EP0399179B1

EP0399179B1 - Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP0399179B1
Application number: EP90105975A
Authority: EP
Inventors: Jaroslaw Dipl.-Ing. Hlousek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-05-20
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1993-12-15
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: EP0399179A2; JPH0311150A; DE3916516A1; DE59003841D1; EP0399179A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpenzylinder verschiebbar angetriebenen Pumpenkolben und mit wenigstens einer mit Steuerkanten des Kolbens zusammenwirkenden Steuerbohrung zum Arbeitsraum des Pumpenkolbens im Pumpenzylinder sowie einem steuerbaren Ventil, insbesondere Magnetventil.
Eine Einspritzpumpe der eingangs genannten Art ist beispielsweise der DE-A1 36 32 299 zu entnehmen. Bei dieser vorbekannten Kraftstoffeinspritzpumpe verfügt der Pumpenkolben über eine konventionelle Ausbildung seiner zylindrischen Lauffläche mit einer Schrägkante und einer weiteren Steuerkante und es wird von diesen Steuerkanten des Kolbens wenigstens eine Bohrung überschliffen. Die Ausbildung einer derartigen Schrägkantensteuerung ist üblicherweise so getroffen, daß entsprechend der Drehstellung des Kolbens bzw. der schrägen Steuerkante die Förderung beendet wird, da bei Freigeben der entsprechenden Ablaufbohrung durch die schräge Steuerkante der Kraftstoff aus dem Druckraum der Einspritzpumpe in die Ableitung abströmen kann. Der Beginn des Druckhubes wird im allgemeinen durch die Oberkante des Kolbens definiert und der Kompressionshub setzt dann ein, wenn die Oberkante des Pumpenkolbens Bohrungen überschleift, über welche Kraftstoff in den Saugraum austreten könnte. Wenn, wie beim Gegenstand der DE-OS 36 32 299 zusätzlich eine elektronische Regelung vorgesehen ist, welche ein Magnetventil steuert und dieses Magnetventil, wie beim Gegenstand der DE-OS 36 32 299, in eine weitere Überströmbohrung eingebaut ist, kann mittels eines derartigen Magnetventiles nur in demjenigen Bereich geregelt werden, in welchem Kraftstoff in eine Überströmbohrung austreten kann. Die Magnetventilsteuerung ist somit der konventionellen Mengenregelung durch Verdrehen des Kolbens nachgeschaltet und kann nur in demjenigen Bereich wirksam werden, in welchem Kraftstoff in die entsprechenden Überströmbohrungen gelangen kann. Um mittels eines derartigen Magnetventiles eine optimale Mengenregelung und Einspritzzeitpunktverschiebung gewährleisten zu können, muß die Auslegung der Steuerkanten des Kolbens so getroffen sein, daß diese bei geschlossenem Magnetventil eine maximale Früheinspritzung ergeben. Bedingt durch diese Auslegung der Steuerkanten des Kolbens ergibt sich umgekehrt bei einem Ausfall des Magnetventils in geschlossener Stellung, beispielsweise durch Blockade des Magnetventiles, der frühest mögliche Einspritzzeitpunkt, bei welchem aber keineswegs eine optimale mechanische Regelung möglich ist. Im Notbetrieb, d.h. einem Betrieb, bei welchem das elektromagnetische Ventil geschlossen bleibt und die Regelung mechanisch durch Verdrehen des Kolbens unter Vermittlung einer Regelstange erfolgt, ergeben sich somit ungünstige Voraussetzungen für eine mechanische Regelung.
