[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für die Verstellung des Einspritzzeitpunktes
und/oder der Fördermenge einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit
Merkmalen der im Oberbegriff der Ansprüche l und 2 angegebenen Art.
[0002] Eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP 00 69 lll Bl bekannt.
Der dort vorgesehene Federkraftspeicher dient dabei folgendem Zweck:
Wenn vom Mikroprozessor ein Stellschritt ausgelöst wird, der zeitlich mit einem Fördervorgang
der Einspritzpumpe zusammenfällt, dann ist die Verstellung der Regelstange zunächst
blockiert, jedoch nimmt der Kraftspeicher einen oder mehrere Schritte des elektrischen
Stellmotors quasi als Puffer vorübergehend auf und gibt diese zwischengespeicherten
Schritte bei Aufhebung der Blockierung der Regelstange an diese weiter, so daß dann
alle vom Schrittmotor vorgegebenen Stellschritte in eine entsprechende Einstellung
der Regelstange umgesetzt werden können. Darüber hinaus ist im Fall des Ausführungsbeispieles
gemäß Figur 2 als Sicherheitseinrichtung eine an eine hydraulische Steuereinrichtung
angeschlossene Rückstellfeder vorgesehen, mit der die Regelstange bei Bedarf aus
jeder beliebigen Einstellposition rasch in Nullfüllungsposition rückführbar ist.
Die bekannte Steuereinrichtung erweist sich jedoch in jeder Beziehung sowohl vom
Bauteil- als auch Platzbedarf her gesehen nicht nur, was die zuletzt genannte Sicherheitseinrichtung
, sondern auch die gesamte mechanische Stellschritt-Übertragungseinrichtung anbelangt,
als zu aufwendig.
[0003] Bei Steuereinrichtungen der eingangs genannten Art sind für die Beherrschung der
Schaltbefehle, die der Schrittmotor für eine entsprechende Einstellung der Regelstange
durchzuführen hat, Bezugssignale und Kontrollsignale erforderlich. Die Bezugssignale,
die dem Mikroprozessor als Führungsgröße zuführbar sind, werden in der Regel durch
bekannte Einrichtungen, z.B. Drehzahlgeber, die an der Kurbelwelle oder einer Nockenwelle
der Brennkraftmaschine angeordnet sind, geliefert. Auf Rückmeldungen, ob die vom Mikroprozessor
befehlsmäßig ausgegebenen Stellbefehle vom Schrittmotor in korrekter Weise durchgeführt
werden, wird in der Regel verzichtet. Letzteres deshalb, weil man bei Vorsehen eines
in die Übertragungsglieder zwischen Schrittmotor und Regelstange eingeschalteten
Federkraftspeichers davon ausgehen kann, daß von der Regelstange die gewünschte Position,
wenn auch möglicherweise mit geringem zeitlichen Verzug, eingenommen wird. Diese Vorraussetzung
gilt jedoch nur für eine in ihrer Bewegung insgesamt ungehinderte Regelstange. Fälle,
in denen die Regelstange, aus welchen Gründen auch immer, in irgend einer Form nicht
nur kurzfristig, sondern längerfristig blockiert ist, können so von der Steuereinrichtung
nicht erfaßt und daher nicht berücksichtigt werden. Auch dies erweist sich bei einer
Steuereinrichtung nach der EP 00 69 lll Bl als nachteilig.
[0004] Darüber hinaus ist jedoch aus der DE-OS 24 l7 77l schon eine wie der eingangs genannten
ähnliche Steuereinrichtung bekannt. Dort sind ein Schrittmotor, Bewegungsübertragungsglieder
zwischen diesem und der Regelstange, ferner eine Rückstellfeder, ein Schrittgeber
und ein Drehzahlgeber vorgesehen, welche Bauteile alle innerhalb eines geschlossenen
Gehäuses angeordnet sind, das an der Einspritzpumpe angeflanscht ist. Die besagten
Bauteile sind außerdem exakt auf den Typ der Einspritzpumpe abgestimmt, dem sie zugeordnet
sind. Außerdem kann der Rotor des dortigen Schrittmotors mit seiner Antriebswelle
praktisch nur eine relativ geringe Drehbewegung von maximal 90° durchführen, wegen
der dort offenbarten Bewegungsübertragungseinrichtung, um die Regelstange längs
ihres gesamten Hubes zu verstellen. Dies läßt nur eine relativ grobe Einstellung zu.
Die Kapselung der Bauteile in besagtem Gehäuse ist insofern nachteilig, als die darin
eingeschlossenen Bauteile, z.B. bei einem Defekt, nicht ohne weitestgehende und umständliche
Demontage des Gehäuses aus diesem entfernbar und durch andere Bauteile ersetzbar
sind. Dadurch, daß die Teile der Baugruppe exakt an einen Einspritzpumpentyp angepaßt
sind, ist eine Verwendung dieser Baugruppe bei anderen Einspritzpumpen und Typen praktisch
nicht möglich.
[0005] Es ist aus Sicht des Standes der Technik daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie auch Mittel für eine Bezugssignal-und
Kontrollsignallieferung aufweist, trotzdem äußerst wenig Platz an einer Einspritzpumpe
beansprucht und mit minimalem Aufwand auch an unterschiedliche Typen von Einspritzpumpen
anpaßbar sowie bei Defekten reparierbar ist.
[0006] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die in den Kennzeichen der Ansprüche l und
2 angegebene Ausgestaltung der Steuereinrichtung gelöst.
[0007] Durch die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Bauelemente der Steuereinrichtung
ergibt sich eine sehr kompakte Gesamtanordnung, die entweder komplett oder größtenteils
vormontiert außen an der Einspritzpumpe befestigbar ist. Je nach Ausführungsform können
mithin verschiedene Teile schon an der Einspritzpumpe, dort an deren Welle bzw. der
Regelstange angebracht sein, welche Einspritzpumpenteile als für diese Anbringung
entsprechend vorbereitet sind. Darüber hinaus ist aufgrund der Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Steuereinrichtung eine Anpassung derselben von den Bauteilen her
an unterschiedliche Typen von Einspritzpumpen mit minimalem Aufwand möglich. Für den
Fall, daß beispielsweise ein anderer Schrittmotor benötigt wird, kann der vorhandene
vom Gehäuse und abgebaut und an letzteres ein anderer angeflanscht werden. Für den
Fall, daß ein anderer Schrittgeber benötigt wird, wird der vorhandene vom Gehäuse
abgebaut und durch Anbau eines anderen ersetzt. Gleiches geschieht auch im Fall,
wenn ein anderer Drehzahlgeber oder ein anderes Untersetzungsgetriebe benötigt wird,
wobei das jeweilige Bauteil als solches ausgebaut bzw. abgebaut und durch ein entsprechend
anderes ersetzbar ist. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung erlaubt jederzeit auch
eine Umrüstung von fliehkraftregler betätigten Einspritzpumpen auf elektronisch-mechanisch
gesteuerte Einspritzpumpen, wobei aufgrund der vorstehend erwähnten Möglichkeiten
eine universelle Anpaßbarkeit an die Charakteristik der jeweiligen Einspritzpumpe
gegeben ist. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung erweist sich auch von der Logistik
her gesehen, insbesondere im Lager- und Servicebereich, insofern als sehr vorteilhaft,
weil eben eine Reihe von unterschiedlichen Bauteilen in einem einzigen Steuerblock
zusammengefaßt sind.
[0008] Nachstehend ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung beispielhaft anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur l in Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,
angebaut an eine Kraftstoffeinspritzpumpe,
Figur 2 einen Schnitt durch diese Steuereinrichtung entlang der in Figur 4 eingetragenen
Schnittlinie II-II,
Figur 3 in Vorderansicht die Steuereinrichtung gemäß Figur l als solche in Richtung
des Pfeiles III,
Figur 4 einen Schnitt durch diese Steuereinrichtung als solche entlang der in Figur
5 eingetragenen Schnittlinie IV-IV,
Figur 5 einen Schnitt durch diese in Anbaulage an der Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellte
Steuereinrichtung entlang der in Figur 3 eingetragenen Schnittlinie V-V,
Figur 6 einen Schnitt durch diese Steuereinrichtung entlang der Schnittlinie VI-VI
von Figur 2,
Figur 7 einen Schnitt durch diese Steuereinrichtung entlang der Linie VII-VII von
Figur 2,
Figur 8 einen Schnitt durch eine im Bereich des Drehzahlgebers alternative Steuereinrichtung,
Figur 9 in Explosionsdarstellung eine Teileanordnung der Steuereinrichtung nach Figur
l bis 8 vor deren Endmontage an der Kraftstoffeinspritzpumpe,
Figur l0 in Explosionsdarstellung eine Teileandordnung einer alternativen Steuereinrichtung
vor deren Endmontage nach einem ersten Montage-Prinzip,
Figur ll in Explosionsdarstellung eine Teileanordnung der alternativen Steuereinrichtung
gemäß Figur l0 vor deren Endmontage nach einem zweiten Montage-Prinzip, und
Figur l2 eine Vorderansicht der in Figur l0 und ll verwendeten Kraftübertragungsstange.
