产生用于一内燃机运行的控制 信号的装置及一内燃机 本发明涉及一种产生用于一内燃机运行的电控制信号的装置，及各独立权利要求的前序部分所述的内燃机。
大型柴油机例如可用作船舶驱动机组或者用作发电厂的固定发电机组。在这种类型的公知内燃机中，发动机的典型运行功能，例如将燃料喷入气缸中地喷射过程和使燃烧气体从气缸的燃烧室中排出的换气过程都是通过凸轮驱动装置进行机械-液压联合式控制的。一根由发动机曲轴驱动并且在大型柴油机中通常设计为控制轴的凸轮轴用于完成这种功能。若干凸轮设置于该控制轴上，利用该组凸轮可驱动喷射泵和阀控制装置的行程产生泵。
这种类型的控制轴通常沿该大型柴油机的整个长度延伸，占用大量的空间，并且负担相当大的机构成本和复杂性。此外，由于喷射开始和终止的时刻及排气阀的开启和关闭时刻都是由各凸轮严格地预设好的，因此要改变这些时刻就必须花费巨大的成本并非常复杂。然而为了使发动机按一种理想的工作方式运行，即，使该发动机在所有运行工况下，例如在全负荷，部分负荷或反转工况下尽可能按经济，高效和节能的方式运行，这种改变是需要的。
此外，这些就是为什么现在发展起来的大型柴油机没有控制轴(从传统意义来说)的理由。各液压系统可由预控制元件，例如预控阀驱动，同时该预控阀由从一中心控制单元来的电信号驱动，借助于该液压系统，喷射过程，换气过程及诸如该启动系统之类的辅助系统可工作。该中心控制单元根据曲轴转角确定发动机的转速和其他可能的状态参数，例如各自的理想时间间隔和各自的理想喷油量和/或排气阀的开启时间和关闭时间，并将这些电信号依次传递给各预控阀，根据这些信号各预控阀驱动相关的液压系统。通过这个易变的电液联合控制，且由于各活塞位置和诸如喷油泵或行程供给泵之类的驱动元件之间的机械辅助连接装置不再存在，因此喷射过程和换气过程可按一简单的方式优化，并可用于该大型柴油机的所有运行状态，且可适用于该机械的各种工作循环。
然而，在这种电-液压联合控制的大型柴油机中，为了使发动机的运行即使在该“正常”控制系统不能控制时也可能进行，理想的是具有一个可用的紧急系统，所以例如由发动机驱动船舶仍是可控制的。
这种类型的紧急系统例如在EP-B-0701652中作了描述。该紧急系统按纯粹的电-液压联合控制方式工作。这样，在正常运行时由电信号定位的控制阀滑块在任何情况下都连接到可由液压驱动的第一活塞上。一第二活塞与每个这种类型的第一活塞相关并通过通过液压杆连接到该第一活塞上。该第二活塞随着设置在一与该曲轴同步旋转的控制轴上的凸轮运动而运动。此时如果不能进行正常的电控，则该紧急系统被启动，并且由该凸轮驱动的第二活塞按机械-液压联合控制方式通过该第一活塞驱动控制阀的滑块。因此在紧急情况下，可切换到纯粹的机械-液压控制状态。从理论上讲，该该机械-液压控制的作用与由控制轴和凸轮控制的经典大型柴油机的控制相同。但该紧急系统相当复杂和昂贵。因此每个被驱动的控制阀必须提供一个由相关的液压活塞驱动的单独的机械-液压紧急控制装置，连接管路及辅助装置。这就意味着该装置和其结构具有相当高的复杂性，从而成本大大地提高。
从这样的现有技术出发，因此本发明的目的是为了提供一种用于对一内燃机，尤其是一大型柴油机的运行进行电-液压联合控制的装置，借助于该装置，当正常控制失败时，该发动机也可运行，同时要求该装置的成本和复杂性尽可能低，而紧凑性尽可能高，占用空间尽可能小。此外本发明的目的是提供一种带有这种装置的内燃机，所以该内燃机即使在正常的电-液压控制失败的情况下也能运行。
实现这些目的的本发明的主题的特征是相关的独立权利要求的技术特征。
