DE1751989A1 - Speed control device - Google Patents
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- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
- F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
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- F02D1/125—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic control impulse depending only on engine speed using a centrifugal governor
Description
Γ ΛΊ "?Λ 989.0 Robert Bench GmbH, ßtüttf-prt Γ Λ Ί "? Λ 989.0 Robert Bench GmbH, ßüttf-prt
21.8.1968 Gr/WaAugust 21, 1968 Gr / Wa
Anlage zur
Patent- und
GebrauchsmusterhilfsanmeldungAttachment to
Patent and
Utility model registration
ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4
DrehzahlregeleinrichtungSpeed control device
Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregeleinrichtung mit hydraulischer Hilfsenergie für Brennkraftmaschinen mit einem durch Fliehgewichte verschiebbaren, mindestens annähernd lotrecht angeordnetem Steuerschieber, der ein Hydraulikstellglied steuert, mit dessen Hilfe die der Maschine zugeführte Kraftstoffmenge änderbar ist, wobei der Steuerschieber mit seinem unteren Ende zur Ausübung der Rückführkräfte in einen mit Druckmittel gefüllten Rückführraum ragt.The invention relates to a speed control device with hydraulic auxiliary power for internal combustion engines with a by flyweights displaceable, at least approximately vertically arranged control slide, which is a hydraulic actuator controls, with the help of which the amount of fuel supplied to the engine can be changed, the control slide with its lower The end for exercising the return forces protrudes into a return space filled with pressure medium.
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Bei derartigen Drehzahlregeleinrichtungen soll der Steuerschieber rasch eine der jeweiligen Drehzahl entsprechende /erschiebestellung einnehmen.In such speed control devices, the control slide should quickly take a position corresponding to the respective speed.
Hydraulische Regeleinrichtungen mit Hilfsenergie haben als Proportional-Integralregler eine hydraulisch wirkende Rückführung, durch welche Kräfte auf den Steuerschieber ausgeübt werden.Hydraulic control devices with auxiliary energy have a hydraulically acting feedback as a proportional-integral controller, which forces are exerted on the control slide.
Diese Kräfte sind vermindert, wenn sich in dem Druckmittel des RUckführraumes Gasblasen befinden.These forces are reduced when there are gas bubbles in the pressure medium of the return space.
Bekannt ist, die eingeschlossenen Gase durch eine am höchsten Punkt angeordnete Sickeröffnung entv/eichen zu lassen (Deutsche Auslegeachrift 1 221 562). Dabei wird die Öffnung durch eine manuell verstellbare Ventilnadel bestimmt.It is known to let the trapped gases escape through a seepage opening located at the highest point (German Interpretation guide 1 221 562). The opening is determined by a manually adjustable valve needle.
Bei der bekannten Einrichtung besteht die Gefahr, daß Luft angesaugt wird, wenn im Rückführraum Unterdruck herrscht. Außerdem kann die Konstruktion oft nicht so ausgebildet werden, daß die Ventilnadel an der obersten Stelle liegt.With the known device there is a risk that air will be sucked in when there is negative pressure in the return space. In addition, the structure can often not be designed so that the Valve needle is at the top.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den.Bückführraum selbsttätig zu entlüften unter Vermeidung der genannten Nachteile der bekannten Einrichtung.The invention is based on the object, den.Bückführraum automatically to vent while avoiding the disadvantages of the known device mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der oberste Abschnitt des RuckfUhrraumes mit einem Raum niedrigeren Druckes (Reglersumpf) verbunden wird, wenn der Steuerschieber mindestens annähernd in seiner tiefsten Eintauchstellung steht.This object is achieved in that the top Section of the return room with a room lower Pressure (regulator sump) is connected when the control spool is at least approximately in its lowest immersion position.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung dienen zum Verbinden des RückführrauiiäGs mit einem Raum niedrigeren Druckes Kanäle, welche in den Steuerschieber eingearbeitet sind.According to one embodiment of the invention, channels are used to connect the return room with a space of lower pressure, which are incorporated into the control slide.
