EP0375928B1

EP0375928B1 - Fuel injection apparatus

Info

Publication number: EP0375928B1
Application number: EP89121483A
Authority: EP
Inventors: Helmut Rembold; Ernst Linder; Manfred Dr. Wier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1993-05-12
Anticipated expiration: 2009-11-21
Also published as: EP0375928A2; JPH02221672A; EP0375928A3; US5020498A; DE58904349D1; JP3124280B2; DE3844365A1

Description

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Eine solche Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist durch die DE-B 11 40 404 bekannt. Dort wird der Arbeitskolben durch einen Antriebskolben betätigt, der als Stufenkolben ausgebildet ist und mit seiner kleinen Stirnseite zur Anlage am Arbeitskolben kommt und auf seiner Rückseite durch die Antriebsfeder beaufschlagt ist, die durch Druckmittel, das im gesonderten Arbeitsraum zwischen Antriebskolben und der diesen aufnehmenden Stufenbohrung eingeleitet wird, zusammendrückbar ist. Der Saughub des Pumpenkolbens und der Förderhub des Pumpenkolbens werden über ein mechanisch gesteuertes Ventil gesteuert, das in seiner einen Stellung Druckmittel in den gesonderten Arbeitsraum einfließen läßt zur Vorspannung der Rückstellfeder, wodurch der Pumpenkolben zur Durchführung seines Saughubs dem Antriebskolben folgend auch Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum einläßt und in seiner anderen Stellung den gesonderten Arbeitsraum über eine Zweigleitung entlastet, womit der Förderhub des Pumpenkolbens in Gang gesetzt wird. Bei dieser bekannten Pumpe beginnt der Förderhub erst nach Verschließen der Kraftstoffzuleitungsöffnung in der Wand des Arbeitsraumes mittels der Stirnkante des Pumpenkolbens. Der Pumpenarbeitsraum ist dabei über ein Druckhalteventil mit der Kraftstoffeinspritzdüse verbunden und nach einem veränderlichen Förderhub des Pumpenkolbens durch eine im Pumpenkolben verlaufende Entlastungsleitung entlastbar. Der veränderliche Förderhub kann durch die Drehstellung des Pumpenkolbens durch eine Einstellschraube mechanisch fixiert werden. Damit ist die Kraftstoffeinspritzmenge, die zur Einspritzdüse unter Hochdruck gefördert wird einstellbar. Den Beginn der Hochdruckförderung bestimmt das Ventil in der Druckmittelleitung, das die Verbindung zwischen Druckmittelleitung und Zweigleitung herstellt. Dieser Beginn der Hochdruckförderung kann mechanisch durch die Veränderung der Zuordnung des Ventilgliedes des Ventils zu dessen Antrieb fest eingestellt werden. Zusätzlich ist bei der bekannten Einspritzpumpe noch die Möglichkeit geschaffen, den Entlastungsquerschnitt in der Zweigleitung zu beeinflussen, um die Förderrate des Arbeitskolbens zu steuern. Diese Beeinflussung kann auch gemeinsam mit der Einstellung der Pumpenkolbendrehstellung bzw. der Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge verändert werden.The invention is based on a fuel injection device according to the preamble of claim 1. Such a fuel injection device is known from DE-B 11 40 404. There, the working piston is actuated by a drive piston, which is designed as a stepped piston and comes with its small end face to bear against the working piston and is acted upon on its rear side by the drive spring, which is introduced by pressure medium in the separate working space between the drive piston and the stepped bore receiving it is compressible. The suction stroke of the pump piston and the delivery stroke of the pump piston are controlled by a mechanically controlled valve which, in its one position, allows pressure medium to flow into the separate working chamber for pretensioning the return spring, whereby the pump piston also advances fuel into the pump working chamber to carry out its suction stroke following the drive piston and in its other position relieves the separate work space via a branch line, whereby the delivery stroke of the pump piston is started. In this known pump, the delivery stroke begins only after the fuel feed opening in the wall of the working space is closed by means of the front edge of the pump piston. The pump work chamber is connected to the fuel injection nozzle via a pressure control valve and, after a variable delivery stroke of the pump piston, can be relieved by a relief line running in the pump piston. The variable delivery stroke can be mechanically fixed by an adjusting screw due to the rotary position of the pump piston. The fuel injection quantity that is delivered to the injection nozzle under high pressure can thus be set. The valve in the pressure medium line, which establishes the connection between the pressure medium line and the branch line, determines the start of high-pressure delivery. This beginning of the High-pressure delivery can be set mechanically by changing the assignment of the valve member of the valve to its drive. In addition, in the known injection pump, there is also the possibility of influencing the relief cross section in the branch line in order to control the delivery rate of the working piston. This influence can also be changed together with the setting of the pump piston rotational position or the setting of the fuel injection quantity.

Die bekannte Einspritzpumpe ist relativ aufwendig aufgebaut, bietet aber keine universelle, während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzpumpe in Abhängigkeit von Betriebsparametern änderbare Einstellbarkeit von Spritzbeginn und Kraftstoffeinspritzmenge unabhängig voneinander.The known injection pump has a relatively complex structure, but does not offer a universal adjustability of the start of injection and fuel injection quantity that can be changed during operation of the fuel injection pump as a function of operating parameters.

Die Erfindung zielt darauf hin, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, mit der unabhängig voneinander Spritzbeginn und Kraftstoffeinspritzmenge während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzpumpe genau eingestellt werden können.The invention aims to provide a fuel injection device with which the start of injection and fuel injection quantity can be precisely adjusted independently of one another during the operation of the fuel injection pump.

Um einen weitgehend frei wählbaren Einspritzverlauf und insbesondere die Unterteilung der Einspritzung in eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung bei gleichzeitiger Kontrolle des Zeitpunktes und der einzuspritzenden Menge zu ermöglichen, kann die Ausbildung hiebei so getroffen sein, daß der gesonderte Arbeitsraum des Arbeitskolbens über eine Druckmittelleitung unter Zwischenschaltung eines Füllmagnetventiles und/oder eines Verteilerventiles von einer Druckmittelquelle mit Druckmittel beaufschlagbar ist. In diesem Fall ist das zweite, elektrisch gesteuerte Ventil zur Entlastung des gesonderten Arbeitsraumes betätigbar und es kann durch intermittierende Entlastung des Arbeitsraumes eine Unterteilung des Einspritzvorganges in mehrere Teileinspritzungen erfolgen. Wenn ein zusätzliches Magnetventil als Füllmagnetventil in die Leitung zum Beaufschlagen des gesonderten Arbeitsraumes eingeschaltet wird, kann bereits beim Vorspannen der Feder ein entsprechendes einzuspritzendes Volumen vorgegeben werden, und eine derartige Volumsvorgabe ermöglicht es, beim Entlasten des gesonderten Arbeitsraumes auf spezielle zeitliche Begrenzungen zu verzichten, da dann der Arbeitshub bis zu einem Anschlag oder bis zum Erreichen einer Überströmöffnung ausgeführt werden kann. Bei gleichzeitiger Anordnung zweier Magnetventile für die gesonderte Mengenvorgabe beim Aufladehub des Arbeitskolbens und die dosierte Ausspritzung lassen sich auch komplexe Einspritzvorgänge mengenmäßig und zeitmäßig exakt kontrollieren, ohne daß hiebei Rückwirkungen durch Druckwellen im Leitungssystem befürchtet werden müssen.In order to enable a largely freely selectable injection process and in particular the subdivision of the injection into a pre-injection and a main injection with simultaneous control of the point in time and the amount to be injected, the training can be such that the separate working space of the working piston is connected via a pressure medium line with the interposition of a Filling solenoid valve and / or a distributor valve can be acted upon by pressure medium from a pressure medium source. In this case, the second, electrically controlled valve can be actuated to relieve the load on the separate work area, and the injection process can be divided into several partial injections by intermittent work load relief. If an additional solenoid valve as a filling solenoid valve in the line for activating the separate work area is switched on, a corresponding volume to be injected can already be specified when the spring is pretensioned, and such a volume specification makes it possible to dispense with special time limits when relieving the load on the separate work area, since the work stroke then stops or can be carried out until an overflow opening is reached. With the simultaneous arrangement of two solenoid valves for the separate quantity specification during the charging stroke of the working piston and the metered spraying, even complex injection processes can be precisely controlled in terms of quantity and timing without fear of repercussions from pressure waves in the line system.

