DE4006084A1

DE4006084A1 - Verfahren und verminderung der resteinspritzmenge von einspritzpumpen

Info

Publication number: DE4006084A1
Application number: DE4006084A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Bronkal
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1991-08-29
Also published as: EP0444279A1; US5048488A; JP3070961B2; EP0444279B1; JPH06341331A; DE59001565D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminde rung der Resteinspritzmenge von mit Spritzverstel ler versehenen Einspritzpumpen, insbesondere Ver teilereinspritzpumpen, beim Abschalten von Brenn kraftmaschinen, wobei der Abschaltvorgang durch Schließen eines Abstellventils, insbesondere elek tromagnetische Abstellvorrichtung, eingeleitet wird.

Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf Ver teilereinspritzpumpen. Diese bekannte Pumpenart be sitzt nur ein Pumpenelement für alle Zylinder einer zugeordneten Brennkraftmaschine. Ein Kolben der Verteilereinspritzpumpe fördert den Kraftstoff durch eine Hubbewegung und verteilt ihn durch eine Drehbewegung auf einzelne Auslässe. Während einer Umdrehung des Kolbens beziehungsweise einer diesem zugeordneten Antriebswelle macht der Kolben so viele Hübe wie Motorenzylinder zu versorgen. Die Kraftstoffversorgung der Verteilereinspritzpumpe erfolgt zumeist über eine integrierte Flügelzellen- Förderpumpe. Zum Abstellen der Brennkraftmaschine ist ein elektrisches Abstellventil (ELAB) vorgese hen. Nachteilig ist, daß trotz geschlossenem Ab stellventil in bestimmten Betriebsbereichen eine teilweise beachtliche Restmenge des Kraftstoffs eingespritzt wird, so daß ein Abstellen durch Schließen des Abstellventils nicht sicher ge währleistet ist. Ein wesentlicher Grund liegt darin, daß bei geschlossenem Abstellventil eine Kraftstoffzuleitung während der "unteren Totpunkt- Bewegung" (UT-Bewegung) des Kolbens der Einspritz pumpe auch über einen Absteuerquerschnitt vom Pum peninnenraum heraus erfolgen kann. Diese Kraft stoffzuführung ist vom Zeitquerschnitt des Absteu erquerschnitts abhängig, der mit der Drehzahl, dem Zeitpunkt des Förderendes, der Form des Absteuer querschnitts und dem Pumpeninnenraumdruck variiert.

Aus der DE-OS 33 04 335 ist eine Steuereinrichtung zum Stillsitzen einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der im Normalbetrieb Kraftstoff aus einem Kraftstofftank angesaugt und über eine Förderlei tung zum Saugraum einer Einspritzpumpe geleitet wird. Für ein sicheres Abschalten ist eine separate Absaugvorrichtung vorgesehen, die mit ihrer Saug seite mit dem Saugraum der Einspritzpumpe in Ver bindung steht und letzteren beim Stillsitzen der Brennkraftmaschinen leersaugt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Haupt anspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß ein präzises und sicheres Abstellen der Brennkraftmaschine gewährleistet ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Resteinspritz menge derart verringert, daß - unabhängig vom vor liegenden Arbeitspunkt - stets ein einwandfreies Ab stellen erfolgt. Durch die Maßnahme, nach dem Schließen des Abstellventils den Spritzversteller in Frühlage zu verstellen, wird verhindert, daß vom Pumpeninnenraum aus wesentliche Kraftstoffmengen durch den Absteuerquerschnitt zur Kolben/Zylinder- Einheit (ELAB-Vorraum V₂) vordringen können. Hier durch wird die Resteinspritzmenge entscheidend ver kleinert.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er findung ist vorgesehen, daß nach dem Schließen des Abstellventils erst nach Ablauf einer Wartezeit die Spritzversteller-Frühlage angefahren wird.

