DE3435824C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe
für Dieselbrennkraftmaschinen, mit einer Einspritzmengen-
Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer geeigneten
Brennstoffeinspritzpumpe je Maschinentakt, einer
Einspritzvorrichtung zur Einspritz einer Brennstoffmenge
je Maschinentakt, die im wesentlichen gleich der von
der Einspritzmengen-Berechnungseinrichtung bestimmten
Brennstoffeinspritzmenge ist, einer Abstellvorrichtung zur
Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung und einer Schalteinrichtung
zur Betätigung der Abstellvorrichtung.
Bekanntermaßen wird bei Dieselbrennkraftmaschinen der
Brennstoff mittels einer Brennstoffeinspritzpumpe unter
hohem Druck über Einspritzventile beim Kompressionshub
eines jeweiligen Zylinders eingespritzt und durch die
hierbei erfolgende Kompression gezündet und verbrannt,
ohne daß eine spezielle Zündeinrichtung erforderlich ist.
Bei einer Dieselbrennkraftmaschine besteht daher die Gefahr,
daß durch inkorrektes Arbeiten der Brennstoffeinspritzpumpe
eine zu große Brennstoffmenge eingespritzt
wird. So kann z. B. eine Vollast-Brennstoffmenge eingespritzt
werden, obwohl die Dieselbrennkraftmaschine im
Teillastbereich betrieben wird, oder die Brennstoffeinspritzung
kann andauern, obwohl die Dieselbrennkraftmaschine
zum Stillstand kommen soll. Auf diese Weise kann
eine Dieselbrennkraftmaschine überdreht werden oder es
können unerwünschte Nachlauferscheinungen auftreten.
Üblicherweise weist eine Brennstoffeinspritzpumpe für
Dieselbrennkraftmaschinen einen Kolben auf, der sich in
einer in einem Gehäuse gebildeten Bohrung hin- und herbewegt,
wobei zwischen der Stirnwand des Kolbens und der
Stirnwand der Bohrung einer Hochdruckkammer entsteht. Während
eines Saughubs des Kolbens wird der Brennstoff aus
einer Niederdruckkammer über einen Brennstoffeinlaß in
diese Hochdruckkammer gesaugt, sodann während eines Kompressionshubs
des Kolbens in der Hochdruckkammer mit hohem
Druck beaufschlagt und über einen Einspritzdurchlaß einem
Einspritzventil der Dieselbrennkraftmaschine zugeführt.
Falls die Brennstoffeinspritzpumpe als sogenannte Verteilerpumpe
ausgebildet ist, wird der Kolben während seiner
Hin- und Herbewegung durch eine Eingangshalle gedreht und
die Brennstoffeinspritzmenge dem jeweiligen Zylinder der
Dieselbrennkraftmaschine zugeführt. Bei einer derartigen
Brennstoffeinspritzpumpe wird bei jedem Pumpenhub eine
Brennstoffmenge eingespritzt, die von einer Steuereinrichtung
regelbar ist, indem selektiv eine Druckentlastung in
der Hochdruckkammer herbeigeführt wird. Während des Kompressionshubs
des Kolbens beendet diese Steuereinrichtung
die Druckentlastung der Hochdruckkammer, wenn die Brennstoffeinspritzung
einsetzen soll, wobei zu diesem
Zeitpunkt der Brennstoff in der Hochdruckkammer mit Druck
beaufschlagt wird. Soll zu einem geeigneten Zeitpunkt die
Brennstoffeinspritzung unterbrochen werden, führt die
Steuereinrichtung erneut eine Druckentlastung der Hochdruckkammer
herbei, so daß zu diesem Zeitpunkt die Einspritzung
beendet wird.
Aus der DE 31 16 552 A1 ist es in diesem Zusammenhang
bekannt, der für die Einstellung des Beginns einer Brennstoffeinspritzung
einen Zeitgeber vorzusehen und das Ende der
Einspritzzeit über eine Steuereinrichtung zu ermitteln,
wobei ein Einspritzfühler einen den Begriff der Brennstoffeinspritzung
angegeben Startimpuls erzeugt. Durch Hinzuaddieren
der berechneten Einspritzzeit wird dann der Endzeitpunkt
des Einspritzvorgangs erhalten. Die Steuergenauigkeit
der Brennstoffeinspritzmenge hängt hierbei jedoch
maßgeblich von dem durch den mechanischen Zeitgeber
vorgegebenen Beginn des Einspritzvorgangs und somit von
der zugehörigen Mechanik sowie der Drehbewegung des Kolbens
der Einspritzpumpe ab.
Weiterhin ist aus der DE 22 12 282 A1 eine Brennstoffeinspritzpumpe
der eingangs genannten Art für Dieselbrennkraftmaschinen
bekannt, bei der ein Drucksensor den Druck
in der Hochdruckkammer der Brennstoffeinspritzpumpe erfaßt
und eine Einrichtung zur Ermittlung des Beginns der Brennstoffeinspritzung
die vom Drucksensor zugeführten Werte
mit einem vorgegebenen Druck vergleicht. Wenn dieser vorgegebene
Druck erreicht wird, wird die Startzeit festgelegt,
so daß die entsprechende Endzeit der Brennstoffeinspritzung
durch Addition der Einspritzdauer errechnet
werden kann. Eine Steuerschaltung weist eine Einrichtung
zur Berechnung der Schließzeit einer Absteueröffnung der
Hochdruckkammer auf der Basis der Startzeit des nächsten
Einspritzvorgangs auf. Auch diese Recheneinrichtung wird
vom Drucksensor angesteuert, so daß auch hier eine druckabhängige
Berechnung der Schließzeit erfolgt. Somit wird
Beginn und Ende des Einspritzvorgangs in Abhängigkeit von
dem in der Hochdruckkammer herrschenden Druck gesteuert,
wozu ein Mikrorechner vorteilhaft Verwendung finden kann.
Darüber hinaus ist es aus der US 43 97 283 bekannt, mit
Hilfe eines direkt oder indirekt mit den Brennräumen einer
Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden opto-elektronischen
Umsetzers den Beginn bzw. das Ende eines Zünd- oder
Verbrennungsvorgangs in einem Brennraum zu ermitteln und
sodann mit Hilfe einer elektronischen Steuereinheit betriebsparameterabhängig
zu regeln.
