DE3307265A1

DE3307265A1 - Regeleinrichtung fuer einspritzpumpen

Info

Publication number: DE3307265A1
Application number: DE19833307265
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing.(grad.) 3170 Gifhorn Sturzebecher; Peter Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Thauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-03-02
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1984-09-06

Description

3^80 Wolfsburg
• - 3 -

Unsere Zeichen: K 5394
1702pt-we-sch

Regeleinrichtung für Einspritzpumpen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Einspritzpumpen von aufgeladenen Einspritzbrennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, die Einspritzpumpen von mit Ansaugluftverdichtern, beispielsweise Turboladern, ausgerüsteten Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem sogenannten verstellbaren Vollastanschlag zu versehen, damit die maximale Kraftstoff-Einspritzmenge je nachdem, ob der Ansaugluftverdichter bereits wirksam ist oder nicht, entsprechend eingestellt werden kann. Dabei wird die Verstellung des Vollastanschlages üblicherweise in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung herrschenden Ladedruck verstellt, und zwar so, daß mit steigendem Ladedruck der Anschlag zu größeren Kraftstoffhöchstmengen verschoben wird.

Diese Regeleinrichtung funktioniert im allgemeinen auch durchaus zufriedenstellend. Lediglich bei extremen Umgebungszuständen können hierbei Unzuträglichkeiten entstehen. Wenn beispielsweise ein mit. einer aufgeladenen Einspritzbrennkraftmaschine ausgerüstetes Fahrzeug, bei dem die bekannte Regeleinrichtung für die Einspritzpumpe eingebaut ist,, über längere Zeit mit geringen Fahrgeschwindigkeiten bei extremen Umgebungstemperaturen und bei Vollast betrieben wird, kann der Fall eintreten, daß der Motorkühler überlastet wird.

-A-

Wiηe andere extreme Uraweltsituation sind sehr große geodätische Höhen mit entsprechend niedrigem Fmgebungsluf tdi-uck. Tn einem derartigen Zustand ergibt sich infolge ungünstiger Verbrennung ein starker Anstieg der Rußemission insbesondere im Abgas von Eiiispritzbrennkraf tinaschinen (Dieselbrenhkraf tmaschine) .

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, ohne Eingriff in die Mechanik 'der Einspritzpumpe und des Laders die beschriebenen TJnzuträglichkeiten zu vermeiden und insbesondere eine bei höheren Außentemperaturen, großen Lasten und geringen Fahrgeschwindigkeiten drohende Kühlerüberlastung ohne eine Vergrößerung der Kühlerfläche zu verhindern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1. Dadurch, daß der die Einspritzmenge der Einspritzpumpe begrenzende Anschlag auch in Abhängigkeit von einer charakteristischen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine verstellbar ist, ergibt sich die Möglichkeit, bei unzulässigem Anstieg dieser Betriebstemperatur die Einspritzmenge und damit die Leistung der Brennkraftmaschine zu begrenzen. Da mit dieser Leistungsbegrenzung auch eine Begrenzung der von der Brennkraftmaschine an das Kühlsystem abgegebenen, gerade im Vollastzustand besonders hohen Verlustwärme erreicht wird, kann dadurch eine Überbelastung des Kühlsystems vermieden werden.

Um das Rußen der Einspritzbrennkraftmaschine bei besonders niedrigen Umgebungsluftdrücken zu vermeiden, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Anschlag auch in Abhängigkeit von dem Umgebungsluftdruck verstellt werden.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich gemäß den weiteren Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dpr Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in teils schematischer Darstellungsweise das Schaltbild einer mit einer Einspritzpumpe versehenen Einspritzbrennkraftmaschine.

Dabei ist mit 1 inagr-namt die BrMi nlNraf i-maschi tig Ii ρ ;·.(.» i elinet, die einen mit eiiaer Anßaugleit\:mg 3 verbundenen An:\-jugverlei 1 or 2 sowie eine Abgasleitung /\ aufweist. Die Arjr.augü eit\mg 3 unii die Abgasleitung 4 sind mit einem Turbolader 5 verbunden, der die Frischluft von einem Luftfilter 6 bezieht und diese unter Ausnutzung der Abgasenergie mit einem höheren Druckniveau der Brennkraftmaschine 1 zuführt. Mit 7 i^s"t ein ^arL ^em Ansaugverteiler 2 angebrachtes Abblaseventil angegeben, das bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Ladedruckes öffnet und den Überschußdruck in die Atmosphäre ableitet.

