DE2135824A1 - ELECTRIC FUEL INJECTION DEVICE FOR COMBUSTION MACHINES WITH A THROTTLE FLAP IN THE SUCTION MANIFOLD AND WITH A FLAP FOR MEASURING THE AIR QUANTITY - Google Patents
ELECTRIC FUEL INJECTION DEVICE FOR COMBUSTION MACHINES WITH A THROTTLE FLAP IN THE SUCTION MANIFOLD AND WITH A FLAP FOR MEASURING THE AIR QUANTITYInfo
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Description
E. 429E. 429
Lr/SzLr / Sz
Anlage zur
Patent- wa&
Attachment to
Patent wa &
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Έ^}~P.?'±s.9h·'·■■ Jfo-'ftfIlstoffsinspritzeinrichtunp; für Bronnkraft~ mascl-iijien mit vainer im Saugrohr arif.-e ordne ten Pro π f. e !klappe und mit einer zur Luftmonpienmessnin^ dienenden Stauklappe Έ ^} ~ P.? '± s.9h ·' · ■■ Jfo-'ftfIl stoff sinspritzei nrichtu np; for Bronnkraft ~ mascl-iijien with vainer in the suction pipe arif.-e arranged the pro π f. e! flap and with a he to measure air monpies in ^ serve the storage flap
Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, Vorzugsweise intermittierend arbeitende Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer in ihrer Ansaugleitung angeordneten Drosselklappe und mit wenigstens einem elektromagnetisch betätj f-bnren Einspritzventil - vorzugsweise mit mehr ei'en Einspritzventil on, von denen je eines einem dor Zylinder zugeordnet ist - und ait oine-n zur Magxietinierungo\;ickluns des Ventils in Reihe liegenden Leistungstransistor sowie mit einer dieseiü vorgesclioltetcn Trans is torschal teirir ich tung, die synchron zu den Kurbelv/ellenumdrehungen der BrennkraftmaschineThe invention relates to an electrically controlled, preferably intermittently operating fuel injection device for Internal combustion engines with one arranged in their intake line Throttle valve and with at least one electromagnetically actuated internal injection valve - preferably with more than one injection valve on, one of which is assigned to a cylinder is - and ait oine-n for the Magxietinierungo \; ickluns of the valve in series power transistor as well as with a This preclio-locked transistor switch controls the synchronous to the crank shaft revolutions of the internal combustion engine
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unter gleichzeitigem öffnen de"s Einspritzventils eingeschaltet und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmende Zeitdauer in diesem Zustand während der Entladezeit eines elektrischen, als Kapazität oder als Induktivität ausgebildeten Energiespeichers gehalten wird, der vor jedem Entladevorgang in definierter Weise geladen wird.switched on while simultaneously opening the injection valve and for a period of time that determines the respective injection quantity in this state during the discharge time of an electrical, is held as a capacitance or as an inductance energy storage device, which before each discharge process in is loaded in a defined manner.
Ein wesentlicher Vorteil derartiger, elektrisch gesteuerter Einspritzeinrichtungen besteht darin, daß die beim Ansaughub zusammen mit der Ansaugluft in jeden einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge sehr genau an die angesaugte Luftmenge angepaßt werden kann und daß demzufolge bei guter Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine die Einstellung so getroffen werden kann, daß die Auspuffgase in allen Last- und Drehzahlbereichen ein Minimum an gesundheitsschädlichen Anteilen enthalten.A major advantage of such an electrically controlled Injectors consists in that during the intake stroke together with the intake air in each individual cylinder of the Internal combustion engine arriving amount of fuel very precisely the amount of air sucked in can be adjusted and that accordingly with good utilization of the performance of the internal combustion engine the setting can be made so that the exhaust gases in all load and speed ranges Contains a minimum of harmful components.
Bei bekannten Einspritzanlagen wird die angesaugte Luftmenge nicht direkt gemessen, sondern dadurch ermittelt, daß ein in Ansausrichtung hinter der Drosselklappe an das Ansaugrohr angeschlossener j induktiver Druckfühler den dort herrschenden Ansaugluftdruck mißt, wobei die den jeweiligen Luftdruckwerten entsprechende Induktivität einer zu diesem Druckwandler . gehörenden Eisendrossel die Dauer des instabilen Betriebszustandes eines Steuermultiyibrators bestimmt, der in einer zu den Eurbelwellenumdrehungen synchronen Folge ausgelöst wird. Wegen der in starkem Maße geschwindigkeitsabhängigen Strömungswiderstände sind bei den bekannten Einspritzeinriehtungen verhältnismäßig aufwendige elektronische Schalteinrichtungen erforderlich, welche zur dreh ζ ah !abhängigen Korrektur der voia Saugrohrdruckfühler eingestellten, vor jedem Arbeitstakt einzuspritzenden Kraftstoffmenge dienen»In known injection systems, the amount of air sucked in is not measured directly, but determined by the fact that an in Orientation behind the throttle valve connected to the intake pipe j inductive pressure sensor measures the intake air pressure prevailing there, with the respective air pressure values corresponding inductance of a pressure transducer to this. belonging iron choke the duration of the unstable operating state a control multi-vibrator is determined, which is triggered in a synchronous sequence to the Eurbelwelle revolutions. Because of the high speed-dependent flow resistances are relatively complex electronic switching devices in the known injection devices required, which for the ζ ah! dependent correction of the voia Intake manifold pressure sensor set to be injected before each work cycle Serve fuel quantity »
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Einspritzsystem der eingangs beschriebenen Art eine wesentliche Vereinfachung der die Dauer der Öffnungsimpulse bestimmenden Steuereinrichtung dadurch zu erzielen, daß in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine eine als Luftmengenmesser dienende Stauscheibe angeordnet ist, die entgegen einer Rückstellkraft durch den Ansaugluftstrom um eine am Rande des Ansaugquerschnittes verlaufende Achse schwenkbar und mit wenigstens einem auf den Lade- oder Entladevorgang des Energiespeichers einwirkenden Mittel, insbesondere mit dem Abgriff eines verstellbaren Widerstandes, gekuppelt ist, wobei die Stauscheibe und die Drosselklappe der Brennkraftmaschine in ,Ansaugrichtung hintereinander liegen.It has already been proposed in an injection system of the type described at the outset, a substantial simplification of the control device which determines the duration of the opening pulses to achieve that in the intake line of the internal combustion engine a baffle plate serving as an air flow meter is arranged against a restoring force by the Intake air flow pivotable about an axis running on the edge of the intake cross section and with at least one on the Acting charging or discharging process of the energy store Means, in particular with the tapping of an adjustable resistor, is coupled, the baffle plate and the throttle valve of the internal combustion engine in the suction direction one behind the other lie.