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Lie Anordnung ist ferner so gestaltet, daß die Kanäle dann freigegeben sind, wenn im Rückführraum der höchste Druck herrscht;Lie arrangement is also designed so that the channels are released when the highest pressure in the return space prevails;
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the subject invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
In einem feststehenden Lagerblock 1 ist eine Hülse 2 drehbar gelagert, deren unteres Ende 3 gezahnt ist und durch ein nicht m dargestelltes Zahnrad von einer Brennkraftmaschine antreibbar ist. In einer Längsbohrung 4 der Hülse 2 ist ein Steuerschieber b längsverschiebbar angeordnet.In a fixed bearing block 1, a sleeve 2 is rotatably mounted, whose bottom end 3 is toothed and is driven by a not shown gear meters of an internal combustion engine. A control slide b is arranged in a longitudinally displaceable manner in a longitudinal bore 4 of the sleeve 2.
Auf der Hülse 2 sitzt kraft3chlüssig verbunden ein Flie.hgewichtträger 6, dessen obere Stirnseite 7 Voruprünge 8 aufweint, an denen die Fliehgewichte 9 radial schwenkbar gelagert sind. Die Fliehgewichte 9 haben Hebelarme 10, deren Enden 11 in axialer Richtung an einer losen Lagerscheibe 12 eines am oberen Endo des Steuerschiebers 5 angeordneten Drucklagern 13 angreifen. An dor oberen Stirnseite 14 de.3 iHeueruehinbers liegt eine Druckfeder 15 an, die sich iTegen einen verstellbaren Federteller 16 abotitzt.A centrifugal weight carrier 6 sits on the sleeve 2 with a force-fit connection, the upper end face 7 of which has protrusions 8 on which the centrifugal weights 9 are mounted such that they can pivot radially. The flyweights 9 have lever arms 10, the ends 11 of which act in the axial direction on a loose bearing disk 12 of a thrust bearing 13 arranged on the upper end of the control slide 5. A compression spring 15 rests against the upper end face 14 de.3 iHeueruehinbers, which abotitzt against an adjustable spring plate 16.
Die Fliehgewichte 9 sind durch eine Haube 17 abgedeckt, die einen äußeren Ai·! hlag Jür diene bildet. Ein an der Stirnseite 7 dos Fliehgewicht trägern 6 ausgebildeter Wulst 18 dient als innerer Anschlag für die Fliehgnwjehte 9,The flyweights 9 are covered by a hood 17, which an outer Ai ·! hlag Jür diene educates. One at the front 7 dos flyweight carriers 6 formed bead 18 serves as inner stop for the Fliehgnwjehte 9,
Der untere Absei mit der Lan^HloiruiW; 4 der Hülse 2 lint "inp ring förmige ^rweiter.mg 4a, die den obersten Abschnitt deu tfiiel:Ϊ ihrraumea 19 bildet, der von einen: Hing 20 und von einem in diesem Ring verschiebbar gelagerten Pufferkolbon 21 begrenzt wird. !>r feststehende Ri:);; 20 sitzt am Lagerbloek 1 und führt din Hu] :m; 2 in axialer Richi.mg.The lower absei with the Lan ^ HloiruiW; 4 of the sleeve 2 lint "inp ring-shaped ^ rweiter.mg 4a, which forms the uppermost section deu tfiiel: Ϊ Ihrraumea 19, which is delimited by a: Hing 20 and by a buffer piston 21 slidably mounted in this ring. ! > R stationary Ri :) ;; 20 sits on bearing block 1 and leads din Hu]: m; 2 in axial direction.
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Am Pufferkolben 21 ist an der dem RückfUhrraum 19 abgewandten Stirnseite eine Feder 22 befestigt, die mit ihrem anderen Ende an einem Federteller 23 hängt.A spring 22 is attached to the buffer piston 21 on the end face facing away from the return chamber 19, the other end of which hangs on a spring plate 23.
