DE2213462A1 - Device for controlling an injection pump for internal combustion engines with external ignition - Google Patents

Device for controlling an injection pump for internal combustion engines with external ignition

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Description

22Ί346222Ί3462

233-18.496P(l8.iJ97H) 20. 3. 1972233-18.496P (18.iJ97H) March 20, 1972

Üstav pro vyzkum motorovych vozidel, Prag 9 (CSSR)Üstav pro vyzkum motorovych vozidel, Prague 9 (CSSR)

Vorrichtung zur Regelung einer Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit FremdzündungDevice for controlling an injection pump for internal combustion engines with external ignition

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung einer Einspritzpumpe vom Reihentyp oder mit einem Verteiler für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung.The invention relates to a device for controlling a Injection pump of the series type or with a distributor for internal combustion engines with spark ignition.

Bei Einspritzpumpen, die den Brennstoff in Brennkraftmaschinen in einem kurzen Intervall der öffnung des Saugventils für jeden Zylinder gesonder dosieren, muß zur Einhaltung des richtigen Mischverhältnisses im ganzen Bereich des Arbeitsfelds der Maschine die Regelung der Dosierung mindestens als eine Regelung in Abhängigkeit von zwei Regelgrößen durchgeführt werden. Eine Regelgröße kann die Umdrehungszahl, eine zweite die öffnung bzw. Winkelstellung der Drosselklappe oder der Unterdruck in der Saugrohrleitung bilden. Eine weitere Möglichkeit bildet das Verdrehen der Drosselklappe und der Unterdruck in der Saugrohrleitung. Der Unterdruck ist in diesem Falle ein Maßstab für die Umdrehung. Die resultierende Regelung wird dann mit Hilfe eines Raumnockens erzielt, der sich in Abhängigkeit von diesen zwei Parametern bewegt und die resultierendeIn the case of injection pumps that feed the fuel in internal combustion engines in a short interval of the opening of the suction valve Dosing each cylinder separately must be used to maintain the correct one Mixing ratio in the whole area of the working area of the machine the regulation of the dosage at least as one Regulation can be carried out as a function of two controlled variables. One controlled variable can be the number of revolutions, a second form the opening or angular position of the throttle valve or the negative pressure in the intake pipe. One more way forms the twisting of the throttle valve and the negative pressure in the intake pipe. The negative pressure is in this case a measure of the revolution. The resulting regulation is then achieved with the help of a space cam, which is dependent on moved by these two parameters and the resulting

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Bewegung des Regelglieds ist durch die räumliche Gestaltung des Nockens gegeben. Die Oberfläche des Raumnockens ist gewöhnlich auf einer zylindrischen Nockenfläche gestaltet und die Regelbewegung kommt dann in einer zur Achse des Raumnockens senkrechten Richtung zustande. Diese Anordnung ist d©rt von Vorteil, wo in der Richtung dieser Bewegung auch die direkte Betätigung der Dosierung der Pumpe erfolgt und es nicht nötig ist diese Bewegung irgendwie zu übertragen.Movement of the control element is due to the spatial design of the cam. The surface of the space cam is usually designed on a cylindrical cam surface and the The control movement then comes about in a direction perpendicular to the axis of the space cam. This arrangement is d © rt of Advantage, where the direct actuation of the metering of the pump takes place in the direction of this movement and it is not necessary is this movement to be transferred somehow.

Dort, wo die Regelbewegung zur Achse des Antriebs der Pumpe und daher zur Achse des Raumnockens parallel ist, ist diese Art der Regelung ungünstig, da hier eine bestimmte Anzahl von Übertragungsgliedern notwendig ist, durch deren Spiel in der Lagerung die Genauigkeit der Regelung herabgesetzt und der ganze Mechanismus kompliziert wird.This is where the control movement is parallel to the axis of the drive of the pump and therefore to the axis of the space cam Type of regulation unfavorable, since here a certain number of transmission links is necessary, due to their play in the Storage lowers the accuracy of the regulation and complicates the whole mechanism.