Die Länge der Wartezeit wird vorzugsweise derart gewählt, daß die den Zylindern der Brenn kraftmaschine im Schließzeitpunkt des Abstellven tils bereits zugeführte Kraftstoffmenge in der vor liegenden Arbeitsstellung des Spritzverstellers verbraucht wird. Erst dann nimmt der Spritzverstel ler seine Frühlage ein. Dies führt dazu, daß im we sentlichen eine Verbrennung des Kraftstoffs in der Frühlage des Spritzverstellers vermieden wird, mithin ein sonst in dieser Frühlage auftretendes hartes Motorgeräusch mit der entsprechend einherge henden mechanischen Belastung nicht auftritt.

Die Wartezeit kann vorzugsweise 200 bis 300 ms be tragen.

Die Erfindung betrifft ferner eine mit Spritzver steller versehene Einspritzpumpe, insbesondere Ver teilereinspritzpumpe, mit einem Absperrventil, das beim Abschalten einer zugeordneten Brennkraftma schine geschlossen wird, wobei nach dem Schließen des Abstellventils der Spritzversteller seine Frühlage einnimmt.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Verteilerein spritzpumpe und

Fig. 2 die Kolben/Zylinder-Einheit einer Ver teilereinspritzpumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ver teilereinspritzpumpe 1. Diese weist für die Kraft stoffversorgung eine integrierte Flügelzellen-För derpumpe 2 auf. Ferner ist ein Spritzversteller 3 vorgesehen, mit dessen Hilfe im Hinblick auf einen Bezugspunkt, zum Beispiel dem oberen Totpunkt (OT) eines Verteilerkolbens 4 der Verteilereinspritz pumpe 1 eine Früh- beziehungsweise Spätverstellung vorgenommen werden kann. Dies bedeutet, daß der Kraftstoff entsprechend früher beziehungsweise spä ter eingespritzt wird.

Der Verteilerkolben 4 wird über eine von einer An triebswelle 5 angetriebene Hubscheibe 6 betätigt. Nockenerhebungen auf der Unterseite der Hubscheibe 6 wälzen sich auf Rollen eines Rollenrings ab. Hierdurch führt die Hubscheibe 6 und der Verteiler kolben 4 zusätzlich zu einer Drehbewegung eine Hub bewegung aus. Die Drehbewegung dient der Verteilung des Kraftstoffs auf die einzelnen Zylinder einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, während die Hubbewegung zum Druckaufbau für die Kraftstoffein spritzung herangezogen wird.

Der Verteilerkolben 4 ist in einer Zylinderbohrung 7 eines Verteilerkörpers 8 geführt. Der Verteiler kolben 4 ist mit einer Axialbohrung 9 versehen, die mit einem Ende in eine Stirnwandung 10 des Vertei lerkolbens 4 mündet und an ihrem anderen Ende in eine Radialbohrung 11 übergeht. Mit der Radialboh rung 11 wirkt ein Schieber 12 einer Regeleinrich tung 13 zusammen, mit deren Hilfe eine Axialverla gerung des Schiebers 12 vorgenommen werden kann. In Abhängigkeit von der Stellung des Schiebers 12 läßt sich an der Radialbohrung 11 ein Absteuerquer schnitt 14 (Fig. 2) einstellen, der in den Pum peninnenraum 15 mündet. Aus der Fig. 2 ist er sichtlich, daß etwa in der Mitte der Axialbohrung 9 ein Querkanal 16 vorgesehen ist, der mit mehreren zueinander winkelversetzten Bohrungen 17 im Vertei lerkörper 8 zusammenwirkt (in den Figuren ist le diglich eine Bohrung 17 dargestellt). Die Bohrungen 17 führen über Zuleitungen 18 zu Rohranschlüssen 19, die mit zu den Motorzylindern führenden Ein spritzleitungen (nicht dargestellt) verbunden sind. Ferner kann - gemäß Fig. 1 - ein Druckventil 20 vor gesehen sein.

Ferner ist eine elektronische Abstellvorrichtung 21 mit einem Abstellventil 22 vorgesehen, mit dem ein ELAB-Vorraum V₂, der im Verteilerkörper 8 ausgebil det ist, gegenüber einem Kraftstoff-Zuführkanal 23 abgesperrt werden kann. Der Kraftstoff-Zuführkanal 23 mündet in den Pumpeninnenraum 15.

