DE2855812C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Fördereinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Kraftstoff-Fördereinrichtung ist in der GB-PS 11 35 932 offenbart. Diese bekannte Einrichtung löst das Problem, eine bei manchen Betriebsverhältnissen notwendige Einschränkung der Drehzahl der Brennkraftmaschine bei zwei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen des Getriebes zu bewirken. Die Einrichtung ist für durch Druck selbst­ zündende Brennkraftmaschinen bestimmt, die ihrerseits zum Antrieb schwerer Nutzfahrzeuge bestimmt sind. Die Einrichtung wird mittels eines Fluiddruckes betätigt, was den Einbau eines Ventiles not­ wendig macht, um die Einwirkung des Fluiddruckes auf einen Stell­ kolben zu steuern, der Teil der Einrichtung ist. Es ist damit eine Möglichkeit für die Verstellung eines einstellbaren Anschla­ ges offenbart, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit der jeweils ausgewählten Übersetzung des zugehörigen Getriebes zu steuern, die mit relativ großem Aufwand ein eher grobes Ergebnis liefert.

Es ist auch eine Einrichtung bekannt, die der Steuerung einer maximalen Kraftstoffmenge dient und wobei ein Elektromagnet Ver­ wendung findet (DE-OS 26 19 055). Es handelt sich also um eine Kraftstoffmengenbegrenzung, nicht um eine gattungsgemäße Einrich­ tung und insbesondere nicht um eine Einrichtung, mit deren Hilfe mittels eines Stellgliedes bei bestimmten Übersetzungsverhält­ nissen des Getriebes eine größere Brennkraftmaschinendrehzahl einstellbar ist als bei anderen Übersetzungsverhältnissen.

Bekannt ist auch die Verwendung eines Elektromagneten bei einer Einrichtung, mit der die Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraft­ maschine gedrosselt werden kann, um die Last der Brennkraftmaschine konstant zu halten, wie es notwendig ist, wenn der Heizwert eines gasförmigen Kraftstoffes zunimmt (DE-PS 11 45 435). Auch die Verwendung eines Elektromagneten zur Betätigung eines Verriege­ lungsmechanismus ist mehrfach vorbekannt. Bei einer solchen vor­ bekannten Einrichtung weist der Verriegelungsmechanismus ein Paar Kugeln auf, die in eine Sperrstellung mittels eines federvorge­ spannten Stößels bewegt und aus der Sperrstellung durch Erregen der Magnetspule eines Elektromagneten zurückgeholt werden können (DE-PS 11 74 621). Zweck dieser Ausbildung ist es, für einen Kraftstoff-Steuerhebel zwei Bewegungsbereiche vorzusehen. Eine elektromagnetische Auslösung ohne Verwendungszweckangabe, die ebenfalls mit Kugeln arbeitet, die in den und aus dem Bereich einer Rastnut zu bringen sind, gehört ebenfalls zum Stand der Technik (GB-PS 7 97 041). Vorbekannt ist auch die Anwendung eines Hubmagneten, der zwischen zwei Endlagen verstellbar ist, um eine Stellkraft für die Verstellung des Pumpengestänges einer Brenn­ kraftmaschine zu liefern (DE-PS 11 45 435). Es soll damit möglich gemacht werden, die Überlastung einer als Dieselgasmaschine aus­ gebildeten Brennkraftmaschine zu verhindern.

Ausgehend von dem umfangreichen Stand der Technik sowohl auf dem Gebiet der unterschiedlichen Drehzahlbestimmung von Brennkraft­ maschinen, abhängig von unterschiedlichen Getriebeübersetzungen, als auch auf dem Gebiet der Anwendung von Elektromagneten als Stellglieder liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Kraftstoff-Fördereinrichtung so auszubilden, daß unterschiedliche maximale Drehzahlen der Brennkraftmaschine ab­ hängig von dem gewählten Übersetzungsverhältnis im Getriebe be­ stimmt werden können und dabei einfache, bewährte Bauteile Anwen­ dung finden, die eine lange, störungsfreie Betriebsdauer der Ein­ richtung erwarten lassen.

Der Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.

Bei der Erfindung finden mit dem Elektromagneten in Verbindung mit der Einrastvorrichtung und deren Zuordnung zum Gehäuse des Anschlagelementes sowie der relativen Verstellmöglichkeit zwischen den Gehäusen des Anschlagelementes und des Elektromagneten Bauteile und Maßnahmen Anwendung, die an sich als bewährt und zuverlässig bekannt sind, so daß eine insgesamt einfache und betriebssichere Einrichtung vorliegt.

Der Anspruch 2 zeigt eine Maßnahme zur zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung auf.

Ein Beispiel einer Kraftstoff-Fördereinrichtung gemäß der Erfin­ dung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung dieser Kraftstoff-Fördereinrich­ tung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den elektrischen Schaltkreis der Einrichtung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Seitenansicht und

Fig. 4, 5 Teile dieser Einrichtung in verschiedenen Betriebsstel­ lungen.

Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung eine Kraftstoffpumpe 10 auf, die im gewählten Beispiel eine Kolben­ pumpe mit mehreren in Reihe angeordneten Kolben-Zylindereinheiten ist. Diese Pumpe weist mehrere Auslässe 11 auf, von denen jeder mit einer der Kraftstoffeinspritzdüsen der zugehörigen Brennkraft­ maschine verbunden ist. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um die Pumpe 10 in zeitlicher Abhängigkeit von der Brennkraftmaschine anzutreiben.

Der Pumpe 10 ist ein mechanischer Regeler 12 zugeordnet, der mehrere Reglergewichte 13 aufweist, die so von der Nockenwelle der Pumpe 10 angetrieben werden, daß auf ein axial verstellbares Widerlager 14 eine Verstellkraft ausgeübt wird. Auf das Wider­ lager 14 wirkt auch die Reglerfeder 15 mit ihrem einen Ende, und das Widerlager 14 ist mittels eines Schwenkhebels 16 mit der Reglerstange 17 der Pumpe 10 gekuppelt. Am anderen Ende stützt sich die Reglerfeder 15 an einem weiteren Widerlager 18 ab, das schwenkbar mit dem einen Ende eines Hebels 19 verbunden ist. Das andere Ende des Hebels 19 ist im Betrieb der Einrichtung mit der Drosselsteuerung des zugehörigen Kraftfahr­ zeuges verbunden, d. h. der Hebel 19 stellt ein von Hand will­ kürlich zu betätigendes Stellglied dar.

Erhöht sich beim Betrieb der Drehzahl der Brennkraftmaschine, so bewegen sich die Gewichte 13 nach außen und drücken dabei die Reglerfeder 15 zusammen. Dadurch wird die Reglerstange 17 der Pumpe 10 in Richtung auf eine Verringerung der der Brennkraft­ maschine zuzuführenden Kraftstoffmenge verstellt, wodurch eine Verringerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine bewirkt wird. Wird der Hebel 19 entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, so wird die von der Feder 15 ausgeübte Kraft vergrößert, und die Regler­ stange 17 der Pumpe 10 wird verstellt, um die der Brennkraft­ maschine zuzuführende Kraftstoffmenge zu erhöhen.

Der Hebel 19 wirkt mit einem Anschlag 20 zusammen, mit dem die Leerlaufdrehzahl der zugehörigen Brennkraftmaschine bestimmt wird. Außerdem ist eine Anschlagvorrichtung 21 vorgesehen, um die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine begrenzen zu können. Im Gegensatz zu der Prinzipdarstellung von Fig. 1 wird bei einer praktischen Ausführung gemäß der Erfindung eine weitere Feder vorgesehen sein, die als Leerlauffeder mit der Feder 15 wirkungs­ mäßig in Serie geschaltet ist, dabei jedoch schwächer als die Feder 15 ist, um die nötige Regelsensibilität bei Leerlaufbe­ dingungen zu ergeben.

Wie bereits dargelegt, ist es manchmal notwendig, die Höchst­ drehzahl der Brennkraftmaschine zu begrenzen, wenn für das Ge­ triebe zur Übertragung der Antriebsenergie von der Brennkraft­ maschine zum anzutreibenden Fahrzeug der höchste Gang gewählt ist. Dieser ergibt, verglichen mit einer niedrigeren Gangstufe, für eine gegebene Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges bekanntlich die niedrigere Drehzahl der Brennkraftmaschine. Es ist nunmehr wünschenswert, bei einem niedrigeren Gang mehr Kraft zur Verfü­ gung stellen zu können. Um das zu ermöglichen, ist die Anschlag­ vorrichtung 21 automatisch abhängig vom gewählten Übersetzungs­ verhältnis im Getriebe einzustellen.

Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 2 ein Elektromagnet 22 vorgesehen, der in einem Schaltkreis mit einem dem Wählhebel 24 des Schalt­ getriebes zugeordneten Schalter 23 in Serie geschaltet ist. Befindet sich der Wählhebel 24 in der Stellung, in der der höchste Getriebegang eingestellt ist bzw. eingestellt wird, so ist der Schalter 23 geöffnet, um den Elektromagneten 22 zu entregen.