Diese Nachteile beseitigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, deren Wesen darin besteht, daß der resultierende Führungswert durch das Verdrehen des frontalen Raumnockens und den radialen Vorschub des Regelstifts gegeben ist, wobei der frontale Raumnocken in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl oder von der Größe der öffnung der Drosselklappe im Motor oder der Summe des Unterdrucks vor und hinter der Drosselklappe verdreht wird und der radiale Vorschub des Regelstifts entweder von der öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine oder von der Summe der Unterdrücke vor und hinter der Drosselklappe abhängig ist.These disadvantages are eliminated by a device according to the invention, the essence of which is that the resulting guide value is given by the rotation of the frontal space cam and the radial advance of the control pin, the frontal space cam depending on the engine speed or the size of the opening of the throttle valve in the motor or the sum of the negative pressure in front of and behind the throttle valve and the radial advance of the control pin either from the opening of the throttle valve of the internal combustion engine or on the sum of the negative pressures in front of and behind the throttle valve is.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und der Zeichnung.Further features, advantages and details of the invention emerge from the subclaims in conjunction with the description and the drawing.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch die Regelvorrichtung für eine Einspritzpumpe mit einem Verteiler;1 shows a schematic representation of a section through the control device for an injection pump with a distributor;

Fig. 2 eine Vorrichtung für die Regelung einer Einspritzpumpe vom Reihentyp;Fig. 2 shows a device for controlling an injection pump of the series type;

Fig. 3 eine Vorrichtung für die Regelung der Einspritz- - pumpe gemäß der Erfindung, bei der als Regelgrößen das Verdrehen der Drosselklappe und der Unterdruck hinter der Drosselklappe dient.Fig. 3 shows a device for controlling the injection - Pump according to the invention, in which the rotation of the throttle valve and the controlled variables The vacuum behind the throttle valve is used.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der in Fig. 3 abgebildeten Vorrichtung.FIG. 4 is a side view of that depicted in FIG. 3 Contraption.

Nach dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Raumnocken 2 an der Stirnwand eines Stators 36 einer magnetischen Kupplung vorgesehen, mit dem er entweder fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Der Stator 36 mit dem Raumnocken 2 ist am Rotor 3 der magnetischen Kupplung mit Hilfe von Lagern 14 gelagert. Der Rotor 3 der magnetischen Kupplung wird von einer Welle 6 angetrieben, die entweder die Welle des Verteilers oder die Nockenwelle I9 der Nockenpumpe oder eine durch dieselbe angetriebene Welle sein kann (nicht dargestellt). Das Drehmoment der magnetischen Kupplung wird durch eine Spiralfeder 7 aufgenommen und die Verdrehung des Stators 3 ändert sich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (nicht dargestellt). Das aus Stator 36 und Rotor 3 bestehende Paar, das eine magnetische Kupplung bildet, ist verschiebbar auf der Welle 6 gelagert und wird durch eine Feder 11 gegen einen Regelstift 4 angedrückt. Der Regelstift 4 hat zwei Freiheitsgrade. Er bewegt sich einesteils in der Richtung der Achse der Welle 6 und andernteils in einer zu dieser Achse senkrechten Richtung. In der Richtung der Achse der Welle 6 bewegtAccording to the embodiment shown in Fig. 1, a space cam 2 on the end wall of a stator 36 is a magnetic Coupling provided, with which it is either firmly connected or formed in one piece. The stator 36 with the space cam 2 is mounted on the rotor 3 of the magnetic coupling with the aid of bearings 14. The rotor 3 of the magnetic clutch is driven by a shaft 6, which is either the shaft of the distributor or the camshaft I9 of the cam pump or may be a shaft driven by the same (not shown). The torque of the magnetic clutch is through a spiral spring 7 added and the rotation of the stator 3 changes depending on the engine speed (not shown). The pair consisting of stator 36 and rotor 3, which form a magnetic coupling, is displaceable mounted on the shaft 6 and is pressed against a control pin 4 by a spring 11. The control pin 4 has two degrees of freedom. It moves partly in the direction of the axis of the shaft 6 and partly in a direction perpendicular to this axis Direction. Moved in the direction of the axis of the shaft 6

