DE3937962C1 - - Google Patents

Description

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

Ein derartiger Niederdruckkraftstoffkreislauf mit einer elek­ tronisch geregelten Verteilereinspritzpumpe ist aus der DE 32 19 988 A1 bekannt. Hier erfolgt die Betätigung der in der Kraftstoffleitung liegenden Ventile zur drucksteuernden Beauf­ schlagung des die Mengenverstellung bewirkenden Verteilerkör­ pers ebenfalls durch ein elektronisches Steuergerät. Sollte bei dieser Ausführung der elektrische Steuerstromkreis ausfallen, so ist weiterhin ein Fahrbetrieb als Notfahrbetrieb durch ma­ nuelle Ansteuerung der Ventile möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Funktionsbeeinträchtigung oder einem Ausfall des elektronischen Steuergerätes einen steuerbaren Notfahrbetrieb dahingehend zu ermöglichen, daß ohne zusätzlichen Eingriff des Fahrers ein Überschreiten der Vollastmenge in den Bereich der Startmenge verhindert, jedoch bei einem Startvorgang die dafür erforder­ liche Startmenge erreicht wird.

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

In dem Niederdruckkraftstoffkreislauf ist als wichtiges Steu­ erelement ein besonderer Druckregler vorgesehen, durch den der Arbeitsdruck derart bestimmt werden kann, daß in einer ersten Stufe ein der Startmengenfeder des Verteilerkörpers entgegen­ wirkender niedriger Arbeitsdruck und in einer zweiten Stufe ein höherer Arbeitsdruck vorliegt, bei dem zusätzlich zur Start­ mengefeder auch die Regelfeder des Verteilerkörpers wirksam wird. Dieser für den Start- und Vollastbereich zuständige und stets mit dem Verteilerkörper in Wirkverbindung stehende Druckregler ist sowohl im üblichen Fahrbetrieb als auch im Falle eines Notfahrbetriebes in Funktion, d. h., daß bei einer Störung des elektronischen Steuergerätes und selbsttätig auf Durchlaßposition schaltenden Ventilen eine bis zur maximalen Vollastmenge entsprechende Notfahrt sichergestellt ist, bei der ein Überschreiten dieser Menge in Richtung Startmenge ausge­ schlossen ist (s. Fig. 3).

Durch den Druckregler ist aber auch gewährleistet, die Brenn­ kraftmaschine zu starten, d. h. kurzzeitig im Startbereich auf Startmenge zu gehen. Darüber hinaus ist durch die besondere Anordnung einer steuerbaren Drossel ein lastabhängiger Fahrbe­ trieb möglich.

Aus dem noch nicht veröffentlichten Stand der Technik (Patent­ anmeldung P 39 29 932.5-13) ist eine Notlaufeinrichtung zur Aufrechterhaltung des Fahrbetriebs beschrieben, bei der auch bei einer Störung in der Elektronik der Steuerdruck am Vertei­ lerkörper von einer variablen Drossel lastabhängig veränderbar ist.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung beansprucht.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung veranschau­ lichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Niederdruckkraftstoffkreislauf mit dem zwischen Kraftstofförderpumpe und Verteilereinspritzpumpe an­ geordneten Druckregler,

Fig. 2 den Druckregler in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 den vom Druckregler bestimmten Arbeitsdruck über der Drehzahl mit den Start und die Vollast kennzeichnendem Bereich.

In der Kraftstoffleitung 1 eines für luftverdichtende, selbst­ zündende Brennkraftmaschinen vorgesehenen Niederdruckkraftstoffkreislaufes befindet sich in einem Vor­ laufleitungsabschnitt 1a nacheinander eine drehzahlabhängige Kraftstofförderpumpe 2, ein drehzahlabhängiger Druckregler 3 und ein Kraftstoffilter 4 sowie im Verbindungsleitungsabschnitt 1b zwischen dem Vorlaufleitungsabschnitt 1a und einem Rück­ laufleitungsabschnitt 1c eine Drossel 5, zwei elektromagne­ tisch betätigbare Ventile 6, 7 und eine stromab des Ventil­ paares angeordnete Drossel 8.

Zwischen beiden Ventilen 6, 7 zweigt eine zu einem rotierenden Verteilerkörper 9 einer Verteilereinspritzpumpe 10 führende Steuerleitung 11 ab.