Bei zahlreichen Konstruktionen von Brennkraftmaschinen sind zur Verbesserung des Füllungsgrades die Ansaugwege so abgestimmt, daß sich schnelle Schwingungen des Ansaugluftstromes einstellen können, wenn die Brennkraftmanchine im mittleren und oberen Drchealilbereich läuft. Es bestellt deshalb die Gefahr, daß die zur Luftmengenines sung dienende, Stauklappe diese Schwingungen mitmacht und darm falsche Luftmengenwerte anzeigt. Diese Schwierigkeit besteht auch beim Leerlaufbetrieb vor allen von Vierzylinder-Viertaktbrennkraftmaschinen, bei welchen das Kurbel triebwerk sehr gut ausgewuchtet ist und daher eine sehr niedrige Leerlaufdrehzahl ermöglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits derartige Schwingungen zu verhindern und andererseits eine ausreichend hohe Arieprechempfindlichkeit dein Stauklappe gegenüber Änderungen der Ansaagluftmenge sicherzustellen. Hierzu ist erfindungsgwiäß vorgesehen, daß die Stauklappe mit einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung gekoppelt ist.In numerous designs of internal combustion engines, to improve the degree of filling, the intake paths are coordinated in such a way that rapid oscillations of the intake air flow can occur when the internal combustion engine is running in the middle and upper range. There is therefore a risk that the damper used for air volume absorption will take part in these vibrations and then display incorrect air volume values. This difficulty also arises when idling before all of four-cylinder four-stroke internal combustion engines, in which the crank engine is very well balanced and therefore enables a very low idle speed. The invention has for its object to prevent such vibrations on the one hand and on the other hand ensure a sufficiently high Arieprechempfindlichkeit dei n jam door to changes in Ansaagluftmenge. For this purpose, it is provided according to the invention that the flap is coupled to a pneumatic damping device.
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Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Refinements and expedient developments result from those described below and shown in the drawing Embodiments.
Es zeigen: ( It show: (
Fig. 1 eine elektrisch gesteuerte, intermittierend arbeitende Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Luftmengenmesser in ihrem Übersichtsbild und in teilweise schematischer Darstellung,Fig. 1 is an electrically controlled, intermittently operating Fuel injection device with an air flow meter in its overview image and in partly schematic representation,
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild ihrer elektronischen, die Einspritzmenge bestimmenden Steuereinrichtung,Fig. 2 is a schematic diagram of their electronic, the Control device determining the injection quantity,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine nach Fig. 1 mit dem Luftmengenmesser und pneumatischer Dämpfungseinrichtung,3 shows a section of the intake line of the internal combustion engine according to Fig. 1 with the air flow meter and pneumatic damping device,
Fig. 4 einen anderen Luftmengenmesser mit pneumatischer· Dämpfungseinrichtung,4 shows another air flow meter with a pneumatic Damping device,
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform eines solchen Luftmengenmessers,Fig. 5 shows a modified embodiment of such Air flow meter,
Fig. 6 einen Luftmengenmesser mit lastabhängig arbeitender Kraftstoffanreicherung,6 shows an air flow meter with a load-dependent one Fuel enrichment,
Fig. 7 einen Lxxftmen genmess er mit einer beim Öffnen der Drosselklappe wirksam werdenden Einrichtung zur Kraftstoffanreicherung beim Beschleunigen, undFig. 7 a Lxxftmen genmess he with one when opening the Throttle valve effective device for fuel enrichment when accelerating, and
Fig. 8 ein Bauteil zur temperaturabhängigen Änderung der Kraftstoffanreicherung für einen Luftmengenmesser nach Pig. 6.8 shows a component for temperature-dependent change fuel enrichment for an air flow meter after Pig. 6th
Die dargestellte Benzineinspritzeinrichtung ist zum Betrieb einer Vierzylinder-Viertaktbrennkraftmaschine 10 bestimmt und umfaßt als wesentliche Bestandteile vier elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile 11, denen aus einem VerteilerThe fuel injection system shown is for operation a four-cylinder four-stroke internal combustion engine 10 and determined comprises, as essential components, four electromagnetically actuated injection valves 11, those from a distributor
