DE3035127A1 - Kraftstoff-einspritzpumpe - Google Patents

Description

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LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham_s Großbritannien

Kraftstoff-Einspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzpumpe zum Einspeisen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, mit einem Kolben, der innerhalb einer Bohrung hin- und herverfahrbar ist, einem Nocken, zum Übertragen einer Innen-Bewegung auf den Kolben, um Kraftstoff von der Bohrung zu einem Auslaß zu verschieben , einer Drossel, durch die Kraftstoff zur Bohrung speisbar ist, um eine Außen-Bewegung des Kolbens zu bewirken, und mit einem Regler zum Einstellen der Einstellung der Drossel, wodurch die Menge des durch den Auslaß gelieferten Kraftstoffes verändert werden kann»

Wenn die Maschine, zu der Kraftstoff gespeist wird, eine Fahrzeugmaschine oder ein Fahrzeugmotor ist_? tritt oft ein Zustand ein, in dem die Maschine durch das Fahrzeug angetrieben wird, z. B₀ wenn das

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Fahrzeug einen Berg hinabfährt und der Fahrer seinen Fuß vom Gas- oder Drosselpedal entfernt hat. In diesem Zustand wird die oben erwähnte Drossel geschlossen, und theoretisch wird kein Kraftstoff zur Maschine gespeist. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß sehr kleine Kraftstoffmengen weiter an die Maschine in einem schwach zerstäubten Zustand abgegeben werden, so daß der Kraftstoff nicht in der Maschine richtig verbrennt und störender Rauch vom Maschinen-Abgas abgegeben wird. Die fortgesetzte Einspeisung von Kraftstoff beruht in einigen Fällen auf einem Lecken des Kraftstoffes nach der Drossel, jedoch hauptsächlich auf der Tatsache, daß eine kleine Kraftstoff menge zurück in die den Kolben enthaltende Bohrung strömt, wenn der Kolben oder ein zugeordneter Teil über die Kuppe des Nockens fährt.

Es ist üblich, ein Absperrventil vorzusehen, das bei Betätigung die Einspeisung von Kraftstoff in die Bohrung verhindert; jedoch löst dies nicht das Problem der fortgesetzten Einspeisung von Kraftstoff (vgl. oben), obwohl es die Wirkung besitzt, daß - wenn es geschlossen ist - ungenügend Kraftstoff zur Maschine gespeist wird, so daß die Maschine anhält.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoff-Einspritzpumpe der angegebenen Art mit einem einfachen und geeigneten Aufbau anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff-Einspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgexaäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöste

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Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzpumpe wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es ζeigens

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschinen-Anlage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teiles der Kraftstoffpumpe, und

Fig. 3 Blockschaltbilder einer Steueranbis 8 Ordnung für die Pumpe.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dient eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 10 zum Einspeisen von Kraftstoff in eine Maschine 11, wobei der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank oder -behälter 12 abgesaugt wird. Die Pumpe umfaßt eine Hochdruckpumpe 13 und eine Niederdruckpumpe 14, wobei die Niederdruckpumpe 14 einen r.inlaß auf weist, der mit dem Kraftstofftank 12 verbunden ist. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, liegen die Wiederdruckpumpe und die Hochdruckpumpe in einem Gehäuse 15 mit einem Auslaß 16, der über ein Druckaufbauventil 17 an ein Rohr 18 angeschlossen ist, durch das Kraftstoff zum Tank 12 zurückgeführt werden kann. Die umlaufenden Teile der Niederdruck- und der Hochdruckpumpe sind untereinander verbunden und werden in zeitlicher Beziehung mit der zugeordneten Maschine angetrieben. Der Auslaß der Niederdruckpumpe 14 ist mit dem Einlaß der Hochdruckpumpe 13 über mehrere durch einen Block 19 angedeutete Ventile verbunden, worauf weiter unten näher anhand der Fig. eingegangen werden wird.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt die Hochdruckpumpe 13 einen Umlaufteil 20, in dem eine sich quer erstreckende Bohrung ausgeführt ist, in die zwei Kolben oder Stößel 21 eingesetzt sind. Die Kolben 21 sind so angeordnet, daß sie nach innen durch die Wirkung von NockenvorSprüngen 22 fahren, die auf der inneren Mantelfläche einer Nockentrommel 23 ausgeführt sind. Der Umlaufteil 20 ist tatsächlich in zeitlicher Beziehung mit der Maschine angetrieben, und die die Kolben enthaltende Bohrung steht in Verbindung mit einem Abgabekanal 24, der seinerseits mit Auslässen 25 (vgl. Fig. 1) in Verbindung stehen kann, die an die Einspritzdüsen der zugeordneten Maschine angeschlossen sind.