因此根据本发明，其提供了一种用于产生对带有一曲轴的内燃机，尤其是一大型柴油机的运行进行电-液压联合控制的控制信号的装置，在所述内燃机中，至少喷射过程和换气过程是由液压系统控制的，同时该液压系统包括可由从一控制单元来的电信号按这样的方式驱动的各个预控装置，即该些预控装置对用于喷射过程和换气过程的液压系统进行控制。由该装置产生的各信号是电控信号。为此，该装置包括若干按与曲轴同步旋转的方式设置的控制元件；并且设置有与这些控制元件相关的各传感器，这些传感器与这些控制元件按这样的方式配合，即每个传感器在与之相关的控制元件的一预定角度处发出一信号。用于控制内燃机运行的电控信号可由这些信号产生。
因此，本发明基于这样的思想，即产生的电控信号是由一控制单元在正常工作时借助于一个由曲轴驱动的装置产生的。为此，设置有由曲轴驱动并与曲轴同步旋转的各控制元件。这样，各控制元件是以这样的方式设计并布置的，即在对应于各活塞(相对工作循环)的具体位置的预定角度位置处，它们在各个与之相关的传感器中触发出各个信号，从这些信号中可形成用于控制内燃机的运行的各电控信号。然后用这些电控信号控制各液压系统的预控装置。因此，即使在正常的电-液压控制失败的情况下，所要求的并用于该液压系统的电控信号可由本发明的装置提供，所以该内燃机保持为备用状态。如果这种装置与一大型柴油机制成为一体，那么紧急工作状态与正常运行只有在通过用于该液压系统的电控信号产生的方式和装置时才大大不同。因此不需要另外的液压系统，通过该系统，该装置的复杂性和成本都较低，并且其紧凑性高且节省空间。对一台六缸大型柴油机而言，各控制元件和传感器可装在一箱体中，其纵向延伸量不超过20cm。
各控制元件和与之相关的传感器最好是不接触地相互配合，因为这表示这种具体设计耐磨并可靠。
在一优化实施例中，该装置包括：至少两个由曲轴驱动并基本上平行延伸的轴，在任何情况下若干控制元件都设置在该轴上，同时该些控制元件相对各轴是固定安装的。设置有三组控制元件，即第一组用于产生使喷射开始的电信号，第二组用于产生使喷射终止的电信号，第三组用于产生控制换气过程的电信号。这样，在一组中控制元件的数量对应于该内燃机的气缸数量，所以每个气缸提供三个控制元件。因此，一个使喷射开始的信号，一个使喷射终止的信号及一个换气过程用的信号，尤其是排气阀的启动在任何情况下对每个气缸来说都是单独产生的。由于这些轴用于产生各个控制信号，并不用于直接驱动液压系统，因此它们可设计非常紧凑，并且轴很短，典型的只有几个厘米长。对一大型柴油机来说，其长度例如可小于20cm。
最好将第一组和第三组或第二组和第三组控制元件一同装在两轴之一上，这就意味着一方面用于使喷射开始的控制元件组和另一方面用于使喷射终止的控制元件组装在不同的轴上。这个措施产生的优点是喷射持续期，即使喷射开始的信号和使喷射终止的信号之间时间间隔是可变的。为此，较好的是将一根轴按这样的方式支承，即该轴的整体绕其他轴的纵轴线旋转，所以喷射持续期可按一简单的方式，即通过使一轴绕另一轴旋转而设定。
根据一根优化实施例，一齿轮设置在每个轴上，并且两个齿轮基本上是相同的并彼此啮合。此外该两轴由一曲臂相互连接，所以该两齿轮配合作为一行星传动轮系。这就表示该实施例的结构非常简单，这样，一方面可保证该两轴以相同的速度旋转，另一方面可使一轴绕另一轴的纵轴线作枢轴式旋转，从而可设定喷射持续期。
为了设定喷射持续期，在该曲臂的一端侧最好设置有齿，一第三齿轮与该齿啮合，因此借助于该第三齿轮的旋转，一根轴的整体绕另一轴的纵轴线作枢轴式旋转。
为了通过该轴的枢轴式旋转不会使各控制元件相对与之相关的各传感器的相对位置产生实质性的变化，故与处于枢轴式旋转的轴上的各控制元件相关的各传感器最好相对曲臂固定设置。
各控制元件最好都设计为圆盘形，这些圆盘紧邻各自的轴布置，并在轴向相邻布置，尤其是相邻两圆盘具有相同的距离，并且每个圆盘具有一个切口，在圆盘旋转期间，当该切口通过相关的传感器时，它触发出一个信号。
根据本发明，在本发明的由电-液压联合控制的内燃机中，设置有一个用于产生电信号的装置，该装置在正常控制受到干扰或失败时可接着产生用于液压系统的控制信号，所以该内燃机仍可保持继续运行。
