DE10342215B4 - Variable throttle device for an intake control in the intake tract of a gasoline engine - Google Patents
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Abstract
Variable Drosselvorrichtung (1) für eine Einlass-Steuerung in einem Ansaugrohr (10) eines Ottomotors mit Saugrohreinspritzung, welche den Zufluss eines Kraftstoffluftgemisches zu einem mit dem Ansaugrohr (10) verbundenem Einlassventil (7) eines Verbrennungsraums eines Zylinders lastregelt, wobei die Drosselvorrichtung (1) ein erstes Drosselelement (2a) umfasst und so einen Drosselbereich mit einer Drosseleingangsöffnung und einer Drosselausgangsöffnung bildet, die ein Volumen (6) zwischen Drosselausgangsöffnung und Einlassventil (7) definieren, wobei, ein zweites, schaltbares Drosselelement (2b) in dem Drosselbereich vorhanden ist zur Veränderung des Volumens (6) zwischen Drosselbereich und Einlassventil (7), durch welches das gedrosselte Kraftstoffluftgemisch strömt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drosselbereich mindestens ein weiteres Drosselelement (2c) vorhanden ist, das zur Veränderung des Volumens (6) je nach Lastfall zuschaltbar ist, wobei in anderen Lastfällen die Drosselelemente (2a, 2b, 2c) ohne spürbare Wirkung auf die Drosselfunktion geöffnet sind.Variable throttle device (1) for intake control in an intake pipe (10) of a port fuel injection engine, which regulates the inflow of a fuel air mixture to an intake valve (7) of a combustion chamber of a cylinder connected to the intake pipe (10) ) comprises a first throttle element (2a) and thus forms a throttle region having a throttle input port and a throttle output port defining a volume (6) between throttle output port and intake valve (7), wherein a second switchable throttle element (2b) is provided in the throttle region for changing the volume (6) between throttle region and inlet valve (7), through which flows the throttled fuel-air mixture, characterized in that in the throttle region at least one further throttle element (2c) is present, the change of the volume (6) depending on the load case is switchable, wherein in other load cases the Throttling elements (2a, 2b, 2c) are opened without any noticeable effect on the throttle function.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Otto-Mehrzylindermotor, eine variable Einlasssteuerung und eine variable Drosselvorrichtung für eine Einlass-Steuerung in einem Ansaugrohr eines Ottomotors mit Saugrohreinspritzung zum lastgeregelten Zufluss eines Kraftstoffluftgemisches zu einem mit dem Ansaugrohr verbundenem Einlassventil eines Verbrennungsraums eines Zylinders, wobei die Drosselvorrichtung ein Drosselelement umfasst und so einen Drosselbereich mit einer Drosseleingangsöffnung und einer Drosselausgangsöffnung bildet, um ein Volumen zwischen Drosselausgangsöffnung und Einlassventil zu definieren.The The present invention relates to a Otto multi-cylinder engine, a variable intake control and a variable throttle device for intake control in an intake manifold of a gasoline engine with intake manifold injection for load-controlled Inflow of a fuel air mixture to one with the intake manifold connected inlet valve of a combustion chamber of a cylinder, wherein the throttle device comprises a throttle element and so a throttle area with a throttle inlet opening and a throttle output opening forms to a volume between throttle output port and intake valve define.
Derartige Otto-Mehrzylindermotoren kommen üblicherweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftfahrzeugen zum Einsatz. Um einen optimalen Nutzungsgrad eines derartigen Otto-Mehrzylindermotors zu bewirken, ist eine variable Einlasssteuerung notwendig, welche eine variable Drosselvorrichtung je nach Belastungsfall des Motors regelt. Insbesondere werden bei einem Otto-Mehrzylindermotor die Lastfälle Volllast, Teillast und Leerlauf unterschieden. Um eine optimale Nutzung des Otto-Mehrzylindermotors entsprechend der verschiedenen Lastfälle zu erzielen, muss die Zylinderfüllung des Ottomotors, insbesondere die Drosselvorrichtung im Saugtrakt, welche die Versorgung des Zylinders oder der Zylinder des Ottomotors reguliert, über eine entsprechende Einlasssteuerung geregelt werden.such Otto multi-cylinder engines usually come in motor vehicles, in particular in passenger vehicles for Commitment. To an optimal degree of utilization of such a gasoline multi-cylinder engine to effect, a variable intake control is necessary, which a variable throttle device depending on the load case of the engine regulates. In particular, in a gasoline multi-cylinder engine, the load cases are full load, Part load and idle distinguished. To get the most out of the To achieve Otto multi-cylinder engine according to different load cases must be the cylinder filling the Otto engine, in particular the throttle device in the intake tract, which the supply of the cylinder or cylinders of the gasoline engine regulates, over one appropriate inlet control can be controlled.
