DE3632540A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer eine diesel-brennkraftmaschine in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen dieser Art wird bei Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine, das ist, wenn das "Gas" beispielsweise bei Talfahrt oder zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs ganz weggenommen, die Förderung der Kraftstoffein­ spritzmengen auf Null zurückgenommen wird. Dadurch entsteht bei Die­ sel-Motoren wegen der im Vergleich zu Otto-Motoren höheren Kompres­ sionsarbeit eine wesentlich höhere Schleppleistung. Das entsprechend hohe Schleppmoment führt beim darauffolgenden "Gasgeben" zu einem Lastschlag und eventuell zu Fahrzeugruckeln.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch eine dreh­ zahlabhängige Restfördermengenbegrenzung das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs wesentlich verbessert wird, insbesondere da die Größe der Restfördermengen drehzahlabhängig nachgeführt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange­ gebenen Lösung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffein­ spritzpumpe mit einer Einrichtung zur Restfördermengenbegrenzung vereinfacht im Schnitt und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Restmengenbegrenzung vereinfacht in Seitenan­ sicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Im Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylin­ derbohrung 2 ein Kolben 3, der durch einen nicht näher dargestellten Antrieb in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Be­ wegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum 4 dieser Pumpeneinheit wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 angeordnete Längs­ nuten 5 und einen im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 während des Saughubs des Pumpenkolbens 3 aus einem Saugraum 7 im Gehäuse 1 mit Kraftstoff versorgt. Während des Druckhubs des Pumpenkolbens 3 wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 4 in einen im Pumpenkolben 3 verlaufenden Längskanal 8 gefördert, von dem aus der Kraftstoff über eine Verteilerlängsnut 10 entsprechend der Drehstellung des Pumpen­ kolbens 3 in eine der Förderleitungen 11 geführt, die entsprechend der zu versorgenden Zahl von Zylindern der Brennkraftmaschine am Um­ fang der Zylinderbohrung 2 verteilt angeordnet sind. Zum Bereitstel­ len von Kraftstoff im Saugraum 7 dient eine Vorförderpumpe 12, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 13 unter Druck in den Saugraum 7 fördert. Ein an sich bekanntes Drucksteuerventil 14, das parallel zu der Vorförderpumpe 12 geschaltet ist, stellt den Druck im Saug­ raum 7 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Einspritzpumpe ein und zwar so, daß dieser mit zunehmender Drehzahl steigt.

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein ringförmiger Regelschieber 16 ver­ schiebbar, der eine mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Ra­ dialbohrung 17 im Verlaufe des Druckhubs des Pumpenkolbens 3 auf­ steuert und damit eine direkte Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 4 und dem Saugraum 7 herstellt, so daß ab diesem Aufsteuerzeitpunkt der restliche, vom Pumpenkolben 3 geförderte Kraftstoff nicht mehr den Förderleitungen 11 zugeführt wird. Je nach Stellung des Regel­ schiebers 16 wird somit nach einem veränderlichen Weg des Pumpenkol­ bens 3 die Verbindung zum Saugraum 7 geöffnet und die Kraftstofför­ derung unterbrochen. Je weiter der Regelschieber 16 in Richtung zum oberen Totpunkt des Pumpenkolbens 3 verschoben wird, desto größer ist die vom Pumpenkolben in die Förderleitungen 11 und zu den nicht dargestellten Einspritzdüsen geförderte Kraftstoffmenge.

Der Regelschieber 16 wird durch einen zweiarmigen Stellhebel 18 ver­ stellt, der um eine Achse 19 schwenkbar ist und der mit einem Kopf 20 an einem Ende in eine Ausnehmung 21 des Regelschiebers 16 ein­ greift. Um die Achse 19 ist ferner ein einarmiger Hebel 22 schwenk­ bar. An diesem Hebel 22 greift nach einem gewissen Leerweg eine Re­ gelfeder 24 an, deren eines Ende an einem Drehzahlverstellhebel 25 eingehängt ist und deren anderes Ende durch eine Bohrung 26 am äuße­ ren Ende des Hebels 22 durchtritt und mit einer Anschlagscheibe 27 versehen ist. Entgegengerichtet zur Kraft der Regelfeder 24 greift am Hebel 22 eine Stellmuffe 29 eines Fliehkraftverstellers 30 an. Der Fliekraftversteller 30 wird durch ein nicht dargestelltes Ge­ triebe entsprechend der Drehzahl des Pumpenkolbenantriebs angetrie­ ben. Er hat in einem Gehäuse 32 mehrere Fliehgewichte 33, die mit Massen 34 am unteren Rand der auf einer Achse 35 in Längsrichtung verschiebbaren Verstellmuffe 29 angreifen. Ein gehäusefester An­ schlag 36 begrenzt die Schwenkbewegung des Hebels 22 zum Fliehkraft­ versteller 30 hin.

