DE3735509A1

DE3735509A1 - Regelanordnung fuer ein kraftstoffeinspritzsystem einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3735509A1
Application number: DE19873735509
Authority: DE
Inventors: Ludwig Elsbett; Guenter Elsbett; Klaus Elsbett
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1988-04-28

Description

Regelanordnungen für Kraftstoffeinspritzsysteme, die den Kraftstofförderbeginn und die Kraftstoffmenge drehzahlab hängig regeln, sind bekannt. Dabei handelt es sich (meist) um voneinander getrennte Einheiten, wobei die Einspritz menge über einen von der Einspritzpumpennockenwelle ange triebenen Fliehkraftregler variiert wird, während der Ein spritzbeginn durch Verdrehung der Einspritzpumpennocken welle relativ zu ihrem Antrieb veränderbar ist. Diese Einrichtungen bauen verhältnismäßig groß, was für den Ein bau in den Motorraum eines Kraftfahrzeuges u. U. von Nach teil ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kleinbauende Regelanord nung zu schaffen, die vorzugsweise in den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine integrierbar sein soll und trotz dem in unkomplizierter Weise, vorzugsweise nur mit mechani schen Hilfsmitteln, alle betriebsrelevanten Parameter regelt.

Diese Aufgabe wird in hervorragender Weise durch die in den Ansprüchen fixierte Anordnung gelöst, die in einem Ausfüh rungsbeispiel in der folgenden Funktionsbeschreibung mit Hilfe der Zeichnungen näher beschrieben werden soll.

Fig. 1: In einem Reglerrahmen (1) ist die Reglerwelle (2) drehbar und die Stellstangen für die Kraftstoffmengenverstellung Qe (3) und den Kraftstofförderbeginn FB (4) verschiebbar ge lagert. Die Pfeile auf den Stellstangen kennzeichnen jeweils die Schieberichtung für die Nullförderung bzw. den früheren Kraftstofförderbeginn. Wie die Stellstangen auf die Ein spritzelemente einwirken, soll hier nicht erläutert werden, da es für die Regelanordnung ohne Bedeutung und somit nicht Gegenstand dieser Erfindung ist.

Die Reglerwelle (2) wird an ihrem freien Ende durch ein Wel lenrad (36) über ein Zwischenrad von der Nockenwelle des zu regelnden Motors, die parallel neben der Reglerwelle ver läuft und in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt wird, angetrieben. Durch dieses Zwischenge triebe ist ein Übersetzungsverhältnis, vorzugsweise ins Schnelle, zwischen beiden Wellen möglich. Auf der Regler welle (2) sind zwei, vorzugsweise baugleiche, Fliehkraft versteller (5 a und 5 b) montiert, deren Fliehgewichte (6) auf die Schiebehülsen (7) eine mit steigender Drehzahl wach sende Kraft in Pfeilrichtung ausüben. Hierdurch wird der FB- Hebel (8), der durch die Zugfeder (9) gegen die Hülse (7) gedrückt wird, seinerseits in Pfeilrichtung weggedrückt und verschiebt damit die Stellstange für den Kraftstofförder beginn (4) über einen auf dieser angebrachten Anschlag (10) gegen eine Druckfeder (11) in Richtung auf einen früheren Kraftstofförderbeginn.

Ebenso wird der Qe-Hebel (12) in Pfeilrichtung gedrückt und bewegt die Stellstange für die Kraftstoffmengenverstellung (3) über einen auf dieser angebrachten Anschlag (13) gegen die Druckfeder (14) und vermindert damit die eingespritzte Kraftstoffmenge. Andererseits wirkt auf das andere Ende des Qe-Hebels (12) ebenfalls eine Kraft, die abhängig von der Stellung des Gashebels (15) ist, der in Leerlaufstellung ge zeigt wird und über ein Federpaket aus Leerlauffeder (16) und Abregelfeder (17) mit dem Qe-Hebel (12) verbunden ist. Die Leerlauffeder (16) ist so bemessen, daß sie nur im Be reich der Leerlaufdrehzahl arbeitet. Bei höheren Drehzahlen, die man durch Verstellen des Gashebels (15) in Pfeilrichtung erreicht, ist sie auf Anschlag zusammengedrückt. Die Abre gelfeder (17) ist vorgespannt und wird erst weiter zusammen gedrückt, wenn der Fliehkraftversteller (5 a) diese Vor spannung überwinden kann. Die Vorspannung ist so bemessen, daß dies erst im Abregelbereich bei Erreichen der Höchst drehzahl der Fall ist; d. h. der Regler arbeitet im Bereich zwischen Leerlauf und Abregelung als Füllungsregler, wobei die Füllung abhängig ist von der Gashebelstellung. Für An wendungsfälle, die eine reine Drehzahlregelung erfordern, wird die Feder (17) nicht vorgespannt. Die maximale Dreh zahl wird durch einen einstellbaren Anschlag (18) begrenzt. Die Leerlaufdrehzahl wird durch einen Anschlaghebel (19) bestimmt. Eine automatische Leerlaufanhebung (ALA) wird durch einen Dehnstoffthermostaten (20) erreicht, der sich bei tiefen Temperaturen zusammenzieht, wodurch die Zugfeder (21) den Anschlag in Richtung "höhere Drehzahl" verstellt. Bei höheren Temperaturen wird jedoch der Dehnstoffthermostat nicht mehr zur Regelung herangezogen; ein mit Schrauben (31) eingestellter Anschlag verhindert ein Absinken der Leerlaufdrehzahl.