Um das Druckniveau des aus dem gesonderten Arbeitsraum des Arbeitskolbens zur Auslösung einer Einspritzung abgezogenen Kraftstoffes zumindest teilweise nutzen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die Entlastungsleitung des gesonderten Arbeitsraumes des Arbeitskolbens in die Kraftstoffzuleitung zum Düsenraum mündet, wobei für ein entsprechende Hubbewegung des Arbeitskolbens zur Durchführung der Einspritzung für ein ausreichendes Entlastungsvolumen Sorge getragen werden muß.In order to at least partially be able to use the pressure level of the fuel drawn off from the separate working space of the working piston to trigger an injection the training is advantageously made such that the relief line of the separate working chamber of the working piston opens into the fuel supply line to the nozzle chamber, with a sufficient lifting volume having to be ensured for a corresponding lifting movement of the working piston for carrying out the injection.

Die Absteuerung des Einspritzvorganges kann, wie bereits oben erwähnt, über eine die dem Düsenraum zugewandte Stirnfläche des Arbeitskolbens mit einer Stelle des Mantels verbindende Absteuerbohrung erfolgen, wofür naturgemäß eine entsprechende Bohrung im Zylinder des Arbeitskolbens als Überströmöffnung vorgesehen sein muß. Die gleiche Überströmbohrung bzw. Absteuerbohrung an der Wand des Zylinders kann jedoch auch zu anderen Zwecken herangezogen werden und die erfindungsgemäße Ausbildung ist hiebei mit Vorteil so getroffen, daß innerhalb des maximalen Verschiebeweges des Arbeitskolbens in der diesen umgebenden Zylinderwand eine Absteuerbohrung angeordnet ist, welche von einer den gesonderten Arbeitsraum begrenzenden Stirnfläche des Arbeitskolbens und/oder der mit der dem Düsenraum zugewandten Stirnfläche des Arbeitskolbens verbundenen Absteuerbohrung oder -nut überschleifbar ist. Wenn eine derartige Überström- oder Absteuerbohrung, welche für beide Vorgänge von einer gemeinsamen Bohrung in der Zylinderwand gebildet sein kann, von einer Kante des den gesonderten Arbeitsraum begrenzenden Teilbereiches des Arbeitskolbens überschliffen wird, wird das Aufladen bzw. Spannen der Feder beendet, so daß auf diese Weise eine einfache Hubbegrenzung beim Ladevorgang bzw. Spannvorgang des Kraftspeichers bzw. der Feder erfolgt.The control of the injection process can, as already mentioned above, take place via a control bore connecting the end face of the working piston facing the nozzle space with a location of the jacket, for which purpose a corresponding bore in the cylinder of the working piston must naturally be provided as an overflow opening. However, the same overflow bore or control bore on the wall of the cylinder can also be used for other purposes and the design according to the invention is advantageously made such that a control bore is arranged within the maximum displacement path of the working piston in the cylinder wall surrounding it, which is provided by a the end face of the working piston delimiting the separate working space and / or the control bore or groove connected to the end face of the working piston facing the nozzle space can be ground. If such an overflow or control bore, which can be formed for both processes by a common bore in the cylinder wall, is ground from an edge of the partial area of the working piston delimiting the separate working space, the charging or tensioning of the spring is ended, so that on this way a simple stroke limitation takes place during the loading or tensioning process of the energy accumulator or the spring.

Eine baulich besonders einfache Ausbildung für die Versorgung des Düsenraumes mit Kraftstoff läßt sich dadurch erzielen, daß das Rückschlagventil in der Kraftstoffzuleitung für den Düsenraum in einer axialen Bohrung oder Durchbrechung des Arbeitskolbens angeordnet ist und daß die Kraftstoffzuleitung an den Federraum des Arbeitskolbens angeschlossen ist. In diesem Falle kann die Anspeisung mit Kraftstoff über den Federraum des Arbeitskolbens erfolgen, wobei allerdings in diesem Falle dafür Sorge getragen sein muß, daß dieser Federraum nur mit Niederdruck gefüllt werden darf, welcher darüberhinaus über ein Druckhalteventil konstant gehalten werden muß, um den Ladehub des Arbeitskolbens nicht zu behindern.A structurally particularly simple design for supplying the nozzle chamber with fuel can be achieved in that the check valve is arranged in the fuel supply line for the nozzle chamber in an axial bore or opening in the working piston and in that the fuel supply line is connected to the spring chamber of the working piston. In this case the fuel supply can be over the spring chamber of the working piston take place, but in this case care must be taken that this spring chamber may only be filled with low pressure, which must also be kept constant by means of a pressure control valve, so as not to impede the loading stroke of the working piston.

Bei einer besonders einfachen Schaltungsanordnung kann die Ausbildung so getroffen werden, daß für die Druckmittelzuleitung zum gesonderten Arbeitsraum und die Kraftstoffzuleitung zum Düsenraum eine gemeinsame Förderpumpe mit einem geringeren Förderdruck als dem Öffnungsdruck der Einspritzdüse angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausbildung ist eine gesonderte Hochdruckseite für das Laden und Spannen der Feder entbehrlich und es muß lediglich bei Verwendung einer gemeinsamen Speiseleitung zum Düsennadelraum und dem gesonderten Arbeitsraum des Arbeitskolbens ein zur Leitung in den gesonderten Arbeitsraum bei Entlastung desselben schließendes Rückschlagventil eingebaut werden, um eine sichere Ausspritzung zu gewährleisten.In a particularly simple circuit arrangement, the design can be such that a common feed pump with a lower delivery pressure than the opening pressure of the injection nozzle is arranged for the pressure medium supply line to the separate work space and the fuel supply line to the nozzle space. With such a design, a separate high-pressure side for the loading and tensioning of the spring is dispensable and it is only necessary to install a check valve which closes to the line in the separate work space when the same is relieved, when using a common feed line to the nozzle needle space and the separate work space of the working piston to ensure safe ejection.

