DE1601392C3

DE1601392C3 - Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1601392C3
Application number: DE19681601392
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Scholl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-01-03
Filing date: 1968-01-03
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE1601392B2; DE1601392A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen, mit einem der Änderung des Drosselquerschnitles dienenden, parallel zu einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe liegenden Bypass-Ventil zur Änderung der Ansaugluftmenge.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird dabei zur Betätigung der Drosselklappe oder des Bypass-Ventils ein lemperaturabhängiger Weggeber verwendet, welcher beispielsweise durch das Kühlwasser, das Motoröl, die Auspuffgase oder die Kühlablaufluft 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 Öltemperalur, den Betriebszustand des Motors nicht hinreichend kennzeichnet.

Es ist auch bekannt, zur Erleichterung des Anlaßvorganges einer Brennkraftmaschine Zusatzkraftstoff in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine einzuspritzen, dort zu entzünden und damit die Ansaugluft und Ansaugwege vorzuwärmen. Die Steuerung der für die Verbrennung des Zusatzkraftstoffes notwendigen Zusatzluft erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Temperatur im Ansaugrohr (GB-PS 816 402). Eine Regelung der Leerlaufdrehzahl ist mit dieser Anordnung nicht möglich.

Es ist auch bekannt, einer Brennkraftmaschine saugrohrdruckabhängig Zusatzluft zuzuführen, wenn die Brennkraftmaschine in einem oberen Lastbereich betrieben und plötzlich entlastet wird (US-PS 3 081 985). Mit dieser Einrichtung kann zwar ein Stillstand der Brennkraftmaschine vermieden werden, eine genaue Regelung der Leerlaufmenge in einem längeren Zeitbereich ist aber nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl zu entwickeln, die auch bei verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine stabile Leerlaufdrehzahl gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Drosselquerschnitt in an sich bekannter Weise ab einem bestimmten Saugrohrdruck mit wachsenden Druckwer.ten durch die Regeleinrichtung vergrößert wird, wobei die Motortemperatur als Führungsgröße für die Regelung im Sinn einer Verminderung des Drosselquerschnittes bei steigender Motortemperatur dient.

Bei dieser Lösung ist sichergestellt, daß auch bei unterschiedlichen Motortemperaturen eine genaue Anpassung der Leerlaufluftmenge in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck erfolgen kann, wobei insbesondere im Hinblick auf die im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Schadstoffe die erfindungsgemäße Lösung besonders günstig ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung und zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus dem Untcranspruch.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbcispiele des Gcgenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

F i g. 1 in einem Diagramm die Abhängigkeit des Drosselquerschnittes q vom Saugrohrdruck /x

F i g. 2 und 3 Ausführungsbeispiele der Regeleinrichtung.

Der im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine herrschende Saugrohrdruck p·, als Absolutdruck nimmt mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine ab. Für die Regelung der Drehzahl wird diese Abhängigkeit des Saugrohrdruckes p-, von der Motordrehzahl /) ausgenulzl, und zwar in der Weise, daß gemäß Fi g. 1 der Drosselquersehniu q von einem bestimmten Saugrohrdruck ab mit wachsenden Druckwerten vergrößert wird.

Für eine Motortempcrauir, die unter der Betriebstemperatur liegt, ist tue innere Reibung des Motors höher, wodurch tue l.eerlauldrehzahl unter den gewünschten Wert abfällt. Dies hat eine Erhöhung des Saugrohrdruckes zur Folge. Nach F i g. 1 wird dadurch der Drossclquerschnitt q vergrößert, wodurch der Drchzahlabscnkung entgegengewirkt wird. Es handelt sich bei dieser Regelung um eine reine l'roportionalregelung, deren Merkmal eine bleibende Regelabweichung ist, so daß der Sollwert der l.cerlaufdrehzahl bei kaltem Motor nicht erreicht wird. Es wird aber gerade für den kailen Motor eine erhöhte Leerlaufdrchzahl gegenüber der Leeriaufdrchzahl für den betriebswarmen Motor gefordert.

Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Motortemperatur bei der Regelung der Drehzahl mit zu bcrücksichtigen. ]c nach Motortemperatur — in Fi g. 1 durch einen mit Tbczcichncten bezeichneten Pfeil dargestellt — ist hier die Kennlinie verschoben, so daß die Lcerlaufdrehzahl des nicht betriebswarmen Mofors in gewünschter Weise oberhalb der Leerlaufdfehzahl des betriebswarmen Motors liegt.

