DE687099C - Control for internal combustion engines by liquid pressure medium with adjustable pump stroke - Google Patents

Description

Steuerung für Brennkraftmaschinen durch flüssige Druckmittel mit regelbarem Pumpenhub Es sind bereits Brennkraftmaschinensteuerungen mit flüssigen Druckmitteln bekannt, die mit unveränderlichem Steuerbeginn und durch einen Regler beeinflußten Steuerschluß (Überströmregulierung) arbeiten. Derartige Steuerungen mit flüssigen Druckmitteln, die die Steuerflüssigkeit im Überschuß fördern und je nach Reglerstellung die veränderliche Überschußmenge z. B. in die Saugleitung zurückführen, besitzen die Eigenschaft, daß die Steuerzeit veränderlich ist. Bei einem nach diesem Verfahren gesteuerten Ventil verändert sich sowohl die Erhebung wie auch die Steuerzeit des gesteuerten Elementes von einem Mindestwert zu einem Höchstwert. Es ist also unmöglich, auf die Eröffnungszeit über den Reglereingriff hinaus einen Einfluß auszuüben, und der Steuerschluß wird stets von dem Reglereingriff bestimmt. Es ist hierbei folglich unmöglich, bei jeder Reglerstellung das gesteuerte Element mit einer bestimmten, der Reglerstellung entsprechenden Öffnungshöhe über einen gewissen Zeitraum hinweg geöffnet zu halten. Diese Verhältnisse sind auf der Zeichnung in Abb. r und 2 anschaulich gemacht.Control for internal combustion engines by liquid pressure medium with adjustable Pump stroke There are already internal combustion engine controls with liquid pressure media known that have an invariable start of control and are influenced by a controller Control circuit (overflow regulation) work. Such controls with liquid Pressure means that promote the control fluid in excess and depending on the regulator position the variable excess amount z. B. lead back into the suction line, have the property that the tax time is variable. With one after this procedure controlled valve changes both the elevation and the control time of the controlled element from a minimum value to a maximum value. So it is impossible to exert an influence on the opening time beyond the intervention of the regulator, and the control circuit is always determined by the regulator intervention. It is here consequently impossible to control the controlled element with a certain, the opening height corresponding to the regulator position over a certain period of time keep open. These relationships are illustrated in the drawing in Fig. R and 2 made.

Die Erfindung betrifft eine Steuerung mit flüssigem Druckmittel, bei der die Nachteile dieser Steuerungen vermieden werden. Die Steuerung arbeitet mit einer durch einen Steuernocken . angetriebenen druckventillosen Kolbenpumpe mit regelbarem Pumpenhub, die über ein Flüssigkeitsgestänge einen Steuerkolben zur Betätigung des gesteuerten Ventils antreibt. Die erfinderische Neuheit besteht darin, daß der Beginn des Steuervorganges durch den Regler beeinflußt, hingegen der Schluß des Steuervorganges unabhängig vom Regler durch Öffnen eines Ventils mittels des Kolbens der Steuerpumpe in stets gleicher Weise unter Freigabe von Rückströmbohrungen erfolgt, die die Steuerflüssigkeit in einen Raum niedrigen Druckes übertreten lassen.The invention relates to a control with liquid pressure medium which avoids the disadvantages of these controls. The control works with one by a control cam. driven piston pump with no pressure valve adjustable pump stroke, which is actuated by a control piston via a fluid linkage of the controlled valve. The inventive novelty is that the The beginning of the control process is influenced by the controller, but the end of the Control process independent of the controller by opening a valve by means of the piston the control pump always takes place in the same way with the release of backflow bores, which is the control fluid enter a room of low pressure permit.

In der Zeichnung ist die Steuerung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i und 2 das Prinzip der bekannten Flüssigkeitssteuerung mit Überströmreglung, Abb. 3 und 4 das Prinzip der Steuerung nach der Erfindung, Abb.5 die Steuerpumpe mit Keilreglung und Schließventil, Abb. 6 eine weitere Ausführungsart der Reglereinrichtung nach Abb. 5 und Abb. 7 eine vergrößerte Darstellung des Schließventils.In the drawing, the control according to the invention is for example shown, namely Fig. i and 2 shows the principle of the known liquid control with overflow regulation, Fig. 3 and 4 the principle of the control according to the invention, Fig.5 the control pump with wedge regulation and closing valve, Fig. 6 another type of design the control device according to Fig. 5 and Fig. 7 an enlarged view of the closing valve.

