[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine luftverdichtende,
selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem auf der Antriebsseite angeordneten Einspritzzeitpunktversteller,
bestehend aus einer Antriebseinrichtung, dem Primärteil, aus einer Abtriebseinrichtung,
dem mit der
Einspritzpumpennockenwelle verbundenen Sekundärteil, und aus einem das Primär- und
Sekundärteil angular beweglich verbindenden Ubertragungselement, das die Drehmomentenübertragung
mit einer von den
Motorparametern gesteuerten veränderlichen Winkelstellung des Primär- zum Sekundärteil
vorsieht.
[0002] Eine derart gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit
Einspritzzeitpunktversteller ist bekannt und wird bereits seit längerem von z. B. der
Firma Bosch gebaut (Bosch Techn. Unterrichtungen Einspritzausrürstung für Dieselmotoren
Einspritzpumpen PE und PS). Hierbei wird ein
Einspritzzeitpunktversteller mit Fliehgewichten beschrieben. Derartige Einspritzzeitpunktversteller
sollen den Einspritzzeitpunkt nur in Abhängigket der Drehzahl der Brennkraftmaschine
bzw. der Drehzahl der Einspritzpumpennockenwelle verändern. Der Einspritzzeitpunktversteller
ist dabei auf das Ende der Einspritzpumpennockenwelle aufgesetzt und wird über sein
äußeres Gehäuse angetrieben. Das Primärteil ist demzufolge das angetriebene Gehäuse,
während das Sekundärteil von der inneren Nabe und einer sogenannten Verstellscheibe
verkörpert wird. Zwei Fliehgewichte, die sich über Federn an der
Verstellscheibe abstützen, bilden das Ubertragungselement. Ein zum Antrieb der Einspritzpumpe
eingeleitetes Drehmoment wird von dem Gehäuse ausgehend über die daran befestigten
Fliehgewichte und über die Federn an die Verstellscheibe und somit schließlich an
die Nabe weitergeleitet. Mit steigender Drehzahl wandern die Fliehgewichte nach außen
und verdrehen über Rollen die Verstellscheibe gegenüber dem Gehäuse gegen die Kraft
der Federn. Als nachteilig hat sich bei diesem Einspritzzeitpunktversteller herausgbestellt,
daß der Einspritzzeitpunkt nicht in eindeutiger Weise von der Drehzahl der Einspritzpumpennockenwelle
abhängig ist. Die angreifenden Antriebsmomente verändern die Stellung der Fliehgewichte
und so über die Stellung des Primär- zum Sekundärteil die Verstellung des Einspritzzeitpunktes.
Die Winkelverstellung ist mithin noch abhängig,yon Richtung und Größe der Antriebsmomente.
[0003] Es ist für ein gutes Betriebsverhalten heutiger schnellaufender Brennkraftmaschinen,
die vorzugsweise in Fahrzeuge eingebaut werden, wünschenswert, einen Einspritzzeitpunktversteller
bereitzustellen, der durch mehrere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine beeinflußbar
ist. So ist also nicht nur eine eindeutige Drehzahlabhängigkeit der Verstellung erwünscht,
sondern z. B. auch eine Lastabhängigkeit des Förderbeginnes oder eine Veränderung
des Einspritzzeitpunktes beim Kaltstart. Moderne Brennkraftmaschinen sind häufig mit
einer elektrischen Regeleinrichtung, beispielsweise einer Regelelektronik, ausgestattet,
die in der Lage ist, eine Vielzahl von diesen Betriebsparametern zu erfassen und alle
Hilfsaggregate zu steuern. Ein neuartiger Einspritzzeitpunktversteller sollte demgemäß
in einfacher Weise von einer Regelelektronik ansteuerbar sein.
