 235 then limits as long as fuel is metered into this pressure chamber 6 until the solenoid valve 19 now closes as a time control. This ensures that only one opening and closing of the solenoid valve is required per pump cycle with the advantages mentioned above. Otherwise, this second embodiment works like the first.

Bei der in den Fig. 5 und 6 beschriebenen zweiten Varian te dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist der Aufbau grundsätzlich so wie bei der in Fig. 4 gezeigten ersten Variante. Im Unterschied zu dieser ist nur der Zwischen kolben 305 zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem an den Pumpraum 4 grenzenden Steuerkolben 45 und einem relativ zu diesem verschiebbaren dem Druckraum 6 zugewand ten Entlastungskolben 46. Der Steuerkolben 45 und der Entlastungskolben 46 schließen zwischen sich einen ein Flüssigkeitsvolumen aufnehmenden Entlastungsraum 47 ein, der bei Förderende über eine Entlastungsöffnung 48 und eine Ringnut 49 im Steuerkolben 45 in Überdeckung gelangt und mit dem Eingang des Absteuerkanals 322.In the second variants of this second exemplary embodiment described in FIGS. 5 and 6, the structure is basically the same as in the first variant shown in FIG. 4. In contrast to this is only formed in two parts between the piston 305 and consists of a bordering the pump chamber 4 and a control piston 45 relative to the latter sliding the pressure chamber 6 fed wall th relief piston 46th The control piston 45 and the relief piston 46 include between them an a volume of liquid-receiving relief space 47 a which at the delivery end through a discharge opening 48 and an annular groove 49 arrives in the control piston 45 in coverage and to the input of the spill channel 322nd

Der Entlastungskolben 46 ist über eine Schleppverbindung 51, die eine für die Entlastung notwendige Relativbewe gung zum Steuerkolben 45 erlaubt, mit dem Steuerkolben 45 gekoppelt, wobei eine Druckfeder 52 bestrebt ist, den Steuerkolben 45 und den Entlastungskolben 46 in eine die maximale Länge des Schleppkolbens 305 bestimmen de Ausgangslage zu drücken.The relief piston 46 is coupled to the control piston 45 via a towing connection 51 , which allows a relative movement to the control piston 45 necessary for the relief, whereby a compression spring 52 strives to control the control piston 45 and the relief piston 46 into a the maximum length of the drag piston 305 determine the starting position to press.

Der Entlastungsraum 47 ist über eine stets offene Dros selstelle 53 mit dem Pumpraum 4 verbunden. Über diese Drosselstelle 53 steht somit das im Entlastungsraum 47 vorhandene Flüssigkeitsvolumen mit dem Pumpraum 4 hydraulisch in Verbindung. Am Entlastungskolben 46 greift die Steuerfeder 29 in Richtung zum Pumpenkolben 201 an. The relief chamber 47 is connected via an always open Dros selstelle 53 with the pump chamber 4 . The volume of liquid present in the relief chamber 47 is thus hydraulically connected to the pump chamber 4 via this throttle point 53 . The control spring 29 acts on the relief piston 46 in the direction of the pump piston 201 .

