DE3942504A1 - Drehzahlregler mit negativer und positiver angleichung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für selbstzündende Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 38 33 539 ist ein Drehzahlregler bekannt, mit dem eine negative und eine positive Angleichung der Regelcharakteristik bzw. der Einspritzmenge der Einspritzpumpe vollzogen werden kann. Dabei bietet dieser Drehzahlregler schon die Einstellmöglichkeit des Einsatzpunktes der negativen Angleichung; in der Praxis hat sich aber herausgestellt, daß dies nicht ausreichend ist. Dies trifft insbesondere deshalb zu, weil eine mit einem Drehzahlreglertyp ausgestattete Brennkraftmaschinenbaureihe für unterschiedliche Einsatzfälle jeweils individuell bezüglich des Reglerverhaltens abgestimmt werden muß. Dies kann bei dem bekannten Drehzahlregler dann nur durch Austauschen von Bauteilen erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehzahlregler bereitzustellen, mit dem die negative Angleichung als solches als auch der Übergang von negativer zu positiver Angleichung in einem vorgebbaren Drehzahlbereich verstellbar bzw. verschiebbar ist, wobei diese Einstellvorgänge ohne die Auswechslung von Teilen des montierten Drehzahlreglers durchführbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Dies erfolgt nach dem Verfahrensanspruch dadurch, daß der Einsatzpunkt der negativen Angleichung und der Anstieg der negativen Angleichung in einem vorgebbaren Drehzahlbereich einstellbar ist. Dadurch kann die "Dachkurve" der Kraftstoffördermenge quasi beliebig individuell für jeden denkbaren Einsatzbereich einer Brennkraftmaschine festgelegt bzw. eingestellt werden. Bei einem entsprechend ausgeführten Drehzahlregler ist dazu ein Einstellelement vorgesehen, das an dem Reglerhebel verstellbar befestigbar ist und das zumindest zeitweise mit einem Umlenkhebel zusammenwirkt. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine Vorrichtung geschaffen, mit der der Einsatzpunkt der negativen Angleichung beliebig eingestellt werden kann ohne daß irgendwelche Bauteile ausgetauscht werden müssen.

In Weiterbildung der Erfindung ist an dem Reglerhebel eine Platte befestigt, in die Bohrungen eingearbeitet sind. In diesen sind zumindest zwei Einstellelemente verstellbar befestigt. Je nachdem welches der zumindest zwei Einstellelemente bei steigender Drehzahl als erstes mit dem Umlenkhebel zusammenwirkt wird der Anstieg und je nach Tiefenstellung des Einstellelementes wird der Einsatzpunkt der negativen Angleichung bestimmt. Je mehr Einstellelemente vorgesehen sind, umso feinfühliger kann die Angleichung eingestellt werden.

Dabei sind in Weiterbildung die Bohrungen als Gewindelöcher ausgebildet, in die als Einstellelemente ausgebildete Stellschrauben eindrehbar sind. Diese Ausbildung ist besonders einfach zu handhaben, da die Stellschrauben beispielsweise mit einem Schraubendreher einfach verstellt werden können. Zudem bietet diese Ausbildung den Vorteil, mehrere Knickpunkte in der Dachkurve zu ermöglichen.

In Weiterbildung der Erfindung ist in die Platte zumindest ein Schlitz eingearbeitet, in dem zumindest ein Einstellelement verschiebbar und festklemmbar ist. Durch Verschieben des Einstellelements innerhalb des Schlitzes können einfach verschiedene Anstiege der Angleichung eingestellt werden. Dabei können selbstverständlich auch mehrere Einstellelemente in einem oder beispielsweise zwei nebeneinander liegenden Schlitzen vorgesehen sein, womit eine besonders feinfühlige Einstellung der Dachkurve ermöglicht wird. Dabei ist das Einstellelement vorteilhaft eine Stellschraube, die in einem Klemmkörper eindrehbar ist. Der Klemmkörper ist in dem Schlitz verschiebbar und stützt sich mit seinen Klemmflächen an den dem Schlitz anschließenden Flächen der Platte ab. Ein derartiges Einstellelement ist unkompliziert aufgebaut und daher einfach zu fertigen und zu handhaben.