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über Je eine Rohrleitung 13 der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, eine elektromotorisch angetriebene Kraftstoffförderpumpe 15 j einen Druckregler 16, der den Kraftstoffdruck auf einen konstanten Wert regelt, sowie eine im folgenden näher beschriebene elektronische Steuereinrichtung, die durch einen mit der Nockenwelle I^ der Brennkraftmaschine gekuppelten Signalgeber 18 bei jeder Nockenwellenumdrelmng zweimal ausgelöst wird iind dann je einen rechteckförmigen, elektrischen üffnungsimpuls S für die Einspritzventile 11 liefert. Die in der Zeichnung angedeutete zeitliche Dauer T. der Öffnungsimpulse bestimmt die Öffnungsdauer der Einspritzventile und demzufolge diejenige Kraftstoffmenge, welche während der jeweiligen Öffnungsdauer aus dem Innenraum der unter einem praktisch konstanten Kraftstoffdruck von 2 atü stehenden Einspritzventile 11 austritt. Die Magnetwicklungen 19 der Einspritzventile sind zu je einem Entkopplungswiderstand 20 in Reihe geschaltet und an eine gemeinsame Verstärkungs- und Leistungsstufe 21 angeschlossen, die wenigstens einen bei 22 angedeuteten Leistungstransistor enthält, welcher mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit den Entkopplungswiderständen 20 und den einseitig an Masse angeschlossenen Magnetwicklungen 19 angeordnet ist.The fuel to be injected via one pipe 13 each is supplied, an electric motor driven fuel feed pump 15 j a pressure regulator 16, the fuel pressure regulates to a constant value, as well as an electronic control device described in more detail below, which by one coupled to the camshaft I ^ of the internal combustion engine Signal generator 18 is triggered twice with each camshaft reversal, then one square-wave electrical each Opening pulse S for the injection valves 11 delivers. The time duration T. indicated in the drawing of the opening pulses determines the opening duration of the injection valves and consequently the amount of fuel that is used during the respective opening times from the interior of the under one practically constant fuel pressure from 2 atmospheric injectors 11 exits. The solenoid windings 19 of the injectors are each connected to a decoupling resistor 20 in series and to a common gain and Power stage 21 connected, the at least one at 22 Contains indicated power transistor, which with his Emitter-collector path in series with the decoupling resistors 20 and the magnet windings connected to ground on one side 19 is arranged.
Bei geuischverdichtenden, mit Fremdzündung arbeitenden Brennkraftmaschinen der dargestellten Art wird durch die bei einem einzelnen Ansaughub in einen Zylinder gelangende Ansaugluftmenge diejenige Kraftstoffmenge festgelegt, die während des nachfolgenden Arbeitstaktes vollständig verbrannt werden kann. Für eine gute Ausnutzung der Brennkraftmaschine ist es außerdem notwendig, daß nach dem Arbeitstakt kein wesentlicher Luftüberschuß vorhanden .ist. Um das gewünschte stöchiometrische Verhältnis zwischen Ansaugluft und Kraftstoff zu erzielen, ist im Ansaugrohr 25 der Brennkraftmaschine in Strömungs-In the case of gas-compressing internal combustion engines operating with spark ignition of the type shown is determined by the amount of intake air entering a cylinder during a single intake stroke the amount of fuel specified that can be completely burned during the subsequent work cycle. It is also important for good utilization of the internal combustion engine It is necessary that there is no significant excess of air after the work cycle. To get the stoichiometric you want To achieve the ratio between intake air and fuel is in the intake pipe 25 of the internal combustion engine in flow
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richtung hinter deren Filter 26, jedoch vor ihrer mit einem Gaspedal 27 verstellbaren Drosselklappe 28 ein Luftmengenmesser Ii! vorgesehen, der im wesentlichen aus einer Stauklappe 30 und einem veränderbaren Widerstand R besteht, dessen verstellbarer Abgriff Jl mit der Stauscheibe gekuppelt ist. Der Luftmengenmesser LM arbeitet mit einer Transistorschalteinrichtung TS zusammen, welche an ihrem Ausgang die Steuerimpulse S für die Leistungsstufe 21 liefert.direction behind their filter 26, but in front of their with a Accelerator pedal 27 adjustable throttle valve 28 an air flow meter Ii! provided, which consists essentially of a damper 30 and a variable resistor R, whose adjustable tap Jl coupled to the baffle plate is. The air flow meter LM works with a transistor switching device TS together, which supplies the control pulses S for the power stage 21 at its output.
Die Tr ans is tors ehalt einrichtung enthält nach ihrem in Fig. 2 dargestellten Prinzipschaltbild zwei zueinander jeweils in ψ entgegengesetztem Betriebszustand befindliche und hierzu kreuzweise miteinander rückgekoppelte Transistoren, nämlich einen Eingangstransistor T- und einen Ausgangstransistor Tp sowie einen Energiespeicher, welcher in den Ausführungsbeispielon als Kondensator G ausgebildet ist, jedoch statt dessen in einer abgewandelten Schaltung auch als Induktivität realisiert sein könnte. Die Dauer des jev/eiligen Entladevorgangs ergibt die ÖffnungGclauer T. der Einspritzventile. Hierzu muß der Sp ei eher kondensator G vor jedem Entladevorgang jeweils in definierter Weise geladen werden.The Trans is tor ehalt device according to its schematic diagram shown in Fig. 2 contains two each in ψ opposite operating state and for this purpose cross-fed back transistors, namely an input transistor T and an output transistor Tp and an energy store, which in the embodiment as a capacitor G, but could instead also be implemented as an inductance in a modified circuit. The duration of the respective / urgent unloading process results in the opening Gclauer T. of the injection valves. For this purpose, the storage capacitor G must be charged in a defined manner before each discharge process.
