DE102006008785A1 - Device for supplying fresh air to turbocharged piston internal combustion engine, has compressed air port which interacts with quantity regulating device which has valve with blocked position and any desired number of opened positions - Google Patents

Device for supplying fresh air to turbocharged piston internal combustion engine, has compressed air port which interacts with quantity regulating device which has valve with blocked position and any desired number of opened positions Download PDF

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Abstract

The device has a compressed air port (42) which interacts with a quantity regulating device which has a valve with a blocked position and any desired number of opened positions and can be actuated by means of an electric input which is connected to the terminal (39) of an electronic control unit (38). The adjustment device of the flap is forcibly activated by the quantity regulating device or the electric control unit in such a way that the fully opened position of the flap is assigned a fully blocked position of the quantity regulating device. An independent claim is also included for the method for supplying fresh air to turbocharged piston internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Frischluftversorgung einer turboaufgeladenen Kolbenbrennkraftmaschine mit einem Frischgasleitungsabschnitt als Saugrohr, der eine verstellbare Klappe und einen ersten Endanschluss zur Einströmung sowie einen zweiten Endanschluss zur Ausströmung aufweist, zwischen denen in der rohrartigen Wand eine schwenkbar gelagerte Welle für die verstellbare Klappe vorgesehen ist, die zum Verstellen an einer Verstellvorrichtung angekoppelt ist, wobei zwischen der Klappe und dem zweiten Endanschluss ein Druckluftanschluss mit Öffnung in den rohrartigen Innenraum mündet.The The invention relates to a device for supplying fresh air to a turbo charged piston internal combustion engine with a fresh gas line section as a suction tube, which has an adjustable flap and a first end connection to the inflow and a second end port for outflow, between which in the tubular wall a pivotally mounted shaft for the adjustable flap is provided, which for adjusting an adjusting device is coupled, wherein between the flap and the second end port a compressed air connection with opening opens into the tube-like interior.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Einrichtung.Further The invention also relates to a method for operating such Facility.

Es ist eine bekannte Eigenschaft der Kolbenbrennkraftmaschine mit Turboaufladung, dass diese beim Gasgeben im Fahrzeug nur mit gewisser Verspätung reagiert, weil der Turboauflader die gelieferte Luftmenge nur langsam erhöhen kann, was als Turboloch im Drehmomentverlauf benannt ist.It is a known property of the piston internal combustion engine with turbocharging, that this only reacts with a certain delay when accelerating in the vehicle, because the turbocharger can only slowly increase the delivered air volume, which is named as a turbo lag in the torque curve.

Aus der DE-PS-39 06 312 geht eine Methode und Konstruktion zum Verkleinern, bzw. Verkürzen des Turbolochs hervor, wobei während der Beschleunigung des Dieselmotors aus einem Druckluftspeicher eine bestimmte Luftmenge in das Saugrohr eingeblasen wird, und dazu die Kraftstoff- Einspritzmenge angepasst wird. Der turboaufgeladene Dieselmotor ist besonders für Stadtomnibusse mit Automatikgetriebe und Druckluftbremsanlage geeignet. Die Stadtomnibusse leisten einen bestimmten Fahrtzyklus, indem die Belastung und der Drehzahlvorgang des Dieselmotors genau prognostiziert werden kann, so kann die Einblasezeit und die Luftmenge vorbestimmt werden. Ganz andere Bedingungen sind bei Nutzkraftfahrzeugen, die im Fernfahrtverkehr eingesetzt werden. Diese fahren keine regelmäßigen Fahrzyklen, die Nutzlast variiert zwischen breiten Grenzen und die Fahrweise des Fahrers kann große Unterschiedlichkeit aufweisen. Durch die obige Konstruktion und Methode können die Probleme nicht behoben werden.Out DE-PS-39 06 312 is a method and construction to zoom out, or shorten the Turbo lag, while during the acceleration of the diesel engine from a compressed air reservoir a certain amount of air is injected into the intake manifold, and to the fuel injection quantity is adjusted. The turbo-charged Diesel engine is especially for City buses with automatic transmission and air brake system suitable. The city buses perform a certain cycle by the Load and the speed of the diesel engine accurately predicted the injection time and the air quantity can be predetermined become. Quite different conditions are with commercial vehicles, the be used in long-distance travel. These do not drive regular driving cycles, the payload varies between wide limits and the driving style the driver can be great Have diversity. By the above construction and Method can the problems are not resolved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, womit die Lufteinblasung der Fahrweise und Nutzlast des Fahrzeuges angepasst werden kann, wobei die Einrichtung als eine Montageeinheit in verschiedene Frischgasleitungssysteme von Dieselmotoren eingebaut werden kann.task It is the object of the present invention to provide a device and a method to create what the air injection of the driving style and payload of the Vehicle can be adjusted, the device as a Assembly unit in various fresh gas piping systems of diesel engines can be installed.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 5 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The The object is based on a device according to the preamble of claim 1 solved in conjunction with its characterizing features. process engineering the object is achieved by claim 5. The each referenced dependent claims give advantageous developments of the invention again.