In Abb. i und 2 bezeichnet i den Grundkreis des Steuernockens, 2 seine Steuerkurve, 3 den Eingriffspunkt des Reglers, 4 den durch den Regler eingestellten Steuergrad, 5 die Erhebungs- und Schließkurve .des gesteuerten Organs, 3o den Ansaugeabschnitt und 31 das Regeldiagramm. Dieses Schaubild zeigt, daß einem bestimmten Nockenhub bzw. Fördervolumen der Steuerpumpe auch ein zugeordneter Hub des gesteuerten Elementes entspricht und daß der Schluß des gesteuerten Elementes in jedem Falle durch den Eingriff des Reglers gegeben ist. In dem Regeldiagramm 31 ist dargestellt, daß jeder Reglereinstellung eine bestimmte Öffnungszeit sowie Öffnungshöhe zugeordnet ist.In Fig. I and 2 i denotes the base circle of the control cam, 2 its Control curve, 3 the point of action of the controller, 4 the point set by the controller Degree of control, 5 the elevation and closing curve of the controlled organ, 3o the suction section and 31 the rule diagram. This graph shows that a specific cam lift or delivery volume of the control pump is also an assigned stroke of the controlled element corresponds and that the closure of the controlled element in each case by the The controller has intervened. The rule diagram 31 shows that each Controller setting is assigned a specific opening time and opening height.

In Abb. 3 und 4 ist das Prinzip nach der Erfindung dargestellt. Es bezeichnet 24 den Grundkreis des Steuernockens, 25 den Öffnungsabschnitt, 26 den Schließabschnitt, 27 den Ansaugeabschnitt, 28 den Regelbereich des Steuernockens, 29 das Regelschaubild und 32 den Reglereingriff. Über dem Steuernocken ist der Ventilerhebungsverlauf dargestellt. 33 zeigt die Erhebungs- und Schließkurve des gesteuerten Elementes.In Fig. 3 and 4 the principle according to the invention is shown. It 24 denotes the base circle of the control cam, 25 the opening section, 26 denotes Closing section, 27 the suction section, 28 the control range of the control cam, 29 the control diagram and 32 the controller intervention. The valve lift curve is above the control cam shown. 33 shows the elevation and closing curves of the controlled element.

In Abb. 5 bezeichnet 6 den Antriebsnocken, 611 eine Stufe desselben, 7 den Rollenstößel, 8 den Regelkeil, 9 die Rückholfeder, io den Pumpenkolben, i i die Buchse zum Pumpenkolben, 12 das Saugventil, 13 das Schließventil, 14 die Rückströmkanäle, 15 die Durchtrittsschlitze, 16 die Feder, 17 die Druckleitung, IS den Steuerkolben, i9 das Ventil mit Stößel und 2o die Ventilfeder.In Fig. 5, 6 denotes the drive cam, 611 a step of the same, 7 the roller tappet, 8 the control wedge, 9 the return spring, io the pump piston, i i the socket to the pump piston, 12 the suction valve, 13 the closing valve, 14 the return flow channels, 15 the passage slots, 16 the spring, 17 the pressure line, IS the control piston, i9 the valve with tappet and 2o the valve spring.

