DE4329142A1 - Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Zufuhr von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine, die nach dem Verdichtungs-/Zündprinzip arbeitet. Dieser Motor enthält für jeden Zylinder eine Kraftstoffeinspritzdüse, weiterhin eine durch einen Nocken betätigte Pumpe mit ei­ nem hin- und hergehenden Kolben, wobei die Pumpe während einer Bewegung des Kolbens nach innen in eine Bohrung ei­ nes Pumpkörpers Kraftstoff unter Druck zu der Düse fördern kann. Weiterhin enthält der Motor für jeden Zylinder eine elektromagnetisch betätigbare Ventileinrichtung, die in einem geschlossenen Zustand das Austreten von Kraftstoff aus der Bohrung verhindert und eine Steuereinheit für das Ventil.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritz­ system zu realisieren, das einen einfachen und praktischen Aufbau aufweist.

In einem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem ent­ hält jede Pumpe einen im wesentlichen röhrenförmigen Kör­ per, weiterhin einen abgestuften Pumpenzylinder, der gegen eine Stufe im Körper angeordnet ist, eine Bohrung, die in dem Zylinder ausgebildet ist, einen verschiebbar in der Bohrung angeordneten Pumpkolben, der sich von einem Ende derselben erstreckt, erste und zweite Ventilblöcke, die in dem Körper angeordnet sind, einen Montierblock, der sich innerhalb des Körpers erstreckt, Mittel zum Festlegen des Montierblocks an dem Körper, so daß eine Klemmkraft zwi­ schen den zueinanderstehenden Oberflächen des Zylinders, der Ventilblöcke und dem Montierblock erzeugt wird, wobei die Ventilblöcke ein Überlaufventil und ein Auslaßventil aufnehmen, ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, das in dem Montierblock gehalten wird, wobei das Ventil den Betrieb des Überlaufventils steuert, einen Auslaß an dem Montierblock, wobei dieser Auslaß mit der Bohrung über einen Kraftstofförderkanal in Verbindung steht, in dem das Auslaßventil angeordnet ist, elastische Mittel zum Drücken des Kolbens aus der Bohrung, Mittel zur Zufuhr von Kraft­ stoff zu der Bohrung während der Bewegung des Kolbens nach außen und Mittel, die mit dem Kolben in Eingriff bringbar sind, zur Verursachung einer Bewegung desselben nach in­ nen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Auslaß­ ventil in dem zweiten Ventilblock angeordnet und der Kraftstoffverteilungskanal weist einen Abschnitt in dem ersten Ventilblock auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Auslaßventil und das Überlaufventil in Bohrungen ange­ ordnet, die in den entsprechenden Ventilblöcken ausge­ bildet sind, wobei die Bohrungen zur Achse des Kolbens versetzt sind. Jeder Ventilblock ist an einem Ende mit einem zylindrischen Abschnitt versehen, dessen Achse mit der in dem Block ausgebildeten Bohrung zusammenfällt.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält das Steuersystem eine Treibereinheit für die elek­ tromagnetische Ventileinrichtung und die Antriebseinheit enthält lesbare Datenfelder, in denen Daten gespeichert sind, die die Funktionszeiten der elektromagnetischen Ven­ tileinrichtung und des Überlaufventils repräsentieren, wobei Betriebsverzögerungen, die sich z. B. mit der Tempe­ ratur ändern können, kompensiert werden können.

Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz­ systems wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beige­ legten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Pumpe und

