DE3725088C1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen,insbesondere Reiheneinspritzpumpe fuer Diesel-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brenn­ kraftmaschinen, insbesondere einer Reiheneinspritzpumpe für Diesel-Brennkraftmaschinen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Bauart mit einem hydraulischen Stellwerk (FR-OS 20 82 346) wird in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine das die Kraftstoffein­ spritzrate der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgegebene Regelglied um einen vom Steuergerät errechneten Betrag verstellt und damit die Einspritzrate auf eine für den momentanen Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine optimale Größe eingestellt. Zur Vergrößerung des Stellweges des Regelgliedes wird dabei das im Zulauf zum Stellwerk angeordnete Zulauf-Schaltventil, vorzugsweise getaktet, geöffnet und zur Reduzierung des Stellweges wird das im Rücklauf vom Stellwerk zum Kraftstofftank angeordnete Rücklauf-Schaltventil bei geschlossenem Zulauf-Schaltventil, vorzugsweise intermittierend, geöffnet. Damit wird der Druck im Stellraum erhöht bzw. gesenkt und dadurch der Stellkolben gegen die Kraft der Rückstellfeder weiter ausgeschoben oder wieder zurückgestellt. Der Saugraum der Kraft­ stoffeinspritzpumpe, aus dem die einzuspritzende Kraftstoffmenge beim Saughub des Pumpenkolbens entnommen wird, wird, wie bei Ein­ spritzpumpen dieser Bauart üblich, von einer gemeinsam mit dem Pumpenkolben angetriebenen Kraftstofförderpumpe ständig mit Kraft­ stoff gefüllt und ist über ein Überströmventil mit dem Kraftstoff­ tank verbunden, so daß im Saugraum bei ständig fördernder Kraft­ stofförderpumpe ein konstanter Druck aufrecht erhalten bleibt. Die stromlos geschlossenen Schaltventile werden beim Ausfall oder einer Störung der Funktion des Ventilsteuergeräts für eine Notabstellung an eine Gleichstrombatterie angeschlossen und manuell gesteuert, was den Eingriff einer Bedienungsperson erfordert.

Aus Fig. 2 der DE-OS 33 04 335 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe ähnlicher Bauart mit einem nicht näher beschriebenen elektrohydrau­ lischen Einspritzpumpenregler bekannt, die zusätzlich zu oder anstelle der gemeinsam mit dem Pumpenkolben angetriebenen Förder­ pumpe eine separat elektrisch angetriebene Förderpumpe aufweist. Zum schnellen Stillsetzen der Brennkraftmaschine wird bei Auftreten einer bleibenden Regelabweichung am Regelglied die Förderrichtung der elektrisch angetriebenen Förderpumpe durch Umpolen des rever­ siblen Antriebsmotors umgekehrt und dadurch der förderpumpenseitig durch ein zusätzliches Steuerventil abgesperrte Saugraum teilweise geleert. Der aus dem Saugraum über eine zusätzliche, von einem weiteren Magnetventil gesteuerte Absaugleitung abgesaugte Kraftstoff wird dem Kraftstofftank zugeführt. Der Pumpenkolben der Kraftstoff­ einspritzpumpe kann bereits bei dem dann auftretenden Teilvakuum keinen Kraftstoff mehr aus dem Saugraum ansaugen und die Brennkraft­ maschine bleibt stehen. Diese Anordnung arbeitet wohl schnell, sie ist aber wegen des umpolbaren Motors an der zusätzlichen Förderpumpe und der zusätzlichen Magnetventile und Leitungen aufwendig und funktioniert bei Stromausfall oder Störungen in der Steuerschaltung nicht.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, bei einer Kraft­ stoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart mit geringen Bau­ teileaufwand und vertretbaren Zeitverzug ein sicheres Abstellen sowie eine Notabstellung der Brennkraftmaschine zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kraftstoffeinspritz­ pumpe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe, deren hydrau­ liches Stellwerk mit zwei stromlos geschlossenen elektrischen Schaltventilen arbeitet, wird mit geringem technischen Aufwand ein Abstellen der Brennkraftmaschine durch Betätigen des Zündschlüssels und der damit verbundenen Abschaltung der Stromversorgung bzw. eine Notabschaltung relativ schnell erreicht, und zwar dadurch, daß einerseits die Kraftstoffzuführung zum Saugraum eingestellt und andererseits das hydraulische Stellwerk in seine Null- und Stopp­ stellung zurückgeführt wird. Die hierzu erforderlichen elektrischen und konstruktiven Mittel sind relativ einfach, so daß keine nennens­ werte Verteuerung der Kraftstoffeinspritzpumpe in Kauf genommen werden muß. Die Entlastungsvorrichtung kann sowohl mit elek­ trisch-mechanischen als auch mit hydraulisch-mechanischen Kompo­ nenten realisiert werden. Die Saugraumbefüllung wird durch Abschal­ ten der Förderpumpe abgebrochen. Danach noch erfolgende Saughübe des Pumpenkolbens der Kraftstoffeinspritzpumpe entleeren den Saugraum, so daß die Brennkraftmaschine mit Zeitverzug stehenbleibt, sobald ein Teilvakuum von etwa 0,3 bar Absolutdruck erreicht ist. Die am Stellraum angeschlossene, im Abschaltfall wirksame Entlastungsvor­ richtung läßt den Druck im Stellraum absinken, so daß der Stell­ kolben unter der Wirkung der Rückstellfeder bei gleichzeitiger Rück­ stellung des Regelgliedes in seine Null- oder Stoppstellung zurück­ geführt und dadurch die Einspritzmenge auf Null geregelt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe möglich. So kann die Ent­ lastungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 für den Abschaltfall mit einer Selbsthalteschaltung und zusätzlich gemäß Anspruch 3 mit einem Schaltrelais für die Aufrechterhaltung der Stromversorgung am Steuergerät versehen sein, das mit Erreichen der Null- oder Stoppstellung des Stehkolbens und damit der Ein­ spritzmenge "Null" endgültig abgeschaltet wird.

