DE2529178C2

DE2529178C2 - Method and arrangement for regulating the fuel-air mixture supplied to an internal combustion engine

Info

Publication number: DE2529178C2
Application number: DE2529178A
Authority: DE
Inventors: Valerio Dr. 7147 Hochdorf Bianchi; Johannes Dipl.-Ing. Dr. 7140 Ludwigsburg Brettschneider; Reinhard Dipl.-Ing. Dr. 7143 Vaihingen Latsch; Hans Dipl.-Ing. 7031 Grafenau Zeller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-07-01
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE2529178A1; FR2316448A1; FR2316448B1; JPS6017941B2; JPS526832A; GB1556413A; BR7604291A

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches nach der Gattung des Anspruchs 1 aus.The invention is based on a method for regulating the mixture supplied to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

In gängiger Art bei bekannten Verfahren, die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu beeinflussen, wird der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge die entsprechende Kraftstoffmenge beigemessen. Dies hat den Vorteil, daß die Kraftstoffzumessung insofern leicht zu beherrschen ist, als die eingebrachte Kraftstoffmenge weit weniger vom Druck und von der Temperatur beeinflußbar ist als dies zum Beispiel bei der Zumessung von Luft der Fall ist. Bei Brennkraftmaschinen, deren Kraftstoff-Luft-Gemisch genau auf bestimmte /i-Werte eingeregelt werden soll, stört bei magerem Betrieb mit der Luftzahl /iä 1 besonders die Abhängigkeit des erzielten Drehmoments von der eingebrachten Kraftstoffmenge, da dort die Drehmomentänderung bezogen auf die Änderung der Luflzahl/Z besonders groß ist. Betriebsweisen mit /?£1 sind hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs besonders interessant, doch macht sich in diesem Bereich der vorgenann-In the usual way with known methods to influence the composition of the fuel-air mixture, the amount of air sucked in by the internal combustion engine is assigned the corresponding amount of fuel. This has the advantage that the fuel metering is easier to control than the one introduced The amount of fuel can be influenced by the pressure and temperature far less than this, for example is the case with the metering of air. In internal combustion engines, their fuel-air mixture is accurate should be regulated to certain / i values, is particularly annoying in lean operation with the air ratio / iä 1 the dependence of the torque achieved on the amount of fuel introduced, since there is the change in torque based on the change in the air number / Z is particularly large. Operating modes with /? £ 1 are concerning fuel consumption is particularly interesting, but in this area the aforementioned

te Nachteil vor allem bei Verwendung der Laufruhe der Brennkraftmaschine als Regelgröße störend bemerkbar, da bei Änderung der durch diese Laufruhe geregelt der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge neue Drehmomentsschwankungen erzeugt werden.te disadvantage especially noticeable when using the smoothness of the internal combustion engine as a controlled variable, because when there is a change in the amount of fuel supplied to the internal combustion engine in a controlled manner through this smoothness of operation new torque fluctuations are generated.

Es ist auch bekannt, das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Zuführung von Zusatzluft zu beeinflussen, doch erfolgt dies bei bekannten Lösungen entweder in direkter Abhängigkeit von Betriebsparametern oder zum Beispiel in direkter Abhängigkeit von der Hauptdrcsselklappenstcüung. It is also known to influence the fuel-air mixture by supplying additional air, however this is done in known solutions either in direct dependence on operating parameters or to Example in direct dependence on the main throttle valve position.