[0009] In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile der verschiedenen
Ausführungsbeispiele mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
[0010] Die nachfolgend im Detail beschriebene Steuereinrichtung dient zur Verstellung des
Einspritzzeitpunktes und/oder der Fördermenge einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen.
Die Kraftstoffeinspritzpumpe ist mit ihrem Gehäuse lediglich im Anschlußbereich für
die erfindungsgemäße Steuereinrichtung dargestellt und mit (l) bezeichnet. Innerhalb
der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) erfolgt die Verstellung der nicht durchgestellten
Förderorgane direkt oder indirekt über eine Regelstange (2). An diese Regelstange
(2) sind von einem nicht dargestellten, in der Regel mit der elektronischen Motorsteuerung
zusammengefaßten Mikroprozessor ausgegebene Stellbefehle von einem elektrischen Schrittmotor
(3) über mehrere Bewegungsübertragungsglieder mit zwischengeschaltetem Federkraftspeicher
(4) übertragbar. Der Federkraftspeicher (4) kann einen oder mehrere Schritte des
elektrischen Schrittmotors (3) vorübergehend aufnehmen, was insbesondere dann der
Fall ist, wenn vom Mikroprozessor ein Stellschritt ausgelöst wird, der zeitlich mit
einem Fördervorgang der Kraftstoffeinspritzpumpe zusammenfällt und dadurch der Verstellung
der Regelstange (2) eine erhöhte Kraft entgegenwirkt. Nach Aufhebung dieser relativ
kurzfristigen Regelstangen-Blockade werden die vom Federkraftspeicher (4) kraftmäßig
aufgenommenen Stellschritte unter seiner Entspannung wieder an die Regelstange (2)
weitergeleitet, so daß diese, wenn auch zeitlich etwas gegenüber dem Stellimpuls versetzt,
ihre richtige Einstellposition einnehmen kann.
[0011] Des weiteren ist der Regelstange (2) eine Rückstellfeder (5) zugeordnet, die dazu
dient und kräftemäßig im Hinblick auf die an der Regelstange (2) angeschlossenen Teile
der Steuereinrichtung so bemessen ist, daß die Regelstange (2) aus jeder beliebigen
Einstellposition in Nullfüllungsposition rückführbar ist.
[0012] Als schrittmotorseitiges Bewegungsübertragungsglied ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Steuer-einrichtung ein spezielles Zahnraduntersetzungsgetriebe
(6) vorgesehen, das getrieblich zwischen Schrittmotor (3) und Federkraftspeicher
(4) eingeschaltet ist. Als regelstangenseitiges Bewegungsübertragungsglied kommt eine
Kraftübertragungsstange (7) zur Anwendung, die die Verbindung zwischen Federkraftspeicher
(4) und Regelstange (2) herstellt.
[0013] Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung umfaßt des weiteren generell einen mechanischen
Drehzahlgeber (8), der die Drehzahl der Einspritzpumpenwelle (9) erfaßt und entsprechende
Signale an den Mikroprozessor liefert. Als weiteres Teil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
ist ein elektromechanischer Schrittgeber (l0) vorgesehen, der vom Schrittmotor (3)
aus antreibbar ist, dessen durchgeführte Schritte erfaßt und entsprechende Signale
an den Mikroprozessor rückleitet.
[0014] Tragendes Organ für zumindest einen Großteil der vorstehend genannten Bauteile der
erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist eine Grundplatte (ll), die außen an der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) befestigbar ist.
[0015] Nachstehend ist auf Einzelheiten der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung eingegangen.
[0016] Der Federkraftspeicher (4) besteht aus zwei gegeneinander beweglichen, zwischen
sich eine vorgespannte Druckfeder (l2) aufnehmenden Federtellern (l3, l4), deren maximaler
Abstand voneinander durch Anschläge (l5, l6) in einem sie übergreifenden Gehäuse
(l7) begrenzt ist. Das Gehäuse (l7) ist hohlzylindrisch ausgebildet; im Bereich eines
Endes ist der Anschlag (l5) durch einen nach außen hin durch einen Sicherungsring
(l8) gekonterten Anschlagring (l9) gebildet. Der andere Anschlag (l6) ist durch einen
andernendes des Gehäuses (l7) ausgebildeten Anschlagbund (20) realisiert. Dieser so
ausgebildete Federkraftspeicher (4) wird der Länge nach zumindest über seine beiden
Federteller (l3, l4) hinaus von der Kraftübertragungsstange (7), wenn diese montiert
ist, durchdrungen und ist dann zwischen zwei an letzterer angeordneten Anschlägen
(2l, 22) aufgenommen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur l bis 7 und 9 handelt
es sich bei diesen Anschlägen (2l, 22), die die beiden Federteller (l3, l4) des Federkraftspeichers
(4) zwischen sich aufnehmen, um zwei in Ringnuten der Kraftübertragungsstange (7)
eingesetzte Sicherungsringe. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur l0 bis l2 dagegen
ist der in der Zeichnung rechte Anschlag (22) durch einen durchmessergrößeren Bund
an der Kraftübertragungsstange (7) und nur der in der Zeichnung links dargestellte
Anschlag (2l) durch einen in eine Ringnut (2l/l) der Kraftübertragungsstange (7) einsetzbaren
Sicherungsring gebildet.
[0017] Am Gehäuse (l7) des Federkraftspeichers (4) ist außen achsparallel zur Bildung einer
Zahnstange eine entsprechend gerad linige Verzahnung (23) angeordnet. Mit dieser
geradlinigen Verzahnung (23) ist das Zahnraduntersetzungsgetriebe (6) getrieblich
verbunden, das krafteinleitungsseitig mit dem Schrittmotor (3) gekoppelt ist. Dieses
in allen Ausführungsbeispielen gleich ausgebildete und in seinen Einzelheiten gut
aus Figur 4 ersichtliche Zahnraduntersetzungsgetriebe (6) ist ebenso wie der Federkraftspeicher
(4) in einem gemeinsamen Gehäuse (24) untergebracht. Dieses Gehäuse (24) ist fest
an der Grundplatte (ll) angeordnet und dort mit einem in eine Durchgangsbohrung (ll/l)
eintauchenden Zentrierbund (24/l) lagemäßig richtig fixiert. An diesem Gehäuse (24)
ist an dessen einer Seite der Schrittmotor (3) und an dessen anderer Seite der Schrittgeber
(l0) angeord-net. Dabei ist der Schrittmotor (3), wie aus Figur 3 und 4 ersichtlich,
mit seinem Gehäuse (25) außen an der einen Seitenwand (26) des Gehäuses (24) angeflanscht,
dort mittelbar lagefixiert und mittels Schrauben (27) lösbar befestigt. Für die Lagefixierung
ist, wie aus Figur 4 ersichtlich, in die Seitenwand (26) des Gehäuses (24) eine zylindrische
Vertiefung (28) eingeformt, in die ein die Anschlußfläche am Schrittmotor-Gehäuse
(25) überragender Zentrierbund (29) eingreift. Im Gehäuse (24) sind ein Aufnahmeraum
(30) für das Untersetzungsgetriebe (6) und eine Aufnahmebohrung (3l) für den Federkraftspeicher
(4) vorhanden. Der Aufnahmeraum (30) ist zum Schrittgeber (l0) hin offen, wenn dieser
am Gehäuse (24) montiert ist, aber durch den Boden (32) von dessen Gehäuse (33) abgedeckt.
Im montierten Zustand ist der Schrittgeber (l0) an der der Seitenwand (26) parallel
gegenüberliegenden anderen Seitenwand (34) des Gehäuses (24) außen angeflanscht, dort
mittelbar lagefixiert und mittels Schrauben (35) lösbar befestigt. Zur Lagefixierung
des Schrittgeber-Gehäuses (33) in Bezug auf das Gehäuse (24) ist an letzterem an der
Seitenwand (34) ein vorspringender Zentrierbund (36) vorgesehen, der in eine entsprechend
angepaßte Zentriervertiefung (37) im Boden (32) des Schrittgeber-Gehäuses (33) eingreift.