Die Entlastungsvorrichtung kann auch so ausgebildet werden, daß sie nicht nur im Abschaltfall, sondern immer bei stromlosem, d. h. geschlossenem Rücklauf-Schaltventil wirksam ist, unter der Voraus­ setzung, daß gemäß Anspruch 4 zusätzlich noch die Kraftstofförder­ pumpe immer dann abgeschaltet wird, wenn eine bleibende Regelab­ weichung im Regelglied auftritt. Eine solche Regelabweichung kann durch Stromausfall (Schaltventile konstant geschlossen) oder durch Hängenbleiben des Regelgliedes auftreten. Auch in diesen Störungs­ fällen wird dann die Brennkraftmaschine stillgesetzt und das hydrau­ lische Stellwerk in seine Null- oder Stoppstellung überführt. Die alternativ angegebene Förderrichtungsumkehr der Förderpumpe anstelle der einfachen Förderpumpenschaltung ist zwar schaltungstechnisch aufwendiger, verkürzt aber den Zeitverzug zwischen Abschalten der Brennkraftmaschinen und deren Stillsetzen, da der Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe schneller entleert wird.

Im einfachsten Fall kann dabei die Entlastungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 5 bis 7 als eine das Rückschlagventil überbrückende Drossel ausgebildet werden. Diese Drossel kann dabei entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 in einer Bypassleitung angeordnet oder gemäß dem Kennzeichen der Ansprüche 6 und 7 im Rück­ lauf-Schaltventil selbst integriert sein.

Bildet man, wie im Kennzeichenteil des Anspruchs 8 angegeben bzw. gemäß Anspruch 10 ausgebildet, die Entlastungsvorrichtung als Sperr­ ventil in einer Verbindungsleitung zwischen dem Stellraum des Stell­ werkes und dem Kraftstofftank aus, so werden die bei einer Drossel auftretenden Leckverluste vermieden, so daß die Kraftstofförderpumpe kleiner ausgeführt werden kann. Das Sperrventil ist so zu steuern, daß es im Normalbetrieb stets geschlossen ist und im Abschalt- und Störungsfall geöffnet wird. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Entlastungseinrichtung, z. B. als ein hydraulisch steuerbares, steuerdrucklos offenes Schaltventil oder als ein elektrisch steuer­ bares, stromlos offenes Schaltventil, insbesondere 2/2-Wegeventil in einer Bypassleitung zum Rücklauf-Schaltventil, sind den kennzeich­ nenden Merkmalen der Ansprüche 11 bis 14 zu entnehmen.

Ein Rückschlagventil zwischen der Förderpumpe und dem Kraftstoff­ speicher des hydraulischen Stellwerkes gemäß Anspruch 16 verhindert, daß bei stehender Förderpumpe Kraftstoff aus dem Speicher in den Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe nachgeschoben und damit die Zeit bis zum Ausgehen der Brennkraftmaschine verlängert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Steuergerätes und einer Selbst­ halteschaltung für die Kraftstoffeinspritzpumpe in Fig. 1,