Eine Regeleinrichtung, die diese Forderungen erfüllt, ist in F i g. 2 schematisch dargestellt. An das Ansaugrohr 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine 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 temperaturgesteuerler Weggeber 6 eingebaut, der über ein Befestigungsstück 7 mit der evakuierten Membrandose 8 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

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temperaturgesteuerte Weggeber kann in bekannter Weise z. B. als flüssigkeitsgefülltes Ausdehnungssystem ausgeführt sein. Die beschriebene Regeleinrichtung kann auf verschiedene Art betrieben werden: Bei einer Möglichkeit 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 Leerlaufdrehzahl sich einstellenden Saugrohrdruck der Steuerkörper 9 voll auf dem Dichtsitz am Rohrende 3' aufsitzt. Diese Einstellung des Regelsystems bringt es mit sich, daß die Regelung nur bei nicht betriebswarmen Zustand des Motors wirksam werden kann.

Die in F i g. 2 dargestellte Regeleinrichtung läßt sich auch in der Weise betreiben, daß die Drosselklappe 2 bei Leerlaufdrehzahl vollständig geschlossen ist. Die j benötigte Ansaugluftmenge, die durch die Einstellung j des Steuerkörpers 9 dosiert ist, kann dann nur über den Behälter 5 zu den nicht dargestellten Verbrennungsräumen des Motors gelangen. Dadurch wird die Leerlaufdrehzahl des warmen Motors zusätzlich stabilisiert.

In beiden Fällen arbeitet die Regelung prinzipiell wie folgt: Die evakuierte Membrandose 8 ist dem Saugrohrdruck ausgesetzt, da der Behälter 5 über das Rohr 4 mit dem zwischen der Drosselklappe 2 und dem Motor liegenden Teil des Ansaugrohres 1 verbunden ist. Steigt die Motordreh/.ahl an, beispielsweise durch Vorringerung der Reibungsleistung, so nimmt gemäß F i g. 1 der Saugrohrdruck ab. Dadurch dehnt sich die evakuierte Membrandose 8 aus, der Steuerkörper 9 nähert sich dem Dichtsitz 3' wodurch der freie Querschnitt reduziert wird. Diese Verringerung des Querschnittes und damit der Ansaugluftmenge wirkt der Drehzahlerhöhung entgegen. Diesem Regelvorgang ist mit steigender Temperatur eine Verschiebung der gesamten Membrandose 8 in Richtung des Dichtsitzes 3' überlagert, welche durch das temperaturgesteuerte Ausdehnungssystem 6 bewirkt wird. Gemäß F i g. 1 ergibt sich dadurch mit steigender Motortemperatur eine Verschiebung der Regelkennlinie in Richtung höherer Saugrohrdrücke.

In F i g. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in der eben beschriebenen Weise arbeitet, dargestellt. Soweit mit F i g. 2 übereinstimmende Teile verwendet sind, tragen sie gleiche Bezugszeichen. Ein temperaturgesteuertes Ausdehnungssystem ist hierbei mit einer Membrandose kombiniert.

Die Metallmembran 10 ist mit dem Boden 11 des Behälters 12 dicht verlötet. Der Zwischenraum 13 zwischen der Metallmembran 10 und dem Behälterboden 12 ist mit einem Gas gefüllt, welches die gewünschte temperaturabhängige Ausdehnung bewirkt. Die Motortemperatur wird dem Behälterboden 12 beispielsweise über das Kühlwasser oder das Motoröl zugeführt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zur Erzielung einer möglichst großen Regelsteilheit möglich, mehrere Membrandosen hintereinander anzuordnen, und so die Längenänderungen, die eine Verschiebung des Steuerkörpers 9 bewirken, zu vergrößern.

Außerdem besteht die Möglichkeit an Stelle der Membrandose eine mit Differenzdruck arbeitende Membran, wie sie von der Unterdruckverstellung im Zündverteiler her bekannt ist. zu verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

16 Ol 392 Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen mit einem der Änderung des Drosselquerschnitts dienenden, parallel zu einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe liegenden Bypass-Ventil zur Änderung der Ansaugluftmenge. dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselquerschnitt in an sich bekannter Weise ab einem bestimmten Saugrohrdruck mit wachsenden Druckwerten durch die Regeleinrichtung vergrößert wird, wobei die Motortemperatur als Führungsgröße für die Regelung im Sinne einer Verminderung des Drossclqucrschnhts bei steigender Motortemperatur dient.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 mit einer saugrohrdruekabhängigen Membrandose und einem Steuerkörper, dadurch gekennzeichnet, daß ein temperaturabhängiges Verstellglied (6, 13) vorgesehen ist, das mit mindestens einer saMgrohrdruckabhängigen Membrandose (8, 10) verbunden ist.