DE3013368C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit Regler für einen Dieselmotor, insbesondere mit einem elektronischen Regler, somit mit einer mit dem Förderraum der Kraftstoffeinspritzpumpe verbundenen Kraftstoffzuführung, ferner mit einer bei Ausfall des Reglers die Kraftstoffördermenge vermindernden Notfahr­ einrichtung.

Bekanntlich steuert der Regler die Regelstange der Ein­ spritzpumpe an, um die Fördermenge pro Pumpenkolbenhub mitzubestimmen. Bei Ausfall des Reglers wird dann die Regelstange aus Sicherheitsgründen in eine Stellung ge­ schoben, die für die Aufrechterhaltung des Motorbetriebes nicht mehr ausreicht. Der Motor wird also im Regler-Ver­ sagensfalle stillgesetzt. Das bedeutet, daß eine Notfahrt bei Reglerausfall nicht möglich ist.

Aus der DE-OS 28 04 038 ist es bekannt, durch Maßnahmen an der Einspritzpumpe den Vollastanschlag auch bei Aus­ fall eines elektrischen Teiles wirksam bleiben zu lassen, indem der Vollastanschlag stets in seine Grundstellung durch eine vorgespannte Feder zurückgeschoben wird. Die Grundstellung ist dabei so gewählt, daß bei Vollast kein überfettetes Gemisch eingespritzt wird, sondern nur eine reduzierte Vollastmenge. Die Steuerung bzw. Regelung erfolgt dabei über einen hubsteuerbaren Elektromagneten, der entgegen der vorge­ spannten Feder den Vollastanschlag in Richtung Mehrmenge flexibel macht. Nachteilig ist jedoch, falls die Regel­ stange oder ein mechanisches Glied in der Übertragungskette zwischen dem Hubmagneten und dem an der Regelstange an­ greifenden Kipphebel klemmt, daß die Aufrechterhaltung der mechanischen Funktionsfähigkeit der Einspritzpumpe nicht mehr sichergestellt ist. Klemmt also die Regelstange, wo­ durch die Pumpenkolben als Mengenverstellglied in Dreh­ richtung fixiert sind, bei nur geringem Überschußmoment, so erfolgt eine Zunahme der Drehzahl und damit in Ab­ hängigkeit von der Pumpencharakteristik auch der Kraft­ stoffmenge, was bedeutet, daß das Überschußmoment an­ wächst und zur Zerstörung des Motors infolge von Über­ drehzahl des Motors führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, am Regelsystem der gattungsgemäßen Einspritzpumpe einfache Maßnahmen zu treffen, durch die bei Ausfall des Reglers, zum Beispiel infolge von Klemmen eines die Pumpenkolben mengenmäßig beeinflußbaren Gliedes in der Übertragungskette, die weitere Aufrechterhaltung des Motorbetriebes gewährleistet und ein Überschreiten der zulässigen Motorhöchstdrehzahl sicher vermieden wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Notfahreinrichtung hydraulisch wirkend durch eine in der Kraftstoffzuführung angeordnete Drossel gebildet ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme in der Kraftstoff­ zuführung wird in den durch den Regler bestimmten Mengenbedarf des Motors eingegriffen. Dabei wird als Schnittpunkt (in Fig. 5 dargestellt) von Förder­ mengenkurve, die durch den Drosseleffekt bestimmt ist, und Motorbedarfskurve ein Punkt gewählt, der ohne Drossel drehzahlmäßig über der maximal zulässigen Betriebsdrehzahl liegen würde und zur Zerstörung des Motors führen könnte.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So kann die Drossel in der an der Einspritzpumpe angeschlossenen Kraft­ stoffzufuhrleitung angeordnet sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß im Förderraum vor der Steuerbohrung eines Pumpenelementes der Einspritzpumpe eine solche Drossel vorge­ sehen ist. Ferner kann eine weitere Drossel in einer Rücklaufleitung der Einspritzpumpe vorgesehen sein, sollte in dieser an dem Tankbehälter angeschlossenen Rücklaufleitung kein Rückschlagventil zwischengeschaltet sein. Damit bei Ausfall des Reglers verschiedene Schnittpunkte bzw. Betriebspunkte im Motorkennfeld sicher angefahren werden können, kann die Drossel oder können die Drosseln einen veränderbaren Durchlaßquerschnitt aufweisen, wobei die Änderung des Durchlaßquerschnittes von der jeweiligen Stellung eines Fahrfußhebels abhängt.

