DE2519482C3 - Regeleinrichtung für den wirksamen Durchtrittsquerschnitt der Luft in einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für den wirksamen Durchtrittsquerschnitt der Luft in einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine, mit einer zwischen einer Schließstellung und einer Stellung für volle Öffnung bewegbaren Drosselklappe, mit einem Anlaßsystem für die Maschine und einem Fühler zur Erzeugung eines von einer Maschinentemperatur

so abhängigen Signals, wobei die Regeleinrichtung einen ersten Zustand einnehmen kann, bei dem die Luftströmung durch das Ansaugrohr während des Anlaßvorgangs der Maschine gegenüber einem zweiten Zustand erhöht ist und der zweite Zustand durch ein

Beendigungssignal definiert ist

Eine derartige Regeleinrichtung ist bereits aus der deutschen Auslegeschrift 10 02 988 bekannt Diese bekannte Regelvorrichtung dient der Regelung der Leerlaufleistung von Brennkraftmaschinen, insbesonde re von gemischverdichtenden Einspritzbrennkraftma schinen, welche in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine die Leerlaufluftmenge selbsttätig verändert, und zwar bei Temperaturzunahme im Sinne einer größeren Drosselung der Leerlaufluftmen ge. Mit Hilfe diese bekannten Regelvorrichtung wird die Leerlaufleistung entsprechend dem gesamten Aufwärmabschnitt der Maschine in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine geregelt. Die Regelung wird dabei Kontinuierlich durchgeführt, wobei ein bewegliches Leerlaufanschlagglied für eine in dem Verbrennungsluftstrom angeordnete Drosselklappe mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine betätigbaren Verstellglied verbunden ist und das Verstellglied eine kontinuierliche Verstellung in Abhängigkeit von der vorherrschenden Temperatur durchführt. Aus der deutschen Patentschrift 7 16 453 ist eine Vorrichtung zum Verhüten des überlastens des Vergasermotors von Kraftfahrzeugen bekannt, bei der die Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit selbsttätig gedrosselt wird. Gemäß diesem bekannten Vorschlag wird die Drosselung in Abhängigkeit von der öltemperatur in der Motorwanne mit Hilfe eines Elektromagneten vorgenommen, der über ein Relais von einem in die

h^r> ölwanne des Motors eingetauchten Thermometer gesteuert wird. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die gesetzte Geschwindigkeitsgrenze kurzfristig überschritten werden kann, da eine Temperaturerhöhung

des Öls erst nach einer gewissen Zeit auftritt

Aus der deutschen Patentschrift 8 06 179 ist eine Regelvorrichtung für den Hilfsvergaser von Brennkraftmaschinen bekannt, gemäß welcher eine kontinuierliche Regelung durchgeführt wird. Diese bekannte automatische Regelvorrichtung soll insbesondere als Hilfsvorrichtung zum Anlassen einer noch kalten Brennkraftmaschine dienen, wobei sie die zu steuernde Vorrichtung mittels eines Bimetalls verschiebt, in dessen Nähe eine Widerstandsheizung angebracht ist, welche das Abstellen der zu steuernden Vorrichtung bewirkt, sobald die bestimmte Temperatur erreicht ist Das Abstellen erfolgt dabei jedoch nicht schlagartig im Sinne einer Zweipunktregelung, sondern allmählich. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 61 438 ist ein Drehzahlsteuersystem für Brennkraftmaschinen mit einer Einrichtung zur Steuerung der Maschinen-Leerlaufdrehzahl bekannt, die derart arbeitet daß ein im wesentlichen konstanter, vorher ausgewählter Wert der Leerlaufdrehzahl aufrechterhalten wird, der unabhängig von Umgebungsbedingungen und Motorbelastungszuständen ist Dieses bekannte System enthält Ve- tile, die den Luftstrom von einer Stelle stromauf des Drosselventils, zu einer stromabwärts des Drosselventils gelegenen Stelle steuern. Der bei diesem bekannten System zur Anwendung gelangende Sollwertgeber und die Verwendung einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Sollwertes mit einem Istwert dient dazu, die Maschinenleerlaufdrehzahl zu steuern.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Regeleinrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, die eine solche Starthilfe einer Brennkraftmaschine gewährleistet daß einerseits während des Anlassens der Maschine die Abgabe von schädlichen Abgasen vermieden wird und andererseits der im Ansaugrohr der Maschine kondensierte Brennstoff wirksam entfernt wird.