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines in Fig. 1 dargestellten Teils der Pumpe.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 enthält die Pumpe einen im wesentlichen röhrenförmigen Körper 10, wobei an eine ring­ förmige Stufe 11 in dem Körper eine komplementäre Stufe anliegt, die durch einen stufigen Abschnitt eines Pum­ penzylinders 12 gebildet ist. Eine ringförmige Kammer 13 umgibt den stufigen Abschnitt des Zylinders, wobei die ringförmige Kammer 13 mit einem Kraftstoffeinlaß (nicht gezeigt) in Verbindung steht, der in dem Pumpenkörper aus­ gebildet ist. Die Kammer weist nicht rostende Ablenkplat­ ten auf. In dem Zylinder ist eine Bohrung 14 ausgebildet, in der ein Pumpkolben 15 bewegbar angeordnet ist. Der Kol­ ben erstreckt sich ausgehend von der Bohrung und weist ei­ nen Kopf 16 auf, mit dem ein Federanschlag 17 in Eingriff steht. Mit dem Anschlag 17 steht ein Ende einer Spiral­ druckfeder 18 in Eingriff, dessen gegenüberliegendes Ende gegen eine Scheibe 19 anschlägt, die zwischen der Feder und einer weiteren in dem Körper ausgebildeten Stufe an­ geordnet ist. Die Innenfläche des Körpers im Bereich des Federanschlags 17 ist derart gefertigt, daß eine Dichtflä­ che für einen tassenförmigen Mitnehmer 20 gebildet wird, der mit dem Kopf 16 des Kolbens in Eingriff steht. Der Mitnehmer ist innerhalb des Körpers in einer bekannten Weise gehalten, und zwar durch einen Sprengring, wobei der Mitnehmer im Betrieb durch einen von dem Motor angetrie­ benen Nocken nach innen gedrückt wird. Der Kolben ist in seiner am weitesten außen liegenden Stellung gezeigt, wo­ bei in dieser Position das von dem Kopf entfernte Ende zwei Einlaßöffnungen 21 freilegt, die mit ihren äußeren Enden mit dem ringförmigen Raum 13 in Verbindung stehen. Die Öffnungen 21 sind während der anfänglichen nach innen gerichteten Bewegung des Kolbens überdeckt.

Weiterhin sind zwei Ventilblöcke 22, 23 vorgesehen, die in Kontakt zueinander angeordnet sind, wobei der erste Ven­ tilblock 22 mit der Endfläche des Pumpenzylinders in Ein­ griff steht. Der erste Block 22 ist abgedichtet mit der anliegenden Endfläche des Pumpenzylinders und mit der an­ liegenden Fläche des zweiten Ventilblocks 23 durch einen Montierblock 24 gehalten. Der Montierblock 24 weist einen Abschnitt auf, der innerhalb des Körpers 10 angeordnet ist und eine Endfläche aufweist, zum abgedichteten Eingriff mit der anliegenden Endfläche des Ventilblocks 23. Der Montierblock ist mit Bolzen 25 an den Körper 10 gesichert und das Festziehen der Bolzen erzeugt eine Klemmkraft, die die erforderliche Flüssigkeitsabdichtung zwischen den an­ liegenden Kontaktflächen des Montierblocks, der Ventil­ blöcke und dem Pumpenzylinder erzeugt. Der Montierblock und die Ventilblöcke können durch Schrauben aneinander gesichert werden, so daß der Zusammenbau vereinfacht wird.

Der erste Ventilblock 22 nimmt ein Überlaufventil 26 auf, welches ein Ventilteil 27 aufweist, das axial bewegbar in­ nerhalb einer sich nach innen von der Endfläche des Ven­ tilblocks erstreckenden Bohrung 28 ist, die mit dem Ven­ tilblock 23 in Eingriff steht. Am inneren Ende bildet die Bohrung einen Sitz 29 an einem Überlaufkanal 30, der mit dem naheliegenden Ende der Bohrung 14 in Verbindung steht. Das Ventilteil weist an dem dem Sitz nahen Ende einen verringerten Durchmesser auf, so daß ein ringförmiger Raum 31 gebildet wird, der mit der Kammer 13 über einen in dem Ventilblock gebildeten Kanal in Verbindung steht und der eine Fortführung des Überlaufkanals 30 darstellt. Das Ende des Ventilteils ist derart geformt, daß es mit dem Sitz zusammenwirkt. Innerhalb des Ventilteils ist ein Axialka­ nal 32 ausgebildet, der sich nach innen von dem Ende des Ventilteils erstreckt, das von dem Sitz entfernt ist. Der Axialkanal 32 endet in einem Reduzierabschnitt, durch den der Kanal mit dem Überlaufkanal 30 in Verbindung steht. Am von dem Reduzierabschnitt fernen Ende des Ventilteils ist die Öffnung des Kanals nach außen erweitert, so daß eine permanente Verbindung mit einem Kanal 34 möglich ist, der in dem Ventilblock 23 ausgebildet ist. Der Kanal 34 steht mit einem weiteren Kanal 35 in Verbindung, der in dem Mon­ tierblock 24 ausgebildet ist und sich zu der Endfläche eines mit einem Außengewinde versehenen Zapfens 36 öffnet, der an den Montierblock angeformt ist. Der Zapfen trägt eine Hülse 37, in die der Körper eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils 38 geschraubt ist. Das Ventil ist derart ausgebildet, daß bei einem zu dem Elektromagneten zugeführten elektrischen Strom der Kanal 35 verschlossen und ohne Energiezufuhr mit einem Kraftstoffablauf verbun­ den ist.