此外，启动系统用的电控信号最好是根据各传感器的信号产生的，所以该内燃机也可由该紧急系统启动。
本发明的其他优化技术方案和优化实施例可从各个从属权利要求中得出，
下面参考各示范性实施例和各附图对本发明进行更详细的说明。各个不带尺寸数值的附图中表示出的是：
图1是通过本发明的内燃机的一示范性实施例的一剖视图；
图2是图1所示内燃机的一示意图；
图3是图1所示内燃机的喷射系统的局部剖视图；
图4是图1所示内燃机的换气系统的局部剖视图；
图5是通过本发明的内燃机的一示范实施例的一纵剖视图；
图6是通过图5所示装置的横剖视图；
图7，8是图5所述装置的控制元件的示意图；
图9是控制信号的示意图。
图1表示通过本发明的内燃机的一示范性实施例的一剖视图，参考标号1表示其整体。图2表示一个为了清楚地说明内燃机1的工作方法的示意图。该内燃机1设计为一台带加长扫气的两冲程十字头式大型柴油机。这种发动机例如可用于船舶推进。该内燃机1是机械-液压联合控制式的，这就意味着该发动机没有传统意义上的控制轴，而是采用包括各预控制装置的液压系统至少控制将燃料喷入气缸中的喷射过程和换气过程，该预控制装置可由来源于一控制单元9的电信号按这样的方式驱动，即他们对用于喷射过程和换气过程的液压系统进行控制。
内燃机1具有一根曲轴2，该曲轴通过一曲轴齿轮2a和一根与该曲轴齿轮啮合的齿轮3驱动一高压油泵4，该油泵使高压燃油，例如高到2000巴的燃油向前流过高压油路46进入集油器6。此外，设置一个也可由曲轴2驱动的泵5，使一液压介质，例如液压油通过管路57向前流入液压集液器7。该集油器6和集液器7在任何时候都设计为沿该发动机延伸的管形部件。
该内燃机1具有一个同时与该集油器6和集液器7连接并根据共同的油路原理工作且用于将燃油喷入气缸中的喷射系统和一个带有一个使燃烧气体导流排出各气缸的排气阀21的换气系统20。该换气系统20也与该集液器7相连。为清楚起见，图2中只示出了每种情况下用在一个气缸中的喷射系统10和换气系统20。
为了对内燃机1进行电-液压联合控制，设计为电磁预控制阀30的预控制装置(这就意味着该预控制阀30可由电信号控制)在任何情况下都设置于该喷射系统10和该换气系统20中。在内燃机1正常运行时，这些电信号控制单元9通过信号传递路线S1传递给该电磁预控制阀30。该电控单元9通过一信号传递线路S2进一步传递给一转角传感器8(轴编码器)，借助于该传感器8可确定曲轴2的转速和转角及相应的活塞位置。为了安全，通常设置两个自动的转角传感器8。该转角传感器8被驱动地连接到该曲轴2上，例如它可设置在一个由齿轮3驱动的轴上。合适的是该转角传感器8通过图中未示出的传动装置驱动，以便它可按发动机的转速旋转。此外，为每个转角传感器8设置一参考传感器8a，以便对该曲轴2和该转角传感器8之间的同步性进行跟踪。根据从转角传感器8接收到的信号，该控制单元9考虑到瞬时负荷和瞬时转速后可确定单个气缸的优化喷射时刻和喷射量以及换气阀，例如排气阀的优化启动时刻，因此可将电信号传递给该预控制阀30，就这样对喷射和换气进行控制。
下面将相对一个气缸的情况解析喷射系统10，换气系统20及相关的液压系统的工作方法。
在一台大型柴油机中，每个气缸(参见图2)典型地可设置若干，例如三个喷油器13。设置一个由预控制阀30进行预控制的喷射装置11，并将燃油提供各喷油器13。在此处所述的实施例中，每个喷油器13设置有一个单独的预控制阀30，然而，也可能的是用一个预控制阀30共同控制若干喷油器13。