Ausgehend von der Regeleinrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der erste Zustand solange beibehalten bleibt, bis auf den zweiten Zustand geschaltet wird und eine erste Einrichtung das von der Maschinentemperatur abhängige Signal in ein temperaturabhängiges Bezugsdrehzahlsignal umwandelt und eine zweite Einrichtung das Bezugsdrehzahlsignal mit einem die Maschinen-Istdrehzahl wiedergebenden Signal vergleicht und das Beendigungssignal erzeugt, wenn die Istdrehzahl mindestens gleich der Bezugsdreh zahl ist

Die Regeleinrichtung n?ch der vorliegenden Erfindung bietet also eine Starthilfe zur Regelung der Anfangsphas? des Leerlaufs der Brennkraftmaschine. Durch die Regeleinrichtung nach der Erfindung kann der Start einer Brennkraftmaschine scwohl für die Umwelt als auch für die Brennkraftmaschine selbst in schonender Weise durchgeführt werden, da bei Anwendung der Regeleinrichtung nach der Erfindung keine schädlichen Abgase im Anlaßbereich der Maschine abgegeben werden und darüber hinaus Brennstoffrückstände innerhalb des Ansaugrohres, die sich durch Kondensation in der Anläßphase bilden, wirkungsvoll beseitigt werden.

Die mit Hilfe der Regeleinrichtung erzielbaren Vorteile bestehen somit im wesentlichen darin, daß die Startzuverlässigkeit unabhängig von der Erfahrung des Fahrers erhöht wird, die schädlichen Abgase vermindert werden, eine gesteuerte maximale Drehzahl nach dem Start erreicht wird, um Brennstoffrückstände zu beseitigen und um die Maschine vor einer Beschleunigung auf übermäßig hohe Drehzahlen nach dem Start zu schützen, wobei die Maschine dann gesteuert auf die Leerlaufdrehzahl nach dem Startvorgang zurückgeführt

■> wird, gleichzeitig jedoch eine Abdrosselung der Maschine verhindert wird, nachdem sie einmal gestartet wurde.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den

ίο Ansprüchen 2—9. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung, weiche die Maschinendrehzahl als Funktion der Zeit für einen

is typischen Startversuch bei niedriger Temperatur wiedergibt;

Fig.2 ein Blockschaltbild der grundlegenden Elemente der Regeleinrichtung;

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Regelein-

richtung mir einem Magnetventil, welches den Drosselkörper in dem primären Luftzuführsystim betätigt;

F i g. 4 eine alternative Ausführungsforn» des Systems gemäß Fig. 3;

F i g. 5 eine Darstellung des Systems gemäß F^: g. 3,

2-, wobei jedoch die Regeleinrichtung deaktiviert ist;

F i g. 6 eine alternative Ausführungsform der Regeleinrichtung mit einem Vakuummotor, der zu Beginn die Start-Luftströmung steuert;

F i g. 7 eine alternative Ausführungsform des Systems

gemäß F i g. 6;

Fig.8 eine schematische Darstellung des Magnetventils, welches die Betriebsweise des Vakuummotors steuert.

Der Startzyklus einer typischen Brennkraftmaschine.

die bei -29,4⁰C (-21⁰F) gestartet wird, ist in der grundlegenden Form in F i g. 1 veranschaulicht, die die Drehzahl der Maschine als Funktion der Zeit wiedergibt Der Starter der Maschine wird zum Zeitpunkt O betätigt und nach einer kurzen Zeitdauer gemäß dem Punkt A auf der Kurve fängt die Maschine sich zu drehen an, und zwar mit einer Drehzahl, die durch die Drehzahl des Starters vorbestimmt ist. Nach ein paar Umdrehungen der Maschine, wie dies am Punkt B wiedergegeben ist werden die Zylinder der Maschine mit einem ausreichenden Luft/Brennsio^rfgemisch gefüllt und es summiert sich die Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu der von dem Starter erzeugten Antriebskraft wodurch die Drehzahl der Maschine schnell zunimmt Kurz danach, entsprechend der Stelle

so C ist die Drehzahl der Maschine bereits auf einen Wert angewachsen, der ausreichend ist, damit der Betrieb der Maschine bei dieser Temperatur aufrechterhalten wird, und die Ankurbelung durch den Starter kann dann aufhöt „n. Wenn jedoch die Luft/Brennstoff strömung an dieser Stelle auf einen Strömungswert gedrosselt würde, der durch die Schnell-Leerlauf-Steuerung besummt ist, würde der restliche Brennstoff, der zu Beginn in dem Ansaugrohr während des Anlaßintervalls zwischen A bis C kondensiert wurde, wieder verdampfen, wodurch ein übermäßig fettes Brennstoff/Luftgemisch erzeugt würde, welches bewirken kann, daß die Maschine Aussetzer hat und vielleicht abgedrosselt wird, in beiden Fällen verunreinigt eine übermäßig große Brennstoffmenge die Zündkerzen, wodurch eine »schmutziger« Start resultiert und ebenso schädliche Abgase abgegeben werden.