Der Rückführraum 19 ist durch eine Leitung 24 mit der Kammer 90 eines Hydraulikzylinders 91 verbunden, in dem ein gemeinsam mit dem Kolben 44 eines Hydraulikstellgliedes 42 bewegbarer Kolben 100 angeordnet ist. Zum Übertragen der Bewegung dient ein zweiarmiger Hebel 101.The return space 19 is through a line 24 with the chamber 90 of a hydraulic cylinder 91 connected in which a common with the piston 44 of a hydraulic actuator 42 movable piston 100 is arranged. To transfer the movement a two-armed lever 101 is used.
Von der Leitung 24 zweigt eine Rücklaufleitung 24a ab, in der eine einstellbare Drossel 25 angeordnet ist und die zu einem Hydraulikbehälter 26 führt.A return line 24 a branches off from the line 24, in which an adjustable throttle 25 is arranged and leads to a hydraulic tank 26.
Der Hydraulikbehälter 26 gehört zu einem Hydrauliksystem, das eine Pumpe 27, ein Überströmventil 28 und eine DruckleitungThe hydraulic tank 26 is part of a hydraulic system that includes a pump 27, an overflow valve 28 and a pressure line
29 hat.29 has.
Die Druckleitung 29 des Hydrauliksystems mündet in eine RingnutThe pressure line 29 of the hydraulic system opens into an annular groove
30 an der Innenwand des Lagerblockes 1, die durch Kanäle 31, die in die Hülse 2 eingearbeitet sind, mit einer ersten ringförmigen Ausnehmung 32 des Steuerschiebers 5 verbunden ist.30 on the inner wall of the bearing block 1, through channels 31 which are incorporated in the sleeve 2, with a first annular Recess 32 of the control slide 5 is connected.
Eine Rücklaufleitung 33 des Hydrauliksystems mündet in eine Ringnut 34 an der oberen Stirnseite des Lagerblockes 1, die durch in die Hülse 2 eingearbeitete Kanäle 35, mit einer zweiten ringförmigen Ausnehmung 36 verbunden ist.A return line 33 of the hydraulic system opens into a Annular groove 34 on the upper face of the bearing block 1, the is connected to a second annular recess 36 by channels 35 machined into the sleeve 2.
Die erste Ausnehmung 32 und die zweite Ausnehmung 36 bilden die eine Steuerfläche 37 begrenzenden Steuerkanten 38 und 38a, mit deren Hilfe die in die Hülse 2 eingearbeiteten Kanäle 39 steuerbar sind. Diese Kanäle münden in einer Ringnut 40 des Lagerblocks 1, die eine Verbindung zu einer Leitung 41 herstellt, an die das Hydraulikstellglied 42 angeschlossen ist. DerThe first recess 32 and the second recess 36 form the control edges 38 and 38a delimiting a control surface 37 the help of which the channels 39 incorporated into the sleeve 2 can be controlled. These channels open into an annular groove 40 of the bearing block 1, which connects to a line 41 to which the hydraulic actuator 42 is connected. Of the
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Kolben 44 des Hydraulikstellgliedes 42 ist entgegen der Kraft einer Feder 43 vom Druckmittel beaufschlagt und ist mit der Regelstange 45 einer nicht dargestellten Kraftstoff einspritzpumpe der Brennkraftmaschine gekoppelt.Piston 44 of hydraulic actuator 42 is acted upon by the pressure medium against the force of a spring 43 and is coupled to the control rod 45 of a fuel injection pump, not shown, of the internal combustion engine.