Es ist weiterhin durch die GB-A 2 165 894 eine Einspritzpumpe in Form einer Pumpedüse mit den Merkmalen der Gattung des Patentanspruchs 1 bekannt. Die dort vorgesehenen Steuerkanten des Pumpenkolbens sind entweder Begrenzungskanten von zwei in den Pumpenarbeitsraum mündenden Längsnuten am Pumpenkolben oder einer von einer der Längsnuten abgehende Teilumfangsnut. Dabei münden in den Pumpenzylinder zwei Bohrungen von denen die eine der Kraftstoffversorgung des Pumpenarbeitsraumes dient in dem die Teilringnut über die eine der Längsnuten dieser Bohrung im Bereich des unteren Totpunktes des Pumpenkolbens mit dem Kraftstoffvorrat verbindet. Bei beginnendem Förderhub verdeckt dann die dem Pumpenarbeitsraum abgewandte Begrenzungskante der Teilringnut die Steuerbohrung, so daß eine Einspritzung dann erfolgen kann, wenn ein Magnetventil in einer vom Pumpenzylinder abführenden Entlastungsleitung, die bei Normalbetrieb ständig mit der anderen der Längsnuten in Verbindung steht, geschlossen ist. Zur Einstellung einer Startmenge kann diese Entlastungsleitung aus dem Überdeckungsbereich mit der anderen Längsnut gebracht werden, so daß der gesamte geometrisch durch die horizontale Begrenzungskante der Teilringnut bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge zur Einspritzung gelangen kann. Für den Bedarf eines Nothaltes können beide Längsnuten von den in den Pumpenzylinder mündenden Bohrungen abgetrennt werden. Bei dieser Pumpe, bei der die Kraftstoffeinspritzmengenregelung, ausgenommen von Startfall mit der vorgegebenen konstanten Menge, ausschließlich durch das Magnetventil durchgeführt wird kann somit eine Notabschaltung erreicht werden, bei der die Zufuhr von Kraftstoff zum Pumpenarbeitsraum vollständig unterbunden wird.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einspritzpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher bei Ausfall der elektronischen Regelung eine mechanische Regelung möglich wird, welche qualitativ einer ausschließlich mechanischen Regelung konventioneller Art vergleichbar ist. Mit anderen Worten ist es Ziel der Erfindung, eine Ausbildung einer Einspritzpumpe zu schaffen, mit welcher sowohl die elektronische Regelung als auch die mechanische Regelung unter den jeweils günstigsten Voraussetzungen durchführbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung einer Einspritzpumpe der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß der Pumpenkolben in einer von der Drehstellung, in welcher die Steuerkanten des Pumpenkolbens mit der oder den Steuerbohrung(en) zusammenwirken, verschiedenen zweiten Drehstellung zusätzliche Ausnehmungen oder Bohrungen aufweist, welche über den gesamten Arbeitshub des Kolbens eine offene Verbindung vom Arbeitsraum des Pumpenkolbens im Pumpenzylinder zu einer Steuerbohrung herstellt, in deren Zuführungsleitung das steuerbare Ventil eingeschaltet ist. Dadurch, daß für die elektronische und die mechanische Regelung gesonderte Drehstellungen des Pumpenkolbens verwendet werden, können die Steuerkanten für die mechanische Regelung, welche nur im Notbetrieb Verwendung finden soll, bei einer elektronischen Regelung, welche die normale Betriebsart darstellt, in eine Drehstellung verdreht werden, bei welcher sie für die elektronische Regelung wirkungslos werden und somit in keiner Weise den über die elektronische Regelung regelbaren Bereich beeinträchtigen. Umgekehrt kann nach einem Verdrehen des Kolbens in eine Stellung, bei welcher die Steuerkanten an der Mantelfläche des Kolbens für eine mechanische Regelung herangezogen bei Notbetrieb werden, die Ausbildung dieser Steuerkanten den Erfordernissen für eine optimale mechanische Regelung Rechnung tragen, wobei in diesen Fällen auf die Möglichkeiten einer elektronischen Regelung unter Verwendung eines Magnetventiles keine Rücksicht genommen werden muß, da ja die elektronische Regelung bei der mechanischen Regelung durch konventionelle Regelstangen und Verdrehen des Kolbens außer Betrieb bleibt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß das steuerbare Ventil in seine Offenstellung federbelastet ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausbildung kann das Magnetventil in einer einzigen, für mechanische und elektronische Regelung gemeinsamen Saug- und Überströmbohrung angeordnet sein, wobei im Falle einer mechanischen Regelung bei abgeschalteter elektronischer Regelung nach einem Verdrehen des Kolbens in eine Stellung, in welcher die Steuerkanten mit der Saug- und Überströmbohrung zusammenwirken, das Ventil durch die Federkraft in der Offenstellung gehalten wird.