In dem ersten Ventilblock 22 ist ein Kanal 39 ausgebildet, der einen Teil eines Kraftstofförderkanals bildet, der in einem an dem Montierblock 24 ausgebildeten Auslaß 40 en­ det. Der Auslaß 40 ist im Betrieb mit einer Kraftstoffein­ spritzdüse des Motors verbunden.

In dem Kraftstofförderkanal ist ein Auslaßventil 41 ausge­ bildet, das vergrößert in Fig. 2 dargestellt ist. Das Aus­ laßventil enthält ein Ventilelement 43, das an seiner äußeren Oberfläche mit längs verlaufenden Nuten versehen ist, wobei das Ventilelement in einer Bohrung 44 geführt ist, die in dem Ventilblock 23 ausgebildet ist. Das Ventil­ element wird durch eine Spiraldruckfeder 46 mit einem Sitz 45 in Eingriff gedrückt, wobei die Feder 46 in günstiger Weise innerhalb einer in dem Montierblock 24 ausgebildeten Kammer 47 aufgenommen ist. Das Ventilelement weist eine hohle tassenförmige Form auf, wobei an dessen Basis eine Öffnung 48 ausgebildet ist, durch die das Innere des Ven­ tilteils in permanenter Verbindung mit einem Kanal 49 stromauf des Sitzes 45 steht. Der Kanal 49 steht mit dem Kanal 39 in dem Ventilblock 22 in Verbindung. Innerhalb des offenen Endes des Ventilelements ist ein Ventilgehäuse 50 angeordnet, in dem eine Bohrung 51 ausgeformt ist, de­ ren inneres Ende einen Sitz für ein durch eine Feder ge­ spanntes Ventil 52 bildet. Das Ventil 52 ist ausgekehlt. Das Ventilgehäuse 50 kann über eine Schraubenverbindung mit dem Ventilelement 43 in Eingriff stehen und bildet ei­ nen Anschlag für die Feder 46. Das gegenüberliegende Ende der Feder 46 steht mit einer Stufe in Eingriff, die auf einem Stopper 50A ausgeformt ist. Der Stopper 50A ist in der Kammer 47 angeordnet und dient zur Beschränkung der Bewegung des Ventilelements 43, wie später beschrieben wird. Der Stopper bildet einen Zentralkanal mit zusätzli­ chen Seiteneingängen, wobei dieser Kanal einen Teil des Kraftstofförderkanals bildet.