[0004] Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es daher, einen separaten Einspritzzeitpunktversteller
vorzuschlagen, der die Vorgabegröße des Einspritzzeitpunktes einer elektrischen Regeleinrichtung
auf einfache Weise ohne Rückwirkung auf oder von den angreifenden Antriebsmomenten
in einen realen Verdrehwinkel der
Einspritzpumpennockenwelle im Verhältnis zum Antriebsteil, das im hier betrachteten
Fall im Endeffekt die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ist, umsetzt.
[0005] Diese Aufgabe wird von einem erfindungsgemäßen Einspritzzeitpunktversteller der in
Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
[0006] Für die vorteilhafte Anwendung eines erfindungsgemäßen Einspritzzeitpunktverstellers
ist eine steuernde elektrische Regeleinrichtung,nämlich eine Regelelektronik, sinnvolle
Voraussetzung. Die Regelelektronik erhält als Istwert ständig über eingebaute Impulsgeber
Informationen über die Drehzahl der Einspritzzeitpunktverstellerwelle und über die
Drehwinkelstellung des antreibenden zum angetriebenen Teil des Einspritzzeitpunktverstellers.
Aus noch anderen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, was beispielsweise die
Motortemperatur oder der Ladedruck sein können, die von geeigneten Gebern oder Meßfühlern
erfaßt werden, wird zusammen mit den gemessenen Istwerten einschließlich der Drehzahl,
über die interne Programmierung in der Regelelektronik ein elektrischer Sollwert für
die Drehwinkelstellung des Primär- zum Sekundärteil des Einspritzzeitpunktverstellers,
also für den Einspritzzeitpunkt der Einspritzpumpe, errechnet. Dieser Sollwert ist
demnach.mindestens drehzahlabhängig und leicht über die Regegelelektronik von mehreren
weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig zu machen. Dadurch kann
bei dem erfindungsgemäßen Einspritzzeitpunktversteller auf weitere mechanische oder
halbmechanische den Sollwert für den Einspritzzeitpunkt in Abhängigkeit von Betriebsparametern
der Brennkraftmaschine korrigierenden Einrichtungen in vorteilhafter Weise vollständig
verzichtet werden.
[0007] Gemäß der Erfindungsaufgabe soll der elektrische Sollwert des Einspritzzeitpunktes
auf möglichst einfache Weise in eine mechanische Verstellung des Drehwinkels des Primärzum
Sekundärteil umgesetzt werden. Grundsätzlich kann der Einspritzzeitpunktversteller
überall an der Brennkraftmaschine angeordnet sein.
Da jedoch das Primärteil von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und das Sekundärteil
die Einspritzpumpe antreiben soll, ist häufig eine Anordnung auf der Verlängerung
der Einspritzpumpenwellenachse vorgesehen. Der Antrieb des Primärteils ist insbesondere
mit Zahnrädern oder Zahnriemen denkbar. Bei dieser Antriebsart wird das Gehäuse des
Einspritzzeitpunktverstellers mit seinem Antrieb direkt an das Einspritzpumpengehäuse
angeflanscht. Die Übertragung des Drehmomentes vom Primär- zum sekundärteil des Einspritzzeitpunktverstellers
gewährleistet ein hydraulisch wirkendes Ubertragungselement, welches im wesentlichen
aus zwei gegeneinander arbeitenden Hydraulikstößel mit einem Hydraulikansteuerungsbolzen
besteht. Die Verwendung eines hydraulischen Ubertragungselementes ist gerade in Verbindung
mit dem Antrieb der Einspritzpumpe besonders sinnvoll. Im Betrieb entstehen im gesamten
Antriebssstrang der Einspritzpumpe starke Wechselmomente, die eine Art pulsierende
Bewegung zwischen Antriebs- und Abtriebsteil des
Einspritzzeitpunktverstel- lers erzeugen. Soll jetzt das Antriebsteil (primärteil)
gegenüber dem Abtriebsteil (Sekundärteil) verdreht werden, so ist es, wenn man diese
Wechselmomente geeignet ausnutzt, nicht nötig, entgegen dem Antriebsmoment der Einspritzpumpe
zu verstellen, d. h. bei Verwendung einer Hydraulik genügt die Bereitstellung eines
vergleichsweise geringen Hydraulikmitteldruckes, um die Verstellung durchzuführen.