图3部分示意性地部分剖视地示出了带有喷射装置11的喷射系统10的一种可能的实施例，其包括一控制滑块112及一个设计为不同的活塞并限定构成一计量腔117的计量活塞111。燃油从集油器6供给该喷射装置11，高压油泵4将燃油向前泵入该集油器6。一输入通道113分支汇入一条引到该计量活塞111后侧的通道114中，同时汇入一主通道115中。在控制滑块112的所示位置，高压燃油一方面可流过该通道114流入该计量活塞111的后侧，另一方面可流过该主通道115和一流入通道118而流入该计量腔117。由于表面积差的原因，两边充满集油器6中油压的计量活塞111运动到其最终位置。如果此时该预控制阀30从该控制单元9中接收到电信号，那么该阀换向，从而液压油从集液器7中流出流到该控制滑块112的一控制活塞120上。从而如图所示该控制滑块112向上运动，在运动过程中首先关闭该主通道115，然后开启通往该喷油器13的一供给线路121的入口。此时燃油可从该计量腔117流出通过一通道119流入该供给线路121。从而喷射开始。为了终止喷射，该预控制阀30再接收一电信号，并且换向回到图3所示位置。该控制活塞120因液压介质流出而释放开，该控制滑块112按图所示朝下运动，首先关闭通往该供给线路121的入口，这样就终止了喷射。在继续下行中，该控制滑块112使该主通道115和延伸入该计量腔117中流入通道118之间的连接连通，从而燃油可再从集油器6中流出而流入该计量腔117。
此外，设置一传感器系统122，该系统可检测计量活塞111的位置，并将其传递给控制单元9。利用该电-液压联合驱动的喷射系统10，可根据容积实现对燃油的调配。
在部分示意性和部分剖视的图4中，示出了带有排气阀21的换气系统20的一个可能的实施例，该排气阀21具有一个阀体27，该阀体27可开启或关闭气缸的燃烧室和由其位置确定的流出线路之间的连接。在图示的实施例中，排气阀21的实际驱动是由一种与液压油不同的工作油，例如是一种润滑油进行的。为了避免这两种介质产生混合，设置一分离活塞23，该活塞可将这两个液流系统相互分开，这就意味着工作油处于该分离活塞23的一侧，而液压油处于另一侧。该分离活塞23由一控制活塞22控制，而该控制活塞本身由该预控制阀30进行预控制。该分离活塞23通过一连接管路25连接到一个驱动该阀体27的驱动活塞26上，该连接管路25充满工作油并用作液压杆。该阀体27由一空气弹簧24压紧处于其闭合位置。考虑到在排气阀21开启期间，为了使该阀体27抵抗燃烧气体和空气弹簧24的压力而开启，首先需要更大的作用力，因此该驱动活塞26设计为一台阶形活塞。当燃烧压力已经消失之后，只需要较小的作用力以便使该阀体处于完全开启位置，或使该阀体分别保持在开启位置上。
一工作油供给管路28开通通入分离活塞23和驱动活塞26之间的连接管路25中。这样，工作油可借助于一泵29通过一单向阀向前流入连接管路25中。
为了开启排气阀21，可将控制活塞22置于图4所示位置。这样，由于电信号是从电控制单元9传递过来的，因此该预控制阀30换向到图中控制活塞22的上端表面处于释放状态的位置，这就意味着在该位置在该上端表面上存在的液压油可流出并流入回油管路R中。由于通过一弹簧22a提供的弹簧负荷作用的结果，该控制活塞22朝图中向上方向运动，进入图4中所示位置。这样，液压集液器7和分离活塞23的下侧之间的连接开启，从而液压油使该分离活塞23向图中向上的方向运动。这个运动由连接管路25中的工作油传递给驱动活塞26，然后使该阀体27运动到开启位置。
为了关闭排气阀，预控制阀30换向到第二位置，在该位置该阀在液压集液器7和图中所示控制活塞22的上端表面之间一形成连接。该液压油流出该液压集液器7，并对这个端面施加压力，利用该压力作用，控制活塞22抵抗住弹簧22a的弹性力沿图中向下运动。通过这个运动，液压集液器7和分离活塞23的下侧之间的连接关闭。由于空气弹簧24作用的结果，驱动活塞26被压向上运动，并且在移动中使工作油流入连接管路25。从而由工作油的作用，该分离活塞23被压沿图中向下运动，并且在该移动中使液压流体从其下侧通过控制活塞22流入回流管路R。由于空气弹簧的作用，如图4所示，使该分离活塞23处于其极端位置。此时，直到换气阀下一次换气为止，因泄漏和一未示出的连续排气而流失的工作油可通过供给管路28和单向阀重新注满，通过该工作油分离活塞23完全运动到其初始位置。