Bei elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzpumpen für
Dieselbrennkraftmaschinen, bei denen die Druckbeaufschlagung
und Druckentlastung der Hochdruckkammer mit Hilfe
eines Magnetventils gesteuert wird, ist jedoch insbesondere
zu berücksichtigen, daß bedingt durch Funktionsstörungen
des elektronischen Steuersystems über ein solches
Magnetventil eine zu große Brennstoffmenge unter Umständen
über eine längere Zeitdauer eingespritzt werden kann, was
dann zu einem Überdrehen oder unerwünschten Weiterlaufen
der Dieselbrennkraftmaschine führt, da keine Möglichkeit
zur Unterbrechung der Zündung des Brennstoffs wie bei
einer üblichen fremdgezündeten Brennkraftmaschine besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Brennstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art für
Dieselbrennkraftmaschinen derart auszugestalten, daß die
Brennstoffeinspritzung bei Ermittlung einer übermäßig
großen oder nicht erforderlichen Brennstoffeinspritzmenge
zuverlässig unterbrochen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine Bezugsdauer-Berechnungseinrichtung zur Berechnung
einer Bezugsbrenndauer, die im wesentlichen die Soll-
Verbrennungsdauer bei einem Maschinentakt darstellt, eine
Detektoreinrichtung, die im wesentlichen Beginn und Ende
der Verbrennung bei einem Maschinentakt erfaßt, und eine
Istbrenndauer-Berechnungseinrichtung, die aus der von der
Detektoreinrichtung ermittelten Information über Beginn
und Ende der Verbrennung die tatsächlich bei einem Maschinentakt
annähernd aufgetretene Istdauer der Verbrennung
berechnet, vorgesehen ist, und daß die Schalteinrichtung
die Abstellvorrichtung in Abhängigkeit von einem Vergleich
der berechneten Istbrenndauer mit der berechneten Bezugsbrenndauer
zur Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung
betätigt, wenn die berechnete Istbrenndauer länger als die
berechnete Bezugsbrenndauer ist.
Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß die Dieselbrennkraftmaschine
durch eine übermäßige Brennstoffeinspritzung
überdreht wird. Falls die laufende Dieselbrennkraftmaschine
zum Stillstand gebracht werden soll, ist die
Bezugsbrenndauer "Null", so daß auch in diesem Falle bei
Erfassung einer weiteren Verbrennung die Brennstoffeinspritzung
ohne Weiterlaufen der Brennkraftmaschine sicher
beendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben,
wobei in den verschiedenen Figuren gleiche
Teile oder Werte mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind.
Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise um 90°C geschwenkte Längsschnittansicht
eines Ausführungsbeispiels der Brennstoffeinspritzpumpe
mit einem zugehörigen Abschnitt
einer Dieselbrennkraftmaschine und
einem Fahrpedal,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer Brennstoffeinspritzsteuerungs-
Hauptroutine, die in einem Mikrocomputer
einer Steuereinrichtung der Brennstoffeinspritzpumpe
gemäß Fig. 1 gespeichert ist, und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer im Mikrocomputer gespeicherten
Zündsignal-Unterbrechungs-Subroutine.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Brennstoffeinspritzpumpe
in Form einer Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe 1
mit elektromagnetisch gesteuertem Rücklauf bzw.
Druckabbau, die eine Antriebswelle 2 aufweist, welche von
einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer teilweise im
Schnitt dargestellten Dieselbrennkraftmaschine
unter einem vorbestimmten Phasenverhältnis angetrieben
wird. Bei der Dieselbrennkraftmaschine
handelt es sich um eine 4-Zylinder-Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine.
Die Antriebswelle 2 betreibt eine Flügelrad Speisepumpe
4 (in Fig. 1 im Schnitt in einer Ebene gezeigt,
welche unter 90° zur Hauptebene der Figur liegt),
die über einen Brennstoffzuführanschluß 54 zugeführten Dieselbrennstoff
unter der Steuerung durch ein Überdruck-Steuerventil
58 mit einem mittleren Druck (der die Drehzahl der
Flügelradpumpe 4 und damit die Drehzahl der Antriebswelle 2
sowie der Dieselbrennkraftmaschine anzeigt) durch einen
Durchlaß 59 einer großen Brennstoffkammer 30 zuführt, die
in einem Gehäuse 24 der Brennstoffeinspritzpumpe 1 ausgebildet
ist; wenn es erforderlich ist, wird dabei der Brennstoff
aus der großen Brennstoffkammer 30 über einen Brennstoffrückführanschluß
56 zugelassen, der eine geeignete Drosselöffnung
enthält. An einem mittleren Teil der Antriebswelle
2 ist ein Signalrotor 6 befestigt, an dem eine Vielzahl von
Zähnen ausgebildet ist, während am rechten
Ende der Welle ein Kupplungsprofil 8 ausgebildet ist. An
einem nachfolgend beschriebenen Rollenring 14 im Gehäuse
24 ist ein elektromagnetischer Abnehmer 60 angebracht, der
den Zähnen des Signalrotors 6 gegeübersteht und beim
Vorbeilaufen der Zähne des Signalrotors 6 elektrische Signale
erzeugt, die die Winkelstellung der Antriebswelle 2
anzeigen. Ein zylindrischer Kolben 12 ist so angeordnet,
daß seine Mittelachslinie mit der Mittelachse der
Antriebswelle 2 übereinstimmt; am in der Figur linken Ende
des Kolbens 12 ist ein Kupplungsprofil ausgebildet, das mit
dem Kupplungsprofil 8 der Antriebswelle derart zusammenwirkt,
daß der Kolben 12 mit der Antriebswelle 2 drehend
gekoppelt ist, während er bezüglich der Antriebswelle 2 axial
frei bewegbar ist. Das in der Figur rechte zylindrische Ende
des Kolbens 12 ist in
eine zylindrische Bohrung eingesetzt, die in einem in das
Gehäuse 24 der Pumpe eingepaßten Nabenteil 11 ausgebildet
ist, und kann sich in dieser Bohrung frei verschieben und
drehen; Der Kolben 12 ist mittels einer Druckschraubenfeder
13, einer an einen Flanschteil 12a des Kolbens 12 angesetzten
Schulterscheibe 13a, zugehöriger Federaufnahmeelemente
und so weiter nach links gemäß Fig. 1 vorgespannt. Um
das in der Figur linke Ende des Kolbens 12 herum ist eine
Nockenplatte 10 befestigt, die sich als Einheit mit dem Kolben
dreht und deren linke Seite zu einer axialen kreisförmigen
Nockenfläche mit mehreren konvexen und konkaven Nockenteilen
ausgestaltet ist, von denen ein konvexer Nockenteil
in der Figur mit 10a bezeichnet ist. Der Rollenring 14, der
gemäß den vorangehenden Ausführungen den elektromagnetischen
Abnehmer 60 trägt, ist um das Kupplungsprofil 8 herum und
konzentrisch zu diesem drehbar am Gehäuse 24 der Brennstoffeinspritzpumpe
1 angebracht und mit mehreren Nockenrollen
16 versehen, die drehbar längs des Außenrandes
an der in der Figur rechten Seite des Rollenrings 14 angebracht sind
und gegen die Nockenplatte 10 stoßen, wobei die mittige
