-
Die
Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader,
einem Ansaugtrakt, in dem ein Saugrohr sowie ein Verdichter des
Abgasturboladers angeordnet ist, und einem Aktuator, insbesondere
Steuerdose, zum Betätigen einer Bypassklappe eines Bypassventils
einer Abgasturbine des Abgasturboladers der Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei der Aktuator folgendes
umfasst, eine erste Druckkammer, eine zweite Druckkammer, ein Trennelement,
welches die beiden Druckkammern voneinander trennend und deren Volumen
verändernd bewegbar angeordnet ist, eine das Trennelement
in Richtung einer Ruheposition, in welcher die Bypassklappe geschlossen
ist, mit Kraft beaufschlagende Feder, welche in der zweiten Druckkammer
angeordnet ist, und ein das Trennelement auf der Seite der zweiten
Druckkammer mit der Bypassklappe verbindendes Betätigungselement, welches
eine Bewegung des Trennelementes auf die Bypassklappe derart überträgt,
dass eine Bewegung des Trennelementes in Richtung der ersten Druckkammer
die Bypassklappe verschließt, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
Aus
der
EP 1 491 754 A1 ist
eine Steuerdose für das Öffnen und Schließen
eines Bypassventils eines Turboladers bekannt, wobei die Schließbewegung
in Richtung der Wirkung einer Druckfeder mit größerer
Kraftbereitstellung erfolgt, als die Öffnungsbewegung,
die gegen die Federkraft erfolgt. Die Steuerdose hat zwei durch
eine Membran getrennte Druckräume und beide Druckräume
sind entweder auf atmosphärischem Druck oder auf Unterdruck
einstellbar. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass für
einen ausreichend geringen Grundladedruck, ein sicheres und weites Öffnen
des Bypassventils, bzw. einen schnellen Ladedruckaufbau, d. h. ein
schnelles Schließen des Bypassventils, eine aufwändige
Ansteuerung der mit der Druckfeder ausgestatteten zweiten Druckkammer
erforderlich ist, um eine schnelle und großhubige Bewegung
der Membran zu gewährleisten.
-
Aus
der
DE 100 27 668
A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Verdichterleistung
eines an eine Brennkraftmaschine angeschlossenen Abgasturboladers
bekannt. Hierbei wird ein Bypassventil mittels einer Bidruckdose
mit zwei Druckkammern geöffnet und geschlossen. Eine der
Druckkammern (Überdruckdose) der Bidruckdose ist mit einer
Druckquelle und die andere der beiden Druckkammern (Unterdrucksteller)
ist mit einer Saugpumpe verbunden. Unabhängig vom Betriebszustand
der Brennkraftmaschine steht dadurch der volle Stellbereich des
Bypassventils zur Verfügung, so dass insbesondere im Teillastbetrieb
der Brennkraftmaschine ohne Ladedruckbedarf das Bypassventil vollständig
geöffnet werden kann und dadurch Drossel- sowie Staudruckverluste
verringert werden können.
-
Aus
der
DE 100 04 875
A1 ist ein Wastegate-Regelventil bekannt, wobei eine der
Druckkammern des Wastegate-Regelventils mittels eines Schaltventils
wahlweise mit einem Druck vor oder nach einem Verdichter eines Abgasturboladers
beaufschlagt wird.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der
o. g. Art hinsichtlich der Ansteuerung des Bypassventils für
das öffnen und Schließen des Bypassventils des
Abgasturboladers zu verbessern.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine
der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Ansprüchen beschrieben.
-
Dazu
ist es bei einer Brennkraftmaschine der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die zweite Druckkammer über ein erstes Taktventil
und ein zwischen dem ersten Taktventil und der zweiten Druckkammer
angeordnetes zweites Ventil mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine
verbunden ist, wobei das zweite Ventil zusätzlich mit einem
Unterdruckspeicher und das erste Taktventil zusätzlich
mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zwischen einem im Ansaugtrakt
angeordneten Luftfilter und dem im Ansaugtrakt angeordneten Verdichter
des Abgasturboladers verbunden ist.