Um die Maschine von dem Restbrennstoff zu reinigen, sollte der Maschine die Möglichkeit gegeben

werden, auf eine Drehzahl zu beschleunigen, die merklich höher liegt als die gewünschte Leerlaufdrehzahl, und zwar durch ein fortgesetztes hohes Volumen an Luft und Brennstoff. Da der restliche Brennstoff in dem Ansaugrohr eine relativ feste Menge darstellt, die von der Anfangstemperatur der Maschine und anderen Maschinenparametern abhängig ist, wird die Aufnahme des restlichen Brennstoffs in einer großen Luftmenge zu einem geringeren Anreicherungseffekt führen als die Aufnahme der gleichen Menge an Restbrennstoff in einer kleineren Luftmenge. Die auf höherer Drehzahl drehende Maschine ist auch weniger anfällig gegenüber Aussetzern, und die Wahrscheinlichkeit einer Abdrosselung während des Reinigungsprozesses ist stark reduziert. Beide Faktoren tragen zu einer Reduzierung der Abgabe von schädlichen Abgasen bei und reduzieren die Sättigung und die Verunreinigung von thermischen Reaktoren. Nachdem der größte Teil des restlichen Brennstoffs aus dem Ansuugiuiii beseitigt wurde, was durch den Punkt D angezeigt ist, kann die Maschine auf ihre normale Leerlaufdrehzahi zurückgeführt werden, was durch den Punkt Fangedeutet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß das Reinigungsintervall von C bis D von der Menge des restlichen Brennstoffs abhängig ist, der im Ansaugrohr kondensiert ist, wobei diese Menge eine inverse Funktion der Temperatur des Ansaugrohres ist. Die Menge an Luft, die zum Reinigen des Ansaugrohres erforderlich ist, nimmt daher bei niedrigen Temperaturen zu. Aus praktischen Gründen kann angenommen werden, daß die Maschine eine Pumpe mit konstantem Volumen darstellt, so daß daher die Menge der Luftströmung von der mittleren Pumpgeschwindigkeit der Maschine, multipliziert mit der Zeit, abhängig ist. Da die Maschine während der Reinigungsperiode beschleunigt wird, kann auch die zum Reinigen der Maschine erforderliche Zeit als Funktion der Drehzahl der Maschine berechnet werden. Es sei erwähnt, daß die zuvor geschilderte Ableitung relativ einfach ist, und daß andere Faktoren, wie beispielsweise die Verdampfungsgeschwindigkeit des Brennstoffs als Funktion der Zeit und des Startzeitpunktes C von Maschine zu Maschine, als auch von Start zu Start unterschiedlich sein können. Diese Faktoren können jedoch in der Berechnung der Zeit D berücksichtigt bzw. kompensiert werden, wobei diese Zeit die maximale Reinigungsdrehzahl angibt. Durchgeführte Experimente haben gezeigt, daß ein sauberer Start konsistent erreicht werden kann, wenn die grundlegenden Prinzipien, wie sie zuvor erläutert wurden, in dem System gemäß F ι g. 2 verkörpert sind.

F i g. 2 zeigt e-n Blockschaltbild des grundlegenden Aufbaues des Kaltstartsystems. Eine Brennkraftmaschine 10 empfängt Luft und Brennstoff von äußeren Quellen, wie dies durch das Luftabgabesystem 12 und das Brennstoffabgabesystem 14 angezeigt ist Die Luft- und Brennstoffabgabesysteme können integriert ausgeführt sein, wie beispielsweise bei einer mit einem herkömmlichen Vergaser ausgestatteten Maschine, wie dies durch die gestrichelte Linie 16 angezeigt ist, oder können getrennte Einheiten sein, wie bei einer Maschine mit einem elektronischen Brennstoffeinspritzsystem. Ob nun das Luft- und Brennstoffabgabesystem aus getrennten Einheiten besteht oder integriert aufgebaut ist und zwar unter Verwendung irgendeiner der gut bekannten Verfahren, ist für die Erfindung ohne Bedeutung, solange diese Systeme den erforderlichen Brennstoff und die erforderliche Luft in dem richtigen Verhältnis für die Betriebsweise der Maschine vorsehen. Der Einfachheit halber ist im folgenden angenommen, daß die Luft- und Brennstoffabgabesysteme die Fähigkeit haben, die Maschine mit der richtigen Lufimenge und Brennstoffmenge zu versorgen, um einen wirkungsvollen Betrieb zu gewährleisten, und zwar auch eine angereicherte Luft/Brennstoffmischung für den Kaltstart und für die sich anschließende Erwärmungsperiode. Es sind zahlreiche Systeme mit diesen Eigenschaften gut bekannt, so daß ein weiteres näheres Eingehen auf diese Systeme zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist. Zu Beginn eines Startversuchs spricht eine Startluft-Betätigungsvorrichtung 18 auf ein einen Start anzeigendes Signal an, wie beispielsweise das Schließen des Zündungsschalters 20, der an eine der Maschine zugeordnete Stromversorgungsquelle, wie die Batterie 22, angeschlossen ist. Die Startluft-Betätigungsvorrichtung 18 betätigt in Abhängigkeit von dem Startsignal das Luftabgabesystem 12, damit eine vüi'ucSün'iil'lic Lüimlcügc αΐί uic N>1aäCiiinC 10 augCgC-ben wird. Die Startluft-Betätigungsvorrichtung 18 kann die Stellung der primären oder sekundären Drosselklappe (nicht gezeigt) einstellen, die die Luftströmung in dem Luftabgabesystem steuert, oder kann ein Hilfs-Luftabgabesystem betätigen, welches die Drosselklappe überbrückt. Das Brennstoffabgabesystem 14, welches auf die Startluftströmung anspricht, gibt die erforderliche Brennstoffmenge ab, um einen Start der Maschine herbei; ;führen. An der Maschine 10 ist ein Temperaturfühler 26 vorgesehen, der ein die Temperatur der Maschine wiedergebendes Signal erzeugt, ebenso ein Drehzahlfühler 28, der ein die tatsächliche Drehzahl der Maschine wiedergebendes Signa! erzeugt. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Signale auch von der elektronischen Steuereinheit bei Maschinen mit elektrisch gesteuerter Brennstoffeinspritzung abgeleitet werden können, und daß getrennte Fühler nicht erforderlich sind. Eine Einrichtung in Form eines Bezugsdrehzahlsignalgenerators 30 spricht auf das Temperatursignal an und erzeugt ein Bezugs-Maximumdrehzahlsignal, welches die Maschinendrehzahl angibt, die von der Maschine erreicht werden soll, um effektiv das Ansaugrohr von restlichem Brennstoff zu reinigen. Das Bezugsdrehzahlsignal wird zusammen mit dem Drehzahlsignal entsprechend der tatsächlichen Drehzahl vom Drehzahlfühler 28 zu einer vergleichenden Einrichtung 32 übertragen, die diese zwei Signale vergleicht. Wenn das Drehzahlsignal entsprechend der tatsächlichen Drehzahl gleich ist oder größer ist als das Bezugsdrehzahlsigna!, so erzeugt die Einrichtung 32 ein Beendigungssignal, welches die Startluft-Betätigungsvorrichtung 18 entregt und die Steuerung der Luftströmung in die Maschine zurück an das Luftabgabesystem 12 übergibt und ebenso den zugeordneten Einrichtungen, was in einer vorbestimmten Weise erfolgt.