Drehachse einer jeden der Nockenrollen 16 sich radial senkrecht
zur Mittelachse der Antriebswelle 2 erstreckt. Die Anzahl
der Nockenrollen 16 und die Anzahl der konvexen Nockenteile
10a sind so gewählt, daß bei einer vollen Umdrehung
des Kolbens 12 und der Nockenplatte 10 in bezug auf den
Rollenring 14 durch die Wirkung der Nockenteile 10a
an den Rollen 16 eine axiale Hin- und Herbewegung des Kolbens
12 in einer Anzahl hervorgerufen wird, die gleich der Anzahl
der Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine ist. Daher sind
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Brennstoffeinspritzpumpe
1 für eine Vierzylinder-Dieselbrennkraftmaschine
ausgelegt ist, vier in gleichen Abständen angeordnete
Nockenrollen 16 und vier in gleichen Abständen angeordnete
konvexe Nockenteile 10a vorgesehen. Der
Rollenring 14 ist drehbar am Pumpengehäuse 24 angebracht
und hinsichtlich seiner Winkelstellung in bezug auf dieses
mittels eines Zeitgebers 18 veränderbar gesteuert, der schematisch
im Schnitt in einer Ebene dargestellt ist, die unter
90° zur Hauptebene der Figur liegt, und der einen Zeitgeberkolben
22, welcher verschiebbar in eine im Pumpengehäuse
24 ausgebildeten Bohrung eingesetzt ist, und einen Stift
20 aufweist, der radial an den Rollenring 14 angesetzt ist
und an seinem freien Ende mit dem Zeitgeberkolben 22 derart
in Eingriff steht, daß er verschwenkt wird und den Rollenring
14 drehend einstellt. Der Zeitgeberkolben 22 ist in
seiner axialen Richtung nach rechts in der Figur des Schnitts
durch die um 90° geschwenkte Ebene durch eine Druckschraubenfeder
26, die zwischen das in der Figur linke Ende des Zeitgeberkolbens
22 und das entsprechende Ende der Bohrung
gesetzt ist, sowie in der axialen Richtung nach links
durch den Ausgangsdruck der Flügelradpumpe 4 vorgespannt,
der über Durchlässe 57a und 57b einer Kammer 19 zugeführt
ist, die an dem in der Figur rechten Ende der Bohrung ausgebildet
ist. Auf diese Weise wird durch die axiale Bewegung
des Zeitgeberkolbens 22 nach links in der Figur die Drehzahl
der Kurbelwelle der Maschine angezeigt und der Rollenring 14
zu einer Drehung in der zur Drehrichtung der Antriebswelle 2
entgegengesetzten Richtung verstellt, so daß der Brennstoffeinspritzzeitpunkt
in einem Ausmaß vorverstellt wird, das
durch den Ausgangsdruck der Flügelradpumpe 4, d. h. durch
die Drehzahl der Kurbelwelle der Dieselbrennkraftmaschine
bestimmt ist. Diese grundlegende Brennstoff-Früheinspritzung
wird jedoch mittels eines elektromagnetischen Ventils 248
verändert, welches entsprechend einer
nachfolgend beschriebenen selektiven Steuerung durch
eine Steuerschaltung 62 eine bestimmte
Menge des Brennstoffs aus der Kammer 19 austreten läßt; dies
ermöglicht es, mit der Steuerschaltung 62 den
tatsächlichen Zünd- bzw. Einspritzzeitpunkt so zu ändern,
daß er mit einem angestrebten Bezugs-Zündzeitpunkt bzw. Einspritzzeitpunkt
übereinstimmt, worauf nachfolgend
noch näher eingegangen wird.
An der in Fig. 1 rechten Seite der Brennstoffeinspritzpumpe
1 ist in das Gehäuse 24 ein Block 28 eingesetzt, in
den der Nabenteil 11 eingepaßt ist. Ein Brennstoffdurchlaß
32 führt von der großen Brennstoffkammer 30 zu einer im
Block 28 ausgebildeten Brennstoffzwischenkammer 32a, von der
ein Durchlaß 44 zu einer Brennstoffzuführöffnung 44a führt,
welche in der Seitenfläche der zylindrischen Bohrung im
Nabenteil 11 mündet, in der sich der Kolben 12 hin- und herbewegt.
Ein elektromagnetisches Ventil 34 dient zum Absperren
des Brennstoffs, wobei ein Ventilglied 36 des Ventils
34 derart gestaltet und angeordnet ist, daß dann, wenn eine
(nicht gezeigte) Solenoidwicklung des elektromagnetischen
Ventils 34 mit Strom gespeist wird,
das Ventilglied 36 sich gemäß der Figur nach oben von einem
oberen Ende des Durchlasses 44 bzw. einem Ventilsitz 36a
weg bewegt, wodurch das obere Ende geöffnet
und eine Verbindung zwischen dem Durchlaß 32 und dem
Durchlaß 44 gebildet wird. Wird dagegen
die Solenoidwicklung dieses elektromagnetischen Ventils 34
für die Brennstoffabsperrung nicht mit
Strom gespeist, bewegt sich das Ventilglied 36
unter der Wirkung einer (nicht gezeigten) Feder nach unten
zu dem Ventilsitz 36a am oberen Ende des Durchlasses 44
und sperrt diesen ab, wodurch die Verbindung zwischen
dem Durchlaß 32 und dem Durchlaß 44 unterbrochen wird.
An der äußeren zylindrischen Seite am rechten Ende des Kolbens
12 sind mehrere axial verlaufende Nuten 42 ausgebildet,
die in gleichen Abständen um den Kolben 12 herum angeordnet
sind und dessen Stirnseite erreichen, wobei die Anzahl der
Nuten 42 gleich der Anzahl der Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine
ist und die Nuten 42 so angeordnet sind, daß entsprechend
der Drehung und Hin- und Herbewegung des Kolbens 12
zeitweilig einer der Nuten 42 mit der Brennstoffzuführöffnung
44a in Deckung kommt. Längs der Achse des Kolbens 12 ist
eine mittige axiale Bohrung 52a ausgebildet, deren eines Ende an
der rechten Stirnseite des Kolbens 12 offen ist und deren
anderes Ende in einer seitlichen Schlitzöffnung 52 mündet,
welche an der äußeren zylindrischen Seite des mittleren
Teils des Kolbens 12 ausgebildet ist. Im Block 28 sind
mehrere Auslaßventile 48 angebracht, deren
Anzahl gleich der Anzahl der Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine
ist (wobei in Fig. 1 zur Vereinfachung nur eines der
Auslaßventile 48 mit dessen zugehörigen Vorrichtungen gezeigt
ist). Der Einlaß des jeweiligen Auslaßventils 48
wird mit dem Dieselbrennstoff selektiv über einen Durchlaß
50 gespeist, welcher zu einer Brennstoffaufnahmeöffung 52b
führt, die in der Seite der zylindrischen Bohrung
im Nabenteil 11 mündet, in der sich der Kolben 12 hin- und
herbewegt. Die Brennstoffaufnahmeöffnungen 52b für die Auslaßventile
48 sind in gleichen Abständen um den Kolben 12
herum in einer Anzahl angeordnet, die gleich der Anzahl der
Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine, d. h. bei diesem
Ausführungsbeispiel gleich "4" ist. Jedes der Auslaßventile
48 ist über eine Hochdruck-Brennstoffleitung 202 mit
einem Brennstoffeinspritzventil 268 verbunden, das in einen
entsprechenden Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine eingesetzt
ist und diesem den Dieselbrennstoff unter hohem Druck
in geeigneter Menge und unter geeigneter Zeitsteuerung
zuführt. Die seitliche Schlitzöffnung 52 ist derart
angeordnet, daß sie gleichfalls entsprechend der Drehung
und Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 zeitweilig mit der
einen oder anderen der Brennstoffaufnahmeöffnungen 52b übereinstimmt.
