EP0122399A1 - Injection timing advance device for injection pumps of reciprocating internal-combustion engines - Google Patents
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- F02D1/18—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse
Definitions
- the invention relates to an injection timing for the injection pump of a reciprocating internal combustion engine, wherein the drive gear of the E inspritz- pump by means of a helical Keilveriererungs .
- An injection timing adjuster is known (DE-OS 17 51 770), in which the drive gear is rotatably mounted on the extended camshaft of the injection pump and is rotated relative to the injection pump camshaft by means of a helical spline coupling.
- the clutch is adjusted in the axial direction, the helical spline clutch produces a torque, the support of which is only possible via a relatively small cylindrical longitudinal guide with flattening.
- the axial length of the coupling teeth is very short; as a result, the longitudinal guide tends to tilt and malfunction.
- the adjustment is only dependent on the pressure of the charge air.
- the invention has for its object to provide an injection timing, which makes an adjustment depending on several operating variables and whose function is influenced as little as possible by the non-uniform torque of the injection pump and the inevitable alternating torque from the drive of the reciprocating piston internal combustion engine.
- the longitudinal guidance of the drive gear on a helical toothing on the extended camshaft of the injection pump allows a relatively large dimensioning and results in low surface pressures on the sliding surfaces and thus a favorable distribution of the one to be transmitted Torque.
- the longitudinal displacement of the drive gear means twice mounted threaded spindle results in a very robust construction insensitive, which is very easy to adjust by the G e-threaded spindle and requires little adjustment forces and thus is sensitive adjustable.
- the adjustment angle of the drive gear is detected.
- the measured adjustment angle of the drive gear is passed on to the electrical controller.
- control loop is closed.
- Figure 1 shows the shaft end 1 of an extended injection pump camshaft within a housing part 2 of a reciprocating piston internal combustion engine.
- the drive gear 3 On the shaft end 1, the drive gear 3 is mounted so that it can move longitudinally by means of helical teeth 4, the cup-shaped housing 5 and the sliding sleeve 6 being integrally connected to the drive gear 3 for reasons of simpler manufacture.
- the threaded spindle 7 is screwed into the shaft end 1 on the one hand and with a counter-rotating thread into the cup-shaped housing 5 on the other hand.
- the drive gear 3 can be moved back and forth on the shaft end 1 in the axial direction, the drive gear 3 passing through the helical gear covers an angle of rotation with respect to the shaft end 1.
- a spiral spring 8 is arranged, which is fastened with its inner end to the threaded spindle 7 and with its outer end to a driver 9 of the cup-shaped housing 5.
- the secondary part 10 of an electric eddy current brake is fastened.
- a marking disk 12 is used, which is attached to the housing by a pulse generator 13 Sensor 14 acts.
- a pulse generator 16 inserted on the circumference of the drive gear 3 acts on the sensor 15. This results in the angular deviation between the drive gear 3 and the shaft end 1 or the angular distance from the top dead center of the internal combustion engine.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Einspritzzeitpunktversteller für die Einspritzpumpe einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Antriebszahnrad der Einspritz- pumpe mittels einer schraubenförmigen Keilverzahnrungs- kupplung gegenüber der Einspritzpumpen-Nockenwelle um einen Drehwinkel verstellt wird, dessen Verstellgröße automatisch in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Hubkolbenbrennkraftmaschine erfolgt.Is coupling with respect to the injection pump cam shaft moved by a rotational angle, whose adjustment variable automatically in response to an operating parameter of the reciprocating internal combustion engine - The invention relates to an injection timing for the injection pump of a reciprocating internal combustion engine, wherein the drive gear of the E inspritz- pump by means of a helical Keilverzahnrungs .