此外，设置一个带有一个具有许多传感器的系统的测量系统，以便检测阀体27的运动或各自位置。一相应的测量信号传递给电控单元9，该控制单元可根据该测量信号识别阀体27的运动是否对应理想的值。万一存在偏差，该控制单元9可干预，并且例如阻止燃油下一次喷入相应的气缸。这样，可以保证例如一台带有n缸的发动机可保持使(n-1)缸运行。
除喷射过程和换气过程外，在一台电-液压联合控制的内燃机中，其他的诸如启动系统之类的辅助系统也可通过预控制阀进行电-液压联合控制。然后，接通或启动空气阀同样由控制单元9控制，该单元9将需要的电信号传递给相应的控制装置，该控制装置驱动该驱动阀用的气动系统。
在正常工作中，大型柴油机的基本控制功能，例如喷射和换气都是由电控单元9进行电-液联合控制的，该电控单元将电控脉冲调节到与发动机的瞬时循环负荷相适应，并在适当的时间点处将它们传递给各自受影响的预控阀，该时间点对应于具体的曲轴转角，也即对应于活塞的各位置。此时如果存在干扰或不能正常工作，例如该角度传感器8或各个角度传感器8损坏，则控制单元9不再能准确地或根本不能产生需要的信号，然后为了使该大型柴油机能维持工作，要求设置一紧急系统。
这样，在根据本发明的一内燃机中设置有一个本发明(图2)的装置40，该装置产生预控阀30用的电控信号，该信号与发动机的循环负荷相适应。这样，该装置40包括若干与曲轴2同步旋转的控制元件42a，42b，42c(图5)。这里的“同步”意味着每个控制元件相对曲轴以相同的转速旋转，但也可能是指其旋转方向与曲轴2的旋转方向相同或相反，曲轴2和各自控制元件之间的相位关系是一个常数或者是可按受控方式变化的。
传感器43，43b与每个控制元件42a，42b，42c相连，并按这样的方式与各控制元件42a，42b，42c配合，即每个传感器43，43b在与其相适应的控制元件的各预定角度位置处发出一个信号。根据这些信号产生用于内燃机1运行的电控信号。由于曲轴2的旋转和各单个控制元件42a，42b，42c的旋转之间同步的结果，在每种情况下提到的角度位置都对应于曲轴转角，并且也对应于各气缸的活塞位置，所以产生的各信号可暂时与内燃机的循环负荷匹配。
下面将参见图5和6详细解析装置40的示范性实施例。图5表示通过一示范性实施例的纵剖视图，而图6表示垂直于后者的横剖视图。该示范性实施例设计用于控制六缸大型柴油机，但气缸的数量只是起到示范性的作用。
该装置包括一个局部充满为了具有良好润滑的润滑油的壳体44。两个彼此基本上平行延伸的轴，即第一轴41a和第二轴41b设置在该壳体44中。该第一轴41a可旋转地支承在壳体44中并且可旋转地固定连接到曲轴2(参见图2)上，从而曲轴2驱动第一轴41a。如图2中象征地示出的那样，第一轴41a例如通过齿轮3曲轴齿轮2a连接到由曲轴驱动的轴上。如图2所示，如果齿轮3的直径与曲轴齿轮2a的直径不同，则在由齿轮3驱动的轴和第一轴之间设置一传动齿轮(未示出)，以便使第一轴41a以与曲轴2相同的转速旋转。
第二轴41b可旋转地支承在两个曲臂45上，该曲臂设置在该第一轴41a上并轴向隔开，且从后者开始沿基本上垂直于该第一轴41a的纵向轴线方向延伸。该第一轴41a也可旋转地支承在曲臂45上。两曲轴41a，41b通过两个曲臂45相互连接。一齿轮47a，47b牢固地连接到各个轴41a，41b上，与两曲臂45之一轴向相邻。两齿轮47a，47b设计基本上相同，这就意味着它们具有相同的齿数。两齿轮47a，47b相互啮合，所以第一轴41a通过这些齿轮47a，47b驱动第二轴41b。因此，该两轴41a，41b旋转速度相同但方向相反，如图6中箭头所示。因此齿轮47a，47b与相邻的曲臂45一起形成行星传动系统，其中齿轮47a是太阳轮而齿轮47b是行星轮。
两个曲臂45彼此由一轭架49相互连接。