Zwischen dem rechten Ende des Kolbens 12 und einem elektromagnetischen
Ventil 38 für die Brennstoffrückführung bzw.
Druckentlastung, das in den Block 28 eingesetzt ist und das
Ende der zylindrischen Bohrung im Nabenteil 11 abschließt,
in der sich der Kolben 12 hin- und herbewegt, ist in Zusammenwirkung
mit der zylindrischen Seite dieser
Bohrung, den Rändern der Nuten 42 und dem Ende der mittigen
axialen Bohrung 52a im Kolben 12 eine Hochdruckkammer
40 ausgebildet, wobei die Bohrung 52a im Kolben 12 mit dieser
Hochdruckkammer 40 in Verbindung steht. Das elektromagnetische
Ventil 38 für die Brennstoffrückführung bzw. Druckentlastung
steuert das Austreten des
Brennstoffs aus der Hochdruckkammer 40. Ein Brennstoffablaß
bzw. Rücklaufdurchlaß 46 dieses elektromagnetischen Ventils
38 für die Druckentlastung steht über einen im Nabenteil
11 ausgebildeten Zwischendurchlaß 45 mit der großen Brennstoffkammer
30 in Verbindung.
Das elektromagnetische Ventil 38 für die Druckentlastung
hat ein Gehäuse 303, in dem der vorstehend genannte Rücklaufdurchlaß
46 ausgebildet ist und in das ein Eisenkern 307
mit einer elektromagnetischen Wicklung 305
eingesetzt ist. In eine zylindrische Bohrung 309 verhältnismäßig
großen Durchmessers, die im Ventilgehäuse 303 ausgebildet
ist, ist ein zylindrisches Ventilelement 302 derart
eingesetzt, daß es längs seiner Achse hin- und herbewegbar
ist. Das Ventilelement 302 hat am linken Ende eine verhältnismäßig
dünne Spitze 306, die mit einer in einen Ventilsitz
308 ausgebildeten Öffnung derart zusammenwirkt,
daß je nachdem, ob das Ventilelement 302 gegen die Öffnung
geschoben wird oder nicht, die Spitze die Öffnung schließt
oder öffnet. Zwischen den Eisenkern 307 und das rechte Ende
desn Ventilelements 302 ist eine Druckschraubenfeder 304 eingesetzt,
die das Ventilelement 302 nach links in Fig. 7
zur Öffnung im Ventilsitz 308 hin vorspannt. Der
Raum rechts vom Ventilsitz 308 steht mit dem stromauf
gelegenen Ende des Rücklaufdurchlasses 46 in Verbindung,
während die in der Figur linke Seite des Ventilsitzes
308 die rechte Seite der Hochdruckkammer 40 bildet.
Wenn der Wicklung 305 kein Strom zugeführt
wird, wird der Eisenkern 307 nicht magnetisiert und das Ventilelement
302 durch die Druckschraubenfeder 304 nach links
gedrückt, so daß das Ende bzw. die Spitze 306 des Ventilelements
302 die Öffnung im Ventilsitz 308 verschließt
und dadurch die Hochdruckkammer 40 gegenüber dem Rücklaufdurchlaß
46 abdichtet. Wenn dagegen der Wicklung
305 Strom zugeführt wird, wird
der Eisenkern 307 magnetisiert und unter Überwindung der Vorspannkraft
der Druckschraubenfeder 304 das Ventilelement 302
gegen die Vorspannkraft nach rechts gezogen, so daß das Ende
bzw. die Spitze des Ventilelements 302 die Öffnung im Ventilsitz
308 freigibt und damit ein Durchlaß von der Hochdruckkammer
40 zum Rücklaufdurchlaß 46 geöffnet wird, was
eine Druckverminderung in der Hochdruckkammer 40 ermöglicht.
Das Auslaßventil 48 ist über die Leitung 202 mit dem Brennstoffeinspritzventil
268 verbunden, das in einen der Zylinder
der Dieselbrennkraftmaschine eingebaut ist. Tatsächlich
ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Brennstoffeinspritzventil
in eine Vorkammer 273 für diesen Zylinder eingebaut.
In diese Vorkammer 273 sind auch eine Glühkerze 270 und ein
Zündungserfassungssensor 272 für die Ermittlung des Beginns
der Verbrennung des Brennstoffs in der Vorkammer 273 eingebaut,
wobei die Glühkerze 270 und der Sensor 272 in diese Vorkammer 273
hineinragen. Der Sensor 272 weist einen Lichtwellenleiter
zur Übertragung von Licht aus der Vorkammer 273 heraus
und einen (nicht gezeigten) Fototransistor zur Umsetzung
des aus der Vorkammer 273 heraus übertragenen
und den Beginn der Verbrennung anzeigenden
Lichtsignals in ein elektrisches Ausgangssignal auf.
Ferner liefert ein Fahrpedalbetätigungs-Sensor 274 ein elektrisches
Ausgangssignal, das das Ausmaß des Niederdrückens
des Fahrpedals, d. h. die Maschinenlast
darstellt. Ein Ansaugdruck-Sensor 276 liefert
ein elektrisches Ausgangssignal, das den Druck im
Ansaugverteiler der Dieselbrennkraftmaschine angibt. Ein
Wassertemperatur-Sensor 278 liefert ein elektrisches Ausgangssignal,
das die Temperatur des Kühlwassers der Dieselbrennkraftmaschine
angibt. Die Zuführung elektrischer Energie
zur Glühkerze 270 wird mittels eines Vorglührelais
280 gesteuert. Ein Signalrotor 284 ist an der Kurbelwelle
der Dieselbrennkraftmaschine befestigt und mit einem Vorsprung
285 versehen, der beim Umlauf der Kurbelwelle ein
Ausgangssignal eines Totpunkt-Sensors 286 hervorruft, wenn
der Vorsprung am Sensor 286 vorbeiläuft, wobei das Vorbeilaufen
des Vorsprungs 285 am Sensor 286 anzeigt, daß
bei einem bestimmten Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine
die Hubbewegung an oder nahe dem oberen Totpunkt abläuft.
