DD270837A3 - HYDRAULICALLY CONTROLLABLE SPRAYING ADJUSTER FOR INJECTION PUMPS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft hydraulisch steuerbare Spritzversteller fuer Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, mit zwischen Antriebs- und Abtriebsseite angeordneten Exzenterverstellgetrieben, denen jeweils ein gegen eine Rueckstellkraft beaufschlagbarer Stellkolben zur Betaetigung jedes Verstellexzenters zugeordnet ist. Die Stellkolben sind radial gerichtet in einem gegenueber sowohl der Antriebs- bzw. Abtriebsseite schwenkbaren Kolbentraeger gelagert. Fuer diese Spritzversteller soll eine I-Reglercharakteristik und ein spielarmer Aufbau fuer die Kraftuebertragung erzielt werden. Dies wird dadurch geloest, dass die Stellkolben beiderseits getrennt beaufschlagbar sind, wobei in an sich bekannter Weise im Verstellexzenter gelagerte Stellbolzen jeweils mit einem Stellkolben im Eingriff sind. Die Bauart laesst eine Standardisierung der Verstellgetriebe von Fliehkraft- und Hydraulikspritzverstellern zu. Fig. 1The invention relates to hydraulically controllable injection timing for injection pumps of internal combustion engines, especially of diesel engines, arranged between the input and output side Exzenterverstellgetrieben, each of which is associated with a reset force acted upon actuating piston for each Verstellexzenters. The adjusting pistons are radially directed in a piston carrier which is pivotable in relation to both the drive and output side. For these injection timing, an I-controller characteristic and a low-play structure for the power transmission is to be achieved. This is achieved in that the adjusting pistons can be acted upon separately on both sides, wherein in a known manner in the adjusting eccentric bearing adjusting bolts are each in engagement with a control piston. The design allows a standardization of the adjustment of centrifugal and Hydraulikspritzverstellern. Fig. 1
Description
Titel der Erfindung:Title of the invention:
Hydraulisch steuerbarer Spritzversteller für Einspritzpumpen von BrennkraftmaschinenHydraulically controlled injection timing for injection pumps of internal combustion engines
Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:
Die Erfindung betrifft hydraulisch steuerbare Spritzversteller für Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit zwischen Antriebs- und Abtriebsseite angeordneten, aus Verstell- und Ausgleichsexzenter bestehenden Verstellgetrieben, denen jeweils ein gegen eine Rückstellkraft beaufschlagbarer Stellkolben zur Betätigung des Verstellexzenters zugeordnet 13t, wobei die Stellkolben radial gerichtet in einem gegenüber der Antriebs- bzw. Abtriebsseite schwenkbaren Kolbenträger gelagert sind. Derartige Spritzversteller sind zwischen Antrieb und Nockenwelle der Einspritzpumpe angeordnet und stellen Y/inkelverstellkupplungen dar, die durch motorparameterabhängige Hydrauliksteuerungen betätigt werden.The invention relates to hydraulically controllable injection timing for injection pumps of internal combustion engines, especially diesel engines, arranged between the input and output side, consisting of adjusting and Ausgleichsexzenter adjustment, each associated with a restoring force acted upon actuating piston for actuating the adjusting 13c, the adjusting piston directed radially are mounted in a opposite the drive or driven side pivotable piston carrier. Such injection adjuster are arranged between the drive and the camshaft of the injection pump and represent Y / inchelverstellkupplungen, which are actuated by motor parameter-dependent hydraulic controls.