Die die Kolben 21 enthaltende Bohrung steht in Verbindung mit mehreren Einlaßkanälen 26, die im Umlaufteil 20 ausgeführt sind und die ihrerseits mit einer Einlaßöffnung 27 übereinstimmen können, wobei eine derartige Übereinstimmung auftritt, während die Kolben durch die Nockenvorsprünge nach außen zu fahren vermögen. Die Einlaßöffnung 27 steht über eine einstellbare Drossel 28 mit einem Ende eines Zylinders 30 in Verbindung, wobei die Einstellung der Drossel 28 durch eine elektromagnetische Einrichtung 29 gesteuert ist. Die Drossel 29 ist durch eine Feder in den geschlossenen Bereich bzw. in die geschlossene Stellung vorgespannt. Der Zylinder enthält einen Pendelkörper 31, und zum Erfassen der Stellung des Pendelkörpers 31 im Zylinder ist ein Wandler 32 vorgesehen. Das andere Ende des Zylinders 30 steht in Verbindung mit einem Ventil 33, durch das dieses andere Ende des Zylinders in Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuses 10 gebracht werden kann. Diese Verbindung ist als bestehend gezeigt, und das eine Ende des Zylinders ist über ein Ventil 34

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in Verbindung mit dem Auslaß der Niederdruckpumpe 14, so daß Kraftstoff zum einen Ende der Bohrung fließt, und der Pendelkörper wird daher zum anderen Ende der Bohrung gefahren. Das Ventil 34 kann auch das oben genannte andere Ende des Zylinders in Verbindung mit dem Auslaß der Niederdruckpumpe 14 bringen, und diese Verbindung ist aufgebaut, wenn die Einlaßöffnung 27 in Verbindung mit einem der Einlaßkanäle 26 ist. Bei Drehung des Umlaufteiles 20 beteiligt sich daher der Pendelkörper an einer Vorwärts- und Rückwärts-Bewegung innerhalb des Zylinders 30, und während der Vorwärts-Bewegung wird Kraftstoff von dem einen Ende des Zylinders verschoben und fließt über die Drossel 28 zu der die Kolben 21 enthaltenden Bohrung. Die Kraftstoffmenge, die zur Bohrung fließt, wird tatsächlich durch die Einstellung der Drossel 28 bestimmt, und die Menge an Kraftstoff, die fließt, kann vom Ausgang des Wandlers 32 ermittelt werden.

Die Fig. 2 zeigt auch zwei weitere Ventile, nämlich ein Ventil 35, das ein elektrisch betriebenes Ventil (Magnetventil) ist, das durch eine Feder in die Offen-Steilung vorgespannt ist. Das Ventil 35 ist in eine Verbindung zwischen einem Punkt stromab oder hinter der Drossel 28 und einem Abfluß gebracht, der in geeigneter Weise das Rohr 18 stromab oder hinter dem Ventil 17 sein kann. Das übrige Ventil, d. h. ein Ventil 36, kann ein elektrisch betriebenes Ventil sein, wobei es dann in die geschlossene Stellung durch eine Feder vorgespannt ist, oder es kann ein Ventil sein, das auf den Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe 14 anspricht, wobei es dann durch eine Feder in die geschlossene Stellung vorgespannt ist. Es ist an eine Leitung angeschlossen, die zwischen dem Auslaß der Pumpe 14 und einer Stellung stromauf oder vor der Drossel 28 erstreckt. Der Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe 14 ist so eingestellt, daß er sich entsprechend der Dreh-

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zahl verändert, mit der die Maschine arbeitet, und das Ventil 36 läßt im Offen-Zustand Kraftstoff direkt vom Auslaß der Niederdruckpumpe über die Drossel 28 zu der die Kolben 21 enthaltenden Bohrung fließen. Auf diese Weise kann mehr Kraftstoff zu der die Kolben 21 enthaltenden Bohrung gespeist werden, als durch den maximalen Hub des Pendelkörpers 31 erlaubt werden würde. Die tatsächliche oder Ist-Kraftstoffmenge, die fließen kann, wird durch Anschläge bestimmt, die physikalisch die Auswärts-Bewegung der Kolben 21 begrenzen. Die Ursache, warum das Ventil 36 in dem bestimmten Beispiel vorgesehen ist, anstelle den Hub des Pendelkörpers 31 auszudehnen, liegt darin, daß während des Betriebs der Pumpe die Kalibrierung des Wandlers 32 überprüft werden muß, und dies kann erfolgen, indem dem Pendelkörper erlaubt wird, an seinem maximalen Hub innerhalb des Zylinders teilzunehmen, obwohl zu dieser bestimmten Zeit der Fahrer nicht eine(n) maximale Kraftstoff(-menge) verlangt. Es hat sich gezeigt, daß diese Methode einer Kalibrierung nicht den Betrieb der Maschine stört oder sogar unzulässigen Qualm im Maschinen-Abgas hervorruft. Wenn jedoch der Hub des Pendelkörpers so ausgedehnt wird, daß er die geforderte Menge an besonderem Kraftstoff für Anlaßzwecke einspeist, dann kann Qualm gegebenenfalls im Maschinen-Abgas auftreten .