Der Einspritzzeitpunktversteller entnimmt die zur Verstellung nötige Kraft nicht aus
der Hydraulik, sondern verstellt sich vorteilhafterweise selbstverstärkend mit der
Energie der Wechselmomente. Dadurch ist eine teure Hydraulikhochdruckpumpe überflüssig
und insbesondere die Verwendung des unter Druck stehenden Motoröls der Brennkraftmaschine
als Hydraulikdruckmittel nahegelegt. Eine Alternative hierzu bietet sich in der Verwendung
des Kraftstoffs der Brennkraftmaschine an; es sind im weiteren alle bekannten Hydraulikflüssigkeiten
möglich, wenn sie durch eine gesonderte Pumpe mit einem Hydraulikdruck auf einen im
Vergleich zu sonst üblichen Werten bei Hydrauliken eher niedrigeren Niveau versorgt
werden.
[0008] Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Einspritzzeitpunktverstellers nach den
Ansprüchen 2 bis 5 ist das Sekundärteil nabenförmig in das Primärteil, welches rad-
oder kranzförmig ausgeführt ist, eingefügt. Die gegeneinander arbeitenden Hydraulikstößel
sind in ihrer axialen Richtung gleitend aber druckmitteldicht in den Bohrungen gemäß
Anspruch 9 angeordnet. Dabei ist es günstig, wenn die
Hydraulikstößel möglichst tangential im sekundärteil liegen. Beide Hydraulikstößel
greifen mit ihren aus dem Sekundärteil herausragenden Enden in eine insbesondere halbkugel-
oder halbzylinderförmige Aussparung des Primärteils ein. Die Hydraulikstößel werden
von einem Hydralikansteuerungsbolzen im Zu- und/oder Abfluß geregelt. Der eine Hydraulikstößel
verdreht das Primärteil beim Betätigen in Uhrzeiger-, der andere in Gegenuhrzeigerrichtung;
die
Hydraulikstößel arbeiten gegeneinander. Die Wirkung eines Hydraulikstößels beruht auf
der Absteuerung des Druckes; d. h. ein Hydraulikstößel blockiert einerseits bei entsprechender
Stellung des
Hydraulikansteuerungsbol- zens den Hydraulikmittelabfluß und ist somit gegen Zusammenschieben
gesichert, also ist eine Verdrehung in dieser Richtung nicht möglich, während andererseits
bei entsprechend anderer Stellung des Hydraulikansteuerungsbolzens der Hydraulikmittelabfluß
geöffnet ist und so der Stößel in axialer Richtung zusammengedrückt werden kann. Prinzipiell
können die Hydraulikstößel auf dem ganzen Sekundärteil verteilt angeordnet sein, besonders
vorteilhaft ist, wenn sich beide HydraulikstöBel fast gegenüberliegen und der Hydraulikansteuerungsbolzen
wie nach Anspruch 10 sich zwischen den beiden Hydraulikstößeln befindet. Die Hydraulikmittelzu-
und abflußkankäle sind dann besonders kurz. Andererseits benötigt man gegenüber der
Anordnung im Mittelpunkt des Sekundärteils einen Wegumsetzer nach Anspruch 18, der
den Verschiebeweg des Hydraulikansteuerungsbolzens von der Mitte auf einen Radius
auf dem Sekundärteil überträgt.
[0009] Bevorzugt ist eine Ausbildung der Hydrauliksteuerung nach den Ansprüchen 16 und 18,
bei der der Hydraulikansteuerungsbolzen gleichzeitig die Zu- und Abflußkanäle beider
Stößel steuert. Es sind auch weitere Ausgestaltungen mit zwei getrennten
Hydraulikansteuerungsbolzen denkbar, die jeden Stößel einzeln ansteuern.
