DE3885689T2

DE3885689T2 - Hochdruckverstellpumpe.

Info

Publication number: DE3885689T2
Application number: DE88115243T
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Daiichi Shin Kanamori; Hiroyuki Kano; Shigeyuki Kondoh; Mikio Kumano; Masahiko Miyaki; Yoshihisa Yamamoto
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1987-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2008-09-17
Also published as: DE3885689D1; US5094216A; EP0307947A3; EP0307947B1; EP0307947A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge, die zum Pumpen eines Kraftstoffs unter hohem Druck in eine gemeinsame Schiene eines eine gemeinsame Schiene aufweisenden Kraftstoffeinspritzsystems geeignet ist, das unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus der gemeinsamen Schiene durch Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in die Zylinder eines Dieselmotors einspritzen kann.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Typs, der ein Hochdruckrohr aufweist, das einen als "gemeinsame Schiene" bezeichneten Druckspeicher bildet, wurde in neuerer Zeit als für Dieselmotoren geeignetes Kraftstoffeinspritzsystem vorgeschlagen, wie in der Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung 59-165 858 (entsprechend US-PS 45 45 352) offenbart ist. Dieses Kraftstoffeinspritzsystem besitzt eine gemeinsame Schiene, die über eine Hochdruckpumpe mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt wird. Das System umfaßt ferner Solenoidventile, die geöffnet werden können, damit der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von der gemeinsamen Schiene über die Einspritzvorrichtungen in die Zylinder des Motors fließen kann.
Bei einem Kraftstoffeinspritzsystem des vorstehend beschriebenen Typs ist es erforderlich, den Druck der gemeinsamen Schiene (entsprechend dem Einspritzdruck) auf einem sehr genau gesteuerten konstanten Niveau zu halten. Die Zuführpumpe muß daher in jedem Zyklus des Motorbetriebes eine Kraftstoffmenge zuführen, die der verbrauchten oder eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Es muß sich daher bei der Hochdruckpumpe um eine Druckspeicherpumpe handeln, deren Abgabemenge jederzeit entweder in Abhängigkeit von der Motorlast oder Motordrehzahl oder in Abhängigkeit von einem vorgegebenen gewünschten Bedarf an Einspritzdruck elektrisch gesteuert werden kann.
Ferner muß im Gegensatz zu einer in Reihe geschalteten Einspritzpumpe, mit der der Kraftstoff direkt in die entsprechenden Motorzylinder gepumpt werden kann, eine Hochdruckpumpe die gemeinsame Schiene über sämtliche Zyklen des Motorbetriebes auf einem hohen Druck halten. Der von der Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellte Druck muß daher ein Lecken des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs innerhalb der Pumpe, d.h. das Lecken aus einer Hochdruckpumpkammer in einen Niederdruckbereich der Pumpe, minimal halten, um das zum Antreiben der Hochdruckpumpe erforderliche Drehmoment des Motors zu reduzieren.
In der EP 0 178 427 ist ein Magnetventil in einer Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabe gezeigt. Das Magnetventil 27 wird durch eine Stromzufuhr zum Beginn der Verbrennung geschlossen. Die Stromzufuhr bleibt dann eingeschaltet, bis das Magnetventil wieder geöffnet wird. Nur wenn der Strom abgeschaltet wird, öffnet sich das Magnetventil unter der Kraft einer Druckfeder unterstützt durch den abnehmenden Druck im Druckraum 35.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabe zu schaffen, deren Steuerung erleichtert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabe dient zum Einsatz mit einem Kraftstoffeinspritzsystem, das eine gemeinsame Schiene zum Speichern von Kraftstoffdruck aufweist. Die Pumpe besitzt einen Zylinder, der mit mindestens einer Zylinderbohrung versehen ist, sowie einen Plungerkolben, der hin- und herbeweglich in der Zylinderbohrung angeordnet ist und eine Endfläche aufweist, die mit einer inneren Umfangsfläche der Zylinderbohrung zusammenwirkt und eine Pumpkammer bildet. Durch eine Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens in die Pumpkammer wird eine darin befindliche Kraftstoffmenge unter Druck gesetzt, und die unter Druck gesetzte Kraftstoffmenge wird von der Pumpkammer in die gemeinsame Schiene abgegeben. Ein Solenoidventil besitzt ein Ventilelement, das der Pumpkammer zugeordnet ist, und bildet einen Niederdruckkanal, der mit der Pumpkammer in Verbindung gebracht werden kann. Das Ventilelement wird vom Solenoidventil nach außen in die Pumpkammer geöffnet, wenn das Solenoidventil aberregt wird, so daß die Pumpkammer mit der Pumpkammer in Verbindung gebracht werden kann. Das Ventilelement wird geschlossen, wenn das Solenoidventil erregt wird, um die Verbindung zwischen der Pumpkammer und dem Niederdruckkanal zu unterbrechen, so daß mit dem Unterdrucksetzen des Kraftstoffs in der Pumpkammer durch den Plungerkolben begonnen wird. Des weiteren ist das Ventilelement so angeordnet, daß es von dem unter Druck gesetzten Kraftstoff in der Pumpkammer eine Kraft empfängt, die das Ventilelement in Richtung auf die geschlossene Position drückt. Der Plungerkolben besitzt eine allgemein säulenförmige Gestalt, die keinerlei darin ausgebildete Führung aufweist.
Wenn bei einer derart ausgebildeten und angeordneten Pumpe ein Solenoidventil elektrisch erregt wird, blockiert sein Ventilelement einen zugehörigen Niederdruckkanal, um mit der Unterdrucksetzung der Pumpkammer eines zugehörigen Plungerkolbens zu beginnen. Somit kann der Zeitablauf der elektrischen Erregung des Solenoidventils derart gesteuert werden, daß die Kraftstoffabgabe von der Pumpe in die gemeinsame Schiene zu jeder Zeit gesteuert wird.
Da darüber hinaus das Ventilelement eines jeden Solenoidventiles von einer Bauart ist, bei der es durch den Druck in der Pumpkammer in Richtung auf eine geschlossene Position gedrückt wird, wird das Ventilelement, nachdem es den Niederdruckkanal bei elektrischer Erregung des Solenoidventiles blockiert hat, durch den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in der Pumpkammer weiter in einen weiteren engen Dichtungseingriff mit einem zugehörigen Ventilsitz gepreßt, woraus eine Verbesserung in bezug auf die Verhinderung der Kraftstoffleckage aus der Pumpkammer resultiert.
Da ferner der gleitend im Zylinder montierte Plungerkolben eine einfache säulenförmige Gestalt besitzt, die frei von jeglicher Führung ist, und da das Ventilelement des Solenoidventiles während eines jeden Druckhubes des Plungerkolbens ausgezeichnete Dichtungseigenschaften aufweist, kann der in der Pumpkammer, die durch die innere Umfangsfläche des Zylinders und eine Endfläche des Plungerkolbens begrenzt wird, befindliche Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau gebracht werden, und das Lecken von Kraftstoff unter hohem Druck aus der Pumpkammer in einen Niederdruckbereich der Pumpe kann stark herabgesetzt werden, so daß sichergestellt wird, daß die gemeinsame Schiene auf einem hohen Druckniveau gehalten wird.
Die vorstehend genannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besonders deutlich. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge;
Figur 2 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer Anordnung der erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge in Verbindung mit einem eine gemeinsame Schiene aufweisenden Kraftstoffeinspritzsystem;
Figur 3 eine schematische Darstellung der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge, die bei einem Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene Verwendung findet;
Figur 4 eine Schnittansicht eines Solenoidventiles, das die in Figur 1 gezeigte Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge aufweist;
Figur 5 ein Ablaufdiagramm, das schematisch ein Ausführungsbeispiel der Funktionsweise des in Figur 2 gezeigten Systems zeigt;
Figur 6 ein weiteres Ablaufdiagramm, das schematisch ein weiteres Beispiel der Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzsystems zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
Figur 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung eines Kraftstoffeinspritzsystems, bei dem die vorliegende Erfindung Verwendung findet;
Figur 8 in schematischer Weise die in Figur 7 gezeigte Anordnung in größeren Einzelheiten;
Figur 9 ein Ablaufdiagramm zum Steuern der erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge in einer Weise, die sich von der in Verbindung mit den Figuren 5 und 6 beschriebenen Steuermethode unterscheidet;
Figur 10 ein Ablaufdiagramm der Funktionsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe, welches auf dem in Figur 9 gezeigten Ablaufdiagramm basiert;
die Figuren 11 und 12 die Beziehung zwischen der Abgabemenge der Pumpe und der Motordrehzahl auf der Basis des in Figur 10 gezeigten Pumpenbetriebes;