Eine spezifische Ausführungsform der Regeleinrichtung, welche die Drosselstellung in einem herkömmlichen Luftabgabesystem steuert ist in F i g. 3 gezeigt Die mit F i g. 2 gemeinsamen Abschnitte oder Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auch ist das Brennstoffabgabesystem, welches verwendet wird, der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Es ist ein Teilschnitt des Drosselklappen-gesteuerten Luftabgabesystems 12 gezeigt Das Luftabgabesystem umfaßt ein Rohr 34, welches einen primären Luftkanal 36 bildet der Luft von einer äußeren über Filter geführten Quelle zur Maschine 10 leitet Bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine gelangt die Luft in das Luftabgabesystem,

nachdem die Luft ein Luftfilter (nicht gezeigt) passiert hat, um Staub und andere verunreinigende Partikel aus der Luft zu entfernen, bevor sie in die Maschine gelangt. Es ist dabei vorausgesetzt, daß ein Filter in Verbindung mit dem Luftabgabesystem bei diesem und bei den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen zur Anwenrhng gelangt.

Die durch den Kanal 36 verlaufende Luftströmung wird durch eine drehbare Drosselklappe 38 gesteuert, «lie fest auf einer Schwenkwelle 40 befestigt ist. Die Schwenkwelle 40 ist fest angeordnet und dreht sich mit einem Schwenkarm 42. Der Schwenkarm 42 wird durch das Gaspedal 44 des Fahrers betätigt, und zwar über ein mechanisches Gestänge, welches nur symbolisch in Form von strichlierten Linien 46 angezeigt ist, und wird durch die Betätigungsvorrichtung 48 betätigt. An einem Ende des Schwenkarmes 42 ist ein Nockenfolger vorhanden, und zwar in Form einer Leerlaufluft-Einstellschraube 50, die an die Fläche einer Leerlaufnocke 52 angreift und die Stellung der Drosselklappe 38 steuert, wenn das Gaspedal 44 sich in der Drossel-Leerlaufstellung befindet. Die Betriebsweise der Leerlaufnocke und des zugeordneten Positionierungsmechanismus sind auf dem Gebiet gut bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert werden.

Eine elektrisch betätigte Magneteinrichtung 54 mit einem geradlinig verstellbaren Stößel 56 ist so angeordnet, daß sie an den Schwenkarm 42 in der Endstellung der Leerlaufschraube angreift und die Drosselklappe 38 in die Startposition bringt, wenn die Magneteinrichtung betätigt wird, und der Stößel 56 wie gezeigt herausgeschoben ist. Der Stößel 56 kann an dem Schwenkarm 42 direkt angelenkt sein oder kann über ein geeignetes mechanisches Gestänge an diesem befestigt sein. Die Magneteinrichtung 54 wird von der elektrischen Stromversorgungsquelle der Maschine, wie beispielsweise der Batterie 22, über den Zündschalter 20 und eine normalerweise geschlossene Schalteinrichtung 58 mit Strom versorgt. Durch das Schließen des Zündschalters 20 wird die Magneteinrichtung 54 erregt und der Stößel 56 ausgeschoben, wodurch der CU^hL-*. 41 .._n-*.