Der Vorteil der Erfindung resultiert daraus, dass eine Klappe in der Frischgasleitung elektronisch gesteuert betätigt wird, also nicht nur selbsttätig durch den Frischgasdruck, wie nach dem eingangs genannten Stand der Technik, und dass die Betätigung von der Steuereinheit ermittelt und elektronisch verarbeitet wird, und zwar abhängig von dem Frischgasdruck und vorzugsweise von den Motorparametern.Of the Advantage of the invention results from the fact that a flap in the Fresh gas line is operated electronically controlled, so not only automatically by the fresh gas pressure, as in the aforementioned prior art, and that the actuation determined by the control unit and processed electronically, and depending from the fresh gas pressure and preferably from the engine parameters.

Nach der Erfindung ist der Druckluftanschluss mit einer Mengenregelvorrichtung versehen, die ein Ventil besitzt, das eine gesperrte und beliebig geöffnete Stellungen aufweist, die Mengenregelvorrichtung weiterhin einen elektrischen/elektronischen Eingang aufweist, der an den Ausgang einer elektronischen Steuereinheit angeschlossen ist, wobei an den zweiten Ausgang der elektronischen Steuereinheit der Eingang der Verstellvorrichtung der Klappe angeschlossen ist, so dass zur voll geöffneter Stellung der Klappe eine voll gesperrte Stellung der Mengenregelvorrichtung zugeordnet ist.To The invention relates to the compressed air connection with a flow control device provided, which has a valve that a locked and arbitrarily open positions has, the flow control device further comprises an electrical / electronic input which is connected to the output of an electronic control unit connected to the second output of the electronic Control unit connected to the input of the adjustment of the flap is so full open Position of the flap a fully locked position of the flow control device assigned.

Vorzugsweise sind an den Eingängen der elektronischen Steuereinheit die folgenden Ausgänge angeschlossen: Ausgang des ersten Druckfühlers, deren Druckmesser im rohrartigen Innenraum zwischen Klappe und dem ersten Endanschluss zur Einströmung angeordnet ist; Ausgang des zweiten Druckfühlers, deren Druckmesser im rohrartigen Innenraum zwischen Klappe und dem zweiten Endanschluss zur Ausströmung angeordnet ist.Preferably are at the entrances the electronic control unit connected the following outputs: output the first pressure sensor, the pressure gauge in the tube-like interior between the flap and the first end connection to the inflow is arranged; Output of the second pressure sensor whose pressure gauge is in tubular interior between the flap and the second end connection to the outflow is arranged.

Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann in der elektronischen Steuereinheit das Drehmomentanforderungssignal aus den folgenden Quellen stammen: Gaspedal, Antriebsschlupfregelung, Tempomat, elektrisches Stabilisationsprogramm, Fahrerassistenzsystem oder andere Systeme, die dem Motorsteuersystem eine externe Drehmomentanforderung zuleiten.To an advantageous embodiment The invention may in the electronic control unit, the torque request signal come from the following sources: accelerator, traction control, Cruise control, electric stabilization program, driver assistance system or other systems that provide the engine control system with an external torque request forward.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist zur direkten Betätigung durch die elektronische Steuereinheit die Verstellvorrichtung der Klappe auch als ein Positionsermittlungssensor ausgebildet.To another advantageous embodiment of Invention is for direct operation by the electronic control unit, the adjustment of the Flap also formed as a position detection sensor.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verbessern des Beschleunigungs- und Emissionsverhaltens einer Fahrzeug-Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors mit Turboaufladung, wobei deren Einrichtung zur Frischluftversorgung mit einem Druckluftspeicher versehen ist, worin Druckluft zur geregelt zeitweiligen Einblasung in die Saugleitung des Motorzylinders gespeichert ist.The invention further relates to a method for improving the acceleration and emission behavior of a vehicle piston internal combustion engine, in particular a diesel engine with turbo charge, wherein the means for fresh air supply is provided with a compressed air reservoir, wherein compressed air is stored for controlled temporary injection into the suction line of the engine cylinder.