-
Dies
hat den Vorteil, dass es mit wenigen Regelelementen, nämlich
nur einem Taktventil und einem weiteren Ventil, möglich
ist, die Bypassklappe in weiten Betriebszustandsbereichen der Brennkraftmaschine
mit hoher Saugerteillast zu öffnen und dadurch den Kraftstoffverbrauch
zu reduzieren.
-
Zweckmäßigerweise
ist das zweite Ventil ein Umschaltventil oder ein zweites Taktventil.
-
Um
wahlweise mittels eines Überdruckes in der ersten Druckkammer
das öffnen der Bypassklappe zusätzlich zu unterstützen,
ist die erste Druckkammer über ein drittes Taktventil mit
dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zwischen dem im Ansaugtrakt
angeordneten Luftfilter und dem im Ansaugtrakt angeordneten Verdichter
des Abgasturboladers verbunden, wobei das dritte Taktventil zusätzlich
stromab des Verdichters des Abgasturboladers mit dem Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine verbunden ist.
-
Eine
Speicherung eines Unterdruckes in dem Unterdruckspeicher ist auf
einfache Weise dadurch möglich, dass der Unterdruckbehälter über
ein Rückschlagventil mit dem Saugrohr verbunden ist.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert. Diese zeigt in
-
1 ein
schematisches Blockschaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
-
2 ein
schematisches Blockschaltbild einer alternativen Verschaltung eines
Aktuators für ein Bypassventil einer alternativen bevorzugten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine,
-
3 ein
schematisches Blockschaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und
-
4 ein
schematisches Blockschaltbild einer dritten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
-
Die
in 1 dargestellte, erste bevorzugte Ausführungsform
einer Brennkraftmaschine umfasst ein Zylinderkurbelgehäuse 10,
welches zum Zuführen von Verbrennungsluft mit einem Ansaugtrakt 12 und
zum Abführen von Abgas mit einem Abgastrakt 14 verbunden
ist. In dem Abgastrakt 14 ist ein Katalysator 16 angeordnet.
In den Ansaugtrakt 12 wird bei 18 Verbrennungsluft 20 ggf.
von einem Kompressor (nicht dargestellt) zugeführt. In
dem Ansaugtrakt 12 ist ein Ladeluftkühler 22,
eine Drosselklappe 24 und ein Saugrohr 26 angeordnet.
Die Brennkraftmaschine umfasst weiterhin einen Abgasturbolader 28,
der eine Turbine 30, die in dem Abgastrakt 14 angeordnet
ist, und einen Verdichter 32, der in dem Ansaugtrakt 12 angeordnet
ist, auf. In dem Abgastrakt 14 ist eine Bypassleitung 34 mit
einer Bypass- oder Wastegateklappe 36. Über die
Bypassleitung 34 wird wahlweise Abgas an der Turbine 30 vorbei
geleitet.
-
Zum Öffnen
bzw. Schließen der Bypassklappe 36 ist ein Aktuator 38 vorgesehen.
Dieser Aktuator 38, der detaillierter aus 2 ersichtlich
ist, umfasst eine erste Druckkammer 40, eine zweite Druckkammer 42,
ein Trennelement 44, welches die beiden Druckkammern 40, 42 voneinander
trennend und deren Volumen verändernd bewegbar angeordnet
ist, eine das Trennelement 44 in Richtung einer Ruheposition,
in welcher die Bypassklappe 36 geschlossen ist, mit Kraft
beaufschlagende Feder 46, welche in der zweiten Druckkammer 42 angeordnet
ist, und ein das Trennelement 44 auf der Seite der zweiten Druckkammer 42 mit
der Bypassklappe 36 verbindendes Betätigungselement 48,
welches eine Bewegung des Trennelementes 44 auf die Bypassklappe 36 derart überträgt,
dass eine Bewegung des Trennelementes 44 in Richtung der
ersten Druckkammer 40 die Bypassklappe 36 verschließt.