Zur Ansteuerung der Ventile 6, 7 ist ein in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine arbeitendes elektro­ nisches Steuergerät 12 vorgesehen, das über die jeweilige Stellung beider Ventile 6, 7 das Maß der Druckbeaufschlagung des axial verschiebbaren Verteilerkörpers 9 und damit die Kraft­ stoffmenge bestimmt.

Ein Bypass 13 umgeht die stromab des Ventiles 7 angeordnete Drossel 8. In diesem Bypass befindet sich eine variable Drossel 14, die in Abhängigkeit von der Stellung eines Fahrpedals 15 über einen Bowdenzug 16 verstellbar ist.

Ein die Stellung des Fahrpedals 15 erfassender Sensor 17 führt entsprechende Lastsignale dem Steuergerät 12 zu, in dem neben diesen Lastsignalen auch die Brennkraftmaschinen- und Umge­ bungskenngrößen verarbeitenden Signale verarbeitet werden.

Der Verteilerkörper 9 weist rückseitig zwei Federn auf, von denen die sich an dem Verteilerkörper 9 und einer Pumpenwand 18 abstützende Feder als Startmengenfeder 19 und die im Durchmes­ ser kleiner und in ihrer Länge kürzer ausgeführte Feder als Regelfeder 20 ausgebildet ist.

Der Druckregler 3 gemäß Fig. 2 ist mit einem federbelasteten Stufenkolben 21 versehen, dessen durchmessermäßig kleinerer Kolbenteil 22 mit seiner Druckaufnahmefläche 23 einen Arbeits­ druckraum 24 begrenzt, welcher im Strömungswege des Vorlauf­ leitungsabschnittes 1a liegt. Der größere Kolbenteil ist mit 25 und dessen ringförmige Druckaufnahmefläche mit 26 bezeichnet. Beide Kolbenteile 22, 25 sind in der dargestellten Position im abgesetzten Gehäuseinneren dichtend geführt. Auf der Rückseite des Stufenkolbens 21 sind eine Startfeder 27 und eine konzen­ trisch zu dieser liegende Vollastfeder 28 angeordnet.

Der Stufenkolben 21 weist eine Durchgangsbohrung 29 auf, die einerseits in den Arbeitsdruckraum 24 führt und andererseits im großen Kolbenteil 25 mit einer im Gehäuse verlaufenden Steuer­ bohrung 30 verbindbar ist, welche mit einer von einem Druckraum 31 wegführenden und in den Vorlaufleitungsabschnitt 1a münden­ den Rücklaufleitung 32 in Verbindung steht. Rücklaufleitung 32 und Federraum 33 sind noch durch eine Entlastungsbohrung 34 miteinander verbunden. Ferner ist die Steuerbohrung 30 sowie die Rücklaufleitung 32 mit zueinander parallel liegenden Drosseln 35 und 36 versehen.

Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausführung:

Geförderter Kraftstoff wird dem drehzahlabhängigen Druckregler 3 zugeführt, der durch seinen Stufenkolben 21 einen in Fig. 3 dargestellten Druckverlauf erzeugt, und zwar im Startbereich StB der Startfeder 27 entgegenwirkend zunächst einen steilen Druckanstieg, der dann bei zunehmender Aufsteuerung des wirk­ samen Durchlaßquerschnitts A abflacht. Sobald der Durchlaß­ querschnitt A voll geöffnet ist, liegt der Stufenkolben 21 an der stärker ausgelegten Vollastfeder 28 an. Im Arbeitsdruckraum 24 erfolgt bei weiterer Drehzahlzunahme ein erneuter Druckan­ stieg bis zur Aufsteuerung des zusätzlich wirksamen Durchlaß­ querschnittes B. Start- und Vollastfeder 27, 28 werden dabei zusammengedrückt. Es ergibt sich im Vollastbereich VLB eben­ falls zunächst ein steiler Druckanstieg mit nachfolgender Ab­ schwächung (flacher Kurvenverlauf).

Die unterschiedlichen Arbeitsdrücke wirken sich auf den Ver­ teilerkörper folgendermaßen aus:
Der Druckregler 3 ist bezogen auf den Arbeitsdruck so ausge­ legt, daß beim Start durch den zunächst gegen die Startfeder 27 wirkenden Stufenkolben 25 bei kleinem wirksamem Durchlaßquer­ schnitt A ein relativ niedriger Arbeitsdruck vorliegt und zu­ gleich sowohl die weiche Startmengenfeder 19 als auch die harte Regelfeder 20 des mengenzumessenden Verteilerkörpers 9 ausge­ fahren sind (Fig. 1). Bei funktionsfähigem Steuergerät wird durch Schließen des Ventils 7 bzw. Ansteuern der Ventile 6 und 7 eine Startmengensteuerung, z. B. temperaturabhängig,, erreicht. Nach der Startmengenposition oberhalb eines einer bestimmten Startdrehzahl entsprechenden Druckes wird die zweite Stufe des Druckreglers 3 wirksam und die weichere Startmengenfeder 19 bis zur Regelfeder 20 zusammengedrückt. Der Verteilerkörper hat den maximalen Vollastgrenzwert VLmax erreicht.