Wie oben erläutert wurde, kann das Ventil 36 elektrisch betrieben werden, oder es kann auf den Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe 14 ansprechen. Wenn es auf den Ausgangsdruck anspricht, so fährt das Ventil in die geschlossene Stellung, wenn dieser zunimmt. Wenn das Ventil wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel elektrisch betrieben ist, so sind spezielle Steuerschaltungen,

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die weiter unten näher erläutert werden, für dessen Steuerung vorgesehen.

Der Zweck des Ventiles 35, das geschlossen sein muß, damit eine Abgabe von Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe erfolgt, liegt in der Verhinderung von einer Kraftstoffeinspeisung durch die Auslässe in Maschinen-überlast-Bedingungen. Wenn das Ventil 35 geöffnet ist, fällt der Druck am Einlaß 27 im wesentlichen auf den Abflußdruck, der merklich kleiner als der Druck innerhalb des Gehäuses 10 ist. Die Außenenden der Kolben 21 sind jedoch dem Druck im Gehäuse unterworfen, und die praktische Auswirkung liegt darin, daß bei geöffnetem Ventil 35 und Übereinstimmung des Einlasses 27 mit einem Einlaßkanal 26 die Kolben 21 nach innen angetrieben werden, so daß sie nicht durch die Nockenvorsprünge 22 betätigbar sind. Das Ventil 35 kann verwendet werden, um ein Anhalten der Maschine zu bewirken sowie während Maschinen-überlast-Bedingungen zu gewährleisten, daß kein Kraftstoff in die Maschine eingespeist wird. Wenn bei dieser Vorrichtung jedoch Kraftstoff zur Maschine nach einer Periode einer Überlast gespeist werden soll, sind die Kolben in ihren innersten Stellungen, und Kraftstoff wird nicht an die Maschine nach dem Schließen des Ventiles 35 abgegeben, bis ausreichend Kraftstoff in die die Kolben enthaltende Bohrung geflossen ist, um diese nach außen zu bewegen, so daß sie - oder bei einer Bewegung nach innen - in die Nockenvorsprünge eingreifen. Eine spezielle Anordnung ist daher zum Steuern des Betriebs des Ventiles 35 erforderlich, und hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

Fig. 3 zeigt die Reglerschaltung, die ein Ausgangssignal liefert, das zur Einrichtung 29 gespeist ist, die

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die Drossel 28 einstellt. Die Schaltung ist in zwei Teile geteilt, von denen- der erste den.Wandler 32 umfaßt, dessen Aus gangs signal zu einem: .Decodierer" 40 gespeist ist» Dessen Ausgang ist an ein^LAbtastglied'41 angeschlossen,..das die Stellung des !Pendelkörpers in bestimmten Punkten im Pumpenzyklus· abtästet und hierzu einen Steuereingang 40A^aufweist. ■ Döf Ausgang des Abtastgliedes 41 ist mit einer Schältung 42 verbunden, die an ihrem Ausgang ein den Hub des' Pendeikörpers und damit die Menge des in die" Bohrung gespeisten Kraftstoffes anzeigendes Signal erzeugt. Dieses Signal liegt ' am einen Eingang eines Vergleichers 43. Der andere Eingang des Vergleichers 43 ist-mit einer Reglerscrialtung 44 verbunden, die ein "Alldrehzähl-¹-¹ öder ein "Zweidreh-^ zahl-"Regler sein kann. Der Regler ist vergehen mit ei-" nem die Maschinendrehzahl anzeigenden Signal über'einen Wandler 45 und einem zugeordneten Decodierer 46 und weiterhin mit einem die Stellung des Drosselpedales des Fahrzeuges anzeigenden Signal über einen Wandler "47 üni einen zugeordneten Decodierer 48. Das Ausgangssignal des Reglers 44 ist ein. Soll-Kraftstoff-Signal·,'und' dieses wird im Vergleicher 43 mit dem Ist-Kraftstoff-Signal verglichen. Das Ausgangssignal des Vergleichers 43 ist die Differenz zwischen diesen beiden" Signalen-,-und es stellt jede Änderung dar, die in der Einstellüng^T der Drossel 28 benötigt wird. Das Signal wird in einem"Speicher 49 gespeichert, und dieser Speicher wird fortgesehrieben oder auf den neuesten Stand gebracht, sooft Kraftstoff - in die Bohrung abgegeben wird. Das Ausgangssignal "vom Speicher 49 ist daher ein kontinuierliches Signal, dessen Wert sich verändert, wenn sich die. Drehzahl der Mas chine und/oder der Soll-Wert verändert. Zur Vereinfachung ist der Ausgang des Speichers mit einem Anschluß 50-verbunden.