设计为圆盘42a，42b，42c的控制元件许多轴向相邻布置在两个轴41a，41b上，总是处于曲臂45之间，并且两相邻圆盘42a，42b，42c之间的距离总是相同。该些圆盘42a，42b，42c分别牢固地装在各自的轴41a和41b上。
对该内燃机的每个气缸来说，在任何情况下三个圆盘42a，42b，42c都被设置为控制元件，其中的第一个圆盘42a用于产生使各气缸开始喷射的电信号，该第二圆盘42b用于产生使喷射终止的电信号，而第三圆盘用于产生用于控制换气过程的电信号。第一圆盘42a的总数构成一组A，第二圆盘42b的总数构成一组B，而第三圆盘的总数42c构成一组C。每一组圆盘的数量与发动机的缸数一样多。因此在这个示范性实施例中，在A，B，C各组每种情况下都具有六个圆盘。
用于使喷射过程和换气过程开始的A组和C组设置在第一轴41a上；而B组设置在第二轴41b上。
若干传感器43按这样的方式设置于该壳体44中，即它们形成平行于第一轴41a延伸的一排。一单独的传感器43设置用于在该第一轴41a上的每个圆盘42a，42c。这些传感器43在每种情况下都对着与之关联的圆盘42a或42c设置，所以圆盘42a或42c的径向外边界表面总是运动通过与之相关的传感器43。
一单独传感器43b在每种情况下也都与该第二轴41b上的圆盘42b相连。这些传感器43b装在轭架49中，该轭架将两个曲臂45相互连接起来，所以各传感器43b相对曲臂45为静止布置。该传感器43b再设置得以致于它们在每种情况下都与与之相关的圆盘42b相对。
如图5和6所示，圆盘42a，42b，42c和与之相关的传感器43，43b相互配合，而不接触。这一点将在下面所述的示范性实施例中描述。
图7表示用于控制换气过程的第三组圆盘C的一个圆盘42c。该圆盘42c具有一个在角度α内延伸并且其边界由两边缘51c构成的切口50c。借助于一固定装置，例如一个伸入一孔(如在第一轴41a中的螺孔中)的螺钉52，该圆盘42c可固定在该第一轴上。该切口50c相对该螺钉52对称。此时如果在圆盘42c旋转期间，该切口50c通过相应的传感器43，则该传感器中便产生一信号，由于曲轴2的旋转与该第一轴41a的旋转之间同步，因此该信号的持续期与一曲轴转角范围对应。
各传感器43，43b例如设计为产生数字信号的电感或电容开关传感器。如果切口50c旋转通过相应的传感器43，则该传感器产生例如信号“1”，否则产生信号“0”。该传感器43和43b全部都是相同的，或者结构是相似的。当然其他设计形式的传感器43，43b也是可用的，例如磁传感器或光学传感器。此外，各种设计都是可能，其中控制元件和各传感器之间的配合通过直接的物理接触产生。
用于控制喷射过程的第一和第二组圆盘A，B的圆盘42a，42b都设计为相同的。在图8中示出了这种类型的圆盘42a，42b。该圆盘42a或42b也具有一切口50，当沿圆周方向看时，该切口50比圆盘42c中的切口50c短。该切口50设计为一径向延伸的间隙。在该间隙中，具有一个延伸入相关的轴41a或41b中的孔中的螺钉52，并且该圆盘42a，42b由该螺钉52固定在相应的轴上。在旋转期间，当切口50通过相应的传感器43时，在传感器中触发产生一脉冲形信号，该脉冲信号的瞬时波和下降波对应于一具体的曲轴转角，由于曲轴2的旋转和该第一或第二轴41a或41b的旋转之间的同步，因此它们也对应于具体的活塞位置。
从上述解析可得出只需要两种不同类型的圆盘，即一种是用于喷射过程(喷射开始和终止)的圆盘42a，42b，另一种是用于换气过程的圆盘42c。从结构上讲，这是非常有利的。属于圆盘组A，B或C一组的各圆盘在任何情况下都是相同的，但它们分别以不同的角度位置安装在各自的轴41a或41b上。这一点将参照用于喷射开始的圆盘组A以示范的方式进行说明，同时假设喷入气缸中的喷射是在活塞处于上死点时开始的。但，对其他喷射时间点可按类似的方式进行解析。