Die Umstellung von elektronischer Regelung im Normalbetrieb auf mechanische Regelung im Notbetrieb kann durch einen einfachen Drehantrieb erfolgen, welcher beispielsweise über die Regelstange selbst eine Verdrehung des Kolbens in diejenige Stellung bewirkt, welche für die mechanische Regelung vorgesehen ist. Bei einer elektronischen Regelung, bei welcher die Steuerkanten des Kolbens nicht in Wirkverbindung mit den Saug- und Überströmbohrungen stehen sollen, ist es umgekehrt vorteilhaft, den konventionellen Antrieb der Regelstange für eine Verdrehung des Pumpenkolbens zur Erzielung unterschiedlicher Einspritzmengen bzw. unterschiedlicher Einspritzzeitpunkte abzukuppeln, wobei in diesem Falle eine Verdrehung des Kolbens nicht erforderlich ist, da ja die Absteuerung durch Betätigung des elektromagnetischen Ventiles erfolgt. Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß in derjenigen Stellung, in welcher die elektronische Regelung wirksam sein soll, eine Verriegelung der Drehstellung erfolgt, wobei der Pumpenkolben in seiner zweiten Drehstellung verriegelbar ist.
In dieser zweiten Drehstellung, in welcher die elektronische Normalbetriebsart stattfindet, und in welcher der Pumpenkolben mit Vorteil verriegelbar ist, muß nun über den gesamten, für den Einspritzvorgang relevanten Hub des Pumpenkolbens eine offene Verbindung zu der Saug- und Überströmbohrung gegeben sein, in welcher das elektromagnetische Ventil angeordnet ist. Die Ausbildung kann hiebei mit Vorteil so getroffen sein, daß die in der zweiten Drehstellung des Pumpenkolbens vorgesehene Ausnehmung des Kolbens von einer am Außenumfang des Kolbens in Längsrichtung desselben verlaufenden Nut gebildet ist.
Sichere Notlaufeigenschaften unter mechanischer Regelung sind bei diesen Ausbildungen, wie sie oben erläutert wurden, allerdings nur dann gewährleistet, wenn für den Fall, daß lediglich eine gemeinsame Saug- und Überströmbohrung für beide Betriebszustände vorgesehen ist, das Ventil bei Ausfall der elektronischen Regelung tatsächlich durch die Feder in die Offenstellung gedrückt ist. Wenn das Ventil in der Schließstellung klemmt, ist die mechanische Regelung wirkungslos. Um unabhängig von der Stellung, in welcher das elektromagnetische Ventil nicht mehr betätigt werden kann, eine sichere und optimale mechanische Regelung unter konventioneller Schrägkantensteuerung im Notbetrieb zu gewährleisten, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß neben der über das steuerbare Ventil gesteuerten Steuerbohrung wenigstens eine weitere Steuerbohrung im Pumpenzylinder vorgesehen ist, welche lediglich in der ersten Drehstellung des Pumpenkolbens mit den Steuerkanten zusammenwirkt, und daß in jeder Drehstellung des Pumpenkolbens die mit den Steuerkanten oder zusätzlichen Ausnehmungen oder Bohrungen in der jeweils anderen Drehstellung zusammenwirkende(n) Steuerbohrung(en) vom Pumpenkolben dichtend abgeschlossen wird (werden). Dadurch, daß für den mechanischen Notbetrieb zusätzliche Steuerbohrungen, insbesondere wenigstens eine Saug- und Überströmbohrung vorgesehen ist, kann bei ausschließlich mechanischer Regelung über diese Saug- und Überströmbohrung auch dann eine sichere Regelung erzielt werden, wenn das elektromagnetische Ventil in der Schließstellung klemmt, vorausgesetzt, daß in denjenigen Drehstellungen, in welchen die mechanische Regelung wirksam wird, die Saug- und Überströmbohrung, in welcher das Magnetventil angeordnet ist, dichtend verschlossen ist. Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß wenigstens zwei gesonderte zusätzliche Steuerbohrungen für die Zu- oder Ableitung von Kraftstoff in den oder aus dem Arbeitsraum vorgesehen sind, wobei die Steuerbohrung(en) für die Zuleitung in größerem axialen Abstand von der den Arbeitsraum begrenzenden Stirnfläche des Pumpenzylinders als wenigstens eine Steuerbohrung für die Ableitung von Kraftstoff aus dem Arbeitsraum angeordnet ist (sind). Durch derartige zusätzliche Steuerbohrungen kann sichergestellt werden, daß in jeder Drehstellung des Kolbens für die mechanische Regelung die Saug- und Überströmbohrung zum Magnetventil mit Sicherheit von der Oberkante des Kolbens bereits überschliffen ist und es kann insbesondere mit Vorteil die Ausbildung so getroffen sein, daß die weitere(n) Steuerbohrung(en) für die Ableitung des Kraftstoffes wenigstens denselben axialen Abstand von der Stirnfläche des Arbeitsraumes aufweist(-en) wie die über das steuerbare Ventil gesteuerte Steuerbohrung, wodurch eine Beeinflussung durch eine gegebenenfalls noch mit der Oberkante des Pumpenkolbens zusammenwirkende Saug- und Überströmbohrung zum Magnetventil mit Sicherheit vermieden wird. Insbesondere ermöglicht eine derartige Ausbildung eine Dimensionierung, bei welcher bei mechanischem Notbetrieb die Saug- und Überströmbohrung zum Magnetventil über den gesamten Kolbenhub abgedeckt bzw. dichtend überschliffen bleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einspritzpumpe; Fig.2 einen teilweisen Schnitt nach der Linie II-II der Fig.1 durch die Büchse und den Pumpenkolben der Ausführungsform gemäß Fig.1; Fig.3 eine Abwicklung einer ersten Ausführungsform eines Pumpenkolbens des mit den Steuerbohrungen zusammenwirkenden Endbereiches desselben; und Fig.4 eine Darstellung analog zu Fig.3 einer abgewandelten Ausführungsform eines Pumpenkolbens.
Bei der in Fig.1 dargestellten Einspritzpumpe 1 ist mit 2 eine Kolbenbüchse bezeichnet, in welcher ein zylindrischer Pumpenkolben 3 verschiebbar angetrieben ist. Die Kolbenbüchse bzw. der Pumpenzylinder 2 ist dabei in einem Pumpengehäuse 4 dichtend angeordnet und wird zumindest teilweise von einem unter Vorpumpendruck stehenden Saugraum 5 umgeben. Die Kolbenbüchse 2 weist weiters eine Steuerbohrung 6 auf, welche mit dem Saugraum 5 über wenigstens eine schematisch angedeutete weitere Bohrung 7 in der Kolbenbüchse 2 mit dem Saugraum in Verbindung steht. In die Verbindungsleitung vom Saugraum 5 in einen Arbeitsraum 8 des Pumpenkolbens 3 ist ein elektromagnetisches Ventil 9 eingeschaltet, über welches bei intakter elektronischer Regelung die Fördermenge und der Einspritzzeitpunkt eingestellt werden.
Aus dem Arbeitsraum bzw. Hochdruckraum 8 führt in bekannter Weise eine Leitung 10 über ein Ventil 11 zu einer nur schematisch angedeuteten Einspritzdüse 12, über welche nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Hochdruckraum eine Einspritzung von Kraftstoff erfolgt. Der Antrieb des Pumpenkolbens erfolgt in ebenfalls bekannter Weise über eine nicht näher dargestellte Nockenwelle, welche am dem Arbeitsraum 8 des Kolbens 3 abgewandten Ende desselben angreift.