Damit die Entladedauer bereits unmittelbar die notwendige In-. formation über die auf den einzelnen Ansaughub entfallende Luftmenge enthält, erfolgt die Aufladung durch einen im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form des Signalgebers 18 wiedergegebenen Ladeschalter, der synchron mit den Kurbelwell en\iTi;drehungen betätigt wird und bewirkt, daß der Kondensator C -während der sich über einen festgelegten, konstanten Drehwinkel der Kurbelwelle hinweg erstreckenden Ladeimpula?LJ mit einer Aufladequelle verbunden ist, welche während dieser Ladeimpulse jeweils einen Ladestrom Ja liefert. Für den vorliegenden Fall ist angenommen, daß der Signalgeber 18, welcher So that the unloading time already has the necessary in-. Formation about the amount of air allotted to the individual intake stroke, the charging is carried out by the one shown in the Embodiment in the form of the signal generator 18 reproduced charging switch that synchronizes with the crankshaft en \ iTi; rotations is actuated and causes the capacitor C -during itself over a fixed, constant Angle of rotation of the crankshaft extending charging pulse? LJ is connected to a charging source, which during this Each charging pulse delivers a charging current Yes. For the present case, it is assumed that the signal generator 18, which
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bei der praktischen Verwirklichung aus einem bistabilen, von den nicht dargestellten Zündimpulsen jeweils in seine entgegengesetzte Betriebslage gelangenden Multivibrator bestehen kann, über einen Kurbelwellendrehwinkel von 180° geschlossen und anschließend über den gleichen Drehwinkel hinweg geöffnet ist.in the practical implementation, consist of a bistable multivibrator, each of which is brought into its opposite operating position by the ignition pulses (not shown) can, closed over a crankshaft rotation angle of 180 ° and then opened over the same rotation angle is.
Die Anordnung nach Fig. 2 ermöglicht es, in unmittelbarem Anschluß an den Ladevorgang, der jeweils bei 0 , 360 , 720 usf. beendet ist, mit einem von den Ladeimpulsen LJ abgeleiteten Auslös eirapuls den Entladevorgang einzuleiten, indem der seither stromleitende Ausgangstransistor Tp gesperrt wird. Gleichzeitig gelangt der seither gesperrte Eingangstransistor T- in seinen stromleitenden Zustand, da infolge der Sj>err\mg des Ausgangstransistors Tp nunmehr ein ausreichender Basisstrom über den Kollektorwiderstand 35 und den Koppelwiderstand 36 zur Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors gelangen kann. Die während des Ladevorgangs gespeicherte Ladung kann dann über die in dieser Richtung stromleitende Diode 37 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Eingangstransistors Tx, fließen, wobei "der sich einstellende Entladestrom J™ durch eine in Fig. 2 bei E angedeutete Einrichtung konstant gehalten wird. Während des Entladevorgangs fällt daher die Spannung Uq am Kondensator C linear ab. Nach der die Öffnungsdauer der Ventile bestimmenden Entladezeit T. sinkt das Potential an der über eine zweite Diode 38 mit der Basis, des Ausgangstransistors Tp verbundenen Elektrode des Kondensators soweit ab, daß der Ausgangstransistor Tp erneut stromleitend v/erden kann und dabei den Eingangs trans is tor T. wieder sperrt. Da die Diode 37 verhindert, daß bei gesperrtem Eingangstransistor T. über dessen Kollektorwiderstand 39 dem Kondensator Ladestrom zxifließen kann, erfolgt der nächste Ladevorgang erst dann, wenn mit Beginn des nächsten Ladeimpulses LJ bei einemThe arrangement according to FIG. 2 makes it possible to initiate the discharge process immediately after the charging process, which is terminated at 0, 360, 720 and so on . At the same time, the input transistor T-, which has been blocked since then, enters its current-conducting state, since as a result of the Sj> err \ mg of the output transistor Tp, a sufficient base current can now reach the base-emitter path of the input transistor via the collector resistor 35 and the coupling resistor 36. The charge stored during the charging process can then flow through the diode 37, which conducts current in this direction, and the collector-emitter path of the input transistor T x During the discharge process, the voltage Uq across the capacitor C therefore drops linearly. After the discharge time T. that the output transistor Tp can again conduct current and thereby blocks the input transistor T. Since the diode 37 prevents the capacitor charging current from flowing through its collector resistor 39 when the input transistor T. is blocked, the next charging process takes place only then , if with the beginning of the next charging pulse LJ at a
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Kurbelwellendrehwinkel von 180° bzw. 5li-0° die Aufladequelle A erneut eingeschaltet wird.Crankshaft rotation angle of 180 ° or 5 l i-0 ° the charging source A is switched on again.
Bei Drehzahlen n, die niedriger als 2 000 U/min liegen, und bei hoher Last weist der Ansaugluftstrom eine starke Pulsation auf. Dies kann dazu führen, daß die Stauklappe starke Schwingungen um eine Mittelstellung herum ausführt, welche dem tatsächlichen zeitlichen Mittelwort der Luftmenge Q-r nicht entspricht. Um eine derartige Fehlanpassimg zu veivnieiden, ist bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen von Luftmengenmessern eine pneumatische JUirapfungseinrichtung vorgesehen, welche einerseits ein "Uberschwingen der Stauklappe über ihre dom zeitlichen Mittelwert dor Ansa.ugluftmenge entsprechende Stellung hinaus verhindert, andererseits jedoch die Stauklappe rasch genug den jeweiligen Änderungen der Ansaugluftmenge folgen läßt.At speeds n lower than 2,000 rpm, and at high load, the intake air flow shows strong pulsation. This can make the flap strong Performs oscillations around a central position, which corresponds to the actual temporal mean word of the air quantity Q-r does not correspond. To avoid such a mismatch, is in the embodiments described below of air flow meters a pneumatic JUirapfungseinrichtung provided, which on the one hand an "overshoot of the damper via its time average value of the intake air volume Prevents corresponding position addition, on the other hand, however, the flap quickly enough the respective Changes in the amount of intake air can follow.