Die Betriebsweise der Pumpe wird jetzt beschrieben, ausge­ hend von der Stelle, an der der Kolben 15 nach innen von der in Fig. 1 gezeigten Position durch einen von dem Motor angetriebenen Nocken bewegt wird. Während der Anfangsbe­ wegung des Kolbens nach innen, wird Kraftstoff nach innen von der Bohrung durch die Öffnungen 21 versetzt, jedoch sobald diese Öffnungen überdeckt sind, wird der Kraftstoff von der Bohrung entweder durch den Überlaufkanal 30 oder den Kraftstofförderkanal 39 geleitet, abhängig davon, ob das Überlaufventil 26 geöffnet oder geschlossen ist. Wenn das Überlaufventil geöffnet ist, strömt Kraftstoff durch den Überlaufkanal 30 in die Kammer 13, die mit einer unter Druck stehenden Kraftstoffquelle in Verbindung steht. Eine geringe Kraftstoffströmung wird in den Kanal 32 über den Reduzierabschnitt erfolgen, aber dieser Kraftstoff wird über das geöffnete elektromagnetisch betätigbare Ventil 38 abfließen. Wenn das Ventil 38 anzieht, kann Kraftstoff nicht mehr durch den Kanal 32 strömen und dadurch wird sich am Endabschnitt des Zylinders 28 entfernt von dem Sitz ein Druck aufbauen. Der aufgebaute Druck wird, ange­ sichts der Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoff in dem Überlaufkanal 30 und dem Kraftstoff im Kanal 13, eine Be­ wegung des Ventilteils 27 in Eingriff mit dem Sitz 29 zur Folge haben. Wenn dies erfolgt, wird eine weitere Kraft­ stoffströmung durch den Überlaufkanal 30 verhindert. Der Kraftstoff muß daher durch den Kraftstofförderkanal 30 zur Kraftstoffeinspritzdüse strömen. Im Ergebnis wird das Ventilelement 43 des Auslaßventils von seinem Sitz angeho­ ben, so daß eine solche Kraftstoffströmung möglich wird. Diese Kraftstoffströmung wird so lange anhalten, wie der Kolben nach innen durch den Nocken bewegt wird und das Überlaufventil geschlossen ist.

Wenn sich der Kolben nach innen bewegt, wird das elektro­ magnetisch betätigbare Ventil 38 außer Strom gesetzt, wo­ durch der Kraftstoffdruck an dem mit dem Ventil 38 ver­ bundenen Ende des Zylinders 28 abfallen wird und der Hoch­ druck innerhalb der Bohrung ein Anheben des Überlaufven­ tils von seinem Sitz verursachen wird, so daß Kraftstoff von der Bohrung entlang dem Überlaufkanal 30 ablaufen kann. Die Druckverminderung erlaubt ein Schließen des Ven­ tilteils in der Kraftstoffeinspritzdüse und auch eine Bewegung des Auslaßventilelements 43 in Eingriff dem Sitz 45. Es kann jedoch eine Kraftstoffrückströmung aus dem Kanal auftreten, der die Pumpe mit der Düse verbindet. Diese Rückströmung kann durch das Ventil 52 gesteuert wer­ den, das derart eingestellt werden kann, daß ein vorbe­ stimmter Druck innerhalb des Kanals aufrechterhalten bleibt, wobei der Druck geringer ist als der zum Öffnen des Ventilteils der Düse nötige Druck. Das Schließen des elektromagnetischen Ventils 38 während der Bewegung des Kolbens nach innen kann den Zeitpunkt der Kraftstoffzufuhr zum Motor bestimmen, wobei die Dauer in Kurbelwellenumdre­ hungen des Motors, des Geschlossenhaltens des Ventils, die zum Motor zugeführte Kraftstoffmenge bestimmt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine schwache Feder vorgesehen, zum Drücken des Ventilteils 27 des Überlaufventils in eine offene Stellung. Dies ist jedoch nicht unbedingt nötig; das Ventil wird auch wie beschrieben funktionieren, wenn keine Feder vorgesehen ist. Darüberhinaus ist das Auslaß­ ventil wie beschrieben ein Druckentlastungsventil, es kann jedoch durch das Vorsehen eines Rings am Rand des Ventil­ elements 43 ein Volumenentlastungsventil erhalten werden. Der Ring kann eine geschlossene Gleitpassung mit der Wand der Bohrung 44 aufweisen, wobei er in diesem Fall hinter dem Ende der Bohrung angeordnet sein wird, wenn das Aus­ laßventil in der voll geöffneten Stellung ist. Der Ring kann jedoch ein Spiel zur Bohrung aufweisen, wobei er in diesem Fall nicht hinter das Ende der Bohrung bewegt würde.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Achsen der Bohrungen 28 und 44, die das Überlaufventil und das Auslaßventil auf­ nehmen zur Achse der Bohrung 14 versetzt. Das Bearbeiten der Bohrungen 28, 44 ist dadurch vereinfacht, daß die Endabschnitte der Ventilblöcke, die von den offenen Enden der Bohrungen entfernt sind, eine zylindrische Form auf­ weisen, wobei deren Achsen mit den Längsachsen der ent­ sprechenden Bohrungen zusammenfallen.