Nach der Erfindung enthält das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte:

  • – Ermitteln des Drehmomentanforderungssignals und Zuführen der Daten zur elektronischen Steuereinheit,
  • – Ermitteln der motorischen Kennwerte und Zuführen der Werte zur elektronischen Steuereinheit,
  • – Ermitteln der Stellung der Klappe und Zuführen der Werte zur elektronischer Steuereinheit,
  • – Ermitteln des Luftdrucks im Innenraum des Frischgasleitungsabschnitts zwischen dem ersten Endanschluss und Klappe bzw. zweiten Endanschluss und Klappe und Zuführen der Druckwerte zu der elektronischen Steuereinheit,
  • – Ermitteln des Luftdrucks im Innenraum der Saugleitung zwischen Zylindereinlassventil und Klappe und Zuführen des Druckwerts zur elektronischen Steuereinheit, sowie Ermitteln des Luftdrucks im Innenraum der Saugleitung zwischen Klappe und Turbokompressor und Zuführen des Druckwerts zur elektronischen Steuereinheit,
  • – Verarbeiten der obigen Daten und Messwerte in der elektronischen Steuereinheit zur Herstellung von Betätigung-Ausgangssignalen zum Öffnen/Schließen des Druckluftventils der zeitweiligen Einblasung in die Saugleitung,
  • – und gleichzeitig Betätigen der Klappe bei Beginn der Einblasung in Richtung Schließen und bei Ende der Einblasung in Richtung Öffnen.
According to the invention, the method comprises the following method steps:
  • Determining the torque request signal and supplying the data to the electronic control unit,
  • Determining the engine characteristics and supplying the values to the electronic control unit,
  • Determining the position of the flap and supplying the values to the electronic control unit,
  • Determining the air pressure in the interior of the fresh gas line section between the first end connection and flap or second end connection and flap and supplying the pressure values to the electronic control unit,
  • Determining the air pressure in the interior of the suction line between the cylinder inlet valve and the flap and supplying the pressure value to the electronic control unit, and determining the air pressure in the interior of the suction line between the flap and turbocompressor and supplying the pressure value to the electronic control unit,
  • Processing the above data and measured values in the electronic control unit to produce actuation output signals for opening / closing the compressed air valve of the temporary injection into the suction line,
  • - and at the same time operating the flap at the beginning of the injection in the direction of closing and at the end of the injection in the direction of opening.

Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens werden die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte durchgeführt:

  • – Ermitteln der durchschnittlichen Häufigkeit des Fahrerwunsches für Beschleunigung durch die Software in der Steuereinheit,
  • – Regeln der Lufteinblasung und Klappenbetätigung adaptiv zur ermittelten durchschnittlichen Häufigkeit des Fahrerwunsches, so dass der Luftverbrauch in gewissen Grenzen gehalten wird, aber ohne abrupte Änderung bei der Dauer der Lufteinblasung.
According to an advantageous embodiment of the method, the following additional method steps are carried out:
  • Determining the average frequency of the driver's request for acceleration by the software in the control unit,
  • - Rules of air injection and flap operation adaptive to the determined average frequency of the driver's request, so that the air consumption is kept within certain limits, but without abrupt change in the duration of the air injection.

Die Erfindung wird nachfolgend ausführlich anhand eines Ausführungsbeispiels eines Dieselmotors mit Hilfe von Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:The Invention will be described in detail below an embodiment a diesel engine illustrated by means of drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Frischluftversorgung einer turboaufgeladenen Kolbenbrennkraftmaschine, 1 a schematic representation of a device for supplying fresh air to a turbocharged reciprocating internal combustion engine,

2 den Frischgasleitungsabschnitt der Einrichtung nach 1, 2 the fresh gas line section of the device according to 1 .

3 ein axonometrisches Bild des Frischgasleitungsabschnittes vom Einströmende gesehen, 3 an axonometric image of the fresh gas line section seen from the inflow end,

4 ein axonometrisches Bild des Frischgasleitungsabschnittes vom Ausströmende gesehen, und 4 an axonometric image of the fresh gas line section seen from the outflow end, and

5 ein axonometrisches Bild des Frischgasleitungsabschnittes von oben gesehen. 5 an axonometric image of the fresh gas line section seen from above.

Gemäß 1 besitzt der turboaufgeladene Dieselmotor 2 sechs Zylinder 3 in Reihe, deren Saugleitungen 4 an einer Sammelleitung 5 angeschlossen sind, die einen Anschlussflansch 7 aufweist, woran ein Frischgasleitungsabschnitt 8 mit seinem zweitem Endanschluss 9 zum Ausströmen angeschlossen ist. Der erste Endanschluss 10 zum Einströmen ist durch eine Leitung 11 mit der Ausströmöffnung 12 des Ladeluftkühlers 13 gekoppelt, deren Einströmöffnung 14 durch eine Leitung 15 mit der Ausströmöffnung 16 des Turbokompressors 17 gekoppelt ist. An die Einströmöffnung 18 des Turbokompressors 17 ist ein Luftfilter 19 mit der Leitung 20 angeschlossen. Der Turbokompressor 17 bildet einen Teil des Abgasturboladers 22, deren Abgasturbine 23 mit seiner Einströmöffnung 24 an die Ausströmöffnung 25 des Auspuffsammelrohrs 26 angeschlossen ist. Der Turbokompressor 17 und die Abgasturbine 23 sind an der Welle 21 befestigt. Die Zylinder 3 sind durch Auspuffleitungen 27 an das Auspuffsammelrohr 26 angeschlossen. Die Ausströmöffnung 28 der Abgasturbine 23 ist mit dem Abgasrohr 29 zusammengekoppelt.According to 1 owns the turbo charged diesel engine 2 six cylinders 3 in series, their suction lines 4 on a manifold 5 are connected, which has a connection flange 7 having, what a fresh gas line section 8th with its second end connection 9 is connected to the outflow. The first end connection 10 for inflow is through a conduit 11 with the discharge opening 12 of the intercooler 13 coupled, the inlet opening 14 through a pipe 15 with the discharge opening 16 of the turbocompressor 17 is coupled. At the inlet opening 18 of the turbocompressor 17 is an air filter 19 with the line 20 connected. The turbo compressor 17 forms part of the exhaust gas turbocharger 22 whose exhaust gas turbine 23 with its inflow opening 24 to the discharge opening 25 of the exhaust manifold 26 connected. The turbo compressor 17 and the exhaust gas turbine 23 are at the shaft 21 attached. The cylinders 3 are through exhaust pipes 27 to the exhaust manifold 26 connected. The discharge opening 28 the exhaust gas turbine 23 is with the exhaust pipe 29 coupled together.