-
Bei
der ersten Ausführungsform gemäß 1 ist
die zweite Druckkammer 42 des Aktuators 38 über
eine erste Leitung 50, ein erstes Taktventil 52,
ein zwischen dem ersten Taktventil 52 und der zweiten Druckkammer 42 angeordnetes
weiteres Ventil 54, eine zwischen dem ersten Taktventil 52 und dem
weiteren Ventil angeordnete zweite Leitung 56, eine dritte
Leitung 58 sowie ein erstes Rückschlagventil 60 an
einer ersten Einmündung 62 mit dem Saugrohr 26 bzw.
einer Stelle des Ansaugtraktes 12, an der im Wesentlichen
ein Saugrohrdruck Psr herrscht, verbunden.
Das weitere Ventil 54 ist hier als zweites Taktventil 54 ausgebildet
und über eine vierte Leitung 64 mit einem Unterdruckbehälter 66 verbunden.
Der Unterdruckbehälter 66 ist über eine
fünfte Leitung 68 und ein zweites Rückschlagventil 70 an
einer zweiten Einmündung 72 mit dem Saugrohr 26 bzw.
einer Stelle des Ansaugtraktes 12 an dem im Wesentlichen
ein Saugrohrdruck Psr herrscht verbunden.
-
Die
erste Kammer 40 ist über eine sechste Leitung 74,
ein drittes Taktventil 76 und eine siebte Leitung 78 an
einem dritten Einmündungspunkt 80 stromauf des
Verdichters 32 mit dem Ansaugtrakt 12 verbunden.
Weiterhin ist das dritte Taktventil 76 über eine
achte Leitung 82 an einem vierten Einmündungspunkt 84 stromab
des Verdichters 32 mit dem Ansaugtrakt 12 verbunden.
Schließlich ist auch das erste Taktventil 52 über
eine neunte Leitung 86 an dem dritten Einmündungspunkt 80 mit
dem Ansaugtrakt 12 verbunden.
-
Der
erste Einmündungspunkt 62 dient zur Entnahme eines Überdruckes
zum Schließen der Bypassklappe 36. Der zweite
Einmündungspunkt 72 dient zur Entnahme eines Unterdruckes
zum Öffnen der Bypassklappe 36 wenn ein Druck
im Saugrohr Psr kleiner ist als ein Umgebungsdruck
Pu. Der dritte Einmündungspunkt 80 dient
als Einleitstelle für einen Überdruck und beim
Ansteuern von beispielsweise des vierten Einmündungspunktes 84 als
Entlüftung von der zweiten Druckkammer 42. Der
vierte Einmündungspunkt 84 dient zur Entnahme
eines Steuerdruckes für die erste Druckkammer 40 (Steuerdruck).
-
In
einem ersten Betriebszustand, bei dem der Saugrohrdruck Psr größer oder gleich dem
Umgebungsdruck Pu ist, dient die Bypassklappe 36 als
Ladedruckregelung. Hierbei verbindet das zweite Taktventil 54 die
erste Leitung 50 mit der zweiten Leitung 56, wobei
die vierte Leitung 64 getrennt ist, und das erste Taktventil 52 verbindet
die zweite Leitung 56 mit der neunten Leitung 86,
wobei die dritte Leitung 58 getrennt ist. Auf diese Weise
wird der zweiten Druckkammer 42 der am dritten Einmündungspunkt 80 in dem
Ansaugtrakt 12 herrschende Druck zugeführt, d. h.
die zweite Druckkammer 42 wird im Wesentlichen auf Umgebungsdruckniveau
be- bzw. entlüftet. Weiterhin verbindet das dritte Taktventil 76 die
sechse Leitung 74 mit der achten Leitung 82, wobei
die siebte Leitung 78 getrennt ist. Auf diese Weise wird
der ersten Druckkammer 40 der am vierten Einmündungspunkt 84 in
dem Ansaugtrakt 12 herrschende Druck zugeführt.