Drosselklappe 38 geöffnet wird, um die gewünschte Startluftströmung vorzusehen. Nachdem die Maschine gestartet hat, und der Drehzahlfühler 28 ein Signal erzeugt, welches angibt, daß die Drehzahl gleich oder größer ist als die Bezugsdrehzahl bzw. das Bezugsdrehzahlsignal, welches von dem Bezugsdrehzahl-Generator 30 erzeugt wird, erzeugt die vergleichende Einrichtung 32 ein Signal, welches der Wicklung 60 der Schalteinrichtung 58 zugeführt wird. Das von der Wicklung 60 erzeugte magnetische Feld bewirkt, daß der Kontakt 62 des Schalters vom Kontakt 64 zum Kontakt 66 umgelegt wird, wodurch die Magneteinrichtung 54 entregt wird, und die Wicklung 60 direkt von der Batterie 22 her erregt wird, solange der Zündschalter 20 geschlossen bleibt Ist die Magneteinrichtung 54 entregt, so dreht eine Feder 68 den Schwenkarm 42 derart (im Gegenuhrzeigersinn bei der zeichnerischen Darstellung), daß der Nockenfolger d. h. die Leerlaufluft-Einstellschraube 50 an den Nocken 52 angreift, wobei der Stößel 56 in die Magneteinrichtung 54 zurückgedrückt wird Es sei darauf hingewiesen, daß bei einigen Magneteinrichtungen der Stößel 56 federvorgespannt ist und sich automatisch zurückzieht wenn die Magneteinrichtung entregt wird.

Der Dämpfungszylinder 70, steuert die Geschwindigkeit in weicher die Feder 68 den Arm 42 dreht um den

Nockenfolger 50 in Eingriff mit der Nocke 52 zu bringen. Der Dämpfungszylinder 70 steuert aufgrund der Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Armes 42 die Geschwindigkeit, in welcher die Drosselklappe 38 geschlossen wird, wobei ein plötzliches Schließen der Drosselklappe verhindert wird, wenn die Magneteinrichtung entregt wird, und dadurch ein Abdrosseln der Maschine durch eine plötzliche Verminderung der Luftströmung verhindert wird. Es ist nicht erforderlich, daß der Dämpfungszylinder 70 direkt mit dem Arm 42 verbunden ist. Dieser kann auch an ein Element in einem Verbindungsgestänge angeschlossen sein, welches dem Stößel 56, wie in F i g. 4 gezeigt ist, zugeordnet ist, so daß dann, wenn der Stößel 56 einmal in die Magneteinrichtung 54 zurückgezogen ist, der Dämpfungszylinder 70 nicht mehr länger der Bewegung des Armes 42 zugeordnet ist, und die Drosselfunktionen in normaler Weise erfolgen, und zwar unabhängig von dem Dämpfungszylinder 70.

In F i g. 4 dreht sich der geradlinig verstellbare Stößel 56 der Magneteinrichtung 54 einen Arm 74, der an einem Ende um eine Welle 76 drehbar an einer öse 78 befestigt ist, die fest an einem stationären Teil, wie beispielsweise dem Rohr 34, befestigt ist. Wenn die Magneteinrichtung 54 entregt wird, drückt die Feder 68 den Schwenkarm 42 derart, daß der Arm 74 gedreht wird, und der Stößel 56 in die Magneteinrichtung 54 zurückgedrückt wird. Der Dämpfungszylinder 70 ist zwischen dem Arm 74 und einem stationären Teil 72 befestigt, und zwar mit Hilfe eines geeigneten Gestänges, und erschwert die Drehbewegung der Drosselklappe 38 in die Schließstellung in Abhängigkeit von der Vorspannkraft der Feder 68.

F i g. 5 veranschaulicht die Stellungen der Elemente von F i g. 3. wobei die Magneteinrichtung 54 entregt ist, und der Stößel 56 sich in der zurückgezogenen Stellung befindet, nachdem die Schalteinrichtung 58 durch ein Signal aktiviert wurde, welches durch die vergleichende Einrichtung 32 erzeugt wird.