Der bevorzugt verwendete Stufenkolben kann in besonders einfacher Weise zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Teile des Arbeitskolbens federnd gegeneinander preßbar gelagert sind. Der dem Düsenraum zugewandte kleinere Teil des Arbeitskolbens kann hiebei über eine Feder im Inneren des Einspritzdüsenraumes abgestützt sein. Eine Versorgung mehrerer derartiger jeweils einer Einspritzdüse zugeordneten Arbeitskolben kann in konventioneller Weise über eine Verteilerwelle erzielt werden, wobei bei Verwendung von Speichern in der Hochdruckseite für die Zuführung von Druckmittel zum gesonderten Arbeitsraum ohne weiteres auch mehrere derartiger Arbeitskolben gleichzeitig vorgespannt werden können, oder, wie es gleichfalls bevorzugt erscheint, das Aufladen bzw. Spannen einer Feder eines Arbeitskolbens einer Einspritzdüse in einem Ausmaß erfolgen kann, welches wenigstens zwei Vor- und/oder Haupteinspritzungen bis zum nächsten Ladevorgang bzw. Spannvorgang der den Arbeitskolben belastenden Feder ermöglicht.The stepped piston which is preferably used can be formed in two parts in a particularly simple manner, the two parts of the working piston being mounted such that they can be pressed resiliently against one another. The smaller part of the working piston facing the nozzle space can be supported by a spring in the interior of the injection nozzle space. A supply of several such working pistons, each associated with an injection nozzle, can be achieved in a conventional manner via a distributor shaft, whereby when using accumulators in the high-pressure side for the supply of pressure medium to the separate working space, several such working pistons can also be preloaded simultaneously, or as it is it also appears preferred that the loading or tensioning of a spring of a working piston of an injection nozzle can take place to an extent which is at least two pre-injections and / or main injections by next loading or tensioning of the spring loading the piston.

Um jederzeit bei Bedarf eine entsprechende Druckmittelmenge zum Laden des Kraftspeichers bzw. zum Spannen der Feder des Arbeitskolbens zur Verfügung stellen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die Druckmittelquelle zum Beaufschlagen des gesonderten Arbeitsraumes des Arbeitskolbens als insbesondere mit einem Speicher verbundene Hochdruckpumpe ausgebildet ist. Die Verwendung von Hochdruck für die Vorspannung der Feder bzw. des Ladens des Druckspeichers ermöglicht ein überaus rasches Spannen, und die Tatsache, daß eine derartige Druckmittelquelle mit hohem Druck lediglich zum Laden bzw. Spannen der Feder, nicht aber während des eigentlichen Einspritzvorganges zur Erzielung der Ausspritzung herangezogen wird, führt zu einer einwandfreien Trennung von Hochdruckleitungen vom Einspritzvorgang.In order to be able to provide a corresponding amount of pressure medium for loading the energy accumulator or for tensioning the spring of the working piston at any time, the design is advantageously made such that the pressure medium source for acting on the separate working space of the working piston as a high-pressure pump connected in particular to a storage unit is trained. The use of high pressure for the bias of the spring or the loading of the pressure accumulator enables extremely rapid tensioning, and the fact that such a pressure medium source with high pressure only for loading or tensioning the spring, but not during the actual injection process to achieve the Injection is used, leads to a perfect separation of high pressure lines from the injection process.

Anstelle einer Hochdruckpumpe mit besonders geringen Förderstromschwankungen und damit verbundenem relativ aufwendigen Aufbau der Pumpe kann in einfacher Weise die Ausbildung so getroffen sein, daß die Druckmittelquelle zum Beaufschlagen des gesonderten Arbeitsraumes des Arbeitskolbens als Einzylinder-Exzenterpumpe ausgebildet ist, deren Antriebswelle mit einem drehbaren Verteilerventil in der Druckmittelleitung zum gesonderten Arbeitsraum des Arbeitskolbens gekoppelt ist. Entsprechend der unterschiedlichen Drehzahl der Antriebswelle der Pumpe und des Verteilerventils wird bei jedem Ladevorgang die Einspritzmenge für jeweils mehrere Einspritzvorgänge samt den entsprechenden Kompressionsmengen vorgelagert und es lassen sich mit einer derartigen Ausführungsform über das drehbare Verteilerventil Voreinspritzvorgänge bis weit in den Saugtakt der einzelnen Zylinder verlegen. Aufgrund der Größe des Arbeitsraumes der Pumpe kann dabei auf einen zusätzlichen Speicher verzichtet werden.Instead of a high-pressure pump with particularly low flow fluctuations and the associated relatively complex construction of the pump, the design can be made in a simple manner so that the pressure medium source for acting on the separate working space of the working piston is designed as a single-cylinder eccentric pump, the drive shaft of which is equipped with a rotatable distributor valve in the Pressure medium line is coupled to the separate working space of the working piston. In accordance with the different speed of the drive shaft of the pump and the distributor valve, the injection quantity for several injection processes and the corresponding compression quantities are stored in advance with each loading process, and with such an embodiment, pre-injection processes can be relocated far into the intake stroke of the individual cylinders via the rotatable distributor valve. Due to the size of the working area of the pump, an additional storage can be dispensed with.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. In dieser zeigen Fig.1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung; Fig.2 eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung; Fig.3 eine weitere abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die Kraftstoffzuleitung in den Düsenraum über den Federraum des Arbeitskolbens erfolgt; Fig.4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bei welcher die Druckmittelzuleitung zum gesonderten Arbeitsraum und die Kraftstoffzuleitung zum Düsenraum über eine gemeinsame Förderpumpe erfolgt; Fig.5 ein Diagramm der Einspritzzeitpunkte einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Fig.4; Fig.6 einen zweiteilig ausgebildeten Arbeitskolben zur Anordnung in einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung; Fig.7 eine Ausbildung mit einer Einzylinder-Exzenterpumpe; Fig.8 einen Schnitt durch eine bei einer Ausbildung gemäß der Fig.7 verwendete Verteilerwelle; und Fig.9 ein Diagramm der Einspritzzeitpunkte bei einer Ausbildung gemäß den Fig.7 und 8.The invention is described below with reference to exemplary embodiments schematically shown in the drawing illustrated in more detail. 1 shows a first embodiment of a fuel injection device according to the invention; 2 shows a modified embodiment of a fuel injection device according to the invention; 3 shows a further modified embodiment, in which the fuel is fed into the nozzle chamber via the spring chamber of the working piston; 4 shows an embodiment of a fuel injection device according to the invention, in which the pressure medium supply to the separate work space and the fuel supply to the nozzle space takes place via a common feed pump; 5 shows a diagram of the injection times of an internal combustion engine with four cylinders with a fuel injection device according to FIG. 4; 6 shows a two-part working piston for arrangement in a fuel injection device according to the invention; 7 shows a design with a single-cylinder eccentric pump; 8 shows a section through a distributor shaft used in an embodiment according to FIG. 7; and FIG. 9 shows a diagram of the injection times in a configuration according to FIGS. 7 and 8.

In Fig.1 ist mit 1 eine Einspritzdüse bezeichnet, in deren Düsenraum 2 eine Düsennadel 3 entgegen der Kraft einer Feder 4 bei entsprechender Beaufschlagung mit Kraftstoff unter hohem Druck durch ein Abheben eines Ventilschließgliedes 5 Einspritzöffnungen freigibt. Die Zuführung von Kraftstoff in den Düsenraum bzw. Düsennadelraum 2 erfolgt aus einem Tank 6 durch eine Pumpe 7 über ein in die Zuführungsleitung 8 eingeschaltetes Rückschlagventil 9, wobei in einem Bypass 10 der Pumpe 7 ein Druckbegrenzungsventil 11 vorgesehen ist. Der Zuführungsdruck des über die Leitung 8 zugeführten Kraftstoffes liegt dabei unter dem Öffnungsdruck für die Düsennadel.In FIG. 1, 1 denotes an injection nozzle, in the nozzle chamber 2 of which a nozzle needle 3 releases 5 injection openings against the force of a spring 4 when appropriately loaded with fuel under high pressure by lifting off a valve closing member. Fuel is fed into the nozzle chamber or nozzle needle chamber 2 from a tank 6 by a pump 7 via a check valve 9 which is switched into the supply line 8, a pressure relief valve 11 being provided in a bypass 10 of the pump 7. The supply pressure of the fuel supplied via line 8 is below the opening pressure for the nozzle needle.