Zur Einstellung der Drehstellung des Pumpenkolbens 3 ist eine schematisch angedeutete Regelstange 13 vorgesehen, mit welcher in nicht näher dargestellter, bekannter Weise eine Verdrehung des Pumpenkolbens bewirkt werden kann. Bei intakter elektronischer Steuerung im normalen Betrieb des Einspritzvorganges, wobei die Steuerung des Magnetventiles 9 über eine schematisch angedeutete Steuereinheit 14 erfolgt, ist der Pumpenkolben 3 in einer Drehstellung über die Regelstange 13 derart verriegelt, daß beispielsweise über eine in Längsrichtung des Kolbens 3 verlaufende Nut 19 in jeder Hubstellung des Kolbens 3 eine offene Verbindung zwischen dem Arbeitsraum bzw. Hochdruckraum 8 und der Steuerbohrung 6 vorliegt, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig.3 und 4 noch deutlicher ersichtlich werden wird. Die Regelung des Einspritzvorganges erfolgt in diesem Falle lediglich über Betätigung des Magnetventiles 9, welches derart in die Steuerleitung 6 eingebaut ist, daß es in seine Offenstellung von einer Feder belastet wird. Für den Fall der elektronischen Regelung befinden sich die in Fig.1 schematisch angedeuteten Steuerkanten 15, 16 und 17 in einer Drehstellung, in welcher sie mit einer Steuerbohrung nicht zusammenwirken.
Bei Ausfall der elektronischen Steuerung bzw. bei Ausfall des Magnetventiles 9 erfolgt über ein Stellglied 18, welches mit der Regelstange 13 zusammenwirkt eine Verdrehung des Pumpenkolbens in eine Drehlage, in welcher eine bekannte mechanische Regelung der Einspritzung mittels der Steuerkanten für einen Notbetrieb vorgenommen werden kann. Bei der Darstellung gemäß Fig.1 ist es somit möglich, den Kolben 3 aus der gezeigten Drehstellung, in welcher die Steuerbohrung 6 mit der am Kolben in Längsrichtung verlaufenden Nut 19 in Verbindung steht, in eine Stellung zu verdrehen, in welcher eine mechanische Regelung über die angedeuteten Steuerkanten am Umfang des Pumpenkolbens im Zusammenwirken mit der Steuerbohrung 6 möglich wird. In diesem Fall muß jedoch immer sichergestellt sein, daß auch bei Ausfall des Ventils 9 die Verbindung 6, 7 zwischen dem Saugraum 5 und dem Arbeitsraum 8 des Kolbens geöffnet ist, um einen Zutritt von Kraftstoff zu ermöglichen und einen Notlauf über eine mechanische Regelung sicherzustellen.
Es ist jedoch denkbar, daß das Ventil 9, obwohl es, wie oben erwähnt, in seine Öffnungsstellung belastet sein soll, in geschlossener Stellung klemmt, wobei in diesem Fall die Verbindung zwischen dem Saugraum 5 und dem Arbeitsraum 8 unterbrochen wäre und somit eine Förderung von Kraftstoff nicht mehr möglich wäre. Um auch in einem solchen Fall einen ordnungsgemäßen Notbetrieb mit einer mechanischen Regelung des Einspritzvorganges immer sicherzustellen, sind in Fig.1 weitere Steuerbohrungen 20 und 21 in der Kolbenbüchse 2 angeordnet, welche ebenfalls mit dem Saugraum 5 in offener Verbindung stehen. Bei intakter elektronischer Regelung über die Steuerbohrung 6 werden dabei diese zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 vom Kolben 3 dichtend überschliffen, wie dies unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren noch näher erläutert werden wird. Erst bei Ausfall der elektronischen Regelung wird über die Regelstange 13 der Kolben 3 in eine Drehstellung bewegt, in welcher die Steuerkanten nur mehr mit den zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 zusammenwirken, während in diesem Falle die Steuerbohrung 6 vom Kolben dichtend überschliffen wird, so daß unabhängig von der Stellung des Ventiles 9 eine Förderung von Kraftstoff sichergestellt wird und für eine ordnungsgemäße mechanische Regelung über die Steuerkanten in Verbindung mit den Steuerbohrungen 20 und 21 auch in geöffneter Ventilstellung keine Beeinflussung über die Steuerbohrung 6 erfolgen kann.
