RU2233992C2 - Fuel injection control electronic-mechanical clutch - Google Patents

Fuel injection control electronic-mechanical clutch Download PDF

Info

Publication number
RU2233992C2
RU2233992C2 RU2002122447/06A RU2002122447A RU2233992C2 RU 2233992 C2 RU2233992 C2 RU 2233992C2 RU 2002122447/06 A RU2002122447/06 A RU 2002122447/06A RU 2002122447 A RU2002122447 A RU 2002122447A RU 2233992 C2 RU2233992 C2 RU 2233992C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure fuel
housing
camshaft
clutch
diesel engine
Prior art date
Application number
RU2002122447/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002122447A (en
Inventor
щев Ю.Е. Хр (RU)
Ю.Е. Хрящев
А.Н. Круглов (RU)
А.Н. Круглов
А.М. Трепов (RU)
А.М. Трепов
В.А. Шабров (RU)
В.А. Шабров
Г.В. Ерёмин (RU)
Г.В. Ерёмин
Original Assignee
ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры filed Critical ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры
Priority to RU2002122447/06A priority Critical patent/RU2233992C2/en
Publication of RU2002122447A publication Critical patent/RU2002122447A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233992C2 publication Critical patent/RU2233992C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel engines.
SUBSTANCE: invention relates to devices for automatically changing moment of beginning of fuel injection into cylinders of vehicle diesel engine. Proposed electronic-mechanical clutch has housing, driving clutch member mechanically connected with diesel engine crankshaft and provided with straight splines, driven clutch member with helical splines rigidly coupled with camshaft of hinge-pressure fuel-injection pump, and spring-loaded sleeve installed for axial displacement and connected with driving and driven clutch members through straight and helical splines, and dc motor mechanically connected with step-down reduction gear and electrically coupled with electronic control unit. Clutch is furnished additionally with diesel engine crankshaft position pickup installed in housing over wheel-marker rigidly coupled with driving clutch member, high-pressure fuel-injection pump position pickup installed in housing over second wheel-marker rigidly fitted on camshaft of high-pressure fuel-injection pump. Step-down reduction gear is made in form of worn train whose worm wheel is installed coaxially with camshaft of high-pressure fuel-injection pump and rigidly coupled with two end face hourglass cams which are in constant contact with two rollers hinge secured in forked lever installed for turning in housing and spring-loaded through bushing and thrust bearings.
EFFECT: provision of reliable clutch of compact design.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к устройствам для автоматического изменения момента начала впрыскивания топлива в цилиндры транспортного дизеля.The invention relates to internal combustion engines, in particular to devices for automatically changing the moment of the beginning of fuel injection into the cylinders of a transport diesel engine.

Известны электронно-управляемые муфты для автоматического изменения момента начала впрыскивания топлива в зависимости от режимных параметров дизеля и параметров окружающей среды [1-3], применяемые в совокупности с моноблочными топливными насосами высокого давления (ТНВД) на транспортных дизелях. Наиболее простой из известных конструкций таких муфт является [1], оснащенная в качестве привода линейным позиционным электромагнитом. В основе исполнительного механизма данной конструкции и ряда других, например, с гидроприводом [2] используется ведущая полумуфта с прямыми шлицами, кинематически соединенная с коленчатым валом дизеля, ведомая полумуфта с косыми шлицами, жестко соединенная с кулачковым валом топливного насоса высокого давления и подвижная в осевом направлении втулка с прямыми и косыми шлицами, связанная с ведущей полумуфтой через прямые, а с ведомой через косые шлицы.Known electronically controlled couplings for automatically changing the start of fuel injection depending on the operating parameters of the diesel engine and environmental parameters [1-3], used in conjunction with monoblock high pressure fuel pumps (TNVD) on transport diesels. The simplest of the known designs of such couplings is [1], equipped as a drive with a linear positional electromagnet. The actuator of this design and several others, for example, with a hydraulic actuator [2], is based on a leading coupling with direct splines, kinematically connected to the crankshaft of the diesel engine, driven coupling with slanting splines, rigidly connected to the cam shaft of the high-pressure fuel pump and movable in axial direction, a sleeve with straight and oblique slots, connected to the leading coupling half through straight lines, and to the driven one through oblique slots.