Die Kraftstoffversorgung der Zylinder 3 erfolgt durch die Einspritzdüsen 30, deren Regelung durch die Leitung 31 vom ersten Ausgang 32 der elektronischen Steuereinheit 38 durchgeführt wird. An den Eingang 37 der elektronischen Steuereinheit 38 ist der Ausgang 34 der elektronischen Steuereinheit 33 durch die Leitung 36 angeschlossen. Die Steuereinheit 33 ist mit einem Betätigungsorgan versehen, das in diesem Ausführungsbeispiel als Gaspedal 35 ausgebildet ist. Der elektrische Anschluss 39 der elektronischen Steuereinheit 38 ist durch die Sammelleitung 40 mit dem elektrischen Anschluss 41 des Frischgasleitungsabschnittes 8 zusammengekoppelt.The fuel supply of the cylinders 3 done by the injectors 30 whose regulation by the line 31 from the first exit 32 the electronic control unit 38 is carried out. At the entrance 37 the electronic control unit 38 is the exit 34 the electronic control unit 33 through the pipe 36 connected. The control unit 33 is provided with an actuator, which in this embodiment as an accelerator pedal 35 is trained. The electrical connection 39 the electronic control unit 38 is through the manifold 40 with the electrical connection 41 the fresh gas line section 8th coupled together.

Der Frischgasleitungsabschnitt 8 besitzt einen Druckluftanschluss 42, der durch die Leitung 43 an den Auslassanschluss 44 des Druckluftbehälters 45 angeschlossen ist. Der Speiseanschluss 46 des Druckluftbehälters 45 ist durch die Leitung 47 an den Druckluftanschluss 48 des Druckluftkompressors 49 angeschlossen. In die Leitung 47 sind Druckregler 50 und Lufttrockner 51 eingebaut. Der Druckluftkompressor 49 besitzt einen Saugstutzen 52, der mit einem Luftfilter 53 versehen ist. Die Welle 54 des Druckluftkompressors 49 ist durch Riemenantrieb 55 mit der Hauptwelle 56 des turboaufgeladenen Dieselmotors verbunden.The fresh gas line section 8th has a compressed air connection 42 by the line 43 to the outlet port 44 of the compressed air tank 45 connected. The supply connection 46 of the compressed air tank 45 is through the line 47 to the compressed air connection 48 of the air compressor 49 connected. Into the line 47 are pressure regulators 50 and air dryer 51 built-in. The air compressor 49 has a suction nozzle 52 that with an air filter 53 is provided. The wave 54 of Air compressor 49 is by belt drive 55 with the main shaft 56 connected to the turbocharged diesel engine.