Beim Luftmengenmesser nach Fig. 3 ist die Stauklappe 30 auf einer ajn Rande des Ansaugquerschnittes ν erlauf end en Welle 4-1 befestigt, mit v/elcher ein radial abstehc-.iider Dämpfung.'·flügel 42 verbunden ist. Dieser stellt nit sehr geringem, jedoch eine definierte Undichtigkeit ergebenden Abstand 4 3 einer zylindrischen VJand 44· gegenüber, welche eine sektοrforalge Dämpfungskamiaer^gegenüber demjenigen Hohlraum iia Ansaugrohr 25 ab, welcher zwischen dej? Stauklappe 30 und der Drosselklappe 28 liegt. Eine enge DrosGelbohri^ng 4 G in Dänpfungsflügel 42 sorgt für eine dauernde Verbindung zwischen dor Kammer 45 und diesem Hohlraum im Ansrmgrohr 25· In l'all einer stationären Luftströmung in dom Ansaugνohr.25 herrscht in der Kammer 45 infolge der DroiL-solbohrunp: 46 ein Druck p, ., der gleich groß ist wie der. Druck ρ in (Um zwischen der Stauklappe 30 und der Drosselklappe? 2ü liegenden Hohl raun des Ansaugrohres 25· Da die wirksame Fläche ϊ\ der Stauklappe 30 gleich groß wie die wirksame Fläche I'o desIn the air flow meter according to FIG. 3, the baffle flap 30 is fastened on an edge of the intake cross-section extending from the shaft 4-1, with which a radially protruding damping wing 42 is connected. This juxtaposes a cylindrical VJand 44 with a very small, but a defined leakage resulting in distance, which has a sectorforalge damping chamber ^ opposite that cavity iia suction pipe 25, which between dej? Storage flap 30 and the throttle valve 28 is located. A narrow DrosGelbohri ^ ng 4 G in the damper wing 42 ensures a permanent connection between the chamber 45 and this cavity in the arm pipe 25 In l'all a steady air flow in the suction pipe 25 prevails in the chamber 45 as a result of the droiL-sol Bohrunp: 46 a pressure p,. which is equal to the. Pressure ρ in (Um between the damper 30 and the throttle valve? 2ü lying hollow area of the intake pipe 25 · Since the effective area ϊ \ of the damper 30 is the same size as the effective area I ' o des
* 45 umschließt. Der Dämpferflügol 42 grenzt diese Dämpfung«- kammor Q * 45 wraps. The damper wing 42 limits this damping «- kammor Q
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Dämpfungsflügeis 42 gewählt ist, bewirkt eine Änderung des Saugrohrdruckes ρ keine Änderung der Stauklappenstellung, weil dann die auf die Stauklappenwelle 41 ausgeübten Drehmomente sich gegenseitig aufheben. Erst wenn der Druck p^. in der Dämpfungskammer'4-5 der Änderung des Saugrohrdruckes folgt, kann sich die Stauklappe in ihre dem neuen Saugrohrdruck entsprechende Stellung bewegen, wobei durch die Drosselbohrung Ausgleichsluft strömt. Ein solcher Druckausgleich kann jedoch bei den oben geschilderten Pulsationen, die eine Frequenz von 30 Hertz und mehr bei einer Viertakt-VAerzylinderbrenrikraf tmaschine haben, nicht schnell genug erfolgen, so daß die von den Pulsationen herrührenden Druckschwankungen ohne Einfluß auf die Stauklappe bleiben. Durch geeignete Wahl des Bohrungsdurchmessers an der Drosselstelle 46 kann man es ohne weiteres erreichen, daß.bei dem beispielsweise beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine durch öffnen der Drosselklappe hervorgerufenen Druckanstieg der Druck p·. sich innerhalb einer ZehntelSekunde an den geänderten Saugrohrdruck anzupassen vermag und die Stauklappe in ihre neue Stellung gelangen läßt. Die für die Beschleunigungsanreicherung erforderliche kurze Ansprechzeit der Stauklappe 30 ist somit gewährleistet.Damping flight ice 42 is selected, causes a change in the Intake manifold pressure ρ no change in the damper position, because then the torques exerted on the damper shaft 41 cancel each other out. Only when the pressure p ^. in the damping chamber'4-5 follows the change in the intake manifold pressure, the baffle flap can move into its corresponding to the new intake manifold pressure Move position, with compensating air flowing through the throttle bore. Such a pressure equalization can, however with the pulsations described above, which have a frequency of 30 Hertz and more in a four-stroke VAerylinderbrenrikraf t machine do not take place quickly enough, so that the pressure fluctuations resulting from the pulsations have no effect stay on the flap. It can be done easily by a suitable choice of the bore diameter at the throttle point 46 achieve that that is caused, for example, when accelerating the internal combustion engine by opening the throttle valve Pressure rise is the pressure p ·. within a Tenth of a second to adapt to the changed intake manifold pressure able and allows the flap to get into its new position. The short one required for the acceleration enrichment The response time of the flap 30 is thus guaranteed.