Die Pumpe ist an dem Motor durch zwei einstückig mit dem unteren Ende des Pumpenkörpers 10 ausgebildeten Montier­ stützen montiert, und zwar in einer solchen Stellung, daß der Mitnehmer 20 einfach mit einem Teil in Eingriff ge­ bracht werden kann, das durch einen durch den Motor an­ getriebenen Nocken angetrieben wird.

Das System enthält eine Kraftstoffeinspritzdüse (nicht gezeigt). Die Düse ist eine übliche Düse mit einem nach innen offenen Ventilteil, das innerhalb eines Düsenkörpers des Ventilteils aufgenommen ist und durch eine Feder in eine geschlossene Stellung gedrückt wird. Das Ventilteil wird in eine geöffnete Stellung durch unter Druck stehen­ den Kraftstoff bewegt, der von der Pumpe zugeführt wird. Der Düsenkörper ist an dem Ende eines Halters montiert, der eine die Feder aufnehmende Kammer bildet. Die Feder belegt das Ventilteil mit einer Druckkraft. Ein Mit­ telstück kann zwischen dein Düsenkörper und dem Ende des Halters angeordnet sein. Eine Hutmutter mit einem üblichen Aufbau ist derart eingesetzt, daß der Düsenkörper relativ zu dem Halter gehalten wird.

Die Zufuhr von Strom zu den Elektromagneten der Ventile 38 wird durch eine Treibereinheit (nicht gezeigt) bewirkt. Die Treibereinheit enthält ein Netzanschlußgerät, das si­ cherstellt, daß die Elektromagneten von einer konstanten Spannungsquelle gespeist werden. Die Treibereinheit ent­ hält weiterhin eine Schalteinheit, die Halbleitertreiber­ elemente aufweist, welche in Serie mit den entsprechenden Elektromagneten verbunden sind. Der Stromfluß in den Trei­ berelementen wird derart gesteuert, daß der Anfangsstrom­ fluß stark ansteigt, und zwar auf einen Wert, der durch einen Schaltvorgang aufrechterhalten werden kann, und dann auf einen geringeren Wert reduziert wird, so daß die Ven­ tile in einer geschlossenen Position gehalten werden. Es sind Vorkehrungen getroffen, den Stromfluß in den Elektro­ magneten aufzunehmen und ebenso den Betrieb der Ventile zu überprüfen. Die Zeitdauer, die von den Ventilen 38 zur Bewegung in die geschlossene Position benötigt wird, oder was als die geschlossene Position zusammen mit der nach­ folgenden Betätigung der dazugehörigen Überlaufventile angesehen werden kann, und andere Faktoren, wie die Zeit, die die Druckwelle benötigt, um die Einspritzpumpe zu er­ reichen, bilden eine Real-Time- Verzögerung, die berück­ sichtigt werden muß, wenn eine Kraftstoffeinspritzung an einer besonderen Stelle im Motorbetriebszyklus erfolgen soll. Die Verzögerung ausgedrückt in der Gradzahl der Kur­ belwellendrehung ändert sich mit der Motordrehzahl und zusätzlich z. B. auch mit der Temperatur. In der Treiber­ einheit sind Datenfelder vorgesehen, so daß die Verzöge­ rung bestimmt werden kann. Die Datenfelder enthalten Da­ ten, die als Ergebnis von Motortestreihen erhalten wurden. Die Treibereinheit erhält ein Drehwinkelpositionssignal des Motors, ein Motordrehzahlsignal, ein Kraftstoffanfor­ derungssignal und ein Timing-Anforderungssignal. Aus die­ sen Signalen zusammen mit Daten aus den Datenfeldern kann ein Mikroprozessor in der Treibereinheit den exakten Zeit­ punkt bestimmen, an dem der Strom zu den Elektromagneten zugeführt werden soll und die Dauer der Zufuhr bestimmen, so daß eine Kraftstoffeinspritzung zum korrekten Zeitpunkt in dem Motorbetriebszyklus und mit der erforderlichen Men­ ge sichergestellt ist. Natürlich können die Elektromagne­ ten nacheinander unter Strom gesetzt werden, wobei für Mo­ toren mit einer großen Anzahl von Zylindern zwei Elektro­ magneten gleichzeitig mit Energie versorgt werden können.

