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DE4019807A1 - MECHANICAL INJECTION PUMP CONTROLLER FOR A CHARGED PRESSURE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, WITH A QUANTITY CORRECTION DEVICE - Google Patents

MECHANICAL INJECTION PUMP CONTROLLER FOR A CHARGED PRESSURE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, WITH A QUANTITY CORRECTION DEVICE

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DE4019807A1
DE4019807A1 DE19904019807 DE4019807A DE4019807A1 DE 4019807 A1 DE4019807 A1 DE 4019807A1 DE 19904019807 DE19904019807 DE 19904019807 DE 4019807 A DE4019807 A DE 4019807A DE 4019807 A1 DE4019807 A1 DE 4019807A1
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DE
Germany
Prior art keywords
injection pump
correction device
combustion engine
internal combustion
characteristic curve
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DE19904019807
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German (de)
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Detlef Dipl Ing Panten
Manfred Kindermann
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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Publication date
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Publication of DE4019807A1 publication Critical patent/DE4019807A1/en
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Abstract

The turbocharged engine has a mechanical linkage to set the fuel injection rate. A flyweight controlled linkage regulates the injection w.r.t. engine speed while the throttle linkage adjusts for throttle setting. Other engine parameters, e.g. temp. are added via an e.m. unit (20) mounted into one end of the linkage. The correction unit is driven by a processor control (21) and enables the fuel injection to be accurately controlled when the engine is accelerated. It provides additional torque despite the reaction time of the turbo. The control unit also regulates the injection rate w.r.t. exhaust emission sensor, torque monitor and pressures in the inlet and outlet manifolds. ADVANTAGE - Improved engine control using simple mechanical linkage.s

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Einspritzpumpenregler für eine ladedruckbeaufschlagte Brennkraftmaschine, mit einer Mengenkorrekturvorrichtung nach den im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a mechanical injection pump controller for a supercharged internal combustion engine, with a Quantity correction device according to the preamble of the patent claims 1 specified characteristics.

Es ist bei Brennkraftmaschinen mit Luftverdichtung und Aufla­ dung bekannt, daß das Beschleunigungsverhalten aufgrund des sogenannten Turbolochs grundsätzlich unbefriedigend ist, da die vom Fahrer erwartete Einspritzmenge für den Beschleunigungs­ vorgang erst dann durch den nachgiebigen ladedruckabhängigen Vollastanschlag freigegeben wird, wenn ein angemessener Lade­ druck auch tatsächlich anliegt.It is in internal combustion engines with air compression and Aufla tion known that the acceleration behavior due to the so-called turbo lag is fundamentally unsatisfactory because the injection quantity expected by the driver for the acceleration only then by the compliant boost pressure dependent Full load stop is released when an adequate loading pressure is actually present.

Da der schnelle Aufbau eines entsprechenden Ladedrucks durch den ladedruckabhängigen Vollastanschlag verzögert wird, sind bereits Abhilfemaßnahmen durch eine Mengenkorrekturvorrichtung bzw. eine Zusatzeinrichtung vorgesehen, (z. B. aus der DE 27 18 613 C2 bekannt), die der vom Turbolader komprimierten Ladeluft weitere Druckluft aus einer Fremdquelle lastabhängig zuführt, um auf die Membran des ladedruckabhängigen Vollastanschlages im Sinne eines schnelleren Ladedruckaufbaues vollastmengen­ vergrößernd zu wirken.Because the rapid build-up of an appropriate boost pressure the boost pressure-dependent full load stop is delayed already remedial measures by a quantity correction device or an additional device is provided (e.g. from DE 27 18 613 C2 known), which is the charge air compressed by the turbocharger supplies additional compressed air from an external source depending on the load, to on the membrane of the boost pressure-dependent full load stop in Meaning a faster boost pressure build-up to enlarge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an dem Einspritz­ pumpenregler eine leicht montierbare und platzsparende Mengen­ korrekturvorrichtung vorzusehen, mit der auf einfache Weise die Beschleunigungsfähigkeit einer ladedruckbeaufschlagten Brenn­ kraftmaschine temporär weiter verbessert werden kann.The invention is based on the problem of the injection pump controller an easy to install and space-saving quantities to provide correction device with which the Accelerating ability of a boosted combustion engine can be temporarily improved further.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve the problem are the characteristics of the patent pronounced 1 specified characteristics.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann quasi die gewünschte ladedruckabhängige Vollastmenge durch die von dem Steuergerät angesteuerte Mengenkorrekturvorrichtung spontan eingestellt werden, also trotz momentan nicht ausreichenden Ladedrucks eine höhere Menge zum Anfahren bzw. Beschleunigen bereitgestellt werden. Es wird somit bewußt eine erhöhte Abgasmasse produziert mit dem Ziel eines schnelleren Ansprechverhaltens und einer rascheren Mengenzunahme. Aufgrund der Kennfeldsteuerung aus der Steuerelektronik ergibt sich durch vielseitige Verknüpfungen von Betriebsparametern, wie Drehzahl, Last, Temperatur, Drücke, Abgasrückführung u. a. eine wunschgemäße Flexibilität bezüglich des Mengenverlaufs, wobei die möglicherweise auftretende er­ höhte Rußemission bei Anwendung eines Abgaspartikelfilters von untergeordneter Bedeutung ist.By means of the measures according to the invention, the desired quasi can boost pressure-dependent full load quantity by the of the control unit controlled quantity correction device set spontaneously become, in spite of currently insufficient boost pressure higher amount provided for starting or accelerating will. An increased exhaust gas mass is thus deliberately produced with the goal of a faster response and one faster volume increase. Due to the map control from the Control electronics result from versatile links of operating parameters such as speed, load, temperature, pressures, Exhaust gas recirculation and a. a desired flexibility regarding of the quantity history, the possibly occurring he increased soot emission when using an exhaust gas particle filter from is of minor importance.