[0010] Eine Ausbildung der Erfindung mit einem Druckwegumsetzer nach Anspruch 19 setzt voraus,
daß die Regelelektronik über ein separates Steuergerät einen Vorgabedruck steuert.
Da es sich bei dem Einspritzzeitpunktversteller um einen geschlossenen Regelkreis
handelt, genügt grundsätzlich die Vorgabe eines von der Regelelektronik gesteuerten
Druckes in drei Stufen, nämlich dem Druck entsprechend einer Verschiebung des Hydraulikansteuerungsbolzens
in der einen Richtung, dem Druck entsprechend der Ruhelage des Hydraulikansteuerungsbolzens
und dem Druck entsprechend der Verschiebung des Hydraulikansteuerungsbolzens in der
anderen Richtung. Ein erfindungsgemäßer Einspritzzeitpunktversteller kann auch mit
einem andersartigen Steuerglied, welches den
Hydraulikansteuerungsbolzen betätigt, ausgeführt sein; insbesondere ist hier an eine
elektrisches, direkt von der Regeleinrichtung betätigtes, Steuerorgan gedacht.
[0011] Im übrigen sei noch angemerkt, daß das Übertragungselement ebenfalls aus einer Mehrzahl
von gegeneinander wirkenden BydraulikstöBeln, die jeweils einzelnen und/oder paarweise
von einem oder insgesamt von einem Hydraulikansteuerungsbolzen gesteuert werden, bestehen
kann.
[0012] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der einzelenen Romponenten eines erfindungsgemäßen
Einspritzzeitpunktverstellers;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzzeitpuntkverstellers
(nach der Linie II-II in Fig. 3);
Fig. 3 einen zu dem in Fig. 2 senkrecht stehenden Schnitt durch das Sekundärteil desselben
Ausführungsbeispiel (nach der Linie III-III in Fig. 2);
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Sekundärteil desselben Ausführungsbeispiels in
der Ebene des Hydraulikstö-Bels und des Hydraulikansteuerungsbolzen.
[0013] In Fig. 1 sind schematisch die einzelenen Komponenten eines erfindungsgemäßen Einspritzzeitpunktverstellers
dargestellt, wobei Pfeile die Wirkverbindung zwischen diesen andeuten. Der Einspritzzeitpunktversteller
ist mit dem Sekundärteil 5 auf der Einspritzpumpennockenwelle 6 direkt angeordnet.
Ein Zahnscheibe 7 ist wiederum mit dem Sekundärteil 5 fest verbunden. Auf diesem nabenförmig
ausgebildeten Sekundärteil 5 ist das Primärteil in axialer Richtung vom Sekundärteil
geführt, angular jedoch beweglich, angeordnet. Die
Einspritzpumpennockenwelle 6 wird über das Primärteil 4, welches als Zahnkranz ausgeführt
ist, angetrieben. Sowohl auf dem Zahnkranz des Primärteils 4 als auch auf der Zahnscheibe
7 ist je eine Markierung angebracht. Die elektrischen Impulsgeber 8 und 9 registrieren
jeden Vorbeilauf der Markierungen und senden dabei einen elektrischen Impuls an die
Regelelektronik 1. Durch diese Impulse besitzt die Regelelektronik 1 sowohl Informationen
über die Drehzahl der Einspritzpumpennockenwelle 6, als auch Informationen über den
exakten momentanen
Verdrehwin- kel des primär- zum Sekundärteil des Einspritzzeitpunktverstellers. Die
drei in die Regelelektronik 1 hineinführenden Pfeile sollen weitere Betriebsparameter
der Brennkraftmaschine andeuten, die durch geeignete Geber und/oder Meßfühler zu elektrischen
Größen umgewandelt worden sind. Die Regelelektronik 1 verarbeitet alle eingehenden
Größen zu einem elektrischen Sollwert des Verdrehwinkels des
Pri- mär- zum Sekundärteil, d. h. zu einem Sollwert des Einspritzzeitpunktes. Dieses
elektrische Signal muß in einen proportionalen, rückführungsfreien Verstellweg umgesetzt
werden. Das geschieht bei einem erfindungsgemäßen Einspritzzeitpuntkversteller in
zwei Stufen. Das elektrische Signal wird zuerst mit Hilfe der Einrichtung 2 in einen
hydraulischen oder pneumatischen, proportionalen Druck umgesetzt. Eine bekannte Membrandruckdose
3 wandelt diesen Druck danach in den geforderten Stellweg, der dem elektrischen Sollwert
entspricht, um. Der Stellweg führt zu einer Veränderung der Drehwinkelstellung des
Primär- zum Sekundärteil, womit der Regelkreis des
Einspritzzeitpunktver- stellers über die Rückkopplung an den Impulsgebern 8 und 9 geschlossen
ist.