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sich der Stift 4 in Abhängigkeit von der geometrischen Form des Raumnockens 2, in senkrechter Richtung wird er durch eine Stange 5 verschoben, deren Bewegung entweder von dem öffnen der Drosselklappe 28 (Fig. 4) des Motors oder vom Unterdruck hinter der Drosselklappe 28 im Raum 16 abhängt. Der Regelstift 4 stützt sich mit seinem zweiten Ende direkt an eine Regelgabel l~5, wobei der ständige Kontakt dieser beiden Teile durch eine Feder 12 sichergestellt ist. Die Grundeinstellung des Stators ~*>b und Rotors 3 der magnetischen Kupplung und daher des Raumnockens 2 ist durch einen Stift 10 sichergestellt und ist lediglich durch eine Stütze 9 oder einen Thermostat in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers im Motor gegeben, oder die Lage der Stütze 9 kann noch durch weitere Korrekturfaktoren, wie den atmosphärischen Druck und die Temperatur der angesaugten Luft korrigiert werden.the pin 4 depending on the geometric shape of the space cam 2, it is moved in the vertical direction by a rod 5, the movement of which is either due to the opening of the throttle valve 28 (Fig. 4) of the engine or the negative pressure behind the throttle valve 28 in the room 16 depends. The regulating pin 4 is supported with its second end directly on a regulating fork 1 ~ 5, the constant contact of these two parts being ensured by a spring 12. The basic setting of the stator ~ *> b and rotor 3 of the magnetic coupling and therefore of the space cam 2 is ensured by a pin 10 and is only given by a support 9 or a thermostat depending on the temperature of the cooling water in the engine, or the position of the Support 9 can also be corrected by further correction factors, such as the atmospheric pressure and the temperature of the sucked in air.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung für den Regler einer Pumpe vom Reihentyp dargestellt, die einen Regelstift 4 besitzt, der mit einer Regelzahnstange 18 entweder direkt oder mit Hilfe eines zweiarmigen Hebels 43 und einer abgefederten Scheibe 42 verbunden ist.2 shows a device for regulating a pump of the series type , which has a regulating pin 4 which is connected to a regulating rack 18 either directly or by means of a two-armed lever 43 and a spring-loaded disc 42.

Im weiteren wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung beschrieben, das in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt ist. Das Verdrehen der Drosselklappe 28 wird hier auf das Verdrehen des Raumnockens 2 übertragen, der Unterdruck bewegt dann den Stift 4 in radialer Richtung zur Achse der Welle 19 mit Hilfe einer Membrane 17· Die resultierende Regelbewegung wird dann über eine Scheibe 42 mit einer Feder 20 auf den eigentlichen Regelmechanismus der Regel-Einspritzpumpe übertragen. Die Grundeinstellung der Dosis ist durch eine einstellbare Stütze 9 oder durch den Thermostat 8 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers im Motor gegeben oder die Lage der Stütze 9An exemplary embodiment of the device is described below, which is shown in FIGS. 3 and 4. The rotation of the throttle valve 28 is due to the rotation of the Transferring space cam 2, the negative pressure then moves the pin 4 in the radial direction to the axis of the shaft 19 with the help of a Diaphragm 17 · The resulting regulating movement is then via a disk 42 with a spring 20 on the actual regulating mechanism transferred to the regulating injection pump. The basic setting of the dose is through an adjustable support 9 or given by the thermostat 8 as a function of the temperature of the cooling water in the engine or the position of the support 9

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kann noch durch weitere Korrekturwerte korrigiert werden, zum Beispiel durch die Temperatur der angesaugten Luft. Die Übertragung der Bewegung der Drosselklappe 28 auf das Verdrehen des Raumnockens 2 erfolgt mit Hilfe einer hydraulischen Übersetzung auf eine Regelzahnstange 18, die mit der Verzahnung (Ritzel) 37 im Eingriff steht, die am Körper des Raumnockens 2 vorgesehen ist. Die Anwendung einer hydraulischen Übersetzung ist deshalb vorteilhaft, weil die Verbindung zwischen dem Nocken und der Einspritzpumpe eine Raumverbindung bildet und die Benützung der Hydraulik die Aufgaben zwischen denzwei Elementen vereinfacht und daher diese Aufgabe auch präzisiert. Weiter schließt die hydraulische Verbindung die Bildung eines Spiels aus, was sich gerade bei einer mechanischen Verbindung zum Nachteil deren Genauigkeit, zum Beispiel beim Verschleiß von Kugelgelenken, auswirkt. Da von der Genauigkeit der Regelung die Menge von schädlichen Stoffen in den Auspuffgasen abhängig ist, würde die Vergrößerung der Spiele eine Erhöhung der Schädlichkeit der Auspuffgase bedeuten.can still be corrected by further correction values, for Example by the temperature of the sucked in air. The transfer of the movement of the throttle valve 28 to the twisting of the space cam 2 takes place with the help of a hydraulic translation on a control rack 18, which with the toothing (Pinion) 37 provided on the body of the space cam 2 is engaged. The application of a hydraulic translation is advantageous because the connection between the cam and the injection pump forms a space connection and the use of hydraulics simplifies the tasks between the two elements and therefore also makes this task more precise. The hydraulic connection also excludes the formation of backlash, which is the case with a mechanical connection to the disadvantage of their accuracy, for example when ball joints wear out. Because of the accuracy of the Regulation depending on the amount of harmful substances in the exhaust gases would increase the size of the games the harmfulness of the exhaust gases.

