DE3309259C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für einen ein Fahrzeug antreibenden Dieselmotor, mit einer Kupplung zwi­ schen dem Dieselmotor und einem Drehzahlwandler, wobei beim Auskuppeln für die Dauer des ausgekuppelten Zustands die Kraftstoffeinspritzmenge automatisch vermindert wird, um die Drehzahl des Dieselmotors zu senken.

In der DE 31 11 978 A1 und der DE 29 45 484 A1 sind Verteiler­ einspritzpumpen mit jeweils im Einlaßkanal angeordnetem ge­ steuertem Magnetventil beschrieben. Diese Magnetventile dienen dort zum Verschließen des Pumpeneinlaßkanals beim Abstellen der Brennkraftmaschine bzw. bei einem Defekt des Reglers.

Weiterhin wurde anstelle eines automatischen Drehzahlwandlers mit einem Planatengetriebe-Drehzahlwandler und einer Fluid­ kupplung eine automatisch arbeitende Vorrichtung für einen angetriebenen Drehzahlwandler vorgeschlagen, die automa­ tisiert einen üblichen, manuell betätigten Drehzahlwandler mittels einer Betätigungseinheit ansteuert, wie dies bei­ spielsweise in der japanischen Anmeldung 1 54 148/81 und 2 843/82 beschrieben ist. In der letztgenannten Anmeldung ist ein Drehzahlwandler beschrieben, der kostengünstiger ist als der in der erst­ genannten Anmeldung beschriebene Drehzahlwandler und der darüber hinaus ohne Änderung einsatzfähig ist; demzufolge ist der Drehzahlwandler gemäß der japanischen Anmeldung 2 843/82 sowohl kostenmäßig als auch im Hinblick auf die Kraftstoffkosten günstiger als der zuerst genannte Drehzahl­ wandler.

Bei einer automatisch arbeitenden Vorrichtung gemäß dem zuletzt genannten Drehzahlwandler wird eine Kraftstoff- Steuerstange (Zahnstange) in einer die Kraftstoffspeisung reduzierenden Richtung durch ein Stellglied im Falle eines Dieselmotors betätigt, um einen Anstieg der Drehzahl zu verhindern, das heißt einen abnormalen Anstieg der Drehzahl, wie er in Fig. 1 durch die Linie 51 dargestellt ist, sobald eine Kupplung während einer Drehzahländerung ausgekuppelt wird. Die verwendeten Stellglieder enthalten einen elek­ trischen Motor, ein Unterdruck-Stellglied usw., die jedoch insoweit zu Schwierigkeiten führen, daß deren Aufbau hin­ reichend kompliziert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie hinsichtlich ihres Aufbaus einfacher gestaltet ist und automatisch die zugeführte Kraftstoff­ menge abhängig vom Betrieb einer Kupplung verringert, um einen Drehzahlanstieg zu vermeiden, wenn die Kupplung ausgekuppelt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung des Verhaltens eines Motors bei ausgekuppelter Kupplung,

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht einer Kraftstoffein­ spritzpumpe vom Verteilertyp mit angedeutetem, erfindungsgemäß wirkenden Magnetventil im Kraftstoffeinlaßkanal,

Fig. 3, 5 und 6 jeweils eine Seitenschnittansicht von Ausfüh­ rungsformen der Erfindung, und

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Erfindung.

Bei einer in Fig. 2 gezeigten Kraftstoffeinspritzpumpe ist ein Stator 5 an der linken Seitenwand eines Gehäuses 4 gelagert. Ein Rotor 8 mit einem Flügel ist darin aufge­ nommen, um eine Speisepumpe A zu bilden, eine Welle 1 des Rotors 8 ist drehfähig mit dem Dieselmotor verbunden. Ein Pumpenkolben 32 steht drehfähig mit dem inneren Ende der Welle 1 über eine Oldham-Kupplung 9 in Verbindung. Ein zylindrischer Halter 29 umgibt den peripheren äußeren Abschnitt der Welle 1 und ist so angeordnet, daß er axial unverschiebbar, aber geringfügig drehfähig ist. Der Hal­ ter 29 weist eine Vielzahl von Rollen 11 auf, die in be­ abstandeter Bezeihung auf ihm peripher gelagert sind, und wird durch einen Spritzbeginnversteller C bezüglich sei­ ner Drehung gesteuert, wobei der Spritzbeginnversteller C über einen Hebel 28 mit dem Halter 29 in Eingriff steht.

Der Spritzbeginnversteller C ist derart konzipiert, daß ein Kolben 10 gleitfähig in einem Zylinder aufgenommen ist, der im Gehäuse 4 ausgebildet ist. Dieser Zylinder weist an seinem einen Ende eine Kammer auf, die mit dem Saugraum 12 der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung ist und eine weitere Kammer an seinen anderen Ende, die mit einer Ansaugöffnung der Speisepumpe A in Verbindung steht. Der Halter 29 wird über den Hebel 28 durch den Kolben 10 in Drehung versetzt, der wiederum in Abhängig­ keit von einer Druckänderung im Saugraum 12 betätigt wird.