[0014] In Fig. 2 ist ein Querschnit durch einen erfindungsgemäßen Einspritzzeitpunkversteller
gezeigt. Die Einspritzpumpennockenwelle 6 ist radial in dem Lager 14 sowie axial durch
den Lagerring 13 geführt. Auf dem Ende der Einspritzpumpennockenwelle 6 ist das Sekundärteil
5 mit den Schrauben 19 festgeschraubt. Das zahnkranzförmige Primärteil 4 sitzt auf
dem Sekundärteil 5 und wird durch die ringförmigen Scheiben 15 in axialer Richtung
auf diesem geführt. Mit dem Gehäuse der Einspritzpumpe 11 ist das Gehäuse des Einspritzzeitpunktverstellers
10 verbunden. In dem Gehäuse 10 sind die ortsfesten Sensoren 8 und 9, welche die elektrischen
Impulse für die Drehzahl des primär- und Sekundärteils an die Regelelektronik 1 leiten,
angeordnet. Die Markierung auf dem Primärteil 4 ist dabei insbesondere so vorgesehen,
daß der Sensor 8 den elektrischen Impuls gerade dann abgibt, wenn sich der Kolben
einer Brenneinheit der Brennkraftmaschine im oberen Totpunkt befindet; während die
Markierung für das Sekundärteil 5 auf der Zahnscheibe 7 so liegt, daß der Sensor 9
den elektrischen Impuls zu Beginn des Einspritzens in dieselbe Brenneinheit der Brennkraftmaschine
abgibt. Von der Einrichtung 2 wird ein gesteuerter Druck in den Druckwegumsetzer 3
geben. Der Druckwegumsetzer 3 ist mit einem Stellglied, welches auf der Achse 12 des
Einspritzzeitpunkterstellers angeordnet ist, versehen, das einen Verschiebe- oder
Stellweg auf eben dieser Achse 12 ausführt und dabei die Ubertragungslasche 22 betätigt.
Diese Ubertragungslasche 22 ist eine Ausbildung des Zahnkranzes 7 und mit diesem durch
die Schrauben 20 zusammen mit der axialen Führung des primärteils 4 an das Sekundärteil
5 fest verschraubt. Der von der Rotation des Sekundärteils auf der Achse 12 liegenden
unabhängigen Verschiebeweg wird durch die Lasche 22 in einen mitrotierenden Verschiebeweg
für den Hydraulikansteuerungsbolzen 23 umgesetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist
der erwähnte Druckwegumsetzer 3 als Teil des Gehäuses 10 ausgebildet, es wäre jedoch
auch eine vom Einspritzzeitpunktversteller getrennte Bauart denkbar.
[0015] Fig. 3 zeigt das Ubertragungselement im wesentlichen bestehend aus den Hydraulikstößeln
24 und dem Hydraulikansteuerungsbolzen 23 in einem Schnitt durch das Sekundärteil.
