DE2855812A1

DE2855812A1 - Kraftstoff-foerdervorrichtung

Info

Publication number: DE2855812A1
Application number: DE19782855812
Authority: DE
Inventors: Eric William Mackinnon; Raymond Julian Thompson
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1979-06-28
Also published as: FR2412709B1; JPS5495834A; IT1100396B; GB1600622A; ES475069A1; DE2855812C2; FR2412709A1; IT7830367A0; JPS6033984B2

Description

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Fördervorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. Die Vorrichtung weist eine Kraftstoffpumpe zur Zuführung des Kraftstoffes zur Brennkraftmaschine und einen Regler zur Regelung der Menge des der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffes auf, der auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine anspricht und ein manuell zu betätigendes Stellglied aufweist, mit dem die Arbeitsdrehzahl bestimmbar ist, bei der der Regler die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge verringert. Ein Anschlag begrenzt die Bewegung des Stellgliedes in der Richtung einer Erhöhung der Arbeitsdrehzahl.

Solche Vorrichtungen sind bekannt. Werden sie einem Dieselmotor zugeordnet, so bringt die Förderpumpe bestimmte Kraftstoffmengen im Wechsel in die Brennräume des Motors. Ist der Dieselmotor einem Fahrzeug zugeordnet und dient dem Antrieb des Fahrzeuges über ein mehrstufiges Getriebe, so ist es wünschenswert bzw. notwendig, die Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine bei der größten Übersetzungsstufe des Getriebes zu begrenzen, d.h. bei dem übersetzungsverhältnis, das bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges die

L 66 P 190

21.12.78 - 5 -

909826/098Q

niedrigste Motordrehzahl ergibt und um eine Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, wenn andere übersetzuntrstufen bzw. Gänge des Getriebes ausgewählt sind.

Ein Beisniel einer solchen Vorrichtung ist in der GB-PS 1 135 932 offenbart. Sie fördert sin flüssiges Druckmittel unter Druck, um einen Kolben zu verstellen, der einen Anschlag für das Stellglied der gattungsgemäßen Vorrichtung darstellt. Dabei ist ein Ventil vorgesehen, das über einen' Bowdenzug mit dem Fahrzeuggetriebe verbunden ist. Die Zuführung von Druckmittel unter Druck zu dem den Kolben aufnehmenden Zylinder erfordert spezielle Verbindungen der Vorrichtung und diese vorzusehen, ist oft unzweckmäßig, weil das Anschlagelement der gattungsgemäßen Vorrichtung meist in einer größeren Entfernung von dem Teil der Vorrichtung angeordnet ist, der der Kraftstoff-Förderung dient. Darüber hinaus muß der Bowdenzug sorgfältig gelagert werden, und selbst dann kann es noch zum Klemmen oder sonstigen Ausfall des Bowdenzuges kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß eine einfachere und betriebssicherere Vorrichtung als die bekannte entsteht, insbesondere unter Berücksichtigung der geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtung.

L 66 P 19O

21.12.78 - 6

909826/0980

Zur Lösung eier gest3lltsn Aufgabe x^ird srfindungsgeraäß vorgeschlagen, daß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung der Anschlag einen axial verstellbaren Kolben aufweist, der mit einem Solenoid zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar ist, wobei ein Anschlagelement mit dem manuell betätigbaren Stellglied zur Begrenzung von dessen Bewegung zusammenwirkt, wobei weiter dieses Anschlagelemsnt zwangsweise aus siner ersten in eine zweite Stellung verstellbar ist und wobei schließlich eine Arretierung vorgesehen ist, die in der Arbeitsstellung des Kolbens in ihrer Wirkstellung sich befindet und dabei das Anschlagelament in seiner ersten Stellung hält, und die freigegeben wird, um eine Verstellbewegung des Anschlagelementes in seine zweite Stellung zu ermöglichen, wenn der Kolben in seine Ruhestellung bewegt worden ist.

Gemäß einem weiteren "Vlerkmal der Erfindung wird der Kolben durch den entregten Solenoid in seine Ruhestellung bewegt.

Nach einem noch weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Federelement vorgesehen, um den Kolben in seine Arbeitsstellung zu bringen.

L 66 P 190

21.12.78 - 7 -

909826/0980

— "7 —

Figurenbeschreibun jj

Ein Beispiel einer Kraftstoff-Fördervorrichtung gemäß der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Kraftstoff-Fördervorrichtung gemäß der Erfindung als schematischss Diagramm,

Fig. 2 den elektrischen Schaltkreis der Vorrichtung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht und

Fig. 4,5 Teile der Vorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen.

Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Kraftstoff-Förderpumpe 10 auf, die im gewählten Beispiel eine Kolbenpumpe mit mehreren, in Reihe angeordneten Kolben-Zylindereinheiten ist. Die Förderpumpe weist mehrere Auslässe 11 auf, von denen jeder mit einer der Kraftstoffeinspritzdüsen der zugehörigen Brennkraftmaschine verbunden ist. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um die Pumpe in zeitlicher Abhängigkeit von der zugehörigen Brennkraftmaschine anzutreiben.

L 66 P 190

21.12.78 - 8 -

909826/0980

Der Förderpumpe ist ein mechanischer Regler 12 zugeordnet, der mehrere Reglergewichte 13 aufweist, die so von der Nockenwelle der Pumpe angetrieben werden, daß auf ain axial verstellbares Widerlager 14 eine Verstellkraft ausgeübt wird. Auf das Widerlager 14 wirkt auch die Reglerfeder 15 mit Ihrem ein^n Ende, und das Widerlager 4 ist mittels eines Schwenkhebels 16 mit der Reglerstange 17 der Pumpe gekuppelt. Am anderen Ende, stützt sich die Reglerfeder 15 an einem weiteren Widerlager 18 ab, das schwenkbar mit dem einen Ende eines Hebels 19 verbunden ist. Das andere Ende des Hebels ist im Betrieb der Vorrichtung mit der Drosselsteuerung des zugehörigen Kraftfahrzeuges verbunden, so daß der Hebel 19 das vorgenannte von Hand zu betätigende Element darstellt.

Erhöht sich beim Betrieb die Drehzahl der zugehörigen Brennkraftmaschine, so werden sich die Gswichte 13 nach außen bewegen und dabei' die Reglerfeder 15 zusammendrücken. Dadurch wird die Reglerstangs 17 der Pumpe 10 in Richtung auf eine Verringerung der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoff menge verstellt, wodurch eine Verringerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine bewirkt wird. Wird der Hebel 19 entgegen dem Uhrzeigersinn verstallt, so wird die von der Feder 15 ausgeübte Kraft vergrößert, und die Reglerstange 17 der Pumpe wird verstellt, um die. der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge zu erhöhen.

L 66 P 190

21.12.78 - 9 -

909 8 26/0 9 80

Der Hebel 19 wirkt mit einem Anschlag 20 zusammen, mit dem die Leerlaufdrehzahl der zugehörigen Brennkraftmaschine bestimmt wird. Ein weiterer Anschlag 21 ist vorgesehen, um die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine begrenzen zu können. Im Gegensatz zu der diagrammartigen Darstellung von Fig. 1 wird bei einer praktischen Ausführung gemäß der Erfindung eine weitere Feder vorgesehen sein, wie sie als Leerlauffeder bekannt und mit der Feder 15 wirkungsmäßig in Serie geschaltat ist, dabei jedoch schwächer als die Feder 15 ist, um die nötige Regelsensibilität bei Leerlaufbedingungen zu ergeben.

Wie bereits dargelegt, ist es manchmal notwendig, die Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine zu begrenzen, wenn für das Getriebe zur übertragung der Antriebsenergie von der Brennkraftmaschine zum anzutreibenden Fahrzeug das größte übersetzungsverhältnis gewählt ist. Unter dem größten übersetzungsverhältnis wird im vorliegenden Zusammenhang das übersetzungsverhältnis verstanden, das für eine gegebene Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges die niedrigste Drehzahl der Brennkraftmaschine ergibt. Trotzdem ist es wünschenswert, in der Lage zu sein, bei einem niedrigen übersetzungsverhältnis mehr Kraft zur Verfügung zu stellen, und um das zu ermöglichen, ist der Anschlag 21 automatisch abhängig vom gewählten übersetzungsverhältnis im Getriebe einzustellen.

L 66 P 190

21.12.78 - 10 -

909326/0980

Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 2 ein Solenoid 22 vorgesehen, der in einem Schaltkreis mit einem dam Wählhebel 24 des Schaltgetriebes zugeordneten Schalter 23 in Serie geschaltet ist. Befindet sich der Wählhebel 24 in der Stellung, in der das höchste übersetzungsverhältnis des Getriebes eingestellt ist bzw. eingestellt wird, so ist der Schalter 23 geöffnet, um den Solenoid 22 zu entregen.

In Fig. 3 ist in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt der Aufbau des Anschlages 21 dargestellt. Auch ist gezeigt, wie der Anschlag an der Seite der Vorrichtung mit der Pumpe 10 und dam Ragelmechanismus 12 anmontiert ist. Der Hebel 19 ist zwar dargestellt, aber bei einer praktischen Ausführung wirken die Anschläge 20 und 21 mit einem Element 25 zusammen, das auf der Welle 26 angeordnet ist, die den Hebel 19 trägt, und es ist zweckmäßig, daß der Teil des Hebais 19, der mit dam Anschlag 18 zusammenwirkt, innerhalb des Reglergehäuses sich befindet.