In 2 ist der Frischgasleitungsabschnitt 8 ausführlich dargestellt, der rohrartig ausgebildet ist, und den ersten Endanschluss 10 und den zweiten Endanschluss 9 besitzt, zwischen denen einen Innenraum 57 besteht, der einen Kreisquerschnitt aufweist. Der Innenraum 57 ist vor der Wand 58 umschlossen, worin die Welle 59 einer Klappe 60 gelagert und durchgeführt ist. Die Klappe 60 teilt den Innenraum 57 in zwei Teile, nämlich den Einströmraum 61, der zwischen dem ersten Endanschluss 10 und der Klappe 60 entsteht, und den Ausströmraum 62, der zwischen dem zweiten Endanschluss 9 und der Klappe 60 entsteht. Die Klappe 60 hat eine geschlossene und eine voll geöffnete Stellung und dazwischen beliebige Stellungen, die durch Verdrehen der Welle 59 eingestellt werden. Die Verstellvorrichtung 66 ist in diesem Ausführungsbeispiel als elektrischer Motor ausgebildet und mit einem elektrischen Verstellvorrichtungseingang 74 und einem Ausgang 65 ausgerüstet, die entsprechend an den Anschlüssen der Sammelleitung 40 der elektronischen Steuereinheit 38 angeschlossen sind. Durch den Verstellvorrichtungseingang 74 wird die Verstellvorrichtung 66 mit Strom versorgt. Von dem Ausgang 65 wird das Signal über die Lage die Klappe 60 entnommen. In der Wand 58 ist eine Druckluft-Einströmöffnung 67 zwischen dem zweiten Endanschluss 9 und der Klappe 60 ausgebildet, woran der Druckluftanschluss 42 angeschlossen ist, der mit einer Mengenregelvorrichtung 68 ausgerüstet ist. Die Mengenregelvorrichtung 68 weist auch eine voll gesperrte Stellung auf. Der elektrische Steuerungseingang 69 der Mengenregelvorrichtung 68, die ein Ventil 70 aufweist, ist an die Sammelleitung 40 der elektronischen Steuereinheit 38 angeschlossen.In 2 is the fresh gas line section 8th shown in detail, which is tube-like, and the first end port 10 and the second end port 9 owns, between which an interior space 57 exists, which has a circular cross-section. The interior 57 is in front of the wall 58 enclosed in what the wave 59 a flap 60 stored and carried out. The flap 60 divides the interior 57 in two parts, namely the inflow space 61 which is between the first end connection 10 and the flap 60 arises, and the outflow space 62 which is between the second end port 9 and the flap 60 arises. The flap 60 has a closed and a fully open position and in between arbitrary positions, by turning the shaft 59 be set. The adjusting device 66 is formed in this embodiment as an electric motor and with an electrical Verstellvorrichtungseingang 74 and an exit 65 Equipped according to the connections of the manifold 40 the electronic control unit 38 are connected. Through the adjustment device input 74 becomes the adjusting device 66 powered. From the exit 65 the signal about the situation will flap 60 taken. In the wall 58 is a compressed air inlet 67 between the second end port 9 and the flap 60 formed, what the compressed air connection 42 connected with a flow control device 68 equipped. The flow control device 68 also has a fully locked position. The electrical control input 69 the flow control device 68 that is a valve 70 has, is to the manifold 40 the electronic control unit 38 connected.

Ähnlich ist an die Sammelleitung 40 der elektronischen Steuereinheit 38 der Ausgang 71 des Druckfühlers 72 angeschlossen, der an der Wand 58 befestigt ist, der Druckmesser 73 des Druckfühlers 72, der sich in den Ausströmraum 62 des Frischgasleitungsabschnittes 8 erstreckt und ein ähnlicher Ausgang 71 des Druckfühlers 72, der an der Wand 58 befestigt ist, sowie der Druckmesser 73 des Druckfühlers 72 der sich in den Einströmraum 61 erstreckt.Similarly, to the manifold 40 the electronic control unit 38 the exit 71 of the pressure sensor 72 connected to the wall 58 attached, the pressure gauge 73 of the pressure sensor 72 that is in the outflow space 62 the fresh gas line section 8th extends and a similar output 71 of the pressure sensor 72 standing at the wall 58 is attached, as well as the pressure gauge 73 of the pressure sensor 72 located in the inflow space 61 extends.

Die Anordnung 1 funktioniert folgenderweise: Die Zylinder des turboaufgeladenen Dieselmotors werden mit Frischgas durch die Saugleitungen 4, Sammelleitung 5, Frischgasleitungsabschnitt 8, Leitung 11, Ladeluftkühler 13, Leitung 15, Turbokompressor 17 und Luftfilter 19 gespeist, wenn die Drehzahl konstant ist. Die Abgase verlassen die Zylinder 3 durch die Auspuffleitungen 27, Auspuffsammelrohr 26, Abgasturbine 23 und Abgasrohr 29.The order 1 works as follows: The cylinders of the turbocharged diesel engine with fresh gas through the suction lines 4 , Manifold 5 , Fresh gas line section 8th , Management 11 , Intercooler 13 , Management 15 , Turbo compressor 17 and air filters 19 energized when the speed is constant. The exhaust gases leave the cylinders 3 through the exhaust pipes 27 , Exhaust manifold 26 , Exhaust gas turbine 23 and exhaust pipe 29 ,