Das Kraftstoffanforderungssignal und das Timing-Anforde­ rungssignal werden von einer Motorsteuereinheit erzeugt, die auf einem Mikroprozessor basiert. Die Steuereinheit erhält ein Leistungs-/Geschwindigkeitsanforderungssignal von einem übergeordneten Steuersystem und weist eine Anzahl von Datenfeldern auf, die Daten enthalten, welche als Ergebnis von Motortestreihen erhalten wurden. Zum Beispiel können diese Daten Motorabgasemissionswerte und spezifische Kraftstoffverbrauchswerte zu verschiedenen Geschwindigkeiten und Lasten enthalten. Die Steuereinheit erhält auch ein Motordrehzahlsignal zusammen mit Signalen, die sich auf andere Motorbetriebsparameter beziehen, z. B. die Motortemperatur und der Lufteinlaßdruck, wobei basie­ rend auf diesen von dem Motor erhaltenen Signalen und den in den Datenfelder enthaltenen Daten das Kraftstoffanfor­ derungssignal und das Timing-Anforderungssignal für die Treibereinheit bestimmt werden.

Eine typische Anwendung für Motoren mit dem Kraftstoffsy­ stem kann die Stromerzeugung, die Fortbewegung zu Wasser oder ein Zugantriebssystem sein. In derartigen Anwendungen wird ein übergeordnetes Steuersystem vorgesehen sein, das basierend auf Anforderungen der betreibenden Person und anderen Eingängen das Leistungs-/Geschwindigkeitsanfor­ derungssignal bestimmt, welches der Steuereinheit zuge­ führt wird. Die Steuereinheit kann auch dazu verwendet werden, die Leistungsfähigkeit des Motors darzustellen, wobei die Steuereinheit und die Treibereinheit Einrich­ tungen zum Überprüfen ihrer Funktionsfähigkeit und der Funktion der Systemsensoren enthalten können.

In Motoren mit einer großen Anzahl von Zylindern ist es nicht zweckmäßig, die Geschwindigkeitsveränderungen auf­ zunehmen, die als Ergebnis der natürlichen Veränderung des Drehmoments von jedem Zylinder stattfinden, es ist jedoch möglich, die individuellen Kraftstoffsysteme entsprechend außer Betrieb zu setzen und dann zu bestimmen, wieviel Ex­ trakraftstoff zur Zufuhr zu den verbleibenden Zylindern benötigt wird, um den Verlust an Drehmoment durch die außer Betrieb gesetzten Zylinder auszugleichen. Es ist klar, daß, wenn der Motor korrekt zusammen mit den individuellen Kraftstoffsystemen funktioniert, der Drehmomentverlust für jeden Zylinder der gleiche sein wird, und daß keine Kor­ rektur oder keine Warnfunktion erforderlich ist. Wenn je­ doch ermittelt wird, daß ein oder mehrere Zylinder weniger Drehmoment erzeugen, dann ist es möglich, die Verschluß­ zeit des Ventils 38 dieses Zylinders zu verlängern, so daß die in diesen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge ver­ größert wird. Es muß jedoch eine Grenze der vorgenommenen Korrekturhandlung geben, da ein mechanischer Fehler des Motors, eines Kraftstoffsystems oder ein elektrischer Feh­ ler vorliegen können, die einer entsprechenden Beachtung bedürfen. Unter der Annahme, daß nur geringe Korrekturen nötig sind, besteht der praktische Effekt darin, daß die Drehmomentausgänge der individuellen Motorzylinder ausge­ glichen werden und ein weicherer Motorlauf erzielt wird.