Charakteristik des vorbekannten Standasder Technik: Vorbekannt sind durch die DE-OS 2 826 801 Spritzversteller der eingangs genannten Art, bei denen die Stellkolben gegen Federkraft beaufschlagt werden und mittels Übertragungsgliedern - z. B. zweiarmige Schwenkhebel, Zahnstangen und Verzahnungen auf den Verstellexzentern oder Schubstangen - auf die Verstellexzenter verdrehend einwirken. Diese Ausführungen sind wegen der zwisohengeschalteten Übertragungsglieder konstruktiv aufwendig und ergeben durch die Federn alsCharacteristics of the prior art Standasder Technik: Previously known from DE-OS 2,826,801 injection adjuster of the type mentioned, in which the adjusting pistons are acted upon by spring force and by means of transfer elements -. B. two-armed pivot lever, racks and gears on the adjustment or push rods - acting twisting on the adjustment. These designs are structurally complex because of the zwisohengeschalteten transfer elements and result from the springs as
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Rückstellmittel eine P-Reglercharakteristik. Vorbekannt ist es auch durch die DE-OS 2 826 800 / einen Spritzversteller wit Fliehgewichten und Rückstellfedern sowie einer parallel geschalteten hydraulischen Stellenanordnung gemäß der eingangs beschriebenen Gattung auszustatten. Bei dieser Ausführung greifen sowohl die Fliehgewichte als auch die Stellkolben direkt am Verstellbolzen des Verstellexzenters an. Damit entfallen die zusätzlichen Übertragungsglieder der vorher beschriebenen Lösung zum Koppeln der Stellkolben und Verstellexzenter. Durch die Rückstellfedern xii dieser Bauart kann ebenfalls nur eine P-Regl^rcharakteristik erreicht werden. Beide vorbeschriebone Spritzverstellerkonstruktionen erfordern einen von*. Verstellwinkel abhängigen Steuerdruck, dessen Höhe eingeregelt werden muß. Dieser Nachteil ergibt sich durch die Rückstellfedern, denen wegabhängig mit höheren oder geringerem Steuerdruck entgegengewirkt werden muß.·Return means a P-controller characteristic. It is also known from DE-OS 2,826,800 / to equip an injection adjuster wit centrifugal weights and return springs as well as a parallel connected hydraulic actuator arrangement according to the type described above. In this embodiment, both the centrifugal weights and the actuating pistons engage directly on the adjusting pin of the adjusting eccentric. This eliminates the additional transmission elements of the previously described solution for coupling the adjusting piston and adjusting eccentric. By the return springs xii this type can also be achieved only a P-Regl ^ rcharakteristik. Both pre-described injection pitch designs require one from *. Adjustment angle dependent control pressure whose height must be adjusted. This disadvantage results from the return springs, which must be counteracted path-dependent with higher or lower control pressure.
Durch die DE-PS 1 022 419 sind Verstellgetriebe für Winkelverstellkupplungen mit ineinander angeordneten Verstell- und Ausgleichsexzenter vorbekannt.By DE-PS 1 022 419 adjusting for Winkelverstellkupplungen with nested adjusting and Ausgleichsexzenter are already known.
Weiterhin ist durch die DE-PS 26 49 986 vorbekännt, in Spritzverstellern radial angeordnete, jedoch von außen beaufschlagte Kolben vorzusehen, die mit nach innen wirkenden Keilflächen den V/inkelabstand zwischen Antriebsund Abtriebselement bestimmen.Furthermore, it is known from DE-PS 26 49 986 vorbekännt radially arranged in Spritzverstellern, but provided from the outside to provide pistons that determine with inwardly acting wedge surfaces the V / inkelabstand between the drive and driven element.
Hydraulisch steuerbare Spritzversteller mit beidseitig beaufschlagtem Stellkolben und I-Reglercharakteristik sind ebenfalls vorbekannt durch die DE-OS 29 35 117· Es werden jedoch jeweils andere mechanische Verstellgetriebe angewandt.Hydraulically controllable injection timing with both sides acted upon actuating piston and I-controller characteristic are also previously known from DE-OS 29 35 117 · However, each other mechanical adjusting used.
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Es sollen hydraulische Spritzversteller, die Verstellgetriebe mit Versteil- und Ausgleichsexzenter aufweisen, mit I-Reglercharakteristik und soielarmer Kraftübertragung erzielt werden.It should hydraulic injection timing, the adjustment with Versteil- and Ausgleichsexzenter have achieved with I-controller characteristic and soielarmer power transmission.
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Darlegung zum Wesen der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spritzversteller der eingangs genannten Gattung mit in beiden Stellrichtungen wirkender Hydraulik bei einfachem, spielarmen Aufbau zu schaffen.The invention has for its object to provide injection timing of the aforementioned type with acting in two directions of actuation hydraulic in a simple, low-backlash structure.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stellkolben beidseits getrennt beaufschlagbar sind und in an sich bekannter Weise im Verstellexzenter gelagerte Stellbolzen jeweils mit einem Stellkolben in Eingriff sind. Diese Konstruktion ergibt einen einfachen, spielarmen Aufbau, die eine Standardisierung des Verstellgetriebes für Fliehkraft- und Hydraulikspritzversteller gestattet. Ein klemmfreier Eingriff läßt sich vorteilhaft realisieren, wenn die Stellbolzen zwischen Verstellexzenter und Stellkolben mit einer balligen Kontur vorzugsweise in die Stellkolben eingreifen.According to the invention the object is achieved in that the adjusting pistons are acted upon separately on both sides and are in a conventional manner in the adjusting eccentric mounted adjusting bolt each with a control piston in engagement. This design results in a simple, low-play design that allows standardization of the adjustment for centrifugal and Hydraulikspritzversteller. A pinch-free engagement can be advantageously realized when the adjusting bolt between adjusting eccentric and actuating piston engage with a convex contour preferably in the control piston.