Gemäß Fig.5 befindet sich der Kontakt 62 der Schalteinrichtung 58 in Berührung mit dem Kontakt 66 ijnH führt H»n Rattpripstrnm direkt 7iir Wicklune 60. Die Wicklung 60 hält die Schalteinrichtung 58 in dieser Stellung, solange der Zündschalter 20 geschlossen bleibt. Die Magneteinrichtung 54 befindet sich nicht länger in elektrischer Verbindung mit der Batterie 22 und wird entregt Der Arm 42 dreht sich unter der Kraft der Feder 68 im Gegenuhrzeigersinn, und der Nockenfolger 50 greift an dem Leerlaufnocken 52 an, wodurch die Drosselklappe in eine Schließstellung bewegt wird, die durch die Regeleinrichtung bestimmt wird. Bei diesem Zustand mit herausgezogenem Stößel 56 wird die Luftabgabe an die Maschine durch den Leerlaufnocken 52 gesteuert, wenn sich das Gaspedal 44 in der Leertauf stellung befindet

Der Fachmann erkennt daß die gleiche oder eine mechanisch äquivalente Ausführung dazu verwendet werden kann, um die Luftströmung durch einen Drosselüberbrückungskanal zu steuern, wenn das Luftabgabesystem ein derartiges Drosselumgehungs-Hilfsluftabgabesystem enthält

Bei einem in Fig.6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Federkraft eines Vakuummotors 80 ausgenutzt um die Drosselklappe zu Beginn in die Startluft-Stellung vor einem Startversuch zu bringen. Mit Ausnahme des Vakuummotors sind alle in F i g. 6 gezeigten Elemente die gleichen wie in F i g. 3. Der Vakuummotor 80 besitzt eine flexible bewegbare Membran 82, die ein Vakuum-

motorgehause 94 in zwei Kammern 86 und 88 teilt. Die Vakuumkammer 86 wird mit Hilfe einer Unterdruckleitung 90, zum Ansaugrohr der Maschine hin belüftet. Die Kammer 88 wird zum atmosphärischen Druck hin belüftet. Die Kammer 86 besitzt eine Feder 92, die die flexible Membran 82 von der gegenüberliegenden Wand der Kammer wegdrückt. Die Bewegung der Membran 12 durch die vnn der Feder 92 entwickelte Kraft wird durch einen Anschlag 94 begrenzt, der um eine öffnung 96 in dem Teil der das Gehäuse umschließenden Kammer 88 ausgebildet ist. Art der Membran 82 ist ein Stößel 98 mit dieser bewegbar befestigt und diese erstreckt sich durch die Öffnung % und greift an dem Schwenkarm 42 an. Liegt die flexible Membran an dem Anschlag 94 an, wenn die Maschine angehalten ist, und ist in dem Ansaugrohr kein Unterdruck vorhanden, so greift der durch die Feder 92 geschobene Stößel 98 an dem Schwenkarm 42 an und stellt die Stellung der Drosselklappe 38 ein. Wenn der Zündschalter 20 eingeschaltet wird, so wird die 'Magneteinrichtung 54 betätigt, und der Stößel 56 wird ausgeschoben und unterstützt die Vakuummotorfeder 92, um den Schwenkarm 42 in der Startluft-Stellung zu halten. Während der Ankurbelungssphase und vor dem Starten der Maschine wirken der Vakuummotor 80 und die Magneteinrichtung 54 zusammen, um die Drosselklappe in der Offenstellung zu halten. Nachdem die Maschine gestartet hat, entwickelt sich in dem Ansaugrohr ein Unterdruck, welcher über die Unterdruckleitung 90 zur Kammer 86 in dem Vakuummotor übertragen wird. Die flexible Membran 82 bewegt sich unter dem Einfluß des atmosphärischen Luftdruckes in der Kammer 88 entgegen der Kraft der Feder 92 und zieht den Stößel 98 vom Angriff mit dem Arm 42 weg. Der Schwenkarm 42 wird nun lediglich durch den Stößel 56 in Lage gehalten, der zurückgezogen wird, wenn die Magneteinrichtung 54 entregt wird, wie dies zuvor unter Hinweis auf die F i g. 3 und 4 beschrieben wurde. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, daß die Magneteinrichtung nur dazu verwendet wird, die Drosselklappe in der Startstellung zu halten, wofür wesentlich weniger Energie benötigt wird als diejenige Energie, die zum

Stellung erforderlich ist, wie dies in Verbindung mit F i g. 3 erläutert wurde.

Alternativ kann die Magneteinrichtung 54 dazu verwendet werden, den Stößel 98 des Vakuummotors zu blockieren, und zwar in der ausgefahrenen Stellung, wie dies in Fig.7 gezeigt ist Fig.7 zeigt lediglich die Beziehung zwischen dem Vakuummotor 80 und der Magneteinrichtung 54, während der Rest des Systems gemäß F i g. 3 ausgeführt ist Der Vakuummotor 80, wie dieser in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben wurde, hat einen Stößel 98, der sich in ausgeschobener Stellung befindet, wobei die flexible Membran 82 durch die Feder 92 gegen den Anschlag 94 gedruckt wird. Der Stößel 98 ist mit einer Kerbe 100 ausgestattet, in die ein Hebel 102 eines Teiles 104 eingreift, das um eine Welle 106 verschwenkbar gelagert ist Die Welle 106 wird von einem stationären Teil 108 gehaltert, welches aus irgendeinem stationären Teil bestehen kann, welches der Maschine zugeordnet ist Der Hebel 102 ist von der Kerbe 100 weg durch eine Feder 110 vorgespannt Wenn der Zündschalter 20 geschlossen wird, so wird die Magneteinrichtung 54 erregt, und der Stößel 56 wird ausgeschoben, wodurch das Teil 104 entgegen der Xraft der Feder 110 gedreht wird, und der Hebe! 102 in die Kerbe 100 in dem Stößel 98 eingreift Bei dieser Bedingung hindert der Hebel 102 den Stößel 98 daran, zurückgezogen τ?ι werden, und zwar selbst dann, wenn ein Vakuum in der Kammer 86 vorhanden ist. Der Hebel 102 bleibt in Eingriff mit der Kerbe 100, bis die