Zwar sind mit Saugdrosseln arbeitende Kraftstoffeinspritzpum­ pen bekannt, wie zum Beispiel die DE-AS 13 01 621 zeigt. Jedoch dient die Saugdrossel dort nicht der Aufrecht­ erhaltung des Motorbetriebs bei Reglerausfall.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Drossel in der Kraftstoffzuführung zwischen der Kraftstofförder­ pumpe und der ein Rückschlagventil aufweisenden Einspritzpumpe,

Fig. 2 in schematischer Darstellung neben der für die Kraftstoffzuführung vorgesehenen Drossel noch eine weitere Drossel in der von der Einspritz­ pumpe wegführenden Rücklaufleitung,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die Drosselausführung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine im Förderraum der Einspritzpumpe vor der Steuerbohrung jedes Pumpenelementes liegende Drossel,

Fig. 5 den oberen Schnittpunkt bzw. Betriebspunkt von Fördermengenkurve eines vollaufgesteuerten Pumpenelementes und Motorbedarfskurve bei An­ ordnung einer Festdrossel,

Fig. 6 verschiedene Schnittpunkte von Motorbedarfskurven und von den jeweiligen Stellungen des Pumpen­ kolbens entsprechenden Fördermengenkurven sowie von solchen Fördermengenkurven, die dem jeweiligen Durchlaßquerschnitt der veränderbaren Drossel in der Kraftstoffzufuhrleitung entsprechen,

Fig. 7 den Regelwegverlauf bei Vollast, und zwar für eine bekannte Ausführung mit funktionsfä­ higem Regler sowie für die erfindungsgemäße Ausführung mit funk­ tionsfähigem, den Drosselverlust kompensieren­ dem Regler.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Kraft­ stoffeinspritzpumpe 1 gezeigt, deren Regelstange 2 von einem Fahrfußhebel 3 über einen Regler 4, z. B. elektroni­ schen Regler, ansteuerbar ist. Dieser Regler 4 empfängt z. B. für die Motordrehzahl, die Kühlwassertemperatur und die Abgastemperatur repräsentative Signale, die das Aus­ gangssignal des Reglers bestimmen und somit den Weg der Regelstange 2 und entsprechend die Fördermenge beeinflussen.

Zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe 1 und einer Kraft­ stofförderpumpe 5 befindet sich in der Kraftstoffzufuhrleitung 6 eine unverstellbare Drossel 7 (Festdrossel), die bei Ausfall des Reglers 4 als Notfahreinrichtung dient, auf die noch erläuternd eingegangen wird. In der mit 8 bezeichneten und in den Tankbehälter führenden Rücklaufleitung ist ein federbelastetes Rück­ schlagventil 9 vorgesehen, um die Funktionsfähigkeit der Festdrossel 7 sicherzustellen.

Anstelle des Rückschlagventiles 9 ist auch die Verwendung einer weiteren Drossel 10, die gemäß Fig. 2 als Festdrossel ausgebildet ist und mit der Drossel 7 zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden kann, möglich. Die Drossel 10 gewährleistet durch einen durch­ flußmengenabhängigen Druckabfall einen für die Füllung der Pumpenelemente funktionsnotwendigen Mindestdruck im Pumpen­ saugraum bzw. Förderraum 11.

Die in Fig. 3 vergrößert dargestellte Baueinheit hingegen ist mit verstellbaren Drosseln 7, 10 versehen, die von dem Fahr­ fußhebel 3 aus steuerbar sind. Durch die Anordnung der verstellbaren Drossel 10 in der Rücklaufleitung 8 ist im Zusammenwirken mit der verstellbaren Drossel 7 sowie den Pumpenelementen 13 ein gewünschter Druck im Förderraum 11 erreichbar.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt, in der die verstellbar ausgebildete Drossel 7 in dem Förderraum 11 der Einspritzpumpe 1, und zwar vor der Steuerbohrung 12 jedes Pumpenelementes 13 der Einspritzpumpe 1, angeordnet ist. Sämtliche Drosseln, die drehbar ausgeführt sind, könnten durch ein einziges, durch den Förderraum hindurchgehendes Gestänge (nicht dargestellt) in eine von dem Weg des Fahr­ fußhebels abhängige Stellung verstellt werden.