Die Hydraulikmittelzuführung erfolgt, wie in Fig. 2 gezeigt, durch eine Hohlbohrung
in der Einspritzpumpennockenwelle 6 und durch eine Radialbohrung 16 einen ringförmigen
Raum 17. Von diesem ringförmigen Hohlraum 17, jetzt in
Fig. 3 zu erkennen, führt eine radiale Bohrung 18 zu dem Hydraulikansteuerungsbolzen
23. Die HydraulikstöBel 24 sind möglichst tangential in Bohrungen in dem Sekundärteil
5 angeordnet. Dabei sind sie in der Lage, in ihrer axialen Richtung zu gleiten. Beide
Hydraulikstößel 24 stützen sich mit ihrem aus dem Sekundärteil herausragenden Ende
in entsprechenden halbkugelförmigen Aussparungen des Primärteils 4 ab. Es ist dabei
zu beachten, daß, durch die tangentiale Anordnung bedingt, die Richtung der Verdrehung
des Primär- zum Sekundärteil von den beiden Stößeln infolge der Abstützung einander
entgegengesetzt gerichtet ist.
[0016] In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das Sekundärteil in der Ebene des Hydraulikstößels
und des Hydraulikansteuerungsbolzens dargestellt. Dabei ist der Hydraulikansteuerungsbolzen
in seiner Ruhelage gezeigt. Die ölzuführung 18 ist als unsichtbare Kante hinter dem
Hydraulikansteuerungsbolzen zu erkennen. In den Zuführungskanälen 27 zu den Druckräumen
unterhalb der Hydraulikstößel 24 ist pro Stößel ein Rückschlagventil 25 eingefügt.
Die Abflußkanäle 28 von den Druckräumen sind als einfache Bohrungen ausgebildet. Der
Ansteuerungsbolzen 23 weist eine Feder 26, die eine Gegenkraft zu der Verschiebekraft
der Lasche 22 erzeugt, auf. Der Hydraulikansteuerungsbolzen ist so angeordnet, daß
die
Zuflußöffnungen zu den Zuführungskanälen 27 für das Hydraulikdruckmittel, welches aus
der Zuführungsöffnung 18 gedrückt wird, halb geöffnet ist, während die Abflußöffnungen
28 durch den Hydraulikansteuerungsbolzen 23 vollständig verschlossen sind.
[0017] Die Wirkungsweise eines derartigen hydraulischen Einspritzzeitpunktverstellers beruht
auf den an der Einspritzpumpennockenwelle angreifenden Wechselmomente. Im Falle des,
wie in Fig. 4 gezeigten, in Ruhe befindlichen Hydraulikansteuerungsbolzens 23 sind
die Abflußkanäle 28 zu den Druckräumen unterhalb der HydraulikstöBel 24 gesperrt.
Das bedeutet, die Hydraulikstößel können sich in ihren Bohrungen nicht verschieben.
Da beide Stößel in eine andere Drehrichtung wirken, ist die Stellung des Sekundär-
zum Primärteil fixiert. Wird jetzt von der Regelelektronik eine Veränderung des Einspritzzeitpunktes
vorgegeben, so ändert sich der Druck in dem Druckwegumsetzer 3, so daß ein Verschiebeweg
auf der Einspritzzeitpunktver- stelle.rachse 12 ausgeführt wird. Dieser Verschiebeweg
setzt die Lasche 22 in einen Verschiebeweg für den mitrotierenden Hydraulikansteuerungsbolzen
23 um. Der verschobene Hydraulikansteuerungsbolzen 23 verschließt jetzt die Zuführung
zu einem Bolzen und gibt dabei den Abfluß zu demselben Bolzen frei. Das Hydraulikdruckmittel
kann an dem Hydraulikansteuerungsbolzen 23 vorbei seitlich in das Gehäuse 10 des Einspritzzeitpunktverstellers
ablaufen. Gleichzeitig wird der Zufluß zu dem anderen HydraulikstöBel 24 ganz geöffnet,
sowie der Abfluß desselben Hydraulikstößels weiterhin geschlossen gehalten. Die Wechselmomente
drücken das Hydraulikdruckmittel aus dem ersten Zylinder heraus, während sich der
zweite Zylinder über das Rückschlagventil immer mehr auffüllen kann. Dies bedingt
eine Verstellung des verdrehwinkels des Primär- zum Sekundärteil in der Richtung,
in der der zweite Stößel wirkt. Die Verstellung wird solange fortgesetzt, bis über
die Sensoren 8 und 9 das Erreichen des vorgegebenen Sollwertes gemeldet wird. Die
Regelelektronik 1 gibt dann über den Druckwegumsetzer 3 wieder einen der Ruhestellung
des Hydraulikansteuerungsbolzens 23 entsprechenden Verschiebeweg der Lasche 22 vor.