Fig. 3 bis 5 jeweils ein Blockschaltbild einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem zweiten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 vereinfacht dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt den Kraftstoffkreislauf einer Kraftstoffeinspritzpumpe 10 für eine Diesel- Brennkraftmaschine und ein zugeordnetes hydraulisches Stellwerk 11 zum Betätigen einer strichliniert angedeuteten Regelstange 12, die ihrerseits die von der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 pro Pumpenkolbenhub zugemessene Kraftstoffeinspritzmenge steuert. Mit 13 ist ein Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 angedeutet, der von einer Förderpumpe 14 mit Kraftstoff gefüllt wird und aus dem bei jedem Pumpenkolbenhub Kraftstoff zur Einspritzung abgesaugt wird. Der Saugraum 13 ist über ein Überströmventil 70 an einer zu einem Kraftstofftank 16 führenden Rücklaufleitung 74 angeschlossen, wodurch der Saugraumdruck auf einem konstanten Wert gehalten wird. Die Förderpumpe 14 ist elektrisch angetrieben und auf der Saugseite über eine Saugleitung 15 mit dem Kraftstofftank 16 und auf der Druckseite über eine Druckleitung 17 mit dem Saugraum 13 verbunden. In der Druckleitung 17 ist ein Kraftstoffilter 18 und ein Rückschlagventil 19 angeordnet, dessen Durchflußrichtung zum Saugraum 13 der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 hin weist. Außerdem ist die Druckleitung 17 über ein Rückschlagventil 20 mit zur Druckleitung hin gerichteter Sperrichtung an eine Kraftstoff-Rückführleitung 21 angeschlossen. Die Förderpumpe 14 ist von einem Elektromotor 22, M angetrieben.

Das hydraulische Stellwerk 11 weist einen Stellzylinder 23 auf, in dem ein Stellkolben 24 axial verschieblich geführt ist. Der mittels einer Kolbenstange 25 an der Regelstange 12 angreifende Stellkolben 24 begrenzt mit seiner einen Kolbenfläche einen Stellraum 26 und wird auf seiner von dem Stellraum 26 abgekehrten Kolbenfläche von einer im Stellzylinder 23 sich abstützenden Rückstellfeder 27 belastet, die den Stellkolben 24 in Richtung minimales Stellraumvolumen zu verschieben sucht. Der Stellraum 26 ist über einen Zulauf 28 mit einem Kraftstoffspeicher 29 und über einen Rücklauf 30 mit der Kraftstoff-Rückführleitung 21 verbunden. Der über eine zweite Druckleitung 31 an dem Ausgang des Kraftstoffilters 18 angeschlossene Kraftstoffspeicher 29 weist eine federbelastete Membran 32 auf, die einen Speicherraum 33 begrenzt. Bei Kraftstofförderung durch die Förderpumpe 14 wird der Speicherraum 33 unter Zurückweichen der Membran 32 mit Kraftstoff gefüllt und dadurch der Kraftstoffspeicher 29 gespannt. Zwischen dem Kraftstoffilter 18 und dem Kraftstoffspeicher 29 ist ein Rückschlagventil 34 angeordnet, dessen Durchflußrichtung hin zum Kraftstoffspeicher 29 weist.

In dem Zulauf 28 zu dem Stellraum 26 des Stellwerks 11 ist ein erstes Schaltventil 35, im folgenden Zulauf-Schaltventil 35 genannt, und im Rücklauf 30 vom Stellraum 26 zur Kraftstoff-Rückführleitung 21 ist ein zweites Schaltventil 36, im folgenden Rücklauf-Schaltventil 36 genannt, angeordnet. Beide Schaltventile 35, 36 sind als 2/2-Wegemagnetventile ausgebildet, deren Steuereingänge mit einem elektrischen Steuergerät 37 verbunden sind. Das in Fig. 2 im Blockschaltbild skizzierte Steuergerät 37 besitzt einen Mikroprozessor 38 mit einem Eingang 39 für ein die eingespritzte Kraftstoffmenge angebendes Istwertsignal und zwei Ausgängen 40, 41 für Schaltventil-Steuersignale, die über zwei Endstufen 59, 60 Erregerstromsignale an die Erregerwicklungen der Schaltventile 35, 36 gelangen. Der Mikroprozessor 38 errechnet in Abhängigkeit von den momentanen Betriebsparametern der Diesel-Brennkraftmaschine eine Kraftstoff-Solleinspritzmenge und generiert nach Vergleich mit dem am Eingang 39 anstehenden Istwertsignal entsprechende Schaltsignale für die beiden Schaltventile 35, 36. Hierzu ist der Eingang 39 über eine Signalleitung 42 mit einem Sensor verbunden, der ein der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge entsprechendes elektrisches Sensorsignal generiert. Als Istwertsignal kann beispielsweise die Iststellung der Regelstange 12 abgetastet werden. Die Versorgungsspannung für das elektrische Steuergerät 37 wird von einer Fahrzeugbatterie 43 abgenommen und wird über den Fahr- oder Zündschalter 44 an das elektrische Steuergerät 37 gelegt. Über einen weiteren Ausgang 73 ist der Mikroprozessor 38 mit einer Schaltvorrichtung 45 für den Antriebsmotor 22 verbunden. An diesem Ausgang steht ein Schaltsignal an, wenn die Regelstange 12 eine bleibende Regelabweichung zeigt, d. h. eine Differenz zwischen der errechneten Sollstellung der Regelstange 12 und der tatsächlichen Iststellung nicht mehr zu Null geregelt wird. Diese Schaltvorrichtung gelangt über eine Signalleitung 46 an die Schaltvorrichtung 45 und bewirkt hier je nach Ausgestaltung der Schaltvorrichtung 45 entweder ein Abschalten des Elektromotors 22 oder ein Umpolen des Elektromotors 22, so daß die Förderpumpe 14 ihre Förderrichtung umkehrt, und ein anschließendes Abschalten des Antriebsmotors 22 nach einem Zeitintervall. Die Stromversorgung für die Schaltvorrichtung 45 und von hier für den Elektromotor 22 ist wiederum über den Fahr- oder Zündschalter 44 geführt.