Das Element 25 weist zwei Ohren 27, 28 auf, wobei das Ohr mit dem Leerlaufanschlag 20 und das Ohr 28 mit dem Anschlag 21 zusammenwirkt.

Die beiden Anschläge 20 und 21 sind in einem Steg 29 gelagert, der sich von der Vorrichtung aus nach außen erstreckt. Der

L 66 P 190

21.12.78 - 11 -

309826/0980

Anschlag 21 enthält einen zylindrischen, gestuften Grundkörper 30, dessen Abschnitt mit kleinerem Querschnitt mit einem Gewinde versehen und in den Steg 29 eingeschraubt ist. Die Stellung des Anschlages 21 in dem Steg 29 wird mit einer Kontermutter 31 gesichert.

In dem Grundkörper 30 befindet sich eine gestufte Zylinderbohrung, in der ein Anschlagelement 32 angeordnet ist. Das Anschlagslement 32 ragt aus dem Grundkörper 30 heraus, um mit dem Ohr 28 zusammenzuwirken. Ein Abschnitt des Anschlagelementes mit größerem Querschnitt ist gleitend in einem Zwischenteil der Bohrung im Grundkörper gelagert. Im Anschlagelement 32 ist sine weitere Bohrung angeordnet, und in dieser Bohrung ist ein axial verstellbarer Kolben 33 gelagert, der aus einem Solenoidgehäuse 34 herausragt, das einstellbar in dam weiteren Teil der Bohrung des Grundkörpers 30 eingeschraubt ist. Auch die Stellung des Solenoidgehäuses relativ zum Grundkörper 30 ist mit einer Kontermutter 35 gesichert.

Das Solenoidgehäuse enthält eine Feder, die auf den Kolben 33 einwirkt und diesen nach links zu verstellen sucht (Fig.3), In seiner linken Endstellung befindet sich der Kolben in seiner Arbeitsstellung. Darüber hinaus ist das Anschlagelement 32 aus einer ersten in eine, zweite Stellung ver-

L 66 P 190

21 .12.78 - 12 -

90932 6/09 8 0

stellbar. In der in Fig. 3 dargestellten ersten Endstellung begrenzt das ^nschlag^lemcnt den Verstellweg des Hebels 19 in der Richtung der Bsw?guna zur Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

In der v-Jand des weiteren Abschnittes des Anschlagelementes sind zwai diametral einander gegenüberliegende öffnungen angeordnet, die Rastkugeln 36 aufnehmen. Diese Rastkugeln 36 arbeiten mit Rastmarkierungsn 37 in der ^iand des Zwischsnabschnittes der Bohrung des Grundkörpers 30 zusammen. Die Rastmarkierungen sind besonders in Fig. 4 zu sehen. Die Rastkug^ln warden gemäß Fig. 3 in den Pastmarkierunaen von dem Kolben 33 zurückgehalten, wenn sich dieser in seiner Arbeitsstellung befindet. Am einen Ende hat der Kolben ainen verrinaerten Durchmesser, und wenn sich der Kolben in seiner Ruhestellung befindet (Fiq. 4) , kennen die Rastkurreln infolge dieses verrinaerten Durchir^ss^rs zum Austreten aus den Rastmarkierungen veranlaßt werden.

!Jährend des Betriebes, wenn das vorgenannte größte "'ibersiitzunasve^hältnis vorlirqt, wird der in dem GehMuss 34 enthaltene Solenoid entrc-gt, und der Kolben 33 wird von der auf ihn wirkenden Feder in sein? Arbeitsstellung qebracht, wobei die Rastkugeln in ihre Rastmarkierungen zurückgedrängt wc.ι"(!ρη und eine. Bewegung des Anschlaqr!ententes 32 aus seiner

Ij G<] V 190

21 .12.78 - 13 -

η ο ,1 ,-1} ι η ^ a (ι

ersten in seine zv/eite Stellung verhindert wird. Auf diese Fsise ist das Ausmaß der Bewegung des Hebels 19 begrenzt, und eine verringerte Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine wird erhalten.

Ist nicht di·^ größte Getriebe über setzung eingestellt, so wird der Solenoid in dem Gehäuse 34 erregt, und der Kolben 33 wird entgegen der Wirkung' seiner Feder in seine Ruhestellung bewegt. Das Anschlagelement 32 ist jedoch nicht federbelastet, weshalb es so lange in seiner ersten Stellung bleibt, bis auf dieses Element mittels des Ohres 28 ein Axialdruck ausgeübt wird, wenn der Hebel 19 von der Bedienungsperson der Brennkraftmaschine zur Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine verstellt wird. Das Anschlagelement wird dann aus der Stellung gemäß Fig. 4 in die Stellung gemäß Fig. 5 bewegt. Ist die Stellung gemäß Fig. 5 erreicht, so sind die Rastkugeln durch die Bewegung des Anschlagelementes aus den Rastmarkierungen 37 herausgedrängt.