Die hydraulische Übertragung zwischen der Drosselklappe 28 und der Regelzahnstange 18 wird so durchgeführt, daß die Drosselklappe 28 sich mit Hilfe eines Hebels 33 verdreht, der durch einen Zylinder 30 hindurchgeht, der in einer Zugstange 25 gelagert ist. Mit dieser Zugstange ist das Bedienungspedal 34 verbunden. Die Zugstange 25 hat an ihrem Ende einen hydraulischen Kolben 39* der im Zylinder 26 gelagert ist und in seine extreme Lage durch eine Feder 27 gedrückt wird. Aus dem · Zylinder 26 wird die Flüssigkeit in den Zylinder 22 des hydraulischen Kolbens 23 verdrängt, der mit der Regelzahnstange 18 fest verbunden ist.The hydraulic transmission between the throttle valve 28 and the control rack 18 is carried out so that the throttle valve 28 rotates with the aid of a lever 33 which passes through a cylinder 30 in a tie rod 25 is stored. With this pull rod is the control pedal 34 connected. The pull rod 25 has a hydraulic one at its end Piston 39 * which is mounted in cylinder 26 and in its extreme position is pressed by a spring 27. The liquid flows from the cylinder 26 into the cylinder 22 of the hydraulic piston 23, which is firmly connected to the control rack 18.

Bei der Bewegung des Bedienungspedals y\ bewegt sich zuerst die Zugstange 25 um einen Wert x, nachher beginnt auch dieWhen the operating pedal y \ is moved, the pull rod 25 first moves by a value x, and then the