Zur Verdrehungssicherung ist außerdem ein Querstift (38) vorgesehen, der zueinander
fluchtende Aufnahmebohrungen in der Gehäuse-Seitenwand (34) und im Boden (32) des
Schrittgeber-Gehäuses (33) durchdringt.
[0018] Die mit (39) bezeichnete Motorwelle des Schrittmotors (3) ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
über eine Nut-Feder-Verbindung (40) mit der Eingangswelle (4l) des Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6) gekoppelt. Dabei übergreift die Eingangswelle (4l) mit ihrem einen hohlzylindrischen
Ende die Motorwelle (39) und ist in diesem Bereich in einer Bohrung (42) in der Seitenwand
(26) des Gehäuses (24) gelagert. Ein Dichtungsring (43) verhindert einen Durchtritt
von Lecköl zum Schrittmotor (3). Die Eingangswelle (4l) durchsetzt den Getriebe-Aufnahmeraum
(30) für das Zahnraduntersetzungsgetriebe (6) in achsparalleler Richtung vollständig,
ragt bis in das Schrittgeber-Gehäuse (25) hinein und ist in dessen Boden (32) mittels
eines dort eingesetzten Kugellagers (44) gelagert. Die Eingangswelle (4l) trägt diesseits
des Kugellagers (44), also innerhalb des Aufnahmeraumes (30) ein erstes Zahnrad (45)
des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6) und jenseits des Kugellagers (44), also innerhalb
des Schrittgeber-Gehäuses (33) einen impulserzeugenden Rotor (46) als Teil des Schrittgebers
(l0).
[0019] Das Zahnraduntersetzungsgetriebe (6) besteht außer dem Zahnrad (45) noch aus einem
zweiten Zahnrad (47) und einem dritten Zahnrad (48). Die beiden Zahnräder (47, 48)
sind voneinander beabstandet auf der Abtriebswelle (49) des Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6) angeordnet. Letztere ist im Bereich ihres einen Endes in der Seitenwand (26) des
Gehäuses (24) in einem dort eingesetzten Kugellager (50) und im Bereich ihres anderen
Endes im Boden (32) des Schrittgeber-Gehäuses (33) in einem dortigen Kugellager (5l)
gelagert. Die Abtriebswelle (49) ist achsparallel zur Eingangswelle (4l) angeordnet.
Das zweite Zahnrad (47) kämmt mit dem ersten Zahnrad (45) und ist demgegenüber durchmessergrößer.
Das dritte Zahnrad (48) des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6) steht in Eingriff mit
der längs des Gehäuses (l7) des Federkraftspeichers (4) außen an diesem angeordneten
geradlinigen Verzahnung (23). Das Übersetzungsverhältnis des Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6) ist durch den Durchmesser bzw. die jeweilige Zähnezahl der drei Zahnräder (45,
47, 48) bestimmt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen besitzt das erste Zahnrad
(45) zehn Zähne, das zweite Zahnrad (47) fünfundzwanzig Zähne und das dritte Zahnrad
(48) Zähne.
[0020] Der Federkraftspeicher (4) ist in der Aufnahmebohrung (3l) in einer senkrecht zu
den Wellen (4l, 49) des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6) stehenden Ebene bei Rotation
des dritten Zahnrades (48) axial verschiebbar, und zwar zwischen zwei Einstellungen.
Eine dieser beiden Einstellungen entspricht der maximalen Füllungsbestellung der
Regelstange (2) und ist durch einen nicht dargestellten an bzw. in der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) gegebenen Anschlag begrenzt. Die zweite Endstellung, die der Nullfüllungsstellung
entspricht, ist in der Aufnahmebohrung (3l) durch einen dort angeordneten Anschlag
begrenzt, der durch einen in eine Ringnut eingesetzten Sicherungsring (52) gebildet
ist. Im Anschluß an diesen Sicherungsring (52) ist die Aufnahmebohrung (3l) für den
Federkraftspeicher (4) über einen durch einen weiteren in einer Ringnut eingesetzten
Sicherungsring (53) gekonterten, von einem Dichtungsring außen umgebenen Verschlußstopfen
(54) gegen den Austritt von Lecköl abgesichert, das von der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) her in sie eintreten kann.
[0021] Die den Federkraftspeicher (4) aufnehmende Aufnahmebohrung (3l) durchdringt das
Gehäuse (24) vollständig und schneidet dabei, um einen Durchtritt für das dritte Zahnrad
(48) des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6) zu schaffen, den Aufnahmeraum (30) desselben.
[0022] An der Grundplatte (ll) ist außer dem Gehäuse (24) auch der Drehzahlgeber (8) in
nachstehender näher beschriebener Weise angeordnet. Dabei trägt die Grundplatte (ll)
zumindest das Gehäuse (55) des Drehzahlgebers, wobei dieses Gehäuse (55) fest an der
Grundplatte (ll) angeordnet, angeschweißt, angeformt oder angeschraubt ist. Mit (56)
ist der Gehäusedeckel des Drehzahlgebers (8) bezeichnet, der mittels Schrauben (57)
am Gehäuse (55) gehalten ist. Diese Schrauben (57) dienen gleichzeitig auch zur Befestigung
der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l), durchdringen dabei das Gehäuse
(55) des Drehzahlgebers (8) und Löcher in der Grundplatte (ll) in axialer Richtung
vollständig und greifen in Anbaulage an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) in dort vorhandene
Gewindebohrungen ein. Zur weiteren Befestigung der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) sind noch Schrauben (58) vorgesehen.
[0023] Die signalerzeugenden Organe des Schrittgebers (l0) und des Drehzahlgebers (8) sind
aus prinzipiell gleichen Bauteilen gebildet. Bei diesen signalerzeugenden Organen
handelt es sich um impulserzeugende Rotoren, wobei der Rotor (46) des Schrittgebers
(l0) bereits weiter vorn erwähnt wurde und der impulserzeugende Rotor des Drehzahlgebers
(8) mit (59) bezeichnet ist. Jeder dieser impulserzeugenden Rotoren (46 bzw. 59)
besteht aus einer über eine Nabe (60) an (46) bzw. (6l) an (59) an der jeweiligen
für den Antrieb sorgenden Welle (4l bzw. 9) anschließbaren bzw. angeschlossenen, runden
Scheibe (62) an (60) bzw. (63) an (6l), an deren jeweiliger Peripherie axial vorspringend
und sich längs einer koaxialen Kreisbahn in gleichmäßigen Abständen erstreckende,
gleich ausgebildete Impulserzeugungsorgane (64) an (62) bzw. (65) an (63) angeordnet
sind. Die einzelnen Impulserzeugungsorgane haben eine Rohrabschnittssegmentform.
Den Impulserzeugungsorganen (65) des Drehzahlgebers (8) sind zwei Magnetgabelschranken
(66, 67), den Impulserzeugungsorganen (64) des Schrittgebers (l0) dagegen ist nur
eine Magnetgabelschranke (68) zugeordnet. Die Magnetgabelschranken (66, 67) des Drehzahlgebers
(8) sind, wie aus den Figuren 4, 5 und 8 ersichtlich, jeweils an einer Platine (69)
bzw. (70) ange ordnet, die an der Innenseite des Gehäusedeckels (56) des Drehzahlgeber-Gehäuses
(33) jeweils durch zwei Schrauben (7l) bzw. (72) befestigt sind. Jede dieser Platinen
(69, 70) ist an ein nicht dargestelltes und zum Mikroprozessor führendes Impulsabnahmekabel
angeschlossen, das durch jeweils eine Öffnung (73) bzw. (74) im Gehäusedeckel (56)
hindurchgeführt ist. Die Magnetgabelschranke (68) des Schrittgebers (l0) ist ebenfalls
auf einer Platine (75) angeordnet, die an der Innenseite eines Gehäusedeckels (76)
des Schrittgeber-Gehäuses (33) mittels Schrauben (77) befestigt ist. Der Gehäusedeckel
(76) ist im Schrittgeber-Gehäuse (33) durch einen Zentrierbund (78) lagemäßig fixiert
und durch mehrere, weiter vorn bereits erwähnte Schrauben (35), die auch zur Festlegung
des Schrittgeber-Gehäuses (33) am Gehäuse (24) dienen, festgelegt. Auch die Platine
(75) ist über ein nicht dargestelltes, durch eine Öffnung (79) im Gehäusedeckel (76)
durchgeführtes und andernendes am Mikroprozessor angeschlossenes Impulsaufnahmekabel
mit letzterem verbunden.