-, Magneteinrichtung 54 entregt wird. Durch das Entregen der Magneteinrichtung 54 erhält die Feder UO die Möglichkeit, den Hebel 102 aus der Kerbe 100 herauszuziehen, und der Stößel 98 wird zurückgezogen, und zwar aufgrund des atmosphärischen Drucks, der auf

ίο die flexible Membran 82 wirkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die Kraft der Feder UO und derjenigen des Stößels 56 umgedreht werden kann und die von der Magneteinrichtung ausgeübte Kraft dazu verwendet werden kann, den Stößel 98 zu entriegeln.

ι "ι F i g. 8 zeigt eine noch weitere alternative Vorrichtung, bei welcher die Magneteinrichtung 54 die Position eines Ventils 112 in der Unterdruckleitung 90 zwischt:. dem Ansaugrohr und dem Vakuummotor 80 steuert. Di·? Magneteinrichtung 54 wird erregt, wenn der Zündschald l i h d

ter 20 in die Stellung »EIN« geufuc-hi wifci, wodurch der h

Stößel 56 nach außen geschoben wird. Der Stößel 56 greift an eine Ventilnadel 114 an und drückt diese nach vorne entgegen der Kraft einer Feder 116, und kommt dann am Ventilsitz 118 zur Anlage. Wenn sich die

>-, Ventilnadel 114 gegen den Ventilsitz 118 gedrückt befindet, so kann der im Ansaugrohr erzeugte Unterdruck nicht die Kammer 86 in dem Vakuummotor 80 evakuieren, und der Stößel 98 bleibt in der ausgefahrenen Stellung. Ein Entregen der Magnetein-

so richtung 54 durch das von der Einrichtung 32 erzeugte Signal ermöglicht der Feder 116, die Ventilnadel 114 vom Ventilsitz 118 abzuheben, wodurch der Unterdruck im Ansaugrohr die Möglichkeit erhält die Kammer 86 zu evakuieren. Der in der Kammer 88 vorherrschende

)i atmosphärische Druck bewegt dann die flexible Membran entgegen der Kraft der Feder 92, wobei der Stößel zurückgezogen wird. Die Bewegung des Stößels 98 in F i g. 8 wird dazu verwendet die Startluftströmung in einem Luftkanal zu steuern, der die Drosselklappe 38 in dem primären Luftabgabesystem 12 überbrückt

Die Startluft wird von einer reinen Luftquelle mit atmosphärischem Druck abgeleitet, wie be Spiels weise vom RinlaQ-l.iiftfiller oder, wie dies gezeigt ist von dem primären Luftabgabesystem, was über einen Luftkanal 120 geschieht der in den primären Luftkanal 36 an einer Stelle stromaufwärts von der Drosselklappe 38 mündet Der Luftkanal 120 hat die Form eines »Um mit einem Ventilsitz 122 am Anschlußende. Ein Ventilgehäuse 124 ist mit einer öffnung 126 ausgestattet die in geeigneter

so Weise den Stößel 98 an der Stelle des einen Schenkels des »U«-förmigen Kanals 120 aufnimmt. Eine Dichtung 128 ist ebenfalls vorgesehen, um ein Lecken von Luft zu verhindern. Ein Ventilteil 130 ist fest an dem Ende des Stößels 98 befestigt und bewegt sich mit diesem, so daß ein Zurückziehen des Stößels 98 durch den Vakurmmotor 80 bewirkt daß das Ventilteil 130 gegen den Ventilsitz 122 unter Blockierung des Luftkanals 120 gedrückt wird. Die Startluftströmung wird in den primären Luftkanal 36 stromabwärts von der Drossel klappe 38 mit Hilfe des Auslaßkanals 132 zurückgeführt Die Geschwindigkeit, mit welcher der Stößel 98 das Ventilteil 130 bewegt um den Luftkanal 120 zu schließen, kann durch die Drosselstelle 134 gesteuert werden, die dem Ventil 112 zugeordnet ist oder durch eine Drosselstelle in der Unterdruckleitung 90, welche die Luftströmung von der Vakuummotor-Kammer 86 in das Ansaugrohr steuert Im Betrieb ist vor dem Starten der Maschine, das