Die elektrischen Ausgangssignale des Sensors 60 der
Brennstoffeinspritzpumpe 1, des Zünderfassungs-Sensors 272,
des Fahrpedalbetätigungs-Sensors 274, des Ansaugdruck-
Sensors 276, des Wassertemperatur-Sensors 278 und des
Totpunkt-Sensors 286 werden in eine Eingangsstufe eines im
einzelnen nicht gezeigten Mikrocomputers eingegeben, der in
die Steuerschaltung 62 für die Brennstoffeinspritzpumpe 1
eingebaut ist. Von einer Ausgangsstufe des Mikrocomputers
werden das Vorglührelais 280 und die Solenoide des elektromagnetischen
Ventils 34 für die Brennstoffabsperrung
gespeist. Dieser Mikrocomputer hat eine Zentraleinheit (CPU),
einen Festspeicher (ROM), einen Schreib/Lesespeicher bzw.
Arbeitsspeicher (RAM) und so weiter sowie auch einen
von der Zentraleinheit gesteuerten Analog/
Digital- bzw. A/D-Wandler, der
die Ausgangssignale der Sensoren 274,
275 und 278 in digitale Signale umsetzt. Im Festspeicher
sind beständig ein Steuerprogramm bezüglich der Brennstoffeinspritzmenge
usw., das eine nachfolgend beschriebene
Subroutine enthält, sowie verschiedenerlei Konstanten und
andere Daten einschließlich einer Tabelle von Brennstoffeinspritzzeitpunkten
(oder Rücklauf- bzw. Entlastungswinkeln),
ermittelt aus der Brennstoffeinspritzmenge
und der Maschinendrehzahl, gespeichert.
Entsprechend diesen Signalen führt die Steuerschaltung
62 die Steuerung der Brennstoffeinspritzmenge
und anderer Werte auf die nachstehend beschriebene
Weise dadurch aus, daß sie den elektromagnetischen Ventilen
34 und 38 elektrische Steuersignale zuführt.
Nachstehend wird näher auf die Arbeitsweise der Brennstoffeinspritzpumpe 1 während
des Betriebs der Dieselbrennkraftmaschine eingegangen.
Wenn die Maschine läuft und deren (nicht gezeigte) Kurbelwelle
sich dreht, dreht sich im Gleichlauf in einem
vorbestimmten Phasenverhältnis hierzu die Antriebswelle
2 (bei diesem Ausführungsbeispiel mit der halben
Kurbelwellendrehzahl, da dieses Ausführungsbeispiel
der Brennstoffeinspritzpumpe für eine Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine ausgelegt
ist), so daß die Flügelradpumpe 4 angetrieben und der Brennstoff,
der auf den Ausgangsdruck der Flügelradpumpe 4 gebracht
wird, welcher ein Maß für die Drehzahl der Antriebswelle
2 und der Kurbelwelle der Maschine ist, in die Kammer
30 und in die Brennstoffdurchlässe 32 und 44 befördert wird.
Ferner wird der Brennstoff auch in die Verstellungs-Kammer
19 des Zeitgebers 18 befördert, so daß der Zeitgeberkolben
22 um eine der Drehzahl der Maschine entsprechende Strecke
nach links in der Figur (im Schnitt in der 90°-Ebene) versetzt
wird, wodurch der Rollenring 14 und die daran angebrachten
Rollen 16 in einem dementsprechenden Ausmaß aus
ihren anfänglichen Drehstellungen in bezug auf das Gehäuse
24 heraus in der zur Drehrichtung der Antriebswelle 2 entgegengesetzten
Richtung verdreht werden. Da sich hierbei die Antriebswelle
2 und der Kolben 12 im Gleichlauf drehen und
auch die Nockenplatte 10 umläuft, bewegen sich die konvexen
Nockenteile bzw. Nockenvorsprünge 10a an den Rollen 16
auf und ab, so daß unter geeigneter Zeitsteuerung, die durch
die Drehstellung des Rollenrings 14 bestimmt ist, der Kolben
12 gegen die Vorspannungskraft der Druckschraubenfeder 13
nach links und rechts in der Figur hin- und herbewegt wird,
wobei sich der Kolben 12 auch in Übereinstimmung
mit der Drehzahl der Dieselbrennkraftmaschine
dreht, d. h. im Falle einer Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine
bei jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Maschine
eine volle Umdrehung ausführt. Wenn während des Laufs
der Dieselbrennkraftmaschine der Haupt-Fahrschalter oder
Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist, wird dem elektromagnetischen
Ventil 34 für die Brennstoffabsperrung elektrischer
Strom zugeführt, so daß das Ventilglied
36 vom Ventilsitz 36a abgehoben und
der Brennstoffdurchlaß 32 mit dem Brennstoffdurchlaß 44 in
Verbindung gebracht wird. Wenn daher bei einem jeweiligen
Linkshub bzw. Saughub des Kolbens 12 eine der Nuten 42 mit
der Brennstoffzuführöffnung 44a übereinstimmt, die in die
Seite der zylindrischen Bohrung im Nabenteil 11 mündet,
wird aus der Kammer 30 über die Brennstoffdurchlässe
32 und 44 Dieselbrennstoff unter verhältnismäßig niedrigem
Druck in die Hochdruckkammer 40 gesaugt.
Wenn sich danach der Kolben 12 beim anschließenden
Kompressionshub nach rechts bewegt, ist durch die Drehung
des Kolbens 12 die eine der Nuten 42 nicht länger in Deckung
mit der Brennstoffzuführöffnung 44a, so daß der Rückfluß
des Dieselbrennstoffs zum Durchlaß 44 verhindert wird.
Ferner kommt gleichfalls entsprechend der Drehung des Kolbens
12 nunmehr die seitliche Schlitzöffnung 52 in Deckung
mit einer entsprechenden Öffnung der Brennstoffaufnahmeöffnungen
52b, so daß der Dieselbrennstoff, der nun durch die
Rechtsbewegung des Kolbens 12 in der Hochdruckkammer 40 komprimiert
wird, über die Bohrung 52a und die seitliche Schlitzöffnung
52 zum entsprechenden Auslaßventil 48 geleitet
und über dieses Auslaßventil 48 in den zugehörigen Zylinder
der Maschine eingespritzt wird, was der an sich bekannten
Verteilerfunktion der Brennstoffeinspritzpumpe 1 entspricht.