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Bewegung der Drosselklappe 28, deren Grenzlage durch einen einstellbaren Anschlag 29 bestimmt ist. Der Hub χ ist hier ein Hub, der zum Nachfüllen des hydraulischen Systems aus dem Ausgleichsbehälter 32 dient. Bei einer weiteren Bewegung der Zugstange 25 beginnt sich die Drosselklappe 28 zu öffnen und die Flüssigkeit beginnt auch die Regelzahnstange 18 und dadurch auch den Raumnocken 2 zu bewegen und die Kraft der Federn 24, 27 wird überwunden. Die Grundeinstellung der Regelzahnstange 18 und damit auch des Raumnockens 2 wird durch eine Einstellschraube 21 vorgenommen.Movement of the throttle valve 28, the limit position of which is determined by an adjustable stop 29. The hub χ is here a stroke that is used to refill the hydraulic system from the expansion tank 32. If the Pull rod 25 begins to open the throttle valve 28 and the liquid also begins to move the control rack 18 and thereby also the space cam 2 and the force of the Springs 24, 27 are overcome. The basic setting of the control rack 18 and thus also of the room cam 2 is made by means of an adjusting screw 21.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims ( l). Vorrichtung zur Regelung einer Einspritzpumpe eines Reihentyps oder einer Pumpe mit einem Verteiler für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, bei der die Regelung in Abhängigkeit von mindestens zwei Regelgrößen durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der resultierende Führungswert durch das Verdrehen des frontalen Raumnockens (2) und den radialen Vorschub des Regelstifts (4) gegeben ist, wobei der Raumnocken (2) in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl oder von der Größe der öffnung der Drosselklappe (28) der Brennkraftmaschine oder der Summe des Unterdrucks vor und hinter der Drosselklappe verdreht wird und der radiale Vorschub des Regelstifts (4) entweder von der öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine oder von der Summe der Unterdrücke vor und hinter der Drosselklappe abhängig ist.(l). Device for controlling an injection pump of a series type or a pump with a distributor for internal combustion engines with spark ignition, in which the regulation is dependent is carried out by at least two control variables, characterized in that the resulting guide value by turning the frontal space cam (2) and the radial advance of the control pin (4) is given, the space cam (2) depending on the engine speed or on the size of the opening of the Throttle valve (28) of the internal combustion engine or the sum of the negative pressure in front of and behind the throttle valve is rotated and the radial advance of the control pin (4) either from the opening of the throttle valve of the internal combustion engine or from the Sum of the negative pressures upstream and downstream of the throttle valve is dependent. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Regelstifts (4) entweder direkt auf eine Regelgabel (13) der Pumpe mit einem Verteiler, oder direkt oder mit Hilfe eines Hebelmechanismus auf eine Regelzahnstange (18) der Pumpe eines Reihentyps übertragbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the movement of the control pin (4) either directly to a control fork (13) the pump with a distributor, or directly or can be transferred to a control rack (18) of the pump of a series type with the aid of a lever mechanism. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Raumnockens (2) mit Hilfe einer magnetischen Kupplung erfolgt, die durch einen Rotor (3) und einen Stator (3ö) gebildet ist, deren Rotor (3) direkt durch eine von der Welle (6) angetriebene Welle angetrieben wird und mit dem Stator (36) derart verbunden ist, daß bei einer axialen Verschiebung des Rotors (3) gleichzeitig der Stator (3^) und der Nocken (2) verschoben wird.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the rotation of the space cam (2) takes place with the help of a magnetic coupling, which by a rotor (3) and a stator (3ö) is formed, the rotor (3) of which is driven directly by a shaft driven by the shaft (6) and is connected to the stator (36) in such a way that when the rotor (3) is axially displaced, the stator (3 ^) and the cam (2) is moved. 209844/0716209844/0716 ? 2 i 3 /ι ß 2? 2 i 3 / ι ß 2 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinstellung des Raumnockens (2) durch Verschiebung auf der V/elle (6, 19) erfolgt und dies entweder durch eine Stütze (9) oder durch die Einstellung eines Thermostaten (8) in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers der Maschine, wobei die Lage der Stütze (9) durch weitere Werte, zum Beispiel durch die Temperatur und den Druck der angesaugten Luft korrigiert v/erden kann.4. Device according to one of claims 1 to 3 * characterized in that that the basic setting of the space cam (2) takes place by shifting on the V / elle (6, 19) and either by a support (9) or by setting a thermostat (8) depending on the temperature of the cooling water of the machine, the position of the support (9) by further values, for example by the temperature and the The pressure of the sucked in air can be corrected. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Dosis für die maximale Maschinenbelastung sich auf dem kleinsten Halbmesser des Raumnockens (2) befindet und die Regelung der Dosis für den Leerlauf sich auf dem größten Halbmesser des Raumnockens (2) befindet. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the regulation of the dose for the maximum machine load is based on the smallest radius of the space cam (2) and the regulation of the dose for idling is on the largest radius of the space cam (2). 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Raumnockens (2) mit Hilfe der Regelzahnstange (lö) und eines Ritzels (37) erfolgt, dessen Verzahnung so lang ist, daß sie eine Verschiebung des Raumnockens auf der V/elle (19) gestattet.6. Device according to claims 1, 2, 4, 5, characterized in that that the room cam (2) is rotated with the aid of the control rack (lö) and a pinion (37), whose teeth are so long that they allow a displacement of the space cam on the V / elle (19). 7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Drosselklappe (23) auf den Raumnocken (2) mit Hilfe eines hydraulischen Kolbens (39) übertragbar ist, der bei einer Bewegung eine Nut (33) von einer Breite χ im Zylinder (26) freigibt, welche Nut mit einem Ausgleichsbehälter (32) verbunden ist, und daß in der Verbindung der Zugstange (25) und des Hebels (33) und daher auch der Drosselklappe (28) ein Spiel (;■:) belassen ist, das der Größe der Nut (38) gleich ist, die so angebracht ist, daß die Drosselklappe (28) nach Überdeckung der Nut (38) im Körper (26) des hydraulischen Kolbens (39) geöffnet wird.7 · Device according to claim 1, characterized in that the Movement of the throttle valve (23) can be transmitted to the space cam (2) with the aid of a hydraulic piston (39) which when moving, a groove (33) with a width χ im Cylinder (26) releases which groove is connected to an expansion tank (32), and that in the connection of the tie rod (25) and the lever (33) and therefore also the throttle valve (28) a game (; ■ :) is left, which is equal to the size of the groove (38) which is mounted so that the throttle valve (28) after covering the groove (38) in the body (26) of the hydraulic piston (39) is opened. 2Q98U/071 62Q98U / 071 6 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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