Figur 13 ein Ablaufdiagramm zum Steuern einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe in noch einer anderen Weise; und
Figur 14 ein Ablaufdiagramm der Funktionsweise der in Figur 13 gezeigten erfindungsgemäßen Pumpe.
Wie man Figur 3 der Zeichnung entnehmen kann, besitzt ein Motor 1 Zylinder, in denen Verbrennungskammern angeordnet sind, denen Eisnpritzvorrichtungen 2 zugeordnet sind. Solenoidventile 3 sind für die entsprechenden Einspritzvorrichtungen 2 vorgesehen und besitzen jeweils eine offene und geschlossene Position, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtungen zu steuern. Die Einspritzvorrichtungen 2 sind alle an ein Hochdruckrohr oder eine sogenannte "gemeinsame Schiene" 4 angeschlossen, die eine Druckspeichereinrichtung bildet, so daß dann, wenn sich die Solenoidventile 3 in der offenen Position befinden, Kraftstoff von der gemeinsamen Schiene 4 durch die Einspritzvorrichtungen 2 in die Verbrennungskammern des Motors fließen kann. Es ist daher erforderlich, daß der Kraftstoff in der gemeinsamen Schiene 4 immer auf einem vorgegebenen hohen Druckniveau gehalten wird, das dem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht. Zu diesem Zweck ist die gemeinsame Schiene 4 über eine Kraftstoffzuführleitung 5 und ein Auslaßventil 20 an eine Hochdruckkraftstoffpumpe angeschlossen, die bei der Ausführungsform der Erfindung als Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge ausgebildet ist. Diese Hochdruckpumpe 7 kann den von einem Kraftstofftank 8 zugeführten Kraftstoff über eine Niederdruckzuführpumpe 9, die als solche bekannt ist, auf das hohe Druckniveau bringen.
Das beschriebene System wird durch eine ECU 40 gesteuert, die Signale, wie beispielsweise ein Drehzahlsignal des Motors und ein Lastsignal des Motors, von einem Motordrehzahlsensor 41a und einem Motorlastsensor 42a empfängt. Auf der Basis dieser Signale legt die ECU 40 den Betriebszustand des Motors fest und gibt Steuersignale an die Solenoidventile 3 ab, so daß die Kraftstoffeinspritzzeiten und die durch die Einspritzvorrichtungen 2 einzuspritzenden Kraftstoffmengen (Dauer der Einspritzvorgänge) für den auf diese Weise festgelegten Betriebszustand des Motors optimal sind. Zur gleichen Zeit gibt die ECU 40 ein Pumpensteuersignal an die Hochdruckpumpe 7 ab, so daß der Einspritzdruck optimal für die von den Sensoren 41a und 42a detektierte Motorlast und Motordrehzahl ist.
Vorzugsweise ist die gemeinsame Schiene 4 mit einem Drucksensor 14a zum Detektieren des gemeinsamen Schienendrucks und zum Erzeugen eines der ECU 40 zuzuführenden Signales versehen. Die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 7 ist so eingestellt, daß das vom Drucksensor 14a erzeugte Signal einen vorgegebenen Wert besitzt, der für eine schwankende Motorlast und Drehzahl optimal ist.
Die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit den Figuren 1-4 beschrieben. Wie man Figur 1 entnehmen kann, besitzt die Pumpe 7 ein Pumpengehäuse 10 mit einer darin am unteren Ende des Gehäuses ausgebildeten Nockenkammer 11. Die Nockenkammer 11 enthält eine Nockenwelle 12, die mit einer Drehzahl rotiert, die der halben Motordrehzahl entspricht, und die mit Nocken 13 versehen ist, die jeweils so geformt sind, daß sie für jede Umdrehung der Nockenwelle 12 zwei Hübe zum Anheben vorsehen. Genauer gesagt, jeder Nocken 13 besitzt zwei Nockenkurven. Die entsprechenden Nocken 13 sind so angeordnet, daß die Phasen der Nockenhübe der Nocken in Graden der Pumpenrotation gegeneinander um 120º versetzt sind, wie in Figur 2 gezeigt.
Das Pumpengehäuse 10 besitzt ein oberes Ende, das mit einem Zylinder 14 verbunden ist, der Zylinderbohrungen aufweist, in denen Plungerkolben 15 hin- und herbewglich und gleitend gelagert sind. Im Gegensatz zu den Plungerkolben der herkömmlichen in Reihe geschalteten Einspritzpumpe, die mit Kerben in den äußeren Umfangsflächen der Plungerkolben versehen sind, besitzen die Plungerkolben 15 jeweils eine einfache zylindrische Form, die frei von irgendwelchen Führungen, Vorsprüngen o.ä. versehen ist. Jeder Plungerkolben 15 besitzt eine obere Endfläche, die mit der inneren Umfangsfläche einer zugehörigen Zylinderbohrung zusammenwirkt und eine Pumpkammer 16 bildet. Der Zylinder 14 ist mit einem Zuführloch 17 versehen, das mit einer der Pumpkammern 16 in Verbindung steht, und mit einer Auslaßöffnung 18, die mit der Pumpkammer 16 in Verbindung steht und über dem Zuführloch 17 angeordnet ist, wie in Figur 1 gezeigt. Jedes Zuführloch 17 steht ferner mit einer Kraftstoffkammer 19 in Verbindung, die zwischen dem Pumpengehäuse 10 und dem Zylinder 14 ausgebildet ist und mit unter niedrigem Druck stehenden Kraftstoff durch ein Einlaßrohr 28 von der Niederdruckpumpe 9 versorgt wird. Eine Drosselöffnung 42b ist für das Einlaßrohr 28 vorgesehen, um die Kraftstoffzufuhr zur Kraftstoffkammer 19 auf einen vorgegebenen Durchsatz zu beschränken.
Auslaßventile 20 sind am Zylinder 14 montiert und den Pumpenkammern 16 zugeordnet. Jedes Auslaßventil 20 steht mit einer der Pumpenkammern 16 über eine im Zylinder 14 ausgebildete Auslaßöffnung in Verbindung. Jedes Auslaßventil 20 besitzt ein Ventilelement 21, das durch den unter Druck gesetzten Kraftstoff in der Pumpkammer 16 gegen eine Rückzugsfeder 22 in eine offene Position bewegt werden kann, so daß der unter Druck stehende Kraftstoff durch ein Auslaßöffnungselement 23 in die gemeinsame Schiene 4 abgegeben wird.
Das untere Ende eines jeden Plungerkolbens 15 ist mit einer Federhalterung 24 verbunden, die durch eine Rückzugsfeder 25 gegen ein Gleitelement 26 gepreßt wird, das eine Nockenrolle 27 aufweist, die in Rollkontakt mit einem der Nocken 13 steht. Wenn daher die Nockenwelle 12 mit den darauf befindlichen Nocken 13 gedreht wird, wird durch die Drehung eines jeden Nockens 13 eine zugehörige Nockenrolle 27 und die zugehörige Federhalterung 26 bewegt, so daß ein zugehöriger Plungerkolben 15 auf- und abbewegt wird. Der Hub eines jeden Plungerkolbens 15 wird durch das Nockenprofil eines jeden Nockens 13 festgelegt. Die Hin- und Herbewegung eines jeden Plungerkolbens 15 im Zylindr 14 öffnet und schließt in zyklischer Weise ein zugehöriges Zuführloch 17. Wenn der Kolben 15 nicht in der Position ist, in der er das Zuführloch 17 schließt, wird unter niedrigem Druck stehender Kraftstoff durch das Zuführloch 17 in eine zugehörige Pumpkammer 16 eingeführt.
Solenoidventile 30 sind in Gewindebohrungen in der Oberseite des Zylinders 14 eingeschraubt und in Ausrichtung zu den oberen Enden der entsprechenden Plungerkolben angeordnet. Wie deutlich in Figur 4 zu erkennen ist, besitzt jedes Solenoidventil 30 ein Gehäuse 32, das mit einem Niederdruckkanal 31 versehen ist, der sich an einem Ende in die Pumpkammer 16 öffnet und am anderen Ende mit einem Niederdruckteil der Pumpe in Verbindung steht, einen durch eine Magnetkraft gegen eine Feder 35 in Figur 4 nach oben gezogenen Anker 36, wobei diese Magnetkraft erzeugt wird, wenn ein Solenoid 34 durch einen durch einen Leiter 33 geführten elektrischen Strom erregt wird, und ein Ventilelement 38 in Pilzform, das zusammen mit dem Anker 36 in Dichtungseingriff mit einem Ventilsitz 37 in der Pumpkammer 16 und aus diesem heraus bewegbar ist, um den Niederdruckkanal zu öffnen und zu schließen. Es versteht sich, daß das Ventilelement 38 nach außen offen ist und den Kraftstoffdruck in der Pumpkammer 16 als Kraft empfängt, die das Ventilelement 38 in Richtung auf eine geschlossene Position des Ventils drückt.
Bei dem Solenoidventil handelt es sich um ein Vorhub-Solenoidventil, das derart arbeitet, daß es eine vorgegebene Zeit nach dem Schließen des Zuführlochs 17 durch den Plungerkolben 15 elektrisch erregt wird, um das Ventilelement 38 in dichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz 37 zu bewegen und auf diese Weise den Zeitpunkt des Beginns des Druckvorgangs des Plungerkolbens 15 festzusetzen. Somit kann der Zeitpunkt der elektrischen Versorgung des Solenoidventiles 30 gesteuert werden, um die von der Pumpe in die gemeinsame Schiene 4 abzugebende Kraftstoffmenge zu variieren. Der Niederdruckkanal 31 steht über eine Galerie 41 und einen Kanal 42 mit der Kraftstoffkammer 19 in Verbindung.
Zur Steuerung der Solenoidventile 30 ist die Pumpe mit einer Drehscheibe 51 versehen, die auf der Nockenwelle 12 montiert ist und sich hiermit dreht sowie mit gleichem Umfangsabstand angeordnete Vorsprünge in einer Zahl (6 bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung) aufweist, die der Zahl der Motorzylinder entspricht. Der Drehscheibe 51 ist ein Nockenwinkelsensor 50 zugeordnet, der durch einen herkömmlich ausgebildeten elektromagnetischen Aufnehmer gebildet wird, welcher gegenüberliegend zur Bahn der Drehbewegung der Vorsprünge angeordnet ist. Ein Signal wird erzeugt und der ECU 40 zugeführt. Die Anordnung ist derart ausgebildet, daß einer der Vorsprünge auf der Drehscheibe 51 in eng benachbarte gegenüberliegende Beziehung zum Sensor 50 gebracht wird, und zwar jedesmal dann, wenn sich ein Nocken 13 im wesentlichen bis zu seinem unteren Totpunkt gedreht hat.