[0024] Die Magnetgabelschranken (66, 67) bzw. (68) erstrecken sich jeweils beiderseits der
Kreisbahn, die die Impulserzeugungsorgane (64, 65) des Drehzahlgebers (8) bzw. des
Schrittgebers (l0) bei Rotation der jeweiligen Scheibe (62) bzw. (63) beschreiben,
und bilden jeweils ein Magnetfeld, so daß bei Durchgang jeweils eines der Impulserzeugungsorgane
(64) bzw. (65) ein dem Drehwinkel bzw. Drehschritt repräsentativer Hallimpuls erzeugbar
ist.
[0025] Bei der Welle, an die der impulserzeugende Rotor (46) des Schrittgebers (l0) angeschlossen
ist, handelt es sich um die in das Gehäuse (33) des letzteren hineinverlängerte Eingangswelle
(4l) des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6). Die Nabe (60) ist dabei am äußeren freien
Ende der Eingangswelle (4l) über Distanzstücke (80, 8l) sowie eine Kegelscheibenfeder
(82) auf Abstand in Bezug auf das Kugellager (44) gehalten und mittels einer auf
einem Gewindezapfen (83) aufgeschraubten Mutter (84) mit zwischengelegter Beilagscheibe
(85) befestigt. Der Schrittgeber (l0) ist auf diese Weise komplett als solches und
am Gehäuse (24) vormontierbar. Der Vorteil dieser Bauweise besteht jedoch darin, daß
,sofern ein Schrittgeber mit anderen Einzelteilen, insbesondere anderen impulserzeugenden
und signalerzeugenden Organen notwendig ist, diese Teile jederzeit auf einfache Weise
austauschbar sind, und zwar ohne daß an den anderen Bauteilen der Steuereinrichtung
manipuliert werden müßte. Entsprechendes gilt auch bei einem Defekt von Schrittgeberbauteilen.
[0026] Für die Befestigung des impulserzeugenden Rotors (59) des Drehzahlgebers (8) sind
grundsätzlich zwei verschiedene Methoden möglich, wobei die eine Anschlußvariante
aus Figur 5 und die andere Anschlußvariante aus Figur 8 ersichtlich ist.
[0027] Bei der Anschlußvariante gemäß Figur 5 wird der impulserzeugende Rotor (59) des
Drehzahlgebers (8) direkt am aus der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) heraus verlängerten
freien Ende der Einspritzpumpenwelle (9) befestigt. Hierzu sind am freien Ende der
Einspritzpumpenwelle (9) ein Aufnahmekonus (86) und in der Nabe (6l) des Rotors (59)
eine entsprechend angepaßte Aufnahmekegelbohrung (87) vorgesehen. Für eine Verdrehungssicherung
der Nabe (6l) gegenüber der Einspritzpumpenwelle (9) sorgt eine Nut-Feder-Verbindung
(88). Befestigt wird der impulserzeugende Rotor (59) in diesem Fall an der Einspritzpumpenwelle
(9) durch eine auf einen an dessen freiem Ende angeordneten Gewindezapfen (89) aufgeschraubte
Mutter (90) unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe (9l) Die restlichen Teile
des Drehzahlgebers werden bei diesem Ausführungsbeispiel im bzw. am Drehzahlgeber-Gehäuse
(55) vormontiert. Damit der bereits am Ende der Einspritzpumpenwelle (9) befestigte
impulserzeugende Rotor (59) bei Anbringung der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe
in das Drehzahlgeber-Gehäuse (55) eintauchen kann, ist in der Grundplatte (ll) eine
Durchgangsbohrung (92) vorgesehen, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser
der Scheibe (63) des Rotors (59) ist. Die besagte Durchgangsbohrung (92) dient gleichzeitig
auch als Zentrierbohrung zur Lagefixierung der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe(l),
wobei an deren Außenseite ein entsprechend vorspringender Zentrierbund (93) angeordnet
ist. Die Durchgangsbohrung (92) und der Zentrierbund (93) finden auch bei allen anderen
Ausführungsbeispielen ihre Anwendung.
[0028] Bei der zweiten Anschlußvariante, die in Figur 8 dargestellt ist, ist eine Anordnung
für den impulserzeugenden Rotor (59) des Drehzahlgebers (8) gewählt, die eine komplette
Vormontage desselben zusammen mit den anderen Teilen des Drehzahlgebers (8) in dessen
Gehäuse (55) ermöglicht. Dabei ist der impulserzeugende Rotor (59) mit seiner Nabe
(6l) lose drehbar auf einem Lagerzapfen (94) aufgesetzt, der an der Deckplatte (95)
des Drehzahlgeber-Gehäuses (55), an der außen auch der Gehäusedeckel (56) aufliegt,
befestigt ist. Zur Herstellung der Antriebsverbindung mit der Einspritzpumpenwelle
(9) sind am freien Ende der letzteren ein Sackloch (96) mit Formschlußquerschnitt
und am impulserzeugenden Rotor (59) in Fortsetzung der Nabe (6l) ein Antriebszapfen
(97) vorgesehen, dessen äußeres freies Ende (98) an den Formschlußquerschnitt des
Sackloches (96) angepaßt ist. Auf dem Antriebszapfen (97) ist außerdem eine Druckfeder
(99) angeordnet. Dieser so vorbereitete Rotor (59) wird von unten her durch die Durchgangsbohrung
(92) in der Grundplatte (ll) in das Innere des Gehäuses (55) eingeführt und auf den
Lagerzapfen (94) aufgesetzt. Auf dem Lagerzapfen selbst ist der Rotor (59) dann an
einer dort angeordneten Auflageplatte (l00) abgestützt. Danach ist der Drehzahlgeber
(8) komplett vormontiert. Um den Rotor (59) in montierter Lage zu halten, ist lediglich
ein Hilfsorgan, z.B. eine Abdeckkappe in die Aufnahmebohrung (92) einzusetzen, die
den Rotor am Herausfallen hindert und die bei Endmontage der Steuereinrichtung an
der Kraftstoffeinspritzpumpe vorher entfernt wird. Nach dieser Endmontage, also der
Ankupplung des Rotors (59) an die Einspritzpumpenwelle (9), stützt sich die Druckfeder
(99) einenendes an einer Schulter (l0l) der Nabe (6l) und andernendes an der äußeren
Stirnfläche (l02) der Einspritzpumpenwelle (9) ab und sorgt dann dafür, daß der impulserzeugende
Rotor (59) während des Drehzahlgeber-Betriebes mit leichtem Druck gegen die Auflageplatte
(l00) am Lagerzapfen (94) angedrückt bleibt.
[0029] Außer der Aufnahmebohrung (92) in der Grundplatte (ll) und dem Zentrierzapfen (93)
an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) sind noch weitere Lagefixierungsmittel vorgesehen,
die bei Anbringung der Grundplatte (ll) eine lagerichtige Zuordnung desselben in Bezug
auf die Kraftstoffeinspritzpumpe (l) und deren Teile sicherstellen. Diese weiteren
Lagefixierungsmittel sind an einer von jener der vorgenannten entfernten Stelle angeordnet
und ähnlich ausgebildet. Dies ist aus Figur 4 ersichtlich; es handelt sich dabei
um eine weitere in der Grundplatte (ll) vorhandene Zentrierbohrung (l03), in die ein
an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) gegebener Zentrierzapfen (l04) eingreift. Über
diese beiden Zentrier-bzw. Lagefixierungsstellen (92, 93) und (l03, l04) sind bei
Anbringung der Grundplatte (ll) alle an dieser vormontierten Teile der Steuereinrichtung
in lagerichtige Zuordnung mit den an der Kraftstoffeinspritzpumpe vormontierten Teilen
der Steuereinrichtung bringbar. Bei diesen Bauteilen der Steuereinrichtung handelt
es sich einerseits um den Drehzahlgeber (8), der je nach Ausgestaltung entsprechend
Figur 5 oder 8 in Wirkverbindung mit der Einspritzpumpenwelle (9) zu bringen ist
und des weiteren um die Verbindung des Federkraftspeichers (4) über die Kraftübertragungsstange
(7) mit der Regelstange (2). Auch für diesen Fall gibt es mehrere Ausführungsformen,
die nachstehend erläutert sind.