Durch die DE-OS 23 21 065 ist dementsprechend ein Verfahren gemäß der Gattung des Anspruchs 1 bekannt. In dieser Schrift ist eine Zusatzluft-Dosiereinrichtung beschrieben, bei der mit Hilfe von zwei scheibenförmigen Ventilgliedern, die Durchbrüche unterschiedlicher Form aufweisen und je nach Drehstellung zueinander verschiedene Durchtrittsquerschnitte freigeben, die Zusatzluftmenge gesteuert wird. Dazu ist eine der Vendie Regelung wesentlich schneller und genauer durch eine der eigentlichen Regelung vorangehende Grobbeeinflussung entsprechend der Stellung der Gemischmengensteuervorrichtung mit nachträglichem multiplikativem Eingriff in die Übertragung zwischen der Steuervorrichtung und der Zumessung der Zusatzluft Die Gemischmengensteuervorrichtung kann zum Beispiel die übüche Hauptdrosselklappe sein, die bei Betrieb entsprechend der Last verstellt wird.DE-OS 23 21 065 is accordingly a Method according to the preamble of claim 1 is known. In this document there is an additional air metering device described when using two disc-shaped Valve members that have openings of different shapes and depending on the rotational position to each other Unlock different passage cross-sections, the additional air volume is controlled. There is also one of the Vendie Regulation much faster and more precisely through a coarse influence preceding the actual regulation according to the position of the mixture quantity control device with subsequent multiplicative Intervention in the transmission between the control device and the metering of the additional air Die Mixture quantity control device can, for example, be the usual main throttle valve, which is correspondingly in operation the load is adjusted.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst. Eine vorteilhafte Anordnung besteht in der Ausgestaltung nach Anspruch 3. Auf diese Weise kann ohne großen Aufwand das Übersetzungsverhältnis zwischen der Verstellung der Hauptdrosselklappe und der Verstellung der Bypaß-Drosselklappe im Bereich von 0 bis 1 verstellt werden. Auch kann bei jeder Stellung derIt is a further object of the invention to provide an arrangement for carrying out the above method to accomplish. This object is achieved by the characterizing features of claim 2. An advantageous arrangement consists in the embodiment according to claim 3. In this way, without great effort the transmission ratio between the adjustment of the main throttle valve and the adjustment the bypass throttle valve can be adjusted in the range from 0 to 1. The

tilscheiben feststehend und die andere Ventilscheibe 20 Hauptdrosselklappe die Bypaß-Drosselklappe durch durch ein mit der Hauptdrosselklappe des Vergasers den Regeleingriff in Schließstellung gebracht werden,
der Brennkraftmaschine verbundenes Gestänge vervalve disks fixed and the other valve disk 20 main throttle valve the bypass throttle valve can be brought into the closed position by a control intervention with the main throttle valve of the carburetor,
the internal combustion engine connected linkage ver

drehbar. Es werden in Abhängigkeit von der Hauptdrosselklappenstellung im festgelegten Übertragungsverhältnis ein erster konstanter Querschnitt für den Leerlaufbetrieb, ein zweiter Querschnitt für den unteren Tcillastbetrieb und ein dritter konstanter Querschnitt für den oberen Lastbetrieb einschließlich dem Vollastbetrieb eingestellt. Diese Einrichtung ist an ein starres Eine weitere vorteilhafte Anordnung besteht in der Ausgestaltung nach Anspruch 7. Auf diese Weise kann ebenfalls das Übertragungsverhältnis zwischen Bypaß-Drosselklappe und Hauptdrosselklappe im Bereich von 0 bis 1 verändert werden, wobei die Verstellung in einer vorteilhaften Ausführung dadurch geschieht, daß das Verstellstück eine Schraubmuffe ist und der Hebel als Gewindewelle ausgebildet ist, die durch einen Elektro-rotatable. It depends on the main throttle position a first constant cross-section for the Idle operation, a second cross section for the lower Tc load operation and a third constant cross section set for the upper load operation including full load operation. This facility is attached to a rigid Another advantageous arrangement consists in the embodiment according to claim 7. In this way, can likewise the transmission ratio between the bypass throttle valve and the main throttle valve in the range of 0 to 1 can be changed, the adjustment being done in an advantageous embodiment that the Adjusting piece is a screw sleeve and the lever is designed as a threaded shaft that is driven by an electric

Übertragungsgesetz gebunden und kann andere sich 30 motor angetrieben wird. Dies hat vor allen Dingen den ändernde Parameter nicht berücksichtigen. Vorteil, daß der Elektromotor integrierende WirkungTransmission law bound and other can be 30 motor driven. This has above all the do not take changing parameters into account. Advantage that the electric motor has an integrating effect

Es ist andererseits durch die DE-OS 23 49 877 eine im Regelkreis hat und daß die Verstellung schnell und Vergasereinrichtung bekannt, bei der parallel zur Zu- exakt erfolgt.On the other hand, DE-OS 23 49 877 has one in the control loop and that the adjustment is fast and Known carburetor device in which exactly takes place parallel to the exact.

messung durch die Hauptdrosselklappe eine Zusatzluft- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un-measurement through the main throttle valve an additional air- Further embodiments of the invention are the Un-

Dosiercinrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit 35 teransprüchen in Verbindung mit der nachstehenden vom Luftdruck gesteuert wird, wobei dieser steuernde Beschreibung und den in der Zeichnung dargestellten Luftdruck in Abhängigkeit von der Stellung einer Vordrossclklappc des Vergasers beim Kaltstart änderbar
ist. Damit wird eine Einrichtung geschaffen, die speziell
nur im Startbereich wirksam wird und dort ein unzuläs- 40
siges Abmagern des durch die Vordrosselklappe angereicherten Start-Betriebsgemisches verhindert.Dosing device is provided, which is controlled depending on the claims in connection with the following of the air pressure, this controlling description and the air pressure shown in the drawing can be changed depending on the position of a Vordrossclklappc of the carburetor during a cold start
is. This creates a facility that is special
only takes effect in the start area and an inadmissible 40
siges leaning of the start-operating mixture enriched by the pre-throttle valve is prevented.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Beeinflussung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu entwickeln, bei dem" eine schnelle und genaue Regelung möglich ist, so daß in allen Betriebsbereichen ein dem Bedarf der Brennkraftmaschine angepaßtes Kraftstoff-Luft-Gemisch mit gewünschtem λ- Wert erzielbar ist.The object of the invention is to develop a method for influencing the fuel-air mixture supplied to an internal combustion engine, in which "rapid and precise control is possible so that a fuel-air mixture adapted to the requirements of the internal combustion engine is also used in all operating ranges desired λ value can be achieved.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merk- 50 Steuerung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 4 und
malen des Anspruchs ! gelöst. F i g. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfin-This task is carried out with the characteristic features 50 control of the exemplary embodiment according to FIG. 4 and
painting the claim! solved. F i g. 6 a third embodiment of the inven-

Die Zufuhr von Zusatzluft zu einem Kraftstoff-Luft-Gemisch bestimmter Zusammensetzung, das zum Beispiel von einem Vergaser erzeugt wird, hat insbesondere bei einer Gemischregelung entsprechend der Laufruhe der Brennkraftmaschine den großen Vorteil, daß im mageren Betriebsbereich die Änderung der Luftzufuhr /um Gemisch verglichen mit der Änderung der Kraftstoffzufuhr zum Gemisch wesentlich geringere Drehmomentänderungen hervorruft und die Regelung durch /u große Drehmomentschwankungen nicht nachteilig beeinflußt wird. Auch ist die Regelung durch Zusatzluft wesentlich schneller wegen der geringeren Trägheit der Luft und weil sich keine so großen Verzögerungen bzw.The supply of additional air to a fuel-air mixture of a certain composition, for example is generated by a carburetor, has especially in a mixture control according to the smoothness the internal combustion engine has the great advantage that the change in the air supply in the lean operating range / by mixture compared to the change in the fuel supply to the mixture, significantly smaller changes in torque causes and the regulation by / u large torque fluctuations is not disadvantageous being affected. The regulation by additional air is also much faster because of the lower inertia of the Air and because there are no such great delays or

Totzeiten ergeben, wie sie bei der Regelung der Kraft- 65 tung 17 zwischen Luftansaugrohr 14 und Saugrohr 11 stoffzuinessung auftreten, zum Teil hervorgerufen vorgesehen. Stromabwäris des Gemischerzeugers 13 ist durch Filmverdampfungseffskte an den mit dem Ge- in der Saugleitung 11 eine Hauptdrosselklappe 18angemisch in Berührung kommenden Wänden. Ferner wird ordnet, die in üblicher Weise über ein Gestänee 19 vonDead times result, as is the case with the regulation of the force 17 between the air intake pipe 14 and the intake pipe 11 material accretion occur, partly caused intended. Stromabwäris the mixture generator 13 is by means of film evaporation effects on the one main throttle valve 18 mixed with the Ge in the suction line 11 walls coming into contact. It is also arranged in the usual way via a rod 19 of

Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Es zeigtRefer to exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispie! der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Kulissenzwischenhebel als Übertragungsglied zwischen Hauptdrosselklappe und Bypaß-Drosselklappe,F i g. 1 a first exemplary embodiment! of the invention Arrangement with an intermediate link lever as a transmission link between the main throttle valve and bypass throttle valve,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Parallelogrammgestänge als Übertragungsglied zwischen Haupt- und Bypaß-Drosselklappe,Fig. 2 shows a second embodiment with a parallelogram linkage as a transmission member between Main and bypass throttle valve,

Fig.3 einen Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 2,3 shows a section through the arrangement according to FIG. 2,

Fig.4 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 2,4 shows a partial section through a further embodiment the arrangement according to FIG. 2,