Wenn der Fahrer das Gaspedal 35 schnell drückt, damit das Drehmoment, bzw. Motordrehzahl rasch erhöht werden soll, benötigt der turboaufgeladene Dieselmotor 2 mehr Kraftstoff und mehr Frischgas. Der zusätzliche Kraftstoff wird in den Zylinder 3 geführt, aber die Erhöhung der Frischgasmenge, die vom Abgasturbolader 22 geliefert wird, bleibt unzureichend. Auch der Druck des Frischgases ist niedrig, der im Innenraum 57 ständig durch den Druckmesser 73 gemessen wird und vom Druckfühler 72 zur elektronischen Steuereinheit 38 geleitet wird. In diesem Betriebszustand ist die Klappe 60 voll geöffnet. Die elektronische Steuereinheit 38 wird feststellen, dass der Druck sich im Innenraum 57 nicht genügend schnell erhöht, und stellt nach dem Steuerungsprogramm fest, das zusätzliche Lufteinblasung durchgeführt werden soll.When the driver presses the accelerator 35 presses quickly, so that the torque or engine speed is to be increased rapidly, requires the turbo-charged diesel engine 2 more fuel and more fresh gas. The extra fuel gets into the cylinder 3 led, but the increase in the amount of fresh gas supplied by the exhaust gas turbocharger 22 delivered is insufficient. Also the pressure of the fresh gas is low, that in the interior 57 constantly through the pressure gauge 73 is measured and the pressure sensor 72 to the electronic control unit 38 is directed. In this operating state is the flap 60 fully open. The electronic control unit 38 will notice that the pressure is in the interior 57 not increased quickly enough, and after the control program determines that additional air injection is to be performed.

Das Steuerungsprogramm hat vorbestimmte Angaben über die Bedingungen, wann die Lufteinblasung zu beginnen ist. Zum Beginn wird die Klappe 60 in Richtung Schließen verdreht und die Drucklufteinblasung von dem Druckluftbehälter 45 in den Ausströmraum 62 frei gegeben. Die Dauer der Lufteinblasung wird ebenfalls vom Steuerungsprogramm vorgegeben, das die Druckdifferenz und den absoluten Druck, die von den Druckmessern 73 gemessen worden ist, berücksichtigt.The control program has predetermined information about the conditions when the air injection is to begin. To start, the flap 60 twisted in the direction of closing and the compressed air injection from the compressed air tank 45 in the outflow space 62 Approved. The duration of the air injection is also specified by the control program, the pressure difference and the absolute pressure, the pressure gauges 73 measured.

Jeder berufliche Fernfahrer oder Autobusfahrer hat seine eigene Fahrweise, die durchschnittliche Beschleunigungswerte verlangt, er benützt bestimmte Schaltpunkte des Getriebes, dessen Kennwerte festgestellt, gespeichert und ausgearbeitet werden können. Das wird in der Rechenanlage der elektronischen Steuereinheit 38 durchgeführt und durch Software für die Dauer der Lufteinblasung und Klappenbetätigung bei der elektronischen Steuereinheit 38 verwendet. Durch die Software sollte es verhindert werden, dass der Luftverbrauch vom Behälter 45 so hoch ist, dass es die Bremssicherheit negativ beeinflusst, da der Behälter 45 Teil des gesamten Druckluftsystems ist, worin der wichtigste Teil, hinsichtlich der Sicherheit, das Bremssystem ist. Trotzdem ist eine abrupte Änderung bei der Beschleunigungshilfe nicht zulässig.Every professional long-distance driver or bus driver has his own driving style, which requires average acceleration values, he uses certain switching points of the transmission, whose characteristics can be detected, stored and elaborated. This will be in the computer system of the electronic control unit 38 performed by software for the duration of the air injection and flap operation at the electronic control unit 38 used. The software should prevent the air consumption from the container 45 is so high that it negatively affects the brake safety, since the container 45 Part of the overall compressed air system is where the most important part, in terms of safety, is the braking system. Nevertheless, an abrupt change in the acceleration assistance is not allowed.

Gelöst wird diese Aufgabe im Prinzip dadurch, dass der Dauer der Lufteinblasung und Klappenbetätigung von der Häufigkeit des Fahrerwunschs adaptiv von der Steuerungssoftware geregelt wird. Dadurch wird der Luftverbrauch in gewissen Grenzen gehalten, aber ohne abrupte Änderung bei der Dauer der Lufteinblasung. So wird es vermieden, dass der Fahrer bei der Beschleunigungshilfe eine unerwartete Änderung, d.h. Verminderung, feststellt.Is solved this task in principle by the fact that the duration of the air injection and flap operation from the frequency the driver's request is adaptively controlled by the control software. As a result, the air consumption is kept within certain limits, but without abrupt change the duration of the air injection. So it avoids the driver in the acceleration aid, an unexpected change, i. Reduction, finds.