Mit dem Pumpenkolben 32 ist eine Nockenscheibe 27 fest verbunden gegen die die Rollen 11 mittels einer Feder 13 gedrückt werden und die hin- und herbewegt wird, wenn sich die Welle 1 dreht. Der Pumpenzylinder 30 ist in die rechte Seitenwand des Gehäuses 4 (Fig. 2) eingesetzt. Der Zylinder 30 weist eine Druckkammer 16 auf, die durch den Pumpenkolben 32 definiert ist, und enthält in seiner pe­ ripheren Wand einen Einlaßkanal 15 und Auslässe 19 mit der gleichen Zahl wie der Dieselmotor Zylinder hat. Der Einlaßkanal 15 ist an den Saugraum 12 angeschlossen. Die Auslässe 19 sind in peripherer Richtung unter Einhaltung gleicher Abstände vorgesehen, und jeder Auslaß 19 ist jeweils über ein Speiseventil 6 mit dem zugehörigen Ein­ spritzventil des Motors verbunden.

Der Pumpenkolben 32 weist Längsnuten 18 mit einer Zahl auf, die der Zahl der Zylinder des Motors entspricht, wobei die Nuten 18 in gleichen Abständen in peripherer Richtung am rechten Kolbenende vorgesehen sind. Der Pum­ penkolben 32 ist ferner mit einem axialen Kanal 22 ver­ sehen, dessen eines Ende mit der Druckkammer 16 in Ver­ bindung steht. Dieser Kanal 22 wird durch einen in radia­ ler Richtung verlaufenden Auslaßkanal 20 mit jeweils ei­ nem der Auslässe 19 in Verbindung gebracht bzw. von die sem Auslaß getrennt. Der axiale Kanal 22 wird schließ­ lich im Verlauf der hin- und hergehenden Bewegung des Pumpenkolbens 32 über einen radialen Überströmkanal 21 mit dem Saugraum 12 in Verbindung gebracht oder vom Saug­ raum 12 getrennt.

Auf dem Pumpenkolben 32 ist eine Hülse 24 zur Steuerung der Kraftstoffspeisung durch Öffnen und Schließen des of­ fenen Endes des Überströmkanals 21 in gleitfähiger Anord­ nung aufgeschoben. Diese Steuerhülse 24 ist mit dem unte­ ren Ende eines Leerlaufhebels 33 mittels einer Kugelver­ bindung verbunden. Der Leerlaufhebel 33 ist zusammen mit einem Spannhebel 67 mittels eines Lagers 66 auf dem Ge­ häuse 4 drehfähig gelagert, wobei beide Hebel zum Zwecke einer Relativdrehung über einen vorbestimmten Betrag an Drehung federnd miteinander verbunden sind. Das obere Ende des Hebels 33 wird gegen eine Druckstange 34 eines Fliehkraftreglers B gedrückt und mit dieser in Eingriff gebracht, und zwar aufgrund der Kraft einer Fliehkraft­ reglerfeder 63, die zwischen dem oberen Ende des Spann­ hebels 67 und einem Steuerhebel 62 vorgesehen ist.

Wenn ein Fliehgewicht 61 durch die Welle 1 über Zahnräder 23 und 7 in Drehung versetzt und gespreizt wird, wird die Druckstange 64 entlang einer Führungsachse 39 nach rechts gedrückt.

Auf diese Weise wird die Hülse 24 des Pumpenkolbens 32, durch den Steuerhebel 62 axial verschoben, um die Menge an eingespritztem Kraftstoff einzustellen und sie wird ferner durch die Kraft dea Fliehgewichtes 61 ebenfalls bewegt, um die Änderung der Motordrehzahl zu steuern.

Gemäß der Erfindung ist ein Magnetventil 41 in der Mitte eines Kanals 35 für die Kraftstoffzuführung angeordnet, um dieses Ventil intermittierend zu öffnen und zu schlie­ ßen, um damit die Drehzahl des Motors während des Auskup­ pelns der Kupplung zu steuern. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 3 eine zylindrische Kammer 42 in der Mitte des Kraftstoffspeisekanals 35 ausgebildet ist, welcher mit dem Krafstoffbehälter 12 und und der Einlaßöffnung 15 zum Zylinder 30 in Verbindung steht; der mit dem Kraftstoff­ behälter in Verbindung stehende Kanal 35 wird gegenüber dem peripheren Wandabschnitt der Kammer 42 geöffnet und ein Kanal 35a, der mit dem Einlaß 15 in Verbindung steht, wird gegenüber dem Seitenwandabschnitt der Kammer 42 geöffnet. Das Magnet­ ventil 41 ist auf dem Gehäuse 4 gelagert und der bewegliche Ventilkörper 43 des Ventiles 41 steht in die Kammer 42 vor, um das offene Ende des Kanals 35a zu öffnen und zu schließen. Dieser bewegliche Ventilkörper 43 besteht vorzugsweise aus elastischem Material, beispielsweise Gummi oder Kunstharz(-stoff) und weist an einem mittigen Abschnitt eine Vertiefung auf,so daß das offene Ende des Kanals 35a (Fig. 3) durch die äußere periphere Kante der Vertiefung verschlossen werden kann.