F i g. 5 eine schematische Schaltskizze der Antriebs- ;des
einF i g. 5 a schematic circuit diagram of the drive; des
a

dungsgemäßen Anordnung mit elektrischer Nachführung eines Drosselorgans in der Bypaß-Luftleitung entsprechend der Hauptdrosselklappenstellung.appropriate arrangement with electrical tracking of a throttle element in the bypass air line the main throttle position.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird einer Brennkraftmaschine 10 über ein Saugrohr 11 von einem Gemischerzeuger 13 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt, der über ein mit einem Filter 15 versehenes Luftansaugrohr Frischluft erhält. Der Gemischerzeuger 13 kann ein Vergaser üblicher Bauart oder ein sonstiger Gemischerzeuger wie zum Beispiel von einem Luftmengenmesser oder einem Druckmesser oder ähnliches gesteuerte Kraftstoffzumeßeinrichtung sein. Im Bypr.ß zum Gemischerzeuger 13 ist eine Bypaß-Luftlei-In the embodiment shown in FIG is an internal combustion engine 10 via an intake manifold 11 A fuel-air mixture is supplied from a mixture generator 13, which is provided with a filter 15 via a Air intake pipe receives fresh air. The mixture generator 13 can be a conventional type or a carburetor other mixture generator such as an air flow meter or a pressure meter or the like be controlled fuel metering device. In the Bypr.ß to the mixture generator 13 is a bypass air duct

einem Fahrpedal 20 entgegen einer Feder 21 betätigbar ist. Die Welle 23 der Hauptdrosselklappe ist mit einem Betätigungshebel 24 fest verbunden, an dessen freiem Ende ein Gleitstein 25 beweglich befestigt ist. Der Gleitstein 25 wird in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung 26 eines Kulissenzwischenhebels 27 geführt, an dessen einem äußeren Ende ein Verbindungshebel 29 zu einem Betätigungshebel 30 angreift. Der Betätigungshebel 30 ist fest mit der Welle einer Bypaß-Drosselklappe 32 in der Bypaß-Luftleitung 17 verbunden. Am anderen äußeren Ende des Kulissenzwischenhebels 27 greift in den Drehpunkt 34 eine Verbindungsstange 35 zum Anker eines Stellmagneten 36 an. Der Stellmagnet wird von einer schematisch dargestellten Regeleinrichtung 37 entsprechend der von dieser erfaßten Parameter der Brennkraftmaschine mit Strom versorgt. Diese Regeleinrichtung kann zum Beispiel eine bekannte /i-Regelung oder Laufruhenregelung sein. Es können aber auch gleichermaßen andere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wie zum Beispiel die Motortemperatur zusätzlich als Steuersignal für diese Regeleinrichtung verwendet werden.an accelerator pedal 20 can be actuated against a spring 21. The shaft 23 of the main throttle valve is with a Operating lever 24 firmly connected, at the free end of which a sliding block 25 is movably attached. The sliding block 25 is guided in a circular arc-shaped recess 26 of an intermediate link lever 27, at which a connecting lever 29 to an actuating lever 30 engages at an outer end. The operating lever 30 is firmly connected to the shaft of a bypass throttle valve 32 in the bypass air line 17. On the other outer At the end of the intermediate link lever 27, a connecting rod 35 to the anchor engages in the pivot point 34 an actuating magnet 36. The actuating magnet is controlled by a control device 37, shown schematically The internal combustion engine is supplied with power in accordance with the parameters detected by this. This control device can be, for example, a known / i control or smooth running control. But it can also likewise other operating parameters of the internal combustion engine such as the engine temperature can also be used as a control signal for this control device.