Ist der Hydraulikansteuerungsbolzen 23 in seiner Ruhestellung, wie in Fig. 4 gezeigt,
zurückgekehrt, so bleibt die neue Drehwinkelstellung des Primär- zum Sekundärteil
fixiert.
[0018] Eine Änderung der Drehwinkelstellung des Sekundär- zum Primärteil in anderer Richtung,
ist durch eine genau umgekehrte Ansteuerung des Hydraulikansteuerungsbolzens 23 erreichbar.
1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine
mit einem auf der Antriebsseite angeordneten Einspritzzeitpunktverstel- ler, bestehend aus einer Antriebseinrichtung, dem Primärteil
(4), aus einer Abtriebseinrichtung, dem mit der Einspritzpumpennockenwelle (6) verbundenen
Sekundärteil (5), und aus einem das Primär- (4) und Sekundärteil (5) angular beweglich
verbindenden Ubertragungselement, das die Drehmomentenübertragung mit einer von den
Motorparametern gesteuerten veränderlichen Winkelstellung des Primär- (4) zum Sekundärteil
(5) vorsieht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelstellung des Primär- (4) zum Sekundärteil
(5) durch zwei elektrische Impulsgeber erfaßbar ist und zumindest diese Impulse von
einer elektrischen Regeleinrichtung, beispielsweise einer Regelelektronik (1), die auch noch weitere Motorparameter oder Motorvorgabegrößen berücksichtigen
kann, zu einer Drehwinkelstellungsvorgabegröße für das Ubertragungselement verarbeitbar sind, sowie
daß das Ubertragungselement zumindest eine in beiden Drehwinkelrichtungen das Sekundärteil
(5) zum Primärteil (4) verdrehende hydraulische Verstellvorrichtung aufweist.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ubertragungselement im wesentlichen mindestens aus einem Hydraulikansteuerungsbol- zen (23), der die Zu- (27) und/oder Abflußöffnungen (28)
für das Druckmittel der verstellvorrichtung beherrscht, aus einem den- oder dieselben
betätigenden Mechanismus und aus zwei Hydraulikstößeln (24) mit Rückschlagventilen
(25) besteht, wobei der eine Hydraulikstößel (24) die Veränderung der Drehwinkelstellung im Uhrzeigersinn und der
andere Hydraulikstößel (24) im Gegenuhrzeigersinn bewirkt.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Steuerungsimpulse der Regelelektronik (1) von außen durch einen
an sich bekannten Wegumsetzer entweder direkt oder mit einem zwischengeschalteten
Druck-Wegumsetzer in einem auf der Einspritzzeitpunktverstellerachse (12) liegenden,
den Hydraulikansteuerungsbolzen (23) über einen Mechanismus betätigenden, proportionalen
Verschiebeweg eines Steuergliedes umsetzbar sind.
4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (5) nabenförmig in das Primärteil (4)
eingepaßt ist und dieses in axialer Richtung führt.
5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (4) als anzutreibendes Zahnrad oder auch
Zahnkranz ausgeführt ist.
6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Impulse, welche die Drehwinkelstellung
des Primär- (4) zum Sekundärteil (5) ermitteln, durch für Primär- (4) und Sekundärteil
(5) je einer mitumlaufenden Markierung, die von je einem gehäusefesten Sensor (8,
9), beispielsweise einem Elektromagneten, erfaßt werden, erzeugbar sind.