Wird in Weiterbildung der Erfindung an dem Einstellelement auf der dem Umlenkhebel zugewandten Seite eine Kurvenscheibe befestigt, ist mit wenigen Bauteilen eine besonders feinfühlige Einstellung der Dachkurve möglich. Dadurch, daß das Einstellelement auf dem Reglerhebel verschoben werden kann, lassen sich die Anstiege der Angleichung einstellen und durch verschiedene Tiefeneinstellungen des Einstellelementes und daraus resultierenden Zusammentreffen von unterschiedlich geformten Kurvenbereichen der Kurvenscheibe mit dem Umlenkhebel werden verschiedene Einsatzpunkte der Angleichvorrichtung eingestellt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Es zeigen

Fig. 1: eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehzahlreglers,

Fig. 2: eine Queransicht des Drehzahlreglers nach Fig. 1,

Fig. 3: ein mit einem Klemmkörper ausgestattetes Einstellelement,

Fig. 4: eine Variante des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers nach Fig. 1,

Fig. 5: eine Queransicht der Fig. 4 und

Fig. 6a bis 6d: Diagramme, in denen mögliche Angleichungen dargestellt sind.

Der Drehzahlregler nach Fig. 1 weist eine Achse 1 auf, die in einem Gehäuse 2 drehbar angeordnet ist. Dabei wird die Drehung durch einen Hebel 3 vorgenommen, der drehfest mit der Achse 1 und über die Achse 1 weiterhin mit einem Drehzahlverstellhebel 4 verbunden ist. Auf der Achse 1 ist weiterhin ein Umlenkhebel 5 verdrehbar und axial gegen die Kraft einer Feder verschiebbar gelagert. Das freie, der Achse 1 gegenüberliegende Ende des Umlenkhebels 5 steht in Wirkverbindung mit einer Endplatte 7 einer Regelstange 8. Dabei ist die Regelstange 8 (Fig. 2) gegen die Kraft einer Regelstangenfeder 9 verschiebbar.

Ebenfalls gehäusefest ist eine Reglerwelle 10 festgelegt, wobei auf der Reglerwelle 10 ein Reglerhebel 11 und ein Anschlaghebel 12 jeweils für sich frei drehbar angeordnet sind. Der Reglerhebel 11 und der Anschlaghebel 12 sind parallel (Fig. 1) zu dem Umlenkhebel 5 angeordnet und der Reglerhebel 11 steht mit seinem ersten Ende wie der Umlenkhebel mit der Endplatte 7 der Regelstange 8 in Wirkverbindung, während das zweite, gegenüberliegende Ende einen L-förmig abgekanteten, zu dem Anschlaghebel 12 weisenden Ansatz 13 aufweist.

Auf diesem Ansatz 13 stützt sich eine Angleichvorrichtung ab, die aus einem Angleichgestänge 14 und einer Angleichfeder 15 besteht (Fig. 2). Dabei ist das Angleichgestänge 14 durch eine Bohrung in dem Anschlaghebel 12 geführt und die Angleichfeder 15 stützt sich in einer von der Bohrung auskragenden Ausnehmung ab.

Der Anschlaghebel 12 und der Drehzahlverstellhebel 4 weisen etwa gegenüberliegende Haken auf, in die eine Drehzahlverstellfeder 16 eingehängt ist. Weiterhin ist ein Fliehkraftregler vorgesehen, der über eine Fliehkraftreglerwelle 17 angetrieben wird. An der Fliehkraftreglerwelle 17 ist ein Fliehgewichteträger 18 starr befestigt. An dem Fliehgewichtträger 18 sind über Winkelarme 20 Fliehgewichte 19 drehbar, beziehungsweise verschwenkbar befestigt, wobei der jeweils freie Arm der Winkelarme 20 auf einer Regelmuffe 21 aufliegt. Die Regelmuffe 21 wirkt wiederum mit dem Reglerhebel 11 zusammen.