In dem Steuerschieber 5 sind Kanäle 46 eingearbeitet, die von der zweiten Ausnehmung 36 zum unteren Abschnitt des Steuerschiebers führen und in einer Ringnut 46a enden, die in der gezeichneten Stellung am Umfang des Steuerschiebers 5 knapp oberhalb der ringförmigen Erweiterung 4a der Hülse 2 angeordnet ist.In the control slide 5 channels 46 are incorporated, which of the second recess 36 lead to the lower portion of the control slide and end in an annular groove 46a, which is in the The position shown on the circumference of the control slide 5 is arranged just above the annular extension 4a of the sleeve 2 is.
Die Stellung des Steuerschiebers ist im gezeichneten stationären Regelzustand stets so, daß dessen Steuerfläche 37 die Kanäle abdeckt, denn sonst würde Druckmittel am Hydraulikstellglied 42 zu- oder abfließen und ein Verschieben der Regelstange bewirken, wodurch sich die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge ändern würde.The position of the control slide is always such in the drawn stationary control state that its control surface 37 the channels covers, because otherwise pressure medium would flow in or out of the hydraulic actuator 42 and a displacement of the control rod effect, whereby the fuel injection quantity supplied to the internal combustion engine would change.
Erhöht sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine, infolge einer Verkleinerung der Belastung, so werden die Fliehgewichte 9 unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen geschwenkt und die Hebelarme 10 ochieben den Steuerschieber 5 gegen die Kraft die Druckfeder 15 nach oben. Dabei öffnet die Steuerkante 38 die Kanäle 39 und die Druckleitung 29 des Hydrauliksystems ist mit der Leitung 41 zum Hydraulikstellglied 42 verbunden.The speed of the internal combustion engine increases, as a result of a If the load is reduced, the centrifugal weights 9 are pivoted outwards and under the effect of the centrifugal force the lever arms 10 push the control slide 5 against the force the compression spring 15 upwards. The control edge 38 opens the channels 39 and the pressure line 29 of the hydraulic system is connected to the line 41 to the hydraulic actuator 42.
Unter der Wirkung des hydraulischen Druckes wird nun der Kolben 44 entgegen der Kraft der Feder 43 und damit dauch die Regelstange 45 im Sinne eines Verkleinerns der Fördermenge der Kraftstoff einspritzpumpe verschoben. Hierdurch senkt sich die Drehzahl, bis sich die Fliehgewichte 9 wieder in der Aungangssteilung befinden und der Steuerschieber die Kanäle 39 abdeckt. Die DrehzahlUnder the action of the hydraulic pressure, the piston 44 is now counter to the force of the spring 43 and thus the control rod 45 in the sense of reducing the delivery rate of the fuel injection pump postponed. This lowers the speed until the flyweights 9 are back in the initial division and the control slide covers the channels 39. The speed
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ist damit wieder auf den alten Wert abgesunken, die Einspritzmenge wurde aber der verminderten Belastung a&ge-•paßt. has thus fallen back to the old value, the injection quantity but was adapted to the reduced exposure.
Vermindert sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine infolge einer Vergrößerung der Belastung, so wird die Wirkung der Fliehkraft geringer. Durch die Druckfeder 15 wird der Steuerschieber 5 nach unten geschoben und die Fliehgewichte 9 nach innen geschwenkt. Dabei öffnet die Steuerkante 38a die Kanäle 39 und die Rücklaufleitung 33 des Hydrauliksystema ist mit der Leitung 41 zum Hydraulikstellglied 42 verbunden, was eine Verschiebung der Regelstange 45 im Sinne eines VergröOerns der Fördermenge der Kraftstoffeinspritzpumpe zur Folge hat. Dadurch wird die Drehzahl wieder gesteigert bis sie den ursprünglichen Wert erreicht hat und der Steuerschieber wieder die Kanäle 39 verschlossen hat. Der Kolben des Hydraulikstellgliedes 42 ist hierbei in seiner Stellung so verändert worden, daß die Kinspritzmenge der vergrößerten Belastung angepaßt ist.If the speed of the internal combustion engine decreases as a result of an increase in the load, the effect becomes Centrifugal force lower. By the compression spring 15 is the Control slide 5 pushed down and the flyweights 9 pivoted inward. The control edge 38a opens the channels 39 and the return line 33 of the hydraulic systema is connected to the line 41 to the hydraulic actuator 42, which shifts the control rod 45 in the sense of increasing it the delivery rate of the fuel injection pump Consequence. This increases the speed again until it has reached the original value and the control slide has closed the channels 39 again. The position of the piston of the hydraulic actuator 42 is as follows has been changed so that the amount of Kinspritz is adapted to the increased load.