Eine Scheibe 61 ist an der Nockenwelle 12 montiert und einem Zylinderentscheidungssensor 62 zugeordnet, der einen einzigen Vorsprung besitzt, so daß die ECU 40 vom Sensor 62 bei jeder Umdrehung der Pumpe ein einziges Signal erhält. Auf der Basis der Signale vom Zylinderentscheidungssensor 62 und vom Nockenwinkelsensor 50 bestimmt die ECU 40 genau, wenn sich ein spezieller Pumpenplungerkolben in seinem unteren Totpunkt befindet.
Die prinzipielle Funktionsweise der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge wird nunmehr in Verbindung mit Figur 1 erläutert. Wenn sich ein Plungerkolben 15 zum Öffnen des Zuführlochs 17 nach unten bewegt, wird Kraftstoff durch das offene Zuführloch 17 in die Pumpkammer 16 eingeführt. Dann wird der Plungerkolben 15 angehoben, um zuerst das Zuführloch 17 zu schließen, und weiter über das Zuführloch 17 hinaus nach oben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich jedoch das Ventilelement 38 des Solenoidventiles 30 in seiner offenen Position, da zu diesem Zeitpunkt das Solenoidventil nicht elektrisch erregt ist. Somit bewirkt die Aufwärtsbewegung des Plungerkolbens 15, daß der Kraftstoff in der Pumpkammer 16 durch den Niederdruckkanal 31, die Galerie 41 und den Kanal 42 zurück in die Kraftstoffkammer 19 geführt wird, so daß der Kraftstoff nicht unter Druck gesetzt wird.
Während dieses Rückflusses des Kraftstoffs von der Pumpkammer 16 wird ein Steuerimpuls dem Solenoidventil 30 zugeführt, so daß das Ventilelement 38 in Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz 37 bewegt wird, um die Verbindung zwischen der Pumpkammer 16 und dem Niederdruckkanal 31 zu unterbrechen. Eine weitere Aufwärtsbewegung des Plungerkolbens 15 führt zum Beginn einer Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs in der Pumpkammer 16, bis der Kraftstoffdruck in der Pumpkammer über ein Niveau angestiegen ist, bei dem das Auslaßventil 20 von seinem Ventilsitz weg gegen die Feder 22 bewegt wird, so daß der unter Druck gesetzte Kraftstoff in der Pumpkammer 16 aus dieser durch die Auslaßöffnung 18 in die gemeinsame Schiene 4 fließt.
Es wird nunmehr die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzsystems mit gemeinsamer Schiene in Verbindung mit den Figuren 2 und 5 beschrieben. Figur 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktionsweise der Pumpe über eine vollständige Umdrehung derselben, d.h. während der Drehung des Nockens über 360º, zeigt. Die Linien A und B in Figur 5 zeigen entsprechend das vom Zylinderentscheidungssensor 62 und das vom Nockenwinkelsensor 50 erzeugte Signal. Auf der Basis dieser Signale detektiert die ECU 40 die Drehlagen von speziellen Nocken der Pumpe. Die Linien C, E und G in Figur 5 geben die Hübe 12a, 12b und 12c der Nocken 13a, 13b und 13c an. Da die in Figur 2 gezeigte Pumpe 3 Zylinder besitzt und jeder der drei Nocken zwei Kurven aufweist, kann die Pumpe den Kraftstoff sechsmal (entsprechend den sechs Zylindern des zugehörigen Motors) bei jeder Drehung der Nockenwelle 12 pumpen.
Die Linien D, F und H in Figur 5 geben die den Solenoidventilen 30a, 30b und 30c, die in Figur 2 gezeigt sind, zugeführten Steuersignale wieder. Aus der Darstellung in Figur 5 wird klar, daß nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer T1 (oder eines Nockenwinkels) von einem Nockenwinkelsignal an die ECU 40 jedes Solenoidventil 30a-30c mit einem Steuersignal versorgt, daß solange anhält, bis ein nachfolgendes Nockenwinkelsignal abgegeben wird. Da jedes Solenoidventil während der Zeit, während es mit einem Steuersignal beaufschlagt wird, geschlossen ist, wird der Kraftstoff in der Pumpkammer 16 während des durch HE angegebenen Nockenhubes (siehe die schraffierten Zonen in Figur 5) unter Druck gesetzt und durch das Ablaßventil 20 in die gemeinsame Schiene 4 abgegeben. Der Druck des abgegebenen Kraftstoffs wird somit in der gemeinsamen Schiene 4 gespeichert.
Wie man sich erinnern kann, besitzt das Ventilelement 38 eines jeden Solenoidventiles 30 eine solche Konstruktion, daß es den Kraftstoffdruck in der Pumpkammer 16 als Kraft empfängt, die das Ventilelement in Richtung auf seine geschlossene Position drückt. Wenn sich somit der Plungerkolben 15 in seinem Pumphub befindet, wird das Ventilelement 38 in seinem guten Dichtungseingriff mit dem zugeordneten Ventilsitz gehalten.
Da darüber hinaus jeder Plungerkolben 15 eine einfache zylindrische Form besitzt, die nicht mit irgendeiner Führung oder einem Vorsprung o.ä. versehen ist, und da das Ventilelement 38 eines jeden Solenoidventiles 30 in einem guten Dichtungseingriff mit seinem Ventilsitz während des Pumphubes des zugehörigen Plungerkolbens gehalten wird, wird der in der Pumpkammer 16, die zwischen dem Plungerkolben 15 und der inneren Umfangswand der zugehörigen Zylinderbohrung im Zylinder 14 ausgebildet ist, unter Druck gesetzte Kraftstoff daran gehindert, aus der Pumpkammer 16 durch eine solche Führung oder Leitung o.ä. zu lecken. Hierdurch wird das Austreten des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs aus den Pumpkammern 16 der Pumpe in einen Niederdruckbereich derselben während der Pumphübe der Plungerkolben 15 minimal gehalten.
Jede der Zylinderbohrungen im Zylinder 14 der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist nur mit dem Zuführloch 17 und der Auslaßöffnung 18 versehen, die erforderlich sind, um die Pumpkammer 16 mit Niederdruckkraftstoff zu versorgen und den unter Druck gesetzten Kraftstoff aus dieser abzuführen. Hierdurch wird ebenfalls in wirksamer Weise ein Austreten des unter Druck gesetzten Kraftstoffs aus den Pumpkammern der Pumpe in einen Niederdruckteil derselben minimiert.
Bei der vorstehend beschriebenen Funktionsweise kann die Zeitdauer T1, nach deren Ablauf jedes Solenoidventil 30a-30c elektrisch erregt wird, in Abhängigkeit von der vom Lastsensor 42a detektierten Motorlast und der vom Drehzahlsensor 41a oder vom Sensor 14a für die gemeinsame Schiene detektierten Motordrehzahl gesteuert werden, um die eingespritzte Menge an Kraftstoff zu steuern, die erforderlich ist, um den Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene auf ein vorgegebenes Niveau zu erhöhen und diesen Kraftstoffdruck darin aufrechtzuerhalten. Genauer gesagt, wenn die Zeitdauer T1 erhöht wird, wird die Zeitdauer, während der jede Pumpkammer 16 mit dem zugehörigen Niederdruckkanal 31 in Verbindung steht, erhöht, wodurch die sogenannte "Vorhubzeit" ansteigt und somit die eingespritzte Kraftstoffmenge abfällt. Wenn andererseits die Zeitdauer T1 abfällt, fällt die Zeitdauer, in der jede Pumpkammer 16 mit dem zugehörigen Niederdruckkanal 31 In Verbindung steht, ab, wodurch sich ein Abfall in der Vorhubzeit und somit ein Anstieg in der eingespritzten Kraftstoffmenge ergibt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Betreiben der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe wird in Verbindung mit Figur 6 erläutert. Der Pumpenaufbau als solcher ist nicht verändert.
In Figur 6 geben die Linien A-E das von dem in Figur 2 gezeigten Zylinderentscheidungssensor 62 erzeugte Signal, das vom Nockenwinkelsensor 50 erzeugte Signal, das den Solenoidventilen 30 zugeführte Steuersignal, den Hub des Ventilelementes 38 eines jeden Solenoidventiles 30 und den Hub eines jeden Nockens 13 wieder.
Bei dem in Figur 6 gezeigten Funktionsbeispiel wird ein Steuersignal von der ECU 40 an jedes Solenoidventil 30 abgegeben, nachdem eine vorgegebene Zeitdauer T1 von einem Nockenwinkelsignal abgelaufen ist, wobei dieses Signal über eine Zeitdauer TE anhält, die geringfügig länger ist als eine Ansprechzeit TL, die für das Ventilelement 38 eines jeden Solenoidventiles erforderlich ist, um von der offenen Position in die geschlossene Position bewegt zu werden.
Genauer gesagt, wenn das Steuersignal von der ECU 40 einem jeden Solenoidventil 30 zugeführt wird, wird das Ventilelement 38 des Solenoidventiles 30 magnetisch in Dichtungseingriff mit einem zugehörigen Ventilsitz abgehoben. Die in Figur 6 gezeigte Ansprechzeit TL entspricht einer Zeitdauer, die erforderlich ist, damit sich das Ventilelement 38 in Eingriff mit dem Ventilsitz bewegen kann, nachdem das Solenoidventil 30 von der ECU 40 elektrisch erregt worden ist. Nach Eingriff des Ventilelementes 38 mit dem Ventilsitz wird der Niederdruckkanal 31 von der Pumpkammer 16 getrennt, so daß der Plungerkolben mit der Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs in der Pumpkammer 16 beginnt, um den Druck darin abrupt anzuheben.