Beim Ausführungabeispiel nach Fig. 4 ist mit der Welle 41 der Stauklappe 30 ebenfalls ein .Dämpfungsflügel 42 verbunden, ■ welcher an seiner zur Welle 41 parallelen Außenkante mit geringem radialen Abstand dem zylindrischen Teil einer Begrenzungswand 51 gegenübersteht, welche eine Dämpfungskammer 52 einschließt, die über ein Fenster 53 mit dem vor der Stauklappe liegenden Innenrauia des Ansaugrohres in Verbindung steht.· Zwi sehen der Stirnkante des Dämpf ungsf lügeis 42 und der Wand 5I befindet sich ein defininierter Drosselspalt 54-, der einen nur langsamen Druckausgleieh. zwischen dem mit dem Saugrohrinnenraum verbundenen, einen Druck Ρλ aufweisenden Teil des Eammerraumes und dem hinter dem Dämpfung3flügel 42In the embodiment according to FIG. 4, the shaft 41 is the Stowage flap 30 also connected to a .Attenuating wing 42, ■ which on its outer edge parallel to the shaft 41 with a small radial distance from the cylindrical part of a boundary wall 51 faces which a damping chamber 52 includes, which has a window 53 with the front of the storage flap lying inner roughness of the intake pipe is in connection the wall 5I is a defined throttle gap 54-, one of them just slow pressure compensation. between that with that Intake pipe interior connected, having a pressure Ρλ Part of the chamber and the one behind the cushioning wing 42
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liegenden, einen Druck Pp aufweisenden Teil der Kammer 52 zuläßt. In die Kammer reicht außerdem ein dünnwandiger, mit dem hinter der Stauklappe 30 liegenden Raum des Ansaugrohres in Verbindung stehender Faltenbalg 55 hinein. Der Faltenbalg 55 wirkt als elastische Trennwand und hat nur geringe Ilückstellkräfte. Solange der Saugrohrdruck Ox, einen konstanten Wert hat, ist der Druck p^ = Pp. Dann ist der Dämpfungnflügel 42 unwirksam. . ·lying, a pressure Pp having part of the chamber 52 allows. In addition, a thin-walled bellows 55, which is connected to the space of the suction pipe located behind the damper flap 30, extends into the chamber. The bellows 55 acts as an elastic partition and has only low restoring forces. As long as the intake manifold pressure O x has a constant value, the pressure p ^ = Pp. Then the damping vane 42 is ineffective. . ·
Wenn jedoch der Saugrohrdruck p^ sich bei auftretenden Pulsationen aus einem Gleichdruck und einem überlagerten Wechseldruck zusammensetzt, so überträgt sich der Wechseldruck über den weichen Gummibalg 55 auf den Kammerdruclc Pp, so daß der Wechseldruck über den Dämpfungsflügel 42 ein kompensierendes Drehmoment auf die Stauklappe 30 ausübt; diese kann dann bei geeigneter Wahl der Kassier- und Flüge!abmessungen keine wesentlichen »Schwingungen ausführen.However, if the intake manifold pressure p ^ increases when pulsations occur composed of a constant pressure and a superimposed alternating pressure, the alternating pressure is transmitted via the soft rubber bellows 55 on the Kammerdruclc Pp, so that the Alternating pressure via the damping wing 42 is a compensating Torque exerts on the flap 30; this can then be at Appropriate choice of cashier and flights! Dimensions are not essential »Perform vibrations.
Wenn jedoch zum Zv/eck der Beschleunigung der Brennkraftmaschine die Drosselklappe 28 geöffnet wird, so sinken zunächst die beiden Drücke p,, und pp ab, so daß kein Drehmoment entsteht, welches dem von einer nicht dargestellten Rückstellfeder herrührenden Eückstellmoment M^ entgegenwirkt. Erst durch den langsamen Angleich des Druckes p? an den Druck p^ , welcher über den Drosselspalt 54 stattfindet, kann fein Drehmoment an der Stauklappe wirksam werden. Dadurch wird eine Dämpfung der Stauklappe 30 auch bei der Beschleunigung bewirkt. Die Größe der Dämpfung hängt von der Drosselwirkung am Drosselspalt 54 ab und kann den Erfordernissen entsprechend gewählt werden.If, however, the throttle valve 28 is opened at the point of acceleration of the internal combustion engine, the two pressures p 1 and pp first drop so that no torque arises which counteracts the restoring torque M ^ originating from a return spring (not shown). Only through the slow adjustment of the pressure p ? on the pressure p ^, which takes place via the throttle gap 54, a fine torque can be effective on the damper. As a result, the damper flap 30 is also damped during acceleration. The amount of damping depends on the throttling effect at the throttle gap 54 and can be selected according to requirements.
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Wenn ea erforderlich sein sollte, die Kompensation für die. pulsierendeaUechseldrücke so stark zu machen, daß die Stauklappe JO im Übergangs!) er ei ch den Änderungen der Luf taufnahme der Brennkraftmaschine zu langsam folgen würde, so kann dies dadurch verhindert v/erden, daß an dem Dämpfungsflügel 42 zwei nicht dargestellte, unter Vorspannung stehende Flatterventile vorgesehen v/erden, von denen jeweils eines gegen cieii Druck po und das andox'e gegen den Druck p» sperrt.If ea should be required, the compensation for the. To make pulsating alternating pressures so strong that the damper JO in the transition!) he would follow the changes in the air intake of the internal combustion engine too slowly, this can be prevented by the fact that two, not shown, are under tension on the damping vane 42 Flutter valves are provided, one of which each locks against cieii pressure p o and the andox'e locks against pressure p ».
Ein in der Funktionsweise gleichwertige« Verhalten kann mit dem Aue-fülmmgaboispiel nach Fig. 5 erreicht werden. Dort wird das dynamische Gegenmoment zur Stauklapp€5 30 über eine I'ioribrari 61 und eine Stellstange 62 auf einen mit der Stauklappenwelle 41 verbundenen Stellhebel 63 übertragen. Eine zwei to Membran 65 übernimmt dabei die Funktion des Guimrribalges 55 nach Fig. 4.A behavior that is equivalent in terms of functionality can be used with the Aue-fülmmgabobeispiel according to Fig. 5 can be achieved. there the dynamic counter-torque to the stowage flap is € 5 30 via a I'ioribrari 61 and an adjusting rod 62 on one with the damper shaft 41 connected adjusting lever 63 transferred. One two to membrane 65 takes over the function of the Guimrribalges 55 according to FIG. 4.