In Fig. 7 ist die Vollastkennlinie bzw. der Regelweg (RW) bei Vollast gezeigt. Die strichpunktierte Kennlinie stellt den Vollastregelweg bei funktionsfähigem Regler einer bekannten Ausführung dar, während die durchge­ hende Kennlinie den angehobenen Regelwegverlauf der er­ findungsgemäßen Ausführung wiedergibt, bei der der Regler die durch die Drosselanordnung auftretenden Verluste kompensiert.

Die als Notfahreinrichtung vorgesehene Drossel 7 erlaubt bei Ausfall des Reglers 4 weiterhin einen Fahrbetrieb, da weder die geförderte Kraftstoffmenge unter die zum Be­ trieb des Motors liegende Mindestmenge fällt noch die ge­ förderte Kraftstoffmenge mehr zunimmt als durch den Momen­ tenbedarf des Motors notwendig wäre.

In Fig. 5 ist die Motorbedarfskurve "a", die der Spritz­ mengenkurve bei unbelastetem Motor entspricht, mit der Fördermenge "q" (Ordinate) über der Drehzahl "n" (Abszisse) aufgetragen, wobei bei Anwendung einer als Festdrossel ausgebildeten Drossel 7 und bei konstantem Regelweg bzw. konstanter Stellung des Mengenzumeßorgans (vergleiche die beispielhaft ange­ gebene Vollastfördermengenkurve "b") ein oberer Betriebs­ punkt als Schnittpunkt von Vollastfördermengenkurve "b" des Pumpenelementes und Motorbedarfskurve "a" gewählt wird. Bei zu tief gewähltem Betriebspunkt wäre selbst bei Vollast­ stellung der Pumpenelemente infolge der Drosselverluste die für den Vollastbetrieb erforderliche Fördermenge nicht er­ reichbar. Der Betriebspunkt verschiebt sich auf der Motor­ bedarfskurve "a", sobald die Regelstange eine unter der Vollastfördermenge liegende Stellung einnimmt.

Bei Anwendung einer verstellbaren Drossel 7, deren Durchlaß­ änderung abhängig von der jeweiligen Stellung des Fahrfuß­ hebels ist, können verschiedene Betriebspunkte auf der Motorbedarfskurve "a" durch die der Charakteristik der variablen Drossel entsprechenden Fördermengenkennlinien "c" angefahren werden, um auf diese Weise eine optimal wirkende Notfahreinrichtung bei Ausfall des Reglers zu erhalten (Fig. 6).

Claims (7)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe mit Regler für einen Diesel­ motor, insbesondere mit einem elektronischen Regler, so­ wie mit einer mit dem Förderraum der Kraftstoffeinspritz­ pumpe verbundenen Kraftstoffzuführung, ferner mit einer bei Ausfall des Reglers die Kraftstoffördermenge ver­ mindernden Notfahreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Notfahreinrichtung hydraulisch wirkend durch eine in der Kraftstoffzuführung angeordnete Drossel (7) ge­ bildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (7) in der an der Einspritzpumpe (1) angeschlossenen Kraftstoffzufuhrleitung (6) angeordnet ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß im Förderraum (11) vor jeder Steuerbohrung (12) eines Pumpenelementes (13) der Einspritzpumpe (1) eine solche Drossel (7) vorgesehen ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (7) in der Kraftstoffzuführung einen ver­ änderbaren Durchlaßquerschnitt aufweist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Drossel (10) in einer Rücklaufleitung (8) der Einspritzpumpe (11) ange­ ordnet ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (10) in der Rücklaufleitung (8) einen veränderbaren Durchlaßquerschnitt aufweist.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Durchlaßquerschnittes jeder Drossel (7, 10) von der Stellung eines Fahrfußhebels (3) abhängig ist, mit dem die Kraftstoffördermenge wählbar ist.