DE3935326C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederdruckkraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Der bekannte Niederdruckkraftstoffkreislauf gemäß der DE 32 19 988 A1 weist eine elektronisch geregelte Verteiler­ einspritzpumpe mit einem rotierenden und längsverschieb­ baren Verteilerkörper auf, der in einer Querbohrung radial bewegliche Pumpenkolben zur Kraftstofförderung enthält. Ein zahlreiche Betriebsparameter der Brennkraftmaschine verarbeitendes elektronisches Steuergerät betätigt elektro­ magnetische Ventile zur Steuerung des Druckes für die axiale Verstellung des Verteilerkörpers. Im Falle einer Funktionsbeeinträchtigung oder eines Ausfalls des Steuer­ gerätes werden manuell über eine Griffstange und ein Nockenpaar die Ventile verstellt, um auf diese Weise einen Notfahrbetrieb zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Ausfall des elektronischen Steuergerätes auf einfache Weise eine Aufrecht­ erhaltung des Fahrbetriebes als Notfahrbetrieb ohne manuelle Einflußnahme sicherzustellen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Das als Hauptsteuergerät wirkende elektronische Steuergerät verarbeitet eingegebene Brennkraftmaschinen- und Umgebungs­ kenngrößen sowie Lastgrößen zu einem für die Ansteuerung der Ventile geeigneten Ausgangssignal. Tritt irgendein Fehler in der Elektronik des Hauptsteuergerätes auf, wird das Nebensteu­ ergerät als Notlaufelektronik wirksam. Das Neben- bzw. Hilfs­ steuergerät ist ein Einfachgerät, d. h. es verarbeitet keine Betriebseinflußgrößen, sondern lediglich vom Sensor erfaßte Lastsignale zu einem für das in Strömungsrichtung gesehen erste Ventil, das lastabhängig im Sinne einer variierbaren Drossel wirkt. Das Ventil wird durch das Hilfssteuergerät derart ange­ steuert, daß bei einer Lastzunahme oberhalb der Leergasstellung der Durchlaßquerschnitt des Ventiles zugesteuert und der Druck stromab dieses Ventiles abgesenkt wird, wodurch sich im dreh­ zahlabhängigen Gleichgewicht zwischen der auf den Verteiler­ körper wirkenden Federkraft und der Druckbeaufschlagung ein hydraulisches Motor­ notlaufreglerkennfeld ergibt. Es wird somit im Notfahrbetrieb nur ein Ventil zur Kraftstoffdruckregelung durch das vom Hauptsteuergerät unabhängigen und lastabhängig beeinflußbaren elektronischen Nebensteuergerät angesteuert.

Aus dem noch nicht veröffentlichten Stand der Technik (Patent­ anmeldung P 39 29 932.5-13) ist eine den Fahrbetrieb aufrecht­ erhaltende Notlaufeinrichtung gezeigt und beschrieben, bei der jedoch bei Ausfall der elektronik das stromlos werdende Ven­ tilpaar auf "Öffnen" schaltet und der am Verteilerkörper an­ liegende Steuerdruck lastabhängig von einem im Bypass der Kraftstoffverbindungsleitung angeordneten 2/2-Wegeventil oder variablen Drossel veränderbar ist.

Ferner ist ein Notsteuersystem für eine mit einer Reihenein­ spritzpumpe versehene Dieselbrennkraftmaschine aus der DE 31 30 094 A1 bekannt, durch das bei einem Fehlerfall in der Signalverarbeitungseinheit bzw. Mikrocomputer dieser durch Umschaltmittel überbrückt werden kann. Die Mengenbestimmung durch die jeweilige Fahrpedalstellung erfolgt unmittelbar auf einen Regler zur Ansteuerung des mit der Reiheneinspritzpumpe zusammenwirkenden Stellwerkes.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen beansprucht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Niederdruckkraftstoffkreislauf sowie ein elektronisches Haupt- und Hilfssteuergerät,

Fig. 2 ein Schaubild, bei dem Mengenkennlinien über der Drehzahl im Zusammenhang mit der jeweiligen Schließzeit des getakteten ersten Ventiles aufgetragen sind.

Der Niederdruckkraftstoffkreislauf 1 einer luftverdichten­ den Einspritzbrennkraftmaschine setzt sich im wesentlichen aus einer in einer Kraftstoffvorlaufleitung 2 nacheinander angeordneten Kraftstofförderpumpe 3 und einem Filter 4, aus zwei elektromagnetisch betätigbaren Ventilen 5, 6 in einer von der Kraftstoffvorlaufleitung 2 abzweigenden und Drosseln 7, 8 aufweisenden Verbindungsleitung 9 zusammen, die in eine Kraftstoffrückführleitung 10 mündet und eine Abzweigstelle 11 zwischen den beiden Ventilen 5, 6 auf­ weist, von der eine Steuerleitung 12 zu einem rotierenden und längsverschiebbaren Verteilerkörper 13 einer Verteiler­ einspritzpumpe 14 (teilweise dargestellt) führt. Der Ver­ teilerkörper 13 ist mit einer Querbohrung 15 für zwei ge­ genläufige und radial bewegliche Pumpenkolben 16, 17 ver­ sehen, die im Zusammenwirken mit einem verstellbaren Nok­ kenring 18 und dazwischenliegenden Verschiebekörpern 19, 20 und Rollen 21 die Einspritzmenge bestimmen. Der axial verschiebbar gelagerte Verteilerkörper 13 wirkt bei Druck­ beaufschlagung einer Druckfeder 22 so entgegen, daß bei abnehmendem Steuerdruck eine Mehrmenge des Kraftstoffes durch den größeren Pumphub der Pumpenkolben 16, 17 erfolgt.