[0030] In den Figuren 2, 6, 7 und 9 ist eine erste Ausführungsform für die Verbindung des
Federkraftspeichers (4) über die Kraftübertragungsstange (7) mit der Regelstange (2)
gezeigt. Dabei handelt es sich um eine Anschlußvariante in Verbindung mit einer im
Querschnitt L-förmigen Regelstange (2), die ein gewisses Maß über die Außenkontur
der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) hinaus verlängert ist und im Bereich ihres äußeren
freien Endes sowohl die Kraftübertragungsstange (7) als auch die Rückstelldruckfeder
(5) aufnimmt. Die diesbezügliche Montagefolge ist aus Figur 9 ersichtlich. Dabei
wird zunächst auf das äußere freie Ende der sich in Nullfüllungsstellung befindlichen
Regelstange (2) die Rückstelldruckfeder (5) aufgesteckt, dann diese vorgespannt und
mittels eines Widerlagers in dem gespannten Zustand gehalten. Dieses Widerlager besteht,
wie in Einzelheiten gut aus Figur 7 ersichtlich, aus einem Anschlußklotz (l05) und
einem daran starr befestigten Druckteller (l06), dessen Außendurchmesser geringfügig
kleiner als die Aufnahmebohrung (3l) für den Federkraftspeicher (4) ist. Der Anschlußklotz
(l05) besitzt zwei rechtwinklig zueinander stehende Anlagekanten, mit denen er im
Winkel der L-förmigen Regelstange (2) an deren Schenkeln zur Anlage kommt. Befestigt
ist der Anschlußklotz (l05) an der Regelstange (2) mittels einer Schraube (l07), die
mit ihrem Schraubenkopf (l08) an der Außenseite des senkrechten Schenkels der Regelstange
(2) gekontert ist, mit ihrem Schraubenschaft (l09) eine Querbohrung (ll0) in der Regelstange
(2)durchdringt und in eine hierzu fluchtende Gewindebohrung (lll) im Anschlußklotz
(l05) eingreift und diesen in Anbaulage an die Innenseite des senkrechten Schenkels
der Regelstange (2) anpreßt. Die Schraube (l07) ist durch ein Sicherungsblech (ll2)
gegen Lösen gesichert, und zwar durch einen hochgebogenen Lappen (ll3) desselben,
der sich an eine Außenfläche des Schraubenkopfes (l08) anlegt. Nach dieser Befestigung
des Drucktellers (l06) über den Anschlußklotz (l05) ist die Rückstelldruckfeder (5)
in vorgespannter Form zwischen einer Anlagefläche (ll4) an der Kraftstoffeinspritz
pumpe (l) und dem Druckteller (l06) fixiert. Unmittelbar vor dem Anschlußklotz ist
die Kraftübertragungsstange (7) an der Regelstange (2) befestigt, und zwar mittels
eines an ihr endseitig angeordneten Anschlußstückes (ll5), das querschnittsmäßig
an die L-Form der Regelstange (2) angepaßt ist. Wie im einzelnen aus Figur 6 ersichtlich,
ist die Kraftübertragungsstange (7) mittels einer Schraube (ll6) befestigt, die
mit ihrem Lagerschaft (ll7) eine durchgehende Lagerbohrung (ll8) im senkrechten Schenkel
der Regelstange (2) durchdringt und mit dessen Stirnfläche an der Außenseite des Anschlußstückes
(ll5) abgestützt sowie mit ihrem Gewindeschaft (ll9) in eine dort quer durchgehende
Gewindebohrung (l20) eingeschraubt ist und mit ihrem Schraubenkopf (l2l) die Regelstange
(2) mit gewissem axialem Spiel in Anbaulage hält. Die Schraube (ll6) ist ebenfalls
durch einen sich außen an einem der am Schraubenkopf (l2l) gegebenen Flächen anlegenden
Lappen (l22) des Sicherungsbleches (ll2) gegen Lösen gesichert.
[0031] Die Rückstelldruckfeder (5), deren Widerlager (l05, l06) und die Kraftübertragungsstange
(2) bilden bei diesem Ausführungsbeispiel mithin eine am äußeren freien Ende der
Regelstange (2) zu montierende Teilbaugruppe. Die übrigen Teile der Steuereinrichtung
sind des weiteren insgesamt im bzw. am Gehäuse (24) und an der Grundplatte (ll) vorzumontieren,
wobei im Fall des Drehzahlgebers (8) entweder so wie nach Figur 5 oder so wie nach
Figur 8 vorgegangen werden kann. Bei Anbringung der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) taucht dann die an der Regelstange (2) vormontierte Kraftübertragungsstange (7)
in die Aufnahmebohrung (3l) ein und durchdringt dann auch den Federkraftspeicher (4)
der Länge nach vollständig. Nach Befestigung der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) wird zuletzt noch der Federkraftspeicher (4) an der Kraftübertragungsstange (7)
fixiert, wobei dieser mit seinem Druckteller (l4) am Anschlag (22) zur Anlage gebracht
und dann der äußere Anschlag in Form des Sicherungsringes (2l) in seine Aufnahmenut
(2l/l) eingesetzt wird. Zuletzt wird noch die Aufnahmebohrung (3l) durch den Verschlußstopfen
(54) verschlossen und dessen Lage durch den einzusetzenden Sicherungsring (53) festgelegt.
[0032] Eine Alternative zu der vorstehend geschilderten Ausführungsform ist in Figuren
l0, ll und l2 gezeigt, wobei eine spezielle Kupplung zwischen Regelstange (2) und
Kraftübertragungsstange (7) zur Anwendung kommt, die alternative Vormontagemethoden
ermöglicht. Generell ist dabei von den beiden an der Kraftübertragungsstange (7)
zur beidseitigen Erfassung des Federkraftspeichers (4) dienenden Anschlägen (2l,
22) wenigstens der von der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) weiter entferntere abnehmbar
und insbesondere durch einen in eine Nut (2l/l) einsetzbaren Sicherungsring (2l) gebildet.
An der Kraftübertragungsstange (7) ist des weiteren räumlich beabstandet vom anderen
der Kraftstoffeinspritzpumpe näheren Anschlag (22) eine ein Widerlager für die Rückstelldruckfeder
(5) bildende Druckplatte (l23) und davor endseitig das eine Teil einer Steckkupplung
angeordnet. Das andere Teil dieser Steckkupplung dagegen ist am freien Ende der Regelstange
(2) angeordnet. Das eine Teil der Steckkupplung ist durch eine Steckmuffe (l24) gebildet,
die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Anschluß an die Druckplatte (l23)
am äußeren Ende der Kraftübertragungsstange (7) angeordnet ist. Diese Steckmuffe (l24)
besitzt eine durch Längsschlitze (siehe Figur l2) in Einzellamellen (l26) aufgeteilte
und elastisch gemachte Muffenumfangswand. An der Stirnseite der Steckmuffe (l24) sind
deren Einzellamellen (l26) jeweils mit einwärts verdickten Greifbacken (l27) versehen.
Der andere Teil der Steckkupplung, der im vorliegenden Fall am äußeren freien Ende
der entsprechend ausgebildeten bzw. mit einem entsprechend ausgebildeten und befestigten
Ansatzstück versehenen Regelstange (2) angeordnet ist, ist durch einen Steckkopf (l28)
gebildet. Dieser Steckkopf (l28) weist frontseitig und rückseitig je einen durch eine
Anfasung gebildeten Muffenaufweitkegel (l38/l, l38/2) auf und ist an einem Spannhals
(l29) angeordnet, der sich koaxial an einer ebenen Stirnfläche (l30) eines zylindrischen
Abschnittes (l3l) der Regelstange (2) anschließt. Dem Steckkopf (l28) ist eine Sicherungshülse
(l32) zugeordnet, die auf dem zylindrischen Abschnitt (l3l) der Regelstange (2) axial
entgegen der Kraft einer rückseitig angreifenden und an einer Konterfläche (l33) abgestützten
Druckfeder (l34) verschiebbar ist und am zylindrischen Abschnitt (l3l) gegen Herausfallen
durch einen Sicherungsstift (l35) gesichert ist. Letzterer durchdringt den zylindrischen
Abschnitt (l3l) quer und ragt in wenigstens eine Längsnut (l36) der Sicherungshülse
(l32) hinein. In vorderster Stellung, die der Sicherungslage entspricht, überdeckt
die Sicherungshülse (l32) den Spannhals (l29) und wenigstens die Hälfte des Steckkopfes
(l28) in axialer Richtung. Der Außendurchmesser des Steckkopfes (l28) ist geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser der Steckmuffe (l24).