第一气缸的信号由该圆盘组A的圆盘42a产生，该圆盘42a相对其转角位置按这样的方式布置在该轴41a上，即当第一气缸的活塞刚刚处于其上死点时，切口50按脉冲触发方式运动通过相关的传感器43。下一个圆盘42a布置在该第一轴41a上，并相对该第一轴按这样的方式旋转一角度，即当相关气缸的活塞刚刚处于其上死点时，其切口按脉冲触发方式运动通过相关的传感器43，等等可依此类推。
用于喷射终止的第二组圆盘B的圆盘42b以类似的方式设置在第二轴41b上，因此在任何情况下都在传感器43b中产生，借助于该脉冲终止喷入相关气缸中的喷射过程。第一圆盘42a中并触发用于喷射开始的脉冲的切口50和对应的第二圆盘42b中并触发用于相同气缸的喷射终止的脉冲切口50之间的相对角度差对应于一时间差，由该时间差确定用于该气缸的喷射持续期。喷射持续期可按下述方式设定。
至少在紧急情况时，换气过程典型地是按这样的方式控制的，即阀体27(图4)的运动是相对各活塞的下死点对称的。在这种情况下，第三组C的圆盘42c在任何情况下都按这样的方式设置在第一轴41a上，即正好在归属于一圆盘42c的气缸的活塞处于其下死点时，该圆盘42a的螺钉52处于与相关的传感器43相对的位置。
对实际情况，理想的是在紧急情况工作时该喷射持续期是可变的。这一点可由在本文示范性实施例中描述的本发明的装置40实现，其中用于喷射开始和喷射终止的圆盘组A和B安装不同的轴41a，41b上；并且第二轴41b按这样的方式支承，即该轴整体绕该第一轴41a的纵向轴线铰接。这样，在任何情况下曲臂45都设计作为一齿轮，即弧形的并在最接近该第二轴41b的端表面处设置有齿461的齿轮的一部分。
两个另外的连接到一根基本上平行于两轴41a，41b延伸的第三轴61上的齿轮60与该齿轮461啮合。该第三轴61延伸出壳体44，因此可从外面由手动旋转或由驱动装置驱动旋转。如果该第三轴61旋转，则第二轴42b整体绕第一轴41a支承旋转。通过该个绕支承旋转运动，用于喷射开始的第一组圆盘组A的圆盘42a和用于喷射终止的第二组圆盘组B的相应圆盘42b之间的相对角度位置改变。这就对应于喷射持续期改变。
用于喷射开始的第一组圆盘组A的圆盘42a和用于喷射终止的第二组圆盘组B的圆盘42b按这样的方式安装在各自的轴41a，41b上，即当曲臂45处于中间位置时，用于喷射开始和喷射终止的脉冲在任何情况下都是在相同的时间(喷射持续期为0)触发的。在诸如图6所示的情况中，曲臂45当其处于中间位置时，其方向定位为相对壳体44的上下壁平行，这就意味着三根轴41a，41b，61的中点处于一直线上。在这种情况下，不会产生喷射。取决于发动机的理想旋转方向，也即例如取决于船舶是向前运动还是向后运动，曲臂45，也即第二轴41b借助于第三轴61绕支承向上(如图6所示)或向下旋转，如图中由双箭头D所示。这样就在用于喷射开始的脉冲和用于喷射终止的相关脉冲之间形成一时间差，即形成一有限的喷射持续期。通过绕支承旋转运动的放大，该喷射持续期可被改变，所以根据负荷不同(即全负荷或部分负荷)可设置一适当的喷射持续期。曲臂45的旋转范围的旋转量可达例如30°。
由于用于圆盘42b的传感器43b相对曲臂45静止设置，即设置在轭架49中，则圆盘42b和传感器43b之间的距离在该第二轴41b旋转期间也保持为常量。
从结构的观点看，用于不同气缸的信号和脉冲时间顺序最好在属于相同组的各圆盘的任何情况下主要是通过相对的角度位置确定的，也即是通过将螺钉52啮合在其中的各孔设置在轴41a，41b中而确定的。因此装置40可按很简单的方式，即通过将各个用于螺钉52的孔相应布置在轴41a，41b上，与任何数量的气缸和理想的点火间隔相配合。
自然，也可能按相同的方式将各控制元件设计为反圆盘，这就意味着在反圆盘中用脉冲触发凸体代替上述圆盘42a，42b，42c中的脉冲触发切口，当这些反圆盘旋转通过相关的传感器时，该些脉冲触发凸体触发产生一信号。