Bei der in F i g. 1 beschriebenen Anordnung wird der Brennkraftmaschine 10 entsprechend der Stellung der Drosselklappe 18 eine bestimmte Menge eines Kraftstoff-Luft-Gemisches zugeführt, das von dem Gemischerzeuger 13 bereitgestellt wird. Solange die Regeleinrichtung 37 den Stellmagneten 36 nicht mit Strom versorgt, befindet sich der Drehpunkt 34 des Kulissenzwischenhebels 27 in Ruhestellung entsprechend einem Regelhub 0. Bei dieser Lage des Kulissenzwischenhebels folgt der Gleitstein 25 der Ausnehmung 26 bei einer Betätigung der Hauptdrosselklappe 18, ohne die Lage des Kulissenzwischenhebels zu verändern, so daß die Bypaß-Drosselklappe in der gezeichneten geschlossenen Stellung verharrt. Wird jedoch der Stellmagnet 36 gemäß einem entsprechenden Signal von der Brennkraftmaschine über die Regeleinrichtung 37 angesteuert, so wird der Drehpunkt 34 aus seiner Nullstellung bewegt, so daß nun bei einer Betätigung der Hauptdrosselklappe 18 der Kulissenzwischenhebel 27 eine Schwenkbewegung ausführt, die über die Hebel 29, 30 auf die Bypaß-Drosselklappe 32 übertragen wird und diese in Öffnungsrichtung bewegt. Diese Bewegung erfolgt gleichzeitig mit der Hauptdrosselklappe mit einem Übertragungsfaktor, der einmal durch das Übertragungsverhältnis der Zwischenhebel und andererseits vor allen Dingen vom Regelhub des Stellmagneten 36 bestimmt wird. Der maximale Regelhub des Stellmagneten 36 entsprechend einem Wert 1 ist zusammen mit dem Übersetzungsverhältnis des Übertragungsgestänges zur Bypaß-Drosselklappe 32 so ausgelegt, daß bei Regelhub 1 die Bypaß-Drosselklappe 32 parallel zur Hauptdrosselklappe 18 geführt wird. Die Bewegung beider Drosselklappen läßt sich näherungsweise durch die folgende Gleichung erfassen:In the case of the in FIG. 1 described arrangement of the internal combustion engine 10 according to the position of Throttle valve 18 is supplied with a certain amount of a fuel-air mixture, which is produced by the mixture generator 13 is provided. As long as the control device 37 does not supply the actuating magnet 36 with current, the pivot point 34 of the intermediate link lever 27 is in the rest position corresponding to a control stroke 0. In this position of the intermediate link lever, the sliding block 25 follows the recess 26 at a Actuation of the main throttle valve 18 without changing the position of the link intermediate lever, so that the Bypass throttle valve in the drawn closed Position persists. However, if the actuating magnet 36 is in accordance with a corresponding signal from the internal combustion engine Controlled via the control device 37, the pivot point 34 is moved from its zero position moved, so that now when the main throttle valve 18 of the link intermediate lever 27 is actuated Performs pivoting movement, which is transmitted via the levers 29, 30 to the bypass throttle valve 32 and this moves in the opening direction. This movement occurs simultaneously with the main throttle with a Transmission factor, which on the one hand by the transmission ratio of the intermediate lever and on the other hand above all, the control stroke of the actuating magnet 36 is determined. The maximum control stroke of the solenoid 36 corresponding to a value 1 is together with the transmission ratio of the transmission linkage designed for the bypass throttle valve 32 so that at control stroke 1, the bypass throttle valve 32 is parallel to Main throttle valve 18 is performed. The movement of both throttle valves can be approximated capture the following equation:

<xdb » aoH ■ X, wobei
0 S χ S 1. <xdb » aoH ■ X, where
0 S χ S 1.