11
Anordnungarrangement
22
turboaufgeladener Dieselmotorturbocharged diesel engine
33
Zylindercylinder
44
Saugleitungsuction
55
Sammelleitungmanifold
66
Zylinderblockcylinder block
77
Anschlussflanschflange
88th
FrischgasleitungsabschnittFresh gas line section
99
zweiter Endanschluss „Ausströmung"second End connection "outflow"
1010
erster Endanschluss „Einströmung"first End connection "inflow"
1111
Leitungmanagement
1212
Ausströmöffnungoutflow
1313
LadeluftkühlerIntercooler
1414
Einströmöffnunginflow
1515
Leitungmanagement
1616
Ausströmöffnungoutflow
1717
TurbokompressorTurbo compressor
1818
Einströmöffnunginflow
1919
Luftfilterair filter
2020
Leitungmanagement
2121
Wellewave
2222
Abgasturboladerturbocharger
2323
Abgasturbineexhaust turbine
2424
Einströmöffnunginflow
2525
Ausströmöffnungoutflow
2626
AuspuffsammelrohrExhaust manifold
2727
Auspuffleitungexhaust pipe
2828
Ausströmöffnungoutflow
2929
Abgasrohrexhaust pipe
3030
Einspritzdüseninjectors
3131
Leitungmanagement
3232
Ausgangoutput
3333
willkürliche Steuereinheitarbitrary control unit
3434
Ausgangoutput
3535
Gaspedalaccelerator
3636
Leitungmanagement
3737
Eingangentrance
3838
elektronische Steuereinheitelectronic control unit
3939
Anschlussconnection
4040
Sammelleitungmanifold
4141
Anschlussconnection
4242
DruckluftanschlussCompressed air connection
4343
Leitungmanagement
4444
Auslassanschlussoutlet
4545
DruckluftbehaelterDruckluftbehaelter
4646
Speiseanschlussfeed connection
4747
Leitungmanagement
4848
DruckluftanschlussCompressed air connection
4949
DruckluftkompressorAir Compressor
5050
Druckreglerpressure regulator
5151
Lufttrocknerair dryer
5252
Saugstutzensuction
5353
Luftfilterair filter
5454
Wellewave
5555
Riemenantriebbelt drive
5656
Hauptwellemain shaft
5757
Innenrauminner space
5858
Wandwall
5959
Wellewave
6060
Klappeflap
6161
Einströmrauminflow
6262
Ausströmraumoutflow
6363
PositionsermittlungssensorPosition-determining sensor
6464
AussenflaecheAussenflaeche
6565
Ausgangoutput
6666
Verstellvorrichtungadjustment
6767
Druckluft-EinströmöffnungCompressed air inflow
6868
MengenregelvorrichtungFlow control device
6969
elektrischer Steuereingangelectrical control input
7070
VentilValve
7171
Ausgangoutput
7272
Druckfühlerpressure sensor
7373
Druckmesserpressure gauge
7474
VerstellvorrichtungseingangVerstellvorrichtungseingang

Claims (6)

