DE3142145A1

DE3142145A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3142145A1
Application number: DE19813142145
Authority: DE
Inventors: Rüdiger 8000 München Kuss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3142145C2

Description

Beschreibung: Die Erfindung geht aus von einer raftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Drucksteuerventil zur drehzahlabhängigen Steuerung des Kraftstoffdrucks und einem zugeordneten Druckhalteventil zur Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes während der An auf phase.
Bei bekannten derartigen Einspritzpumpen wird zur Verbesserung des Start- bzw. Abgasverhaltens der Brennkraftmaschine der Kraftstoffdruck in der Anlaufphase verringert bzw. erhöht. Drucksteuer- und -halteventil sind parallel bzw. in Reihe angeordnet (vgl. DE-OS 29 31 937 und 29 31 944 bzw. DE-OS 29 31 978 und 29 31 987). Die Steuerung des Druckhalteventils erfolgt bei den bekannten Ausführungen mit Hilfe von elektrisch oder thermisch beheizten Dehnstoff elementen oder durch Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck. Bedingt durch Fertigungstoleranzen ist die Wirkdauer des Druckhalteventils nur völlig unzureichend an die tatsächlichen Erfordernisse angepaßt.
Da die verwendeten Steuerelemente das Druckhalteventil nicht an einem definierten Drehzahlwert unwirksam schalten, sondern diese Schaltung nur in einem bestimmten Toleranzbereich erfolgt, liegt der tatsächliche Schaltpunkt des Druckhalteventils und damit der übergang zur drehzahlproportionalen Steuerung des bei Kraftstoffdrucks in der Regel inerviel zu hohenDrehzahl.
Dies kommt daher, daß auch am unteren Ende des Toleranzbereichs der Schaltpunkt des Druckhalteventils nicht unter einem vorgegebene Drehzahlwert liegen darf. Für Druckhalteventile am oberen Ende des Toleranzbereichs ergibt sich daher ein Abschaltverhalten, das bei einer viel zu großen Drehzahl liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Übergang zur drehzahlproportionalen Steuerung des Kraftstoffdrucks unabhängig von Fertigungstoleranzen bei einem exakt festlegbaren Drehzahlwert erfolgt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Druckhalteventil ein Magnetschaltventil ist, das nur während der Anlaufphase bei einer vorgegebenen Drehzahl von seinem einen in den anderen Schaltzustand übergeht.
Durch digitale Ansteuerung des Druckhalteventils läßt sich der Schaltpunkt exakt definieren. Dieser Schaltpunkt wird von jedem derartigen Druckhalteventil exakt eingehalten. Auch eine Anderung des gewünschten Schaltpunkts läßt sich durch einfache Änderung der Ansteuerung des Magnetschaltventils auf unkomplizierte Weise erreichen.
Zwar ist es aus der genannten DE-OS 29 31 944 zusätzlich bekannt, ein weiteres Magnetschaltventil parallel zum Druckhalteventil zu schalten, um damit dessen Wirkung gezielt abzuschalten. Über die Ansteuerung des Magnetschaltventils ist dabei keine nähere Aussage gemacht. Ferner ist dabei stets das vom Magnetschaltventil unabhängige Druckhalteventil vorgesehen, dessen offensichtlich erkannte mangelhafte Arbeitsweise durch das zusätzliche Magnetschaltventil korrgiert werden muß. Gegenüber dieser bekannten Ausführung zeichnet sich die Erfindung durch eine deutliche und auf überraschende Weise erzielte Verringerung des Bauaufwandes aus.
Die besondere elektrische Ansteuerung des erfindungsgemäßen Druckhalteventils ermöglicht mit geringem Aufwand eine zusätzliche Verbesserung des Druckverhaltens der Einspritzpumpe. Liegt zwischen dem Drehzahlgeber und dem Magn{ECUhE2Ln£il ein temperaturabhängig betätigter Schalter, so kann mit Hilfe dieses Schalters erreicht werden, daß das Druckhalteventil beispielsweise nur unter einer vorgegebenen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine wirksam ist. Nur in diesem Fall ist der Schalter geschlossen, während er sonst, das heißt für höhere Betriebstemperaturen, geöffnet ist. In letzterem Fall wird das Druckhalteventil nicht mehr angesteuert und ist daher wirkungslos.
Als Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine eignet sich beispielsweise die Kühlwassertemperatur. Hierfür sind in der Regel meist ohnehin bereits Geber vorhanden, so daß das für den temperaturabhängigen Schalter erforderliche Signal ohne zusätzlichen Aufwand gewonnen werden kann.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführunysbeispiels näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe zur Kraftstoffdrucksteuerung, und Fig. 2 den Verlauf des Kraftstoffdrucks bzw. den diesem proportionalen Spritzzeitpunkt.
