DE4026051C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus Pumpe und Düse bestehende mag­ netventilgesteuerte Einspritzvorrichtung für eine luftverdich­ tende Brennkraftmaschine, nach den im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE 35 35 005 A1 ist eine derartige Einspritzvorrichtung bekannt, bei der die Steuerung des Einspritzbeginns und der Einspritzmenge durch Schließen und Öffnen eines Elektromagnet­ ventiles in einer an der Pumpe angeschlossenen Kraftstoffüber­ laufleitung bestimmt wird.

Nach dem Förderhub des Pumpenkolbens wird der Pumpenarbeitsraum bei geöffnetem Elektromagnetventil befüllt. Die Ansteuerung dieses Ventiles erfolgt durch ein elektronisches Steuergerät, dem im Betrieb verschiedene Signale von der Brennkraftmaschine zugeführt werden, wie Drehzahl, Last, Kühlmitteltemperatur usw. Tritt jedoch ein Defekt in der Ansteuerung auf, so daß das Elek­ tromagnetventil keinen Einfluß mehr auf die Einspritzung nehmen kann, ist für diesen Fall eine manuelle Betätigung der Regel­ stange möglich, über die der Pumpenkolben in die Nothaltstel­ lung gebracht werden kann. Die Kraftstoffzuführleitung und Kraftstoffüberlaufleitung sind dabei durch die besondere Pum­ penkolbenstellung voneinander getrennt, es findet keine Einspritzung mehr statt und die Brennkraftmaschine kommt sofort zum Stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektro­ nisch geregelten Einspritzvorrichtung Sicherheits- und Not­ fahrmaßnahmen bei Ausfall des Elektromagnetventiles zu treffen, die einen regelbaren Notbetrieb der Brennkraftmaschine ermög­ lichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die in der Einspritzvorrichtung getroffenen besonderen Maßnahmen ist bei Ausfall des Elektromagnetventiles - unabhängig von seiner jeweiligen Stellung im Schließ- oder Öffnungszustand - ein weiterer regelbarer Fahrbetrieb der Brenn­ kraftmaschine sichergestellt.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Einspritzvor­ richtung bei wirksamem Notbetrieb der Brennkraft­ maschine und

Fig. 2 die sich durch die erfindungsgemäße Anordnung ergebenden Spritzmengen-Drehzahl-Kennlinien in Abhängigkeit von der Winkelstellung α des Fahr­ pedals zeigen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Einspritzvorrichtung für eine Die­ selbrennkraftmaschine ist eine Pumpe mit 1 und eine Einspritz­ düse mit 2 bezeichnet, die durch eine Einspritzleitung 3 miteinander verbunden sind. Eine von einem Kraftstoffbehälter 4 ausgehende und eine Kraftstofförderpumpe 5 sowie ein Elektro­ magnetventil 6 enthaltende Kraftstoffzuführleitung 7 mündet in den Pumpenarbeitsraum 8 der Pumpe 1. An einer Stelle 9 zweigt ein Leitungszweig 10 stromauf des Elektromagnetventils 6 ab und teilt sich in eine Befülleitung 11 und eine Absteuerleitung 12 auf, die beide an der Pumpe 1 derart angeschlossen sind, daß beim Förderhub des Pumpenkolbens 13 durch die Anordnung einer Kraftstoffverbindung im Pumpenkolben 13 die Absteuerleitung 12 aufgesteuert wird.

Die Kraftstoffverbindung besteht aus einer ringförmigen Umfangs­ nut 14 und einem L-förmigen Kanal 15, der die Umfangsnut 14 und der den Pumpenarbeitsraum 8 verbindet.

Die Befülleitung 11 ist mit einer Drossel 16 zur Begrenzung Vollast-Einspritzmenge und einem nachgeschalteten Rückschlag­ ventil 17 versehen, das im Notbetrieb der Brennkraftmaschine den Kraftstoffübertritt vom Pumpenarbeitsraum 8 in die Befüll­ und schließlich Kraftstoffzuführleitung 7 während des Förder­ hubes vermeidet.

Stromab des Elektromagnetventiles 6 befindet sich ein als erstes 4/2- Wegeventil ausgebildetes Steuerventil 18, das gleichzeitig den Leitungszweig 10 steuert.

Das erste 4/2-Wegeventil wird durch einen druckbeaufschlagbaren Kol­ ben 19 in einer Steuerleitung 20 gegen die Kraft einer Druck­ feder 21 verstellt. Die Steuerleitung 20 zweigt von einer Kraft­ stoffrückführleitung 22 ab, die einerseits an dem Kraftstoffbe­ hälter 4 und andererseits an der Pumpe 1 angeschlossen ist und im Bereich der Pumpe 1 mit einem Rückschlagventil 23 und einer Drossel 24 ausgestattet ist.

Die Kraftstoffrückführleitung 22 und Kraftstoffzuführleitung 7 sind durch ein gemeinsames zweites 4/2-Wegeventil 25 steuerbar, derart, daß im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine beide Leitungen 7, 22 auf Durchlaß geschaltet sind, jedoch bei Notbetrieb beide Leitungen unterbrochen sind, wobei allerdings der stromauf des zweiten 4/2-Wegeventiles 25 liegende Leitungsabschnitt 7a der Kraft­ stoffzuführleitung 7 mit dem stromab dieses Ventiles liegenden Leitungsabschnitt 22a der Kraftstoffrückführleitung 22 verbun­ den ist.

Die Kraftstoffzuführleitung 7 ist mit einer das 4/2-Wegeventil 25 umgehenden Bypassleitung 26 mit regelbarer Drossel 27 ver­ sehen, die in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals 28 verstellbar ist. Der Stellwinkel ist mit α bezeichnet.