Allgemein bekannt ist die Verwendung eines Drosselorgans in einem Einlasskanal zur Laststeuerung der Strömung eines Kraftstoffluftgemisch zu einem Einlassventil eines Zylinders aus der Formel 1. Aus diesem Bereich ist die Verwendung von Flachschiebern als Drosselorgan bekannt. Hierbei ist ein Flachschieber pro Zylinder einlasskanalflanschnah eingebaut, wobei die Flachschieber bei voller Öffnung, das heißt bei Volllast keinen Strömungswiderstand für das Kraftstoffluftgemisch darstellen. Die Öffnungsrichtung dieser Flachschieber ist stets parallel zur Kurbelwelle des Ottomotors ausgebildet.Generally the use of a throttle body in an inlet channel is known for load control of the flow a fuel-air mixture to an intake valve of a cylinder from the formula 1. This area is the use of flat slides Known as a throttle body. Here is a flat slide per cylinder inlet flange close to the installed, the flat slide at full opening, this means at full load no flow resistance for the Represent fuel mixture. The opening direction of this flat slide is always formed parallel to the crankshaft of the gasoline engine.
Bei der bekannten Lösung tritt der Nachteil auf, dass diese Drosselvorrichtung und die damit verbundene Einlasssteuerung sowie der gesamte Otto-Motor auf einen Volllastbetrieb ausgelegt sind und der Motor mit der Einlasssteuerung und der Drosselvorrichtung im täglichen Gebrauch für den Normalverbraucher nicht verwendbar ist. Zudem ist dieser Otto-Motor, sowie die Einlasssteuerung und die Drosselvorrichtung ausschließlich hinsichtlich des Ansprechverhaltens des Motors ausgelegt. Eine Berücksichtigung der zu verbrauchenden Kraftstoffmenge erfolgt nicht.at the known solution occurs the disadvantage that this throttle device and the so connected intake control and the entire Otto engine on one Full load operation are designed and the engine with the intake control and the throttle device in the daily Use for the normal consumer is not usable. In addition, this gasoline engine, and the intake control and the throttle device exclusively with respect to the response of the engine designed. A consideration the amount of fuel to be consumed is not.
Auch ist allgemein die Verwendung von Drosselklappen zur Laststeuerung bekannt. So werden beispielsweise bei dem BMW M3 Motor eine zylinder-individuelle Einzeldrosselklappenvorrichtung ausgeführt, welche sich von der zuvor erwähnten bekannten Lösung im Wesentlichen durch die Verwendung von Drosselklappen statt Flachschiebern unterscheidet.Also is generally the use of throttle valves for load control known. For example, the BMW M3 engine becomes a cylinder-individual Single throttle valve device executed, which differs from the previously mentioned known solution essentially through the use of throttle valves instead of flat slides different.
Bei dieser bekannten Lösung treten ähnliche Probleme wie bei der vorgenannten Lösung mit Flachschiebern auf. Dieser Motor ist überwiegend für einen guten Motorlauf bei niedriger Last ausgelegt und ist im täglichen Gebrauch auch unter Kraftstoffeinsparungsaspekten nicht verwendbar.at this known solution similar problems occur as in the aforementioned solution with flat slides on. This engine is predominantly for one good engine running at low load and is in daily use Use also not useable under fuel economy aspects.
Aus
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Ottomotor, eine variable Einlasssteuerung und eine variable Drosselvorrichtung zu schaffen, bei der der Kraftstoffverbrauch entsprechend allen auftretenden Lastfällen optimiert ist und welche sich für den täglichen Gebrauch eignet, ohne dass Einschränkungen für den Fahrer spürbar sind.It Therefore, the object of the present invention is a gasoline engine, a variable intake control and a variable throttle device to create, in which the fuel consumption according to all occurring load cases is optimized and which is for the daily Use is suitable without any restrictions for the driver.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer variablen Drosselvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einer variablen Einlasssteuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 und eines Otto-Mehrzylindermotors gemäß dem Anspruch 18 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den hierauf abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is based on a variable throttle device according to the preamble of Claim 1, a variable intake control according to the preamble of claim 15 and an Otto multi-cylinder engine according to the claim 18 solved in conjunction with its characterizing features. advantageous Further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass mindestens ein zweites, schaltbares Drosselelement in dem Drosselbereich vorhanden ist, um das Volumen zwischen Drosselbereich und Einlassventil, durch welches das gedrosselte Kraftstoffluftgemisch strömt, zu verändern. Erfindungsgemäß ist in dem Drosselbereich mindestens ein weiteres Drosselelement vorhanden, das zur Veränderung des Volumens je nach Lastfall zuschaltbar ist, wobei in anderen Lastfällen die Drosselelemente ohne spürbare Wirkung auf die Drosselfunktion geöffnet sind.The Invention includes the technical teaching that at least a second, switchable Throttling element is present in the throttle area to the volume between throttle area and intake valve, through which the throttled Fuel air mixture flows, to change. According to the invention is in at least one additional throttle element is present in the throttle region, that for change of the volume is switchable depending on the load case, where in others load cases the throttle elements without noticeable effect opened to the throttle function are.
Diese Lösung bietet den Vorteil, dass je nach Lastfall weitere Drosselelemente zuschaltbar sind, um so das Volumen und damit die Kraftstoffluftgemischzufuhr zu beeinflussen.These solution offers the advantage that, depending on the load case further throttle elements are switchable to the volume and thus the fuel air mixture supply to influence.
Bei Ottomotoren befindet sich zwischen der Drosselvorrichtung und dem Einlassventil ein Kraftstoffluftgemisch volumen, das größer ist als das Hubvolumen des nachfolgenden Zylinders. Bei dem Lastfall niedrige Teillast kommt es dadurch zu erheblichen Ladungswechselverlusten und damit zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch. Positioniert man die Drosselvorrichtung näher in Richtung Einlassventil, so können die Ladungswechselverluste aufgrund des zunächst höheren Druckes in dem Volumen zwischen Drosselvorrichtung und Einlassventil während des Ansaughubs reduziert werden. Die Position der Drosselvorrichtung für kleinstmögliche Ladungswechselverluste ist demnach lastabhängig. Als Regel lässt sich folgende Aussage aufstellen: Je kleiner die Last ist, desto kleiner muss das Volumen in Strömungsrichtung hinter der Drosselvorrichtung sein, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen. Dies bedeutet, dass die Position der Drosselvorrichtung Idealerweise lastabhängig stufenlos veränderbar ist.In gasoline engines, there is a force between the throttle device and the intake valve substance air mixture volume, which is greater than the stroke volume of the subsequent cylinder. In the load case low part load, this leads to significant charge cycle losses and thus to increased fuel consumption. If the throttle device is positioned closer to the intake valve, the charge cycle losses due to the initially higher pressure in the volume between throttle device and intake valve during the intake stroke can be reduced. The position of the throttle device for the smallest possible charge cycle losses is therefore load-dependent. As a rule, the following statement can be made: the smaller the load, the smaller the volume in the flow direction behind the throttle device must be in order to achieve optimum efficiency. This means that the position of the throttle device is ideally variable depending on the load continuously.
Durch Ergänzen der Drosselvorrichtung um mindestens ein weiteres Drosselelement lässt sich die Drosselausgangsöffnung und/oder die Drosseleingangsöffnung weiter in Richtung zu beziehungsweise weg von dem Einlassventil verschieben, so dass das Volumen zwischen Drosselvorrichtung und Einlassventil veränderbar ist. Natürlich lassen sich weitere zusätzliche Drosselelemente hinzufügen, so dass im Idealfall das Volumen sich beliebig hinsichtlich des ursprünglichen Volumens verändern lässt. Durch entsprechende Variation der Größe und Art der Drosselelemente lässt sich auch die Stufung der Variation innerhalb technischer Grenzen beliebig verändern. Auf diese Weise lässt sich die Drosselvorrichtung optimal auf den entsprechenden Lastfall einstellen.By Complete the throttle device by at least one further throttle element can the Throttle opening output and / or the throttle input port further toward or away from the inlet valve Move so that the volume between throttle device and intake valve variable is. Naturally can be more additional Add throttle elements, so that ideally the volume is arbitrary in terms of the original Change volume leaves. By appropriate variation of the size and type of Throttle elements leaves also the grading of the variation within technical limits change as you like. That way the throttle device optimally to the corresponding load case to adjust.
Vorzugsweise ist das zweite Drosselelement zwischen dem ersten Drosselelement und dem Einlassventil angeordnet, um das Volumen zwischen dem in Strömungsrichtung letzten Drosselelement und Einlassventil zu reduzieren.Preferably is the second throttle element between the first throttle element and the inlet valve arranged to the volume between the in flow direction reduce last throttle element and intake valve.
Da das Haupteinsatzgebiet – zumindest gemessen an der Anzahl – in dem Serienkraftfahrzeugbereich liegt, ist es vorteilhaft, das zweite Drosselelement und alle weiteren Drosselelement jeweils zwischen dem Einlassventil und dem bisherigen letzen Drosselelement anzuordnen. Durch diese Anordnung ist ausgehend von einem maximalen Volumen eine Stufung hinsichtlich kleinerer Volumina möglich, so dass eine Variation des Volumens von 0% bis 100% des ursprünglichen Volumens möglich ist. Auf diese Weise lässt sich die Drosselvorrichtung genauer abstufen, als wenn zusätzliche Drosselelemente weiter stromaufwärts angeordnet werden, was zumeist aus technischen Gründen auch nicht ohne Weiteres möglich ist.There the main area of application - at least measured by the number - in the standard motor vehicle area, it is advantageous, the second Throttle element and all other throttle element between each to arrange the intake valve and the previous last throttle element. By this arrangement is starting from a maximum volume one Staging in terms of smaller volumes possible, leaving a variation volume from 0% to 100% of the original volume. That way the throttle device graduate more accurately than if additional Throttling elements further upstream be arranged, which is mostly for technical reasons too not easily possible is.
Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das zweite Drosselelement als Verdrängerkörper ausgebildet ist, um das Volumen zwischen dem in Strömungsrichtung letzten Drosselelement und Einlassventil zu verändern. Natürlich ist die Ausbildung als Verdrängerkörper nicht auf das zweite Drosselelement begrenzt, wie überhaupt die Begrenzung auf zwei Drosselelemente nicht als absolute Höchstgrenze zu verstehen ist. Vielmehr können neben einem zweiten Drosselelement auch ein drittes und viele weitere Drosselelemente verwendet werden. Für diese gilt übertragen das gleiche wie für das zweite Drosselelement.A sees the invention improving measure in that the second throttle element is designed as a displacement body to the Volume between the flow direction last throttle element and intake valve to change. Of course the education is as Displacer not limited to the second throttle element, as ever the limitation two throttle elements is not to be understood as an absolute maximum limit. Rather, you can in addition to a second throttle element, a third and many more Throttling elements are used. For this applies transferred the same as for the second throttle element.
Durch die Ausbildung als Verdrängerkörper lässt sich auf einfache Weise eine Veränderung des Volumens bewirken, welches eine alternative Möglichkeit zur Umsetzung der Regel: „Je kleiner die Last ist, desto kleiner muss das Volumen in Strömungsrichtung hinter der Drosselvorrichtung sein, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen" ist. Diese Regel kann also alternativ zu der Veränderung der Position der Drosselvorrichtung durch Veränderung des Volumens durch Einbringen eines Verdrängerkörpers in das Volumen realisiert werden. Als Verdrängerkörper ist jeder Körper geeignet, der ein ausreichendes Volumen verdrängt, der also ein ausreichendes Verdrängervolumen aufweist.By training as a displacement can be a change in a simple way of the volume, which is an alternative possibility to implement the rule: "Je the smaller the load, the smaller the volume in the flow direction behind the throttle device, for optimal efficiency to achieve "is. Thus, this rule can be used as an alternative to changing the position of the throttle device through change the volume realized by introducing a displacement in the volume become. As a displacement body is every body suitable, which displaces a sufficient volume, that is a sufficient displacement volume having.
Vorzugsweise ist der Verdrängerkörper in den Einlasskanal bewegbar ausgebildet, um das Volumen zu verändern. So lässt sich der Verdrängerkörper komplett aus dem Einlasskanal entfernen und in den Einlasskanal einbringen, so dass eine stufenlose Veränderung des Volumens möglich ist.Preferably is the displacer in the Inlet channel formed movable to change the volume. So let yourself the displacer complete remove from the inlet channel and insert into the inlet channel, so that a stepless change of the volume possible is.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, dass der Verdrängerkörper ein veränderbares Verdrängervolumen aufweist, um durch Änderung des Verdrängervolumens das Volumen zu verändern. Auf diese Weise lässt sich ebenso wie mit einem in den Einlasskanal bewegbaren Verdrängerkörper eine Veränderung des Volumens durch Veränderung des Verdrängervolumens bewirken. Bei dieser Verbesserung entfällt der Mechanismus zum Bewegen des Verdrängerkörpers, wodurch der Aufbau einfacher ist.A Further improvement of the invention provides that the displacement body a changeable displacement volume has to change by the displacer volume to change the volume. That way as well as with a displaceable in the inlet channel displacer a change the volume by change the displacer volume cause. This improvement eliminates the mechanism to move of the displacer, thereby the construction is easier.
Eine optimale Veränderung des Volumens lässt sich durch eine Kombination der beiden vorstehenden Verbesserungen bewirken. So erzielt man die optimale Veränderung des Volumens durch einen Verdrängerkörper, der ein veränderbares Verdrängervolumen aufweist und der in den Einlasskanal bewegbar ausgebildet ist.A optimal change of the volume through a combination of the two previous improvements cause. This is how to achieve the optimum change in volume a displacement body, the a changeable one displacement volume has and which is designed to be movable in the inlet channel.
Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das erste Drosselelement und/oder das zweite Drosselelement als Flachschieber ausgebildet ist, um einen veränderbaren Durchflussquerschnitt zu erzeugen.A Another measure improving the invention provides that the first throttle element and / or the second throttle element as a flat slide is designed to be a changeable Flow cross section to produce.
Diese Verbesserung bietet den Vorteil, dass das Drosselelement bei geöffneter Stellung keine Wirkung auf das strömende Kraftstoffluftgemisches ausübt und somit keine Strömungsverluste auftreten können. Bei teilweise geöffnetem Flachschieber ergibt sich zudem eine für den Kraftstoffverbrauch optimale asymmetrische Strömungsverteilung, so dass bei Verwendung von Flachschiebern als Drosselelemente ein optimaler Wirkungsgrad erzielt wird.These Improvement offers the advantage that the throttle element when open Position has no effect on the flowing fuel air mixture and thus no flow losses may occur. When partially open Flat slide also results in an optimal for fuel consumption asymmetric flow distribution, so that when using flat slides as throttle elements a optimum efficiency is achieved.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das als Flachschieber ausgebildete Drosselelement in nichtparalleler Richtung zu einer Kurbelwelle des Ottomotors bewegbar ausgebildet ist, um einen veränderbaren Durchflussquerschnitt zu erzeugen.Especially it is advantageous that the throttle element formed as a flat slide in non-parallel direction to a crankshaft of the gasoline engine is designed to be movable, to a variable flow area to create.
Nichtparallel zur Kurbelwelle bedeutet, dass der Flachschieber in nahezu jeder beliebigen Position und/oder Ausrichtung und demnach auch nahe dem Einlassventil angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist die Öffnungsrichtung senkrecht zur Kurbelwelle ausgelegt. Damit verbunden treten am Außenradius des Einlasskanals höhere Strömungsgeschwindigkeiten des Kraftstoffluftgemisches auf, am Innenradius des Einlasskanals treten niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten auf. Dadurch wird eine starke tumbleförmige Ladungsbewegung erreicht, die bei anderen derartigen Drosselvorrichtungen nur mit zusätzlichen Vorrichtungen wie Tumbleklappen oder Tumbleblechen erzielt werden. Durch diese Öffnungsrichtung des Flachschiebers lässt sich somit eine interne und externe Abgasrückführverträglichkeit in der Teillast bewirken, wodurch der Kraftstoffverbrauch zusätzlich verbessert wird.not parallel To crankshaft means that the flat slide in almost every any position and / or orientation and therefore also close to the Inlet valve can be arranged. Preferably, the opening direction designed perpendicular to the crankshaft. Connected to occur at the outer radius the inlet channel higher flow rates of the fuel air mixture, at the inner radius of the intake passage occur lower flow rates on. As a result, a strong Tumbleförmige charge movement is achieved, the in other such throttle devices only with additional Devices such as tumble flaps or tumble plates are achieved. Through this opening direction of the flat slide leaves thus cause an internal and external Abgasrückführverträglichkeit in the partial load, whereby the fuel consumption is further improved.
Ein weiterer Vorteil lässt sich dadurch erzielen, dass das erste Drosselelement und/oder das zweite Drosselelement als um eine Achse schwenkbare Drosselklappe ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich das Drosselelement platzsparend innerhalb des Einlasskanals anordnen und auf einfache Weise verstellen, so dass die Drosselvorrichtung optimal entsprechend dem jeweiligen Lastfall eingestellt ist. Zudem ist eine einfache Reihenschaltung mehrerer Drosselklappen auf einfache Weise zu realisieren.One another advantage be achieved in that the first throttle element and / or the second Throttle element designed as a pivotable about an axis throttle is. That way the throttle element saves space within the inlet channel Arrange and easily adjust, so that the throttle device is set optimally according to the respective load case. moreover is a simple series connection of multiple throttle valves to simple Way to realize.
Vorzugsweise ist das als Drosselklappe ausgebildete erste und/oder zweite Drosselelement in dem Einlasskanal derart angeordnet, dass es bei geöffneter Stellung praktisch keine Drosselfunktion bewirkt, um in geöffneter Stellung keine Änderung des Volumens zu bewirken. So lassen sich auch mehrere Drosselelement auf die gleiche Weise in dem Einlasskanal anordnen, ohne dass eine Wirkung auf die Drosselfunktion beziehungsweise das Volumen spürbar ist.Preferably is formed as a throttle valve first and / or second throttle element in the inlet channel arranged so that it is open Position virtually no throttle function causes to open in Position no change to effect the volume. This also allows multiple throttle element arrange in the same way in the inlet duct without a Effect on the throttle function or the volume is noticeable.
Eine einfache und kostengünstige Lösung sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Drosselelement als Querschnittsverengung ausgebildet ist, um eine Drosselung des durchströmenden Fluids zu bewirken. Diese Ausbildung des Drosselelements benötigt keine weiteren Bauteile, so dass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert ist.A simple and inexpensive Solution sees in that the first and / or the second throttle element as a cross-sectional constriction is designed to effect a throttling of the fluid flowing through. This design of the throttle element requires no further components, so that a simple and inexpensive construction is realized.
Um eine variable Einstellung des Drosselelements entsprechend dem jeweiligen Lastfall zu bewirken ist es vorteilhaft, dass das zweite Drosselelement als Trennwandung innerhalb des Einlasskanals mit mindestens einer verschließbaren Öffnung und einer nicht verschließbaren Öffnung ausgebildet ist, um das Volumen zu verändern. Durch Öffnen beziehungsweise Schließen der verschließbaren Öffnung lässt sich so die Strömung des Kraftstoffluftgemisches beeinflussen und es wird auf einfache Weise eine Volumenveränderung realisiert. Bei geöffneter Öffnung der Trennwand wird praktische keine Volumenveränderung bewirkt; das Kraftstoffluftgemisch umströmt die Trennungswand beidseitig. Bei verschlossener Öffnung der Trennungswand ist eine Umströmung nur einseitig möglich, so dass der durch die Trennungswand abgetrennte Volumenteil nicht von dem Kraftstoffluftgemisch durchströmt werden kann.Around a variable adjustment of the throttle element according to the respective To cause load case, it is advantageous that the second throttle element as a partition within the inlet channel with at least one lockable opening and one not closable opening formed is to change the volume. By opening or close the closable opening can be so the flow of the fuel air mixture and it is on easy Way a volume change realized. When the opening of the Partition wall is effected practically no volume change; the fuel-air mixture flows around the separation wall both sides. With closed opening the separation wall is a flow around only possible on one side, so that the separated by the partition wall volume part of the fuel air mixture can be flowed through.
Vorteilhaft ist es deshalb, dass die Trennwandung eine verschließbare Eingangsöffnung und mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Auf diese Weise lässt sich das von der Trennungswand abgetrennte Volumenteil in Stufungen unterteilen, so dass eine Optimierung hinsichtlich verschiedener Lastfälle möglich ist.Advantageous it is therefore that the partition wall has a closable inlet opening and a plurality Through openings having. That way The separated from the partition wall volume part in increments subdivide, so that optimization in terms of different Load cases is possible.
Um eine Veränderung der Drosselvorrichtung entsprechend dem jeweiligen Lastfall zu bewirken ist es vorteilhaft, dass die Durchgangsöffnungen bis auf eine in Strömungsrichtung letzte Durchgangsöffnung, die dem Einlassventil am nächsten liegt, verschließbar sind, wobei die Schließreihenfolge bei der von dem entferntest von dem Einlassventil angeordneten Öffnung beginnt, um eine Veränderung des Volumens zu bewirken. Durch diese Reihenfolge kann ein einfacher Schließmechanismus verwendet werden. Zudem ist das Volumen schrittweise kontinuierlich veränderbar, so dass entsprechend der Lastfalländerung auch eine entsprechende Einstellung der Drosselvorrichtung realisierbar ist und nicht versehentlich die Drosselvorrichtung auf einen anderen als den tatsächlichen Lastfall eingestellt wird. Der Schließmechanismus ist aufgrund der Schließreihenfolge direkt mit anderen Komponenten wie zum Beispiel dem Gaspedal koppelbar.Around a change to effect the throttle device according to the respective load case It is advantageous that the through holes except for one in the flow direction last passage opening, closest to the inlet valve is, lockable are, with the closing order at the opening located farther from the inlet valve, a change to effect the volume. This order can be a simple one closing mechanism be used. In addition, the volume is gradually continuous variable, so that according to the load case change also a corresponding Setting the throttle device is feasible and not accidentally the throttle device on other than the actual Load case is set. The locking mechanism is due to the Closing order directly coupled with other components such as the gas pedal.
Dies lässt sich insbesondere dadurch vorteilhaft realisieren, dass die Öffnungen der Trennwandung mit einem Verdrängerkörper verschließbar sind. Der Verdrängerkörper ist dabei so angeordnet, dass er nacheinander, also in Reihe die verschiedenen Öffnung verschließt beziehungsweise öffnet, angefangen bei der entferntesten Öffnung nahe dem Einlassventil bis hin zur Eingangsöffnung. Diese Reihenfolge entspricht in etwa der Bewegung des Gaspedals, welches in analoger Weise die Kraftstoffzufuhr regelt.This can be realized in particular advantageous in that the openings of the partition can be closed with a displacer. The displacement body is arranged so that it successively, ie in series, the different opening closes or opens, starting at the most remote opening near the one Lassventil up to the entrance opening. This sequence corresponds approximately to the movement of the accelerator pedal, which controls the fuel supply in an analogous manner.
Weiterhin schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass mindestens eine variable Drosselvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche und mindestens eine Steuereinheit vorhanden ist.Farther includes the invention the technical teaching that at least one variable Throttle device according to one of the preceding claims and at least one control unit is present.
Dadurch dass die variable Einlasssteuerung eine variable Drosselvorrichtung und mindestens eine Steuereinheit aufweist, lässt sich ein Ottomotor optimal auf die jeweiligen Lastfälle einstellen. Die Steuereinheit ist erforderlich, um das jeweilige Signal zu erzeugen, um die Drosselelemente in die gewünschte Position zu bringen und so die Drosselvorrichtung optimal einzustellen.Thereby in that the variable intake control is a variable throttle device and at least one control unit, a gasoline engine can be optimally on the respective load cases to adjust. The control unit is required to handle the respective Signal to produce the throttle elements in the desired position to bring and so optimally adjust the throttle device.
Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, dass die Steuereinheit einen Antrieb zum Verstellen der Drosselelemente umfasst zum lastgeregelten Einstellen der variablen Drosselvorrichtung.Out For this reason, it is advantageous that the control unit has a drive for adjusting the throttle elements comprises for load-controlled adjustment the variable throttle device.
Um eine abgasgeregelte Einlasssteuerung zu realisieren ist es vorteilhaft, dass die Steuereinheit mit einer Lambdaregelung zusammenwirkt. Auf diese Weise lässt sich ein Regelkreis realisieren, der die Abgaswerte als Größe mit einbezieht und so eine sichere und zuverlässige Regelung bewirkt.Around to realize an exhaust gas controlled intake control it is advantageous that the control unit cooperates with a lambda control. On that way To realize a control loop, which includes the exhaust gas values as a size and so a safe and reliable Regulation effected.
Zudem schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass jedem Zylinder des Otto-Mehrzylindermotors eine mittels einer variablen Einlasssteuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 17 geregelte variable Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zugeordnet ist. Auf diese Weise ist eine zylinder-individuelle Steuerung möglich, die entsprechend den an jedem einzelnen Zylinder herrschenden Bedingungen einen optimalen Betrieb des Motors ermöglich.moreover includes the invention the technical teaching that each cylinder of the Otto multi-cylinder engine one by means of a variable intake control according to one of the claims 15 to 17 regulated variable throttle device according to one of claims 1 to 14 is assigned. In this way is a cylinder-individual Control possible, according to the conditions prevailing on each cylinder optimal operation of the engine.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further the invention improving measures are in the subclaims or together with the description below a preferred embodiment of the Invention with reference to the figures shown. It shows:
In
In
In.
In
- 11
- Variable Drosselvorrichtungvariable throttling device
- 22
- Drosselelementthrottle element
- 2a2a
- Erstes Drosselelementfirst throttle element
- 2b2 B
- Zweites Drosselelementsecond throttle element
- 33
- Trennungswandseparation wall
- 44
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 4a4a
- Erste DurchgangsöffnungFirst Through opening
- 4b4b
- Zweite DurchgangsöffnungSecond Through opening
- 4c4c
- Dritte Durchgangsöffnungthird Through opening
- 4d4d
- Vierte DurchgangsöffnungFourth Through opening
- 4e4e
- Fünfte DurchgangsöffnungFifth passage opening
- 55
- Verdrängerkörperdisplacement
- 66
- Volumenvolume
- 77
- Einlassventilintake valve
- 88th
- Drosselklappethrottle
- 99
- Einlasskanalinlet channel
- 1010
- Ansaugrohrintake
- 1111
- Flachschieberflat slide
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-
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- 2003-09-12 DE DE10342215A patent/DE10342215B4/en not_active Expired - Fee Related
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JP 57088245 AA, Patent Abstracts of Japan |
Also Published As
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---|---|
DE10342215A1 (en) | 2005-04-14 |
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