Abgestellt wird über einen weiteren Hebel (22), der durch eine Unterdruckdose (23) in Pfeilrichtung gedrückt wird und an den mit ASA bezeichneten Mechanismus, der auf der Stell stange für die Kraftstoffmengenverstellung (3) angebracht ist, anschlägt und dadurch die Stellstange auf Nullförderung schiebt. Die automatische Startmengenanhebung (ASA), zur Erhöhung der Kraftstoffmenge während der Startphase des Motors, wird folgendermaßen bewirkt: Hat die Stellstange für die Kraftstoffmengenverstellung (3) ihre Nullposition erreicht (Feder 14 auf Block) und wird der Hebel (22) beim Abstellen des Motors weiter in Pfeilrichtung bewegt, dann dreht sich der durch die Zugfeder (25) vorgespannte An schlaghebel (24) aus seiner schrägen Position in die ge strichelt eingezeichnete Stellung und ermöglicht damit der Stellstange für die Kraftstoffmengenverstellung (3) beim Wiederstart des Motors einen größeren Weg, ehe der Hebel (22) mit seiner als Ausgleichkurve (32) bezeichneten Vor richtung an einem Stift (26), der auf Hebel (8) angebracht ist, anschlägt. In der gestrichelt gezeichneten Position des Hebels (24) ist die auf ihn durch Feder (25) wirkende Kraft kleiner als die der Feder (14), d. h., daß er erst dann in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn der Flieh kraftversteller (5 a) die Stellstange für die Kraftstoffmen genverstellung (3) über Qe-Hebel (12) und Anschlag (13) in Richtung auf die Nullposition verschiebt und so vom Hebel (22 ) abhebt. In der Ausgangsstellung der ASA (in der Zeich nung mit durchgezogenen Linien gezeichnet) ist die Vor spannkraft der Feder (25) auf den Hebel (24) größer als die Kraft der Feder (14), so daß während des Motorlaufs keine Startmengenanhebung möglich ist.

Mit Hebel (22), der mit seinem unteren Ende den Vollastan schlag bildet, wird die maximal mögliche Kraftstoffmenge drehzahlabhängig begrenzt, indem der auf Hebel (8) montier te Anschlagstift (26) während der drehzahlabhängigen Bewe gung des Hebels (8) eine Angleichkurve (32) abtastet, die den Vollastanschlag an Hebel (22) entsprechend verschiebt. Mit Schraube (27) kann die Angleichkurve erniedrigt oder erhöht werden. Ein weiterer, ladedruckabhängiger Anschlag (LDA) (33) gegen Hebel (22) sorgt dafür, daß bei niedrigem Ladedruck des Turboladers in der Beschleunigungsphase weni ger Kraftstoff eingespritzt wird, als durch die Angleich kurve (32) ermöglicht werden würde. Bei vollem Ladedruck fährt der LDA-Anschlag in Pfeilrichtung soweit zurück, daß die Vollastmengenbegrenzung wieder von der Ausgleichskurve bestimmt wird. Bei niedrigen Temperaturen sorgt ein thermo statgesteuerter Kaltstartbeschleuniger (KSB) dafür, daß der Kraftstofförderbeginn auch bei niedrigen Drehzahlen früher gestellt wird. Der Kolben (28) drückt über Hebel (29) und Anschlagstift (30) die Stellstange für den Kraftstofförder beginn (4) in Pfeilrichtung auf einen früheren Förderbeginn. Der Motor kann auch mechanisch über Hebel (34) abgestellt werden. Der Anschlag (35) wirkt gleichzeitig als Vollastmen genbegrenzung für den Sonderfall, daß die Angleichkurve (32) nicht benötigt wird, wie z. B. beim Generatorbetrieb.