In der in Fig.1 gezeigten Stellung erfolgt eine Füllung des Düsenraumes 2 mit Kraftstoff und gleichzeitig eine Spülung des Düsenraumes bzw. Federraumes 2 der Düsennadel 3 über einen in einem als Stufenkolben ausgebildeten Zumeßkolben 12 vorgesehenen Kanal 13, welcher eine Verbindung des dem Düsenraum 2 zugewandten Arbeitsraumes 14 des Stufenkolbens 12 mit einer am Mantel der Führungsbohrung 15 des Stufenkolbens 12 vorgesehenen Steuernut bzw. Ringnut 16 darstellt. Über den Kanal 13 und die Absteuerbohrung bzw. -nut 16 erfolgt über ein weiteres Rückschlagventil 17 die Rückführung von in den Düsenraum 2 und den Arbeitsraum 14 eingebrachten Kraftstoff in einen Rücklauf bzw. einen Tank. Der Einfachheit halber wird im folgenden angenommen, daß sämtliche Rücklauf- bzw. Ansaugleitungen in den gemeinsamen Tank 6 münden. Der Stufenkolben 12 wird dabei von einer Feder 18 in seiner Ausgangsstellung gehalten.In the position shown in FIG. 1, the nozzle space 2 is filled with fuel and at the same time the nozzle space 3 or spring space 2 of the nozzle needle 3 is flushed via a channel 13 provided in a metering piston 12 designed as a stepped piston, which connects the Work chamber 14 facing the nozzle chamber 2 of the stepped piston 12 with a control groove or annular groove 16 provided on the jacket of the guide bore 15 of the stepped piston 12. The return of fuel introduced into the nozzle chamber 2 and the working chamber 14 into a return or a tank takes place via the channel 13 and the control bore or groove 16 via a further check valve 17. For the sake of simplicity, it is assumed below that all return or suction lines open into the common tank 6. The stepped piston 12 is held in its initial position by a spring 18.

Für ein Vorspannen bzw. Laden des Arbeitskolbens 12 wird über eine Druckleitung 19 Druckmittel unter einem Druck von beispielsweise 250 bar in einen gesonderten und auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraum 20 des Arbeitskolbens 12 zugeführt. Das Druckmittel unter einem derart hohen Druck wird dabei von einer Hochdruckpumpe 21 über ein Rückschlagventil 22 einem Speicher 23 zugeführt, aus welchem das Druckmittel über ein Magnetventil 24 und eine mit der Hochdruckpumpe 21 in einfacher Weise gekoppelte Verteilerwelle 25 durch die jeweils entsprechende Leitung 19 über ein Rückschlagventil 26 dem gesonderten Arbeitsraum 20 des Zumeßkolbens bzw. Arbeitskolbens 12 zugeführt wird. Die Verteilerwelle 25 ist dabei mit dem Antrieb der Hochdruckpumpe 21 gekoppelt, wie dies durch die Welle 27 angedeutet ist, und es ergibt sich je nach Drehlage der Verteilerwelle 25 bei geöffnetem Magnetventil 24 eine Verbindung zwischen dem Druckspeicher 23 bzw. der Hochdruckpumpe 21 und dem auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraum 20 eines bestimmten Arbeitskolbens 12. Über das Magnetventil 24 kann dabei die dem Arbeitsraum 20 zugeführte Menge und somit das Ausmaß der Verschiebebewegung des Arbeitskolbens 12 entsprechend den Anforderungen eingestellt werden, wodurch die für eine Einspritzung in weiterer Folge zur Verfügung stehende Kraftstoffmenge im Düsenraum 2 sowie im Arbeitsraum 14 eingestellt wird. Dabei ist eine Entlastungsleitung 28 aus dem die Feder 18 aufnehmenden und den Arbeitsräumen 20 und 14 abgewandten Raum 29 in den Tank 6 vorgesehen.For prestressing or loading the working piston 12, pressure medium is fed via a pressure line 19 under a pressure of, for example, 250 bar into a separate and larger diameter working chamber 20 of the working piston 12. The pressure medium under such a high pressure is fed from a high-pressure pump 21 via a check valve 22 to a reservoir 23, from which the pressure medium via a solenoid valve 24 and a distributor shaft 25 coupled in a simple manner to the high-pressure pump 21 through the respective line 19 via Check valve 26 is fed to the separate working space 20 of the metering piston or working piston 12. The distributor shaft 25 is coupled to the drive of the high-pressure pump 21, as indicated by the shaft 27, and depending on the rotational position of the distributor shaft 25 when the solenoid valve 24 is open, there is a connection between the pressure accumulator 23 or the high-pressure pump 21 and the Larger diameter working chamber 20 of a certain working piston 12. The quantity supplied to the working chamber 20 and thus the extent of the displacement movement of the working piston 12 can be adjusted according to the requirements via the solenoid valve 24, as a result of which the fuel quantity subsequently available for injection in Nozzle room 2 and in the working room 14 is set. A relief line 28 is off the space 29 accommodating the spring 18 and facing away from the working spaces 20 and 14 is provided in the tank 6.