Von dieser Stellung aus bis hin zur Leergasstellung wird der Last- bzw. Fahrbereich durch die von dem elektronischen Steuer­ gerät 12 angesteuerten und getakteten Ventile 6, 7 gesteuert.

Sobald das Steuergerät 12 fehlerhaft ist, erfolgt eine selbst­ tätige Verstellung der Ventile 6, 7 auf Durchgangsposition. Die Drosseln 5, 8, 14 sind so ausgelegt, daß auch bei maximal ge­ öffneter Drossel 14 der Steuerdruck für den Verteilerkörper nicht unter den den Fahrbetrieb aufrechterhaltenden Druck Pv abfallen kann, d. h. ein Überschreiten bis in den Startbereich StB ist nicht möglich. Durch die über den Bowdenzug fahrpedalabhängig variierbare Drossel 14 ist ein lastabhängiger Notfahrbetrieb gewährleistet.

Claims (3)

1. Niederdruckkraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer drehzahlabhängigen Kraftstofförderpumpe und einem Druckregler sowie einer Vertei­ lereinspritzpumpe mit einem rotierenden Verteilerkörper zur Kraftstofförderung, ferner mit einem die erforderliche Ein­ spritzmenge ermittelnden elektronischen Steuergerät zur An­ steuerung von zwei elektromagnetisch betätigbaren Ventilen in einer Drosseln aufweisenden Kraftstoffleitung, wobei mindestens eines der Ventile zur gesteuerten Druckbeaufschlagung des gegen zwei Federn axial verschiebbaren Verteilerkörpers vorgesehen ist, und mit bei Ausfall des Steuerstromkreises wirksamen Mitteln zur Erzielung eines Fahrbetriebes als Notfahrbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden elektromagnetisch betätigbaren Ventile (6, 7) bei Ausfall des Steuerstromkreises selbsttätig voll öffnen und der Ver­ teilerkörper (9), der zwischen den beiden in Reihe liegenden Ventilen (6, 7) angeordnet ist, jeweils drehzahlabhängig durch einen bei einer ersten Stufe des Druckreglers (3) im Wirkbereich der als Startmengenfeder (19) wirkenden Feder liegenden niedrigen Ar­ beitsdruck, der dem Startbereich (StB) entspricht und bei einer zweiten Stufe des Druckreglers (3) über diesen Wirkbereich hinausgehend im Wirkbereich der als Regelfeder (20) wirkenden Feder liegenden hohen Arbeitsdruck, der dem Vollastbereich (VLB) entspricht, beaufschlagbar ist, und der Durchflußquerschnitt einer der Drosseln von dem maximalen Vollastgrenzwert (VLmax) bis zur Leergasstellung lastabhängig veränderbar ist.

2. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (3) einen vom Förderdruck der Kraftstofförderpumpe (2) beaufschlagbaren Stufenkolben (25) umfaßt, der bei einem der ersten Stufe entsprechenden Start­ vorgang einer Startfeder (27) entgegenwirkend zunächst einen kleinen wirksamen Rückflußquerschnitt und bei einem der zweiten Stufe entsprechenden Fahrbereich einer weiteren Vollastfeder (28) entgegenwirkend einen zusätzlichen Rückflußquerschnitt freigibt und beide Rückflußquerschnitte mit einem stromauf der Kraftstofförderpumpe (2) liegenden Abschnitt der Kraftstoff­ leitung (1) in Verbindung stehen.

3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Druckreglers (3) in einem Verbindungsleitungsabschnitt (1b) der Kraftstoffleitung (1) die in Reihe liegende erste Drossel (5), die beiden Ventile (6, 7) und die zweite Drossel (8) angeordnet sind, wobei von dem Abschnitt (1l) zwischen den Ventilen (6, 7) eine zum Verteilerkörper (9) führende Steuer­ leitung (11) abzweigt, und daß parallel zur zweiten Drossel (8) die lastabhängig steuerbare Drossel (14) angeordnet ist.