根据所用的传感器43，43b的类型，或它们产生的输出信号，以其输出形式表示的信号可作为电控信号直接传递给相应的预控阀30，用于驱动该液压系统，例如其中A组或B组的每个传感器43或43b分别连接到该预控阀30上，该预控阀控制有传感器43或43b分别连接到其上的气缸的喷射过程，C组的每个传感器30各与预控阀30连接，该预控阀30可控制与该传感器43相关的气缸的换气过程。然而也可设置一紧急控制单元9a，该单元9a-如图2所示-可与控制单元9结合在一起或者可设计为一个在结构上分离的单元。然后传感器43，43b将它们的信号传递给该个从这些信号中产生或提供用于控制内燃机的电控信号的紧急控制单元9a，并将这些信号提供给相关的预控制阀30。因此根据所用的传感器的类型，该紧急控制单元9a有必要对传感器信号进行放大或按不同的方式进行处理，以便从中产生的控制信号可驱动相关的预控制阀30。
为清楚起见，图9在四条曲线示图中以示范性的方式示出了可利用本发明的一装置借助于使圆盘42a，42b，42c和相关的传感器43旋转而产生，并用于对一船舶四缸发动机进行控制的电控信号。该些在垂直轴线L右边示出的信号与正转(前行)相关，而那些在垂直轴线L左边示出的信号与反转相关(后行)。在任何情况下水平轴线KW都表示曲轴转角。标号OTn(n＝1，2，3，4)表示“上死点，气缸数n”，这就意味着在该曲轴转角处，气缸n的活塞处于其上死点。UT1表示曲轴转角，在该转角处，第一气缸的活塞处于其下死点。
第一条(即最上面的)曲线图表示用于驱动第一气缸排气阀21的控制信号，该信号借助于圆盘组C的圆盘42c之一产生。该排气阀21利用一上升信号波开启，利用一下降信号波关闭。这种运动相对下死点对称发生。排气阀21开启的曲轴转角范围源自于切口50c(图7)在圆盘42c中延伸的角度范围α。
第二条曲线表示用于使喷入该第一气缸内的喷射开始的脉冲形信号，该信号借助于第一组圆盘A的圆盘42a之一产生。该第三条曲线表示用于使喷入该第一气缸内的喷射终止的脉冲形信号，该信号借助于第二组圆盘B的圆盘42b之一产生。在任何情况下喷射开始和喷射终止都发生在相关脉冲的上升信号波处。使喷射开始的脉冲在活塞的上死点处触发。喷射持续期ED分别由喷射开始的脉冲和喷射终止的脉冲之间的时间差或角度差确定。这个差如上面已经说明的那样可以被确定。
第四条(最下的)曲线表示用于启动系统的另外的电控信号是如何根据传感器43，43b的信号产生的，或表示传感器43，43b的信号是如何被使用的，以便驱动该个可进行电预控制的启动空气阀，用于将启动空气引入气缸。在该曲线图中，第n缸的启动空气阀开启从而使启动空气进入该气缸的曲轴转角范围由ALn(n＝1，2，3，4)表示。为了开启第n缸的启动空气阀可利用该第n缸的喷射开始的脉冲下降波。为了关闭启动空气阀，该信号的上升波用于驱动该第n缸的排气阀，这就意味着该启动空气阀的关闭是由与控制同一气缸的排气阀的开启的信号波相同信号波触发的。该启动系统用的电控信号波例如由紧急控制单元9a传递给相关的预控制阀。
为了使发动机反转，将用于正转的发动机点火顺序反过来即可。如果在正转时例如各气缸的点火顺序是1-3-2-4-1-...，那么反转时的点火顺序是1-4-2-3-1-...。
在多缸内燃机中，对给定数量的气缸可采用不同的点火顺序。通过传感器43，43b和各气缸之间的相关性的变换，用本发明的装置40可实现理想的点火顺序。具体地也可能通过这种相关性的变化来改变点火顺序。
因此本发明提供了一种装置，借助于这种装置，利用控制元件和相关的传感器旋转可产生用于使一个电液联合控制的内燃机，特别是一大型柴油机运行的电控信号。因此，在正常的电液联合控制受到干扰时，可利用本发明的装置产生动力部件用所需要的电控信号，并提供给预控制装置，所以该内燃机可继续运行，从而可使例如一艘由一本发明的大型柴油机推进的船舶保持继续航行。