Für die Auslösung einer Einspritzung ist an die Leitung 19 zwischen dem Rückschlagventil 26 und dem gesonderten Arbeitsraum 20 des Arbeitskolbens 12 eine Zweigleitung 30 angeschlossen, in welcher in Serie ein Magnetventil 31 sowie ein Rückschlagventil 32 vorgesehen sind. Bei Umschaltung des Magnetventiles 31, d.h. bei einem Öffnen der Verbindung zwischen dem gesonderten Arbeitsraum 20 des Arbeitskolbens 12 und dem Tank 6, drückt die Feder 18 den Zumeßkolben 12 in Richtung zur Düsennadel 3, wodurch der im Raum 14 und im Düsenraum 2 enthaltene Kraftstoff unter Druck gesetzt wird. Nach Überschreiten des Düsenöffnungsdruckes wird eine entsprechende Menge über die nach außen öffnende Düsennadel ausgespritzt. Über das Rückschlagventil 9 in der Zuführungsleitung 8 wird während des Druckaufbaus und des Einspritzvorganges eine Rückwirkung in die Zuleitung 8 vermieden, ebenso wie das Rückschlagventil 26 in der Zuführungsleitung zum gesonderten Arbeitsraum 20 des Arbeitskolbens 12 eine Rückwirkung zur Verteilerwelle 25 bzw. zum Magnetventil 24 verhindert. Der Einspritzvorgang kann dabei durch ein neuerliches Schließen des Magnetventiles 31 erfolgen, so daß durch Festlegung der Öffnungszeitpunkt und der Öffnungsdauer des Magnetventiles 31 der Einspritzvorgang in einfacher Weise in eine Vor- und Haupteinspritzung getrennt werden kann. Falls die gesamte, im Arbeitsraum 14 und Düsenraum 2 enthaltene Kraftstoffmenge ausgebracht werden soll, erfolgt bei vollständigem Entleeren des gesonderten und auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraumes 20 eine Entlastung des Düsenraumes 2 sowie des Arbeitsraumes 14 über den Kanal 13 im Arbeitskolben 12 sowie die Steuernut 16. Der Einspritzvorgang kann jedoch jederzeit vor diesem, in jedem Falle erfolgenden Beenden der Einspritzung durch ein Schließen des Magnetventiles 31 beendet werden.To trigger an injection, a branch line 30 is connected to the line 19 between the check valve 26 and the separate working space 20 of the working piston 12, in which a solenoid valve 31 and a check valve 32 are provided in series. When switching the solenoid valve 31, i.e. when the connection between the separate working space 20 of the working piston 12 and the tank 6 is opened, the spring 18 pushes the metering piston 12 in the direction of the nozzle needle 3, as a result of which the fuel contained in the space 14 and in the nozzle space 2 is pressurized. After exceeding the nozzle opening pressure, a corresponding amount is sprayed out via the nozzle needle opening outwards. Via the check valve 9 in the feed line 8, a reaction in the feed line 8 is avoided during the pressure build-up and the injection process, just as the check valve 26 in the feed line to the separate working space 20 of the working piston 12 prevents feedback to the distributor shaft 25 or to the solenoid valve 24. The injection process can take place by re-closing the solenoid valve 31, so that the injection process can be easily separated into a pre-injection and main injection by specifying the opening time and the opening duration of the solenoid valve 31. If the entire amount of fuel contained in the working chamber 14 and nozzle chamber 2 is to be discharged, when the separate and larger-diameter working chamber 20 is completely emptied, the nozzle chamber 2 and the working chamber 14 are relieved via the channel 13 in the working piston 12 and the control groove 16. However, the injection process can be ended at any time before this, in any case ending of the injection, by closing the solenoid valve 31.

Der Einspritzzeitpunkt wird somit über das Magnetventil 31 bestimmt, während die Einspritzmenge sowohl über die Einschaltdauer des Magnetventiles 24 und damit die Fülldauer des gesonderten Arbeitsraumes 20 des Arbeitskolbens als auch die Einschaltdauer des Magnetventiles 31 bestimmt werden kann. Der Vorteil der durch die gezielte Entlastung des Zumeßkolbens bzw. Arbeitskolbens 12 erfolgenden Einspritzung besteht dabei darin, daß nach dem Vorspannen des Arbeitskolbens 12 keine Verbindung mehr zum Hochdruckspeicher 23 über die Verteilerwelle 25 besteht, so daß eventuell auftretende Druckwellen keinen störenden Einfluß auf die Einspritzmenge mehr ausüben. Bei beginnender Entlastung des gesonderten Arbeitsraumes 20 über das Magnetventil 31 wird dabei über das Rückschlagventil 9 auch die Verbindung zur Förderpumpe 7, welche als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildet sein kann, geschlossen, so daß im Düsenraum 2 und dem damit in Verbindung stehenden Arbeitsraum 14 des Arbeitskolbens 12 eine definierte Kraftstoffmenge mit vorbestimmtem Druck enthalten ist.The time of injection is thus determined via the solenoid valve 31, while the injection quantity is determined both via the Duty cycle of the solenoid valve 24 and thus the filling time of the separate working space 20 of the working piston as well as the duty cycle of the solenoid valve 31 can be determined. The advantage of the injection resulting from the targeted relief of the metering piston or working piston 12 is that after the working piston 12 has been preloaded there is no longer a connection to the high-pressure accumulator 23 via the distributor shaft 25, so that any pressure waves that occur no longer have a disruptive influence on the injection quantity exercise. At the beginning of the relief of the separate work space 20 via the solenoid valve 31, the connection to the feed pump 7, which can be designed as an electric fuel pump, is closed via the check valve 9, so that in the nozzle space 2 and the associated work space 14 of the working piston 12 defined amount of fuel with a predetermined pressure is included.

In Fig.2 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung dargestellt, bei der auf die Zumessung über das der Verteilerwelle 25 vorgeschaltete Magnetventil verzichtet wird. Der Arbeitskolben wird jetzt entsprechend der Drehlage der Verteilerwelle jeweils bis zu einem oberen Anschlag 33 vorgespannt. Die Füllung des Düsennadelraumes 2 bzw. des Arbeitsraumes 14 erfolgt dabei analog zur Ausbildung gemäß Fig.1. Zur Spülung des Düsennadelraumes 2 ist abweichend von der Ausführung gemäß Fig.1 an den Düsenraum 2 eine Ableitung 34 angeschlossen, welcher in einer der vorgespannten Lage des Arbeitskolbens 12 entsprechenden Schaftstellung eines 2/3-Magnetventiles 35 mit der Zweigleitung 30 zum Tank 6 stromauf des den Spüldruck haltenden Rückschlagventils 32 in Verbindung steht. Dieses Magnetventil 35 dient dabei gleichzeitig als Entlastungsventil des auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraumes 20 des Arbeitskolbens 12, wobei lediglich über das Magnetventil 35 der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge durch den Einschaltzeitpunkt und die Einschaltdauer bestimmt werden. Durch geeignete Steuerung kann dabei Wiederum eine Trennung der Einspritzung in Vor- und Haupteinspritzung erzielt werden. Der Hub des Arbeitskolbens 12 ist dabei so gewählt, daß der untere Anschlag, d.h. ein vollständiges Entlasten des Arbeitsraumes 20 nicht erreicht wird. Neben der Spülung des Düsenraumes 2 in der für die Entlastung des Arbeitsraumes 20 geschlossenen Stellung des Magnetventiles 35 erfolgt bei dem in 3/2-Bauart ausgeführten Magnetventil damit auch das definierte Entlasten des Düseninnenraumes 2 zur Beendung einer Einspritzung.2 shows a modified embodiment of the fuel injection device, in which the metering via the solenoid valve upstream of the distributor shaft 25 is dispensed with. The working piston is now prestressed up to an upper stop 33 in accordance with the rotational position of the distributor shaft. The filling of the nozzle needle chamber 2 or of the working chamber 14 takes place analogously to the design according to FIG. 1. To rinse the nozzle needle chamber 2, in contrast to the embodiment according to FIG. 1, a discharge line 34 is connected to the nozzle chamber 2, which in a shaft position of a 2/3 solenoid valve 35 corresponding to the prestressed position of the working piston 12 with the branch line 30 to the tank 6 upstream of the the non-return valve 32 holding the rinsing pressure is connected. This solenoid valve 35 serves at the same time as a relief valve of the working chamber 20 of the working piston 12, which is of a larger diameter, the injection timing and the injection quantity being determined only via the solenoid valve 35 by the switch-on time and the switch-on duration will. Appropriate control can again be used to separate the injection into the pre-injection and the main injection. The stroke of the working piston 12 is chosen so that the lower stop, ie a complete relief of the working space 20 is not reached. In addition to the flushing of the nozzle chamber 2 in the closed position of the solenoid valve 35 to relieve the work chamber 20, the 3/2-type solenoid valve also provides the defined relief of the nozzle interior 2 to end an injection.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 erfolgt die Zuleitung von Kraftstoff in den Arbeitsraum 14 bzw. den Düsenraum 2 über den die Feder 18 zur Beaufschlagung des Arbeitskolbens 9 aufnehmenden Raum 29 über einen im wesentlichen axialen Kanal 36 im Inneren des Arbeitskolbens 12, welcher ein zum Raum 29 und zur Zuleitung 8 schließendes Rückschlagventil 37 aufweist. Die Vorspannung des Arbeitskolbens 12 durch Einleitung von Druckmittel unter hohem Druck erfolgt dabei wie bei der Ausführungsform gemäß Fig.2, d.h. es wird der Zumeßkolben bzw. Arbeitskolben 12 bis zu seinem oberen Anschlag bewegt. Die Entlastung des gesonderten Arbeitsraumes 20 und somit die Einleitung eines Einspritzvorganges erfolgt wiederum über ein Magnetventil 38, welches in einfacher Weise als 2/2-Ventil ausgebildet ist, wobei die an die Zuführungsleitung 19 angeschlossene Entlastungsleitung 30 in diesem Ausführungsbeispiel in den Federraum 29 des Arbeitskolbens 12 mündet.In the embodiment according to FIG. 3, fuel is supplied into the working space 14 or the nozzle space 2 via the space 29 receiving the spring 18 for acting on the working piston 9 via an essentially axial channel 36 inside the working piston 12, which is a for Room 29 and check valve 37 closing to the supply line 8. The biasing of the working piston 12 by introducing pressure medium under high pressure takes place as in the embodiment according to FIG. the metering piston or working piston 12 is moved to its upper stop. The relief of the separate working space 20 and thus the initiation of an injection process takes place in turn via a solenoid valve 38, which is designed in a simple manner as a 2/2 valve, the relief line 30 connected to the feed line 19 in this exemplary embodiment in the spring chamber 29 of the working piston 12 flows.