Die Bewegungen des Steuerschiebers 5 werden durch das im Rückführraum 19 eingeschlossene Druckmittel so beeinflußt, daß der Steuerschieber früher in die Mittelstellung "rückgeführt11 wird als dies ohne "Rückführung" möglich wäre. Hierdurch wird die Regeleinrichtung stabilisiert.The movements of the control slide 5 are influenced by the pressure medium enclosed in the return chamber 19 in such a way that the control slide is "returned 11 " earlier to the central position than would be possible without "return". This stabilizes the control device.
Die Kanäle 46,46a sind so angeordnet, daß sie zu der ringförmigen Erweiterung 4a hin offen sind, wenn der Steuerschieber 5 mindestens annähernd in seiner tiefsten Eintauchstellung ist.Da durch die Abwärtsbewebung de3 Steuerschiebers der Druck im Rückführraum erhöht wird, werden die im obersten Abschnitt des Rückführraumes gesammelten Gaablasen in die Kanäle 46 gedruckt und gelangen von * dort über dieThe channels 46,46a are arranged so that they to the annular Extension 4a are open when the control slide 5 is at least is almost in its deepest immersion position because of the downward movement de3 control spool increases the pressure in the return chamber is, the gas bubbles collected in the uppermost section of the return space are printed into the channels 46 and get from * there about the
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Rücklaufleitung 33 in den Hydraulikbehälter 26, wo sie abgeschieden werden.Return line 33 into the hydraulic tank 26, where they are deposited will.
In der tiefsten Eintauchstellung des Steuerschiebers 5 liegen die Fliehgewichte 9 mit ihren Hebelarmen 10 am Wulst 18 an.In the deepest immersion position of the control slide 5, the flyweights 9 rest with their lever arms 10 on the bead 18.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die automatische Entlüftung des RückfUhrraums 19 den normalen Betrieb der Drehzahlregeleinrichtung nicht stört. Bei größtem Wechsel der Belastung bewegt sich der Steuerschieber b nur mit ca. einem Zehntel des maximalen Hubbereichs. Die tiefste Eintauchstellung des Steuerschiebers wird nur erreicht, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine für längere Zeit niedriger ist, als die der neutralen Stellung entsprechende Drehzahl. Dieser Fall tritt z.B. beim Abstellen der Brennkraftmaschine ei^wenn ein elastisches Gestänge zwischen Einspritzpumpe und Regler vorhanden ist und dann der Abstellhebel an der Einspritzpumpenregelstange angreift, oder wenn die Brennkraftmaschine beim Startvorgang beschleunigt oder wenn eine an die Brennkraftmaschine angeschlossene Arbeitsmaschine auf eine größere Leistung eingestellt wird, als die Brennkraftmaschine abgeben kann (abwürgen).The advantage achieved with the invention is in particular that the automatic venting of the return space 19 does not interfere with the normal operation of the speed control device. In the event of the greatest change in the load, the control spool b only moves with approx. One tenth of the maximum stroke range. The lowest immersion position of the control slide is only reached if the speed of the internal combustion engine is lower than the speed corresponding to the neutral position for a longer period of time. This case occurs, for example, when the internal combustion engine is switched off, when there is an elastic linkage between the injection pump and controller and the shut-off lever then engages the injection pump control rod, or when the internal combustion engine accelerates during the starting process or when a working machine connected to the internal combustion engine is set to a higher output than the internal combustion engine can deliver (stall).
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Family Applications (1)
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Also Published As
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