Однако муфты регулирования момента начала впрыскивания топлива, в которых использовано в качестве приводного механизма гидравлическое устройство, не имеют простых и надежных способов передачи рабочей жидкости под давлением во вращающуюся систему валопроводов.However, the control clutches of the moment of the beginning of fuel injection, in which the hydraulic device is used as the drive mechanism, do not have simple and reliable ways of transferring the working fluid under pressure to the rotating shaft system.

Электронно-механические муфты регулирования момента начала впрыскивания с линейным позиционным электромагнитом не имеют упомянутых недостатков, однако конструирование их не представляется возможным, т.к. для обеспечения необходимых рабочих усилий требуются настолько большие габаритные размеры электромагнита, что установка его вблизи валопровода практически невозможна.The electronic-mechanical couplings for controlling the moment of injection start with a linear positional electromagnet do not have the mentioned drawbacks, however, their design is not possible, because To ensure the necessary working efforts, so large overall dimensions of the electromagnet are required that installing it near the shaft shaft is practically impossible.

Кроме того, известны электронно-механические муфты регулирования момента начала впрыскивания топлива с упомянутым выше шлицевым исполнительным механизмом, где в качестве привода используется электродвигатель постоянного тока [3] (прототип).In addition, there are known electronic-mechanical couplings for controlling the instant of fuel injection with the aforementioned splined actuator, where a DC motor is used as a drive [3] (prototype).

Недостатками данной конструкции являются неудачная компоновка, в которой электродвигатель и понижающий редуктор расположены обособленно от исполнительного механизма, и недостаточная точность установки углового положения кулачкового вала ТНВД относительно коленчатого вала дизеля вследствие весьма длинной кинематической цепи от электродвигателя до исполнительного механизма.The disadvantages of this design are the poor arrangement in which the electric motor and the reduction gear are located separately from the actuator, and the insufficient accuracy of setting the angular position of the camshaft of the injection pump relative to the diesel crankshaft due to the very long kinematic chain from the electric motor to the actuator.

Таким образом, взятая за прототип электронно-механическая муфта регулирования момента начала впрыскивания топлива имеет корпус, кинематически соединенную с коленчатым валом дизеля ведущую полумуфту с прямыми шлицами, жестко связанную с кулачковым валом топливного насоса высокого давления ведомую полумуфту с косыми шлицами и установленную с возможностью осевого перемещения подпружиненную втулку, связанную с ведущей и ведомой полумуфтами соответственно через прямые и косые шлицы, электродвигатель постоянного тока, механически связанный с понижающим редуктором и электрически связанный с электронным блоком управления.Thus, the electronic-mechanical coupling for regulating the moment of the beginning of fuel injection, taken as a prototype, has a housing kinematically connected to the diesel crankshaft with a direct coupling half, rigidly connected to the camshaft of the high-pressure fuel pump with a driven coupling half with oblique slots and mounted with axial movement a spring-loaded sleeve connected to the leading and driven half-couplings, respectively, through straight and oblique splines, a DC motor, mechanically connected with a reduction gear and electrically connected to the electronic control unit.

Однако чересчур длинная кинематическая цепь, соединяющая электродвигатель постоянного тока с исполнительным шлицевым механизмом, уменьшает точность позиционирования одной полумуфты относительно другой в условиях быстропеременной и ударной нагрузки валопровода и увеличивает габаритные размеры компоновки электронно-механической муфты.However, an excessively long kinematic chain connecting a DC motor with an actuating splined mechanism reduces the accuracy of positioning one coupling half relative to the other under conditions of quick-varying and shock loading of the shaft line and increases the overall dimensions of the layout of the electronic-mechanical coupling.

Предлагаемая электронно-механическая муфта дополнительно снабжена датчиком положения коленчатого вала дизеля, установленным в корпусе над колесом-отметчиком, жестко связанным с ведущей полумуфтой, датчиком положения кулачкового вала топливного насоса высокого давления, установленным в корпусе над вторым колесом-отметчиком, жестко посаженным на кулачковый вал топливного насоса высокого давления, причем понижающий редуктор выполнен в виде червячной передачи, червячное колесо которого установлено коаксиально с кулачковым валом топливного насоса высокого давления и жестко связано с двумя торцовыми глобоидальными кулачками, находящимися в постоянном контакте с двумя роликами, шарнирно закрепленными в вильчатом рычаге, поворотно установленном в корпусе, подпружиненными через втулку и упорный подшипник.The proposed electronic-mechanical coupling is additionally equipped with a diesel crankshaft position sensor mounted in the housing above the marker wheel, rigidly connected to the drive coupling half, a camshaft position sensor of the high pressure fuel pump, mounted in the housing above the second marker wheel, rigidly mounted on the cam shaft a high pressure fuel pump, wherein the reduction gear is made in the form of a worm gear, the worm wheel of which is mounted coaxially with the camshaft vnogo high pressure pump and rigidly connected with two end caps globoid cams are in constant contact with the two rollers pivotally secured to the forked lever, pivotally mounted in the housing, spring-loaded through the sleeve and thrust bearing.