Unter gewissen Bedingungen des Motorbetriebs, z. B. für eine geringe Last mit hohen und niedrigen Drehzahlen, kann es schwierig sein, die zur Pumpe zugeführte Kraftstoffmen­ ge zu steuern. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß Zylinder über die Steuereinheit außer Betrieb gesetzt werden und die Treibereinheit die Anzahl von im Betrieb stehenden Zylindern reduziert (z. B. von 16 auf 12 oder 8), so daß die verbleibenden Zylinder mehr Kraftstoff erhalten müssen, um die erforderliche Motorleistung sicherzustel­ len. Um die Zylindertemperatur über den Motor verteilt zu erhalten, können die Zylinder in einer gewissen Abfolge abgeschaltet werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Kraftstoff zu einer Mehrzy­ linder-Brennkraftmaschine, mit für jeden Zylinder einer Kraftstoffeinspritzdüse, einer durch einen Nocken betä­ tigten Pumpe mit einem hin- und hergehenden Kolben (15) zur Zufuhr von Kraftstoff zu der Düse, während der Be­ wegung des Kolbens (15) in einer Bohrung (14) in einem Pumpenzylinder (12) nach innen und einer elektromagne­ tisch betätigbaren Ventileinrichtung (38), die die Kraftstoffströmung zu der Einspritzdüse steuert, die Vorrichtung enthält weiterhin eine Steuereinheit für die Ventileinrichtung (38) und jede Pumpe enthält einen im wesentlichen röhrenförmigen Körper (10), wobei der abgestufte Pumpenzylinder (12) gegen eine am Körper (10) vorgesehenen Stufe (11) angeordnet ist, der Pum­ penkolben (15) ist in der Bohrung (14) bewegbar und er­ streckt sich ausgehend von einem Ende derselben, erste und zweite Ventilblöcke (22, 23), die in dem Körper (10) angeordnet sind, einen Montierblock (24), der sich innerhalb des Körpers (10) erstreckt, Mittel (25) zum Sichern des Montierblocks (24) an dem Körper (10), so daß eine Klemmkraft zwischen den einander ausgesetzten Oberflächen des Zylinders (12), der Ventilblöcke (22, 23) und dem Montierblock (24) erzeugt wird, die Ventil­ blöcke (22, 23) enthalten ein Überlaufventil (26) und ein Auslaßventil (41), wobei ein elektromagnetisch be­ tätigbares Ventil (38) an dem Montierblock (24) getra­ gen wird und den Betrieb des Überlaufventils (26) steu­ ert, einen Auslaß (40) an dem Montierblock (24), der mit der Bohrung (14) durch einen Kraftstofförderkanal in Verbindung steht, in dem das Auslaßventil (41) angeordnet ist, elastische Mittel (18) zum Drücken des Kolbens (15) aus der Bohrung (14), Mittel zur Zufuhr von Kraftstoff zu der Bohrung (14) während der Bewegung des Kolbens (15) nach außen und Mittel, die mit dem Kolben (15) in Eingriff stehen, zur Verursachung einer Bewegung desselben nach innen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilblöcke (22, 23) zueinander anstehend zwischen dem Zylinder (12) und dem Montierblock (24) montiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ventilblock (22) gegen den Zylinder (12) an­ geordnet ist und das Überlaufventil (26) aufnimmt, der Kraftstofförderkanal enthält einen Kanal (39) in dem ersten Ventilblock (22).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (41) und das Überlaufventil (26) in Bohrungen angeordnet sind, die in den entsprechenden Ventilblöcken (22, 23) angeordnet sind, die Bohrungen sind zu der Achse des Kolbens (15) versetzt, jeder Ventilblock (22, 23) ist an einem Ende mit einem zy­ lindrischen Abschnitt versehen, dessen Achse mit der Achse der in dem Block (22, 23) gebildeten Bohrung zusammenfällt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlaufventil (26) ein Ventilteil (27) enthält, das innerhalb einer weiteren Bohrung (28) bewegbar ist, weiterhin