Diese Kompression des Dieselbrennstoffs in der
Hochdruckkammer 40 sowie das Einspritzen des Brennstoffs
über das Auslaßventil 48 finden jedoch nur dann statt, wenn
die Wicklung 305 des elektromagnetischen Ventils 38 nicht
mit Strom gespeist wird und
das Ventil 38 geschlossen ist, so daß die Verbindung zwischen
der Hochdruckkammer 40 und dem Auslaß bzw. Rücklaufdurchlaß
46 unterbrochen ist. Wenn dagegen der Wicklung
305 des Ventils 38 elektrischer Strom für die Betätigung
zugeführt wird, wird
die Spitze des Ventilelements 302 aus der Öffnung im
Ventilsitz 308 heraus bewegt und die Öffnung
freigegeben. Auf diese Weise kommt die Hochdruckkammer 40 mit
dem Rücklaufdurchlaß 46 in Verbindung, so daß der
komprimierte Dieselkraftstoff aus der Hochdruckkammer 40
zu der mit dem Rücklaufdurchlaß 46 in Verbindung stehenden
großen Brennstoffkammer 30 zurückgeleitet und damit die
Brennstoffeinspritzung beendet bzw. unterbrochen wird.
Bei normalem Lauf der Dieselbrennkraftmaschine führt
während eines jeden Brennstoffeinspritzhubs des Kolbens 12
die Steuerschaltung 62 entsprechend den
die Maschinenbetriebsparameter betreffenden Signalen
von den verschiedenen Sensoren dem elektromagnetischen
Ventil 38 für die Brennstoffrückführung bzw. Druckentlastung
zu einem geeigneten Zeitpunkt elektrischen Strom
zu, so daß sich das Ventil 38 öffnet und eine weitere
Brennstoffeinspritzung während dieses Kolbenhubs verhindert
wird. Auf diese Weise wird die Menge des der Dieselbrennkraftmaschine
durch Einspritzung zugeführten Brennstoffs
gesteuert. Diese Funktion der Steuerschaltung
62 hinsichtlich der Druckentlastung der Hochdruckkammer 40
zu einem geeigneten Zeitpunkt ist analog der Funktion eines
Entlastungsrings bei einer herkömmlichen mechanischen Diesel-Brennstoffeinspritzpumpe.
Wenn die Dieselbrennkraftmaschine
angehalten werden soll, schaltet die Bedienungsperson
den Haupt-Fahrschalter des Fahrzeugs aus. Dadurch wird sofort
die Zufuhr elektrischer Energie zu dem elektromagnetischen
Ventil 34 für die Brennstoffabsperrung beendet, so
daß sich dessen Ventilglied 36 durch die Kraft seiner (nicht
gezeigten) Vorspannungsfeder gegen den Ventilsitz 36a legt
und die Verbindung zwischen den Brennstoffdurchlässsen 32
und 44 unterbrochen wird. Somit endet die Zufuhr von
Brennstoff zur Dieselbrennkraftmaschine, welche infolgedessen
schnell anhält.
Anhand der Ablaufdiagramme der Fig. 2 und 3 wird
nachstehend beschrieben, wie der in der Steuerschaltung 62
enthaltene Mikrocomputer die bei einem Einspritzvorgang
in den jeweiligen Zylinder der Maschine eingespritzte
Brennstoffmenge, d. h. den Zeitpunkt für das Einschalten
des elektromagnetischen Ventils 38 zur Druckentlastung und
damit zum Beenden des jeweiligen Brennstoffeinspritzvorgangs,
bestimmt und das elektromagnetische
Ventil 34 für die Brennstoffabsperrung steuert, um eine
ausfallsichere Funktion der Dieselbrennkraftmaschine
im Falle einer Funktionsstörung der Brennstoffeinspritzpumpe
und im Falle einer abnormalen Brennstoffeinspritzmenge zu
erzielen.
Fig. 2 zeigt das Ablaufdiagramm für das Brennstoffeinspritzsteuerungs-
Hauptprogramm dieses Mikrocomputers. Bei
einem Schritt 100 dieses Programms wird aus der Maschinendrehzahl
NE und einem mittels des Sensors 274 erfaßten Fahrpedal-
Öffnungsausmaß ACCP eine Grund-Brennstoffeinspritzmenge
Q folgendermaßen berechnet: Im Leerlaufbereich wird
die Brennstoffeinspritzmenge QIDLE=KI-NE/KIC bestimmt,
wobei KI=1,75 · ACCP+79,0 sowie KIC=10 gilt. Im Teillastbereich
und Voll-Lastbereich wird die Brennstoffeinspritzmenge
QPART=KPA-NE/KPB bestimmt, wobei, wenn ACCP
zwischen 0% und 20% liegt, für KPA=1,56 · ACCP+20 und KPB=1,94 · ACCP
+50 gilt, während, wenn ACCP zwischen 20% und 100% liegt, für
KPA=1,314 · ACCP+45 und KPB=2,18 · ACCP+45,2 gilt.
Auf diese Weise dient der Programmschritt 100 als
Brennstoffmengen-Berechnungseinrichtung.
Danach wird bei einem Schritt 102 des Programms aus der
vorliegenden Maschinendrehzahl NE und der erwünschten
bzw. Soll-Brennstoffeinspritzmenge Q ein Rücklauf- bzw. Entlastungswinkel
THETA durch Interpolation aus einer im
Festspeicher des Mikrocomputers gespeicherten Tabelle berechnet,
in der THETA als Funktion der Maschinendrehzahl NE
und der Soll-Brennstoffeinspritzmenge Q aufgelistet ist.
(Obgleich wie im Falle einer mechanischen Brennstoffeinspritzpumpe
mit einem Entlastungsring hierbei vom Zeitpunkt
der Rückführung des Brennstoffs aus der Hochdruckkammer
40, d. h. dem Brennstoffeinspritzungs-Endzeitpunkt
gesprochen wird und dieser als sog. Entlastungswinkel THETA
berechnet wird, erfolgt diese Rückführung bzw. Entlastung
natürlich auf elektronische Weise.) Wenn später der Kurbelwellenwinkel
gleich diesem Entlastungswinkel THETA wird,
wird bei einem Schritt 109 dieses Hauptprogramms das elektromagnetische
Ventil 38 zur Druckentlastung eingeschaltet
und das Einspritzen des Dieselbrennstoffs in die Brennkammer
durch die Druckentlastung bzw. Rückführung des Brennstoffs
in der Hochdruckkammer 40 beendet.
Sodann wird bei einem Schritt 104 eine Bezugsbrenndauer
TB, die die Soll-Verbrennungsdauer
in der Brennkammer darstellt, aus den bestehenden
Werten der Maschinendrehzahl NE und der Soll-Brennstoffeinspritzmenge
Q durch Interpolation einer gleichfalls im
Festspeicher des Mikrocomputers gespeicherten Tabelle berechnet,
in der TB als Funktion der Maschinendrehzahl und
der Soll-Brennstoffeinspritzmenge aufgelistet ist. Somit
dient dieser Programmschritt 104 als Bezugsbrenndauer-
Berechnungseinrichtung.