In der tiefsten Stellung des Pumpenkolbens io ist der Raum über demselben mit Steuerflüssigkeit gefüllt. Beim Auflaufen des Rollenstößels 7 auf die Steuerkurve des Steuernockens 6 wird der Pumpenkolben io aufwärts bewegt und dadurch die Steuerflüssigkeit um das Schließventil 13 herum durch die Durchtrittsschlitze IS der Druckleitung 17 zugeleitet. Die Steuerflüssigkeit tritt hinter den Steuerkolben 18, drückt diesen und damit das Ventil i9 nieder und öffnet dadurch das gesteuerte Ventil. Da die Steuerkurve des Steuernockens 6 zunächst gleichmittig zur Steuerwellenachse verläuft, so verbleibt der Rollenstößel 7 und der Pumpenkolben io in der Hubstellung, und das Ventil i9 bleibt geöffnet. Am Schluß der Steuerkurve ist dieser eine Stufe 6d aufgesetzt, die eine weitere Hebung des Rollenstößels 7 und des Pumpenkolbens io veranlaßt. Dadurch wird das Schließventil 13 (Abb. 5 und 7) angehoben und läßt die geförderte Steuerflüssigkeit aus der Druckleitung 17 unter der Wirkung der Feder 2o durch die Rückströmkanäle 14 in einen Raum niedrigen Druckes übertreten, wodurch der Schluß des Ventils i9 erreicht wird. Die Rückströmkanäle 14 müssen derartig -bemessen und geöffnet sein, daß der Ventilschluß in der gewünschten Zeit erreicht wird. Beim Ablauf des Rollenstößels 7 von der Steuerkurve wird der Pumpenkolben io durch die Feder 9 nach unten bewegt. Dadurch wird das Ventil 13 freigegeben, das sich unter dem Einfluß der Feder 16 auf seinen Sitz aufsetzt und die Kanäle 14 abschließt. Zugleich wird die durch die letzteren abgeflossene Steuerflüssigkeit durch unter der Saugwirkung des Kolbens durch das Saugventil 12 neu eintretende Flüssigkeit ersetzt.In the lowest position of the pump piston io, the space is above the same filled with control fluid. When the roller tappet 7 hits the control cam of the control cam 6, the pump piston io is moved upwards and thereby the control fluid around the closing valve 13 through the passage slots IS of the pressure line 17 forwarded. The control fluid passes behind the control piston 18, pushes it and thus the valve i9 low and thereby opens the controlled valve. Since the The control curve of the control cam 6 initially runs equidistant to the control shaft axis, so the roller tappet 7 and the pump piston io remain in the stroke position, and valve i9 remains open. At the end of the control curve this is a level 6d placed, the further lifting of the roller tappet 7 and the pump piston io caused. This raises the closing valve 13 (Fig. 5 and 7) and lets the pumped control fluid from the pressure line 17 under the action of the spring 2o pass through the return channels 14 into a space of low pressure, whereby the closure of valve i9 is reached. The return flow channels 14 must be of this type - Be dimensioned and open so that the valve closes in the desired time will. When the roller tappet 7 leaves the control cam, the pump piston becomes io moved downwards by the spring 9. This releases the valve 13, which sits down under the influence of the spring 16 on its seat and the channels 14 completes. At the same time, the control fluid that has flowed off through the latter becomes by newly entering through the suction valve 12 under the suction effect of the piston Liquid replaced.

Wenn durch den Regler eine geringere Leistung der Maschine eingestellt wird, wandert der Regelkeil 8 in Pfeilrichtung und hebt damit den Rollenstößel 7 um einen größeren Betrag vom Antriebsnocken ab. Hierdurch wird eine geringere Fördermenge der Steuerpumpe erreicht und somit das gesteuerte Organ um einen geringeren Betrag angehoben.If the regulator has set a lower output of the machine is, the control wedge 8 moves in the direction of the arrow and thus lifts the roller tappet 7 by a larger amount from the drive cam. This results in a lower delivery rate reached the control pump and thus the controlled organ by a smaller amount raised.

In Abb. 6 bezeichnet 21 den Rollenstößel, 22 den Regelhebel, 23 die Scheibenkurbelwelle. Diese Abbildung zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit der Reglung nach demselben Prinzip, wie bereits in Abb. 5 dargestellt. In diesem Falle wird das Abheben des Rollenstößels 21 unter Zuhilfenahme des Regelhebels durch die Scheibenkurbelwelle 23 unter dem Einfluß des Reglers erreicht.In Fig. 6, 21 denotes the roller tappet, 22 the control lever, 23 the Disc crankshaft. This figure shows another implementation of the Regulation according to the same principle as shown in Fig. 5. In this case is the lifting of the roller tappet 21 with the help of the control lever by the Disc crankshaft 23 reached under the influence of the governor.