[0033] An den Querschnittsbereich zwischen Stirnfläche (l30), Spannhals (l29), Steckkopf
(l28) und Durchgangsbohrung (l37) der Sicherungshülse (l32) ist die Wandstärke der
in Einzellamellen (l26) aufgeteilten Muffenumfangswand und der verdickten Greifbacken
(l27) so angepaßt, daß im gekuppelten Zustand praktisch kein bzw. nur mehr ein geringfügiges
axiales Spiel möglich ist.
[0034] Die vorstehend beschriebene Steckkupplung erlaubt zwei mögliche Vormontagemethoden,
von denen die eine in Figur l0 und die andere in Figur ll dargestellt ist. Bei der
in Figur l0 dargestellten Montagemethode wird zunächst auf den bereits mit der Druckfeder
(l34) und der Sicherungshülse (l32) bestückten zylindrischen Abschnitt (l3l) an der
Regelstange (2) die Rückstelldruckfeder (5) aufgeschoben. Danach wird die Kraftübertragungsstange
(7) mit ihrer frontseitigen Steckmuffe (l24) an den Steckkopf (l28) angesetzt. Bei
axialer Aufschiebung auf den Steckkopf (l20) wird zunächst die Steckmuffe (l24) durch
den Muffenaufweitkegel (l38/l) aufgeweitet, so daß dann bei weiterer axialer Verschiebung
von der aufgeweiteten Steckmuffe (l24) die Sicherungshülse (l32) axial entgegen der
Kraft der Druckfeder (l34) verschoben und gleichzeitig die Rückstelldruckfeder (5)
bei in Nullfüllungsstellung gehaltener Regelstange (2) gespannt wird. Diese axiale
Verschiebung geschieht soweit, bis die Steckmuffe (l24) mit ihrer Stirnfläche an
der Stirnfläche (l30) des zylindrischen Abschnittes (l30) anstößt und die Greifbakken
(l27) in den Bereich des Spannhalses (l29) einrasten. Dabei nimmt die Steckmuffe (l24)
außen wieder ihren zylindrischen Zustand ein, so daß die Sicherungshülse (l32) durch
die Kraft der sich entspannenden Druckfeder (l34) wieder in ihre Sicherungsposition
zurückgeschoben wird, in der dann ein Aufweiten der Steckmuffe (l24) weil ringsum
übergriffen, wirksam verhindert und gleichzeitig die Rückstelldruckfeder (5) dann
zwischen Druckplatte (l23) und Anlagefläche (ll4) an der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) eingespannt ist. Die Druckfeder (5) und diese speziell ausgebildete Kraftübertragungsstange
(7) bilden somit eine vormontierbare Teilbaugruppe der Steuereinrichtung. Die übrigen
Bauteile der Steuereinrichtung sind im bzw. am Gehäuse (24) und an der Grundplatte
(ll) vormontiert und bilden zusammen mit letzterer eine ebenfalls vormontierbare
Baugruppe. Im Bereich des Drehzahlgebers kann diese Vormontage auch in diesem Fall
so wie in Figur 5, oder so wie in Figur 8 dargestellt, durchgeführt sein. Bei Anbringung
der so bestückten Grundplatte (ll) an die Kraftstoffeinspritzpumpe (l) taucht zunächst
die an der Regelstange (2) vormontierte Kraftübertragungsstange (7) in die Aufnahmebohrung
(3l) des Gehäuses (24) ein und durchdringt dann auch noch den dort bereits montierten
Federkraftspeicher (4) der Länge nach vollständig. Sobald die Grundplatte (ll) an
der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) befestigt ist, wird der Federkraftspeicher (4),
sofern noch nicht geschehen, am Anschlag (22) der Kraftübertragungsstange (7) zur
Anlage gebracht und dann durch Einsetzen des Sicherungsringes (2l) in die zugehörige
Nut (2l/l) mit der Kraftübertragungsstange (7) in Wirkverbindung gebracht. Zuletzt
wird dann auch in diesem Fall die Aufnahmebohrung (3l) noch durch den Verschlußstopfen
(54) verschlossen und letzterer durch den einzusetzenden Sicherungsring (53) in Verschlußlage
gehalten.
[0035] Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Montagemethode läßt das Vorsehen der besagten
Steckkupplung, so, wie vorstehend dargelegt, auch eine andere Montagevariante zu,
die nachstehend anhand von Figur ll beschrieben ist. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße
Steuereinrichtung insgesamt vormontierbar, d.h. alle ihre Teile sind im bzw. am Gehäuse
(24) bzw. an der Grundplatte (ll) ein- bzw. angebaut. In diesem Fall wäre der Drehzahlgeber
(8),so, wie in Figur 8 dargestellt, komplett vorzumontieren und dessen impulserzeugender
Rotor (59) gegen Herausfallen aus dem Drehzahlgebergehäuse (55) durch eine entsprechende,
in die Durchgangsbohrung (92) der Grundplatte eingesetzte Abdeckkappe, zu sichern.
Die Kraftübertragungsstange (7) ist, wie aus Figur ll ersichtlich, bereits mit dem
Federkraftspeicher (4) verbunden. Außerdem ist die Aufnahmebohrung (3l) des Gehäuses
(24) einenendes schon durch den Verschlußstopfen (54) verschlossen, der durch den
Sicherungsring (53) in Verschlußlage gehalten wird. Der Verschlußstopfen (54) bildet
in diesem Fall den Anschlag für die Nullfüllungsstellung der Kraftübertragungsstange
(7) und damit auch der Regelstange (2). In die Aufnahmebohrung (3l) des Gehäuses (24)
ist außerdem im Anschluß an die Druckplatte (l23) schon die Rückstelldruckfeder
(5) in entspannter Form eingesetzt. Damit diese in vormontierter Lage gehalten bleibt,
ist die Aufnahmebohrung (l3l) endseitig durch eine später abnehmbare Verschlußkappe
(l39) verschlossen. Bei Anbringung der insgesamt vormontierten Steuereinrichtung
werden zunächst die besagten Verschlußkappen abgenommen und dann die Grundplatte (ll)
an die Kraftstoffeinspritzpumpe (l) herangeführt. Dabei taucht der schon mit der Druckfeder
(l34) und der Sicherungshülse (l32) bestückte zylindrische Abschnitt (l3l) der in
Nullfüllungsstellung befindlichen Regelstange (2) in den Innenraum der Aufnahmebohrung
(3l) ein und kommt dann mit dem Steckkopf (l28) in Steckkontakt mit der Steckmuffe
(l24). Bei weiterem axialen Verschieben wird dann durch den Muffenaufweitkegel (l38/l)
die Steckmuffe (l24) eingangs aufgeweitet, dann durch diese die Sicherungshülse (l32)
axial verschoben und gleichzeitig die Rückstelldruckfeder (5) gespannt. Sobald die
Steckmuffe (l24) an der Stirnfläche (l30) des zylindrischen Abschnittes (l3l) der
Regelstange (2) zur Anlage kommt, können die Greifbacken (l27) in den Bereich des
Spannhalses einrasten. Danach rückt die Sicherungshülse (l32) unter Entspannung der
Druckfeder (l34) wieder in ihre Sicherungsposition vor, in der dann ein ungewolltes
Lösen der Kupplungsverbindung nicht mehr möglich ist. Wenn diese Kupplungsverbindung
vollständig eingenommen ist, dann liegt auch die Grundplatte (ll) vollständig an der
Kraftstoffeinspritzpumpe (l) an und kann an dieser dann endgültig befestigt werden.
[0036] Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist somit generell eine sehr kompakte
Steuereinrichtung geschaffen, deren Teile alle in einer Baugruppe komplett oder in
zwei bzw. drei Teilbaugruppen vormontierbar sind. Aber auch für den Fall, daß die
Vormontage auf zwei oder drei Teilbaugruppen aufgeteilt ist, ist in jedem Fall eine
besonders einfache Handhabung bei schneller Montage gewährleistet. Letzteres bedeutet,
daß die Endmontage der Steuereinrichtung an der Kraft stoffeinspritzpumpe mit wenigen
Handgriffen und mit automatischer lagerichtiger Zuordnung der miteinander zu koppelnden
Teile erfolgen kann. Darüber hinaus sind alle Einzelteile der Steuereinrichtung,
z.B. im Fall eines Defektes jederzeit auch einzeln für sich ohne Schwierigkeiten
mit wenigen Handgriffen auszutauschen.