Im nachfolgenden soll die Funktion der Vertei lereinspritzpumpe 1 näher erläutert werden:.

Bei Drehung der Antriebswelle 5 veranlaßt die Hub scheibe 6 aufgrund der Nockensteuerung sowohl eine Hubbewegung des Verteilerkolbens 4 als auch dessen Drehung. In der Fig. 2 deutet der Pfeil 24 die Be wegung des Verteilerkolbens 4 in die "untere Tot punkt-Stellung" (UT-Stellung) an. Im Gegensatz dazu weist der Pfeil 25 in die "obere Totpunkt-Stellung" (OT-Stellung) .

Für einen Einspritzvorgang wird der Kolben zunächst in die UT-Stellung verbracht, wodurch sich ein Ele mentraum V₁ vergrößert, der zwischen der Stirnwan dung 10 des Verteilerkolbens 4 und einer Stirnwand 26 des Verteilerkörpers 8 ausgebildet ist. Im Be trieb der Brennkraftmaschine ist der Ventilkörper 27 des Abstellventils 22 in Richtung des Pfeiles 28 verlagert, so daß Kraftstoff entlang der mit ge stricheltem Pfeil eingetragenen Bahn (Fig. 2) in den ELAB-Vorraum V₂ und von dort über einen Durch laß 29 im Verteilerkörper 8 und entsprechende Schlitze 30, die sich im Bereich der Stirnwandung 10 an der Peripherie des Verteilerkolbens 4 befin den, in den Elementraum V₁ eintreten kann. Zum Auf bau des Einspritzdrucks wird der Verteilerkolben 4 in Richtung des Pfeils 25 in seine OT-Stellung ver lagert, so daß sich der Druck im Elementraum V₁ er höht und der Kraftstoff durch die Axialbohrung 9 sowie den Querkanal 16, die entsprechende Bohrung 17 und die zugehörige Zuleitung 18 zum zu bedienen den Zylinder der Brennkraftmaschine gefördert wird. Soll nachfolgend der nächste Zylinder bedient wer den, so erfolgt der beschriebene Vorgang entspre chend, wobei jedoch der Querkanal 16 mit einer an deren Bohrung 17 des Verteilerkörpers 8 zusammen wirkt, das heißt, es erfolgt eine Verdrehung des Verteilerkolbens 4. Die Förderung des Kraftstoffs wird dadurch beendet, daß der Schieber 12 je nach seiner Lage den Absteuerquerschnitt 14 freigibt, wodurch der Druck zusammenbricht, mithin der über schüssige Kraftstoff in den Pumpeninnenraum 15 ein tritt und daher nicht mehr für die Einspritzung zur Verfügung steht. Der Zeitquerschnitt des Absteuer querschnitts 14 ist von der Drehzahl, dem gewünsch ten Förderende und der Form des Absteuerquer schnitts 14 abhängig.

Die Verbindung zwischen Elementraum V₁ und ELAB- Vorraum V₂ wird relativ zum Nockenhub (Verteiler kolben-Betätigungsvorrichtung) durch die Lage der Einlaßsteuerzeiten und des Spritzverstellers 3 her gestellt, das heißt, liegt eine Spritzversteller- Spätlage im Gegensatz zu einer Spritzversteller- Frühlage vor, so wird der Einlaßquerschnitt und so mit die Verbindung zwischen Elementraum V₁ und ELAB-Vorraum V₂ relativ früher geöffnet. Dies be deutet, daß die Verbindung zwischen Elementraum V₁ und ELAB-Vorraum V₂ in Spritzversteller-Frühlage erst nach dem Erreichen der OT-Stellung des Vertei lerkolbens 4, also bereits bei der Bewegung des Verteilerkolbens 4 in Richtung des Pfeils 24 herge stellt wird. Im Gegensatz dazu wird die Verbindung zwischen dem Elementraum V₁ und dem ELAB-Vorraum V₂ bei einer Spritzversteller-Spätlage bereits vor Er reichen der OT-Stellung des Verteilerkolbens 4 her gestellt. Insgesamt ergibt sich, daß je nach Spritzverstellerlage der ELAB-Vorraum V₂ in Spät lage mehr und in Frühlage weniger mit Kraftstoff gefüllt wird. Eine nach dem Schließen des Abstell ventils 22 im ELAB-Vorraum V₂ verbleibende Kraft stoffmenge verhindert also ein spontanes Abstellen der Brennkraftmaschine. Hierbei ist zu beachten, daß abhängig von der Schieberstellung quasi eine Kraftstoff-Rückspeisung eintreten kann, daß nämlich aus dem Pumpeninnenraum 15 durch den Absteuerquer schnitt 14 und die Axialbohrung 9 nunmehr - entgegengesetzt der normalen Strömungsrichtung - Kraftstoff eingespeist und - trotz geschlossenem Ab stellventil 22 - eingespritzt wird. Dies ist insbe sondere bei kleinen Drehzahlen der Brennkraftma schine der Fall, da dann ein großer zeitlicher Ab steuerquerschnitt 14 vorliegt und ein später Spritzbeginn am Spritzversteller 3 eingestellt ist.