Die Ventile 5, 6, die als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, sind durch ein von Brennkraftmaschinen- und Umgebungskenn­ größen (durch Pfeile gekennzeichnet) verarbeitenden elek­ tronischen Steuergerät 23 ansteuerbar. Ferner verarbeitet das als Hauptsteuergerät wirkende Steuergerät 23 ein Lastsignal, das von einem die jeweilige Stellung des Fahr­ pedals 24 erfassenden Sensor 25 erzeugt wird. Als Sensor kann ein Potentiometer oder ein induktiver oder kapazitiver Wegaufnehmer vorgesehen sein. Das Lastsignal wird zugleich einem Hilfssteuergerät 26 zugeführt, das als Einfachgerät ausgebildet ist und nur das Lastsignal für die Ansteuerung des stromauf der Abzweigstelle 11 angeordneten Ventiles 5 verarbeitet. Dieses Hilfssteuergerät 26 wird dann wirksam, wenn eine Störung im Hauptsteuergerät vorliegt und eine Aufrechterhaltung des Fahrbetriebes unmöglich macht. Mit dem Hilfssteuergerät 26 kann unabhängig von dem Haupt­ steuergerät 23 das Ventil 5 fahrpedalabhängig pulsweiten­ moduliert so angesteuert werden, daß es quasi als fahr­ pedalabhängig variierbare Drossel in der Verbindungsleitung 9 stromauf der Steuerleitung 12 wirkt. In Fig. 2 ist in einem die Einspritzmenge über der Drehzahl dargestellten Diagramm die Kennlinie für die Startmenge mit x und die Kennlinie für die maximale Vollastmenge mit y bezeichnet, während die mit a-f bezeichneten Kennlinien die zuneh­ mende Schließzeit des getakteten Ventiles 5 wiedergeben. Die Kennlinie a entspricht dem Verlauf bei ständig offenem Ventil 5 und die Kennlinie f gibt den Verlauf an, bei dem das getaktete Ventil etwa bis zu 20% geöffnet ist.

Bei unbelasteter Brennkraftmaschine stellt sich eine fahr­ pedalabhängige Notleerlaufdrehzahl gemäß Kennfeld ein. Bei Belastung der Brennkraftmaschine sinkt diese Drehzahl unter Mengenzunahme gemäß der dargestellten Mengenkennlinien a-f bis hin zur Vollastmenge. Das Fahrzeug kann also bei Betätigen des Fahrpedals 24 mit diesem Hilfssteuergerät 26 als elektronischer Einfachregler im Notbetrieb gefahren werden.

Im Niederdruckkraftstoffkreislauf ist noch parallel zur Kraftstofförderpumpe 3 stromauf des Filters 4 ein Druck­ regler 27 mit einer Drossel 28 angeordnet, der über der Drehzahl einen ansteigenden Druckverlauf regelt. Außerdem ist stromauf eines Kraftstoffbehälters 29 ein weiterer Druckregler 30 zur Aufrechterhaltung eines Mindestdruckes vorgesehen, um Ausgasung von eingeschlossener Luft zu ver­ meiden. Mit 31, 32 sind in der Verbindungsleitung 9 den Ventilen 5, 6 nachgeschaltete Rückschlagventile bezeich­ net.

Claims (4)

1. Niederdruckkraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer drehzahlabhängigen Kraftstofförderpumpe sowie einer Ver­ teilereinspritzpumpe mit einem rotierenden Verteilerkör­ per, der in einer Querbohrung radial bewegliche Pumpen­ kolben zur Kraftstofförderung aufweist, mit einem die er­ forderliche Einspritzmenge ermittelnden elektronischen Steuergerät zur Ansteuerung von zwei elektromagnetisch betätigbaren Ventilen in einer Drosseln aufweisenden Kraft­ stoffverbindungsleitung, wobei wenigstens eines der Ventile über eine Steuerleitung zur Steuerdruckbeaufschlagung des gegen eine Druckfeder wirkenden axial verschiebbaren Ver­ teilerkörpers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verteilerkörper (13) führende Steuerleitung (12) von der Kraftstoffverbindungsleitung (2) zwischen beiden Ventilen (5, 6) abzweigt und daß ein von dem Steu­ ergerät (23) als Hauptsteuergerät unabhängig wirkendes und lastabhängig ansteuerbares elektronisches Hilfssteuergerät (26) als Notfahrhilfe vorgesehen ist, durch welches das in der Kraftstoffverbindungsleitung (2) stromauf der abzwei­ genden Steuerleitung (12) angeordnete Ventil (5) bei einer oberhalb der Leergasstellung liegenden Laststellung in Schließrichtung verstellbar ist.

2. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die für das Hilfssteuergerät (26) bestimmten Lastsig­ nale den Lastsignalen für das Hauptsteuergerät (23) ent­ sprechen.

3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Lastsignale von einem die jeweilige Fahrpedal­ stellung erfassenden Sensor (25) z. B. Potentiometer, ge­ bildet sind.

4. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteuergerät (23) und das Hilfssteuergerät (26) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.