In Fig. 3 ist in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt der Aufbau der Anschlagvorrichtung 21 dargestellt. Auch ist gezeigt, wie diese Vorrichtung an der Seite der Kraftstoff-Fördereinrich­ tung mit der Pumpe 10 und dem mechanischen Regler 12 montiert ist. Der Hebel 19 ist zwar dargestellt, aber bei einer prakti­ schen Ausführung wirken der Anschlag 20 und die Anschlagvorrich­ tung 21 mit einem Element 25 zusammen, das auf der Welle 26 an­ geordnet ist, die den Hebel 19 trägt. Es ist zweckmäßig, daß sich der Teil des Hebels 19, der mit dem Widerlager 18 zusammenwirkt, innerhalb des Reglergehäuses befindet.

Das Element 25 weist zwei Ohren 27, 28 auf, wobei das Ohr 27 mit dem Leerlaufanschlag 20 und das Ohr 28 mit der Anschlagvorrichtung 21 für die Begrenzung der Maximaldrehzahl zusammenwirkt.

Der Anschlag 20 und ebenso die Anschlagvorrichtung 21 sind in einem als Steg ausgebildeten feststehenden Teil 29 gelagert, der sich von der Einrichtung aus nach außen erstreckt. Die Anschlag­ vorrichtung 21 enthält einen zylindrischen, gestuften Grundkör­ per 30 als Gehäuse, dessen Abschnitt mit kleinerem Querschnitt mit einem Gewinde versehen und in den feststehenden Teil 29 ein­ geschraubt ist. Die Stellung der Anschlagvorrichtung 21 in dem feststehenden Teil 29 wird mit einer Kontermutter 31 gesichert.

In dem Gehäuse 30 befindet sich eine gestufte Zylinderbohrung, in der ein Anschlagelement 32 angeordnet ist. Das Anschlagelement 32 ragt aus dem Gehäuse 30 heraus, um mit dem Ohr 28 zusammenzu­ wirken. Ein Abschnitt des Anschlagelementes 32 mit größerem Quer­ schnitt ist gleitend in einem Zwischenteil der Bohrung im Gehäuse 30 gelagert. Im Anschlagelement 32 ist eine Bohrung ange­ ordnet, und in dieser Bohrung ist ein axial verstellbarer Bolzen 33 gelagert, der aus dem Gehäuse eines dem Elektromagneten 22 in Fig. 2 entsprechenden Elektromagneten 34 heraus­ ragt, das einstellbar in dem durchmessergrößten Teil der Bohrung des als Grundkörper ausgebildeten Gehäuses 30 eingeschraubt ist. Auch die Stellung des Elektromagneten 34 relativ zum Gehäuse 30 ist mit einer Kontermutter 35 gesichert.

Der Elektromagnet 34 enthält eine Feder, die auf den Bolzen 33 einwirkt und diesen nach links zu verstellen sucht (Fig. 3). In seiner linken Endstellung befindet sich der Bolzen 33 in seiner Arbeitsstellung. In dieser in Fig. 3 dargestellten ersten Endstel­ lung begrenzt das Anschlagelement 32 den Verstellweg des Hebels 19 in der Richtung der Bewegung zur Erhöhung der Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine. Darüber hinaus ist das Anschlagelement 32 aus einer ersten in eine zweite Stellung verstellbar.

In der Wand des im Durchmesser größeren Abschnittes des Anschlag­ elementes 32 sind zwei diametral einander gegenüberliegende Öff­ nungen angeordnet, die Rastkugeln 36 aufnehmen. Diese Rastkugeln 36 arbeiten mit Rastmarkierungen 37 in der Wand des Zwischenabschnit­ tes der Bohrung des Gehäuses 30 zusammen. Die Rastmarkierungen 37 sind besonders gut in Fig. 4 zu sehen. Die Rastkugeln 36 werden gemäß Fig. 3 in den Rastmarkierungen 37 von dem Bolzen 33 zurück­ gehalten, wenn sich dieser in seiner Arbeitsstellung befindet.

An dem Elektromagneten 34 abgewandten Ende hat der Bolzen 33 einen verringerten Durchmesser, und wenn sich der Bolzen 33 in seiner Ruhestellung befindet (Fig. 4), können die Rastkugeln 36 infolge dieses verringerten Durchmessers aus den Rastmarkierungen 37 austreten.

Während des Betriebes, wenn der größte Getriebegang eingelegt ist, wird der Elektromagnet 34 entregt, und der Bolzen 33 wird von der auf ihn wirkenden Feder in seine Arbeitsstellung gebracht, wobei die Rastkugeln 36 in ihre Rastmarkierungen 37 zurückgedrängt werden und somit eine Bewegung des Anschlagelementes 32 aus seiner Arbeitsstellung in seine zweite Stellung, d. h. in seine Ruhestellung, verhindert wird. Auf diese Weise ist das Ausmaß der Bewegung des Hebels 19 begrenzt, und eine verringerte Höchst­ drehzahl der Brennkraftmaschine wird erhalten.