Bei der in Fig.4 dargestellten Ausfuhrungsform wird für das Vorspannen des Arbeitskolbens 12, d.h. für das Füllen des gesonderten und auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraumes 20 sowie für das Füllen des Düsenraumes 2 und des Arbeitsraumes 14 des Arbeitskolbens 12 eine gemeinsame Druckmittelquelle 39 verwendet, welche beispielsweise von einer Niederdruckpumpe mit einem Maximaldruck von etwa 60 bar gebildet wird. Dabei ist wichtig, daß dieser Maximaldruck der Niederdruckpumpe 39 unter dem Düsenöffnungsdruck von etwa 120 bar liegt. Analog wie bei den vorangehenden Ausführungsformen wird wiederum ein Speicher 23 verwendet und es erfolgt die Füllung und das Vorspannen des Arbeitskolbens 12 wiederum über eine Verteilerwelle 25. Es entfällt somit bei dieser Ausführungsform die getrennte Pumpe für die Kraftstoffversorgung des Düseninnenraumes. An die Zuführungsleitung 19 ist dabei eine in den Düsenraum 2 und zum Arbeitsraum 14 des Arbeitskolbens führende Leitung 40 angeschlossen, in welcher wiederum ein nach außen schließendes Rückschlagventil 41 vorgesehen ist, welches die Funktion des Rückschlagventiles 9 der vorangehenden Ausführungsformen übernimmt. Zur Entlastung des gesonderten Arbeitsraumes 20 und damit zur Einleitung bzw. Durchführung eines Einspritzvorganges findet wiederum ein Magnetventil 42 Verwendung, das in einer Zweigleitung 30 der Druckleitung 19 gemäß Fig.1 stromaufwärts vom Rückschlagventil 32 angeordnet ist.In the embodiment shown in FIG. 4, a common pressure medium source 39 is used for prestressing the working piston 12, that is to say for filling the separate and larger diameter working chamber 20 and for filling the nozzle chamber 2 and the working chamber 14 of the working piston 12 For example, a low pressure pump with a maximum pressure of about 60 bar is formed. It is important that this maximum pressure of the low pressure pump 39 below the nozzle opening pressure of about 120 bar. Analogous to the previous embodiments, a reservoir 23 is used again, and the working piston 12 is filled and preloaded again via a distributor shaft 25. In this embodiment, the separate pump for the fuel supply to the interior of the nozzle is therefore omitted. A line 40 leading into the nozzle chamber 2 and to the working chamber 14 of the working piston is connected to the feed line 19, in which a check valve 41 that closes to the outside is provided, which takes over the function of the check valve 9 of the previous embodiments. To relieve the strain on the separate working space 20 and thus to initiate or carry out an injection process, a solenoid valve 42 is again used, which is arranged in a branch line 30 of the pressure line 19 according to FIG. 1 upstream of the check valve 32.

Der von der den Arbeitskolben 12 beaufschlagenden Feder 18 erzeugte Druck bei einem Entlasten des Arbeitsraumes 20 soll dabei etwa 200 bar betragen, wobei dies durch entsprechende Dimensionierung der Stufenfläche, d.h. durch entsprechende Dimensionierung der den Arbeitsraum 14 bzw. 20 zugewandten Kolbenflächen realisiert werden kann.The pressure generated by the spring 18 acting on the working piston 12 when the work chamber 20 is relieved should be approximately 200 bar, this being achieved by appropriate dimensioning of the step surface, i.e. can be realized by appropriate dimensioning of the piston surfaces facing the working space 14 or 20.

In Fig.5 ist schematisch ein Einspritzdiagramm einer mit vier Zylindern ausgestatteten Brennkraftmaschine dargestellt, welche eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausbildung gemäß Fig.4 aufweist. Dabei ist auf der Abszisse der Kurbelwellen-Winkel aufgetragen und es sind für die einzelnen Zylinder die entsprechenden Winkelbereiche, in welchen der Arbeitskolben 12 vorgespannt wird und in welchen eine Vor-bzw. eine Haupteinspritzung erfolgt, durch unterschiedliche Schraffuren ersichtlich gemacht. Weiters ist die Stellung des einem ersten Zylinder zugeordneten Magnetventiles 42 angedeutet, wobei jeweils in der Öffnungsstellung des Magnetventiles 42 eine Vor- bzw. Haupteinspritzung erfolgt. Die Winkelbereiche, innerhalb welcher der Arbeitskolben vorgespannt wird, ergeben sich dabei durch die entsprechende Drehlage der Verteilerwelle 25, in welcher über die Leitung 19 eine Verbindung zwischen der Pumpe 39 bzw. dem Speicher 23 und dem gesonderten Arbeitsraum 20 des Arbeitskolbens hergestellt wird. Gleichzeitig wird dabei bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 eine Füllung des Düsenraumes 2 bzw. des Arbeitsraumes 14 vorgenommen.FIG. 5 schematically shows an injection diagram of an internal combustion engine equipped with four cylinders, which has a fuel injection device according to the configuration according to FIG. 4. The crankshaft angle is plotted on the abscissa and the corresponding angular ranges for the individual cylinders are in which the working piston 12 is prestressed and in which a prestressing or. a main injection takes place, made visible by different hatching. The position of the solenoid valve 42 assigned to a first cylinder is also indicated, with a pre-injection or main injection taking place in the open position of the solenoid valve 42. The angular ranges within which the working piston is prestressed result from the corresponding one Rotational position of the distributor shaft 25, in which a connection between the pump 39 or the accumulator 23 and the separate working space 20 of the working piston is established via the line 19. At the same time, in the embodiment according to FIG. 4, the nozzle space 2 or the working space 14 is filled.