Das Tastverhältnis, mit dem die Taktventile 52, 54, 76 angesteuert
werden, beträgt kleiner 5%. In der zweiten Druckkammer 42 herrscht Umgebungsdruck
und in der ersten Druckkammer 40 herrscht im Vergleich
zum Umgebungsdruck ein Überdruck. Das öffnen und
Schließen der Bypassklappe wird über das dritte
Taktventil 76 gesteuert.
-
In
einem zweiten Betriebszustand, bei dem der Saugrohrdruck Psr größer oder gleich dem
Umgebungsdruck Pu ist, ist der Kompressor
oder der ATL in Betrieb ("aktives Schließen" kann auch
Verdichter sein) und die Bypassklappe wird geschlossen. Hierbei
verbindet das zweite Taktventil 54 die erste Leitung 50 mit
der zweiten Leitung 56, wobei die vierte Leitung 64 getrennt
ist, und das erste Taktventil 52 verbindet die zweite Leitung 56 mit
der dritten Leitung 58, wobei die neunte Leitung 86 getrennt
ist. Auf diese Weise wird der zweiten Druckkammer 42 der
am ersten Einmündungspunkt 62 in dem Ansaugtrakt 12 herrschende
Druck zugeführt. Weiterhin verbindet das dritte Taktventil 76 die
sechse Leitung 74 mit der siebten Leitung 78,
wobei die achte Leitung 82 getrennt ist. Auf diese Weise
wird der ersten Druckkammer 40 der am dritten Einmündungspunkt 80 in
dem Ansaugtrakt 12 herrschende Druck zugeführt,
d. h. die erste Druckkammer 40 wird im Wesentlichen auf Umgebungsdruckniveau
be- bzw. entlüftet. Das Tastverhältnis, mit dem
das erste Taktventil 52 angesteuert wird, beträgt
0%. In der ersten Druckkammer 40 herrscht Umgebungsdruck
und in der zweiten Druckkammer 42 herrscht im Vergleich
zum Umgebungsdruck ein Überdruck, so dass die Bypassklappe
geschlossen wird. Der Aktuator 38 wird durch einen Überdruck
in der zweiten Druckkammer 42 unterstützt.
-
In
einem dritten Betriebszustand, bei dem der Saugrohrdruck Psr kleiner oder gleich dem Umgebungsdruck
Pu ist, wird die Bypassklappe mittels des in
dem Unterdruckbehälter 66 gespeicherten Unterdrucks,
d. h. niedrigerer Druck als Umgebungsdruck, geöffnet. Hierzu
verbindet das zweite Taktventil 54 die erste Leitung 50 mit
der vierten Leitung 64, wobei die zweite Leitung 56 getrennt
ist. Das dritte Taktventil 76 trennt alle an diesem angeschlossenen
Leitungen voneinander ab. Das Tastverhältnis, mit dem das zweite
Taktventil 54 angesteuert wird, beträgt 0%. Auf
diese Weise ist die zweite Druckkammer 42 mit dem Unterdruckbehälter 66 verbunden,
so dass in dieser relativ zum Umgebungsdruck Pu ein
Unterdruck herrscht, der die Bypassklappe öffnet. Der Unterdruck
aus dem Speicher hält die Bypassklappe offen.
-
Bei
der alternativen Ausführungsform gemäß 2 ist
das weitere Ventil 54 als Umschaltventil 54 ausgebildet.
Die erste Druckkammer 40 ist über die sechste
Leitung 74 immer mit einem Umgebungsdruck Patm verbunden.
-
In
einem ersten Zustand, bei dem der Saugrohrdruck Psr kleiner
ist als der Umgebungsdruck Patm ist das
Umschaltventil 54 derart geschaltet, dass es die zweite
Druckkammer 42 sowohl mit dem Unterdruckbehälter 66 als
auch dem ersten Taktventil 52 verbindet. Das erste Taktventil 52 öffnet
weiterhin die Verbindung zur dritten Leitung 58 und sperrt
die Verbindung zur neunten Leitung 86. Hierdurch wird durch
einen relativ zu Patm in der zweiten Druckkammer 42 vorhandenen
Unterdruck die Bypassklappe 36 aufgezogen.