einen Sitz (29) an einem Ende der weiteren Bohrung (28), wobei das Ventilteil (27) an einem Ende derart ausgeformt ist, daß es mit dem Sitz (29) zusam­ menwirkt, das eine Ende des Ventilteils (27) weist ei­ nen verringerten Durchmesser auf, zur Bildung einer Kammer (31), einen Kanal, der sich von der Kammer (31) ausgehend erstreckt, der Sitz (29) umgibt einen Über­ laufkanal (30), der in eine weitere Bohrung der Kolben­ bohrung (14) geöffnet ist, reduzierte Kanalmittel, die sich von dem Überlaufkanal (30) zu dem anderen Ende der weiteren Bohrung erstrecken, wobei das elektromagne­ tisch betätigbare Ventil (38) mit dem anderen Ende der weiteren Bohrung verbunden und derart angeordnet ist, daß, wenn dasselbe unter Energie gesetzt wird, ein Aus­ treten von Kraftstoff aus dem anderen Ende der weiteren Bohrung verhindert wird, so daß sich das Überlaufven­ tilteil (27) in Eingriff mit dem Sitz (29) bewegt, zum Verhindern einer Kraftstoffströmung durch den Überlauf­ kanal (30), und wenn die Energie entfernt wird, ein Aus strömen von Kraftstoff von dem anderen Ende der wei­ teren Bohrung möglich ist, so daß sich das Ventilteil (27) außer Eingriff mit dem Sitz (29) bewegen kann, so daß Kraftstoff durch den Überlaufkanal (30) strömen kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine schwache Feder, die das Ventilteil (27) in Rich­ tung dem anderen Ende der weiteren Bohrung drückt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zufuhr von Kraftstoff zu der Bohrung (14) eine Öffnung (21) enthalten, die in der Wand der Bohrung (14) ausgebildet ist, die Öffnung (21) steht mit einer unter Druck stehenden Kraftstoffquelle in Verbindung und ist derart angeordnet, daß sie während der Bewegung des Kolbens (15) nach außen unbedeckt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem eine Treibereinheit für die Ventile enthält, mit lesbaren Datenfeldern, in welchen Daten entsprechend den Funktionszeiten der elektromagneti­ schen Ventileinrichtung (38) und des Überlaufventils (26) gespeichert sind, wodurch Betriebsverzögerungen, die sich in Abhängigkeit mit z. B. der Temperatur ändern können, ausgeglichen werden können.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibereinheit ein Drehwinkelpositionssignal, ein Kraftstoffanforderungssignal, ein Kraftstofftimingsi­ gnal und ein Motordrehzahlsignal zugeführt werden und einen Mikroprozessor enthält, der basierend auf den Signalen und den Daten, die aus den Datenfeldern erhal­ ten werden, den Zeitpunkt der Unter-Strom-Setzung und die Dauer der Unter-Strom-Setzung der Elektromagneten der elektromagnetischen Ventile (38) in ihrer entspre­ chenden Reihenfolge bestimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit, die der Treibereinheit das Kraft­ stoffanforderungssignal tund das Kraftstofftimingsignal zuführt und weitere Datenfelder enthält, in denen Mo­ torbetriebsdaten gespeichert sind, wobei der Steuer­ einheit Signale zugeführt werden, die den Motorbe­ triebsbedingungen entsprechen und wobei die Steuerein­ heit einen weiteren Mikroprozessor enthält, der basie­ rend auf den Signalen, die die Motorbetriebsbedingun­ gen repräsentieren und einem Leistungs-/Geschwindig­ keitsanforderungssignal zusammen mit Daten aus den weiteren Datenfeldern, das Kraftstoffanforderungs­ signal und das Timing-Anforderungssignal bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungs-/Geschwindigkeitsanforderungssignal von einer übergeordneten Steuereinheit zugeführt wird, die einer Einheit angehört, zu der der Motor und das dazu­ gehörige Kraftstoffsystem einen Teil bildet.