Mit 8 ist eine Einspritzpumpe insgesamt bezeichnet, deren Funktion und Wirkungsweise an sich bekannt ist und hier nicht näher beschrieben werden soll. Die Einspritzpumpe 8 ist als Verteilereinspritzpumpe ausgebildet und teilt jedem der Zylinder der Brennkraftmaschine 1 die während eines. Arbeitstaktes einzuspritzende Kraftstoffmenge zu, die dort über eine Einspritzdüse direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Dazu weist die Einspritzpumpe einen auf hier nicht weiter dar- * gestellte Weise betätigbaren Stellhebel 19 zur Verstellung eines Regelschiebers 20 auf, dessen Stellung den Förderhub des Verteilerkolbens 21 und damit die Einspritzmenge bestimmt.

TJm die bei Vollast, das heißt bei voll durchgetretenem Fahrpedal, eingespritzte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem von dem Turbolader 5 erzeugten Ladedruck zu verändern, weist die Einspritzpumpe 8 eine insgesamt mit 9 bezeichnete pneumatische Stellvorrichtung auf, deren als Membrankolben ausgebildeter Verstellkolben 12 von einem in einem Druckbeaufschlagungsraum 11 anstehenden Druck beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von der Höhe dieses Druckes einen die Verstellbewegung des Stellhebels 19 begrenzenden Anschlag 10 verstellt. Der Druckbeaufschlagungsraum 11 ist über eine Druckleitung 13 mit einer an dem Ansaugverteiler 2 vorgesehenen Ladedruckentnahmestelle 14 verbunden. Auf diese Weise wird mit steigendem Ladedruck der die maximale Einspritzmenge der Einspritzpumpe 8 begrenzende Anschlag 10 zu größeren Einspritzhöchstmengen verstellt. *

BAD ORIGINAL

Ki'findungsgemäß ist nun in der Druckleitung 13 ein erstes Dreiwegeventil 15 vorgccchen, das von einem Temperaturgeber 16 geatouert wird und bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturgreii'/e einer charakteristischen Betriebstemperatur die Verbindung .•/,wischen dem Druckbeaufschlagungsraum 11 und der Ladedruckentnahmestelle 14 unterbricht und den Druckbeaufschlagungsraum 11 mit der Umgebung verbindet. Als charakteristische Betriebstemperatur kann dabei die Kühlwassertemperatur, anstelle dessen jedoch auch die Außenluftternperatur, die Ladelufttemperatur oder die Abgastemperatur verwendet werden. Mit dem Anschließen des Druckbeaufschlagungsraums an die Atmosphäre wird das Druckniveau in dem Druckbeaufschlagungsraum 11 von dem zuvor vorhandenen Ladedruck auf den Umgebungsdruck abgesenkt, wodurch der die Einspritzhöchstmenge begrenzende Anschlag 10 auf seine Ausgangsstellung zurückgenommen wird, die in etwa der Vollastmenge eines Saugmotors, das heißt eines ohne Turbolader arbeitenden Motors, entspricht. Durch diese Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge wird die Höchstleistung der Brennkraftmaschine begrenzt, wodurch gleichzeitig auch die in diesem Betriebspunkt besonders große Verlustleistung, die an das Kühlsystem der Brennkraftmaschine abgegeben wird, begrenzt wird. Dies nun wiederum führt dazu, daß eine Überbelastung des Kühlsystems nicht mehr zu befürchten ist.