In den Unteransprüchen sind förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.In the subclaims are beneficial further training of the Invention specified.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben. Es zei­ gen:The invention is illustrated in the drawing and based on a Embodiment described in more detail below. It shows gene:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den inneren Aufbau eines mechanischen Einspritzpumpenreglers mit angebauter Mengenkorrekturvorrichtung und einem elektrischen Steuergerät sowie Fig. 1 shows a schematic representation of the internal structure of a mechanical injection pump controller with attached quantity correction device and an electrical control unit and

Fig. 2 ein Spritzmengenkennfeld. Fig. 2 shows a spray quantity map.

Ein für Reiheneinspritzpumpen vorgesehener mechanischer Ein­ spritzpumpenregler 1 für eine aufgeladene luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus dem Stellwerk und Kraftwerk, von denen der Kraftfluß des Kraftwerks ausgehend von den Fliehgewichten 2 über Muffe 3 und Führungs­ hebel 4 auf die Leerlauffeder 5 und Stupserfeder 6 bzw. über die Federkapsel 7 und Spannhebel 8 auf die Regelfeder 9 er­ folgt, während beim Stellwerk die Lasteingabe vom Verstellhebel 10 über die Lenk- 11 und Umlenkhebel 12 auf den Regelhebel 13 und über die Lasche 14 auf das Fördermengenverstellglied 15 bzw. Regelstange der Einspritzpumpe erfolgt.A provided for in-line injection pumps mechanical An injection pump controller 1 for a supercharged air-compressing injection internal combustion engine consists essentially of the signal box and power station, of which the power flow of the power plant starting from the centrifugal weights 2 via sleeve 3 and guide lever 4 to the idle spring 5 and push spring 6 or over the spring capsule 7 and clamping lever 8 on the control spring 9 it follows, while in the signal box the load input from the adjusting lever 10 via the steering 11 and deflection lever 12 to the control lever 13 and via the tab 14 to the delivery rate adjustment member 15 or control rod of the injection pump takes place.

Der Regelhebel 13 ist an seinem der Regelstange abgewandten Ende auf einem als sog. Fadenrolle ausgebildeten Vollastein­ stellelement 16 geführt, das seinerseits auf einer Hubstange 17 gegen eine Feder 18 längsverschiebbar gelagert ist.The control lever 13 is at its end facing away from the control rod on a so-called thread reel Vollastein adjusting element 16 , which in turn is mounted on a lifting rod 17 against a spring 18 longitudinally.

Die Hubstange 17 ist im stirnseitigen Gehäuseteil 19 des Ein­ spritzpumpenreglers 1 gelagert und Beaufschlagungsteil einer am Gehäuseteil außenseitig befestigten Mengenkorrekturvorrichtung 20, die als elektromagnetischer Stellmotor ausgebildet ist.The lifting rod 17 is mounted in the front housing part 19 of a injection pump regulator 1 and the loading part of a quantity correction device 20 fastened on the outside of the housing part, which is designed as an electromagnetic servomotor.