An dem Reglerhebel 11 ist eine Platte 22 angebracht, wobei die Platte 22 unter den Umlenkhebel 5 reicht. In die Platte 22 sind eine Anzahl von Gewindelöchern 23 eingearbeitet, in die gemäß Fig. 2 zwei Stellschrauben 24 eingeschraubt sind und mit einer Kontermutter 25 jeweils gesichert sind.

Der Drehzahlregler funktioniert wie folgt:

Bei Betrieb der Brennkraftmaschine dreht sich die Fliehkraftreglerwelle 17 und entsprechend der von der Drehzahl hervorgerufenen Fliehkraft bewegen sich die Fliehgewichte 19 nach außen und drücken über die Winkelarme 20 die Regelmuffe 21 nach unten zu dem Reglerhebel 11. Der Reglerhebel 11 schwenkt dabei um die Reglerwelle 10 und der Reglerhebel 11 stößt gegen die Endplatte 7 der Regelstange 8 und bewegt diese entgegen der Kraft der Feder 9 hin zu einer Stellung, in der die Fördermenge verringert wird.

Im Bereich der Dachkurve ist die Kraftwirkung der Drehzahlverstellfeder 16 größer als die von der Regelmuffe 21 auf den Reglerhebel 11 ausgeübte Muffenkraft, d. h. der Anschlaghebel 12 liegt immer am festen Vollastanschlag 26, wodurch eine Beeinflussung der Angleichung durch die Vorspannung der Drehzahlverstellfeder 16 ausgeschlossen ist. Bei fallender Drehzahl dehnt sich die Ausgleichsfeder 15 aus, wodurch sich ein Angleichweg ergibt. Über den Reglerhebel 11 ergibt sich hierbei eine Bewegung der Reglerstange 8 in Richtung Mehrmenge (positive Angleichung). Ab einem bestimmten Angleichweg berührt eine Stellschraube 24 den Umlenkhebel 5, wodurch die Regelstange 8 in Richtung Stop bewegt wird (negative Angleichung).

Bei der Ausbildung nach Fig. 3, die einen vergrößerten Ausschnitt eines Reglerhebels 11 eines ansonsten unveränderten Drehzahlreglers nach Fig. 1 oder Fig. 2 zeigt, ist ein Schlitz 27 in den Reglerhebel 11 eingearbeitet, in dem ein Klemmkörper 28 lösbar, bzw. verstellbar festklemmbar ist. In dem Klemmkörper 28 ist eine Stellschraube 24 eingeschraubt, die wiederum mit einer Kontermutter 25 festlegbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann also der Einsatzpunkt der Angleichung durch die Tiefeneinstellung der Stellschraube 24 und der Anstieg der negativen Angleichung durch Verschieben des Klemmkörpers 28 in dem Schlitz 27 eingestellt werden.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Fig. 4 und 5 ist der grundsätzliche Aufbau des Drehzahlreglers wie zuvor beschrieben und lediglich eine Kurvenscheibe 29 auf der Platte 22 über eine Stellschraube 24 und einen Klemmkörper 28 sowie über einen Stift 30 festgelegt. Die Kurvenscheibe 29 weist mit ihrer gekrümmten Fläche zu dem Umlenkhebel 5. Verschiedene Dachkurven können eingestellt werden durch verschiedene Tiefenstellungen der Stellschraube 24 (Einsatzpunkt der negativen Angleichung) und Verschieben des Klemmkörpers 28 in dem Schlitz 27 (verschiedene Anstiege der negativen Angleichung).

Im übrigen wird die Angleichfeder 15 generell möglichst weit von der Reglerwelle 10 weg angeordnet, um bei gleichen Angleichwegen an der Regelstange 8 große Hübe der Angleichfeder 15 zu erlangen, durch die die Genauigkeitsanforderungen an die Angleichfeder 15 geringer werden und darüberhinaus Angleichfedern 15 mit gekrümmten Federkennlinien verwendet werden können. Gekrümmte Federkennlinien sind erwünscht, um sich der über der Drehzahl quadratisch verlaufenden Muffenkraft besser anpassen zu können. Um beim Start der Brennkraftmaschine größere Fördermengen zu erzielen, wird der Umlenkhebel gegen die Kraft der Feder 6 seitlich verschoben, so daß er keinen Angriffspunkt mehr an der Regelstange 8 hat.