Der zweite Arm 40 des Stellhebels 18 erstreckt sich neben dem Hebel 22. Zum Hebel 22 hin hat er einen Anschlag 41, der bei Stillstand der Kraftstoffeinspritzpumpe zum Hebel 22 hin einen Abstand hat. Das Ende des Armes 40 ist in zwei Äste 42, 43 gegabelt. An dem einen Ast 42 ist eine Leerlauffeder 44 eingehängt, die weicher ist als die Re­ gelfeder 24. Das andere Ende der Leerlauffeder 24 ist an einem Ein­ stellhebel 45 angelenkt, der im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist und mit dem die Leerlaufdrehzahl eingestellt werden kann.

Nahe dem freien Ende des Armes 40 des Stellhebels 18 ist ein hydrau­ lischer Stellzylinder 50 mit einem in einer Bohrung 51 verschiebba­ ren Kolben 52 angeordnet, dessen Kolbenstange 53 in den Schwenkbe­ reich des Astes 43 des Stellhebels 18 gerichtet ist. Das freie Ende 54 der Kolbenstange 53 bildet einen beweglichen Anschlag für den Stellhebel 18. Mit diesem Anschlag wird eine drehzahlabhängige Be­ grenzung des Schwenkbereichs des Stellhebels 18 in Richtung Null- Fördermenge bewirkt. In der vom Kolben 52 in der Bohrung 51 abge­ teilten, durch eine Leitung 55 druckentlasteten Kammer 56 drückt ei­ ne am Zylinderende sich abstützende Druckfeder 57 den Kolben 51 ge­ gen einen Anschlag 58 in der gegenüberliegenden Druckkammer 59. Bei Anlage des Kolbens 52 am Anschlag 58 gibt das Ende 54 der Kolben­ stange 53 dem Stellhebel 18 den größten Schwenkbereich frei. Bei steigendem Druck in der Druckkammer 59, die über einen Kanal 63 mit dem Saugraum 7 verbunden ist, wird der Kolben 52 entgegen der Kraft der Druckfeder 57 verschoben, wobei das Ende 54 der Kolbenstange 53 den Schwenkbereich des Stellhebels 18 mehr und mehr einschränkt.

Die Stelleinrichtung und die Restmengenbegrenzungseinrichtung der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe arbeiten folgendermaßen:

Beim Start nimmt die Stelleinrichtung für den Regelschieber 18 und der Stellzylinder 50 der Restmengenbegrenzungseinrichtung die in Fi­ gur 1 dargestellte Stellung ein. Dabei liegt der Hebel 22 an der Stellmuffe 29 an und ist von der Regelfeder 24 lose gefesselt, so daß er zu deren Anschlagscheibe 27 und zum Anschlag 41 des Stell­ hebels 18 einen Abstand hat. Der Stellhebel 18 wird von der Leer­ lauffeder 44 in einer Lage gehalten, in der der Regelschieber 16 seine höchste Stellung einnimmt, die der maximalen Kraftstoffein­ spritzmenge entspricht. Nach dem Start wird die Stellmuffe 29 bei zunehmender Drehzahl verschoben, so daß der Hebel 22 am Anschlag 41 des Stellhebels 18 zur Anlage kommt. Bei weiter steigender Drehzahl übernimmt die am Stellhebel 18 angreifende Leerlauffeder 44 die Re­ gelung. Sie hält das Gleichgewicht zu der von dem Fliehkraftverstel­ ler 30 erzeugten Kraft, wobei der Regelschieber 16 in einer für die Leerlaufdrehzahl maßgebenden Stellung gehalten wird. Bei Drehzahlen über dem Leerlaufbereich wird auch der Abstand des Hebels 22 zur An­ schlagscheibe 27 durchlaufen, so daß der Hebel 22 an der Anschlag­ scheibe 27 der Regelfeder 24 zur Anlage kommt. Im Drehzahlbereich oberhalb der Leerlaufdrehzahl ist der Hebel 22 von der Stellmuffe 29 des Fliehkraftverstellers 30 gegen den Anschlag 41 des Stellhebels 18 gedrückt, so daß unter der Krafteinwirkung der Leerlauffeder 44 und der Regelfeder 27 der Hebel 22 mit dem Stellhebel 18 einen He­ belverband bilden. Je nach der durch den Drehzahlverstellhebel 25 eingestellten Spannung der Regelfeder 24 und die vom Fliehkraftver­ steller 30 eingestellte Lage der Verstellmuffe 29 verbringen der He­ bel 22 und der Stellhebel 18 den Regelschieber 16 in eine bestimmte Lage, die einer bestimmten Kraftstoffeinspritzfördermenge entspricht.