Stromab der Bypassleitung 26 ist ein als 2/2-Wegeventil ausge­ bildetes Abstellventil 29 vorgesehen, das im Notfahrbetrieb durch den Zündschlüssel 30 unterdruckbeaufschlagt und gegen die Kraft einer Feder 31 auf Durchlaßsperre zwecks Abstellen der Brennkraftmaschine geschaltet wird.

Ein mit 32 bezeichnetes elektronisches Steuergerät steuert im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine das Elektromagnetventil 6 betriebsparameterabhängig an. Die Kraftstoffzuführleitung 7 ist dabei ständig auf Durchlaß geschaltet.

Sobald ein Fehlerfall oder eine Störung in der Elektronik ein­ tritt und das Elektromagnetventil 6 in seiner momentanen Stel­ lung verharrt, das zweite 4/2-Wegeventil 25 durch die Feder 25a in seine dargestellte Lage gemäß Fig. 1 einrückt und damit durch Aufschalten des Drucks der Kraftstofförderpumpe in die Kraft­ stoffrückführleitung 22a der Kolben 19 in der Steuerleitung 20 das erste 4/2-Wegeventil 18 umschaltet und die Kraftstoffzuführlei­ tung 7b verschließt und zugleich den Leitungszweig 10 öffnet, gelangt der geförderte Kraftstoff beim Ansaughub über die Be­ fülleitung 11 in den Pumpenarbeitsraum 8. Beim Förderhub ist das Rückschlagventil 17 in der Befülleitung 11 wirksam und mit Erreichen des Öffnungsdrucks setzt die Einspritzung ein, die dann beendet ist, sobald die Umfangsnut 14 die Endabsteuerlei­ tung 12 aufsteuert. Die Einspritzmenge wird durch die lastab­ hängig gesteuerte Drossel 27 in der Bypaßleitung 26 bestimmt.

In Fig. 2 sind Spritzmengen-Drehzahlkennlinien in Abhängigkeit von der Winkelstellung α des Fahrpedals 28 angegeben, wobei die obere Begrenzungskennlinie A max. sich aus der Größe der Drossel 16 vor dem Pumpenzylinder 1 ergibt. A max. ist so ge­ wählt, daß die Nullast-Höchstdrehzahl-Einspritzmenge der Brenn­ kraftmaschine nicht überschritten wird.

In der Stellung Leerlauf des Fahrpedals 28 ergibt sich die un­ tere Begrenzungskennlinie A min., die mit ihrem Verlauf einen stabilen Leerlauf der Brennkraftmaschine im Leerlaufpunkt LL gewährleistet.

Mit den Bezeichnungen Zyl. II-IV sind weitere Pumpenzylinder angegeben.

Claims (6)

1. Aus Pumpe und Düse bestehende magnetventilgesteuerte Ein­ spritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffzuführleitung zwischen einem Kraftstoffbe­ hälter und der Pumpe, deren Pumpenkolben eine Umfangsnut und einen diese mit dem Pumpenarbeitsraum verbindenden Kanal auf­ weist, mit einer von der Pumpe abgehenden und zum Kraftstoff­ behälter führenden Kraftstoffrückführleitung sowie mit einem die Einspritzmenge bestimmenden Elektromagnetventil, das von einem in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftma­ schine arbeitenden elektronischen Steuergerät austeuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil (6) in der in den Pumpenarbeitsraum (8) mündenden Kraftstoffzuführleitung (7) angeordnet ist, daß stromauf dieses Elektromagnetventiles (6) ein Leitungszweig (10) abgeht, der in eine Befülleitung (11) und Endabsteuerlei­ tung (12) aufgeteilt ist, die beide durch Umschaltung eines Steuerventiles bei Ausfall des Elektromagnetventiles (6) mit dem Pumpenkolben (13) zusammenwirken, und daß zur Steuerung des Befüllstromes eine fahrpedalabhängig gesteuerte Drossel (27) vorgesehen ist.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil als 4/2-Wegeventil (18) im Leitungszweig (10) ausgebildet ist, durch das einerseits der Leitungszweig (10) mit der Befüll- und Endabsteuerleitung (11; 12) öffenbar, jedoch andererseits ein stromab des Elektromagnetventiles (6) liegender Leitungsabschnitt (7b) der Kraftstoffzuführleitung (7) verschließbar ist.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleitung eine Drossel (16) und ein stromab von die­ ser angeordnetes Rückschlag entil (17) aufweist.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, die Kraftstoffzuführleitung (7) und die Kraft­ stoffrückführleitung (22) steuerndes 4/2-Wegeventil (25) vorge­ sehen ist, das diese beiden auf Durchlaß geschalteten Leitungen bei Ausfall des Elektromagnetventiles (6) sperrt, jedoch in Kraftstofförderrichtung die Kraftstoffzuführleitung (7) mit der ein Rückschlagventil (23) aufweisenden Kraftstoffrückführlei­ tung (22) verbindet, von der eine Steuerleitung (20) mit einem druckbeaufschlagbaren Kolben (19) zur Steuerung des ersten 4/2- Wegeventiles (18) abzweigt.

5. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführleitung (7) mit einer das zweite 4/2- Wegeventil (25) umgehenden Bypassleitung (26) versehen ist, die die fahrpedalabhängig gesteuerte Drossel enthält.

6. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführleitung (7) stromab des zweiten 4/2-Wegeven­ tiles (25) durch ein von der Zündschlüsselstellung abhängiges Abstellventil (29) absperrbar ist.