Drückt das Ohr 28 nicht mehr auf das Anschlagelement 32, und ist die höchste GetriebeüberSetzung wieder hergestellt, so bewirkt di~ Stufe des Kolbens 33 eine Axialbewegung des Ans chi acre lernen te s 32 mittels der Rastkugeln 36, und die Teile der Vorrichtung nehmen die Stellung gemäß Fig. 3 ein.

L 66 P 190

21.12.78 - 14 -

909cs26/0980

Sofern es notwendig ist, kann eins schwache Feder zwischen dam Kolben und dem ilnschlagelement angeordnet werden. Diese Feder wird dann das Anschlagelement in seine erste Stellung verstellen wollen, wenn der von eiern Ohr 28 auf das Anschlagelement ausgeübte Druck wegfällt. Wird dabei der Solenoid
entregt, so werden die Rastkugeln von dem Kolben 33 in die Rastmarkisrungen 37 verdrängt.

Fällt der Strom zur Versorgung der Vorrichtung aus, so wird dar Solenoid entregt, und das Anschlagelemant wird in seine erste Stellung-gebracht und in dieser Stellung blockiert,
wenn der von dem Ohr 28 ausgeübte Druck aufhört.

L 66 P 190
21.12.78

909826/0980

Claims

L 66 P 190

Armelder: LUCAS INDUSTRIES LIMITED, Great King Street, Birmingham 319 2XF, England

Titel: Kraftstoff-Fördarvorrichtung Patentansprüche

1_v Kraftstoff-Föriervorrichtuna zur Zuführung von Kraftstoff zu einer Brannkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einer Kraftstoffpumpe zur Zuführung des Kraftstoffes zur Brannkraftmaschine, mit einem Regler zur Regelung der Mange des der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffes, der auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine anspricht und ein manuell zu betätigendes Stellglied aufweist, mit dem die Arbeitsdrehzahl bestimmbar ist, bei der der Regler die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge verringert, wobei ein Anschlag die Bewegung des Stellgliedes in der Richtung einer Erhöhung der Arbeitsdrehzahl begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (21) einen axial verstellbaren Kolben (33) aufweist, der mit einem Solenoid (34) zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar ist, wobei ein Anschlagelement (32) mit dem manuell betätigbaren Stellglied (19) zur Begrenzung von dessen Bewegung zusammenwirkt, wobei weiter dieses Anschlagelement

21.12.78 - 2 -

908326/09BO

zwangsweise aus einer ersten in sine zweite Stellung verstellbar ist und wobei schließlich eine Arretierung (36,37) vorgesehen ist, die in der Arbeitsstellung des Kolbens in ihrer Wirkstellung sich befindet und dabei das Anschlagelement in ssiner ersten Stellung hält und die freigegeben wird, um eine Verstellbewegung des Anschlagelsmentes in seine zweite Stellung zu ermöglichen, wenn der Kolben in seine Ruhestellung bewegt worden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (33) von dsm erregten Solenoid (34) in seine Ruhestellung bewegt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Ansoruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (33) mittels einer Stallfeder in seine Arbeitsstellung bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Stellfeder zwischen dem Kolben (33) und dem Anschlagelement (32) wirkt, um diesen aus der zweiten in die erste Stellung zu bewegen, wenn der Kolben in seine Ruhestellung bewegt worden ist.

L 66 P 190

21.12.78 - 3 -

909S26/0980

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nie Arretierung Rastkugeln (36) und "Rastriarki^rungen (37) aufweist.

6. Vorrichtung nach ^nsOruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das weitere Anschlagele^ient ein gestuftes Bauelement (32) mit einer Bohrung im Abschnitt des Bauelementes mit dem größeren Querschnitt aufweist, wobei in der Bohrung der axial verstellbare Kolben (33) angeordnet und das gestufte Bauelement verstellbar in einem Gehäuse (30) angeordnet ist, das gegenüber dsm Gehäuse der ganzen Vorrichtung verstellbar gelagert ist, wobei weiter die Arretierung (36,37) zumindest eine unter Druck stehende Rastkugel (36) in einer Aussparung in der Wand der Bohrung des gestuften Bauelementes aufweist, wobei weiter der Kolben ein Ende mit geringerem Querschnitt aufweist, das in der Ruhestellung des Kolbens der Kugel gestattet, unter der Wirkung des auf sie einwirkenden Druckes aus der Aussparung auszutreten, nachdem der weitere Anschlag in seine zweite Stallung bewegt wurde.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Solenoid (34) einstellbar gegenüber dem das gestufte Bauelement (32) aufnehmenden Gehäuse (30) gelagert ist.

L 66 P 190

21.12.78 - 4 -

a O 9 _t':- Ϊ 6 / 0 9 6 0