-
In
einem zweiten Zustand, bei dem der Saugrohrdruck Psr nicht
ausreichen niedrig im Vergleich zum Umgebungsdruck Patm ist,
ist das Umschaltventil 54 derart geschaltet, dass es einerseits die
zweite Druckkammer 42 mit dem Unterdruckbehälter 66 verbindet,
andererseits die Verbindung zur zweiten Leitung 56 schließt.
Hierdurch wird die Bypassklappe 36 allein durch den relativ
zu Patm in dem Unterdruckbehälter 66 vorhandenen
Unterdruck, der auch in der zweiten Druckkammer 42 anliegt,
aufgezogen.
-
In
einem dritten Zustand ist das Umschaltventil 54 derart
geschaltet, dass es einerseits die erste Leitung 50 mit
der zweiten Leitung 56 und damit mit dem ersten Taktventil 52 verbindet,
andererseits jedoch die Verbindung zur vierten Leitung 64 sperrt. Das
erste Taktventil 52 sperrt die Verbindung zur dritten Leitung 58 und öffnet
die Verbindung zur neunten Leitung 86. Auf diese Weise
ist die zweite Druckkammer 42 ausschließlich mit
der Entlüftung hinter einem Luftfilter verbunden. Dadurch
entspricht der Druck in der zweiten Druckkammer 42 dem
Umgebungsdruck Patm. Es handelt sich um
eine Neutralstellung, in der die Bypassklappe 36 locker
in ihrem Dichtsitz sitzt.
-
In
einem vierten Zustand, bei dem während einer Aufladung
der Brennkraftmaschine durch den Abgasturbolader 28 (1)
der Saugrohrdruck Psr größer
als der Umgebungsdruck Patm ist, ist das
Umschaltventil 54 derart geschaltet, dass es einerseits die
erste Leitung 50 mit der zweiten Leitung 56 und damit
mit dem ersten Taktventil 52 verbindet, andererseits jedoch
die Verbindung zur vierten Leitung 64 sperrt. Das erste
Taktventil 52 öffnet die Verbindung zur dritten
Leitung 58 und sperrt die Verbindung zur neunten Leitung 86.
Auf diese Weise herrscht in der zweiten Druckkammer 42 ein Überdruck,
welcher die Bypassklappe 36 schließt. Die Brennkraftmaschine wird
mit der momentan maximal zur Verfügung stehenden Leistung
des Abgasturboladers 28 (1) aufgeladen
und die Bypassklappe wird durch eine inverse Ansteuerung des Aktuators
mittels des Ladedruckes geschlossen.
-
In
allen vier zuvor beschriebenen Zuständen für die
alternative Ausführungsform gemäß 2 wird
die erste Druckkammer 42 nicht angesteuert, sondern dient
lediglich der Be- und Entlüftung. Hierdurch kann die Federkraft
auf ein Minimum reduziert werden. Beispielsweise beträgt
die Federkraft deutlich weniger als 65 N.
-
Bei
der in 3 dargestellten, zweiten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie
bei der ersten Ausführungsform gemäß 1,
so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung
der 1 verwiesen wird. Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine gemäß 3 ist
im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 das
erstes Taktventil 52 (1) nicht
mehr vorgesehen. Das zweite Taktventil 54 ist über
eine zehnte Leitung 88 mit dem dritten Taktventil 76 verbunden.
Zusätzlich ist ein pneumatisch geschaltetes Ventil 90 vorgesehen,
welches einerseits über ein viertes Rückschlagventil 98 mit
der ersten Leitung 50 und andererseits mit der sechsten
Leitung 74 verbunden ist. Zusätzlich ist das pneumatisch
geschaltete Ventil 90 über eine elfte Leitung 92 (Entlüftungsleitung)
und eine Drossel 96 mit einer fünften Einmündungsstelle 94 stromauf des
Verdichters 32 mit dem Ansaugtrakt 12 verbunden.