Der Stellmotor wird von einem elektronischen Steuergerät 21 angesteuert, in dem ein Spritzmengenkennfeld abgespeichert ist. Die geänderte höhere Mengenfreigabe erfolgt in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie Drehzahl, Last, Temperatur, Ladedruck, Abgasrückführung und gegebenenfalls anderen Kontrollgrößen, die dem Steuergerät 21 zugeführt und verarbeitet einer der jewei­ ligen Bedarfskennlinie der Brennkraftmaschine entsprechenden Vollastkennlinie zwischen einer maximalen ladedruckabhängigen und einer maximalen ladedruckunabhängigen Vollastkennlinie zu­ geordnet werden. Die einer bestimmten Mehrmenge entsprechende Vollastkennlinie wird durch einen Korrektureingriff vom Stellmotor vorgenommen, der über den Regelhebel 13 die von der Brennkraftmaschine gewünschte Vollastmenge einstellt.The servomotor is controlled by an electronic control unit 21 , in which a spray quantity map is stored. The changed higher quantity release takes place depending on operating parameters, such as speed, load, temperature, boost pressure, exhaust gas recirculation and possibly other control variables, which are fed to the control unit 21 and processes a full-load characteristic curve corresponding to the respective demand characteristic of the internal combustion engine between a maximum boost pressure-dependent and a maximum boost pressure-independent full-load characteristic curve be assigned. The full-load characteristic curve corresponding to a certain additional quantity is carried out by a correction intervention by the servomotor, which sets the full-load quantity desired by the internal combustion engine via the control lever 13 .

In Fig. 2 ist ein Spritzmengenkennfeld dargestellt, in dem die Saugmotoren-Grundeinstellung ohne Ladedruck durch durchgehende Lastkennlinien gekennzeichnet ist. Die unterbrochenen Last­ kennlinien geben die geänderte höhere Mengenfreigabe bei ver­ gleichbaren Verstellhebellagen bzw. Fahrpedalstellungen bei Ladedruck wieder. Der nach oben gerichtete Pfeil y gibt z. B. die Änderung der Vollastkennlinie bei einem Verstellhebelwinkel von 50° (max. VH-∡ 50°c) bei steigendem Ladedruck an, durch den eine Vollastmehrmenge verzögert freigegeben wird. Der nach unten gerichtete dick aufgetragene Pfeil z symboli­ siert, daß eine angehobene, höchstens der größten Vollastmenge mit Ladedruck (max. VH-∡50° LDa) entsprechende Ausgangs­ kennlinie a über den Stellmotor durch die Steuerelektronik spontan eingestellt wird, d. h., daß zunächst trotz fehlenden Ladedruckes sofort eine höhere Menge verfügbar ist, die dann auf eine für die Brennkraftmaschine bedarfsorientierte Kennli­ nie b heruntergefahren wird, die zwischen der maximalen lade­ druckabhängigen Vollastkennlinie bzw. Ausgangskennlinie a und maximalen ladedruckunabhängigen Vollastkennlinie c liegt, um ausgehend von dieser Kennlinie b kennfeldgesteuert zunehmend mehr Menge freizugeben. Die Hubstange 17 des Stellmotors wird hierbei entsprechend zurückgenommen. Die Mengenfreigabe kann dabei kontinuierlich oder stufenweise (wie dargestellt) erfol­ gen. Im Gegensinn ist auch eine Mengenbegrenzung möglich.In FIG. 2, an injection amount map is shown in which the naturally aspirated base setting is marked without boost pressure by solid load characteristics. The interrupted load curves reflect the changed higher quantity release with comparable adjustment lever positions or accelerator pedal positions with boost pressure. The upward arrow y gives z. B. the change in the full-load characteristic at an adjustment lever angle of 50 ° (max. VH-∡ 50 ° c) with increasing boost pressure, by which a full-load additional quantity is released with a delay. The downward thick arrow z symbolizes that an increased, at most the largest full load with boost pressure (max. VH-∡50 ° LDa) corresponding output characteristic a is set spontaneously by the control electronics by the control electronics, ie that initially despite If there is no boost pressure, a higher quantity is immediately available, which is then never reduced to a characteristic curve b that is demand-driven for the internal combustion engine, which lies between the maximum charge pressure-dependent full-load characteristic curve or output characteristic curve a and maximum boost-pressure-independent full-load characteristic curve c, based on this characteristic curve b, more and more map-controlled Release quantity. The lifting rod 17 of the servomotor is withdrawn accordingly. The quantity can be released continuously or in stages (as shown). In the opposite direction, a quantity limitation is also possible.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich somit eine Aufschaltung eines vorhandenen Systems mit entsprechender Voreilung gegenüber dem sich aufbauenden Ladedruck.The measures according to the invention thus result in a Activation of an existing system with the corresponding Lead over the build-up of boost pressure.