Eine nicht im einzelnen daryestellte Kraftstoffeinspritzpumpe für beispielsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine enthält eine Förderpumpe 2, ein Drucksteuerventil 3 und ein Druckhalteventil 4. Das Drucksteuerventil 3 enthält eine Steuerringnut 5 und e ifle Drossel 6 , während das Druckhalteventil 4 als Magnetschaltventil mit einem Magnetstößel 7 und einer als bewegliches Ventilteil dienenden und durch ein Ventilfeder 8 auf einen Ventilsitz 9 gepreßten Kugel 10 auscerüstet ist. Der Magnetstößel 7 wird durch einen Magneten 11 bewegt, der drehzahlabhängig geschaltet ist. Hierzu ist in der Stromzuführung des Magneten 11 ein Schalter 11' angeordnet, der ab einer vorgegebenen Drehzahln von beispielsweise 1500 U/min geschlossen ist. Der Schalter 11' wiederum ist durch ein nicht dargestelltes Stellglied betätigt, dem ein drehzahlproportionales Signal, beispielsweise das Ausgangssignal eines Drehzahlmessers, zugeführt ist und das bei der vorgegebenen Drehzahl wirksam ist.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung zum Erreichen einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks in der Anlaufphase und damit einer Früh ver stellung des Einspritzzeitpunkts beschrieben. Beim Starten der Brennkraftmaschine nehmen das Drucksteuerventil 3 und das Druckhalteventil 4 die gezeigten Stellungen ein.
Das Drucksteuerventil 3 verschließt eine Abflußöffnung 12, während das Druckhalteventil 4 ebenfalls geschlossen ist und den mit einer Feder 13 versehenen Federraum 14-des Drucksteuerventils 3 ebenfalls schließt.
Die Förderpumpe 2 erzeugt bereits bei sehr geringen Drehzahlen einen relativ hohen Kraftstoffdruck und liefert damit eine erhebliche Frühver stellung des Einspritzzeitpunkts. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Bei einer weiteren Erhöhung der Drehzahl. gibt der Ventilkörper 15 des Drucksteuerventils 3 die Abflussöffnung 12 zunehmend frei. Da lurch wird der Kraftstoffdruck und damit der Einspritzzeitpunkt auf dem gleichen Wert gehalten (Gerade I).
Bis hin zu dem vorgegebenen Drehzahlwert, bei dem der Magnet 11 erregt wird, ist das Druckhalteventil 4 geschlossen. Wird dieser Drehzahlwert erreicht, so wird dz Magnet 11 eingeschaltet, der Magnetstößel 7 hebt die Kugel 10 vom Ventilsitz 9 ab, wodurch der Federraum 14 entlastet wird, und der Kraftstoffdruck nunmehr mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine drehzahlproportional zunimmt. Der Einspritzzeitpunkt nimmt dann in völlig analoger Weise ebenfalls drehzahlabhängig in Richtung'früh' zu (Teilgerade II).
Fällt die Drehzahl unter den Schaltpunkt des Magneten 11, so bleibt der Magnet 11 aufgrund des irreversiblen Verhaltens des in der Stromversorgung gelegenen Schalters 11' weiterhin erregt und hält das Druckhalteventil 4 über den Magnetstößel 7 weiterhin geöffnet. Damit kann der Kraftstoffdruck und damit der Einspritzzeitpunkt drehzahlproportional absinken und Werte annehmen, die in Fig. 2 durch die Teilgerade III dargestellt sind.
Um zu erreichen, daß das Druckhalteventil 4 nur unter einer vorgegebenen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks in der Anlaufphase bewirken kann, ist in der Stromzuführung des Magneten 11 zusätzlich ein temperaturabhängig betätigter Schalter 16 angeordnet. Dieser Schalter ist mit der Kühlwassertemperatur beaufschlagt und ermöglicht die Stromversorgung des Magneten 11 nur dann, wenn die Kühlwassertemperatur unter einen vorgegebenen Wert von beispielsweise 0°C liegt.
Durch die Erfindung wird ein toleranzunabhängiges eindeutiges und auch bei längerem Betrieb unveränderliches Anheben des Kraftstoffdrucks bzw. des Einspritzzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzpumpe in der Anlaufphase der Brennkraftmaschine erzielt.

Claims

Patentansprüche: Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Drucksteuerventil zur drehzahlabhängigen Steuerung des Kraftstoffdrucks und einem zugeordneten Druckhalteventil zur Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes während der Anlaufphase, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil (4) ein Magnetschi tventil ist, das nur während der Anlaufphase bei einer vorgegebenen Drehzahl von seinem einen in den anderen Schaltzustand übergeht.
2 Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetschaltventil (4) einen Magneten (11) enthält, der durch einen drehzahlabhängig betätigten Schalter (119 geschaltet ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stromversorgung des Magneten (11) ein temperaturabhängig betätigter weiterer Schalter (16) liegt.

40 Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schalter (16) in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur arbeitet