1. Steuereinrichtung für die Verstellung des Einspritzzeitpunktes und/oder der Fördermenge
einer Kraftstoffeinspritzpumpe (l) für Brennkraftmaschinen, bei der von einem Mikroprozessor
ausgegebene Stellbefehle von einem elektrischen Schrittmotor (3) über Bewegungsübertragungsglieder
(6, 7) mit zwischengeschaltetem Federkraftspeicher (4) an eine Regelstange (2) übertragbar
sind und eine Rückstelldruckfeder (5) für die Rückführung der Regelstange (2) in deren
Nullfüllungsposition vorgesehen ist, wobei der Federkraftspeicher (4) zwei gegeneinander
bewegliche, zwischen sich eine vorgespannte Druckfeder (l2) aufnehmende Federteller
(l3, l4) aufweist, deren maximaler Abstand voneinander durch Anschläge (l5, l6) in
einem sie übergreifenden Gehäuse (l7) begrenzt ist, wobei mit dem Federkraftspeicher
(4) jeweils unter Zwischenschaltung eines Bewegungsübertragungsgliedes (6 bzw. 7)
einerseits der Schrittmotor(3), andererseits die Regelstange (2) in Verbindung stehen
und das regelstangenseitige Bewegungsübertragungsglied eine Kraftübertragungsstange
(7) ist, die beide Federteller (l3, l4) durchdringt und Anschläge (2l, 22) aufweist,
die mit den der Druckfeder des Federkraftsspeichers abgewandten Seiten der Federteller
zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (55) eines seine Signale an den Mikroprozessor abgebenden mechanischen
Drehzahlgebers (8) und getrennt davon ein das schrittmotorseitige Bewegungsübertragungsglied
(6), den Federkraftspeicher (4), die Kraftübertragungsstange (7) und die Rückstelldruckfeder
(5) aufnehmendes Gehäuse (24) auf einer Grundplatte (ll) fest angeordnet sind, daß
an einander gegenüberliegenden Seiten dieses Gehäuses (24) der Schrittmotor (3) sowie
ein dessen Schritte erfassender Schrittgeber (l0) jeweils eigene Gehäuse (25 bzw.
33) aufweisend angeflanscht sind, daß der Schrittmotor (3), das schrittmotorseitige
Bewegungsübertragungsglied (6), der Federkraftspeicher (4), die Kraftübertragungsstange
(7) und die Rückstelldruckfeder (5) eine an der Grundplatte (ll) fertig montierte
Baugruppe bilden, und daß die Grundplatte (ll) über Zentriermittel (92, 93; l03, l04)
an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) unter Herstellung der lagerichtigen Wirkverbindungen
einerseits von Kraftübertragungsstange (7) und Regelstange (2), andererseits von Einspritzpumpenwelle
(9) und Drehzahlgeber (8) anflanschbar ist, wobei der rotierende Teil (59) des Drehzahlgebers
(8) vorher schon entweder an der Einspritzpumpenwelle (9) angebaut oder ins Gehäuse
(55) des Drehzahlgebers (8) eingebaut ist.
2. Steuereinrichtung für die Verstellung des Einspritzzeitpunktes und / oder der
Fördermenge einer Kraftstoffeinspritzpumpe (l) für Brennkraftmaschinen, bei der von
einem Mikroprozessor ausgegebene Stellbefehle von einem elektrischen Schrittmotor
(3) über Bewegungsübertragungsglieder (6, 7) mit zwischengeschaltetem Federkraftspeicher
(4) an einer Regelstange (2) übertragbar sind und eine Rückstelldruckfeder (5) für
die Rückführung der Regelstange (2) in deren Nullfüllungsposition vorgesehen ist,
wobei der Federkraftspeicher (4) zwei gegeneinander bewegliche, zwischen sich eine
vorgespannte Druckfeder (l2) aufnehmende Federteller (l3, l4) aufweist, deren maximaler
Abstand voneinander durch Anschläge (l5, l6) in einem sie übergreifenden Gehäuse (l7)
begrenzt ist, wobei mit dem Federkraftspeicher (4) jeweils unter Zwischenschaltung
eines Bewegungsübertragungsgliedes (6 bzw. 7) einerseits der Schrittmotor (3), andererseits
die Regelstange (2) in Verbindung stehen und das regelstangenseitige Bewegungsübertragungsglied
eine Kraftübertragungsstange (7) ist, die beide Federteller (l3, l4) durchdringt und
Anschläge (2l, 22) aufweist, die mit den der Druckfeder des Federkraftspeichers abgewandten
Seiten der Federteller zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (55) eines seine Signale an den Mikroprozessor abgebenden mechanischen
Drehzahlgebers (8) und getrennt davon ein das schrittmotorseitige Bewegungsübertragungsglied
(6), den Federkraftspeicher (4), die Kraftübertragungsstange (7) und die Rückstelldruckfeder
(5) aufnehmendes Gehäuse (24) auf einer Grundplatte (ll) fest angeordnet sind, daß
an einander gegenüberliegenden Seiten dieses Gehäuses (24) der Schrittmotor (3) sowie
ein dessen Schritte erfassender Schrittgeber (l0) jeweils eigene Gehäuse (25 bzw.
33) aufweisend angeflanscht sind, daß der Schrittmotor (3), das schrittmotorseitige
Bewegungsübertragungsglied (6) und der Federkraftspeicher (4) eine an der Grundplatte
(ll) vormontierte Baugruppe bilden, während die Kraftübertragungsstange (7) und die
vorgespannte Rückstelldruckfeder (5) eine weitere am vorstehenden Regelstangenende
an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) vormontierte Baugruppe bilden, und daß die Grundplatte
(ll) über Zentriermittel (92, 93; l03, l04) an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) unter
Herstellung der lagerichtigen Wirkverbindungen einerseits von Kraftübertragungsstange
(7) und Federkraftspeicher (4), andererseits von Einspritzpumpenwelle (9) und Drehzahlgeber
(8) anflanschbar ist, wobei der rotierende Teil (59) des Drehzahlgebers (8) vorher
schon entweder an der Einspritzpumpenwelle (9)angebaut oder ins Gehäuse (55) des Drehzahlgebers
(8) eingebaut ist.
3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schrittmotor (3) mit seinem Gehäuse (25) an der Außenfläche der einen Seitenwand (26)
und der Schrittgeber (l0) mit seinem Gehäuse (33) an der Außenseite der gegenüberliegenden
Seitenwand (34) des besagten gemeinsamen Gehäuses (24) jeweils mittelbar lagefixiert
und mittels Schrauben (27 bzw. 35) lösbar befestigt sind.
4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen
Gehäuse (24) eine Aufnahmebohrung (3l) vorgesehen ist, in der der Federkraftspeicher
(4) mit seinem Gehäuse (l7) axial in Richtung der Regelstange (2) verschieblich aufgenommen
ist, von der außerdem die Rückstelldruckfeder (5) sowie ein Widerlager (l05, l06;
l23) für letztere, die Kraftübertragungsstange (7) sowie das aus der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) herausragende Ende der Regelstange (2) aufgenommen werden.