Beim Auftreffen der Nockenrolle auf die Nockenkurve des Steuernockens beginnt das gesteuerte Organ zu öffnen, wobei sich je nach Reglerstellung der Nockenwinkel, der durch den Regelbereich 28 eingeschlossen ist, von einem Höchstwert bis zu einem Mindestwert entgegengesetzt der Drehrichtung des Steuernockens ändert. Am Schluß des Regelbereiches ist das gesteuerte Element voll geöffnet und bleibt nun in dieser Stellung so lange erhalten, bis der Schluß des Abschnittes 24 (Öffnen) erreicht wird. Über den nun anschließenden Abschnitt 26 (Schließen) wird das gesteuerte Element geschlossen. Die sich hieraus ergebenden Regelverhältnisse sind in dem Regelschaubild 29 dargestellt. Aus der Kennlinie ergibt sich, daß der vom Regler-und Schließabschnitt eingeschlossene öffnungsabschnitt bei allen Reglerstellungen gleich ist und sich lediglich infolge der höchsten und niedersten Reglerstellung ein höchster bzw. niederster,Hub des gesteuerten Elementes einstellt.When the cam roller hits the cam curve of the control cam the controlled organ begins to open, whereby depending on the controller position the cam angle, enclosed by the control range 28, from a maximum value to one Minimum value opposite to the direction of rotation of the control cam changes. At the end of the control range, the controlled element is fully open and now remains in this Preserve position until the end of section 24 (opening) is reached will. The controlled element is via the section 26 (closing) that now follows closed. The resulting control relationships are shown in the control diagram 29 shown. From the Characteristic curve results from the fact that the controller and The closing section, the opening section included, is the same for all regulator positions is and is only a highest as a result of the highest and lowest controller position or the lowest stroke of the controlled element.

Durch die Anwendung der Steuerung nach der Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: i. Durch .den Regler beeinflußter, veränderlicher Steuerbeginn und mit der eingestellten Menge an Steuerflüssigkeit eine veränderliche bffnungshöhe des gesteuerten Elementes.The use of the control according to the invention results in the following advantages: i. Variable start of control influenced by the controller and a variable opening height with the set amount of control fluid of the controlled element.

2. Unveränderliche Öffnungszeit mit der durch den Regler eingestellten Öffnungshöhe. 3. Durch den Regler nicht beeinflußte und daher für alle Reglerstellungen gleiche Schließzeiten sowie Zeitpunkte für das gesteuerte Element.2. Fixed opening time with the one set by the controller Opening height. 3. Not influenced by the controller and therefore for all controller positions same closing times and times for the controlled element.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Steuerung für Brennkraftmaschinen durch flüssiges Druckmittel mit einer durch einen Steuernocken angetriebenen druckventillosen Kolbenpumpe mit regelbarem Pumpenhub, die über ein Flüssigkeitsgestänge einen Steuerkolben zur Betätigung des gesteuerten Ventils antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Steuervorganges durch den Regler beeinflußt, hingegen der Schluß des Steuervorganges unabhängig vom Regler durch Öffnen eines Ventils (i3) mittels des Kolbens (io) der Steuerpumpe in stets gleicher Weise unter Freigabe von Rückströmbohrungen (i4) erfolgt, die die Steuerflüssigkeit in einen Raum niedrigen Druckes übertreten lassen.PATENT CLAIM: Control for internal combustion engines by liquid Pressure medium with a pressure valve-less piston pump driven by a control cam with adjustable pump stroke, which via a fluid linkage to a control piston Actuation of the controlled valve drives, characterized in that the beginning the control process is influenced by the controller, but the end of the control process independently of the controller by opening a valve (i3) using the piston (io) of the Control pump is always carried out in the same way with the release of backflow bores (i4), which allow the control fluid to pass into a space of low pressure.