Кроме того, в качестве электродвигателя постоянного тока может быть использован вентильный электродвигатель.In addition, a valve motor may be used as a direct current electric motor.

В этом заключаются существенные отличия изобретения от прототипа.This is a significant difference between the invention and the prototype.

Кинематическая схема электронно-механической муфты регулирования момента начала впрыскивания топлива изображена на фиг.1, схема соединения электродвигателя с червяком и с электронным блоком управления - на фиг.2, установка датчиков - на фиг.3 и 4.The kinematic diagram of the electronic-mechanical coupling for controlling the moment of fuel injection start is shown in FIG. 1, the connection diagram of the electric motor with the worm and the electronic control unit is shown in FIG. 2, the sensors are installed in FIGS. 3 and 4.

Электронно-механическая муфта состоит из следующих основных элементов: корпуса 1 (фиг.1), в котором на подшипнике 2 установлена ведущая полумуфта 3 с прямыми шлицами 4, кинематически соединенная с коленчатым валом, ведомой полумуфтой 5 с косыми шлицами 6, жестко установленной на кулачковом валу 7 ТНВД 8 и связанной через шлицы 4 и 6 втулки 9, установленной с возвозможностью осевого перемещения, с ведущей полумуфтой 3, причем втулка 9 прижата пружиной 10 через упорный подшипник 11 и ролики 12 к торцовым глобоидальным кулачкам 13, выполненным за одно целое с червячным колесом 14, установленным на радиальных подшипниках 15 на кулачковый вал 7 и опирающимся через упорный подшипник 16 на корпус 1, червяк 17 (фиг.2) червячного редуктора жестко связан с электродвигателем 18 постоянного тока, электрически соединенным с электронным блоком управления 19. Ролики 12 шарнирно установлены в вильчатом рычаге 20, шарнирно установленном в корпусе 1. Датчик 21 (фиг.3) положения коленчатого вала дизеля, электрически связанный с электронным блоком управления 19, установлен в корпусе 1 над колесом-отметчиком 22, выполненным за одно целое с ведущей полумуфтой 3, а датчик 23 (фиг.4) положения кулачкового вала 7 также установлен в корпусе 1 над колесом-отметчиком 24, жестко установленным на кулачковом валу 7 ТНВД 8.The electronic-mechanical coupling consists of the following main elements: housing 1 (Fig. 1), in which a leading coupling half 3 with straight splines 4 is mounted on the bearing 2, kinematically connected to the crankshaft, a driven coupling half 5 with oblique splines 6, rigidly mounted on the cam the shaft 7 of the injection pump 8 and connected through the slots 4 and 6 of the sleeve 9, mounted with the possibility of axial movement, with the leading coupling 3, and the sleeve 9 is pressed by the spring 10 through the thrust bearing 11 and the rollers 12 to the end globoidal cams 13, made for one whole e with the worm wheel 14 mounted on the radial bearings 15 on the cam shaft 7 and resting through the thrust bearing 16 on the housing 1, the worm 17 (FIG. 2) of the worm gearbox is rigidly connected to a DC motor 18, electrically connected to the electronic control unit 19. The rollers 12 are pivotally mounted in the fork arm 20, pivotally mounted in the housing 1. The sensor 21 (Fig.3) of the position of the crankshaft of the diesel engine, electrically connected to the electronic control unit 19, is installed in the housing 1 above the wheel-marker 22, made m integrally with the driving coupling half 3, while sensor 23 (Figure 4) position of the cam shaft 7 is also mounted in the housing 1 above the wheel-timer 24 fixedly mounted on the cam shaft 7 pump 8.