Der Korrektureingriff des Stellmotors kann auch an anderer Stelle am Regler erfolgen. Eine ladedruck- und/oder atmosphärendruckabhängige Druckmeßdose 22 ist gegebenenfalls durch Erweiterung der Steuerelektronik im Steuergerät 21 er­ setzbar. Ferner sind der Stellmotor und die Steuerelektronik auch dahingehend ausbaufähig, daß sie zusätzlich noch die Funktion einer Antiruckelaufschaltung übernehmen können.The servomotor can also be corrected elsewhere on the controller. A boost pressure and / or atmospheric pressure-dependent pressure cell 22 is optionally set by expanding the control electronics in the control unit 21 . Furthermore, the servomotor and the control electronics can also be expanded in such a way that they can also take on the function of an anti-jerk connection.

Claims (4)

1. Mechanischer Einspritzpumpenregler für eine ladedruckbe­ aufschlagte Brennkraftmaschine, mit einer Mengenkorrekturvor­ richtung, die am Gestängeteil eines zum Fördermengenverstell­ glied der Einspritzpumpe führenden Reglergestänges angreift und die Vollastmenge in einem über einer maximalen ladedruckunab­ hängigen Vollastkennlinie liegenden Bereich verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenkorrekturvorrichtung (20) durch ein von Be­ triebsparametern der Brennkraftmaschine abhängiges elektro­ nisches Steuergerät (21) beim Beschleunigen der Brennkraftma­ schine ansteuerbar ist, derart, daß von einer zumindest annä­ hernd der maximalen ladedruckabhängigen Vollastkennlinie ent­ sprechenden Ausgangskennlinie (a) - an dieser Stelle wird die Mengenkorrekturvorrichtung (20) grundeingestellt - auf eine bedarfsorientierte Kennlinie (b) der Brennkraftmaschine zwi­ schen dieser Ausgangskennlinie (a) und der maximalen lade­ druckunabhängigen Vollastkennlinie (c) reduziert und von hier ausgehend betriebsparameterabhängig angehoben wird.1.Mechanical injection pump controller for an internal combustion engine charged with boost pressure, with a quantity correction device which acts on the linkage part of a control linkage leading to the delivery quantity adjustment member of the injection pump and adjusts the full load quantity in a range lying above a maximum boost pressure-independent full load characteristic curve, characterized in that the quantity correction device ( 20 ) by an operating parameters of the internal combustion engine dependent electronic control device ( 21 ) when accelerating the internal combustion engine can be controlled such that from an at least approximately the maximum boost pressure-dependent full-load characteristic curve corresponding output characteristic curve (a) - at this point the quantity correction device ( 20 ) basic setting - reduced to a demand-oriented characteristic curve (b) of the internal combustion engine between this output characteristic curve (a) and the maximum charge-independent full-load characteristic curve (c) and from depending on the operating parameters. 2. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenkorrekturvorrichtung (20) als elektromagnetischer Stellmotor ausgebildet ist.2. Injection pump controller according to claim 1, characterized in that the quantity correction device ( 20 ) is designed as an electromagnetic servomotor. 3. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenkorrekturvorrichtung (20) mit dem als Regelhebel (13) wirkenden Gestängeteil verbunden ist.3. Injection pump controller according to claim 1 or 2, characterized in that the quantity correction device ( 20 ) is connected to the rod part acting as a control lever ( 13 ). 4. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 3, mit einem als Lagerstelle für den Regelhebel dienenden Voll­ lasteinstellelement (Fadenrolle), das auf einer Hubstange gegen Federkraft längsverschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstange Beaufschlagungsteil der am stirnseitigen Ge­ häuseteil des Reglers befestigten Mengenkorrekturvorrichtung (20) ist.4. Injection pump regulator according to claim 3, with a serving as a bearing for the control lever full load adjusting element (thread roller), which is mounted on a lifting rod against spring force, characterized in that the lifting rod acting part of the housing part of the controller attached to the front Ge housing part of the controller ( 20 ) is.
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