Zum Abstellen der Diesel-Brennkraftmaschine 44 wird der Fahr- oder Zündschalter 44 geöffnet. Damit wird die Stromversorgung für das elektrische Steuergerät 37 und für den Antriebsmotor 22 der Förderpumpe 14 abgeschaltet. Die Förderpumpe 14 fördert keinen Kraftstoff mehr in den Saugraum 13 und wenn dieser von dem Pumpenkolben der Kraftstoffeinspritzpumpe weitgehend leergesaugt ist, geht die Brennkraftmaschine aus. Um im Abschaltfall auch das Stellwerk 11 in seine Null- oder Stoppstellung zurückzuführen, ist zwischen dem Stellraum 26 und dem Kraftstofftank 16 eine Entlastungsvorrichtung 47 angeordnet, die im Abschaltfall den Stellraum 26 mit dem Kraftstofftank 16 verbindet, so daß der Stellraum 26 entlastet wird und die Rückstellfeder 27 den Stellkolben 24 unter Ausschieben des Kraftstoffes aus dem Stellraum 26 in seine Null- oder Stoppstellung zurückschiebt, in welcher das Stellraumvolumen minimal ist und die Regelstange 12 ihre Stellung "Einspritzmenge Null" einnimmt.

In Fig. 1 ist die Entlastungsvorrichtung 47 unter Verwendung des Rücklauf-Schaltventils 36 durch eine sog. Selbsthalteschaltung 48 realisiert, welche die Stromversorgung für das elektrische Steuergerät 37 nach Öffnen des Fahrschalters 44 noch solange aufrecht erhält, bis die Regelstange 12 ihre Stellung "Einspritzmenge Null" erreicht hat. Durch die Aufrechterhaltung der Stromversorgung für das Steuergerät 37 kann dieses im Abschaltfall ein Öffnungssignal für das Rücklauf-Schaltventil 36 generieren, so daß nach Öffnen des Zündschalters 44 das Rücklauf-Schaltventil 36 noch solange geöffnet bleibt, bis der gesamte Kraftstoff aus dem Stellraum 26 in den Kraftstofftank 16 abgeflossen ist. Die Stellung "Einspritzpumpe Null" der Regelstange 12 wird durch das am Eingang 39 des Mikroprozessors 38 anliegende Istwertsignal angezeigt, das dann Null wird. Die Selbsthalteschaltung 48 ist in Fig. 2 im Schaltbild dargestellt. Sie umfaßt ein Schaltrelais 49 mit einem als Schließer ausgebildeten Schaltkontakt 50, eine Reihenschaltung zweier gegensinnig gepolter Dioden 51 und 52 und einen pnp-Transistor 53. Von den beiden Eingängen 54, 55 des Steuergerätes 37 für die Gleichstromversorgung ist der Pluspotential-Eingang 54 über den Schaltkontakt 50 des Schaltrelais 49 mit der Plusklemme der Batterie 43 unter Umgehung des Fahrschalters 44 verbunden. Der Ausgang des Fahrschalters 44 ist mit einem weiteren Eingang 75 des Steuergerätes 37 verbunden und von dort ebenfalls dem Mikroprozessor 38 zugeführt. Die Reihenschaltung der Dioden 51, 52 ist an dem Eingang 75 und an dem Nullpotential führenden Eingang 55 des Steuergerätes 37 angeschlossen. Der Transistor 53 ist zwischen dem Verbindungspunkt 56 der beiden Dioden 51, 52 und dem Pluspotential führenden Eingang 54 des Steuergerätes 37 angeschlossen. Sein Steuereingang ist mit einem Ausgang 57 des Mikroprozessors 38 verbunden, an dem ein den Transistor 53 aufsteuerndes Ausgangssignal ansteht, solange das Istwertsignal am Eingang 39 des Mikroprozessors 38 größer Null ist. An dem Verbindungspunkt 56 und an dem Nullpotential führenden Eingang 55 des Steuergerätes 37 ist die Relaiswicklung 58 des Schaltrelais 49 angeschlossen.