Verzeichnis für Abbildung und Abbildungsbeschreibung Fig. 1 ALA= Automatische Leerlaufanhebung
ASA= Automatischer Startanschlag
KSB= Kaltstartbeschleuniger
LDA= Ladedruckanschlag
MAB= Mechanischer Absteller
PAB= Pneumatischer Absteller
1= Reglerrahmen
(2)= Reglerwelle
(3)= Stellstange für Kraftstoffmengenverstellung Qe
(4)= Stellstange für Kraftstofförderbeginn FB
(5 a)= Fliehkraftversteller für Kraftstoffmenge
(5 b)= Fliehkraftversteller für Kraftstofförderbeginn
(6)= Fliehgewichte
(7)= Schiebehülsen
(8)= Förderbeginnhebel
(9)= Zugfeder
(10)= Anschlagstift
(11)= Druckfeder
(12)= Kraftstoffmengenhebel
(13)= Anschlagstift
(14)= Druckfeder
(15)= Gashebel
(16)= Leerlauffeder
(17)= Abregelfeder
(18)= Anschlagschraube
(19)= Anschlaghebel
(20)= Dehnstoffthermostat
(21)= Zugfeder
(22)= Stopphebel
(23)= Unterdruckdose
(24)= Anschlaghebel
(25)= Zugfeder
(26)= Anschlagstift
(27)= Anschlagschraube
(28) =Kolben
(29)= Hebel
(30)= Anschlagstift
(31)= Anschlagschraube
(32)= Angleichkurve
(33)= ladedruckabhängiger Anschlag (LDA)
(34)= Abstellhebel
(35)= Anschlagschraube
(36)= Wellenrad

Fig. 2 deutet einen möglichen Einbau der Regelanordnung in den Zylinderkopf (1 a) und Zylinderkopfdeckel (37) einer Brennkraftmaschine an. Der Reglerrahmen ist dann identisch mit den Wänden des Zylinderkopfes (1 a), die Reglerwelle (2 a) liegt parallel zur Nockenwelle (38) (hier ohne Nocken gezeigt) und die Stellstange für Kraftstoffmengenverstellung (3 a) ist parallel zu beiden Wellen angedeutet. Die Regler welle ist angetrieben über Wellenrad und Zwischenrad (36 a). Gashebel (12 a) findet seine Fortsetzung im Deckel (37) in (15 b) und außerhalb in (15 c). Das Dehnstoffthermostat (20 a) und die Unterdruckdose (23 a) befinden sich am Zylinderkopf deckel; letztere wirkt über den Stift (23 b) auf den Abstel ler ( 23 c), der im Zylinderkopf untergebracht ist usw. Es ist hiermit der Einbau einer Regelanordnung in den Zylinder kopf einer Brennkraftmaschine angedeutet.

Claims

1. Regelanordnung für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Kraftstoffeinspritzsystem, wobei sowohl die Kraftstoff menge Qe als auch der Kraftstofförderbeginn FB unter Berücksichtigung aller betriebsrelevanter Parameter ge regelt werden, wobei die drehzahlabhängige Regelung für Qe und FB durch zwei Fliehkraftregler erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß alle von der Regelanordnung ausgehen den Regelimpulse auf zwei Stellstangen für die Verände rung von Qe und FB einwirken.

2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerwelle parallel, vorzugsweise neben der Nockenwelle, verläuft und von dieser angetrieben wird.

3. Regelanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die durch den ersten Fliehkraftregler be tätigte Stellstange für die Kraftstoffmengenverstellung mit der durch den zweiten Fliehkraftregler betätigten Stellstange für den Förderbeginn über ein Hebelsystem in Wirkverbindung stehen.

4. Regelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen den Stellstangen für die Kraftstoffmengenverstellung und den Kraftstofförderbeginn mit Hilfe einer Kurvenscheibe variiert wird, die über einen Hebel als Anschlag der Stellstange für die Kraft stoffmengenverstellung zur Angleichung der Vollastförder menge an die jeweilige Drehzahl dient.

5. Regelanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Startmengenregelung der Vollastanschlag als in zwei Stellungen anschlagender Hebel an der Stell stange für Qe angebracht ist und daß dieser Hebel in der Normalstellung durch eine starke Feder festgehalten wird, deren Kraft nur durch die Gegenkraft eines Abstel lers überwunden werden kann und daß die dann in der zwei ten Stellung vorhandene Federkraft in ihrer Einwirkung auf diesen Hebel so klein ist, daß die Stellstange solange am Anschlag des Stopphebels (22) anliegt, bis durch eine zusätzliche Kraft des Fliehkraftreglers bei laufendem Motor der Hebel von diesem Stopphebel (22) weg geschoben wird und mittels der Rückstellkraft der Feder wieder in Normalstellung gelangt.

6. Regelanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Kaltstartbeschleunigung ein Thermostat über einen Hebel auf die Stellstange für den Förderbeginn einwirkt.

7. Regelanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Anpassung des Leerlaufs an die Motor temperatur ein Thermostat den Anschlag für den Gashebel verstellt.

8. Regelanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Angleichung der maximalen Kraftstofför dermenge an den Ladedruck eines Turboladers ein lade druckabhängiger Versteller über einen Hebel den Anschlag der Stellstange für max. Qe verstellt.

9. Regelanordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Regelanordnung in den Motor, vorzugs weise in den Zylinderkopf, integriert ist.