Wie beim vorher beschriebenen Ausführungcbeinpiel wird ein p] ötκIieher Abfall oder Anstieg de-ο SaugiOhrdrixcke.-., p^ auf dar; zwischen den beiden Membranen 61 und 65 liegende Puffervoluruvn übe.vtragon, welches sich zunächst wie eine harte Ivuppl\ujg.2.feder vorhält. Während des sich anschließenden langsaxien Angleiche des Druckes Pp an den Außenluftdruck kann die Stauklappe 30 dein geänderten Saugrohrdruck p^ folgen. Dieser Ausgl ο j clujvorgiUi^ kann durch eine ausreichend enge Drossclstellc; i)!\ .00 longöori geiaachb werden, daß viährcnd einer Puls at ionshall:·.;'.j le" kein Drue kau. «gleich stattfinden kann und demzufolge der*. Pal ε, a tion s druck olm« Auswirkung auf die Stauklappe vj0 bleibt. Ebenro wie bein variier beschriebenen Ausführuug.vbuior.i el kaun vaivX' tzlich zur Dronsolstel! e ο in nach beiden Seiten, ijüi.,l'i oh gof;on cic-rx Ka]iM(;j*'.li'uc:k Pp und gegen den Außenluf tdruck wi t·^ '.i'i-.D ο ζ IM c-.tteivontil vorgenoben werden, dcts eine tempera turliugigo Voj'.spojixiimg hat. Eine solche tomporaturabhäiigigo Vor-As in the previously described execution game, there is a slight decrease or increase in the pressure of the suction. Between the two membranes 61 and 65, there is a buffer volume over the vtragon, which is initially held up like a hard second spring. During the subsequent slow-axial adjustment of the pressure Pp to the outside air pressure, the damper 30 can follow the changed intake manifold pressure p ^. This compensation can be achieved by a sufficiently narrow throttle position; i) ! \ .00 longöori that after a pulsation reverberation: ·.; '. J le "no chewing of pressure" can take place immediately and consequently the *. Pal ε, action s pressure olm «effect on the damper v j0 Just like in the variously described execution.vbuior.i el kaun vaivX 'in addition to the Dronsolstel! e ο in to both sides, ijüi., l'i oh gof; on cic-rx Ka] iM (; j *'. li 'uc k Pp and against the Außenluf tdruck wi t * ^ are pre .i'i above-.D ο ζ IN c-.tteivontil has DCTs a temperamental turliugigo Voj'.spojixiimg such tomporaturabhäiigigo advantages.
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spannung läßt sich in einfacher V/eise mit Hilfe einer Bimetallfeder erzielen, welche bewirkt, daß die Dämpfung mit fallender Temperatur abnimmt. Hierdiirch ergibt sich eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine erwünschte temperaturabhängige Übergangsanreicherung- *voltage can be set in simple terms with the help of a bimetallic spring achieve, which causes the damping to decrease with falling temperature. Here there is one for him Operation of the internal combustion engine desired temperature-dependent transition enrichment- *
V/ie oben bereits angedeutet, sind die in ihrer Auswirkung auf die Stauklappe unerwünschten Pulsationen beim Betrieb der Brennkraftmaschine unter hoher Laßt, d. h. bei voll oder mindestens annähernd voll geöffneter Drosselklappe besonders stark. Beim /;uaführungsbeispiel nach Fig. 6 wird eine in Abhängigkeit von der Last bzw. von der Stellung der Drossel- · klappe 28 wirksam werdende Kompensation eraielt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von deiajenipjcn nach Fig. lediglich dadurch, daß die von dem Dämpfungsflügel 42 begrenzte Dämpfungskamiiier 45 über eine RücJcführleitunc 7-1 an den in der Ansausrichtung hinter der Drosselklappe 28 liegenden Saugrauin 72 des Ansaugrohres 25 angeschlossen ist. In unmittelbarer Nähe der Kammer 45 ist im Zuge der Rückführleitung eine Drosselstelle 73 angeordnet. Vor der· E.intiündung" der Kückführleitung i;i den Saugraum 72 befindet sich eins Venti!einrichtung 755 deren Ventilteller 76 an einer Zugfeder 7? hängt und gegen den Zug dieser Feder von dem im Saugraum 72 herrschenden Unterdruck in seine Schließstellung gebracht wird, wenn der Ansaugdruck im Saugraum 72 einen festgelegten Wert unterschreitet. Die Rückführleitung 71 wird deiuKufol-ge erst dann geöffnet, wenn beim steigenden Sangrohrdruck dieser Mindestuert überschritten wird.As already indicated above, the pulsations, which are undesirable in their effect on the baffle flap, are particularly strong when the internal combustion engine is operated at high volatility, ie when the throttle flap is fully or at least approximately fully open. In the example of FIG. 6, a compensation that becomes effective as a function of the load or the position of the throttle valve 28 is obtained. This exemplary embodiment differs from the deiajenipjcn according to FIG. Only in that the damping chamber 45 delimited by the damping wing 42 is connected via a return line 7-1 to the suction area 72 of the suction pipe 25, which is located behind the throttle valve 28 in the alignment. In the immediate vicinity of the chamber 45, a throttle point 73 is arranged in the course of the return line. In front of the "ignition" of the return line i; i the suction chamber 72 there is a valve device 755, the valve plate 76 of which hangs on a tension spring 7 and is brought into its closed position against the tension of this spring by the negative pressure prevailing in the suction chamber 72, when the suction pressure in the suction chamber 72 falls below a specified value. The return line 71 is only opened when this minimum value is exceeded when the pipe pressure rises.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind Maßnahmen getroffen, die eine Übergangsanreicherung .für das Kraftstoffluftgeinisch der Brennkraftmaschine bewirken und sicherstellen, daß beim plötzlichen öffnen der Drosselklappe zur Erzielung eines raschen Beschleunigungsvorgangs die Stauklappe stärker ausgelenktIn the embodiment according to FIG. 7, measures are taken the one transitional enrichment for the fuel air mixture cause the internal combustion engine and ensure that when sudden opening of the throttle to achieve a rapid During the acceleration process, the flap is deflected more strongly