Danach wird bei einem Schritt 106 ermittelt, ob der
Wert einer Zählungsvariablen C größer als oder gleich beispielsweise
"4" ist oder nicht; falls die Antwort "NEIN"
ist, was anzeigt, daß noch kein abnormales Zünden ermittelt
worden ist, schreitet das Steuerprogramm zum Schritt 109
weiter; wenn jedoch die Antwort "JA" ist, was anzeigt, daß
nun sicher ein abnormales Zünden auftritt (siehe Einstellung
und Aufstufung der Variablen C bei der Subroutine nach Fig. 3),
schreitet das Steuerprogramm zu einem Schritt 108 weiter,
bei dem dem Solenoid des elektromagnetischen Ventils
34 ein Sperrsignal für die Brennstoffabsperrung zugeführt
wird, wodurch die Dieselbrennkraftmaschine sicher und wirkungsvoll
außer Betrieb gesetzt bzw. angehalten wird.
Gemäß vorstehender Beschreibung wird dann, wenn der
Kurbelwellenwinkel gleich dem Entlastungswinkel THETA wird,
beim Schritt 109 das elektromagnetische Ventil 38 für
die Druckentlastung eingeschaltet und damit das Einspritzen
des Dieselbrennstoffs in die Brennkammer beendet. Sodann
wird bei einem Schritt 11 ein Sollwert für den Zündzeitpunkt
aus den gegenwärtig bestehenden Werten der Maschinendrehzahl
NE und der Soll-Brennstoffeinspritzmenge Q
durch Interpolation aus
einer gleichfalls im Festspeicher des Mikrocomputers
gespeicherten Tabelle, in der der Zündzeitpunkt gegen die
Maschinendrehzahl und die Soll-Brennstoffeinspritzmenge aufgelistet
ist, oder durch Heranziehen einer Berechnungsgleichung
berechnet. Daraufhin wird bei einem Schritt 113
ein Korrekturwert für den Zündzeitpunkt aus der Differenz
zwischen dem im Schritt 111 berechneten Soll-Zündzeitpunkt
und einem bei einem Schritt 114 der Unterbrechungs-
Subroutine nach Fig. 3 ermittelten Ist-Zündzeitpunkt berechnet.
Schließlich wird bei einem Schritt 115 ein Ausgangssignal
an das elektromagnetische Zeitsteuerungs-Ventil 248
in der Weise abgegeben, daß der Ist-Zündzeitpunkt mit dem
Soll-Zündzeitpunkt in Übereinstimmung gebracht wird. Einzelheiten
dieses Steuerungsvorgangs sind nicht gezeigt,
können aber aufgrund dieser Beschreibung vom Fachmann
leicht hinzugefügt werden. Danach kehrt das Hauptprogramm
zu der Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge zurück.
In Fig. 3 ist das Ablaufdiagramm einer Zündsignalunterbrechungs-
Subroutine für den in der Steuerschaltung 62 enthaltenen
Mikrocomputer gezeigt. Diese Subroutine wird bei
einer Unterbrechung ausgeführt, die jeweils entweder beim
Anstieg oder beim Abfall des Ausgangssignals des Zündungs-
Sensors 272 auftritt, d. h. sowohl beim Beginn als
auch beim Ende eines jeden Verbrennungsvorgangs in der
Brennkammer. Bei dieser Zündsignalunterbrechungs-Subroutine
wird zuerst bei einem Schritt 110 ermittelt, ob der Wert
einer Kennung F, der gemäß den weiteren Ausführungen auf
"0" oder "1" gehalten wird, um jeweils anzuzeigen, ob in
der Brennkammer soeben eine Verbrennung stattfindet,
zum gegenwärtigen Zeitpunkt "1" ist oder nicht. Falls
der Wert dieser Kennung F "1" ist, was anzeigt, daß
bis zu diesem Unterbrechungszeitpunkt noch keine Verbrennung
erfolgt ist und daher diese Unterbrechung durch den Beginn
der Verbrennung (die Zündung) gemäß der Erfassung durch
den Sensor 272 aufgetreten ist, schreitet das Programm zu
einem Schritt 112 weiter, bei dem der Inhalt eines Aufnahme-
bzw. Erfassungsregisters ICR, das den Wert des soeben bestehenden
Unterbrechungszeitpunkts speichert, in eine Speicherstelle
A des Arbeitsspeichers des Mikrocomputers eingespeichert
wird. Sodann wird beim Schritt 114 der
Ist-Zündzeitpunkt als Differenz zwischen
diesem Unterbrechungszeitpunkt und dem
Zeitpunkt der Abgabe des Signals aus dem Totpunkt-Sensor 286
berechnet (dieser Ist-Zündzeitpunkt wird im Schritt 113
des vorangehend beschriebenen Hauptprogramms herangezogen);
danach wird bei einem Schritt 116 die Kennung F auf "0" geschaltet,
um die soeben in der Brennkammer ablaufende Verbrennung
anzuzeigen, und die Unterbrechungs-Subroutine beendet.
Falls dagegen im Schritt 110 der bestehende
Wert der Kennung F als "0" ermittelt wird, was anzeigt,
daß bis zu diesem Unterbrechungszeitpunkt in der
Brennkammer die Verbrennung stattgefunden hat und daher
diese Unterbrechung auf dem Ende der Verbrennung (Zündung)
gemäß der Erfassung durch den Sensor 272 beruht, schreitet
das Programm zu einem Schritt 118 weiter, bei dem der Inhalt
des Erfassungsregisters ICR, das wie zuvor den Wert des
soeben bestehenden Unterbrechungszeitpunkts speichert in eine
weitere Speicherstelle B des Arbeitsspeichers des Mikrocomputers
eingespeichert wird. Daraufhin wird bei einem
Schritt 120 als Differenz zwischen den Werten in den Speicherstellen
B und A, in welchen jeweils die Zeitpunkte der
Beendigung bzw. des Beginns dieses Verbrennungsvorgangs eingegeben
worden sind, eine Ist-Brenndauer T berechnet, während
welcher dieser soeben beendete Verbrennungsvorgang
tatsächlich abgelaufen ist. Danach wird bei einem Schritt
122 ermittelt, ob diese Ist-Brenndauer T länger als die Bezugsbrenndauer
TB ist, die im Schritt 104 des vorstehend
beschriebenen Hauptprogramms berechnet worden ist und
die Zeitdauer angibt, während welcher diese Verbrennungsvorgang
abgelaufen sein sollte (wobei der Wert TB vorteilhaft
um eine bestimmte Größe vergrößert werden kann,
um unvermeidbare geringe Fehler zuzulassen). Wenn T nicht
größer als TB ist, wird daraus geschlossen, daß die Verbrennung
richtig abgelaufen ist und das Programm schreitet
zu einem Schritt 124 weiter, bei dem der Wert der Zählungsvariablen
C auf "0" eingestellt wird. Sodann schreitet das
Programm zu einem Schritt 128 weiter, bei dem die Kennung
F auf "1" eingestellt wird, um anzuzeigen, daß gegenwärtig
in der Brennkammer keine Verbrennung stattfindet. Damit endet
diese Unterbrechungs-Subroutine. Falls dagegen im
Schritt 122 ermittelt wird, daß die Ist-Brenndauer
T länger als die Bezugsbrenndauer TB ist, schreitet
das Programm zu einem Schritt 126 weiter, bei dem der Zählungswert
bzw. die Zählungsvariable C um "1" aufgestuft
wird, woraufhin das Programm zum Schritt 128 für die
Umschaltung der Kennung F und dann zur Rückkehr aus der
Subroutine fortschreitet.