Im folgenden wird die Fi.g^._: 5 näher: erläutert,-die· die Schaltungsanordnung zum Steuern des Veitfciles· 36 zeigt, das

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das Ventil ist, das geöffnet ist, wenn Überschuß-Kraftstoff in die Maschine gespeist werden muß. Es wird tatsächlich angenommen, daß das Ventil elektrisch betrieben ist. Während der Einspeisung von Überschuß-Kraftstoff wird gewünscht, daß die Menge des eingespeisten Überschuß-Kraftstoffes entsprechend der Maschinentemperatur abgewandelt wird, und wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird ein Maschinentemperatursensor oder -fühler 51 vorgesehen, der ein Signal in eine Schaltung 52 speist, die für eine gegebene Maschinentemperatur die Kraftstoffmenge bestimmt, die in die die Kolben 21 enthaltende Bohrung gespeist werden soll. Das Ausgangssignal der Schaltung tritt an einem Anschluß 53 auf. Es ist erforderlich, daß keine zusätzliche oder Überschuß-Menge an Kraftstoff eingespeist werden soll, wenn die Maschinen-Drehzahl einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, und daher liegt das Ausgangssignal des oben erwähnten Decodierers 46 an einer Drehzahlfühlerschaltung 54, die bei überschreiten des • vorbestimmten Wertes durch die Maschinen-Drehzahl ein Signal zur Schaltung 52 speist, um das Signal 53 auf einem eingestellten hohen Wert zu halten.

Zusätzlich liegt das Drehzahl-Signal an einer Schaltung 55, die ein Signal zum öffnen des Ventiles 36 freigibt, wenn die Maschinen-Drehzahl unter einem zweiten vorbestimmten Wert ist. Das Ausgangssignal der Schaltung 55 liegt über einen Leistungsverstärker 56 am Ventil 36. Wenn im Betrieb die Maschine kalt ist und zum Starten angelassen wird, wird in dem Zeitpunkt, in dem Leistung zum Steuersystem gespeist wird, das Ventil 36 geöffnet, und die Drossel wird so eingestellt, daß die größte Strömung an Kraftstoff zu der die Kolben 21 enthaltenden Bohrung austritt. Wenn die Maschine startet, dann wird - sobald die zweite vorbestimmte Maschinen-Drehzahl erreicht ist das Ventil 36 geschlossen, und die Einspeisung von Über-

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schuß-Kraftstoff wird nicht fortgesetzt oder unterbrochen. Die Menge an Überschuß-Kraftstoff ist tatsächlich durch die Einstellung einer Drossel bestimmt, so daß bei warmer Maschine die Menge an eingespeistem Überschuß-Kraftstoff geringer wird. Wenn die Maschinen-Drehzahl den ersten vorbestimmten Wert überschreitet, dann nimmt das Signal am Anschluß 53 den oben erwähnten Wert an.

Die Fig. 6 zeigt den Teil der Steuerschaltung, der die Steuerung des Ventiles 35 und der Drossel 28 während Maschinen-überlast-Bedingungen liefert. Der Steuerstrom für das Ventil wird durch eine entregte Logik-Schaltung (engl. wins circuit) 57 eingespeist, die einen ersten Eingang aufweist, der an den Ausgang eines Einweg-VerzÖgerungsgliedes 58 angeschlossen ist, dessen Eingang mit einer Schaltung 59 versehen ist, die ein Signal zum Entregen und daher zum öffnen des Ventiles 35 liefert, wenn der durch die Reglerschaltung 44 bestimmte Soll-Kraftstoff den Wert Null hat und falls die Maschinen-Drehzahl größer als eine dritte vorbestimmte Drehzahl ist, die gleich ist der Maschinen-Leerlauf-Drehzahl zuzüglich eines dritten Maschinen-Drehzahl-Wertes. Die Schaltung 59 empfängt daher ein Kraftstoff-Soll-Signal von der Reglerschaltung 44 und ein Drehzahl-Signal vom Decodierer 46. Wenn im. Betrieb die Maschinen-Drehzahl größer als die dritte vorbestimmte Drehzahl ist und der Soll-Kraftstoff den Wert Null hat, wird das Ventil 35 nach der durch den Block 58 eingestellten Zeitverzögerung geöffnet, und v/ie oben erläutert wurde, fahren die Kolben 21 in ihrem größten Ausmaß nach innen, so daß überhaupt kein Kraftstoff zur Maschine gespeist wird. Wenn jedoch der Fahrer der Maschine Kraftstoff durch Eindrücken der Drossel verlangt und die Reglerschaltung entscheidet, daß Kraftstoff sicher eingespeist werden kann, hört die Schaltung 59 auf, das Entregungssxgnal zu erzeugen, und ohne

* Die Logik-Schaltung entregt das Ventil 35, wenn eines der an seinen zwei Eingängen liegenden Signale ein "Entregungssxgnal" ist.