7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung des Primärteils (4) den Zeitpunkt, bei
dem sich ein Arbeitskolben der Brennkraftmaschine im oberen Totpunkt befindet, und
die Markierung des Sekundärteils (5) den Zeitpunkt, bei dem der Einspritzbeginn in
derselben Arbeitseinheit der Brennkraftmaschine liegt, angibt.
8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gegeneinander arbeitenden Hydraulikstößel (24)
mit dem dazugehörigen Hydraulikansteuerungsbolzen (23) in das Sekundärteil (5) eingefügt
sind.
9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikstößel (24) in je einer voneinander getrennten
tangentialen Bohrung, welche beide auf einer gedachten durch das Sekundärteil führenden
Sekante oder auch auf zwei verschiedenen Sekanten liegen, gleitend gelagert sind.
10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sekanten sich innerhalb des Sekundärteils (5) schneiden
und der Hydraulikansteuerungsbolzen (23) in dem Winkelbereich des Sekundärteils, der
zwischen den beiden Bohrungen für die Hydraulikstößel (24) verbleibt, auf einem Radius
parallel zur Einspritzzeitpunktverstellerachse (12) angeordnet ist.
11. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sekanten sich außerhalb des Sekundärteiles (5) schneiden und
der Hydraulikansteuerungsbolzen (23) in dem den Bohrungen für die Hydraulikstößel (24)
gegenüberliegenden Teil des Sekundärteils (5) auf einem Radius parallel zur Einspritzzeitpunktverstellerachse
(12) angeordnet ist.
12. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikansteuerungsbolzen (23) in der Mitte des
Sekundärteils (5) angeordnet ist.
13. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (25) in den Zuführungskanälen (27)
für das Druckmittel eingefügt sind.
14. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikmittelzuführung zum Hydraulikansteuerungsbolzen
(23) über Hohlbohrungen in der Einspritzpumpenockenwelle (16) und im Sekundärteil
(18) erfolgt.
15. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Hydraulikstößel (24) mit dem aus den Bohrungen
im Sekundärteil (5) herausragenden Ende in je einer Aussparung im Primärteil (4) sich
an diesem abstützen.
16. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikansteuerungsbolzen (23) in der Ruhelage die
Abflußöffnungen (28) für die Hydraulikflüssigkeit beider Hydraulikstößel (24) verschließt
und die Zuflußöffnungen (27) öffnet.
17. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikansteuerungsbolzen (23) bei Verschiebung
in Richtung der Einspritzpumpe die Zuflußöffnung (27) eines Hydraulikstößels (24)
schließt und die Abflußöffnung (28) desselben Hydraulikstößels (24) öffnet, sowie
gleichzeitig die Zuflußöffnung (27) des anderen gegenüberliegenden Hydraulikstößels
(24) öffnet und den dazugehörigen Abfluß (28) verschließt und umgekehrt.
18. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der axiale Verschiebeweg des Hydraulikansteuerungsbolzens (23) über eine mitrotierende
mit dem Sekundärteil festverbundene, zungenförmige Blechlasche (22) in einen direkt
auf der Einspritzzeitpunktverstellerwellenachse (12) liegenden, drehunabhängigen Verschiebeweg
umsetzbar ist.
19. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß den Verschiebeweg auf der Einspritzzeitpunktverstel- lerachse (12) zum Betätigen des Hydraulikansteuerungsbolzens
(23) ein Steuerglied, das von einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel über
einen druckdosenartigen Hohlraum (3) in oder am Gehäuse (10) des Einspritzzeitpunktverstellers
antreibbar ist, ausführt, indem die Regelelektronik (1) den Druck des Druckmittels
durch ein Steuergerät regelt.
20. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Hydraulik an den Schmierölkreislauf der
Brennkraftmaschine angeschlossen ist.