Auch mit den in den Fig.1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen wird eine dem Diagramm gemäß Fig.5 im wesentlichen entsprechendes Einspritzverhalten für einzelne Zylinder einer Brennkraftmaschine erzielt.An injection behavior for individual cylinders of an internal combustion engine, which essentially corresponds to the diagram in FIG. 5, is also achieved with the embodiments shown in FIGS. 1 to 3.

In Fig.6 ist lediglich eine Einspritzdüse 1 mit den zugehörigen Arbeitskolben dargestellt, welcher bei dieser Ausführungsform zweiteilig ausgebildet ist, wodurch die Fertigung vereinfacht wird. Dabei wird analog zur Ausbildung gemäß Fig.4 zur Füllung des Düsenraumes 2 bzw. des Arbeitsraumes 14 sowie zum Vorspannen des aus zwei Teilen 43 und 44 bestehenden Arbeitskolbens eine gemeinsame Druckmittelquelle verwendet. Bei der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform sind beide Arbeitskolbenteile 43 und 44 durch Federn 45 bzw. 46 gegeneinander preßbar und es erfolgt zur Durchführung eines Einspritzvorganges wie bei den vorangehenden Ausführungsformen wiederum eine Entlastung des auf größerem Durchmesser liegenden Arbeitsraumes 20 des zweiteiligen Arbeitskolbens über ein in eine Zweigleitung zur Zuleitung 19 eingeschaltetes und nicht näher dargestelltes Magnetventil. Die den der Düsennadel 3 zugewandten Kolben 44 beaufschlagende Feder 46 ist dabei am Gehäuse der Einspritzdüse 1 gehäusefest abgestützt. Beim Vorspannen des zweiteiligen Arbeitskolbens 43, 44, d.h. bei der Beaufschlagung des gesonderten Arbeitsraumes 20 muß dabei durch entsprechende Bemessung der Federkräfte der Federn 45 und 46 sowie der Abmessungen der Kolben 43 und 44 Sorge getragen werden, daß der auf den der Düsennadel 3 zugewandten Kolben 44 wirkende Druck nicht für eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 44 in Richtung zur Düsennadel ausreicht, um einen, den Öffnungsdruck der Düsennadel 3 übersteigenden Druck im Arbeitsraum 14 bzw. Düsenraum 2 aufzubauen. Vielmehr soll für eine definierte Funktionsweise die Feder 46 ausreichend dimensioniert sein, um auch beim Vorspannen des Kolbens 43 eine Anlage des Kolbens 44 an den Kolben 43 sicherzustellen.In Figure 6, only an injection nozzle 1 is shown with the associated working piston, which is formed in two parts in this embodiment, whereby the manufacture is simplified. 4, a common pressure medium source is used for filling the nozzle chamber 2 or the working chamber 14 and for prestressing the working piston consisting of two parts 43 and 44. In the embodiment shown in FIG. 6, both working piston parts 43 and 44 can be pressed against one another by springs 45 and 46, and to carry out an injection process, as in the previous embodiments, the working chamber 20 of the two-part working piston, which is of a larger diameter, is relieved via an in a branch line to the supply line 19 switched on and not shown solenoid valve. The spring 46 which acts on the piston 44 facing the nozzle needle 3 is supported on the housing of the injection nozzle 1 in a manner fixed to the housing. When prestressing the two-part working piston 43, 44, ie when the separate working chamber 20 is acted upon, appropriate dimensioning of the spring forces of the springs 45 and 46 and the dimensions of the pistons 43 and 44 must ensure that the piston facing the nozzle needle 3 is taken care of 44 acting pressure is not sufficient for a corresponding displacement of the piston 44 in the direction of the nozzle needle, in order to a pressure exceeding the opening pressure of the nozzle needle 3 Build work room 14 or nozzle room 2. Rather, for a defined mode of operation, the spring 46 should be dimensioned sufficiently to ensure that the piston 44 abuts the piston 43 even when the piston 43 is preloaded.

Bei den bisher gemachten Ausführungen wurde davon ausgegangen, daß für die Druckerzeugung eine Pumpe 21 bzw. 39 mit möglichst geringer Förderstromschwankung eingesetzt wird. Dies bedeutet im allgemeinen, daß Pumpen mit mindestens drei Kolben notwendig sind. In Fig.7 ist nun eine Lösung dargestellt, bei der dies mit einer Einzylinder-Exzenterpumpe realisiert wird, deren grundsätzlicher Aufbau dem bekannten Stand der Technik entspricht. Dabei ist in einem Pumpengehäuse 47 eine Antriebswelle 48 mit einem Antriebsnocken 49 in Lagern 50 gelagert, wobei vom Antriebsnocken ein Pumpenkolben 51 betätigt wird. In eine den Pumpenarbeitsraum 58 vor dem Pumpenkolben 51 abschließenden Verschlußschraube 52 ist direkt ein Speicherkolben 53 integriert, welcher von einer Feder 54 entsprechend einem Ansprechdruck seitens des Pumpenarbeitsraumes 58 von etwa 60 bar vorgespannt ist. In Fig.7 ist mit 55 die Kraftstoffzuführung aus dem Pumpenarbeitsraum 58 des federbelasteten Pumpenkolbens 51 bzw. dem Speicherraum des Speicherkolbens 53 zur Verteilerwelle 25 bezeichnet. Die Pumpe dreht dabei mit der Motordrehzahl und treibt außerdem die Verteilerwelle 25 an, welche über ein nicht näher dargestelltes Zahnradpaar mit einem Viertel der Umdrehungsgeschwindigkeit der Pumpenwelle 48 rotiert. Auf das Rückschlagventil 22 wird hiebei verzichtet, was möglich ist, wenn der Zumeßkolben auf einen festen Anschlag führt. Die Steuerung des Kanals 55 übernimmt die Verteilerwelle. Die Ansaugung erfolgt saugschlitzgesteuert. Die an die Verteilerwelle 25 über die Zuleitung 19 anschließende Düsenausführung entspricht dabei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform. Die zu einer Ausführung der Pumpe gemäß Fig.7 entsprechenden Einspritzvorgänge bzw. Ladevorgänge der Arbeitskolben einer vier Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine sind dabei in Fig.9 dargestellt. Dabei ist als Abszisse am oberen Ende des Diagramms der Kurbelwellenwinkel und am unteren Ende des Diagramms der Verteilerwellenwinkel eingetragen. Entscheidend ist nun, daß bei jedem Ladevorgang, d.h. bei jedem Füllen des gesonderten Arbeitsraumes 20 eines jeden Arbeitskolbens 12 als auch beim Füllen des Düsenraumes 2 bzw. des Arbeitsraumes 14 der entsprechenden Einspritzdüse 1 die Einspritzmengen inklusive der Kompressionsmengen für jeweils zwei Einspritzvorgänge eingebracht werden müssen, wobei die Kompressionsmenge nur einmal aufzuwenden ist. Die Festlegung des Einspritzzeitpunktes sowie der Einspritzmenge erfolgt wiederum über die gesteuerte Entlastung des gesonderten Arbeitsraumes des Arbeitskolbens über ein entsprechendes Magnetventil. Wie aus Bild 9 ersichtlich, erfolgt der Ladevorgang der Zumeßkolben bzw. Arbeitskolben bei Zylinder 1 und 3 bzw. 2 und 4 in verschiedenen Förderbereichen der Pumpe. Unterschiedliche Systemdrücke während des Ladevorganges können dabei dadurch vermieden werden, daß die Speicherkolbenfeder 54 weich ausgeführt wird. Da nach der Abkopplung einer Zuleitung 19 durch entsprechende Drehstellung der Verteilerwelle 25 in jedem Fall die jeweilige Feder im Zumeßkolben bzw. Arbeitskolben den Systemdruck bestimmt, ergeben sich daraus keine Nachteile.In the previous versions, it was assumed that a pump 21 or 39 with the lowest possible flow rate fluctuation is used for generating pressure. This generally means that pumps with at least three pistons are necessary. A solution is now shown in FIG. 7 in which this is realized with a single-cylinder eccentric pump, the basic structure of which corresponds to the known prior art. A drive shaft 48 with a drive cam 49 is mounted in bearings 50 in a pump housing 47, a pump piston 51 being actuated by the drive cam. A storage piston 53 is integrated directly into a screw plug 52 that closes the pump work chamber 58 in front of the pump piston 51 and is biased by a spring 54 in accordance with a response pressure on the part of the pump work chamber 58 of approximately 60 bar. In FIG. 7, 55 denotes the fuel supply from the pump working chamber 58 of the spring-loaded pump piston 51 or the storage space of the storage piston 53 to the distributor shaft 25. The pump rotates at the motor speed and also drives the distributor shaft 25, which rotates at a quarter of the rotational speed of the pump shaft 48 via a pair of gearwheels, not shown. The check valve 22 is dispensed with, which is possible if the metering piston leads to a fixed stop. The distribution shaft controls the channel 55. The suction is controlled by a suction slot. The nozzle design connected to the distributor shaft 25 via the feed line 19 corresponds to the embodiment shown in FIG. The injection processes or charging processes of the working pistons of a four-cylinder internal combustion engine corresponding to an embodiment of the pump according to FIG. 7 are shown in FIG. 9. Here is the abscissa at the top the diagram of the crankshaft angle and at the bottom of the diagram the distributor shaft angle. It is crucial that the injection quantities, including the compression quantities, must be introduced for every two injection processes with each loading process, ie each time the separate working space 20 of each working piston 12 is filled, as well as when the nozzle space 2 or the working space 14 of the corresponding injection nozzle 1 is filled. the amount of compression should only be applied once. The injection timing and the injection quantity are in turn determined by the controlled relief of the separate working space of the working piston by means of a corresponding solenoid valve. As can be seen in Figure 9, the metering pistons or working pistons in cylinders 1 and 3 or 2 and 4 are loaded in different pump delivery ranges. Different system pressures during the charging process can be avoided by making the accumulator piston spring 54 soft. Since the uncoupling of a supply line 19 by the respective rotational position of the distributor shaft 25 determines the respective spring in the metering piston or working piston, the system pressure, there are no disadvantages.