Unmittelbar danach neigt das Ventilelement 38 dazu, von der Kraft der Feder 35 geöffnet zu werden, da die Zufuhr des Steuersignales von der ECU 40 zum Solenoidventil 30 nach dem Ablauf einer Zeitdauer TE gestoppt wird. Zu diesem Zeitpunkt wirkt jedoch der hohe Kraftstoffdruck in der Pumpkammer 16 auf das Ventilelement 38 ein, um dieses in Dichtungseingriff mit seinem Ventilsitz zu halten, während das Solenoidventil geschlossen gehalten wird.
Somit wird der unter Druck gesetzte Kraftstoff von der Pumpkammer 16 durch das Auslaßventil 20 in die gemeinsame Schiene 4 abgegeben, wie durch eine schraffierte Zone in Figur 6 angedeutet ist, bis der Druckhub des Plungerkolbens 15 beendet ist. Der Druck in der Pumpkammer 16 fällt dann ab, so daß das Ventilelement 38 des Solenoidventils 30 durch die Kraft der Feder 35 in die offene Position bewegt wird.
Im Vergleich zu der in Verbindung mit den Figuren 1-5 beschriebenen Funktionsweise wird mit der in Verbindung mit Figur 6 erläuterten Funktionsweise in vorteilhafter Weise elektrische Energie gespart, die durch den in Figur 6 gezeigten Bereich S verdeutlicht wird. Ferner ist es nicht erforderlich, die Dauer des von der ECU 40 zu jedem Solenoidventil 30 geführten Steuersignales in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors zu steuern. Somit ist es nur erforderlich, die Zeitdauer TE während der Dauer des Solenoidventilsteuersignales einzustellen. Hierdurch wird die Steuerung der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge durch die ECU 40 vereinfacht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit den Figuren 7-12 beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen bei der vorhergehenden Ausführungsform zur Bezeichnung von gleichen Elementen und Komponenten dienen.
Wenn ein Dieselmotor von Nennbetrieb auf Hochgeschwindigkeitsbetrieb übergeht, ist es erforderlich, den Druck der gemeinsamen Schiene auf ein Niveau zu senken, das unter dem Wert liegt, der durch die kritische Grenze der mechanischen Festigkeit des Kraftstoffzuführkreises des Kraftstoffeinspritzsystems festgelegt wird. Normalerweise wird dieses Druckreduzierungssteuerung mit Hilfe eines elektrischen Steuersystems zum Steuern der Hochdruckzuführpumpe durchgeführt. Wenn somit beispielsweise ein Drehzahlsensor für den Dieselmotor oder der Drucksensor zum Detektieren des Drucks in der gemeinsamen Schiene die Motordrehzahl oder den Druck der gemeinsamen Schiene fehlerhaft erfaßt, wird die erforderliche Druckreduzierungssteuerung nicht richtig ausgeführt, was zur Folge hat, daß die Zuverlässigkeit und die Haltbarkeit des Systems verringert werden. Wenn eine solche fehlerhafte Betriebsweise fortgesetzt wird, werden das Kraftstoffzuführsystem und insbesondere dessen mechanische Konstruktion in kurzer Zeit beschädigt.
Wenn die Abgabemenge der Hochdruckpumpe auf einen übermäßig gedrosselten Wert eingestellt wird, um die kritische Grenze der mechanischen Festigkeit des Kraftstoffversorgungskreises zu löschen und das Problem zu vermeiden, daß durch die Zufuhr von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebes verursacht wird, wird der Druck der gemeinsamen Schiene nicht auf ein vorgegebenes gewünschtes Niveau angehoben, wenn der Motor mit niedriger Geschwindigkeit oder im Nennbetrieb läuft. Wenn somit die Abgabemenge der Hochdruckpumpe auf einen übermäßig gedrosselten Wert eingestellt wird, um die kritische Grenze der mechanischen Festigkeit des Kraftstoffversorgungskreises in ausreichender Weise zu umgehen, bewirkt die Pumpe nicht nur eine Verschlechterung des Motorbetriebes, sondern ist auch nicht mehr für allgemeine Zwecke geeignet.
Die andere Ausführungsform der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge, die hiernach beschrieben wird, dient somit dazu, die Abgabemenge so zu steuern, daß mit einer einfachen Konstruktion in zuverlässiger Weise verhindert wird, daß der Druck der gemeinsamen Schiene über eine kritische Festigkeitsgrenze ansteigt, wenn der zugehörige Dieselmotor von Nennbetrieb auf Hochgeschwindigkeitsbetrieb übergeht.
Die in Figur 7 gezeigte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzungseinrichtung M2 vorgesehen ist, um den von der Steuereinrichtung 1 festgelegten Auslaßanfangszeitpunkt auf den vorgegebenen Auslaßanfangszeitpunkt zu begrenzen, wenn der von der Steuereinrichtung M1 festgelegte Auslaßanfangszeitpunkt weiter als ein vorgegebener Auslaßanfangszeitpunkt vorgerückt wird, um auf diese Weise eine maximale Pumpenabgabemenge sicherzustellen, bis der Dieselmotor 1 auf Nennbetrieb gebracht ist. Wenn der von der Steuereinrichtung M1 festgelegte Auslaßanfangszeitpunkt auf einen vorgegebenen Auslaßanfangszeitpunkt verzögert wird, kann der Auslaßanfangszeitpunkt unverändert bleiben. Wenn der Auslaßanfangszeitpunkt weiter als der vorgegebene Auslaßanfangszeitpunkt vorgerückt wird, kann der Auslaßanfangszeitpunkt auf den vorgegebenen Auslaßanfangszeitpunkt verzögert werden.
Die Steuereinrichtung M1 und die Begrenzungseinrichtung M2 können entweder als unabhängige diskrete logische Schaltungen oder als logische Betriebsschaltungen ausgebildet sein, die durch bekannte CPU, ROM, RAM und andere periphere Schaltungselemente gebildet sind.
Wie man aus Figur 8 entnehmen kann, umfaßt ein Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 2, die den Zylindern eines Vierzylinderdieselmotors 1 zugeordnet sind, eine gemeinsame Schiene 4 zum Speichern eines hohen Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen 2 zuzuführendern Kraftstoff, eine Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge zum Versorgen der gemeinsamen Schiene 4 mit Kraftstoff unter einem hohen Druck und eine elektrische Steuereinheit (ECU) 40. Die ECU 40 dient dazu, Kraftstoffeinspritzsolenoidventile 3 elektrisch zu erregen und abzuerregen, um die Kraftstoffeinspritzeigenschaften, wie die den entsprechenden Motorzylindern zuzuführenden Mengen und die Kraftstoffeinspritzzeitpunkte, zu steuern. Die gemeinsame Schiene 4 ist über ein Kraftstoffzufuhrrohr 5 und ein Auslaßventil 20 an die Hochdruckpumpe 7 angeschlossen, so daß der Kraftstoff unter hohem Druck der gemeinsamen Schiene zugeführt wird.
Die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge wird von einer Niederdruckpumpe 9, die den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 8 absaugt, mit Kraftstoff unter niedrigem Druck versorgt. Die Hochdruckpumpe 7 führt den Kraftstoff auf einem hohen Druckniveau der gemeinsamen Schiene 4 zu, um den hohen Druck darin aufrechtzuerhalten.
Das in Figur 8 gezeigte Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene umfaßt einen Motordrehzahlsensor 41a zum Detektieren der Drehzahl eines zugehörigen Dieselmotors, einen Gaspedalsensor 22a zum Detektieren des Betätigungsgrades eines Gaspedals für den Motor und somit der Motorlast, einen Drucksensor 14a zum Detektieren des Drucks in der gemeinsamen Schiene 4 und einen Nockenwinkelsensor 24a zum Detektieren des Drehwinkels der Nockenwelle in der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge.
Von den vor stehend beschriebenen Sensoren erzeugte Signale werden einer ECU 40 zugeführt, die die Solenoidventile 3 der Einspritzvorrichtungen 2 und die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge steuert.
Die ECU 40 ist als logische Betriebsschaltung ausgebildet und umfaßt eine CPU 6a, einen ROM 6b, einen RAM 6c und einen Timer 6d, die über einen gemeinsamen Bus 6e an einen Eingangs- und Ausgangsabschnitt 6f angeschlossen sind, über den verschiedene Signale von außen durch die ECU 40 empfangen und dann den Solenoidventilen 3 und der Pumpe 7 zugeführt werden. Die Signale von den entsprechenden Sensoren werden durch den Eingangs- und Ausgangsabschnitt 6f der CPU 6a geleitet, die wiederum durch den Eingangs- und Ausgangsabschnitt 6f Steuersignale an die Solenoidventile 3 der Einspritzvorrichtungen 2 und an die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge abgibt.
