FUEL INJECTION DEVICE WITH INJECTION TIMING CONTROL FOR AIR-COMPRESSING, SELF-IGNITING ENGINES

Abstract: 1. A fuel injector for an air-compressing autoignition internal combustion engine, the injector being provided with an injection timing controller arranged at the drive side and comprising a drive part, i.e. a primary member (4), a driven part, i.e. a secondary member (5), mounted on the drive shaft (6) of the injection pump and a transmitting system which connects the primary member (4) to the secondary one (5) - so that they are rotatable in relation to each other - and which serves to transmit torque in dependence on the variable angular position - determined by parameters of the engine - of the primary member (4) relative to the secondary member (5), in which the angular position of the primary member (4) relative to the secondary one (5) is ascertainable by two electric pulse generators, in which the pulses are processed by an electronic regulator so as to furnish the transmitting system with a set value for the angular position, and in which the transmitting system includes at least one hydraulic adjusting device serving to rotate the secondary member (5) relative to the primary member (4) in opposite directions of angular rotation, characterized in that the transmitting system comprises at least one hydraulic control pin (23) for controlling the inlets (27) and/or outlets (28) for the pressure medium of the adjusting device, a mechanical element for actuating the control pin or pins, and also comprises two hydraulic tappets (24) including respective check valves (25), that the one hydraulic tappet (24) serves to change the angular position in clockwise direction and the other one (24) in anti-clockwise direction, that the two oppositely acting tappets (24) and the control pin associated with them are arranged in the secondary member (5), and in that the secondary member (5) is fitted hublike into and axially guides the primary member (4).

Description: Kraftstoffeinspr itzvorr ichtung P g mit Einspritzzeitpunktversteller fEr luftverdichtende, selbstzundende Brennkraftmaschinen 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 Ubertragungsele- ment, das die Drehmomentennbertragung mit einer von den Motorparametern gesteuerten veränderlichen Winkelstellung des Primär- zum Sekundärteil vorsieht. Eine derart gattungsgemässe Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Einspritzzeitpunktversteller ist bekannt und wird bereits seit längerem von z. B. der Firma Bosch gebaut (Bosch Techn. Unterrichtungen Einspritzausrwstung 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 Sekundär teil 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 won Richtung und Grösse der Antriebsmomente. Es ist für ein gutes Betriebsverhalten heutiger schnellaufender Brennkrpftmasçhinen, 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 demge mäss in einfacher Weise von einer Regelelektronik ansteuerbar sein. 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. Diese Aufgabe wird von einem erfindungsgemässen Einspritzzeitpunktversteller der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. 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 Sekundär teil 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. 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 Anord nu-ng 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 Ubertragung des Drehmomentes vom Primär- zum Sekundärteil des Einspritzzeitpunktverstellers gewahrleistet 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 Einspritzzeitpunktverstellers erzeugen. Soll jetzt das Antriebsteil (Primärteil3 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 Bydraulikmitteldruckes, 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 Motor öls 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 Bydra.uli- ken eher niedrigeren Niveau versorgt werden. 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 gaber 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 Sekundär teil 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 Bydraulikstössels beruht auf der Absteuerung des Druckes; d. h. ein Hydraulikstössel blockiert einerseits bei entsprechender Stellung des Hydraulikansteuerungsbolzens den Hydraulikmittelabfluss und ist somit gegen Zusammenschieben gesichert, also ist eine Verdrehung in dieser Richtung nicht moglich, 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 Hydraulikstössel fast gegenüberliegen und der Hydraulikansteuerungsbolzen wie nach Anspruch 10 sich zwischen den beiden Hydraulikstösseln befindet. Die Hydraulikmittelzu- und abflusskankale sind dann besonders kurz. Andererseits benötigt man gegenüber der Anordnung im Mittelpunkt des Sekundär teils einen Wegumsetzer nach Anspruch 18, der den Verschiebeweg des Hydraulikansteuerungsbolzens von der Mitte auf einen Radius auf dem Sekundärteil über- trägt. 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. 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 Einspritzzeitpunktverstel ler 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. Im übrigen sei noch angemerkt, dass das Ubertragungselement ebenfalls aus einer Mehrzahl von gegeneinander wirkenden Hydraulikstösseln, die jeweils einzelnen und/oder paarweise von einem oder insgesamt von einem Hydraulikansteuerungsbolzen gesteuert werden, bestehen kann. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der einzelenen Kom- ponenten eines erfindungsgemässen Einspritzzeit punktverstellers; Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel ei nes 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 Ausführungsbei spiel (nach der Linie III-III in Fig. 2); Fig. 4 einen Querschnitt durch das Sekundär teil desselben Ausführungsbeispiels in der Ebene des Hydraulikstö ssels und des Hydraulikansteuerungsbolzen. 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 Sekundarteil 5 fest verbunden. Auf diesem nabenförmig ausgebildeten Sekundarteil 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 Primarteils 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 Verdrehwinkel des Primar- zum Sekundärteil des Einspritzzeitpunktverstellers. Die drei in die Regelelektronik 1 hineinfüh- renden Pfeile sollen weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine andeuten, die durch geeignete Geber und/oder Messfühler zu elektrischen Grossen umgewandelt worden sind. Die Regelelektronik 1 verarbeitet alle eingehenden Grössen zu einem elektrischen Sollwert des Verdrehwinkels des Primar- 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 fUhrt zu einer Veränderung der Drehwinkelstellung des Primär- zum Sekun darteil, womit der Regelkreis des Einspritzzeitpunktverstellers über die Rückkopplung an den Impulsgebern 8 und 9 geschlossen ist. In Fig. 2 ist ein Querschnit durch einen erfindungsgemässen Einspritzzeitpunkversteller gezeigt. Die Einspritzpumpennockenwelle 6 ist radial in dem Lager 14 sowie Åaxial durch den Lagerring 13 geführt. Auf dem Ende der Einspritzpumpennockenwelle 6 ist das Sekundär teil 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 Ein spritzzeitpunktverstelles 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 Hydraulikansteu- erungsbolzen 23 umgesetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erwähnte Druckwegumsetzer 3 als Teil des Gehäuses 10 ausgebildet, es ware jedoch auch eine vom Einspritzzeitpunktversteller getrennte Bauart denkbar. 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 Hydraulikstössel 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 halbkugelformigen 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. 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 blzuführung 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 Hydraulikdrucknittel, welches aus der Zuführungsöffnung 18 gedrückt wird, halb geöffnet ist, während die Abflussöffnungen 28 durch den Hydraulikansteuerungsbolzen 23 vollständig verschlossen sind. 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 Hdraulikstössel 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 Einspritzzeitpunktverstellerachse 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 Hydraulikstö ssel 24 ganz geöffnet, sowie der Abfluss desselben Hydrau likstossels 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 Primar- 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. Eine Änderung der Drehwinkelstellung des Sekundär- zum Primärteil in anderer Richtung, ist durch eine genau umgekehrte Ansteuerung des Hydraulikansteuerungsbolzens 23 erreichbar.

Claims: Patentansprüche 1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem auf der Antriebsseite angeordneten Einspritzzeitpunktversteller, 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 Hydraulikansteuerungsbolzen (23), der die Zu- (27) und/oder Abflusso"ffnungen (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 Steuer glieds 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 Hydraulikstossel (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. EraftstoffeinsSritzvorrichtung nach mindeens 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, drehunab hängigem Verschiebeweg umsetzbar ist. 19. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Verschiebeweg auf der Einspritzzeitpunktverstellerachse (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.

Inventors: NOLTE, ALBERT, ING.
Applicants: KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F02D1
IPC codes: F02D1