Da erfindungsgemäß nach dem Schließen des Abstell ventils 22 zum Abschalten der Brennkraftmaschine der Spritzversteller in Frühlage verstellt wird, treten die genannten Nachteile nicht auf. Die Ver stellung des Spritzverstellers 3 wird durch ent sprechende Einstellung eines entsprechenden Magnet ventil-Tastverhältnisses vorgenommen. In der er findungsgemäßen Frühlage verringert sich die Rest menge, die noch für eine Einspritzung nach dem Schließen des Abstellventils 22 zur Verfügung steht. Insofern erhöht sich die Sicherheit bei der vorzugsweise elektronisch geregelten Verteilerein spritzpumpe 1.

Zwischen dem Schließen des Abstellventils 22 und der Einstellung der Spritzversteller-Frühlage kann vorzugsweise eine Wartezeit liegen, die insbeson dere 200 bis 300 ms beträgt. Hierdurch ist sicher gestellt, daß die bereits vorliegende Kraftstoff menge noch in den entsprechenden Zylindern der Brennkraftmaschine verbraucht wird, bevor die Spritzversteller-Frühlage eingenommen ist. Hier durch wird ein sonst in der Frühlage auftretendes hartes Motorgeräusch sowie die damit einhergehende Belastung vermieden.

Es ist vorgesehen, daß die Frühverstellung des Spritzverstellers in der Regel nach Ablauf der ge nannten Wartezeit nach dem Schließzeitpunkt des Ab stellventils 22 erfolgt. Hier wird somit eine ge ringe Verzögerung des Abschaltvorgangs in Kauf ge nommen. Wird ein sehr schnelles Abschalten der Brennkraftmaschine gefordert, zum Beispiel beim Ab schalten im Notfall, so erfolgt die Frühverstellung des Spritzverstellers 3 gleichzeitig mit der Betä tigung des Abstellventils 22. In diesem Falle wird die dadurch hervorgerufene Geräuschentwicklung der Brennkraftmaschine in Kauf genommen.

Claims

1. Verfahren zur Verminderung der Resteinspritz menge von mit Spritzversteller versehenen Ein spritzpumpen, insbesondere Verteilereinspritzpum pen, beim Abschalten von Brennkraftmaschinen, wobei der Abschaltvorgang durch Schließen eines Abstell ventils eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schließen des Abstellventils (22) der Spritzversteller (3) in Frühlage verstellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem Schließen des Abstellventils (22) erst nach Ablauf einer Wartezeit die Spritz versteller-Frühlage angefahren wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Wartezeit derart gewählt wird, daß die den Zylin dern der Brennkraftmaschine im Schließzeitpunkt des Abstellventils (22) bereits zugeführte Kraftstoff menge in der vorliegenden Arbeitsstellung des Spritzverstellers (3) verbraucht wird.

4. Mit Spritzversteller versehene Einspritzpumpe, insbesondere Verteilereinspritzpumpe, mit einem Ab sperrventil, das zum Abschalten einer zugeordneten Brennkraftmaschine geschlossen wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß nach dem Schließen des Abstell ventils (22) der Spritzversteller (3) seine Frühla ge einnimmt.