Die Selbsthalteschaltung 48 arbeitet wie folgt:

Mit Einlegen des Fahrschalters 44 wird das Schaltrelais 49 über die Diode 51 erregt, der Schaltkontakt 50 schließt und das Steuergerät 37 wird mit Gleichspannung versorgt. Wird zum Abstellen der Brennkraftmaschine der Fahrschalter 44 geöffnet, so wird über den geöffneten Transistor 53 die Stromversorgung der Relaiswicklung 58 aufrechterhalten. Der Abschaltfall wird von dem Mikroprozessor 38 durch Wegfall der Spannung am Eingang 75 des Steuergerätes 37 erkannt. Der Mikroprozessor 38 generiert ein Öffnungssignal, das über den Ausgang 41 und die Endstufe 60 das Rücklauf-Schaltventil 36 öffnet. Hat das Stellwerk 11 durch Zurücklaufen des Stellkolbens 24 in dessen in Fig. 1 linke Anschlaglage seine Null- oder Stoppstellung erreicht, so ist die Regelstange 12 in ihre Stellung "Einspritzmenge Null" zurückgeführt. Das Istwertsignal am Eingang 39 des Mikroprozessors 38 wird Null und das Steuersignal am Ausgang 57 des Mikroprozessors 38 fällt weg. Damit sperrt der Transistor 53, das Schaltrelais 49 wird entregt, und der Schaltkontakt 50 öffnet. Die Stromversorgung des Steuergerätes 37 ist damit abgeschaltet. Mit Öffnen des Fahrschalters 44 wurde - wie bereits erwähnt - der Antriebsmotor 22 abgeschaltet und damit die Förderpumpe 14 abgestellt. Die Brennkraftmaschine geht aus, wenn nach wenigen Saughüben des Pumpenkolbens der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 der Saugraum 13 teilweise entleert ist und der Druck im Saugraum 13 dadurch bis auf etwa 0,3 bar absolut abgesunken ist. Die Diode 52 dient als Freilaufdiode.

Anstelle der schaltungstechnisch etwas aufwendigen Selbsthalteschaltung 48 kann als Entlastungsvorrichtung 47 eine einfache Drossel 61 verwendet werden, die im Abschaltfall und des damit verbundenen unmittelbaren Wegfalls der Stromversorgung des Steuergerätes 37 das stromlos geschlossene Rücklauf-Schaltventil 36 überbrückt und damit eine Verbindung zwischen dem Stellraum 26 und der Kraftstoff-Rückführleitung 21 herstellt. Wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, kann diese Drossel 61 in einer Bypassleitung 62 zum Rücklauf-Schaltventil 36 angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Drossel 61 in das Rücklauf-Schaltventil 36 selbst zu integrieren. Hierzu kann beispielsweise der Ventilsitz des Rücklauf-Schaltventils 36 als eine im Schließzustand des Ventils wirksame Drossel ausgebildet sein, was bereits durch eine gewisse Undichtigkeit des Ventilsitzes realisiert werden kann. Die Drossel 61 hat ebenso wie die nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsformen der Entlastungsvorrichtung 47 den Vorteil, daß sie nicht nur im Abschaltfall sondern auch im Störfall, und zwar immer dann, wenn die Förderpumpe 14 abgeschaltet wird, wirksam ist und für eine Rückkehr des Stellwerks 11 in seine Null- oder Stoppstellung sorgt.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit dem in Fig. 1 dargestellten überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Lediglich die Entlastungsvorrichtung 47 ist in Fig. 3 gegenüber der Entlastungsvorrichtung 47 in Fig. 1 modifiziert. Diese besteht aus einer zwischen dem Stellraum 26 und dem druckseitigen Ausgang der Förderpumpe 14 angeschlossenen Verbindungleitung 63, in welcher ein Sperrventil 64 in Form eines Flatterventils oder eines Rückschlagventils mit einer Vorspannung von etwa 0,5 bar angeordnet ist. Die Sperrichtung des Sperrventils 64 ist zum Stellraum 26 des Stellzylinders 23 hin gerichtet. Die Schaltvorrichtung 45 für die Förderpumpe 14 ist so ausgebildet, daß im Abschaltfall - also Öffnen des Fahrschalters 44 - und im Störfall - also bei Auftreten einer bleibenden Regelabweichung durch Klemmen der Regelstange 12 oder durch Hängenbleiben des Zulauf-Schaltventils 35 und/oder des Rücklauf-Schaltventils 36 - die Förderpumpe 14 kurzzeitig ihre Förderrichtung umkehrt und dann abgeschaltet wird. Ist die Schaltvorrichtung 45 so konzipiert, daß in den genannten Fällen die Förderpumpe 14 nur abgeschaltet wird, so umfaßt die Entlastungsvorrichtung 47 noch einen Bypass 65 zwischen der Druckseite der Förderpumpe 14 und dem Kraftstofftank 16, in welchem eine Bypassdrossel 66 angeordnet ist. Während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 verriegelt der Förderdruck der Förderpumpe 14 das Sperrventil 64, so daß der Stellraum 26 abgeschlossen ist und kein Kraftstoff über das Sperrventil 64 abfließen kann. Wird die Förderpumpe 14 stillgesetzt, so entleert sich die Verbindungsleitung 63 über die Bypassdrossel 66. Bei fehlendem Bypass 65 wird durch Umkehr der Förderrichtung der Kraftstoffpumpe 14 die Verbindungsleitung 63 ebenfalls leergesaugt. Damit öffnet das Sperrventil 64 und Kraftstoff kann aus dem Stellraum 26 abfließen, bis der Stellkolben 24 seine Null- oder Stoppstellung erreicht hat.

In dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist wiederum lediglich die Entlastungsvorrichtung 47 modifiziert. Alle übrigen Bauteile stimmen mit denjenigen in Fig. 1 und 3 überein, so daß sie mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Entlastungsvorrichtung 47 ist hier als ein hydraulisch steuerbares Schaltventil 67 ausgebildet, das in einer Bypassleitung 68 zum Rücklauf-Schaltventil 36 angeordnet ist. Das in Fig. 4 schematisch mit einem hydraulisch betätigten Verschiebekolben 69 dargestellte Schaltventil 67 ist vorzugsweise ein als Schieberventil ausgebildetes 2/2-Wegeventil. Das Schaltventil 67 ist so ausgebildet, daß es in seiner Grundstellung, also ohne Beaufschlagung seines hydraulischen Steuerraums, in seiner Offenstellung steht und die Bypassleitung 68 freigibt. Der hydraulische Steuereingang des Schaltventils 67 ist an dem Saugraum 13 der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 angeschlossen. Im Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ist der Saugraum 13 mit Kraftstoff gefüllt. Der Saugraumdruck ist wie üblich durch ein Überströmventil 70 auf einen konstanten Wert gehalten. Dieser Saugraumdruck gelangt über eine Verbindungsleitung 71 zwischen Saugraum 13 und Steuereingang des Schaltventils 67 auch auf den Verschiebekolben 69 des Schaltventils 67. Dieses schließt und sperrt die Bypassleitung 68. Im Abschaltfall oder im Fall einer Störung (bleibende Regelabweichung der Regelstange 12) wird über die Schaltvorrichtung 45 - wie beschrieben - die Förderpumpe 14 abgeschaltet. Der Saugraum 13 der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 wird durch mehrmaliges Ansaugen von Kraftstoff durch den Pumpenkolben entleert. Der Saugraumdruck sinkt und das Schaltventil 67 öffnet. Damit ist über die Bypassleitung 68 eine Verbindung von Stellraum 26 und Kraftstoff-Rückführleitung 21 hergestellt, und der unter der Wirkung der Rückstellfeder 27 sich verschiebende Stellkolben 24 schiebt den Kraftstoff aus dem Stellraum 26 in den Kraftstofftank 16. Die Regelstange 12 wird in ihre Null- oder Stoppstellung zurückgeführt. Die Brennkraftmaschine ist stillgesetzt. Das Stillsetzen der Brennkraftmaschine wird beschleunigt, wenn im Abschalt- oder Störfall die Förderpumpe 14 vor Abschalten kurzfristig mit umgekehrter Förderrichtung betrieben wird.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ist lediglich die Entlastungsvorrichtung 47 modifiziert. Mit den übrigen Ausführungsbeispielen übereinstimmende Bauteile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Entlastungsvorrichtung 47 weist hier ein elektrisch steuerbares Schaltventil 72 auf, das in seiner stromlosen Grundstellung geöffnet ist. Das Schaltventil 72 ist vorzugsweise als 2/2-Wegemagnetventil ausgebildet und mit seinem elektrischen Steuereingang an das elektronische Steuergerät 37 angeschlossen. Das Schaltventil 72 ist wiederum in einer Bypassleitung 68 zum Rücklauf-Schaltventil 36 angeordnet. Das Schaltventil 72 wird nunmehr von dem elektronischen Steuergerät 37 derart angesteuert, daß es bei Anlegen der Stromversorgung an das elektronische Steuergerät 37 durch Schließen des Fahrschalters 44 bestromt wird und dadurch die Bypassleitung 68 sperrt. Wird die Stromversorgung wieder durch Öffnen des Fahrschalters 44 abgeschaltet, so wird das Schaltventil 72 stromlos und stellt die Verbindung zwischen Stellraum 26 und Kraftstofftank 16 her. Eine bleibende Regelabweichung der Regelstange 12, die zur Generierung eines Abschaltsignals für die Schaltvorrichtung 45 der Förderpumpe 14 durch das elektrische Steuergerät 37 führt, wird auch zur Abschaltung der Bestromung des Schaltventils 72 herangezogen, so daß auch im Störungsfall und der damit verbundenen Abschaltung der Kraftstofförderpumpe 14 das Schaltventil 72 geöffnet wird.