Der Druck in der sechsten Leitung 74 dient als Steuerdruck
für das pneumatisch geschaltete Ventil 90. In
der Ruhestellung, d. h. wenn der Druck in der sechsten Leitung 74 unterhalb
des Schaltdruckes des pneumatisch geschalteten Ventil 90 liegt,
trennt das pneumatisch geschaltete Ventil 90 die erste
Leitung 50 von der elften Leitung 92 ab. Sofern
in der sechsten Leitung 74 ein Druck bei oder oberhalb
des Schaltdruckes des pneumatisch geschalteten Ventil 90 herrscht,
schaltete das pneumatisch geschaltete Ventil 90 in die
geschaltete Stellung um und verbindet die erste Leitung 50 mit
der elften Leitung 92. Das zweite Taktventil 54 ist
beispielsweise als 3/2-Wegeventil, das dritte Taktventil 76 ist
beispielsweise als 4/2-Wegeventil und das pneumatisch geschaltete Ventil 90 ist
beispielsweise als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Das dritte Taktventil 36 ist über
eine zwölfte Leitung 100 (zusätzlicher
Entlüftungsanschluss) mit einer sechsten Einmündungsstelle 102 dem
stromauf des Verdichters 32 mit Ansaugtrakt 12 verbunden.
-
Bei
dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine sind folgende Betriebszustände vorgesehen:
In
einem Betriebszustand "Ladedruckregelung aktiv" schaltet das dritte
Taktventil 76 einen Überdruck nach dem Verdichter 32 in
dem Ansaugtrakt 12 von dem vierten Einmündungspunkt 84 über
die achte Leitung 82 und die sechste Leitung 74 auf
die erste Druckkammer 40. Gleichzeitig wird das pneumatisch
geschaltete Ventil 90 über den als Steuerdruck
für das Ventil 90 in der sechsten Leitung 74 vorhandenen Druck
betätigt und entlüftet die zweite Druckkammer 42 über
die erste Leitung 50 und die elfte Leitung 92 zur
fünften Einmündungsstelle 94 in den Ansaugtrakt 12 stromauf
des Verdichters 32. Die Wastegateklappe 36 wird
geöffnet.
-
In
einem Betriebszustand "Wastegateklappe 36 aktiv schließen"
schaltet das dritte Taktventil 76 den Druck nach Verdichter 32 an
dem vierten Einmündungspunkt 84 über
die achte Leitung 82, die zehnte Leitung 88, das
zweite Taktventil 54 und die erste Leitung 50 auf
die zweite Druckkammer 42 und entlüftet gleichzeitig
die erste Druckkammer 40 über die sechste Leitung 74 und
die zwölfte Leitung 100 in die sechste Einmündungsstelle 102 des
Ansaugtraktes 12 stromauf des Verdichters 32.
Die Wastegateklappe 36 wird über die Feder 46 und
den Druck in der zweiten Druckkammer 42 geschlossen. Das pneumatisch
geschaltete Ventil 90 befindet sich in Ruhestellung und
trennt bzw. schließt die elfte Leitung 92 (Entlüftungsleitung)
von der ersten Leitung 50 ab.
-
In
einem Betriebszustand "Wastegateklappe 36 mit Unterdruck öffnen"
wird der im Teillastbetrieb vorhandene Unterdruck nach bzw. stromab
der Drosselklappe 24 von dem zweiten Taktventil 54 über
die zweite Einmündung 72, die die fünfte
Leitung 68, den Unterdruckbehälter 66,
die vierte Leitung 64 und die erste Leitung 50 auf
die zweite Druckkammer 42 geschaltet und damit die Wastegateklappe 36 gegen die
Schließkraft der Feder 46 geöffnet. Zusätzlich wird
die erste Druckkammer 40 von dem dritten Taktventil 76 über
den vierten Einmündungspunkt 84, die achte Leitung 82 und
die sechste Leitung 74 mit dem stromab des Verdichters 32 vorhandenen
Grundladedruck beaufschlagt. Das vierte Rückschlagventil 98 vor
dem pneumatisch geschalteten Ventil 90 verhindert einen
Abbau des Unterdrucks über die Entlüftung.