In den Fig. 6a bis 6d sind jeweils über der Drehzahl (n) und dem Regelstangenweg (y_r) verschiedene Dachkurven dargestellt, die mit den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eingestellt werden können.

Zum Start der Brennkraftmaschine wird der Umlenkhebel 5 - wie zuvor beschrieben - seitlich verschoben, und eine Startmehrmenge von Kraftstoff gemäß den Punkten A bis B eingestellt. Danach erfolgt eine Rückstellung der Regelstange 8 hin zu einer geringeren Einspritzmenge gemäß den Punkten C. Daraufhin erfolgt die negative Angleichung in verschiedenen Varianten bis zu den Punkten D um daran anschließend in einer positiven Angleichung bis zu den Punkten E abzufallen. Daraufhin erfolgt die Endabregelung zu den Punkten F.

In der Fig. 6a sind verschiedene Einsatzpunkte der negativen Angleichung durch verschiedene Punkte C1, C2 und C3, sowie entsprechende Punkte D1, D2 und D3 dargestellt. Diese verschiedenen Einsatzpunkte werden durch unterschiedliche Tiefenstellungen der Stellschraube 24 erreicht.

In der Fig. 6b sind dagegen verschiedene Anstiege der negativen Angleichung dargestellt, die durch Wahl des Abstandes der Stellschraube 24 von der Reglerwelle 10 einzustellen sind. Dabei laufen sämtliche Anstiege zu einem gemeinsamen Punkt D während sie in unterschiedlichen Punkten C4, C5, C6 beginnen.

Das Diagramm nach Fig. 6c zeigt mehrere Knickpunkte in der Dachkurve, die durch Verwendung mehrerer Stellschrauben 24 bspw. gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 erzielt werden können.

In Fig. 6d schließlich ist eine beliebig gekrümmte Dachkurve dargestellt, die durch Verwendung einer Kurvenscheibe 29 erreicht werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zum Regeln der Kraftstoffördermenge der Einspritzpumpe von selbstzündenden Brennkraftmaschinen, wobei bei zunehmender Drehzahl eine negative und daran anschließend eine positive Angleichung der Kraftstoffördermenge erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzpunkt der negativen Angleichung und der Anstieg der negativen Angleichung in einem vorgebbaren Drehzahlbereich einstellbar sind.

2. Drehzahlregler zum Regeln der Kraftstoffördermenge der Einspritzpumpe von selbstzündenden Brennkraftmaschinen, wobei die Regelstange (8) der Einspritzpumpe bei zunehmender Drehzahl von einem Umlenkhebel (5) in Richtung einer negativen und von einem Reglerhebel (11) in Richtung einer positiven Angleichung der Kraftstoffördermenge verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Einstellelement vorgesehen ist, das an dem Reglerhebel (11) verstellbar befestigbar ist.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Reglerhebel (11) eine Platte (22) befestigt ist, in die Bohrungen eingearbeitet sind, in denen zumindest zwei Einstellelemente verstellbar befestigt sind.

4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen als Gewindelöcher (23) ausgebildet sind, in die als Einstellelemente ausgebildete Stellschrauben (24) eindrehbar sind.

5. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Reglerhebel (11) eine Platte (22) angebracht ist, in die zumindest ein Schlitz (27) eingearbeitet ist, in dem zumindest ein Einstellelement verschiebbar und festklemmbar ist.

6. Drehzahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement zumindest eine Stellschraube (24) ist, die in einen Klemmkörper (28) eindrehbar ist, wobei der Klemmkörper (28) in dem Schlitz (27) verschiebbar ist und sich mit seinen Klemmflächen an den den Schlitz (27) anschließenden Flächen der Platte (22) abstützt.

7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einstellelement auf der dem Umlenkhebel (5) zugewandten Seite eine Kurvenscheibe (29) befestigt ist.