Bekannte Einspritzzeitpunktversteller für Hubkolbenbrennkraftmaschinen sind in der Regel als Fliehkraftversteller gebaut, deren verstellkräfte bei den beschränkten Platzverhältnissen bei Anbau innerhalb oder außerhalb der Brennkraftmaschine nur wenig über die notwendigen Mindest- anforderungen hinausgehen. Dadurch wird bei dem schwankenden Drehmoment der Einspritzpumpen-Nockenwelle und dem vom Antrieb der Brennkraftmaschine ausgehenden, unerwünschten Wechseldrehmoment die Funktion von Flieh- kraftverstellern sehr beeinträchtigt. Der Einsatz größerer Bauarten mit mehr Arbeitsvermögen verbietet sich wegen den knappen Platzverhältnissen. Außerdem stellt sich immer mehr die Forderung, die Verstellung des Einspritzzeitpunktes nach verschiedenen Betriebskenngrößen vorzunehmen.Known E inspritzzeitpunktversteller for reciprocating internal combustion engines are usually built as a centrifugal governor whose displacement forces in the limited space when mounted inside or outside the internal combustion engine exceed little requirements inimum the necessary M. This will greatly impaired when the fluctuating torque of the injection pump cam shaft and extending from the drive of the internal combustion engine, undesired torque change kraftverstellern the function of F lieh-. The use of larger types with more work capacity is prohibited due to the limited space. In addition, there is an increasing demand to adjust the injection timing according to various operating parameters.
Es ist ein Einspritzzeitpunktversteller bekannt (DE-OS 17 51 770), bei dem das Antriebszahnrad auf der verlängerten Nockenwelle der Einspritzpumpe drehbbeweglich gelagert ist und mittels einer schraubenfömrigen Keilverzahnungskupplung gegenüber der Einspritzpumpen-Nockenwelle verdreht wird. Bei der Verstellung der Kupplung in axialer Richtung bewirkt die schraubenförmige Keilverzahnungskupplung ein Drehmoment, dessen Abstützung nur über eine verhältnismäßig klein dimensionierte zylindrische Längsführung mit Abflachung möglich ist. Die axiale Länge der Kupplungsverzahnung ist sehr kurz; dadurch neigt die Längsführung zum Verkanten und zu Betriebsstörungen. Darüber hinaus erfolgt die Verstellung nur in Abhängigkeit vom Druck der Ladeluft.An injection timing adjuster is known (DE-OS 17 51 770), in which the drive gear is rotatably mounted on the extended camshaft of the injection pump and is rotated relative to the injection pump camshaft by means of a helical spline coupling. When the clutch is adjusted in the axial direction, the helical spline clutch produces a torque, the support of which is only possible via a relatively small cylindrical longitudinal guide with flattening. The axial length of the coupling teeth is very short; as a result, the longitudinal guide tends to tilt and malfunction. In addition, the adjustment is only dependent on the pressure of the charge air.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzzeitpunktverstellung zu schaffen, die in Abhängigkeit von mehreren Betriebsgrößen eine Verstellung vornimmt und deren Funktion möglichst wenig von dem ungleichförmigen Drehmoment der Einspritzpumpe und dem unvermeindlichen Wechseldrehmoment aus dem Antrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine beeinflußt wird.The invention has for its object to provide an injection timing, which makes an adjustment depending on several operating variables and whose function is influenced as little as possible by the non-uniform torque of the injection pump and the inevitable alternating torque from the drive of the reciprocating piston internal combustion engine.
Dieses wird bei einem Einspritzzeitpunktversteller der eingangs genannten Art nach den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This is solved in an injection timing adjuster of the type mentioned in the characterizing part of claim 1.
Die Längsführung des Antriebszahnrades auf einer Schrägverzahnung auf der verlängerten Nockenwelle der Einspritzpumpe läßt eine verhältnismäßig große Dimensionierung zu und ergibt geringe Flächenpressungen an den Gleitflächen und damit eine günstige Verteilung des zu übertragenden Drehmoments. Die Längsverschiebung des Antriebszahnrades mittels zweimal gelagerter Gewindespindel ergibt eine sehr robuste unempfindliche Konstruktion, die durch die Ge-windespindel sehr leicht zu verstellen ist und nur geringer Verstellkräfte bedarf und damit feinfühlig verstellbar ist.The longitudinal guidance of the drive gear on a helical toothing on the extended camshaft of the injection pump allows a relatively large dimensioning and results in low surface pressures on the sliding surfaces and thus a favorable distribution of the one to be transmitted Torque. The longitudinal displacement of the drive gear means twice mounted threaded spindle results in a very robust construction insensitive, which is very easy to adjust by the G e-threaded spindle and requires little adjustment forces and thus is sensitive adjustable.