5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen
Gehäuse (24) ein Aufnahmeraum (30) für die Unterbringung eines Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6) vorgesehen ist, das als schrittmotorseitiges Bewegungsübertragungsglied einerseits
mit dem Schrittmotor (3), andererseits mit einer am Gehäuse (l7) des Federkraftspeichers
(4) angeordneten Gerad-Verzahnung (23) in Verbindung steht.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum
(30) für das Zahnraduntersetzungsgetriebe (6) im Gehäuse (24) zum Schrittgeber-Gehäuse
(33) hin offen, in Anbaulage des letzteren jedoch durch dessen Boden (32) abgedeckt
ist.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle
(39) des Schrittmotors (3) in den Aufnahmeraum (30) für das Zahnraduntersetzungsgetriebe
(6) hineinragt und über eine Nut-Feder-Verbindung (40) mit einer koaxial angeordneten
sowie sie partiell übergreifenden Eingangswelle (4l) des Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6) gekoppelt ist, welche Eingangswelle (4l) an ihrem Ende durch eine Bohrung (42)
der Seitenwand (26) des Gehäuses (24) hindurchgeführt ist, den Aufnahmeraum (30) der
Länge nach durchsetzt, in das Gehäuse (33) des Schrittgebers (l0) hinein verlängert
und im Boden (32) des Schrittgeber-Gehäuses (33) in einem Lager (44) gelagert ist,
ferner diesseits des Lagers (44) ein erstes Zahnrad (45) des Zahnraduntersetzungsgetriebes
(6), jenseits des Lagers (44) einen innerhalb des Schrittgeber-Gehäuses (33) wirkenden
impulserzeugenden Rotor (46) als Teil des Schrittgebers (l0) trägt.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnraduntersetzungsgetriebe
(6) aus insgesamt drei Zahnrädern besteht, nämlich einem ersten auf der Eingangswelle
(4l) sitzenden Zahnrad (45), einem zweiten, mit letzterem kämmenden, durchmesser-
bzw. zähnezahlgrößeren Zahnrad (47) und einem dritten, gegenüber dem zweiten und
ersten durchmesser- bzw. zähnezahlkleineren sowie in die Gerad-Verzahnung (23) am
Federkraftspeicher-Gehäuse (l7) eingreifenden Zahnrad (48), das ebenso wie das zweite
fest an einer achsparallel zur Eingangswelle (4l) angeordneten Abtriebswelle (49)
befestigt ist, die einenendes in der dem Schrittmotor (3) zugeordneten Seitenwand
(26) des gemeinsamen Gehäuses (24) und anderenendes im Boden (32) des Schrittgeber-Gehäuses
(33) gelagert ist, und daß das Federkraftspeicher-Gehäuse (l7) in einer senkrecht
zu den beiden Wellen (4l, 49) des Zahnraduntersetzungsgetriebes (6) stehenden Ebene
in der Aufnahmebohrung (3l) des gemeinsamen Gehäuses (24) axial verschiebbar angeordnet
ist.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Federkraftspeicher-Gehäuse
(l7) lagernde Aufnahmebohrung (3l) den Aufnahmeraum (30) für das Zahnraduntersetzungsgetriebe
(6), um eine Wirkverbindung mit dessen drittem Zahnrad (48) herstellen zu können,
anschneidet und das gemeinsame Gehäuse (24) vollständig der Länge nach durchdringt
sowie einenendes mit einem Sicherungsring (52), der mit seiner Innenseite die Nullfüllungsstellung
vorgibt und mit einem Verschlußstopfen (54) bestückt ist und anderenendes auch die
Grundplatte (ll) durchdringend das aus der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) herausragende
Ende der Regelstange (2) sowie die Mittel zur Verbindung letzterer mit der Kraftübertragungsstange
(7) und das Widerlager (l05, l06; l23) für die Rückstelldruckfeder (5) aufnimmt.
l0. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Grundplatte (ll) und der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) mehrere jeweils räumlich
voneinander beabstandete ineinandergreifende Mittel (92, 93; l03, l04) vorgesehen
sind, die bei Anbringung der Grundplatte (ll) eine lagerichtige, verdrehungsgesicherte
Zuordnung derselben und der an ihr montierten Teile in Bezug auf die Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) und der dortigen Teile sicherstellen, und daß die Grundplatte (ll) mittels Schrauben
(57, 58) an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) befestigbar ist.
11. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
der Grundplatte (ll) zugewandte Ende der Einspritzpumpenwelle (9) für den antriebsmäßigen
und formschlüssigen Anschluß des impulserzeugenden Rotors (59) des Drehzahlgebers
(8) ausgebildet ist.
12. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
signalerzeugenden Organe des Schrittgebers (l0) und des Drehzahlgebers (8) aus prinzipiell
gleichen Bauteilen bestehen.
13. Steuereinrichtung nach Anspruch l2, dadurch gekennzeichnet, daß die signalerzeugenden
Organe
a) aus einer über eine Nabe (60 bzw. 6l) an der jeweiligen, für den Antrieb sorgenden
Welle (9 bzw. 4l) angeschlossenen runden Scheibe (62 bzw. 63), an deren Peripherie
axial vorspringend und sich längs einer koaxialen Kreisbahn in gleichmäßigen Abständen
erstreckende, gleich ausgebildete Impulserzeugungsorgane (64 bzw. 65) angeordnet
sind, sowie
b) durch Magnetgabelschranken (66, 67 bzw. 68) gebildet sind, die ortsfest über Platinen
(69, 70 bzw. 75) am jeweiligen Gehäusedeckel (56 bzw. 76) innenseitig axial vorspringend
angeordnet sind und ein Magnetfeld bilden sowie bei Durchgang eines der Impulserzeugungsorgane
(64 bzw. 65) einen Hallimpuls erzeugen, der repräsentativ für einen Drehwinkel der
Einspritzpumpenwelle (9) bzw. einen Drehschritt des Schrittmotors (3) ist.
14. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Kraftübertragungsstange
(7) ein Anschlußstück (ll5) vorhanden ist, das der Form des Regelstangenendes entsprechend
angepaßt und an letzterem mittels einer Schraube (ll6) befestigt ist, daß nach dem
Anschlußstück (ll5) an der Regelstange (2) ein Anschlußklotz (l05) mittels einer
Schraube (l07) befestigt ist, der eine Druckplatte (l06) trägt, zwischen welcher und
einem Außenwandabschnitt (ll4) der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) sich die vorgespannte
Rückstelldruckfeder (5) erstreckt, daß an der Kraftübertragungsstange (7) zumindest
der dem äußeren freien Ende benachbarte Anschlag für den Federkraftspeicher (4) abnehmbar
und insbesondere durch einen Sicherungsring (2l) gebildet ist, der bei Anbringung
der Grundplatte (ll) an der Kraftstoffeinspritzpumpe (l) nach vollständigem Durchdringen
des Federkraftspeichers (4) durch die Kraftübertragungsstange (7) in eine Nut (2l/l)
an letzterer zur Herstellung der Wirkverbindung einsetzbar ist (Fig. 6, 7, 9).
15. Steuereinrichtung nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den
beiden an der Kraftübertragungsstange (7) zur beidseitigen Erfassung des Federkraftspeichers
(4) dienenden Anschlägen (2l, 22) wenigstens der von der Kraftstoffeinspritzpumpe
(l) weiter entferntere abnehmbar und insbesondere durch einen in eine Ringnut (2l/l)
einsetzbaren Sicherungsring (2l) gebildet ist, daß an der Kraftübertragungsstange
(7) ferner beabstandet vom anderen Anschlag (22) eine ein Widerlager für die Rückstelldruckfeder
(5) bildende Druckplatte (l23) und davor endseitig das eine Teil (l24) einer Steckkupplung
angeordnet ist, während das andere Teil (l28, l29) dieser Steckkupplung am freien
Ende der Regelstange (2) angeordnet ist (Fig. l0, ll, l2).
16. Steuereinrichtung nach Anspruch l5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil
(l24) der Steckkupplung durch eine an der Kraftübertragungsstange (7) angeordnete
Steckmuffe gebildet ist, deren außen zylindrische Umfangswand durch Längsschlitze
(l25) in mehrere Einzellamellen (l26) aufgeteilt elastisch gemacht und mit stirnseitig
einwärts verdickten Greifbacken (l27) versehen ist, daß der andere Teil der Steckkupplung
durch einen Steckkopf (l28) und einen Spannhals (l29) gebildet ist, der sich an der
Stirnfläche (l30) eines zylindrischen Abschnittes (l3l) an der Regelstange (2) axial
vorspringend anschließt und koaxial davor den durchmessergrößeren Steckkopf (l28)
trägt, der stirnund rückseitig je einen Muffenaufweitkegel (l38/l bzw. l38/2) trägt,
und daß dem Steckkopf (l28) eine auf dem zylindrischen Abschnitt (l3l) entgegen der
Kraft einer Druckfeder (l34) zwischen zwei Endstellungen verschiebbare Sicherungshülse
(l32) zugeordnet ist, deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser
der Steckmuffe (l24) ist und die bei Ansetzen der Steckmuffe (l24) durch die Stirnseite
der dann aufgeweiteten Umfangswand axial verschiebbar und nach Einrasten der Greifbacken
(l27) um den Spannhals (l29) durch die Druckfeder (l34) wieder in Ausgangslage rückführbar
ist, in der eine Ausdehnung der Steckmuffe (l24) und ein Lösen der Kupplungsverbindung
wirksam verhindert ist.