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jede Verzögerung durch das Verzögerungsglied 58 wird das Ventil 35 geschlossen. Nach dem Schließen des Ventiles liegt eine Verzögerung vor, während der , die Kanäle im Umlaufglied und die die Kolben 21 enthaltende Bohrung mit Kraftstoff gefüllt werden. . . _

Wenn durch den Fahrer kein Bedarf vorliegt, da die Maschinen-Drehzahl abfällt, dann gewährleistet die Schaltung 59, daß das Ventil 35 offen bleibt, bis die oben erwähnte dritte vorbestimmte Drehzahl erreicht ist. Sobald die Maschinen-Drehzahl auf die dritte vorbestimmte Drehzahl abfällt, dann schließt das Ventil 35. Die Kanäle und die Bohrung sind jedoch nicht mit Kraftstoff gefüllt, da die Reglerschaltung die Drossel geschlossen hält. Dieser Zustand kann bleiben, bis die Maschinen-Drehzahl auf eine vierte vorbestimmte Drehzahl abfällt, die gleich ist der Maschinen-Leerlauf -Drehzahl zuzüglich eines vierten Maschinen-Drehzahl-Wertes kleiner als der oben erwähnte dritte Drehzahl-Wert. In diesem Punkt werden die Kanäle im Umlaufglied und die die Kolben enthaltende Bohrung mit Kraftstoff eingespritzt oder gefüllt. Dies wird.erreicht durch öffnen der Drossel 28, wie dies weiter ..-unten näher erläutert wird. Das Verzögerungsglied arbeitet, um eine Verzögerung im öffnen des Venti- ... les zu bewirken, so daß ein momentanes Schließen...der Drossel durch den Fahrer kein öffnen des Ventiles hervorruft.

In der Fig. 6 ist eine Schaltung 61 vorgesehen, die ein Ausgangssignal zum öffnen der Drossel 28 an einen Anschluß 60 liefert, wenn der Bedarf den Wert Null hat und die Drehzahl der Maschine auf den vierten vorbestimmten Wert abfällt. Wenn die Drossel wieder

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offen bleiben kann, dann speist die Pumpe Kraftstoff zur Maschine, nachdem das Vorbereiten oder Füllen der Kanäle und der die Kolben enthaltenden Bohrung abgeschlossen wurde, obwohl sogar der Bedarf noch den Wert Null hat. Um dies zu verhindern, ist eine Schaltung 62 vorgesehen, die das Ausgangssignal von der Schaltung aufnimmt, d. h. das Signal, das die zu der die Kolben 21 enthaltenden Bohrung gespeiste Kraftstoffmenge darstellt. Die Schaltung 62 summiert die Kraftstoffgrößenwerte, und das Ausgangssignal liegt an einer Schaltung 63, die den summierten Wert mit einer Bezugsgröße gleich der Kraftstoffmenge vergleicht, die benötigt wird, um die Kolben 21 nach außen um einen Betrag zu fahren, so daß sie an einer vorbestimmten und gewünschten Stellung z. B. gerade frei von den Kuppen der Nockenvorsprünge sind. Wenn die summierte Größe gleich der Bezugsgröße ist, wird ein Signal an einem Anschluß 64 erzeugt, um die Drossel 28 zu schließen, und dieses Signal wird auch durch ein Rücksetzglied 65 gespeist, um die Schaltung 62 rückzusetzen. Somit sind die verschiedenen Kanäle und die Bohrung mit Kraftstoff gefüllt, und in dem Zeitpunkt, in dem die Drossel geöffnet wird, wird Kraftstoff an die zugeordnete Maschine während der nächsten Innen-Bewegung der Kolben abgegeben.

Die Fig. 6 zeigt auch ein Sicherheitsnetzwerk, das ein Entregungssignal an die Logik-Schaltung 57 liefert. Das Netzwerk umfaßt eine Eingangsstufe 66, die Eingangssignale von verschiedenen Wandlern empfängt und prüft, um zu ermitteln, wenn die Eingangssignale innerhalb vorgeschriebener Grenzen liegen. Die Wandler können auf verschiedene Maschinen- und Fahrzeug-Betriebsparameter ansprechen, wie z. B. auf den Öldruck, die Maschinentemperatur und den Kraftstoffpegel im Tank. Wenn eines der Signale außerhalb der Grenzen liegt, wird ein

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Signal zu einer Schaltung 67 gespeist, die ein Entregungssignal liefert, um eine Entregung des Ventiles 35 zu bewirken, und damit hört die Einspeisung von Kraftstoff in die zugeordnete Maschine auf»

Im folgenden wird die in Fig. 4 gezeigte Schaltung näher erläutert. Dies ist die Schaltung, zu der die durch die oben beschriebenen Schaltungen entwickelten verschiedenen Signale zusammengeführt werden, um eine Steuerung der Drossel 28 zu erzielen» Die Einspeisung elektrischer Leistung in den Versteller 29 wird durch eine Schaltung 68 bewirkt, die über einen Schalter 69 mit dem Ausgang einer "Niederkraftstoff"-Logik- bzw. "wins-" Schaltung 70 verbunden ist. Der Schalter 69 ist gewöhnlich geschlossen; er kann jedoch durch die Einspeisung eines Signales in einen Anschluß 71 von einem Sicherheitsglied zusätzlich zur Schaltung 66 und 67 geöffnet werden.