In Fig.2 ist lediglich ein Teilschnitt durch die Kolbenbüchse 2 dargestellt, wobei deutlich ersichtlich ist, daß in den Arbeitsraum des Pumpenkolbens 3 sowohl die Steuerbohrung 6, welche über das nicht näher dargestellte Magnetventil gesteuert wird, als auch die in diesem Fall paarweise angeordneten zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und in axialem Abstand davon die zusätzlichen Steuerbohrungen 21 vorgesehen sind. Am Pumpenkolben ist weiters die in Längsrichtung desselben verlaufende Steuernut 19 angedeutet, d.h. in der in Fig.2 dargestellten Stellung soll eine Regelung des Einspritzvorganges über das elektromagnetische Ventil vorgenommen werden. Die zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und auch die nicht näher dargestellten Steuerbohrungen 21 sind in dieser Drehstellung dichtend vom Pumpenkolben 3 überschliffen.
In Fig.3 ist der Kolben 3 in abgewickelter Darstellung in einer Drehstellung gezeigt, in welcher die Steuerbohrung 6 mit der in Längsrichtung des Kolbens verlaufenden Steuernut 19 zusammenwirkt, welche in jeder Hubstellung des Kolbens eine offene Verbindung zwischen der Steuerbohrung 6 und dem Arbeitsraum 8 freigibt. Die zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 sind in dieser Drehstellung vom Kolben überschliffen. Bei Ausfall der elektronischen Regelung erfolgt in dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Verdrehung des Kolbens in Richtung des Pfeiles 22, wodurch die Steuerbohrung 6 von der Kolbenmantelfläche dichtend abgeschlossen wird und in Abhängigkeit von der Drehstellung und der nunmehr erfolgenden mechanischen Regelung des Kolbens die Steuerkanten 16 und 17 mit den zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 zusammenwirken, wobei die zwei Endstellungen der zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 relativ zu den Steuerkanten 16 und 17 bei einer mechanischen Regelung mit 20′ und 20˝ bzw. 21′ und 21˝ bezeichnet sind. Die Steuerkante 17 steuert dabei im Zusammenwirken mit der zusätzlichen Steuerbohrung 21 den Förderbeginn und die Steuerkante 16 gibt in weiterer Folge die zusätzliche Steuerbohrung 20 jeweils wiederum frei, wobei über die in Längsrichtung des Kolbens verlaufende Nut 19 erfolgende Verbindung mit dem Arbeitsraum eine Absteuerung erfolgt. Wie aus Fig.3 deutlich ersichtlich, sind die Steuerkanten paarweise für ein Zusammenwirken mit den paarweise vorgesehenen zusätzlichen Steuerbohrungen 20 und 21 ausgebildet. Bei der Ausbildung gemäß Fig.3 erfolgt bei einer Verstellung des Kolbens 3 in Richtung des Pfeiles 22 beim Übergang von einer elektronischen Regelung im Normalbetrieb zu einer mechanischen Regelung im Notbetrieb der Übergang über die kleinste Einspritzmenge, wie dies durch die Stellung der Steuerkanten 16 und 17 relativ zu den zusätzlichen Steuerbohrungen in der Stellung 20′ und 21′ angedeutet ist.
In Fig.4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Steuerkolbens 3 dargestellt, in welcher der Übergang von der in Fig.4 dargestellten elektronischen Steuerung, welche durch das Zusammenwirken der Längsnut 19 mit der Steuerbohrung 6 angedeutet ist zu einer mechanischen Regelung durch eine Verdrehung des Kolbens in Richtung des Pfeiles 23 über die größte Einspritzmenge vorgenommen wird. Es sind dabei wiederum die für die mechanische Regelung sich ergebenden Endstellungen der zusätzlichen Steuerbohrungen relativ zu den Steuerkanten 16, 17 mit 20′ und 20˝ bzw. 21′ und 21˝ angedeutet. Bei mechanischer Regelung wird die zusätzliche Steuerbohrung 6 wiederum vom Pumpenkolben dichtend überschliffen.