Einrichtung zur Frischluftversorgung einer turboaufgeladenen Kolbenbrennkraftmaschine (2) mit einem Frischgasleitungsabschnitt (8) als Saugrohr, der eine verstellbare Klappe (60) und einen ersten Endanschluss (10) zur Einströmung sowie einen zweiten Endanschluss (9) zur Ausströmung aufweist, wobei die Klappe (60) zum Verstellen an einer Verstellvorrichtung (66) angekoppelt ist, und wobei zwischen der Klappe (60) und dem zweiten Endanschluss (9) ein Druckluftanschluss (42) mit Öffnung (67) in den rohrartigen Innenraum (57) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftanschluss (42) mit einer ein Ventil (70) mit einer gesperrten und beliebig geöffneten Stellungen aufweisenden Mengenregelvorrichtung (68) zusammenwirkt, die über einen elektrischen Eingang (69) ansteuerbar ist, der an den Anschluss (39) einer elektronischen Steuereinheit (38) angeschlossen ist, wobei die Verstellvorrichtung (66) der Klappe (60) von der Mengenregelvorrichtung (68) und/oder der elektrischen Steuereinheit (38) derart zwangsbetätigt ist, dass zu voll geöffneter Stellung der Klappe (60) eine voll gesperrte Stellung der Mengenregelvorrichtung (68) zugeordnet ist.Device for supplying fresh air to a turbocharged reciprocating internal combustion engine ( 2 ) with a fresh gas line section ( 8th ) as a suction tube, which has an adjustable flap ( 60 ) and a first end connection ( 10 ) to the inflow and a second end connection ( 9 ) to the outflow, wherein the flap ( 60 ) for adjusting an adjusting device ( 66 ) and between the flap ( 60 ) and the second end connection ( 9 ) a compressed air connection ( 42 ) with opening ( 67 ) in the tubular interior ( 57 ), characterized in that the compressed air connection ( 42 ) with a valve ( 70 ) with a closed and arbitrarily open positions having flow control device ( 68 ) interacting via an electrical input ( 69 ), which is connected to the connection ( 39 ) an electronic control unit ( 38 ) is connected, wherein the adjusting device ( 66 ) the flap ( 60 ) of the flow control device ( 68 ) and / or the electrical control unit ( 38 ) is so zwangsbetätigt that to fully open position of the flap ( 60 ) a fully closed position of the flow control device ( 68 ) assigned. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschluss (39) der elektronischen Steuereinheit (38) zum einen der Ausgang (71) des ersten Druckfühlers (72), deren Druckmesser (73) im rohrartigen Innenraum (61) zwischen Klappe (60) und dem ersten Endanschluss (10) angeordnet ist, und zum anderen der Ausgang (71) des zweiten Druckfühlers (72), deren Druckmesser (73) im rohrartigen Innenraum (62) zwischen Klappe (60) und dem zweiten Endanschluss (9) angeordnet ist, angebunden ist.Device according to claim 1, characterized in that at the terminal ( 39 ) of the electronic control unit ( 38 ) on the one hand the output ( 71 ) of the first pressure sensor ( 72 ), whose pressure gauge ( 73 ) in the tubular interior ( 61 ) between flap ( 60 ) and the first end connection ( 10 ), and on the other hand the output ( 71 ) of the second pressure sensor ( 72 ), whose pressure gauge ( 73 ) in the tubular interior ( 62 ) between flap ( 60 ) and the second end connection ( 9 ) is arranged, is connected. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinheit (38) das Drehmomentanforderungssignal aus den folgenden Quellen stammen: Gaspedal, Antriebsschlupfregelung, Tempomat, elektrisches Stabilisationsprogramm, Mittel die dem Motorsteuersystem eine externe Drehmomentanforderung zuleiten.Device according to claim 1, characterized in that in the electronic control unit ( 38 ) the torque request signal is from the following sources: accelerator pedal, on traction control, cruise control, electric stabilization program, means that provide an external torque request to the engine control system. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Betätigung durch die elektrische Steuereinheit (38) die Verstellvorrichtung (66) mit einem Positionsermittlungssensor (63) ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that for direct actuation by the electrical control unit ( 38 ) the adjusting device ( 66 ) with a position detection sensor ( 63 ) is trained. Verfahren zum Verbessern des Beschleunigungs- und Emissionsverhaltens einer Fahrzeug-Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors mit Turboaufladung, wobei eine Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Druckluftspeicher versehen wird, worin Druckluft zur geregelt zeitweiligen Einblasung in den Frischgasleitungsabschnitt (8) des Motorzylinders gespeichert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: – Ermitteln des Drehmomentanforderungssignals und Zuführen die Daten zur elektronischen Steuereinheit (38), – Ermitteln der motorischen Kennwerten und Zuführen die Kennwerten zur elektronischen Steuereinheit (38), – Ermitteln des Luftdrucks im Innenraum der Saugleitung zwischen Zylindereinlassventil und Klappe (60) und Zuführen des Druckwerts zur elektronischen Steuereinheit (38), sowie Ermitteln des Luftdrucks im Innenraum der Saugleitung zwischen Klappe (60) und Turbokompressor und Zuführen des Druckwerts zur elektronischen Steuereinheit (38), – Verarbeiten vorgenannter Daten und Messwerte in der elektronischen Steuereinheit (38) zur Erstellung von Betätigungs-Ausgangssignalen zum Öffnen/Schließen des Ventils (70) der zeitweiligen Einblasung in den Frischgasleitungsabschnitt (8) und gleichzeitigen Betätigung der Klappe (60) beim Beginnen der Einblasung in Richtung Schließen und beim Aufhören mit der Einblasung in Richtung Öffnen.Method for improving the acceleration and emission behavior of a vehicle piston internal combustion engine, in particular a turbocharged diesel engine, wherein a device according to one of the preceding claims is provided with a compressed air reservoir, wherein compressed air for controlled temporary injection into the fresh gas line section ( 8th ) of the engine cylinder, characterized by the following process steps: - determining the torque request signal and supplying the data to the electronic control unit ( 38 ), - determining the engine characteristics and supplying the characteristics to the electronic control unit ( 38 ), - Determining the air pressure in the interior of the suction line between the cylinder inlet valve and flap ( 60 ) and supplying the pressure value to the electronic control unit ( 38 ), and determining the air pressure in the interior of the suction line between flap ( 60 ) and turbo-compressor and supplying the pressure value to the electronic control unit ( 38 ), - Processing of the aforementioned data and measured values in the electronic control unit ( 38 ) for generating actuation output signals for opening / closing the valve ( 70 ) of the temporary injection into the fresh gas line section ( 8th ) and simultaneous actuation of the flap ( 60 ) at the beginning of the injection in the direction of closing and when stopping with the injection in the direction of opening. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: – Ermitteln der durchschnittlichen Häufigkeit des Fahrerwunsches für eine Beschleunigung durch die Software in der Steuereinheit (38), – Regeln der Lufteinblasung und Klappenbetätigung adaptiv zur ermittelten durchschnittlichen Häufigkeit des Fahrerwunsches um zu Erreichen, dass der Luftverbrauch in definierten Grenzen gehalten wird, jedoch ohne abrupte Änderung bei der Dauer der Lufteinblasung.Method according to Claim 5, characterized by the following method steps: determining the average frequency of the driver's request for acceleration by the software in the control unit ( 38 ), - rules of air injection and flap operation adaptive to the determined average frequency of the driver's request to achieve that the air consumption is kept within defined limits, but without abrupt change in the duration of the air injection.
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