Zusätzlich zu der betriebstemperaturabhängigen Begrenzung der Vollastmenge kann auch noch eine vom Umgebungsluftdruck abhängige Begrenzung der Vollasteinspritzmenge vorgenommen werden. Dazu ist in einer mit unterbrochenen Linien angedeuteten Zweigleitung 22 parallel zu dem ersten Dreiwegeventil 15 ein zweites Dreiwegeventil I7 vorgesehen, das von einem den Umgebungsluftdruck .erfassenden Druckgeber 18 gesteuert wird. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Umgebungsluftdruckes wird durch das Dreiwegeventil I7 die Zweigleitung 22 und damit die Druckleitung 1J und der Druckbeaufschlagungsraum 11 an Umgebungsluft gelegt, wodurch der Anschlag 10 auf seine Ausgangsstellung zurückgenommen wird. Auf diese Weise wird eine Reduzierung der Rinspri tzhöchatmenge b'ei extrem großen geodätischen Höhen erreicht, in denen eine besonders große Rußemission im Abgas zu befürchten ist.

Es. sei noch darauf hingewiesen, daß es /.um Bei ppi el auch umzieh ist, nur mit einem Dreiwegeventil auszukommen, das dann in ^oeigneter Weise sowohl von dem Teropsraturgeber 16 als auch von dem Druckgeber 18 angesteuert werden könnte. Weiter ist es denkbar, anstelle der in der Zeichnung dargestellten Auf-Zu-Steuerung der durch ein Dreiwegeventil gebildeten Stellvorrichtung 9 auch eine kontinuierlich in Abhängigkeit von d.em Außenluftdruck und von der Betriebstemperatur erfolgende Korrektur der ladedruckabhängigen Verstellung des Vollastanschlages der Einspritzpumpe, beispielsweise mit Hilfe eines kontinuierlich arbeitenden "Druckwandlers in der die Anschlagverstellvorrichtung beaufschlagenden Druckleitung, vorzunehmen.

Selbstverständlich wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung nur die bei Vollast eingespritzte Kraftstoffmenge beeinflußt, eben durch Verstellung des Vollastanschlages. Auf die bei anderen Lastzuständen zuzuteilenden Kraftstoffmengen hat die Vorrichtung dagegen keinen Einfluß.

Leerseite -

Claims

3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 3394

ANSPRÜCHE

M ./Regeleinrichtung für Einspritzpumpen von aufgeladenen Ein- ■ spritzbrennkraftmaschinen mit einem die Einspritzmenge der Pumpe bestimmenden, in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine verstellbaren Stellglied und mit einem diesem Stellglied zugeordneten, die maximale Einspritzmenge begrenzenden Anschlag, der in Abhängigkeit vom Ladedruck verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (1O) zusätzlich in Abhängigkeit von einer charakteristischen Betriebstemperatur verstellbar ist.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (1O) zusätzlich in Abhängigkeit von dem Umgebungsdruck verstellbar ist.
3- Regeleinrichtung nach Anspruch 1 mit einer von dem Ladedrück der Brennkraftmaschine beaufschlagbaren, pneumatischen Stellvorrichtung zur Verstellung des die Einspritzmenge begrenzenden Anschlages, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu der Stellvorrichtung (9) führenden Druckleitung (I3) ein erstes, von der charakteristischen Betriebstemperatur steuerbares Dreiwegeventil (15) eingeschaltet ist, das die Stellvorrichtung unterhalb einer vorgegebenen Grenztemperatur mit einer Ladedruckentnahmestelle (14) und oberhalb der vorgegebenen Greriztemperatur mit der Atmosphäre verbindet.
ή . Rege] einrichtung¹ nach Anspruch 2 und J, dadurch gekennzeichnet, daß in der '/,u der ntellvorrichtung (9) führenden 'Druckleitung (13) parallel v.vm ersten Dreiwegeventil (I5) ein zweiLes "Dreiwegeventil (I7) eingeschaltet ist, das die Stellvorrichtung oberhalb eines vorgegebenen TJmgebungsdruckes mit der Ladedx'uckentnahmestelle (14) und unterhalb des vorgegebenen TTmgebungsdruckes mit der Atmosphäre verbindet.
5- Hegeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 3· dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Betriebstemperatur durch die Kühlwassertemperatur gebildet wird.
6. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Betriebstemperatur durch die Umgebungslufttemperatur gebildet wird.
7- Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Betriebstemperatur durch die Abgastemperatur gebildet wird.
8. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Betriebstemperatur durch die Ladelufttemperatur gebildet wird.