Die Funktionsweise des in Figur 8 gezeigten Kraftstoffeinspritzsystems mit gemeinsamer Schiene wird nunmehr in Verbindung mit einem in Figur 9 gezeigten Ablaufdiagramm erläutert. Die Steuerung der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge wird nach Funktionsaufnahme der ECU 40 durchgeführt. Zuerst werden eine Motorlast α, eine Motordrehzahl Ne und ein Druck PC der gemeinsamen Schiene in Schritt 100 gelesen. In einem nachfolgenden Schritt 110 wird ein Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene aus der in Schritt 100 gelesenen Motorlast α und Drehzahl Ne und durch Verwendung einer Gleichung oder einer Karte errechnet. Das Verfahren rückt zu Schritt 120 vor, gemäß dem eine Kraftstoffabgabemenge Q aus dem Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene, der in Schritt 110 errechnet wurde, und aus dem in Schritt 100 gelesenen Druck PC der gemeinsamen Schiene und durch Verwendung einer Gleichung oder einer Karte errechnet wird. In einem nachfolgenden Schritt 130 wird eine Steuerzeitdauer T1 aus der in Schritt 120 errechneten Kraftstoffabgabemenge Q und aus der in Schritt 100 gelesenen Motordrehzahl Ne und unter Verwendung einer Gleichung oder einer Karte errechnet. Das Verfahren rückt auf Schritt 140 vor, gemäß dem entschieden wird, ob die in Schritt 130 errechnete Steuerzeitdauer T1 kleiner ist als eine minimale Steuerzeitdauer TO oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren nach Schritt 150 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, rückt das Verfahren nach Schritt 160 vor. In Schritt 150 wird die Steuerzeitdauer T1 so eingestellt, daß sie der maximalen Steuerzeitdauer TO entspricht. In Schritt 160 wird festgestellt, ob ein Nockenwinkelsignal detektiert worden ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren nach Schritt 170 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis das Nockenwinkelsignal detektiert worden ist. In Schritt 170 wird ein Timer T rückgesetzt und gestartet. In einem nachfolgenden Schritt 180 wird ermittelt, ob die vom Timer T gemessene Zeitdauer länger ist als die in Schritt 130 errechnete Zeitdauer T1 oder als die in Schritt 150 eingestellte Zeitdauer. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren zu Schritt 190 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis die Steuerzeit T1 verstrichen ist. In Schritt 190 wird ein Steuersignal abgegeben, um die Solenoidventile 3 zu schließen, so daß mit der Unterdrucksetzung und Abgabe des Kraftstoffs begonnen werden kann. In einem nachfolgenden Schritt 200 wird festgestellt, ob das Nockensignal detektiert worden ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren zu Schritt 210 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis das Nockenwinkelsignal detektiert worden ist. In Schritt 210 wird ein Steuersignal abgegeben, um die Solenoidventile 3 zu öffnen, so daß die Unterdrucksetzung und Abgabe des Kraftstoffs unterbrochen wird. Nachdem Schritt 210 durchgeführt worden ist, ist ein Zyklus der Steuerung der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge beendet, und die Steuerung wird in vorgegebenen Zeitintervallen zyklisch wiederholt.
Ein Beispiel der vorstehend beschriebenen Steuerungsart wird nunmehr in Verbindung mit dem in Figur 10 gezeigten Ablaufdiagramm erläutert. Wie mit durchgezogenen Linien in Figur 10 gezeigt ist, wird ein Nockenwinkelsignal zu einem Zeitpunkt t1 detektiert. Nach Ablauf der Steuerzeitdauer T1 vom Zeitpunkt t1 an wird ein Steuersignal zum Schließen der Solenoidventile 3 zu einem Zeitpunkt t2 abgegeben. Nach Ablauf eines Zeitabstandes TL vom Zeitpunkt t2 an wird mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem Zeitpunkt t3 begonnen. Eine Betriebszeit TFF, die vom Zeitpunkt t1, wenn das Nockenwinkelsignal detektiert worden ist, bis zum Zeitpunkt t3, wenn mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe begonnen worden ist, gemessen wird, entspricht der Summe aus der Steuerzeitdauer T1 und dem Zeitabstand TL.
Da der Hub eines jeden Plungerkolbens einen konstanten Wert besitzt, ist der Auslaßhub und somit die Menge des abgegebenen Kraftstoffs um so größer, je mehr der Beginn der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe vorgerückt worden ist. Beispielsweise beträgt bei einer Betriebs zeit TFF und einer Betriebsweise eines Dieselmotors mit niedriger Drehzahl der Auslaßhub S1. Wenn die Betriebszeit TFF kürzer eingestellt wird, d.h. die Steuerzeitdauer T1 gekürzt wird, wird der Auslaßhub zum maximalen Hub SL. Wenn die Steuerzeitdauer T1 gekürzt wird, steigt der Auslaßhub an und umgekehrt. Durch Einstellen der Steuerzeitdauer T1 ist es daher möglich, die Menge Q des abzugebenden Kraftstoffs zu steuern. Wenn der Dieselmotor in einem Nennbetriebszustand arbeitet, kann der maximale Auslaßhub SN erhalten werden, indem man den Plungerkolbenhub S auf einen gleichen Wert wie den Auslaßhub SN bringt, d.h. indem man mit der Kraftstoffabgabe zu einem Zeitpunkt t4 beginnt, der um eine Betriebsdauer TFO gegenüber dem Zeitpunkt T1, zu dem das Nockenwinkelsignal detektiert wurde, verzögert ist. In diesem Fall beträgt die Steuerzeitdauer TO, was der Betriebsdauer TFO minus dem Zeitabstand TL entspricht. Mit anderen Worten, es ist erforderlich, die Solenoidventile zu einem Zeitpunkt t5 mit einem Steuersignal zu versorgen, wie durch eine gestrichelte Linie in Figur 10 angedeutet ist. Die Steuerzeitdauer TO ist auf ein Minimum eingestellt, so daß dann, wenn die Steuerzeitdauer T1 so eingestellt ist, daß sie um eine vorgegebene Zeitdauer länger ist als die minimale Steuerzeitdauer TO innerhalb eines Bereiches von einem Betriebszustand des Motors mit niedriger Drehzahl bis zu einem Nennbetriebszustand des Motors, der Auslaßhub so eingestellt werden kann, daß er in einem Bereich von 0 bis zum maximalen Plungerkolbenhub S irgendeinem gewünschten Wert entspricht. Somit kann auch die Menge Q des abzugebenden Kraftstoffs innerhalb eines Bereiches von 0 bis zum Maximalwert Qmax eingestellt werden. In einem Betriebszustand des Motors mit hoher Drehzahl wird jedoch die Steuerzeitdauer T1 so eingestellt, daß sie nicht über die minimale Steuerzeitdauer TO hinaus beschränkt wird. Zum Zeitpunkt t4, an dem mit der Kraftstoffabgabe begonnen wird, hat sich der Plungerkolben daher bereits um eine Strecke SM angehoben. In diesem Fall ist daher der Maximalwert des Auslaßhubes beschränkt, um die Menge Q des abgegebenen Kraftstoffs auf einen Wert zu beschränken, der geringer ist als die maximale Kraftstoffabgabemenge Qmax. Daher wird die von der Pumpe abzugebende Kraftstoffmenge reduziert, wenn die Motordrehzahl ansteigt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden die Schritte 100-130 und 160-190 von der in Figur 7 gezeigten Steuereinrichtung M1 ausgeführt, während die Schritte 140 und 150 von der ebenfalls in Figur 7 gezeigten Begrenzungseinrichtung M2 ausgeführt werden.
Wie man der vorhergehenden Beschreibung entnehmen kann, wird bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung selbst dann, wenn der Betrieb des Dieselmotors 1 infolge einer fehlerhaften Funktionsweise des Motordrehzahlsensors 41a oder des Sensors 14a für den Druck der gemeinsamen Schiene von einem Nennbetriebszustand auf einen Betriebszustand mit hoher Drehzahl übergeht, die Menge Q des von der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge abgegebenen Kraftstoffs reduziert, um den in der gemeinsamen Schiene 4 gespeicherten Kraftstoffdruck, d.h. den Druck PC der gemeinsamen Schiene, abzusenken. Das Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene kann somit so betrieben werden, daß der Kraftstoffdruck auf einem Niveau unter der kritischen Grenze der mechanischen Festigkeiten der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge, der Zuführrohre 5, der gemeinsamen Schiene 4 und der Einspritzvorrichtungen 2 gehalten wird. Selbst wenn ein Fehler in der Funktionsweise des Motordrehzahlsensors 41a oder des Drucksensors 14a auftritt, arbeitet das Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene mit verbesserter Zuverlässigkeit und Haltbarkeit. Genauer gesagt, wie in Figur 11 gezeigt, kann die Abgabemenge Q auf jeden beliebigen Wert innerhalb eines Bereiches bis zur maximalen Abgabemenge Qmax eingestellt werden, wenn die Motorbetriebszahl Ne geringer ist als die Nenndrehzahl. Wenn andererseits die Motordrehzahl die Nenndrehzahl übersteigt, wird die Abgabemenge rasch reduziert. Somit wird der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene 4 erniedrigt, wenn die Motordrehzahl Ne die Nenndrehzahl übersteigt. Der Kraftstoffdruck im Kraftstoffeinspritzsystem wird daher nicht über die kritische Grenze der mechanischen Festigkeiten der verschiedenen Teile des Systems hinaus erhöht.