Ist nicht der größte Getriebegang eingelegt, so wird der Elektro­ magnet 34 erregt, und der Bolzen 33 wird entgegen der Wirkung seiner Feder in seine Ruhestellung bewegt. Das Anschlagelement 32 ist jedoch nicht federbelastet, weshalb es so lange in seiner ersten Stellung, d. h. in seiner Arbeitsstellung, bleibt, bis auf dieses Element mittels des Ohres 28 ein Axialdruck ausgeübt wird, wenn der Hebel 19 von der Bedienungsperson der Brennkraftmaschine zur Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine verstellt wird. Das Anschlagelement 32 wird dann aus der Stellung gemäß Fig. 4 in die Stellung gemäß Fig. 5 bewegt. Ist die Stellung gemäß Fig. 5 erreicht, so sind die Rastkugeln 36 durch die Bewegung des An­ schlagelementes 32 aus den Rastmarkierungen 37 herausgedrängt.

Drückt das Ohr 28 nicht mehr auf das Anschlagelement 32, und ist der höchste Getriebegang wieder eingelegt, so bewirkt die Stufe des Bolzens 33 eine Axialbewegung des Anschlagelemen­ tes 32 mittels der Rastkugeln 36, und die Teile der Einrichtung nehmen wieder die Stellung gemäß Fig. 3 ein.

Sofern es notwendig ist, kann eine schwache Feder zwischen dem Bolzen 33 und dem Anschlagelement 32 angeordnet werden. Diese Feder wird dann das Anschlagelement 32 in seine erste Stellung verstellen wollen, wenn der von dem Ohr 28 auf das Anschlag­ element 32 ausgeübte Druck wegfällt. Wird dabei der Elektro­ magnet 34 entregt, so werden die Rastkugeln 36 von dem Bolzen 33 in die Rastmarkierungen 37 verdrängt.

Fällt der Strom zur Versorgung der Einrichtung und damit des Elektromagneten 34 aus so wird das Anschlagelement 32 in seine erste Stellung gebracht und in dieser Stellung blockiert, wenn der von dem Ohr 28 ausgeübte Druck aufhört.

Claims (2)

1. Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, die ein Straßenfahrzeug über ein mehrstufiges Getriebe antreibt, mit einer Kraftstoffpumpe (10) einem von einem manuell betätigten Stellglied (19) beeinflußbaren Regler (12) für die Drehzahl der Brennkraftmaschine, einer Anschlagvorrichtung (21) zur Begrenzung der Verstellbewegung des Stellgliedes (19) in Rich­ tung auf eine Erhöhung der zulässigen maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine, wobei die Stellung des Anschlagelementes (32) der Anschlagvorrichtung (21) abhängig ist von dem gewähl­ ten Übersetzungsverhältnis im Getriebe derart, daß bei bestimm­ ten Übersetzungsverhältnissen eine größere zulässige Drehzahl mit dem Stellglied (19) einstellbar ist als bei anderen Über­ setzungsverhältnissen, wobei das Anschlagelement (32) in Ab­ hängigkeit von der Getriebeschaltstellung verstellbar ist und von einer Feder in seiner die niedrigere maximale Drehzahl zulassenden Stellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das das Anschlagelement (32) aufnehmende Gehäuse (30) der Anschlagvorrichtung (21) in einem feststehenden Teil (29) der Fördereinrichtung einstellbar angeordnet ist, daß das einen Elektromagneten (34) für die Verstellung des Anschlagelemen­ tes (32 ) aufnehmende Gehäuse seinerseits gegenüber dem Gehäuse (30) des Anschlagelementes (32) einstellbar ist, daß der Elektromagnet (34) eine mechanische Einrastvorrichtung (33, 36) betätigt, durch die bei stromlosem Elektromagneten (34) das Anschlagelement (32) in seiner die niedrigere maximale Dreh­ zahl zulassenden Stellung gegenüber seinem Gehäuse (30) ver­ riegelt ist, und daß diese Verriegelung durch Erregung des Elektromagneten (34) gegensinnig zur Kraft der Feder lösbar ist, so daß das Anschlagelement (32) in seine die höhere maximale Drehzahl zulassende Stellung gelangen kann.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrastvorrichtung (33, 36) einen in seinem Durch­ messer abgesetzten Bolzen (33 ) aufweist, der in der die nied­ rigere maximale Drehzahl des Anschlagelementes (32) zulassen­ den Stellung als Rastkörper dienende Kugeln (36) in eine Aussparung des Gehäuses (30) der Anschlagvorrichtung (21) einführt.