-
Bei
der in 4 dargestellten, dritten bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie
bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 und
der zweiten Ausführungsform gemäß 3,
so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung
der 1 und 3 verwiesen wird. Bei der dritten
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine gemäß 4 ist im
Gegensatz zur zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
gemäß 3 das dritte Taktventil 76 mit
der elften Leitung 92 anstatt mit der zehnten Leitung 88 verbunden.
Die zehnte Leitung 88 entfällt. Weiterhin ist
das zweite Taktventil 54 über eine dreizehnte
Leitung 104 mit einer siebten Einmündungsstelle 106 des
Ansaugtraktes 12 stromab der Drosselklappe 24 und
stromauf der zweiten Einmündung 72 mit dem Ansaugtrakt 12 verbunden.
Das zweite Taktventil 54 und das dritte Taktventil 76 sind beispielsweise
jeweils als elektrische Taktventile ausgebildet. Das pneumatisch
geschaltete Ventil 90 ist beispielsweise als 3/2-Wegeventil
ausgebildet. Der zusätzliche Entlüftungsanschluss 100 ist
nicht vorhanden.
-
Bei
dieser dritten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine sind folgende Betriebszustände vorgesehen:
In
einem Betriebszustand "Ladedruckregelung aktiv" schaltet das dritte
Taktventil 76 den Überdruck vom Verdichter 32 über
den vierten Einmündungspunkt 84 stromab des Verdichters 32,
die achte Leitung 82 und die sechste Leitung 74 auf
die erste Druckkammer 40, um die Wastegateklappe 36 gegen
die Schließkraft der Feder 46 zu öffnen.
Gleichzeitig wird dieser Druck in der sechsten Leitung 74 als
Steuerdruck genutzt, um das pneumatisch geschaltete Ventil 90 zu schalten
und die zweite Druckkammer 42 über die elfte Leitung 92 in
den Ansaugtrakt 12 stromauf des Verdichters 32 bei
der fünften Einmündungsstelle 94 zu entlüften.
Das zweite Taktventil 54 schaltet ggf. den Durchgang zur
Unterdruckseite 64, 66, 68, 70, 72,
um die Druckseite 104, 106 zu verschließen.
-
In
einem Betriebszustand "Wastegateklappe 36 aktiv schließen"
wird die erste Druckkammer 40 von dem dritten Taktventil 76 entlüftet.
Durch die Federkraft wird die Wastegateklappe 36 geschlossen. Zusätzlich
schaltet das zweite Taktventil 54 den Überdruck
nach Verdichter 32 von der siebten Einmündungsstelle 106 über
die dreizehnte Leitung 104 und die erste Leitung 50 auf
die zweite Druckkammer 42, woraufhin die Wastegateklappe 36 zusätzlich
aktiv geschlossen wird. Das pneumatisch geschaltete Ventil 90 befindet
sich in Ruhestellung und dichtet die zweite Druckkammer 42 gegen
die Entlüftung über die elfte Leitung 92 ab.
-
In
einem Betriebszustand "Wastegateklappe 36 mit Unterdruck öffnen"
herrscht im Saugrohr 26 Unterdruck und das zweite Taktventil 54 schaltet
diesen Unterdruck von der zweiten Einmündung 72 über die
fünfte Leitung 68, den Unterdruckbehälter 06 und die
erste Leitung 50 auf die zweite Druckkammer 42. Das
dritte Taktventil 76 schaltet 100% des verfügbaren
Ladedruckes unmittelbar stromab des Verdichters 32 von
dem vierten Einmündungspunkt 84 über die
achte Leitung 82 und die sechste Leitung 74 auf die
erste Druckkammer 40. Hierdurch wird die Wastegateklappe 36 gegen
die Schließkraft der Feder 46 geöffnet.
Das pneumatisch geschaltete Ventil 90 hat hierbei keine
Funktion.
-
Alle
vorgenannten Angaben hinsichtlich Überdruck und Unterdruck
beziehen sich auf den Umgebungsdruck der Brennkraftmaschine.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1491754
A1 [0002]
- - DE 10027668 A1 [0003]
- - DE 10004875 A1 [0004]