In Fig. 5 ist nun der Pumpenkolben 1 in einer Saughub stellung gezeigt, in der Kraftstoff in den Pumpraum 4 strömt und von dort über die Drossel 53 in den Entla stungsraum 47, so daß aufgrund der Kraft der Druckfeder 52 der Zwischenkolben 305 seine optimale Länge einnimmt, in der die Schleppverbindung 51 zwischen dem Steuerkolben 45 und dem Entlastungskolben 46 kraftschlüssig ist. Der Entlastungskanal 21 und der Absteuerkanal 322 sind dabei durch den Steuerkolben 45 gesperrt. Der Druckraum 6 braucht bei dieser Variante keinen Entlastungskanal, da die Aufgabe der Druckentlastung mittelbar über den Entlastungskolben 46 vorgenommen wird, der wie in Fig. 6 gezeigt, gegen Druckhubende die Entlastungskanäle 21 und 322 aufsteuert, wodurch der Entlastungskolben 46 entsprechend nach oben zur Druckentlastung vom Druck raum 6 nachgibt. Der entscheidende Vorteil besteht darin, daß die Kraftstoffzumessung in den Druckraum 6 tatsächlich von der in den Pumpraum 4 zuzumessenden Spritzbeginnmenge abgekoppelt ist, so daß keine gegensei tige Beeinflussung besteht. Vor allem sind während der Zumessphase in den Pumpraum, sowie in den Druckraum etwaige Entlastungskanäle, die die Zumessung stören könnten, gesperrt. Der Steuerkolben 45 bildet während des Druckhubes des Pumpenkolbens 201 mit dem Entlastungs kolben aufgrund des im Entlastungsraum 47 eingeschlos senen Hydraulikvolumens eine starre Einheit, die erst dann, wenn die Einspritzung beendet ist und die Entla stungskanäle 21, 322 aufgesteuert worden sind, abgebaut wird. Sobald dann die Druckentlastung stattgefunden hat, wird durch die Druckfeder 52 der Steuerkolben 45 in eine Stellung geschoben, in der diese Entlastungs kanäle 21, 322 gesperrt sind. Der über die Drossel 53 in den Entlastungsraum 47 strömende Kraftstoff bewirkt gemeinsam mit der Druckfeder 52, daß wieder ein starrer hydromechanischer Block entsteht, der die in den Pumpraum 4 strömende Menge nicht beeinflußt.In Fig. 5, the pump piston 1 is now shown in a suction stroke position, in which fuel flows into the pump chamber 4 and from there via the throttle 53 into the discharge chamber 47 , so that the intermediate piston 305 has its optimal length due to the force of the compression spring 52 occupies in which the towing connection 51 between the control piston 45 and the relief piston 46 is non-positive. The relief channel 21 and the control channel 322 are blocked by the control piston 45 . The pressure chamber 6 needs in this variant no relief channel, because the object of the pressure relief is carried out indirectly via the discharge piston 46, as shown in Fig. 6, against Druckhubende the discharge channels 21 and 322 aufsteuert, whereby the relief piston 46 upwards accordingly to relieve pressure from the Pressure room 6 gives way. The decisive advantage is that the fuel metering in the pressure chamber 6 is actually decoupled from the injection start quantity to be metered into the pump chamber 4 , so that there is no mutual influence. Above all, any relief channels that could interfere with the metering are blocked in the pumping chamber and in the pressure chamber. The control piston 45 forms a rigid unit during the pressure stroke of the pump piston 201 with the relief piston due to the hydraulic volume enclosed in the relief space 47 , which is only when the injection has ended and the discharge channels 21 , 322 have been opened, is broken down. As soon as the pressure relief has taken place, the control piston 45 is pushed by the compression spring 52 into a position in which these relief channels 21 , 322 are blocked. The fuel flowing into the relief chamber 47 via the throttle 53 , together with the compression spring 52 , causes a rigid hydromechanical block to be produced again, which does not influence the quantity flowing into the pump chamber 4 .

Alle in der Beschreibung den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All in the description of the following claims and the features shown in the drawing can both individually, as well as in any combination with each other be essential to the invention.

1, 201Pumpenkolben 2, 102, 202Zylinderbohrung 3, 103Gehäuse 4Pumpraum 5, 105, 205, 305Zwischenkolben 6Druckraum 7Druckkanal 8Düsendruckraum 9Spritzöffnung 10
11Ventilnadel 12Schließfeder 13Antriebsnocken 14Rückstellfeder 15Förderpumpe 16Kraftstoffbehälter 17, 117, 217Zumeßleitung 18Druckhalteventil 19, 1192/2 Magnetventil 20
21Entlastungskanal von 4 22, 122, 322Absteuerkanal von 6 23Rückschlagventil 24elektronisches Steuergerät 25Gaspedal 26Drehzahlgeber 27Ausgänge 28Zumeßleitung 29, 129Steuerfeder 30
31, 131Axialsackbohrung 32, 132, 232Zumeßkanal 33, 133Ringnut 34, 134, 234Mündung von 17 35, 135, 235Drossel 36, 136Radialbohrung 37Druckventil 38obere Stirnkante 39, 239Mündung von 132 40
41Leitungsabschnitt von 217 42Ringnut in 201 43Kanal in 201 44Rückschlagventil 45Steuerkolben 46Entlastungskolben 47Entlastungsraum 48Entlastungsöffnung 49Ringnut 50
51Schleppverbindung 52Druckfeder 53Drosselstelle 1, 201 pump piston 2, 102, 202 cylinder bore 3, 103 housing 4 pump chamber 5, 105, 205, 305 intermediate piston 6 pressure chamber 7 pressure channel 8 nozzle pressure chamber 9 spray opening 10
11 valve needle 12 closing spring 13 drive cam 14 return spring 15 feed pump 16 fuel tank 17, 117, 217 metering line 18 pressure control valve 19, 119 2/2 solenoid valve 20
21 Relief channel from 4 22, 122, 322 Discharge channel from 6 23 Check valve 24 Electronic control unit 25 Accelerator pedal 26 Speed sensor 27 Outputs 28 Metering line 29, 129 Control spring 30
31, 131 axial blind bore 32, 132, 232 metering channel 33, 133 annular groove 34, 134, 234 mouth of 17 35, 135, 235 throttle 36, 136 radial bore 37 pressure valve 38 upper end edge 39, 239 mouth of 132 40
41 Line section of 217 42 Ring groove in 201 43 Channel in 201 44 Check valve 45 Control piston 46 Relief piston 47 Relief chamber 48 Relief opening 49 Ring groove 50
51 Towing connection 52 Compression spring 53 Throttle point