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wird als es dem momentanen Luftdurchsatz entspricht. Mit der hinter dem Dämpfungsflügel 42 liegenden Dämpfungskammer 45 steht eine Bohrung 80 in Verbindung, die zu einer Hilfskammer 81 führt, welche durch eine Membran 82 abgeschlossen ist. Im Zentrum der Membran stitzt eine Verstärkungsscheibe 83, die an einen der beiden Arme eines Hebels 84 angelenkt ist. Der andere Arm dieses Hebels ist über eine Stange 85 mit dem Ausleger 81 der Drosselklappe 28 gekuppelt. Wenn zum Beschleunigen der Brennkraftmaschine die Drosselklappe in der angedeuteten Pfeilrichtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, zieht der zweiarmige Hebel 84 in Pfeilrichtung die Membran nach außen und erzeugt praktisch ohne zeitliche Verzögerung in der Kammer 45 einen Unterdruck, welcher über den Dämpfungsflügel 42 die Stauklappe 30 stärker auslenkt als es der beim Beginn des Beschleunigungsvorgangs erst langsam wachsenden Ansaugluftmenge entspricht. Die Drosselbohrung 46 in dem Dämpfungsflügel sorgt dafür, daß die hierdurch entstehende Kraftstoffanreicherung nur kurze Zeit andauert, nämlich so lange, bis sich der von der Membran 82 erzeugte Unterdruck über die Drosselbohrung 46 dem Druck im Ansaugrohr angeglichen hat. Damit die Zusatzkammer nur wirksam werden kann, wenn die Drosselklappe 28 im Öffnungssinne gedreht wird, ist die Verbindungsbohrung 45 durch ein von einer Blattfeder 87 belastetes Plattenventil 88· verschlossen, das eine zentrale Ausgleichsbohrung 89 hat. Durch diese kann bei einer Schließbewegung der Drosselklappe nur wenig an zusätzlicher Luft aus der Zusatzkammer 76 in die Dämpfungskammer 45 abströmen, was zur Folge hat, daß während der Schließbewegung eine Beeinflussung der Stellung der Stauklappe 30 nicht möglich ist.than it corresponds to the current air flow. With the The damping chamber 45 located behind the damping wing 42 is a bore 80 in communication which leads to an auxiliary chamber 81 leads, which is closed by a membrane 82. In the center of the membrane there is a reinforcement disc 83, which is articulated to one of the two arms of a lever 84. The other arm of this lever is via a rod 85 with the Arm 81 of the throttle valve 28 is coupled. If to accelerate the internal combustion engine, the throttle valve in the indicated arrow direction counterclockwise is, pulls the two-armed lever 84 in the direction of the arrow Membrane to the outside and generates practically without time delay in the chamber 45 a negative pressure, which over the damping wing 42 deflects the flap 30 more than it corresponds to the amount of intake air growing slowly at the beginning of the acceleration process. The throttle bore 46 in the damping wing ensures that the resulting Fuel enrichment lasts only a short time, namely until the negative pressure generated by the membrane 82 is equalized to the pressure in the intake pipe via the throttle bore 46 Has. So that the additional chamber can only be effective when the throttle valve 28 is rotated in the opening direction the connecting bore 45 through one of a leaf spring 87 loaded plate valve 88 closed, which has a central compensating bore 89. This allows for a closing movement the throttle valve only a little additional air from the additional chamber 76 into the damping chamber 45, what As a result, it is not possible to influence the position of the baffle flap 30 during the closing movement.
Die in Fig. 6 wiedergegebene Anordnung kann zur Erzielung einer temperaturabhängigen Korrektor nach Fig. 8 auch in der Weise abgewandelt werden, daß die Rückführleitung 71 ia, einThe arrangement shown in FIG. 6 can be used to achieve a temperature-dependent corrector according to FIG. 8 also in the Way can be modified that the return line 71 ia, a
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Ventilgehäuse 91 eingeleitet wird, dessen Verbindungsbohrung 92 zu dem hinter der Drosselklappe 28 liegenden Saugraum 72 führt und durch einen Ventilkegel 93, der an einer Bimetallfeder 94· sitzt, temperaturabhängig verengt oder erweitert werden kann. Anstelle einer Bimetallfeder 94- kann auch ein Dehnstoffelement 95 vorgesehen sein.Valve housing 91 is initiated, the connecting bore 92 to the suction chamber 72 located behind the throttle valve 28 leads and through a valve cone 93, which is seated on a bimetal spring 94 · narrows or widens as a function of the temperature can be. Instead of a bimetal spring 94- can also be a Expansion element 95 may be provided.
Durch geeignete Wahl der Anschlußstelle der Rückführleitung. 71 an die Kammer 4-5 kann man den Einfluß der Lastabhängigkeit in" der erwünschten V/eise beeinflussen. Der Vorteil dieser Anordnungen liegt darin, daß die Auslenkung der ' Stauklappe 30 nur mit Hilfe von Druckwirkungen erfolgt und somit keinerlei mechanische Einflußglieder, vor allem keine Hebelgestänge und dergleichen notwendig sind, welche eine zusätzliche Reibung verursachen wurden.By suitable choice of the connection point of the return line. 71 to the chamber 4-5 can / affecting the influence of the load dependence in "the desired V else The advantage of these arrangements is that the deflection of the 'stowage flap 30 takes place only by means of pressure effects and therefore no mechanical influence members, mainly. no lever linkage and the like are necessary, which would cause additional friction.
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