Bei einer abgewandelten und in Fig. 5 gezeigten Ausführungs­ form kann eine Kugel 43a mit dem Ende des Ventilkörpers 43 verbunden sein, um das Ende des Kanals 35a in entsprechender Weise zu öffnen und zu schließen. Gemäß einer weiteren Aus­ führungsform kann das äußerste Ende des Ventilkörpers 43 eine konische Form haben, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, um in gleicher Weise das Öffnen oder Verschließen des Kanals 35a zu bewirken.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung gemäß der Erfin­ dung wird bei Schließen des Startschalters des Motors das Magnetventil 41 erregt, wodurch der Ventilkörper 43 ange­ hoben wird und somit der Kanal 35 in Verbindung mit dem Einlaß 15 gebracht wird, wodurch eine normale Kraftstoff­ einspritzung bewirkt wird. Der Steuerhebel 62 gemäß Fig. 2 kann durch ein Beschleunigungspedal betätigt werden, um die Menge an Kraftstoffeinspritzung abhängig von den Lasten des Motors einzustellen, um die gewünschte Drehzahl zu er­ halten.

Wenn die Drehzahl im Hinblick auf das Lastmoment des Motors einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Drehzahl­ wandler automatisch verschoben. Während des Zeitintervalls dieses Betriebs mit variabler Drehzahl, d. h. während des Auskuppelns der Kupplung bis zum Einrücken der Kupplung, wird ein Strom intermittierend an das Magnetvenil 41 ange­ legt, so daß der Ventilkörper 43 nach oben und nach unten bewegt wird, um den Kanal 35 zu öffnen und zu schließen. Der vom Einlaß 15 zur Druckkammer 16 geführte Kraftstoff wird somit verringert, infolgedessen der Druck des Kraft­ stoffes, der durch den Pumpenkolben 32 zum Auslaß 19 ge­ führt wird, unabhängig von der Lage der Steuerhülse 24 reduziert wird; damit wird die Menge an eingespritztem Kraftstoff entsprechend reduziert und die Drehzahl des Motors herabgesetzt, wie dies in Fig. 1 durch die Linie 52 gezeigt ist.

Die Drehzahl während eines Zeitintervalls eines Betriebs mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl kann durch das Verhältnis EIN/AUS des Magnetventiles 41, d. h. Aktivierung/Deaktivierung des Magnetventiles 41, gesteuert werden. Dieses EIN/AUS-Verhältnis läßt sich durch eine Programmsteuerung steuern, die auf die Zeitspanne zwischen dem Auskuppeln und Einkuppeln der Kupplung voreingestellt ist.

Mit dem vorbeschriebenen Aufbau ist die erfindungsgemäße Vorrichtung von einfacherer Konstruktion als Vorrichtungen bekannter Art, bei welchen das Stellglied in Verbindung mit der Drehzahl des Motors angetrieben wird bzw. betätigt wird, um die Steuerzahnstange für die Kraftstoffsteuerung in einer Richtung zu Reduzierung der Kraftstoffspeisung zu betätigen. Gemäß der Erfindung ist das Magnetventil 41 in der Mitte des Kraftstoffspeisekanals der Kraftstoffeinspritzeinheit vorgesehen und damit wird die Montage der Vorrichtung ver­ einfacht, was zu einer wesentlichen Kosteneinsparung führt.

Die Erfindung schafft somit eine automatisch arbeitende Vorrichtung für einen Drehzahlwandler, speziell für Fahr­ zeuge mit einem Dieselmotor und einem darauf angeordneten Drehzahlwandler. Das Magnetventil befindet sich in der Mitte des Kraftstoffspeisekanals, der den Ausgang der Speisepumpe mit einem Kraftstoffeinlaß verbindet, wobei das Magnetventil intermittierend während des Zeitinter­ valls zwischen dem Auskuppeln und Einkuppeln der Kupplung zur Steuerung der Motordrehzahl geöffnet und geschlossen wird.

Das in Fig. 4 gezeigte Flußdiagramm veranschaulicht die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Kontrolle des Magnetventils 41 nur im Falle eines Aus­ kuppelns der Kupplung durchgeführt wird ("Absperren", d. h. Auskuppeln → JA: Steuerung über Magnetventil).

Claims (1)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für einen ein Fahrzeug antrei­ benden Dieselmotor, mit einer Kupplung zwischen dem Die­ selmotor und einem Drehzahlwandler, wobei beim Auskuppeln für die Dauer des ausgekuppelten Zustands die Kraftstoff­ einspritzmenge automatisch vermindert wird, um die Dreh­ zahl des Dieselmotors zu senken, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe eine solche vom Verteil­ ertyp mit bei seiner Hin- und Herbewegung gleichzeitig rotierendem Pumpenkolben (32) ist und daß im zum Pumpen­ zylinder (30) führenden Kraftstoffeinlaßkanal (35, 35a) ein Magnetventil (41) vorgesehen ist, das entsprechend der Zeitspanne zwischen dem Aus- und Einkuppeln programmge­ steuert intermittierend geöffnet und geschlossen wird.