Ein Eingang in die Schaltung 70 ist von einer "Hochkraftstoff "-Logik- bzw» "wins-"Schaltung 72 abgezweigt, und ein anderer Eingang ist an den Anschluß 53 angeschlossen. Die Logik-Schaltung 72 hat einen mit dem Anschluß 50 verbundenen Eingang und einen an den Ausgang einer "Niederkraftstoff"-Logik- bzw. "wins-"Schaltung angeschlossenen anderen Eingang, wobei von der Schaltung 73 zwei Eingänge mit den Anschlüssen 60, 64 verbunden sind.

Im Betrieb ist das Ausgangssignal der Schaltung 70 das niedrigere Signal der Signale aia Anschluß 53 und am Ausgang der Schaltung 72 „ vJenn so die zugeordnete Maschine gestartet wird, dann ist das Signal am Anschluß 53 das niedrigere Signal, wobei es niedriger als das Signal am Anschluß 50 vorgesehen und das Ausgangs-

signal der Schaltung 73 niedrig ist, wie dies oben erläutert wurde, und ein Überschuß-Kraftstoff wird an die Maschine abgegeben. Das Volumen der Überschuß-Kraftstoff-Strömung hängt von der Maschinentemperatur und auch von der Maschinendrehzahl ab, und wenn ein Wert oder beide Werte von der Temperatur oder Drehzahl über vorbestimmten Werten liegen, nimmt das Signal am Anschluß 53 den oben erwähnten hohen Einstellwert an, und das Ausgangssignal der Schaltung 72 bildet die Steuerung für die Drossel. Die Schaltung 72 ist eine "Hochkraftstoff"-Logik-Schaltung, und unter normalem Maschinenbetrieb, wenn Kraftstoff in die Maschine eingespeist werden muß, ist das Signal am Anschluß 50 das Signal, das am Ausgang der Schaltung 50 auftritt. Wenn kein Kraftstoff in die Maschine infolge einer normalen Regleraktion eingespeist wird, ist das Ausgangssignal der Schaltung 72 niedrig oder weist den Wert Null auf. Unter Maschinen-Überlast-Bedingungen und wenn die Maschinen-Drehzahl auf den vierten vorbestimmten Wert abfällt, wird durch die Schaltung 73 ein Ausgangssignal erzeugt, das durch die Schaltungen 72 und 70 verläuft, um die Steuerung für die Drossel zu bilden. Dieses Signal liegt lediglich für die Zeitdauer vor, die benötigt wird, um die Kanäle im Umlaufglied und die die Kolben 21 enthaltende Bohrung vorzubereiten oder zu füllen. Wenn während Maschinen-Überlast-Bedingungen ein Bedarf an die Maschine gegeben wird, dann bewirkt das Signal am Anschluß 50 eine Steuerung der Drossel.

Als Erläuterung der oben erwähnten Drehzahl-Werte kann bsi einer 1000 U/min betragenden Maschinen-Leer-

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lauf-Drehzahl die dritte bzw. vierte vorbestimmte Drehzahl 1500 bzw. 1100 U/min betragen, wobei von Bedeutung ist, daß die verschiedenen Kanäle und die Bohrung mit Kraftstoff gefüllt sein sollten, bevor die Leerlauf drehzahl der Maschine erreicht ist. Wenn diese nicht erzielt wird, kann die Maschine abgedrosselt werden oder zum Stillstand kommen, bevor die Pumpe beginnt, Kraftstoff einzuspeisen.

Wie oben kurz erwähnt wurde, ist es erforderlich, die Kalibrierung des dem Pendelkörper zugeordneten Wandlers zu prüfen. Damit eine Kalibrierung stattfinden kann, muß angenommen werden, daß der Pendelkörper einen bekannten Hub ausführt. Es wird nicht beabsichtigt, daß der Pendelkörper als eine Vorrichtung zum Bestimmen der maximalen Kraftstoffmenge wirken soll, die in die Maschine eingespeist werden kann, und daher ist der maximal mögliche Hub des Pendelkörpers etwas größer als der normale Höchstwert. Wie oben erläutert wurde, ist es möglich, daß der Pendelkörper an seinem maximal möglichen Hub teilnehmen kann, sofern dies nicht zur Einspeisung von zu viel Kraftstoff in die Maschine führt, wenn diese mit wenigstens 70 % der normal größten Kraftstoffmenge versorgt ist.