Bei dem gemäß dem Patentanspruch 2 ausgestalteten Einspritzzeitpunktversteller ergibt sich die Möglichkeit den Primärteil im Gehäusedeckel der Maschine anzuordnen, womit sich für den elektrischen Teil günstige Voraussetzungen für die Stromzufuhr ergeben. Da die Wirbelstrombremse zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil berührungslos bleibt, wird die Montage besonders einfach.In the injection timing adjuster configured according to claim 2, there is the possibility of arranging the primary part in the housing cover of the machine, which results in favorable conditions for the electrical supply for the electrical part. Since the eddy current brake between the primary part and the secondary part remains contactless, assembly is particularly easy.
Nach den in Patentanspruch 3 angegebenen Merkmalen ergibt sich eine besonders günstige Bauweise. Die gefundene Form der Rückstellfeder macht es möglich, sie als umlaufendes Teil ohne Auswuchtprobleme zu verwenden.According to the features specified in
Die im Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale ermöglichen ein einfaches Abgreifen der Stellung des oberen Totpunktes.The features specified in
Bei den nach dem Patentanspruch 5 angegebenen Merkmalen wird der Verstellwinkel des Antriebszahnrades erfaßt.In the features specified according to
Gemäß den im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmalen wird der gemessene Verstellwinkel des Antriebszahnrades an den elektrischen Regler weitergegeben.According to the features specified in claim 6, the measured adjustment angle of the drive gear is passed on to the electrical controller.
Mit dem in Patentanspruch 7 angegebenen Merkmal wird der Regelkreis geschlossen.With the feature specified in claim 7, the control loop is closed.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically.
Die Abbildung 1 zeigt das Wellenende 1 einer verlängerten Einspritzpumpen-Nockenwelle innerhalb eines Gehäuseteils 2 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine. Auf dem Wellenende 1 ist das Antriebszahnrad 3 mittels einer Schrägverzahnung 4 längs beweglich gelagert, wobei aus Gründen einer einfacheren Herstellung das topfförmige Gehäuse 5 und die Schiebemuffe 6 einstückig mit dem Antriebszahnrad 3 verbunden sind. Die Gewindespindel 7 ist einerseits in das Wellenende 1 eingeschraubt und andererseits mit einem gegenläufigen Gewinde in das topfförmige Gehäuse 5. Damit kann bei Drehung der Gewindespindel 7 das Antriebszahnrad 3 auf dem Wellenende 1 in axialer Richtung hin und her bewegt werden, wobei das Antriebszahnrad 3 durch die Schrägverzahnung gegenüber dem Wellenende 1 einen Drehwinkel zurücklegt. Auf der Verlängerung der Gewindespindel 7 ist eine Spiralfeder 8 angeordnet, die mit ihrem Innenende an der Gewindespindel 7 befestigt ist und mit ihrem Außenende an einem Mitnehmer 9 des topfförmigen Gehäuses 5. Am Ende der Gewindespindel 7 ist der Sekundärteil 10 einer elektrischen Wirbelstrombremse befestigt. Durch eine Stromänderung im Primärteil 11 der elektrischen Wirbelstrombremse kann das entgegen der Kraft der Sprialfeder 8 wirkende Bremsmoment verändert werden, womit die Gewindespindel 7 verdreht und das Antriebszahnrad 3 axial verschoben wird, was durch die Schrägverzahnung 4 zugleich eine Winkelbewegung ergibt. zur Erfassung der Winkelstellung des Wellenendes 1 dient eine Markierungsscheibe 12, die durch einen Impulsgeber 13 auf den gehäusefesten Sensor 14 wirkt. In gleicher Weise wirkt ein am Umfang des Antriebszahnrades 3 eingesetzter Impulsgeber 16 auf den Sensor 15. Damit ergibt sich die Winkelabweichung zwischen dem Antriebszahnrad 3 und dem Wellenende 1 bzw. der Winkelabstand vom oberen Totpunkt der Brennkraftmaschine. Diese gemessenen Werte werden in einem nicht dargestellten elektrischen Regler eingegeben, der aufgrund verschiedener Eingangsgrößen wie z.B. Drehzahl, Motorleistung, Ladeluftdruck oder Ladelufttemperatur einen elektrischen Sollwert für den Einspritzzeitpunktversteller vorgibt. Mit der Ausgangsgröße des elektrischen Reglers, einem elektrischen Strom, wird in der Wirbelstrombremse 10, 11 zur Verstellung das Bremsmoment geändert, wobei die Gewindespindel 7 verdreht wird.Figure 1 shows the shaft end 1 of an extended injection pump camshaft within a housing part 2 of a reciprocating piston internal combustion engine. On the shaft end 1, the