Günstige Montageverhältnisse ergeben sich dadurch, daß der' Kolbenträger im Antriebselement schwenkbar gelagert und vermittels ihn durchdringender Abstandshalterung am Antriebselement axial geführt ist.Favorable installation conditions result from the fact that the 'piston carrier is pivotally mounted in the drive element and guided axially on the drive element by means of a spacer which penetrates it.
Endanschläge lassen sich funktionell und einfach realisieren, indem die Aussparungen im Kolbenträger für die Stellbolzen mit ihren Endkonturen als Anschläge ausgebildet sind. Eine vorteilhafte Gesamteinheit für den erfindungsgemäßen Ppritzversteller ergibt sich dadurch, daß ein eine Druckmitteiübertragungseinheit führender Deckel ein Dreistellungsventil und dessen Elektromagneten, vorzugsweise quer zur Deckelachse angeordnet, aufweisen.End stops can be implemented functionally and simply by forming the recesses in the piston carrier for the adjusting bolts with their end contours as stops. An advantageous overall unit for the Ppritzversteller invention results from the fact that a Druckmitteiübertragungseinheit leading lid a three-position valve and its electromagnet, preferably arranged transversely to the lid axis having.
Zweckmäßig können zur Sicherung einer bestimmten Einstellung des Spritzverstellers bei drucklosem Zustand die Stellkolben vermittels Federn in einer entsprechenden, bestimmten Lage gehalten sein.Conveniently, the adjusting piston can be kept in a corresponding, specific position by means of springs to secure a particular setting of the injection adjuster in a depressurized state.
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Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Anhand von Zeichnungen soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden. Es zeigt:With reference to drawings, an embodiment of the invention will be explained. It shows:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spritzversteller im Schnitt, Fig. 2 ein Schema der elektronisch hydraulischen SteuerungFig. 1 a injection adjuster according to the invention in section, Fig. 2 is a diagram of the electronic hydraulic control
des erfindungsgemäßen Spritzverstellers, Fig. 3 einen Deckel am Gehäuse, der ein 3-Stellungsventil mit Elektromagneten enthält.3 shows a cover on the housing, which contains a 3-position valve with electromagnet.
Ausgehend von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wird das Antriebselement 1 des Spritzversteller3 über einen Zahn-, Ketten- oder Zahnriementrieb angetrieben. Am Antriebselement 1 sind Verstellexzenter 2 an ihrem Außendurchmesser gelagert, während Ausgleichsexzenter an ihrem Außendurchmesser im Verstellexzenter 2 geführt und exzentrisch auf dem im Abtriebsflansch 4 festsitzenden Bolzen gelagert sind. Das Antriebseleraent 1 ist dabei begrenzt drehbar auf dem Abtriebsflansch 4 gelagert und vermittels eines Begrenzungsringes 7 auf diesem axial gehalten. Hierzu ist der Begrenzungsring 7 auf dem Antriebselement 1 verschraubt, wobei die Schrauben im Abtriebsflansch 4 durch Kreisbogenschlitze zum Antriebselement 1 hinreichen (nicht dargestellt). Ein Kolbenträger 6 ist im Antriebselement 1 über eine Führung 8 drehbar gelagert und begrenzt drehbeweglich axial am Antriebselement 1 gehalten. Für die axiale Halterung durchdringen mit Distanzbuchsen versehene Schrauben in Kreisbogenschlitzen den Kolbenträger 6 und sind im Antriebselement 1 verschraubt (nicht dargestellt).Starting from the crankshaft of the internal combustion engine, the drive element 1 of the injection adjuster 3 is driven via a tooth, chain or toothed belt drive. On the drive element 1 adjusting eccentric 2 are mounted on its outer diameter, while compensating eccentric guided at its outer diameter in Verstellexzenter 2 and are mounted eccentrically on the fixed flange in the output flange 4. The Antriebseleraent 1 is limited rotatably mounted on the output flange 4 and held by means of a limiting ring 7 on this axially. For this purpose, the limiting ring 7 is screwed onto the drive element 1, wherein the screws in the output flange 4 by circular arc slots to the drive element 1 sufficient (not shown). A piston carrier 6 is rotatably mounted in the drive element 1 via a guide 8 and limited rotatably held axially on the drive element 1. For the axial support provided with spacers screws in circular arc slots penetrate the piston carrier 6 and are screwed in the drive element 1 (not shown).