Ein alternatives System einer Kalibrierung ist möglich mit der Form der beschriebenen Pumpe, und dies wird zunächst kurz erläutert. Wenn während Maschinen-überlast-Bedingungen kein Bedarf vorliegt und die Maschinen-Drehzahl über dem dritten vorbestimmten Wert liegt, dann ist das Ventil 35 offen, und die Drossel 28 ist geschlossen. Als Ergebnis liegt der Pendelkörper am linksseitigen Ende des Zylinders 20. Wenn während dieser Bedingung die Drossel 28 bei geeigneter Einstellung der Ventile 33, 34 geöffnet wird, so fährt der Pendelkörper zum anderen Ende des Zylinders, wobei jedoch kein Kraftstoff durch die

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Einlaßöffnung 27 strömt, da das Ventil 35 offen ist. Wenn die Drossel vollständig geöffnet wird, dann fährt der Pendelkörper zum rechtsseitigen Ende des Zylinders und bleibt in dieser Stellung, da es bei einem Umkehren der Ventile 33, 34 unzweckmäßig ist, daß ein ausreichender Druck am rechtsseitigen Ende des Zylinders erzeugt wird, was auf der vollständig offenen Drossel beruht, um eine Bewegung des Pendelkörpers hervorzurufen. Wenn jedoch die Drossel lediglich um einen ausreichenden Betrag offen ist, damit der Pendelkörper zum rechtsseitigen Ende des Zylinders fährt, dann kann ein ausreichender Druck am rechtsseitigen Ende des Zylinders aufgebaut werden, wenn die Ventile 33 und 34 wieder umkehren, um den Pendelkörper zurück zum linksseitigen Ende des Zylinders zu fahren. Somit kann eine Auslenkung des Pendelkörpers oder eine Anzahl von Auslenkungen abhängig von der Einstellung der Drossel vorliegen.

Ein Überprüfen der Kalibrierung des Wandlers kann bei jeder Maschinen-Drehzahl über dem oben erwähnten dritten vorbestimmten Wert erfolgen, wenn der Bedarf den Wert Null hat. Es kann bei einer bestimmten Maschinen-Drehzahl innerhalb des Bereiches erfolgen, oder es kann bei festen Intervallen bei jeder Maschinen-Drehzahl in dem Bereich stattfinden.

Wie in der Fig. 7 dargestellt ist, wird eine Schaltung 74 vorgesehen, die das Kraftstoff-Bedarf- oder -Soll-Signal und das Maschinen-Drehzahl-Signal empfängt. Sie empfängt auch ein Signal vom Zeit-Verzögerungsglied 58, und wenn der Bedarf den Wert Null hat und die Drehzahl einen fünften vorbestimmten Wert innerhalb des Drehzahlbereiches aufweist, speist sie ein Signal zur Logik-Schaltung 72, wenn das Entregungssignal durch das Zeit-Verzögerungsglied 58 verlaufen ist. Nur dann, wenn das

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Ventil 35 offen ist, wird die Drossel 28 wieder geöffnet, um eine Bewegung des Pendelkörpers im Zylinder zu verursachen. Die Schaltung 74 liefert ein zusätzliches Ausgangssignal an einem Anschluß 75, um einen Betrieb des Wandler-Kalibriergliedes zu bewirken.

Das Kalibrierglied ist in der Fig. 8 gezeigt und liegt zwischen dem Wandler 32 und dem Decodierer 40, wie dies mit dem Bezugszeichen 82 in Fig. 3 angedeutet ist. In diesem Fall ist der Wandler von einem kapazitiven Typ, und sein Ausgangssignal ist zu einer elektrischen Schaltung 76 gespeist, die einen Verstärker mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor umfaßt. Das Ausgangssignal der Schaltung 76 ist das Signal, das am Decodierer 40 liegt, jedoch liegt dieses Signal auch an einem Abtastglied 77, das ein Steuersignal vom Anschluß

75 empfängt. Das Abtastglied 77 tastet daher lediglich das Ausgangssignal des Wandlers ab, wenn ermittelt wurde, daß die Auslenkung des Pendelkörpers 31 bei ihrem Höchstwert ist. Das Ausgangssignal des Abtastgliedes 77 liegt an einem Vergleicher 78, der auch ein Bezugssignal von einer Bezugssignalquelle 79 empfängt. Der Wert des Bezugssignales ist tatsächlich vorbestimmt. Wenn ein Unterschied zwischen dem Ausgangssignal des Abtastgliedes 77 und der Bezugssignalquelle 79 vorliegt, so liegt dieser Unterschied an einer Schaltung 80, die die Einstellung bestimmt, die für den Verstärkungsfaktor des Verstärkers

76 erforderlich ist. Das Signal am Ausgang der Schaltung

80 wird in einem Halteglied 81 gespeichert, und daher liegt ein kontinuierliches Korrektursignal an der Schaltung Der Wert des Korrektursignales verändert sich in der erforderlichen Weise.