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (3) auf dem verlängerten Ende (1) der Einspritzpumpen-Nockenwelle mit einem schrägverzahnten Gleitsitz (4) axial verschiebbar gelagert ist, wobei die axiale Verstellung durch eine zentrale Gewindespindel (7) erfolgt, die mit einer Seite in das verlängerte Nockenwellenende eingeschraubt ist und mit der anderen Seite mit gegenläufigem Gewinde zentral in ein topfförmiges Gehäuse (5), welches mit dem Antriebszahnrad (3) verbunden ist, eingeschraubt ist und eine axiale Verlängerung der Gewindespindel (7) mit dem Sekundärteil (10) einer Wirbelstrombremse verbunden ist, die automatisch in Abhängigkeit von mehreren Betriebskenngrößen der Hubkolbenbrennkraftmaschine ein Bremsmoment auf die verlängerte Gewindespindel (7) ausübt und diese gegen die Kraft einer Rückstellfeder (8) durch Verdrehen verstellt, wobei die Wirbelstrombremse (10, 11) von einem elektrischen Regler gesteuert wird, der die Betriebskenngrößen der Hubkolbenbrennkraftmaschine erfaßt und entsprechend diesen elektrisch das Bremsmoment der Wirbelstrombremse (10, 11) beeinflußt.1. Injection timing adjuster for the injection pump of a reciprocating piston internal combustion engine, in which the drive gear (3) of the injection pump is adjusted by means of a helical spline coupling (4) relative to the injection pump camshaft (1) by an angle of rotation, the adjustment size of which takes place automatically as a function of an operating variable of the reciprocating piston internal combustion engine ,
characterized in that the drive gear (3) is axially displaceably mounted on the extended end (1) of the injection pump camshaft with a helical sliding seat (4), the axial adjustment being carried out by a central threaded spindle (7) with one side in the extended camshaft end is screwed in and the other side with opposite thread is screwed centrally into a cup-shaped housing (5), which is connected to the drive gear (3), and an axial extension of the threaded spindle (7) with the secondary part (10) Eddy current brake is connected, which automatically exerts a braking torque on the extended threaded spindle (7) depending on several operating parameters of the reciprocating piston internal combustion engine and adjusts it against the force of a return spring (8) by twisting, the eddy current brake (10, 11) being controlled by an electrical controller is, which records the operating parameters of the reciprocating piston internal combustion engine eats and correspondingly affects the braking torque of the eddy current brake (10, 11).
dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Antriebszahnrad (3) durch ein Impulsgeber (13), beispielsweise ein Magnet, einem gehäusefesten Sensor (15) der Verstellweg der Markierung elektrisch angezeigt wird.5. injection timing adjuster according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the adjustment path of the marking is indicated electrically on the drive gear (3) by a pulse generator (13), for example a magnet, a sensor (15) fixed to the housing.
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (14, 15), die den Verstellwinkel des Antriebszahnrades (3) gegenüber der Markierungsscheibe (12) am verlängerten Ende (1) der Einspritzpumpen-Nockenwelle erfassen mit dem elektrischen Regler elektrisch verbunden sind.6., injection timing adjuster according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the sensors (14, 15), the arkierungsscheibe the displacement of the drive gear (3) with respect to the M (12) at the extended end (1) of the injection pump cam shaft detect are electrically connected to the electrical controller.
dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Regler mit der Wirbelstrombremse (11) elektrisch verbunden ist und der vom elektrischen Regler ausgehende Strom das Bremsmoment der Wirbelstrombremse (10, 11) verändert.7. injection timing adjuster according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the electrical regulator is electrically connected to the eddy current brake (11) and the current emanating from the electrical regulator changes the braking torque of the eddy current brake (10, 11).
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