IPfeil Drehrichtung IIPfeil Hubrichtung IIIAblaufflanke von 13 IVGrundkreis von 13 VDruckhubflanke von 13 I arrow direction of rotation II arrow direction of stroke II I trailing edge of 13 IV basic circle of 13 V pressure stroke edge of 13

h Arbeitshub von 1 h _s Spritzbeginnhub h _e Spritzendehub h _t Hub bis Totpunkt h _A Aufsteuerhub für 19 h working stroke of 1 h _s injection start stroke h _e syringe stroke h _t stroke to dead center h _A pilot stroke for 19

t₁Aufsteuerzeit von 19 drehwinkelabhängig t₂Aufsteuerung von 19 zeitabhängig t ₁ opening time of 19 depending on the angle of rotation t ₂ opening of 19 depending on the time

a Druckhubkurvenabschnitt b Saughubkurvenabschnitt c Grundkreiskurvenabschnitt a Pressure stroke curve section b Suction stroke curve section c Base circle curve section

α Drehwinkel Nockenwelle (NW) α _S Drehwinkel Spritzbeginn α _E Drehwinkel Spritzende α _A Drehwinkel Aufsteuerung 19 α _Z Drehwinkel Schließen α _R Drehwinkel Druckraumaufsteuerung a _M Drehwinkel Mengenzumessung α _III Drehwinkelbereich Saughub α _IV Drehwinkelbereich Grundkreis α _V Drehwinkelbereich Druckhub α Rotation angle camshaft (NW) α _S Rotation angle spray start α _E Rotation angle spray end α _A Rotation angle control 19 α _Z Rotation angle close α _R Rotation angle pressure chamber control a _M Rotation angle volume measurement α _III Rotation angle range suction stroke α _IV Rotation angle range base circle α _V Rotation angle range compression stroke

Claims

1. Fuel injection device, in particular pump nozzle, for internal combustion engines

- With a pump chamber ( 4 ) of a pump piston ( 1 , 201 ), preferably mechanically driven (cam 13 ) with a constant working stroke
- With an injection nozzle ( 8 to 12 ) via a pressure line ( 7 ) with fuel supply pressure chamber ( 6 ) in the before the start of the pressure stroke of the pump piston ( 1 , 201 ) an injection quantity can be stored,
- with the pump chamber (4) from the pressure chamber (6) hy-hydraulically separating intermediate piston (5, 105, 205, 305) of, in conjunction with the upstream in the pressure chamber (4) and determines the start of injection in the pump chamber (6) enclosable fuel volumes
- With a control channel ( 22 , 122 , 322 ) of the pressure chamber ( 6 ) which can be opened by the intermediate piston against the pressure stroke end,
- With a fuel metering line ( 17 , 117 , 217 ) and its mouth ( 34 , 134 , 234 ) to the pump chamber ( 4 ) towards one of the pump chamber ( 4 ) and the pressure chamber ( 6 ) with fuel of low pressure supplying fuel source (feed pump 15 ) and
- With a control valve ( 19 , 119 ) in the metering line ( 17 , 117 , 217 )