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Leerseite

Claims (8)

1. Ansprüche

   A1 -J Kraftstoff-Einspritzpumpe zum Einspeisen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine mit

   - einem in einer Bohrung hin- und herverfahrbaren Kolben,

   - einem Nocken, der eine Innen-Bewegung auf den Kolben überträgt, um Kraftstoff von der Bohrung durch einen Auslaß zu verschieben,

   - einer Drossel, durch die Kraftstoff zur Bohrung speisbar ist, um eine Außen-Bewegung des Kolbens zu bewirken , und

   - einem Regler zum Einstellen der Einstellung der Drossel, wodurch die Menge des durch den Auslaß gelieferten Kraftstoffes veränderbar ist,

   gekennzeichnet

   durch

   - eine erste Ventileinrichtung (35), die mit einem Punkt zwischen der Drossel (28) und der Bohrung in Verbindung steht,

   - wobei die erste Ventileinrichtung (35) im geöffneten Zustand den Druck stromab der Drossel (28) auf einen Abflußdruck verringert, und

   - eine zweite Ventileinrichtung (36) zum Steuern des am äußeren Ende des Kolbens (21) liegenden Druckes, so daß dieser im Gebrauch auf einem Wert gehalten ist, der höher als der Abflußdruck ist,

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   - wobei bei geöffneter erster Ventileinrichtung (35) der Kolben (21) nach innen durch den Druck an dessen äußerem Ende um einen Betrag fährt, so daß gewährleistet ist, daß er durch den Nocken (22) nicht betätigbar ist.
2. 2. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die zweite Ventileinrichtung (36) ein Druckaufbauventil aufweist, das den Druck innerhalb eines Raumes steuert, der in einem Gehäuse der Pumpe ausgebildet ist und in dem der Kolben (21) liegt.
3. 3. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   - eine Schaltungsanordnung (vgl. Fig. 4) zum Steuern des Betriebs der ersten Ventileinrichtung (35),

   - wobei die Schaltungsanordnung

   - empfängt ein Kraftstoff-Soll-Signal vom Regler (44) und ein Maschinen-Drehzahl-Signal,

   - arbeitet, um die erste Ventileinrichtung (35) zu öffnen, wenn das Kraftstoff-Soll-Signal den Wert Null hat und die Maschinen-Drehzahl über einem vorbestimmten Wert liegt,

   - angeordnet ist, um die erste Ventileinrichtung (35) zu schließen, wenn die Drehzahl auf den vorbestimmten Wert abfällt und wenn der Regler (44) ein Kraftstoff-Soll-Signal liefert.
4. 4. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch

   - eine weitere Schaltungsanordnung, die betätigbar ist,

   - um ein momentanes Öffnen der Drossel (28) zu bewirken, wenn das Soll-Signal den Wert Null aufweist und die Maschinen-Drehzahl auf einen weiteren vorbestimmten Wert kleiner als der erste vorbestimmte

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   Wert abgefallen ist, um die Kanäle der Pumpe einschließlich der Bohrung zu füllen, und - um den Kolben (21) nach außen um einen Betrag zu fahren, so daß - wenn der Regler (44) ein Kraftstoff-Soll-Signal zum öffnen der Drossel (28) liefert - Kraftstoff unmittelbar durch die Pumpe eingespeist wird.
5. 5. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

   - eine Meßeinrichtung zum Messen der Kraftstoffmenge, die durch die Drossel (28) fließt/ wenn diese momentan geöffnet ist.
6. 6. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   - einen Pendelkörper (31), der innerhalb eines Zylinders gleitet,

   - einen Kanal, der ein Ende des Zylinders mit der Drossel (28) verbindet,

   - eine Verschiebungseinrichtung zum Verschieben des Pendelkörpers (31) innerhalb des Zylinders, damit Kraftstoff durch die Drossel (28) zur Bohrung geliefert wird, wenn die erste Ventileinrichtung (35) geschlossen ist, und

   - eine Wandlereinrichtung (32), die ein Signal an den Regler (44) abgibt, das die durch die Pumpe zur zugeordneten Maschine gespeiste Kraftstoffmenge anzeigt.
7. 7. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Wandlereinrichtung (32) aufweist einen Wandler und eine Wandler-Kalibrierschaltung, und

   - daß die Pumpe eine Steuereinrichtung zum Steuern der ersten Ventileinrichtung (35) und der Drossel (28) hat,

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   wodurch der Pendelkörper (31) um sein vorbestimmtes größtes Ausmaß im Zylinder für eine Kalibrierung des Wandlers fahren kann.
8. 8. Kraftstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 7,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die erste Ventileinrichtung (35) und die Drossel (28) betreibbar sind, um den Pendelkörper (31) um sein größtes Ausmaß nur dann zu fahren, wenn der Soll-Kraftstoff den Wert Null hat und die Maschinen-Drehzahl über einem vorbestimmten Wert liegt.

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