Der Kolbenträger 6 weist in einer radial durchgehenden Bohrung dichtende, jedoch schiebbare Stellkolben 9 auf, die über einen inneren Druckraum 10 und äußere Druckräume 11 beaufschlagbar sind. Der Außendurchmesser des Kolbenträgers 6 ist so gestaltet, daß er sich nur um Bereich der durchgehenden Bohrung für die Stellkolben 9 bis zum Außendurchmesser des als Antrieb ausgeführten Antriebselementes 1 erstreckt. Damit ist bei Montage des Spritzverstellers im NebenantriebThe piston carrier 6 has in a radially continuous bore sealing, but sliding actuating piston 9, which are acted upon via an inner pressure chamber 10 and outer pressure chambers 11. The outer diameter of the piston carrier 6 is designed so that it extends only to the area of the through hole for the adjusting piston 9 to the outer diameter of the drive element 1 designed as a drive. This is when installing the Spritzverstellers in the auxiliary drive
des Motors ein Einspuren in üas Gegenzahnrad gesichert.secured the engine a meshing in üas counter gear.
In die vorzugsweise mittige Querbohrung 12 des Stellkolbens greift jeweils ein Stellbolzen 13 der Verstellexzenter 2 mit seiner balligen Kontur 14 spielarm ein. Dabei durchdringen die Stellbolzen 13 jeweils im Bereich entsprechender radialgerichteter Aussparungen 15 den Kolbenträger 6. Die Außenkontur der jeweiligen Aussparung 15 bildet dabei zugleich den Anschlag für die Endlage des zugehörigen Stellkolbens bei Anlage des Stellbolzens 13.In the preferably central transverse bore 12 of the adjusting piston engages in each case an adjusting bolt 13 of the adjusting eccentric 2 with its convex contour 14 with low backlash. The outer diameter of the respective recess 15 at the same time forms the stop for the end position of the associated actuating piston when the adjusting pin 13 is seated in the region of corresponding radially oriented recesses 15.
Über einen mittigen Kanal 100 ist der innere Druckraum 10 und über radiale Kanäle 111 und Umfangskanäle 110 sind die .äußeren Druckräume 11 beaufschlagbar und entlastbar. Die Kanäle 100; 110 führen zu einer Druckmittel-Übertragungseinheit 16, die die Kanäle im umlaufenden Spritzversteller mit Druckanschlüssen 101 und 112am Deckel 18 des den Spritzversteller umgebenden Gehäuses 17 verbindet.Via a central channel 100, the inner pressure chamber 10 and via radial channels 111 and peripheral channels 110, the outer pressure chambers 11 can be acted upon and relieved. The channels 100; 110 lead to a pressure medium transfer unit 16, which connects the channels in the rotating injection adjuster with pressure ports 101 and 112am on the cover 18 of the casing 17 surrounding the injection adjuster.
In Fig. 2 sind die Verbindungen der Druckanschlüsse 101 und 112 am Deckel 18 des Gehäuses 17, die den Zufluß und Abfluß einerseits zum inneren Druckraum 10 und andererseits zu den äußeren Druckräumen 11 bewirken, mit einem durch zwei Elektromagnete gesteuerten 3-Stellungsventil 20 gezeigt, das beispielsweise am Schmierölkreislauf 30 des Verbrennungsmotors druck- und rücklaufseitig A angeschlossen ist und dessen Elektromagnete 21; 22 von einem Steuergerät 40 geschaltet werden.In Fig. 2, the connections of the pressure ports 101 and 112 on the cover 18 of the housing 17, which cause the inflow and outflow on the one hand to the inner pressure chamber 10 and on the other hand to the outer pressure chambers 11, shown with a controlled by two electromagnets 3-position valve 20, for example, the pressure and return side A is connected to the lubricating oil circuit 30 of the engine and the electromagnets 21; 22 are switched by a control unit 40.
- Bei nicht eingeschalteten Elektromagneten 21; 22 sind die Druckräume 10 und 11 geschlossen, die Stellkolben 9 sind damit in ihrer jeweiligen Stellung hydraulisch blockiert.- When not switched on electromagnet 21; 22, the pressure chambers 10 and 11 are closed, the actuating piston 9 are thus hydraulically blocked in their respective position.