In Fig.8 ist ein Schnitt durch die bei der Ausführungsform der Pumpe gemäß Fig.7 Verwendung findende Verteilerwelle 25 mit dem auf die einzelnen Zylinder bezogenen Steuerwinkel der Verteilerwelle 25 dargestellt. Dabei ist eine Verteilerbohrung 56 ersichtlich, welche mit einzelnen Zuleitungen 19 zu den Zylindern in entsprechender Drehstellung der Verteilerwelle jeweils über einen durch Steuernuten 57 entsprechend definierten Winkelbereich in Verbindung steht. Mit dieser Ausführung kann die Voreinspritzung bis weit in den Saugtakt verlegt werden, wobei dies motorspezifisch vorteilhaft sein kann, da bei einer Voreinspritzung im Ladungswechsel-OT die Gefahr besteht, daß über das noch offene Auslaßventil Kraftstoff unverbrannt in den Auspuff gelangt.8 shows a section through the distributor shaft 25 used in the embodiment of the pump according to FIG. 7 with the control angle of the distributor shaft 25 related to the individual cylinders. A distributor bore 56 can be seen, which is connected to individual feed lines 19 to the cylinders in the corresponding rotational position of the distributor shaft in each case over an angular range correspondingly defined by control grooves 57. With this design, the pre-injection can be moved far into the intake stroke, which can be advantageous in terms of the engine, since with pre-injection in the gas exchange TDC there is the risk that fuel will get unburned into the exhaust via the still open exhaust valve.

Claims

Fuel injection pump having a working piston (12) which encloses, in a guide hole (15), a working space (14) which is connected to an injection nozzle (1) and, via a fuel supply (8), to a fuel supply source (7) and which can be displaced by a spring (18) in the delivery direction and, against the force of the spring, can be displaced in the suction stroke direction by pressure medium of a pressure medium source, which pressure medium is supplied, in a separate working space (20) formed between a stepped piston part of the working piston (12) and a part of the guide hole (15) located at larger diameter and accepting the stepped piston part, by means of a pressure medium conduit (19), which contains a first controlled valve (24, 25) and can be relieved by means of a branch conduit (30) containing a further controlled valve (31) in order to control the delivery stroke of the pump piston, characterised in that the working space (14) is directly connected to the injection valve (1), that a non-return valve (9) opening in the direction of the working space (14) is located in the fuel supply (8) and that a non-return valve (26) closing in the direction of the first controlled valve is located between the first controlled valve (25, 24) and the branch point of the branch conduit (30) from the pressure conduit (19) and that the first controlled valve (24, 25) and the further controlled valve (31) are electrically controlled valves.
Fuel injection appliance according to Claim 1, characterised in that the separate working space (20) of the working piston (12) can be subjected to pressure medium from a pressure medium source (23) via the pressure medium conduit (19) with intermediate connection of a filling magnetic valve (24) and/or a distributor valve (25).
Fuel injection appliance according to one of Claims 1 to 2 (sic), characterised in that the branch conduit (30) of the separate working space (20) of the working piston (12) opens into the fuel supply (8, 29) to the nozzle space (2).
Fuel injection appliance according to one of Claims 1 to 3, characterised in that within the maximum displacement path of the working piston (12), a termination hole (16) is located in the guide hole (15) surrounding the working piston (12), which termination hole (16) can be passed over by an end surface, of the working piston (12), bounding the separate working space (20) and/or by the termination hole or groove connected to the end surface of the working piston facing towards the nozzle space (2).
Fuel injection appliance according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the non-return valve (37) in the fuel supply for the nozzle space (2) is located in an axial hole or opening (36) of the working piston (12) and that the fuel supply (8) is connected to the spring space (29) of the working piston (12).
Fuel injection appliance according to one of Claims 1 to 5, characterised in that a common delivery pump (39) with a delivery pressure less than the opening pressure of the injection nozzle is arranged for the pressure medium supply to the separate working space (20) and the fuel supply to the nozzle space (2).
Fuel injection appliance according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the pressure medium source for subjecting the separate working space (20) of the working piston (12) to pressure is configured as a high-pressure pump (21) connected to a reservoir (23).
Fuel injection appliance according to Claim 7, characterised in that the high-pressure pump is configured as a single-cylinder eccentric pump whose drive shaft (48) is connected to a rotatable distributor valve (25), which is located in the pressure medium conduit (19) to the separate working space (20) of the working piston (12).