Da darüber hinaus der in die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge eingesaugte Kraftstoff durch die Öffnung 42b (siehe Figur 1) gedrosselt wird, wird die Kraftstoffmenge, die während eines Zyklus des Pumpenbetriebes in die Pumpe 7 eingesaugt werden kann, reduziert, wenn die Motordrehzahl über die Nenndrehzahl ansteigt. Wenn daher die Motordrehzahl Ne die Nenndrehzahl übersteigt, selbst wenn ein elektrischer Fehler auftritt, beispielsweise ein Fehler in der ECU 40 infolge von durch elektromagnetische Wellen verursachten Problemen oder ein Fehler im Betrieb der Solenoidventile 30, wird die abzugebende Kraftstoffmenge Q reduziert, um zu verhindern, daß der Druck PC in der gemeinsamen Schiene 4 ansteigt. Genauer gesagt, wie in Figur 12 gezeigt, wenn die Motordrehzahal Ne geringer ist als die Nenndrehzahl, kann die Kraftstoffabgabemenge Q auf irgendeinen beliebigen gewünschten Wert innerhalb eines Bereiches bis zur maximalen Abgabemenge Qmax eingestellt werden. Wenn andererseits die Motordrehzahl die Nenndrehzahl übersteigt, wird die Kraftstoffabgabemenge reduziert, wie durch eine Kurve in Figur 12 gezeigt. Selbst wenn daher die Motordrehzahl Ne während eines unnormalen Betriebszustandes der ECU 40 oder der Solenoidventile 30 über die Nenndrehzahl ansteigt, wird durch die Anordnung der Drosselöffnung 42b für die Pumpe 7 der Vorteil erreicht, daß die Kraftstoffabgabemenge Q erniedrigt wird, um den Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene 4 zu senken, und zwar unabhängig vom Auftreten eines Problemes in den elektrischen Schaltungen, um sicherzustellen, daß der Druck der gemeinsamen Schiene nicht auf ein Niveau über der kritischen Grenze der mechanischen Festigkeit des Kraftstoffeinspritzsystems unmäßig ansteigt und der Hochdruckkraftstoffversorgungskreis keinem gefährlichen hohen Kraftstoffdruck ausgesetzt wird.
Wie vorstehend erläutert, wird die Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge durch die ECU 40 derart gesteuert, daß die Steuerzeitdauer T1 länger gemacht wird als die minimale Steuerzeitdauer TO. Ferner drosselt die Öffnung 42b die in die Pumpe einzusaugende Kraftstoffmenge, wenn sich die ECU 40 in einem unnormalen Zustand befindet. Somit ist das in Figur 8 gezeigte Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Schiene mit doppelten, nämlich elektrischen und mechanischen, Sicherheitseinrichtungen versehen, um sicherzustellen, daß der Kraftstoffversorgungskreis des Systems eine verbesserte Zuverlässigkeit und Haltbarkeit in bezug auf die mechanische Festigkeit erhält. Dies ist besonders vorteilhaft für den Fall, bei dem das System mit einem Dieselmotor verwendet wird, der in Kraftfahrzeugen montiert wird, die eine hohe Zuverlässigkeit des Kraftstoffeinspritzsystems fordern.
In dem Fall, in dem der Dieselmotor 1 in einem Betriebsbereich niedriger Drehzahl bis Nenndrehzahl arbeitet, wird der Pumpenbetrieb so gesteuert, daß die Abgabemenge der Pumpe nicht die mögliche maximale Abgabemenge Qmax übersteigt und der Druck PC der gemeinsamen Schiene immer auf einem Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene gehalten wird, der in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand bestimmt wird, um auf diese Weise einen guten Betriebszustand des Dieselmotors 1 sicherzustellen.
Darüber hinaus wird die Steuerzeitdauer T1, die aus der Last 2 des Dieselmotors 1 und dem Druck PC in der gemeinsamen Schiene 4 errechnet wurde, so eingeschränkt, daß sie nicht kürzer wird als die minimale Steuerzeitdauer TO, die in Abhängigkeit von dem Nenndrehzahlbetriebszustand des Motors festgelegt wurde. Ferner ist die einfache Öffnung 42b lediglich für die Pumpe vorgesehen, um den Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene 4 auf einem Niveau zu halten, das unter der kritischen Grenze der mechanischen Festigkeit des Kraftstoffversorgungskreises liegt. Somit wird durch den einfachen Aufbau und die einfache Anordnung in zuverlässiger Weise eine Verschlechterung der Betriebsbedingungen des Kraftstoffeinspritzsystems mit gemeinsamer Schiene verhindert und die Aufbringung von übermäßig großen mechanischen Lasten auf die mechanischen Teile des Systems vermieden, was sonst zu fehlerhaften Detektionen der verschiedenen Sensoren und einer fehlerhaften Funktionsweise der ECU 40 und Solenoidventile 30 führen könnte.
Darüber hinaus kann die minimale Steuerzeitdauer T1 in Abhängigkeit von Anwendungsfällen der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge verändert werden, um die Pumpe an verschiedenartige Dieselmotoren anzupassen, die mit einer gemeinsamen Kraftstoffversorgungsschiene versehen sind.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge wird nachfolgend erläutert. Diese Ausführungsform einer Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge besitzt Nocken 13, die jeweils ein modifiziertes Nockenprofil mit konstanter Geschwindigkeit besitzen, das so geformt ist, daß die Nockengeschwindigkeit in der Anfangsstufe der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens niedrig und im späteren Stadium der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens hoch ist. Das Nockenprofil kann von einer zusammengesetzten Kurve gebildet sein, die durch modifizierte trapezförmige Kurven gebildet wird, einer zusammengesetzten Kurve, die durch modifizierte Sinuskurven gebildet wird, oder einer Universalnockenkurve.
Bei dieser Ausführungsform beginnt in dem Fall, in dem mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem frühen Zeitpunkt begonnen wird, der Plungerkolben mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe in einem frühen Teil seiner Vorwärtshubbewegung. Somit ist die Nockengeschwindigkeit gering, um den Kraftstoffdruck und die Menge an abgegebenem Kraftstoff pro Zeiteinheit zu erniedrigen. In dem Fall, in dem mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem späten Zeitpunkt begonnen wird, beginnt der Plungerkolben mit der Unterdrucksetzung und Abgabe im späteren Teil seiner Vorwärtshubbewegung. Die Nockengeschwindigkeit ist hoch, um den Kraftstoffdruck und die Menge des pro Zeiteinheit abgegebenen Kraftstoffs zu erhöhen. Bei dieser Ausführungsform der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge wird daher der gespeicherte Kraftstoffdruck selbst dann auf einem gewünschten Niveau gehalten, wenn sich die Dauer der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe verändert.
Der Nocken 13 besitzt Betriebseigenschaften, die durch ein modifiziertes Nockenprofil mit konstanter Geschwindigkeit bestimmt sind, wie vorstehend beschrieben. Für einen vorgegebenen Drehwinkel des Nockens 13 wird daher der Plungerkolben über eine kurze Distanz und mit einer niedrigen Geschwindigkeit im frühen Teil seiner Vorwärtshubbewegung bewegt. Für den gleichen Drehwinkel des Nockens wird jedoch der Kolben über eine lange Distanz und mit einer hohen Geschwindigkeit im späteren Teil seiner Vorwärtshubbewegung bewegt. Wenn daher das Solenoidventil im frühen Teil der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens elektrisch erregt wird, ist die mittlere Nockengeschwindigkeit gering, so daß die Menge des pro Zeiteinheit abgegebenen Kraftstoffs, d.h. der Durchsatz der Kraftstoffabgabe, gering und der Kraftstoffdruck ebenfalls relativ niedrig ist. Wenn andererseits das Solenoidventil im späteren Teil der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens 15 erregt wird, ist die mittlere Nockengeschwindigkeit hoch, so daß die Menge des pro Zeiteinheit abgegebenen Kraftstoffs, d.h. der Durchsatz, groß und der Kraftstoffdruck ebenfalls relativ hoch ist.
Die Funktionsweise eines Kraftstoffeinspritzsystems mit gemeinsamer Kraftstoffversorgungsschiene, bei der die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge Verwendung findet, wird nunmehr in Verbindung mit einem in Figur 13 gezeigten Ablaufdiagramm erläutert. Die Steuerung der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge wird durch Starten des Betriebes der ECU 40 begonnen. In einem Schritt 300 werden zuerst die Motorlast α, die Motordrehzahl Ne und der Druck PC der gemeinsamen Schiene gelesen. In einem nachfolgenden Schritt 310 wird ein Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene aus der Motorlast und der Motordrehzahl Ne, die beide in Schritt 300 gelesen wurden, und durch Verwendung einer Gleichung oder Karte berechnet. Das Verfahren rückt dann zu Schritt 320 vor, bei dem eine Sollmenge Q an abzugebendem Kraftstoff aus dem in Schritt 310 errechneten Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene und aus dem Druck PC der gemeinsamen Schiene, der Motordrehzahl Ne und der Motorlast α, die alle in Schritt 300 gelesen wurden, und durch Verwendung einer Operationsgleichung oder Karte errechnet wird. In einem nachfolgenden Schritt 330 wird eine Steuerzeitdauer TN aus der Abgabemenge Q, die in Schritt 320 errechnet wurde, und aus der Motordrehzahl Ne, die in Schritt 300 errechnet wurde, und durch Verwendung einer Operationsgleichung oder einer Karte errechnet. Das Verfahren rückt dann zu Schritt 340 vor, in dem festgestellt wird, ob ein Nockenwinkelsignal detektiert worden ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren zu einem nachfolgenden Schritt 350 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis das Nockenwinkelsignal detektiert worden ist. In Schritt 350 wird ein Timer T rückgesetzt und gestartet. In einem nachfolgenden Schritt 360 wird festgestellt, ob die vom Timer T mit Beginn in Schritt 350 gemessene Zeitdauer länger ist als die Steuerzeitdauer TN oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren zu Schritt 370 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis die Steuerzeitdauer TN abgelaufen ist. In Schritt 370 wird ein Steuersignal abgegeben, um das Solenoidventil 30 zu schließen, so daß mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe begonnen wird. In einem nachfolgenden Schritt 380 wird festgestellt, ob ein Nockenwinkelsignal detektiert worden ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN ist, rückt das Verfahren zu Schritt 390 vor. Wenn die Antwort JA ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis das Nockenwinkelsignal detektiert worden ist. In Schritt 390 wird der Timer T rückgesetzt und gestartet. In einem nachfolgenden Schritt 400 wird festgestellt, ob die vom Timer mit Beginn in Schritt 390 gemessene Zeitdauer länger ist als eine vorgegebene Wartezeitdauer TO oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, rückt das Verfahren zu Schritt 410 vor. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der gleiche Schritt wiederholt, bis die Wartezeitperiode TO abgelaufen ist. In Schritt 410 wird ein Steuersignal abgegeben, um das Solenoidventil 30 zu öffnen und die Pumpe vorzubereiten, um den abzugebenden Kraftstoff in einem nachfolgenden Auslaßhub anzusaugen. Wenn Schritt 410 ausgeführt worden ist, ist das Verfahren zum Steuern der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge beendet. Danach werden die Schritte 300-410 in vorgegebenen Zeitintervallen zyklisch wiederholt.
Ein Beispiel der vorstehend beschriebenen Steuerung wird in Verbindung mit einem in Figur 14 dargestellten Ablaufdiagramm beschrieben. Wie mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, wird in dem Fall, in dem die Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem frühen Zeitpunkt begonnen werden, ein Steuersignal zum Schließen des Solenoidventiles 30, um mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu beginnen, an einem Zeitpunkt t2 abgegeben, der um eine kürzere Steuerzeitdauer T1 später liegt als ein Zeitpunkt t1, an dem ein Nockenwinkelsignal detektiert worden ist. Zum Zeitpunkt t2 besitzt der Hub S des Plungerkolbens 15 einen geringen Wert, so daß der Auslaßhub einen großen Wert S1 mit einer hieraus resultierenden großen Abgabemenge Q aufweist. Ein nächstes Nockenwinkelsignal wird an einem Zeitpunkt t4 detektiert, von dem an eine Wartezeit TO bis zu einem Zeitpunkt t5 verläuft, an dem ein Steuersignal zum Öffnen des Solenoidventiles 30 abgegeben wird. Wie mit gestrichelten Linien in Figur 4 dargestellt ist, wird andererseits in dem Fall, in dem die Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem späten Zeitpunkt begonnen werden, ein Steuersignal zum Schließen des Solenoidventiles 30 abgegeben, um mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe an einem Zeitpunkt t3 zu beginnen, der um eine längere Steuerzeitdauer T2 als der Zeitpunkt t1, bei dem ein Nockenwinkelsignal detektiert worden ist, später erfolgt. Zum Zeitpunkt t3 besitzt der Hub S des Plungerkolbens 15 einen großen Wert, so daß der Auslaßhub einen geringen Wert S2 mit einer entsprechenden geringen Abgabemenge Q aufweist. Wenn die Steuerzeitdauer TN verkürzt wird, wird der Auslaßhub erhöht. Wenn andererseits die Steuerzeitdauer TN verlängert wird, wird der Auslaßhub verringert. Somit kann die Abgabemenge Q durch Einstellen der Steuerzeitdauer TN so gesteuert werden, daß sie einen gewünschten Wert aufweist.
Der Nocken 13 ist so ausgebildet, daß die Nockengeschwindigkeit im frühen Stadium der Vorwärtshubbewegung des Kolbens niedrig und im späteren Stadium der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens hoch ist. In dem Fall, in dem die Steuerzeitdauer TN die kürzere T1 ist, d.h. in dem Fall, in dem die Abgabemenge Q groß ist, ist die mittlere Nockengeschwindigkeit während der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe so niedrig wie V1, wie durch die gestrichelte Linie in Figur 14 gezeigt, was zur Folge hat, daß die Menge des pro Zeiteinheit abgegebenen Kraftstoffs, d.h. der Kraftstoffdurchsatz, und der Abgabedruck beide erniedrigt werden. In dem Fall, in dem die Steuerzeitdauer TN die längere T2 ist, d.h. in dem Fall, in dem die Kraftstoffabgabemenge Q gering ist, ist die mittlere Nockengeschwindigkeit so hoch wie V2, wie durch eine strichpunktierte Linie in Figur 14 gezeigt, mit dem Ergebnis, daß die pro Zeiteinheit abgegebene Kraftstoffmenge, d.h. der Kraftstoffdurchsatz, und der Abgabedruck beide erhöht werden. Da die Nocken 13 der Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge jeweils ein so geformtes Nockenprofil besitzen, daß die Nockengeschwindigkeit variiert wird, funktioniert die Pumpe so, daß der Abgabedurchsatz reduziert wird, wenn die Abgabemenge Q groß ist, um ein unerwünschtes Ansteigen des Abgabedrucks zu verhindern, und so, daß der Abgabedurchsatz erhöht wird, um einen Abfall des Abgabedrucks zu verhindern, wenn die Abgabemenge Q gering ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, kann mit der beschriebenen Ausführungsform sichergestellt werden, daß in dem Fall, in dem die Steuerzeitdauer TN kürzer ist, d.h. in dem Fall, in dem die Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem frühen Zeitpunkt begonnen werden, jedweder abrupter Anstieg im Druck PC der gemeinsamen Schiene vermieden und in dem Fall, in dem die Steuerzeit TN länger ist, d.h. in dem Fall, in dem die Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe zu einem späten Zeitpunkt begonnen werden, jedweder abrupter Abfall des Drucks PC der gemeinsamen Schiene ausgeschaltet werden kann, so daß der tatsächliche Druck PC der gemeinsamen Schiene in stabiler Weise auf einem Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene gehalten werden kann.
Somit kann selbst in dem Fall, in dem der Solldruck PCO der gemeinsamen Schiene in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Dieselmotors 1 variiert, der tatsächliche Druck PC der gemeinsaiuen Schiene rasch einer derartigen Änderung folgen, wobei der Vorteil resultiert, daß der Druck der gemeinsamen Schiene unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors auf einem optimalen Niveau gehalten werden kann.
In dem Fall, in dem die Abgabemenge Q groß ist, d.h. in dem Fall, in dem die Steuerzeitdauer TN kürzer ist, beginnt der Plungerkolben 15 mit der Unterdrucksetzung und Kraftstoffabgabe in einem frühen Stadium seiner Vorwärtshubbewegung. Somit ist die Nockengeschwindigkeit gering, so daß das zum Antrieb der Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge erforderliche Drehmoment erniedrigt werden kann, um Energie zu sparen. Dies trägt dazu bei, daß die auf den Dieselmotor 1 einwirkende äußere Last reduziert und der Wirkungsgrad des Kraftstoffverbrauchs des Dieselmotors sowie das Fahrvermögen des Motors verbessert werden kann.
Da die Steuerung zum Halten des Drucks PC der gemeinsamen Schiene auf einem Solldruck PCO für die gemeinsame Schiene mit einem verbesserten Ansprechvermögen und einer verbesserten Folgeregelung durchgeführt wird, wird ferner die Genauigkeit der Drucksteuerung der gemeinsamen Schiene verbessert, um auf diese Weise die Stabilität der Steuerung anzuheben und den Druck PC der gemeinsamen Schiene auf einem Solldruck PCO zu halten sowie die Zuverlässigkeit der Erzeugung des Drucks PO der gemeinsamen Schiene durch die Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge zu verbessern.
Da darüber hinaus diese Vorteile durch den einfachen Mechanismus, der die Nocken 13 aufweist, erreicht werden, besitzt die Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge eine verbesserte Zuverlässigkeit.
Eine Hochdruckpumpe 7 mit veränderlicher Abgabemenge zum Pumpen von Kraftstoff in eine gemeinsame Kraftstoffversorgungsschiene 4 eines Kraftstoffeinspritzsystems mit gemeinsamer Kraftstoffversorgungsschiene besitzt einen Plungerkolben 15, der in einer Zylinderbohrung hin- und herbewegbar ist, sowie eine zwischen einer Endfläche des Plungerkolbens und der inneren Umfangsfläche der Zylinderbohrung ausgebildete Pumpkammer 16. Ein Solenoidventil 30 weist ein Ventilelement 38 auf, das in eine offene Position bewegbar ist, in der das Ventilelement aus dem Eingriff mit einem zugehörigen Ventilsitz 37 in die Pumpkammer herausbewegt wird, wenn das Solenoidventil aberregt wird. Wenn das Solenoidventil erregt wird, wird das Ventilelement in eine geschlossene Position bewegt, in der der Kraftstoffdruck in der Pumpkammer auf das Ventilelement einwirkt, um dieses in Eingriff mit dem Ventilsitz zu drücken. Der Kolben 15 besitzt eine einfache zylindrische Konstruktion, die frei von irgendwelchen Führungen bzw. Leitungen ist.

Claims

1. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Plungerkolben (15), der hin- und herbeweglich in einer Zylinderbohrung angeordnet ist, so daß auf diese Weise eine Pumpkammer (16) gebildet wird, die mit einer Niederdruckkammer (19) in Verbindung steht, wobei diese Verbindung durch eine Solenoidventileinrichtung (30) geöffnet oder geschlossen wird, welche durch die Kraft einer Feder (35) in Öffnungsrichtung vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (30) während der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens (15) nur über eine vorgegebene Zeitdauer (TE), die sich von einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Beginn der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens (15) bis zu einem Zeitpunkt vor der Bewegung des Plungerkolbens (15) durch den oberen Totpunkt erstreckt, erregt wird, daß die Ventileinrichtung (30) durch den in der Pumpkammer (16) unter Druck gesetzten Kraftstoff geschlossen gehalten wird und daß die Ventileinrichtung (30) die Verbindung durch die Kraft der Feder (35) automatisch öffnet, nachdem sich der Plungerkolben (15) durch den oberen Totpunkt bewegt hat.

2. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, bei der der Plungerkolben (15) eine zylindrische Form ohne Einkerbungen oder Nuten aufweist.

3. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, die des weiteren eine Nockenwelle (12), die pro Umdrehung des Motors eine halbe Umdrehung durchführen kann, und einen mit der Nockenwelle (12) gekoppelten Nocken (13) zum Antreiben des Plungerkolbens (15) zur Durchführung einer Hin- und Herbewegung aufweist, wobei der Nocken (13) eine Form mit einer Vielzahl von Nockenkurven besitzt, so daß der Plungerkolben (15) eine Vielzahl von Malen angetrieben wird, die der Zahl der Nockenkurven des Nockens (13) entspricht.

4. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, bei der ein Zylinder (14) mit einer Kraftstoffkammer versehen ist, die mit einer Niederdruckquelle an Kraftstoff in Verbindung steht, um vom Plungerkolben (15) unter Druck gesetzt zu werden, und die mit der Niederdruckkammer (19) und einem Kraftstoffeinlaß in Verbindung steht, der mit einer Drosselöffnung (426) versehen ist, die den Kraftstoffdurchsatz auf einen vorgegebenen Wert drosselt.

5. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, die des weiteren einen Nocken (13) aufweist, der durch den Motor gedreht wird, um den Plungerkolben (15) zur Durchführung einer Hin- und Herbewegung anzutreiben, und der ein Nockenprofil aufweist, das so geformt ist, daß die Nockengeschwindigkeit in einem Anfangsstadium einer Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens (15) niedrig und in einem späten Stadium der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens (15) hoch ist.

6. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, die Kraftstoff in eine gemeinsame Schiene (4) zum Speichern von Kraftstoffdruck darin abgibt, wobei die Abgabe des Kraftstoffs in die gemeinsame Schiene (4) von der Pumpkammer (16) durch ein Ende der Vorwärtshubbewegung des Plungerkolbens (15) beendet wird.

7. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 6, die des weiteren eine elektronische Steuereinheit (40) aufweist, die auf Signale anspricht, die eine Motorlast, eine Motordrehzahl und einen Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene (4) repräsentieren, wobei die Solenoidventileinrichtung (30) durch die elektronische Steuereinheit (40) gesteuert wird.

8. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 6, bei der die gemeinsame Schiene (4) einen hohen Druck des in einen Dieselmotor einzuspritzenden Kraftstoffs speichern kann, die des weiteren eine elektronische Steuereinheit (40) umfaßt, wobei die Solenoidventileinrichtung (30) durch die elektronische Steuereinheit (40) gesteuert wird, und zwar in Abhängigkeit von einem Abgabebeginnzeitpunkt, der auf der Basis eines Betriebszustandes des Dieselmotors und des Drucks in der gemeinsamen Schiene (4) von der elektronischen Steuereinheit (40) bestimmt worden ist, wobei die Steuerung derart erfolgt, daß in dem Fall, in dem der Abgabebeginnzeitpunkt auf der Basis des Motorbetriebszustandes und des Drucks der gemeinsamen Schiene höher liegt als ein vorgegebener Abgabebeginnzeitpunkt, um eine maximale Abgabe der Pumpe sicherzustellen, die elektronische Steuereinheit (40) die Solenoidventileinrichtung (30) so steuert, um den Abgabebeginnzeitpunkt auf der Basis des Motorbetriebszustandes und des Drucks der gemeinsamen Schiene auf den vorgegebenen Abgabebeginnzeitpunkt zu beschränken, bis der Betriebszustand des Dieselmotors einen Nennbetriebszustand erreicht.

9. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 8, bei der die elektronische Steuereinheit (40) die von der Pumpe abzugebende Kraftstoffmenge derart bestimmt, daß bei Übergang des Betriebszustandes des Dieselmotors vom Nennbetriebszustand zu einem Betriebszustand mit hoher Drehzahl die pro Zeiteinheit abgegebene Kraftstoffmenge beschränkt wird, um den Druck der gemeinsamen Schiene nicht über eine kritische Grenze der mechanischen Festigkeit eines die gemeinsame Schiene (4) enthaltenden Kraftstoffversorgungskreises hinaus anzuheben.

10. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, bei der die vorgegebene Zeitdauer (TE) geringfügig länger ist als eine Ansprechzeit (TL), die die Solenoidventileinrichtung (30) benötigt, um von der offenen in die geschlossene Position bewegt zu werden.

11. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, die des weiteren eine elektronische Einheit (40) umfaßt, wobei die Solenoidventileinrichtung (30) durch die elektronische Steuereinheit (40) gesteuert wird und wobei der vorgegebene Zeitpunkt, an dem die vorgegebene Zeitdauer (TE) beginnt, von der elektronischen Steuereinheit (40) verändert wird, wodurch die Menge des von der Pumpe abzugebenden Kraftstoffs verändert wird.

12. Hochdruckpumpe mit veränderlicher Abgabemenge nach Anspruch 1, bei der die Solenoidventileinrichtung (30) ein Ventilelement (38) aufweist, das zum Öffnen der Verbindung in die Pumpkammer (16) bewegbar ist.