- Bei geschaltetem Elektromagnet 21 ist der innere Druckraum 10 vom Schmierölkreislaufdruck beaufschlagt und die äußeren Druckräume 11 zum Rücklauf hin entlastbar. Die Stellkolben 9 bewegen sich nach außen und verdrehen über die Stellbolzen 13 die Verstellexzenter 2 entsprechend.- When switched solenoid 21, the inner pressure chamber 10 is acted upon by the lubricating oil circuit pressure and the outer pressure chambers 11 relieved to return. The adjusting pistons 9 move outwards and turn the adjusting eccentric 2 accordingly via the adjusting bolts 13.
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- Bei geschaltetem Elektromagnet 22 sind die äußeren Druckräume 11 vom Sohmierölkreislaufdruck beaufschlagt und der innere Druckraum 10 zum Rücklauf hin entlastbar. Die Stellkolben 9 bewegen sich nach innen und verdrehen über die Stellkolben 13 die Verstellexzenter 2 entgegen der vorher beschriebenen Bewegung nach innen. Bei Verstellvorgängen werden vom Kolbenträger 6 ausgleichende Schwenkbewegungen relativ zum Antriebselement ausgeführt.- When switched solenoid 22, the outer pressure chambers 11 are acted upon by Sohmierölkreislaufdruck and the inner pressure chamber 10 to the return direction relieved. The adjusting piston 9 move inwards and turn over the adjusting piston 13, the adjusting eccentric 2 against the previously described movement inwards. When adjusting 6 compensating pivotal movements are performed by the piston carrier relative to the drive element.
In Pig. 3 ist ein Deckel mit eingebautem Dreistellungsventil 20 und den zugehörigen Elektromagneten 21; 22 dargestellt. Diese Lösung ergibt folgende Vorteile:In Pig. 3 is a lid with built-in three-position valve 20 and associated electromagnet 21; 22 is shown. This solution provides the following advantages:
- Geringe Volumen der Steuerkanäle zwischen Dreistellungsventil 20 und den Druckräumen 10 und 11 an den Stellkolben 9; damit ergeben sich geringe Ansprechzeiten.- Low volume of the control channels between the three-position valve 20 and the pressure chambers 10 and 11 to the actuating piston 9; This results in low response times.
Günstige Anordnung am Gehäuse mit nur einem Druckleitungsanschluß 31, wobei der Rücklauf aus den Druckräumen 10 und 11 über das Dreisteilungsventil 20 direkt in das Gehäuse geleitet wird.Favorable arrangement on the housing with only one pressure line connection 31, wherein the return from the pressure chambers 10 and 11 is passed via the three-part valve 20 directly into the housing.
Das Steuergerät 40 steuert je nach dem von einem internen Mikrorechner entsprechend den Motorparametern vorgegebenen Soll-Verstellwinkelwert und dem über Drehwinkelsensoren am Antriebselement und Antriebsflansch ermittelten Ist-Verstellwinkel die Elektromagneten 21 und 22 an. Auf diese Weise wird der Ist-Verstellwinkel des Spritzverstellers an den vom Mikrorechner ausgegebenen Soll-Verstellwinkel angeglichen. Denkbar ist es auch, die Stellkolben 9 vermittels Federn (nicht dargestellt) in einer bestimmten Lage bei unbeaufschlagtem Zustand zu halten. Hierzu sind Federn zwischen den Stellkolben 9 und/oder zwischen den Stellkolben 9 sowie dem Kolbenträger 6 in den äußeren Druckräumen angeordnet. Bei unbeaufschlagten Stellkolben 9 ist damit eine bestimmte Verstellungsausstellung erzielbar.The control unit 40 actuates the electromagnets 21 and 22, depending on the desired displacement angle value specified by an internal microcomputer in accordance with the engine parameters and the actual displacement angle determined via rotational angle sensors on the drive element and drive flange. In this way, the actual adjustment angle of the injection adjuster is adapted to the nominal displacement angle output by the microcomputer. It is also conceivable, the adjusting piston 9 by means of springs (not shown) to keep in a particular position in unencumbered condition. For this purpose, springs are arranged between the adjusting piston 9 and / or between the adjusting piston 9 and the piston carrier 6 in the outer pressure chambers. With unbiased actuating piston 9 so that a certain adjustment exhibition can be achieved.
Claims (6)
gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparungen (15) im Kolbenträger (6) für die Stellbolzen (13) mit ihren Endkonturen als Anschläge ausgebildet sind.4. injection adjuster according to claim 1,
characterized in that the recesses (15) in the piston carrier (6) for the adjusting bolt (13) are formed with their end contours as stops.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |