DE1601392A1 - Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen, deren Ansaugluftmenge entweder durch Verstellen eines Drosselklappenanschlages oder eines parallel zur Drosselklappe. liegenden Bypass-Ventiles geregelt wird. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird dabei zur Betätigung der Drosselklappeoder des Bypass-Ventiles ein temperaturabhängiger Weggeber verwendet, welcher beispielsweise durch das Kühlwasser, das Motoröl, die Auspuffgase oder die Kühlabluft gesteuert wird. Diese Systeme weisen den Nachteil auf, daß die geforderte Leerlaufdrehzahl nicht in jedem Betriebszustand des Motors.eingehalten werden kann, da die jeweils zur Steuerung herangezogene Größe, beispielsweise die Kühlwasser - oder Öltemperatur, den Betriebszustand des Motors nicht hinreichend kennzeichnet. Zur Vermeidung dieses Nachteils und zur Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl wird gemäß der Erfindung der Drosselquerschnitt im Saugrohr der Brennkraftmaschine von einem bestimmten Saugrohrdruck ab mit wachsenden Druckwerten durch die Regeleinrichtung vergrößert. In der Zeichnung wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen. und durch Diagramme erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Abhängigkeit des Saugrohrdruckes p, (Absolutdruck) von der Motordrehzahl n, Fig.'2 die Abhängigkeit des Drosselquerschnittes q vom Saugrohrdruck p s , Fig. 3 die Abhängigkeit des Drosselquerschnitts q vom Saugrr,hrdruck ps mit der Motortemperatur T als Parameter, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung und Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung. In Fig. 1 ist der Saugrohrdruck ps als Absolutdruck über der Motordrehzahl n aufgetragen, und zwar für verschiedene Drosselquerschnitte ql-q3, die verschiedenen Motortemperaturen zugeordnet sind. Für die Regelung der Drehzahl wird diese Abhängigkeit des Saugrohrdruckes ps von der Motordrehzahl n ausgenützt, und zwar in der Weise, daß gemäß Fig. 2 der Drosselquerschnitt q von einem bestimmten Saugrohrdruck ab mit wachsenden Druckwerten vergrößert wird. Unter Umständen kann es auch erforderlich sein, die Motortemperatur für die Regelung mit heranzuziehen. Bei einer Mcluortemperatur, die unter der Betriebstemperatur liegt, ist die innere Reibung des Motors höher, wodurch_dieleerlaufdrehzahl unter den gewünschten Wert abfällt. Dies hat nach Fig. 'f eine Erhöhung des Saugrohrdruckes zur Folge. Nach Fig. 2 wird- dadurch der Drosselquerschnitt q vergrößert, wodurch der Drehzahlabsenkung entgegengewirkt wird. Es handelt sich bei dieser Regelung um eine reine Proportionalregelung, deren Merkmal eine bleibende Regelabweichung ist, so daß der Sollwert der Leerlaufdrehzahl bei kaltem Motor nicht erreicht wird. Es wird aber gerade für den kalten Motor eine erhöhte Leerlaufdrehzahl gegenüber der Leerlaufdrehzahl für den betriebswarmen Motor gefordert. In Fiß. 3 ist gezeigt wie mit der Motortemperatur als Parameter je nach Motortemperatur die Kennlinie nach Fig. 2 verschoben wird, so daß die Leerlaufdrehzahl des nicht betriebswarmen Motors in gewünschter Weise oberhalb der Leerlaufdrehzahl des betriebswarmen Motors liegt. In Fig. 4 ist das Ausführungsbeispiel einer Regeleinrichtung schematisch dargestellt. An das Ansaugrohr 'I einer nicht dargestellten Brennkraftmasch.ne ist vor der Drosselklappe 2 eine Rohrleitung 3 und nach der Drosselklappe 2 eine Rohrleitung 4 an einen Behälter 5 angeschlossen. Das in den Behälter 5 hineinragende Rohr 3 ist an seinem einen Ende 3' als Dichtsitz ausgebildet. In den Behälter 5 ist ein temperaturgesteuerter Weggeber 6 eingebaut, der über ein Befestigungsstück 7 mit der evakuierten Membrandose S verbunden ist. An der.Membrandose 8 ist der vorzugsweise konische Steuerkörper 9 befestigt, welcher das Rohr 3 an seinem Ende 3' mehr oder weniger verschließt. Der temperaturgesteuerte Weggeber kann in bekannter Weise z.B. als flüssigkeitsgefülltes Ausdehnungas79stem ausgeführt sein. Die beschriebene Regeleinrichtung kann auf verschiedene Art betrieben werden: Bei einer Mäglichkeit ist vorgesehen, daß die Drosselklappe 2 im Leerlauf nicht vollständig geschlossen ist, so daß der betriebswarme Motor die für die gewünschte Leerlaufdrehzahl erforderliche Luftmenge an der Drosselklappe 2 vorbei ansaugt. In diesem Fall ist das Regelsystem so eingestellt, daß bei betriebswarmen Motor und bei dem bei Leerlauf-

  drohzahl. sich einstellenden Saugrohrdruck der Steuerkörper 9 voll

  auf dem Dichtsitz am Rohrende' 3' aufsitzt.. Diese Einstellung des

  Reg; lOyol.ems bringt e s mit sich, daß die Regelung nur bei nicht be-

  iy i er):iw;ir-inen lustanu des Motors wirksam werden kann. '

  Die in 1'ig.4 dargzotellte Regeleinrichtung läßt sich auch in der

  #Jei se betreiben, daß die Drosselklappe 2 bei. Leerlaufdrehzahl voll--

  st.riditF; ge.icrilo:>tien ist. Die benötigte Änsaugluftmenge, 'die durch die

  ..,ns-tel.lung des Steuerkörpers 9 dosiert ist, kann dann nur über den

  aser,;i.it,ar 5 zu den nichtdargestellten V®rbrennungaräumen des Motors

  @;eiangeri. .ü:idurch wird die Leerlaufdrehzahl des warmen Motors zusätz-

  lich stabilisier. '

  :.n beiden Fällen arbeitet die Regelung prinzipiell wie folgt:

  l)ie evakuier#tt Membrandose F3 ist dem Saugrohrdruck ausgesetzt, da der.

  Behälter 5 über d.:s Rohr 4 mit dem zwischen der Drosselklappe 2

  und dein Motor :legenden Teil des Ansaugrohres 1 verbunden ist. Steigt

  die Motordrehzahl an, beispielsweise durch Verrinl;erung der iieibungs-

  leisturig, s(, nimmt gemäß Pig. -1 der Saugrohrdruck ab. .Dadurch dehnt

  sich die ev<.h. _erte Membrandose 8 aus, der Steuerkörper 9 nähert sich

  ae'n 1)icfit4"x 3' wodurch der freie Querschnitt reduziert wird. Diese

  Verrint;erun" uee ,Zuerschnittes und damit der- Ansaugluftmenge wirkt

  d Drehzahlerhöhung -entgegen. Diesem itegelvorgang ist mit steigender

  Terrperritur eine Verschiebung der gesamten Membrandose 8 in Richtung

  Je, i)ichtsitzes 3' . überlagert, 'welche durch das temperaturgesteuert

  A";4(iehnug,qayatem 6 bewirkt wird. GemäCFig: 3 ergibt sich dadurch

  mit. steifender Motortemperatur eine Verschiebung der Itegelkennlinie

  ri liichtüng höherer Saurrohrdrdcke.

  in Vig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in der eben be- . @.

  ..hriebenen Weive arbeitet, dargestellt. Soweit mit Fig. 4 überein-

  . 4.in:rneiide TPil.e verwendet sind, tragen sie gleiche Bezugszeichen.

  nOi temperlturge:;teuertes Ausdehndngssystem ist hierbei mit einer-

  tem;:raiiciose kombiniert. Die ivjetallmembran 10 ist mit dem Boden 11 des

  i- )'.ä . te=rs 12 dicht verlötet. Jer Zwischenraum 13 zwischen der Metall-

  meirit)ran 1o und dem E3ehi.lterboden 12 ist mit einem Gas gefüllt,* welches

  die: @cwiiricicti te ternirerri-turoLbtie;ingige Agadehnung bewirkt. Die Mo tor-

  teiripe r--i tur, wird dem Behälterboden 12 beispielsweise über das Kühl- .

  w"iaser oder das Motoröl zul"efiihrt. - .

  In weiterer Ausgestaltung der Erfindun, ist es zur .Crz@elung einer

  möglichst großen Regelsteilheit möglich,' mehrere Membrandosen hinter-

  einander anzuordnen, und so die Längenänddrungen,' die eine'-Verschiebung

  des Steuerkörpers 9' bewirken,zu vergrößern. '. ..

  Außer-deui beoteht die Möglichkeit anstelle der Membrandose eine mit

  1)lffererrzdruck' arbeitende Membran, wie sie von der Unterdruckverstellurk

  im Zündverteiler her bekannt iot, zu verwenden.

Claims (6)

1. .Ansprüche 1. Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen, deren Ansaugluftmenge entweder durch Verstellen eines Drosselklappenanschlages oder eines parallel zur Drosselklappe liegenden Bypass-Ventiles geändert wird, dädurch gekennzeichnet, daß der Drosselquerschnitt im Saugrohr der Brennkraftmaschine ab einem bestimmten Saugrohrdruck mit wachsenden Druckwerten durch die Regeleinrichtung vergrößert wird.
2. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motortemperatur als Führungsgröße für die Regelung dient.
3. 3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr vor und nach der Drosselklappe durch je ein Rohr mit einem Behälter verbunden ist, und daß in dem Behälter ein temperaturgesteuerter Weggeber eingebaut ist, der mit mindestens einer saugrohrdruckabhängigen Membrandose verbunden ist, an der ein Steuerkörper zur Steuerung der Ansaugluftmenge befestigt ist.
4. 4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Ausdehnungssystem mit mindestens einer saugrohrdruckabhängigen Membrandose kombiniert ausgeführt ist.
5. 5. Regeleinrichtung näch Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsausdehnung des temperaturabhängigen Weggebers der Längenausdehnung der saugrohrdruckabhängigen Membrandose überlagert.
6. 6. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Saugrohrdruckes eine an sich bekannte, mit Differenzdruck arbeitende Membran eingebaut ist. 0