Муфта работает следующим образом. Электронный блок управления 19 в результате анализа сигналов с датчиков 21 и 23 о взаимном угловом положении коленчатого и кулачкового валов и с датчиков режимных параметров дизеля и окружающей среды вырабатывает управляющий сигнал для привода электродвигателя 18, который начинает вращаться совместно с червяком 17 и поворачивает червячное колесо 14. Кулачки 13 воздействуют на ролики 12, которые поворачиваются совместно с рычагом 20 по часовой стрелке или против нее и через упорный подшипник 11 перемещают вправо или влево втулку 9, сжимая или разжимая пружину 10 и поворачивая ведомую полумуфту 5, а вместе с ней и кулачковый вал 7 до тех пор, пока последний не займет угловое положение, соответствующее теоретически необходимому, определяемое согласно алгоритмам электронного блока управления.The coupling operates as follows. The electronic control unit 19 as a result of the analysis of signals from sensors 21 and 23 about the relative angular position of the crankshaft and camshafts and from the sensors of the operating parameters of the diesel engine and the environment, generates a control signal for driving the electric motor 18, which begins to rotate together with the worm 17 and rotates the worm wheel 14 The cams 13 act on the rollers 12, which rotate together with the lever 20 clockwise or against it and, through the thrust bearing 11, move the sleeve 9 to the right or left, compressing or releasing May spring 10 and rotating the driven clutch half 5, and with it the cam shaft 7 as long as the latter does not take an angular position corresponding to the theoretically necessary, determined according to the electronic control unit algorithms.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения следует искать за счет уменьшения вредных выбросов в окружающую среду, так как более точное регулирование момента начала подачи топлива, особенно в зависимости от нагрузки дизеля, позволит более точно начать впрыск топлива и осуществить более полное его сгорание, что положительно влияет и на уменьшение расхода топлива.The economic effect of the implementation of the present invention should be sought by reducing harmful emissions into the environment, since more precise control of the moment the fuel starts, especially depending on the load of the diesel engine, will allow more accurate fuel injection and more complete combustion, which positively affects and to reduce fuel consumption.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. A.c. №808678 СССР. Муфта автоматического изменения угла опережения впрыска топлива /А.С.Лышевский, Ю.Г.Ватлин, В.А.Брагинец // Бюллетень изобретений. - 1981. - №8.1. A.c. No. 808678 of the USSR. Clutch for automatic change of the fuel injection advance angle / A.S. Lyshevsky, Yu.G. Vatlin, V.A. Braginets // Bulletin of inventions. - 1981. - No. 8.

2. RU №2160375 С2, М. кл. F 02 D 1/12, F 02 М 59/20. Гидромеханическая муфта изменения угла опережения впрыска /Гусев Б.П., Гусев П.Б. // - 2000.2. RU No. 2160375 C2, M. cl. F 02 D 1/12, F 02 M 59/20. Hydromechanical coupling for changing the injection advance angle / Gusev B.P., Gusev P.B. // - 2000.

3. А.с. №1379487 СССР. Муфта автоматического изменения угла опережения впрыска топлива /В.В.Курманов, В.Р.Лаптев, С.Б.Усков, Г.А.Азатьян, В.В.Еремеев // Бюллетень изобретений. - 1988. - №9 (прототип).3. A.S. No. 1379487 of the USSR. Coupling for automatic change of the fuel injection advance angle / V.V. Kurmanov, V.R. Laptev, S. B. Uskov, G. A. Azatyan, V. V. Eremeev // Bulletin of inventions. - 1988. - No. 9 (prototype).

Claims (2)