Wenn man in den beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 und 5 den Öffnungsquerschnitt der Ventilöffnungen der Schaltventile 67 und 72 größer macht als den Öffnungsquerschnitt des Zulauf-Schaltventils 35 wird auch bei Hängenbleiben des Zulauf-Schaltventils 35 in seiner Offenstellung eine Überführung des Stellwerks 11 in seine Null- oder Stoppstellung erzielt, da mit Öffnen der Schaltventile 67 und 72 der Kraftstoff aus dem Stellraum 26 schneller zum Kraftstofftank 16 hin abfließen kann als er aus dem Kraftstoffspeicher 29 in den Stellraum 26 nachgeschoben wird.

Claims (17)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere Reiheneinspritzpumpe für Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einer an einen Kraftstofftank angeschlossenen Kraftstofförderpumpe zum Befüllen des Saugraums der Einspritzpumpe mit Kraftstoff und mit einem hydraulischen Stellwerk zum Betätigen eines die Einspritzmenge steuernden Regelgliedes, insbesondere einer Regelstange, welches Stellwerk einen in einem Stellzylinder verschiebbaren Stellkolben, der einen Stellraum begrenzt und von einer Rückstellfeder in einer das Stellraumvolumen verkleinernden Verschieberichtung belastet ist, und zwei mittels eines elektrischen Ventilsteuergerätes steuerbare, stromlos geschlossene elektrische Schaltventile aufweist, von denen das eine als Zulauf-Schaltventil in einem Zulauf zum Stellraum und das andere als Rücklauf-Schaltventil in einem mit einem Kraftstoff­ tank verbundenen Rücklauf vom Stellraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoffspeicher (29) über eine Druck­ leitung (31) an dem druckseitigen Ausgang der Förderpumpe (14) und über das eine Schaltventil (35) an den Zulauf (29) zum Stellraum (26) angeschlossen ist, daß die Förderpumpe (14) elektrisch ange­ trieben ist, daß die Stromversorgung für das Ventilsteuergerät (37) und für den Förderpumpenantrieb (22) mittels eines willkürlich betätigbaren Schalters (44) zum An- und Abstellen der Brennkraftmaschine synchron damit an- und abschaltbar ist und daß der Stellraum (26) des Stellwerks (11) mit dem Kraftstofftank (16) über eine Entlastungsvorrichtung verbunden ist, die zumindest mit einer das Abstellen der Brennkraftmaschine bewirkenden Betätigung des Schalters (44) wirksam ist.

2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung eine Selbsthalteschaltung (48) aufweist, welche die Stromversorgung für das Ventilsteuergerät (37) nach der das Abstellen der Brennkraftmaschine bewirkenden Betätigung des Schalters (44) aufrechterhält, daß das Ventilsteuergerät (37) eine vorzugsweise als Mikroprozessor (38) ausgebildete Steuer- und Recheneinheit mit einem Eingang (39) für ein die eingespritzte Kraftstoffmenge angebendes Istwertsignal und mit zwei Ausgängen (40, 41) für Schaltventil-Steuersignale ausweist, welche in Abhängigkeit von der aufgrund von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine errechneten Kraftstoff-Solleinspritzmenge und dem Istwertsignal erzeugt werden, und daß die Steuer- und Recheneinheit (38) an die Selbsthalteschaltung (48) ein Abschaltsignal legt, wenn das Istwertsignal für die Kraftstoffmenge Null wird.