dadurch gekennzeichnet,characterized,

- That the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) in Rich direction of the pump chamber ( 4 ) by a control spring ( 29 , 129 ) is loaded,
- That the mouth ( 34 , 134 , 234 ) of the metering line ( 17 , 117 , 217 ) through the pump piston ( 1 , 201 ) or the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) in a first section of the suction stroke of the pump piston ( 1 , 201 ) to the pump chamber ( 4 ),
- That when the control valve ( 19 , 119 ) in the pump chamber ( 4 ) low-pressure fuel flowing into the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) ent holds against the force of the control spring ( 29 , 129 ) in its initial position until after Closing the control valve ( 19 , 119 ) of the intermediate pistons ( 5 , 105 , 205 , 305 ) follows the pump piston movement,
- That the metering line ( 17 , 117 , 217 ) is controlled towards the pressure chamber ( 6 ) towards the end of the suction stroke by the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ),
- So that at the beginning of the suction stroke into the pump chamber ( 4 ) the fuel cam angle of rotation - α - is measured depending, however the fuel flowing into the pressure chamber ( 6 ) at the end of the suction stroke is time- (t) -dependent.

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the metering line ( 17 , 117 , 217 ) to the pressure chamber ( 6 ) is blocked by the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) for an intermediate section of the suction stroke.

3. Fuel injection device according to claim 1 or 2, characterized in that the pump chamber ( 4 ) is relieved of pressure towards the end of the pressure stroke by a relief channel ( 21 ) which can be controlled by the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ).

4. Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a metering duct ( 32 , 132 , 232 ) branches off from the metering line ( 17 , 117 , 217 ) in the fuel supply to the pressure chamber ( 6 ), through the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) is controlled at a control interface.

5. Fuel injection device according to claim 4, characterized in that the metering channel ( 32 , 132 , 232 ) extends at least in sections in the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ).

6. Fuel injection device according to claim 4 or 5, characterized in that a defined control cross section (throttle 35, 135, 235 ) is present in the metering channel ( 32 , 132 , 232 ).

7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the mouth ( 34 , 134 ) of the metering channel ( 17 , 117 ) to the pump chamber ( 4 ) or pressure chamber ( 6 ) is controlled by the intermediate piston ( 5 , 105 ) .

8. Fuel injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metering line ( 217 ) branches downstream of the control valve ( 19 ) and a line branch ( 41 ) to the pump chamber ( 4 ) is controlled by the pump piston ( 201 ) and the other Line branch as metering channel ( 232 ) is controlled by the intermediate piston ( 205 ).

9. Fuel injection device according to claim 8, characterized in that a check valve ( 44 ) is arranged in the line branch ( 41 ) leading to the pump chamber ( 4 ).

10. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that a section ( 36 , 136 ) of the control channel ( 22 , 122 , 322 ) in the intermediate piston ( 5 , 105 , 205 , 305 ) runs ver and opens into the pressure chamber ( 6 ) , with a control interface to the section in the pump housing.

11. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that a solenoid valve is used as the control valve ( 19 , 119 ), which is preferably "normally closed".

12. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate piston ( 305 ) is formed in two parts and from a pump chamber ( 4 ) adjacent control piston ( 45 ) and a relatively to the control piston ( 45 ) displaceable pressure chamber ( 6 ) facing relief piston ( 46 ) and that the control piston ( 45 ) and the relief piston ( 46 ) include a liquid volume-receiving relief space ( 47 ), the pressure stroke end of the pump piston ( 201 ) through the control piston ( 45 ) to a relief channel ( 21 , 322 ) is pressure relief bar, the control spring ( 29 ) engaging the relief piston ( 46 ).

13. Fuel injection device according to claim 12, characterized in that the relief chamber ( 47 ) via an always open throttle point ( 53 ) in the control piston ( 45 ) is connected to the pump chamber ( 4 ).

14. Fuel injection device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the relief piston ( 46 ) via a relative movement to the control piston ( 45 ) permitting towing connection ( 51 ) to the control piston ( 45 ) is coupled and that a compression spring ( 52 ) strives is to push the control piston ben ( 45 ) and the relief piston ( 46 ) into a starting position determining the maximum length of the intermediate piston ( 305 ).