1. Электронно-механическая муфта регулирования момента начала впрыскивания топлива, содержащая корпус, кинематически соединенную с коленчатым валом дизеля ведущую полумуфту с прямыми шлицами, жестко связанную с кулачковым валом топливного насоса высокого давления ведомую полумуфту с косыми шлицами и установленную с возможностью осевого перемещения подпружиненную втулку, связанную с ведущей и ведомой полумуфтами соответственно через прямые и косые шлицы, электродвигатель постоянного тока, механически связанный с понижающим редуктором и электрически связанный с электронным блоком управления, отличающаяся тем, что муфта дополнительно снабжена датчиком положения коленчатого вала дизеля, установленным в корпусе над колесом-отметчиком, жестко связанным с ведущей полумуфтой, датчиком положения кулачкового вала топливного насоса высокого давления, установленным в корпусе над вторым колесом-отметчиком, жестко посаженным на кулачковый вал топливного насоса высокого давления, причем понижающий редуктор выполнен в виде червячной передачи, червячное колесо которого установлено коаксиально с кулачковым валом топливного насоса высокого давления и жестко связано с двумя торцовыми глобоидальными кулачками, находящимися в постоянном контакте с двумя роликами, шарнирно закрепленными в вильчатом рычаге, поворотно установленном в корпусе, подпружиненными через втулку и упорный подшипник.1. An electronic-mechanical coupling for controlling the moment of the start of fuel injection, comprising a housing kinematically connected to the diesel engine crankshaft with a straight spline, rigidly connected to the camshaft of the high pressure fuel pump, a driven half-clutch with oblique splines and a spring-loaded sleeve mounted axially movable connected to the leading and driven half-couplings, respectively, through direct and oblique splines, a DC motor, mechanically connected to a reduction gear ohm and electrically connected to the electronic control unit, characterized in that the clutch is additionally equipped with a diesel crankshaft position sensor mounted in the housing above the wheel-marker, rigidly connected to the driving coupling half, the camshaft position sensor of the high pressure fuel pump mounted in the housing above the second a marker wheel firmly mounted on the camshaft of the high-pressure fuel pump, the reduction gear being made in the form of a worm gear, the worm gear of which Credited coaxially with the cam shaft of the high pressure fuel pump and rigidly connected with two end caps globoid cams are in constant contact with the two rollers pivotally secured to the forked lever, pivotally mounted in the housing, spring-loaded through the sleeve and thrust bearing. 2. Электронно-механическая муфта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электродвигателя постоянного тока использован вентильный электродвигатель.2. The electronic-mechanical coupling according to claim 1, characterized in that a valve electric motor is used as a direct current electric motor.
RU2002122447/06A 2002-08-19 2002-08-19 Fuel injection control electronic-mechanical clutch RU2233992C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122447/06A RU2233992C2 (en) 2002-08-19 2002-08-19 Fuel injection control electronic-mechanical clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122447/06A RU2233992C2 (en) 2002-08-19 2002-08-19 Fuel injection control electronic-mechanical clutch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002122447A RU2002122447A (en) 2004-03-10
RU2233992C2 true RU2233992C2 (en) 2004-08-10

Family

ID=33412821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002122447/06A RU2233992C2 (en) 2002-08-19 2002-08-19 Fuel injection control electronic-mechanical clutch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233992C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219165U1 (en) * 2023-03-21 2023-06-30 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации ADVANCED FUEL INJECTION ACTUATOR

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114294219B (en) * 2022-01-10 2023-04-25 东北石油大学 Intermittent oil extraction screw pump ground hydraulic driving device
CN117450415B (en) * 2023-12-25 2024-03-05 山东康达精密机械制造有限公司 Speed regulator for fuel injection pump of diesel engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219165U1 (en) * 2023-03-21 2023-06-30 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации ADVANCED FUEL INJECTION ACTUATOR

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002122447A (en) 2004-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4776447B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
US9482161B2 (en) Actuator of link mechanism for internal combustion engine and actuator for variable compression ratio mechanism
US6575128B2 (en) Variable-valve-actuation apparatus for internal combustion engine
US7789051B2 (en) Variable valve actuating apparatus for internal combustion engine
WO2011023525A1 (en) Valve train with variable cam phaser
CN101255823A (en) Internal combustion engine with gas exchange valve deactivation
CN102042094A (en) Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system
KR20020084106A (en) Fuel injection pump
JPH0547309U (en) Valve timing control device for internal combustion engine
US5809954A (en) Fuel injection timing system for unit injectors
JP2012251483A (en) Variable valve gear of internal combustion engine and start control apparatus of internal combustion engine
RU2233992C2 (en) Fuel injection control electronic-mechanical clutch
US7743749B1 (en) Fuel pump drive system
JP3476822B2 (en) Injection pump for diesel engine
US20080163836A1 (en) Camshaft phaser having dual counter-threaded helical mechanisms
MXPA06013806A (en) Clutch.
JPS6343397Y2 (en)
US7753019B2 (en) Phase adjusting device
CN109630282B (en) Engine oil supply advance angle electric control adjusting device
US7017541B2 (en) Driving apparatus and valve lift adjusting apparatus using the same
JPH03512Y2 (en)
CN110966087B (en) Eccentric shaft drive mechanism and variable compression ratio mechanism
RU219165U1 (en) ADVANCED FUEL INJECTION ACTUATOR
US11162392B2 (en) Valve operating device, in particular for an internal combustion engine
JPS6018600Y2 (en) Variable timing adjustment device for internal combustion engines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070820