Für den Fall, daß lediglich die Steuerbohrung 6 vorgesehen ist, wie dies unter Bezugnahme auf Fig.1 erläutert wurde, kann eine zur Ausbildung gemäß der Fig.4 ähnliche Ausbildung des Pumpenkolbens Verwendung finden, wobei sich für eine elektronische Regelung keinerlei Unterschiede ergeben. Für einen mechanischen Notbetrieb mit einer bekannten Steuerkantenregelung müßte in einem derartigen Fall der Kolben entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 23 verdreht werden, so daß in diesem Fall der Förderbeginn durch das Zusammenwirken der Kante 15 des Pumpenkolbens 3 mit der Steuerbohrung 6 und das Förderende durch die schräge Steuerkante 16 bewirkt würde. Im Falle einer Ausbildung mit lediglich einer Steuerbohrung 6 würde der Pumpenkolben 3 naturgemäß die Steuerkanten nur in einfacher Ausführung aufweisen.
Da der Pumpenkolben derart ausgebildet ist, daß bei elektronischer Regelung über den gesamten Arbeitshub des Kolbens eine offene Verbindung vom Arbeitsraum 8 des Pumpenkolbens 3 zur Steuerbohrung 6 hergestellt ist, kann auch für den Fall des mechanischen Notbetriebes die Anordnung der Steuerkanten derart vorgenommen werden, daß auch für die mechanische Regelung der Betrieb insgesamt optimiert werden kann. Da darüberhinaus bei Vorsehen zusätzlicher Steuerbohrungen in der jeweils entsprechenden Drehstellung des Pumpenkolbens für elektronische oder mechanische Regelung die jeweils andere bzw. anderen Steuerbohrungen vom Pumpenkolben dichtend überschliffen wird bzw. werden, wird eine Beeinflussung des Einspritzvorganges über die nicht in Betrieb befindlichen Steuerbohrungen vermieden. Zu diesem Zweck sind die Zuleitungsbohrungen 21, welche mit den Steuerkanten 17 den Förderbeginn bei mechanischer Regelung bestimmen, in größerem Abstand von der den Arbeitsraum 8 begrenzenden Stirnfläche 24 angeordnet und es sind die Steuerbohrungen 21 für die Ableitung des Kraftstoffes zumindest in gleichem axialen Abstand von der Stirnfläche des Arbeitsraumes angeordnet wie die über das Ventil 9 gesteuerte Steuerbohrung 6. Als weitere Sicherstellung, um eine Beeinflussung über eine Steuerbohrung, welche in der jeweils anderen Betriebsart wirksam werden soll, vollkommen auszuschalten, kann die Anordnung der Steuerbohrungen insgesamt derart vorgesehen sein, daß selbst beim Saughub des Pumpenkolbens 3 die Steuerbohrung 6 bzw. die Ableitungsbohrungen 20 auch in der tiefsten Stellung des Kolbens von der von der Oberkante des Pumpenkolbens gebildeten Steuerkante 15 nicht freigegeben werden, sondern jeweils dichtend abgeschlossen verbleiben.
Durch das Einschalten des elektromagnetischen Ventiles 9 direkt in die Verbindungsleitung zwischen dem Saugraum 5 und dem Arbeitsraum bzw. Hochdruckraum 8 ergibt sich insgesamt ein einfacher Aufbau, da das elektromagnetische Ventil direkt an die Kolbenbüchse 2 angeflanscht werden kann und nach der Montage der Büchse montiert werden kann. Die Kolbenbüchse 2 ist dabei direkt im Pumpengehäuse 4 untergebracht, so daß auch bei einem eventuellen Büchsenriß die gesamte Pumpe nach außen dicht bleibt.