3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbsthalteschaltung (48) ein Schaltrelais (49) mit einem als Schließer ausgebildeten Schaltkontakt (50) und einer Relaiswicklung (58), eine Reihenschaltung zweier gegensinnig gepolter Dioden (51, 52) und einen Transistor (53) aufweist, daß das Steuergerät (37) zwei Eingänge (54, 55) für die Gleichstromversorgung aufweist, daß der Pluspotential-Eingang (54) des Steuergerätes (37) über den Schaltkontakt (50) des Schaltrelais (49) mit der Plusklemme einer Batterie (43) verbunden ist, daß die Reihenschaltung der Dioden (51, 52) einerseits mit dem das An- und Abstellen der Brennkraftmaschine bewirkenden Schalter (44) und andererseits mit Nullpotential verbunden ist, daß die Relaiswicklung (58) einerseits an dem Diodenverbindungspunkt (56) und andererseits an Nullpotential und der Transistor (53) einerseits an dem Pluspotential-Eingang (54) des Steuergerätes (36) und andererseits an dem Diodenverbindungspunkt (56) angeschlossen ist und daß der Steuereingang des Transistors (53) mit einem Ausgang (57) der Steuer- und Recheneinheit (38) verbunden ist, an dem ein den Transistor (53) aufsteuerndes Ausgangssignal anliegt, solange das Istwertsignal für die eingespritzte Kraftstoffmenge am Eingang (39) der Steuer- und Recheneinheit (38) größer Null ist.

4. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf eine bleibende Regelabweichung des Regelgliedes (12) ansprechende Schaltvorrichtung (45) für die Förderpumpe (14) vorgesehen ist, die bei Auftreten der Regelabweichung die Förderpumpe (14) unmittelbar oder unter vorheriger Umkehrung deren Förderrichtung nach Ablauf eines Zeitintervalls abschaltet und daß die Entlastungsvorrichtung mit Wegfall des Förderdrucks der Förderpumpe (14) wirksam ist.

5. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung von einer Drossel (61) gebildet ist, die in einer das Rücklauf- Schaltventil (36) überbrückenden Verbindungsleitung (62) zwischen Stellraum (26) des Stellwerks (11) und Kraftstofftank (16) angeordnet ist.

6. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung von einer im Rücklauf-Schaltventil (36) integrierten Drossel gebildet ist.

7. Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz des Rücklauf-Schaltventils (36) als in dessen Schließzustand wirksame Drossel ausgebildet ist.

8. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung (47) eine zwischen Stellraum (26) des Stellzylinders (23) und druckseitigem Ausgang der Förderpumpe (14) angeschlossene Verbindungsleitung (63) und ein in dieser Verbindungsleitung (63) angeordnetes Sperrventil (64) aufweist, dessen Sperrichtung zum Stellraum (26) hin gerichtet ist und dessen Öffnungsrichtung durch den Förderdruck der Förderpumpe (14) blockierbar ist (Fig. 3).

9. Einspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem druckseitigen Ausgang der Förderpumpe (14) und dem Kraftstofftank (16) ein Bypass (65) mit darin angeordneter Drossel (66) angeschlossen ist.

10. Einspritzpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (64) als Flatterventil oder als Rückschlagventil ausgebildet ist.

11. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung (47) ein hydraulisch steuerbares, steuerdrucklos offenes Schaltventil (67), insbesondere 2/2-Wegeventil, aufweist, das mit seinen Ventilanschlüssen in einer Bypassleitung (68) zum Rücklauf-Schaltventil (36) eingeschaltet und mit seinem Steueranschluß an dem über eine Druckleitung (17) mit der Förderpumpe (14) verbundenen Pumpensaugraum (13) der Einspritzpumpe angeschlossen ist (Fig. 4).

12. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung (47) ein elektrisch steuerbares, stromlos offenes Schaltventil (72), insbesondere 2/2-Wegeventil, aufweist, das mit seinen Ventilanschlüssen in einer Bypassleitung (68) zum Rücklauf-Schaltventil (36) eingeschaltet ist, und daß das Schaltventil (72) der Entlastungsvorrichtung von dem Ventilsteuergerät (37) derart gesteuert ist, daß es für die Dauer der eingeschalteten Stromversorgung bestromt ist.

13. Einspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsteuergerät (37) derart ausgebildet ist, daß es bei einer bleibenden Regelabweichung des Regelglieds (12) die Bestromung des Schaltventils (72) der Entlastungsvorrichtung unterbricht.

14. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (67; 72) der Entlastungsvorrichtung einen Öffnungsquerschnitt aufweist, der größer ist als der des Zulauf-Schaltventils (35).

15. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulauf- und das Rücklauf-Schaltventil (35, 36) als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.

16. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom druckseitigen Ausgang der Förderpumpe (14) zu dem Kraftstoffspeicher (29) führenden Druckleitung (31) ein Rückschlagventil (34) mit zum Kraftstoffspeicher (29) weisender Durchflußrichtung eingeschaltet ist.

17. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom druckseitigen Ausgang der Förderpumpe (14) zu dem Pumpensaugraum (13) führenden Druckleitung (17) ein Rückschlagventil (19) mit zum Pumpensaugraum (13) weisender Durchflußrichtung eingeschaltet ist.