Wird bei zurückgenommenem "Gas" und damit entspannter Regelfeder 24 beispielsweise beim Bergabwärtsfahren, die Brennkraftmaschine vom Fahrzeug angetrieben (Schiebebetrieb), drücken die Fliehgewichte 33 die Stellmuffe 29 gegen den Hebel 22 und gegen den Stellhebel 18. Beide Hebel verändern ihre Lage und verschieben den Regelschieber 16 in Richtung weniger Menge, bis sich bei dem neuen Belastungszustand eine entsprechend verkleinerte Fördermenge eingestellt hat. Um den Grenzfall Null-Fördermenge zu vermeiden, begrenzt das auf Anschlag gehende Ende 54 der Kolbenstange 53 des Stellzylinders 50 das Ver­ schwenken des Stellhebels 18 und das Verstellen des Regelschiebers 16 in eine Lage für Null-Fördermenge. Die Begrenzung ist von der Drehzahl abhängig und zwar aufgrund des drehzahlabhängig gesteuerten Druckes im Saugraum 7 und in der Druckkammer 59 des Stellzylinders 50. Bei steigendem Druck in der Druckkammer 59 wird der Kolben 52 entgegen der Kraft der Druckfeder 57 gegen den Stellhebel 18 ver­ schoben, wobei das Ende 54 der Kolbenstange 53 entsprechend der Höhe des Druckes den Schwenkweg des Stellhebels 18 in Richtung klei­ nere Fördermenge weniger oder mehr als Anschlag beschränkt. Durch die so der Drehzahl angepaßte Restfördermenge wird bei Schiebebe­ trieb der Brennkraftmaschine ein zu starkes Abbremsen der Brenn­ kraftmaschine vermieden und bei "Wieder-Gasgeben" ein Lastschlag unterbunden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Restmengenbegrenzungs­ einrichtung, die im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie die oben beschriebene und daher für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen ver­ wendet sind, ist der Kolbenstange 53 des Stellzylinders 50 eine Sicherung zugeordnet, die verhindert, daß bei Fehlverhalten die maximal zulässige Drehzahl überschritten wird. Die Sicherung besteht darin, daß am Ende 54 der Kolbenstange 53 ein nachgiebiges Glied 60 angeordnet ist, das als Anschlag für den Stellhebel 18 wirkt. Das nachgiebige Glied 60 besteht aus einer Hülse 61, die verschiebbar auf der Kolbenstange 53 gelagert ist, und die von einer Druckfeder von der Kolbenstange 53 weggedrückt wird. Die Druckfeder 52 ist so eingestellt, daß trotz vorgeschobenem Kolben 52 bei Überschreiten der maximal zulässigen Drehzahl die Kraft des Fliehkraftverstellers 30 die Kraft der Druckfeder 62 zu überwinden vermag, so daß trotz Anlage des Stellhebels 18 an der Hülse 61 ein Verschwenken des Stellhebels 18 in Richtung auf kleinere Fördermenge möglich ist.

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Diesel-Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mit einer Kraftstoffördermengen fördernden Pum­ peneinheit (2 bis 4), mit einem die Kraftstoffeinspritzfördermengen der Pumpeneinheit bemessenden Verstellglied (16), mit einer die Pum­ peneinheit mit Kraftstoff unter drehzahlabhängigem Vorförderdruck versorgenden Vorfördereinrichtung (12, 14), mit einer das Verstell­ glied betätigenden, einen Stellhebel (18) aufweisenden Stelleinrich­ tung, die einerseits von einer willkürlich gespannten Regelfederan­ ordung (24) und andererseits von einem Fliehkraftversteller (30) be­ aufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelleinrichtung (18) ein vom drehzahlabhängigen Vorförderdruck verstellbarer An­ schlag (50, 54, 60) zugeordnet ist, der in Abhängigkeit von der Drehzahl die Stellung der Stelleinrichtung für Mindestfördermengen begrenzt.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag (54, 60) zu einem vom Vorförderdruck beaufschlagter, gegen eine Federkraft (57) wirkenden Hydrozylinder (50) gehört.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrozylinder (50) eine den Weg des Stellhebels (18) der Stelleinrichtung begrenzende Kolbenstange (53) hat.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (53) ein nachgiebiger Anschlag (60) angeord­ net ist.