Bezugszeichenliste:

1: Einspritzpumpe
2: Kolbenbüchse bzw. Pumpenzylinder
3: Pumpenkolben
4: Pumpengehäuse
5: Saugraum
6: Steuerbohrung
7: Verbindungsbohrung
8: Arbeitsraum
9: elektromagnetisches Ventil
10: Leitung
11: Ventil
12: Einspritzdüse
13: Regelstange
14: Steuereinheit
15,16,17: Steuerkanten
18: Stellglied
19: Längsnut
20,21: zusätzliche Steuerbohrungen
22,23: Verstellrichtung für Notlauf
24: Stirnfläche

Claims

Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpenzylinder verschiebbar angetriebenen Pumpenkolben (3) und mit wenigstens einer mit Steuerkanten (15, 16, 17) des Pumpenkolbens zusammenwirkenden in dem Pumpenzylinder mündenden Steuerbohrung (6, 20, 21), durch die ein vom Pumpenkolben (1) im Pumpenzylinder begrenzter Arbeitsraum (8) mit einem Saugraum (5) verbindbar ist, sowie einem elektrisch steuerbaren Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß von den Steuerkanten wenigstens eine Steuerkante (16) zur Steuerung einer variablen Kraftstoffeinspritzmenge zur Achse des Pumpenkolbens (3) schräg verläuft und daß der Pumpenkolben (3) in einer von dem Drehstellungsbereich, in welchen die Steuerkanten (15, 16, 17) mit der wenigstens einen, schräg verlaufenden Steuerkante (16) des Pumpenkolbens (3) mit der wenigstens einen Steuerbohrung (6, 20, 21) zusammenwirken, verschiedenen zweiten Drehstellung bringbar ist, in der die Steuerkante nicht mit der wenigstens einen Steuerbohrung (6, 20, 21) zusammenwirken und in welcher über wenigstens eine zusätzliche Ausnehmung oder Bohrung (19) über den gesamten Arbeitshub des Pumpenkolbens (3) eine offene Verbindung vom Arbeitsraum (8) zu einer der wenigstens einen Steuerbohrungen (6) hergestellt ist, in deren Zuführungsleitung (7, 6) das steuerbare Ventil (9) angeordnet ist.
Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Ventil (9) in seiner Offenstellung federbelastet ausgebildet ist.
Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (3) in seiner zweiten Drehstellung verriegelbar ist.
Einspritzpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Drehstellung des Pumpenkolbens (3) vorgesehene Ausnehmung (19) des Kolbens von einer am Außenumfang des Kolbens in Längsrichtung desselben verlaufenden Nut (19) gebildet ist.
Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der über das steuerbare Ventil (9) gesteuerten Steuerbohrung (6) wenigstens eine weitere Steuerbohrung (20,21) im Pumpenzylinder (2) vorgesehen ist, welche lediglich in der ersten Drehstellung des Pumpenkolbens (3) mit den Steuerkanten (16,17) zusammenwirkt, und daß in jeder Drehstellung des Pumpenkolbens (3) die mit den Steuerkanten (15,16,17) oder zusätzlichen Ausnehmungen oder Bohrungen (19) in der jeweils anderen Drehstellung zusammenwirkende(n) Steuerbohrung(en) (6,20,21) vom Pumpenkolben (3) dichtend abgeschlossen wird (werden).
Einspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei gesonderte zusätzliche Steuerbohrungen (20,21) für die Zu- oder Ableitung von Kraftstoff in den oder aus dem Arbeitsraum (8) vorgesehen sind, wobei die Steuerbohrung(en) (21) für die Zuleitung in größerem axialen Abstand von der den Arbeitsraum begrenzenden Stirnfläche (24) des Pumpenzylinders (2) als wenigstens eine Steuerbohrung (20) für die Ableitung von Kraftstoff aus dem Arbeitsraum (8) angeordnet ist (sind).
Einspritzpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere(n) Steuerbohrung(en) (20) für die Ableitung des Kraftstoffes wenigstens denselben axialen Abstand von der Stirnfläche (24) des Arbeitsraumes (8) aufweist(-en) wie die über das steuerbare Ventil (9) gesteuerte Steuerbohrung (6).