Falls daher bei diesem Ausführungsbeispiel für vier aufeinanderfolgende
Verbrennungsvorgänge im Schritt 122 ermittelt
wird, daß die Ist-Brenndauer im Vergleich zur
Bezugsbrenndauer TB zu lang ist (was insbesondere
dann geschehen könnte, wenn die Bezugsbrenndauer
TB "0" ist, d. h. die Maschine nicht laufen soll),
erreicht der Zählungswert bzw. die Zählungsvariable C den
Wert "4", woraufhin im Schritt 106 des Hauptprogramms
gemäß der vorangehenden Beschreibung das Programm zum
Schritt 108 fortschreitet, bei dem das elektromagnetische
Ventil 34 zur Brennstoffabsperrung betätigt wird, um auf
sichere Weise den Brennstoff-Fluß zur Dieselbrennkraftmaschine
abzustellen und dadurch die Maschine sicher anzuhalten.
Daher dient diese Funktion bei dieser Routine dazu,
zuverlässig ein Weiterlaufen der Dieselbrennkraftmaschine
bei abnormaler Verbrennung dann zu verhindern,
wenn in der Brennkammer der Maschine die Verbrennung
länger anhält bzw. fortgesetzt wird als sie sollte (also
beispielsweise eine Verbrennung auftritt, obwohl keine Verbrennung
stattfinden sollte).
Die Brennstoffeinspritzung wird somit beendet,
wenn ermittelt wird, daß die
Ist-Brenndauer gemäß der Berechnung aus Messungen mittels
der Vorrichtung zum Erfassen des Beginns und Endes eines
Verbrennungsvorgangs nicht mit der berechneten
Bezugsbrenndauer übereinstimmt. Auf diese Weise
wird verhindert, daß in die Dieselbrennkraftmaschine
zu viel Brennstoff eingespritzt wird und
infolgedessen die Maschine überdreht wird. Wenn
die Dieselbrennkraftmaschine zum Stillstand kommen
soll, wobei in diesem Fall natürlich die Bezugsbrenndauer
"0" ist, wird, wenn die Vorrichtung zum Erfassen
des Beginns und Endes eines Verbrennungsvorgangs tatsächlich
bei diesem Vorgang noch eine ausgeprägte Verbrennung erfaßt,
auf gleichartige Weise die Brennstoffeinspritzung in die
Maschine beendet und damit die Maschine sicher angehalten.
Auf diese Weise ist die Brennstoffeinspritzpumpe
ausfallsicher.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Dieselbrennkraftmaschine
nicht angehalten, bevor nicht vier aufeinanderfolgende
Verbrennungsvorgänge länger angedauert haben
als sie sollten, jedoch erfolgt diese Zählung nur, um gänzlich
sicherzustellen, daß in der Brennkammer ein abnormale
Verbrennung aufgetreten ist, so daß diese Zählung auch entfallen
und die Maschine nach nur einem einzigen Auftreten einer
übermäßig langen Verbrennung angehalten werden könnte. Weiterhin
ist die Erfindung auch bei einer
üblichen mechanischen Diesel-Brennstoffeinspritzpumpe anwendbar,
bei der ein jeweiliger Brennstoffeinspritzvorgang
statt mittels eines elektromagnetischen Ventils wie
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Entlastungsring
beendet wird.
Claims (4)
1. Brennstoffeinspritzpumpe für Dieselbrennkraftmaschinen,
mit einer Einspritzmengen-Berechnungseinrichtung zur Berechnung
einer geeigneten Brennstoffeinspritzmenge je
Maschinentakt, einer Einspritzvorrichtung zur Einspritzung
einer Brennstoffmenge je Maschinentakt, die im wesentlichen
gleich der von der Einspritzmengen-Berechnungseinrichtung
bestimmten Brennstoffeinspritzmenge ist, einer
Abstellvorrichtung zur Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung
und einer Schalteinrichtung zur Betätigung der
Abstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bezugsbrenndauer-
Berechnungseinrichtung (62; 104) zur Berechnung
einer Bezugsbrenndauer (TB), die im wesentlichen
die Soll-Verbrennungsdauer bei einem Maschinentakt darstellt,
eine Detektoreinrichtung (272), die im wesentlichen
Beginn und Ende der Verbrennung bei einem Maschinentakt
erfaßt, und eine Istbrenndauer-Berechnungseinrichtung
(62; 120), die aus der von der Detektoreinrichtung
ermittelten Information über Beginn und Ende der Verbrennung
die tatsächlich bei einem Maschinentakt annähernd
aufgetretene Istdauer (T) der Verbrennung berechnet, vorgesehen
sind, und daß die Schalteinrichtung (62; 106, 108;
122) die Abstellvorrichtung (34) in Abhängigkeit von einem
Vergleich der berechneten Istbrenndauer (T) mit der berechneten
Bezugsbrenndauer (TB) zur Unterbrechung der
Brennstoffeinspritzung betätigt, wenn die berechnete Istbrenndauer
länger als die berechnete Bezugsbrenndauer ist.
2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vergleich der berechneten Istbrenndauer
(T) mit der berechneten Bezugsbrenndauer (TB) für
eine Vielzahl (C) aufeinanderfolgender Verbrennungszyklen
durchgeführt wird, bevor die Schalteinrichtung (62; 106,
108; 122) die Abstellvorrichtung (34) zur Unterbrechung
der Brennstoffeinspritzung betätigt.
3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Recheneinrichtung (62; 114) zur Berechnung
eines Istzündzeitpunkts aus der von der Detektoreinrichtung
(272) zur Ermittlung von Beginn und Ende der Verbrennung
abgegebenen Information.
4. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet
durch eine Sollzündzeitpunkt-Berechnungseinrichtung
(62; 111) zur Berechnung eines Sollzündzeitpunkts und
durch eine Stellvorrichtung (18) zur Einstellung des tatsächlichen
Zündzeitpunkts in Abhängigkeit vom Vergleich
des berechneten Sollzündzeitpunkts mit dem berechneten
Istzündzeitpunkt.
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