Ventil 112 offen, und in der Kammer 86 herrscht atmosphärischer Druck, so daß durch die Kraft der Feder 92 der Stößel 98 ausgefahren wird, und das Ventilteil IiO vom Ventilsitz 122 abgehoben wird, und Startluft stromaufwärts von der Drosselklappe 38 durch den Kanal 120 und durch den Auslaßkanal 132 zu einer Stelle stromabwärts von der Drosselklappe strömt. Wenn der Zündschalter 20 geschlossen wird, was einen Startversuch bedeutet, so wird die Magneteinrichtung 34 erregt, und das Ventil 112 schließt, wobei die Kammer 86 auf atmosphärischem Druck gehalten wird, und der Stößel 98 ausgeschoben wird. Nachdem die

Maschine die vorbestimmte Drehzahl erreicht hat, wirr¹ die Magneteinrichtung entregt, und das Ventil 112 öffnet, und weiter bewirkt der Unterdruck im Ansaugrohr, daß Luft aus der Kammer 86 strömt. Die Drosselstelle 134 steuert die Durchsatzmenge, gemäß welcher die Kammer 86 evakuiert wird, und damit auch die Geschwindigkeit, mit welcher der Stößel 98 das Ventilteil 130 zurückzieht, um den Luftkanal 120 zu schließen. Nach einer vorbestimmten Zeit wird das Ventilteil 130 gegen den Ventilsitz 122 angelegt, und die Startluftströmung wird beendet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für den wirksamen Durchtrittsquerschnitt der Luft in einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine, mit einer zwischen einer Schließstellung und einer Stellung für volle Öffnung bewegbaren Drosselklappe, mit einem Anlaßsystem für die Maschine und einem Fühler zur Erzeugung eines von einer Maschinentemperatur abhängigen Signals, wobei die Regeleinrichtung einen ersten Zustand einnehmen kann, bei dem die Luftströmung durch das Ansaugrohr während des Anlaßvorgangs der Maschine gegenüber einem zweiten Zustand erhöht ist und der zweite Zustand durch ein Beendigungssignal definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand solange beibehalten bleibt, bis auf den zweiten Zustand geschaltet wird und eine erste Einrichtung (30) das von der Maschinentemperatur abhängige Signal in ein temperaturabhängiges Bezugsdrehzahlsignal Umwandelt und eine zweite Einrichtung (32) das Bezugsdrehzahlsignal mit einem die Maschinen-Istdrehzahl wiedergebenden Signal vergleicht und das Beendigungssignal erzeugt, wenn die Istdrehzahl mindestens gleich der Bezugsdrehzahl ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stellung eines die erhöhte Luftströmung während des Anlaßvorganges ermöglichenden Ventilglieds, eine elektrisch betätigbare Magneteinrichtung (54) mit einem geradlinig verstellbaren Stößel (56) vorgesehen ist, sowie eine im Stromkreis der Magneteinrichtung (54) liegende Schalteinrichtung (58), die von der zweiten, das Bezugsdrelizahlsignal mit dem Ist-Drehzahlsignal vergleichenden Einrichtung (32) gesteuert wird und beim Auftreten des Beendigungs-Signals den Stromkreis der Magneteinrichtung (54) unterbricht

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneteinrichtung (54) Zugleich die Betätigungseinrichtung für das Ventilglied ist, die das Ventilglied in die Stellung erhöhter Luftströmung während des Anlaßvorganges verstellt.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung zur Verstellung des Ventilgliedes in die Stellung erhöhter Luftströmung ein Vakuummotor (80) vorgesehen ist, dei eine unter Vorspannung gegen einen Anschlag bewegbare Membran (82) mit einem Stößel (98) aufweist, die eine mit dem Ansaugrohr der Maschine (10) verbundene Vakuumkammer (86) von einer atmosphärisch belüfteten Kammer (88) »rennt.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4. dedurch gekennzeichne·, daß das Ventilglied die Drosselklappe (38) ist, auf die einerseits eine Feder (68) in Schließrichtung und andererseits über einen Schwenkarm (42) die Betätigungseinrichtung einwirkt.

6. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (56) der Magneteinrichtung (54) zur Unterstützung des Vakuummotors (80) und Aufrechterhaltung der Drosselklappenstellung für erhöhten Luftdurchsatz bis zum Auftreten des Beendigungssignals, auf den Schwenkarm (42) der Drosselklappe einwirkt.

7. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5₍

dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung der Drosselklappenstellung für erhöhten Luftdurchsatz ein vom Stößel (56) der Magneteinrichtung (54) betätigbarer Hebel (102) in eine Kerbe (100) des Stößels (98) des Vakuummotors (80) eingreift

8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Dämpfuiigszylinder (70) aufweisende, gegen die Schließrichtung der Drosselklappe wirkende Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied in einem die Drosselklappe umgehenden Luftkanal (120) angeordnet und mit dem Stößel (98) des Vakuummotors (80) verbunden ist und daß die Magneteinrichtung (54) ein Ventil (112) in der Unterdruckleitung (90) zwischen dem Ansaugrohr der Maschine (10) und der Vakuumkammer (86) steuert