Bei der vorliegenden Anordnung kann also durch den Eingriff über die Regeleinrichtung 37 die Zufuhr von Zusatzluft bei jeder Stellung der Hauptdrosselklappe 18 zwischen einem Maximalwert entsprechend der Hauptdrosselklappenstellung und dem Wert 0 eingestellt werden. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß unabhängig von der Art des Gemischerzeugers die im Bypaß zugeführte Zusatzluft entsprechend der Hauptdrosselklappenverstellung sehr schnell über die Vorstcucrung 24, 27, 29, 30 verändert werden kann und zusätzlich dann ein korrigierender Regeleingriff, der dieser Vorsteuerung multiplikativ überlagert ist, erfolgen kann. Damit ist eine schnelle und genaue Regelung gewährleistet.In the present arrangement, the supply of Additional air at each position of the main throttle valve 18 between a maximum value corresponding to the main throttle valve position and the value 0 can be set. This device has the advantage of being independent the type of mixture generator, the additional air supplied in the bypass according to the main throttle valve adjustment can be changed very quickly via the Vorstcucrung 24, 27, 29, 30 and then additionally a corrective control intervention, which is multiplicatively superimposed on this pre-control, can take place. In order to fast and precise regulation is guaranteed.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 eine Brennkraftmaschine 10 vorgesehen, die über das Saugrohr 11 vom Gemischerzeuger 13 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch erhält, dessen to Menge durch die Stellung der Drosselklappe 18 beeinflußt wird. Vom Luftansaugrohr 14 führt der Bypaß zum Gemischerzeuger 13 die Bypaß-Luftleitung 17 in das Saugrohr. Die Bypaß-Luftleitung wird durch die Bypaß-Drosselklappe 32 kontrolliert, deren Betätigung über den Betätigungshebel 30 erfolgt, der bei diesem Ausführungsbeispiel Teil eines Paralleiogrammgestänges ist. Das Parallelogrammgestänge besteht weiterhin aus einem ortsfest angelenkten Hebel 39 gleicher Länge wie der Betätigungshebel 30. Beide Hebel sind durch eine Zwischenstange 40 verbunden, auf der eine Gleithülse 41 verschiebbar ist. Gelenkig mit der Gleithülse 41 ist ein Verstellstück 42 verbunden, das als Schraubmuffc ausgeführt ist Die Schraubmuffe 42 befindet sich auf einer Gewindewelle 43, die mit der Achse 46 eines auf dem abgewinkelten Teil 44 der Hauptdrosselklappenwelle 23 sitzenden Elektromotors 45 verbunden ist. Die Drosselklappe 18 wird in üblicher Weise über ein Gestänge 19 durch das Fahrpedal 20 betätigt.In the embodiment according to FIG. 2 is as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 an internal combustion engine 10 is provided, which via the intake manifold 11 from the mixture generator 13 receives a fuel-air mixture, the amount of which is influenced by the position of the throttle valve 18 will. From the air intake pipe 14, the bypass leads to the mixture generator 13, the bypass air line 17 into the Suction pipe. The bypass air line is controlled by the bypass throttle valve 32, which is operated via the actuating lever 30 takes place, which in this embodiment is part of a paralleiogram linkage. The parallelogram linkage also consists of a stationary articulated lever 39 of the same length as the operating lever 30. Both levers are connected by an intermediate rod 40 on which a sliding sleeve 41 is displaceable. An adjusting piece 42 is articulated with the sliding sleeve 41, which as a screw muffc The screw sleeve 42 is located on a threaded shaft 43 which, with the axis 46, has one the angled part 44 of the main throttle valve shaft 23 seated electric motor 45 is connected. the The throttle valve 18 is actuated in the usual manner via a linkage 19 by the accelerator pedal 20.

Wie das aus Fig.3 näher zu ersehen ist, wird die Gewindewelle 43 durch das winkelförmige Teil 44, das fest mit der Hauptdrosselklappenwelle 23 verbunden ist, geführt. Für die Schraubmuffe 42 auf der Gewindewellc sind Endlagenschalter 47 und 48 vorgesehen, die Bestandteil eines Motorsteuergeräts 50 sind. Die Strom-Versorgung des Elektromotors 45 erfolgt über die Leitungen 51, 52 von diesem Motorsteuergerät 50. Das Motorsteuergerät wird von der Regeleinrichtung 37 angesteuert As can be seen in more detail from Figure 3, the threaded shaft 43 is through the angular part 44, the is firmly connected to the main throttle valve shaft 23 out. For the screw socket 42 on the thread shaftc limit switches 47 and 48 are provided, which are part of an engine control unit 50. The electricity supply of the electric motor 45 takes place via the lines 51, 52 from this engine control unit 50. The The engine control unit is activated by the regulating device 37

Auch bei dieser Anordnung kann das Übertragungsverhältnis zwischen der Drehbewegung der Hauptdrosselklappe und der Drehbewegung der Bypaß-Drosselklappe im Verhältnis von 0 zu 1 durch den Regcleingriff verändert werden. Bei einer minimalen Stellung entsprechend dem Regeleingriff 0 hat die vom Motor 45 angetriebene Gewindewelle 43 die Schraubmuffe so weit in Richtung Elektromotor bewegt, daß der Drehpunkt zwischen Schraubmuffe und Gleithülse 41 mit der Drehachse der Hauptdrosselklappe 18 fluchtet, die Verbindungsstange 40 also in der Fluchtlinie zwischen so Drehachse der Bypaß-Drosselklappe und der Hauptdrosselklappenwelle 23 liegt Bei einer Drehbewegung der Hauptdrosselklappe erfolgt in diesem Fall keine Verstellung des Parallelogrammgestänges. Bei der Maximalstellung entsprechend einem Regelhub 1 isi die Schraubmuffe 42 durch die Gewindeweile 43 in die andere Extremlage gebracht worden, so daß nun der Betätigungshebel 30, der ortsfeste Hebel 39 und die Gewindewelle 43 zueinander parallel liegen. Gleichfalls liegt die Hauptdrosselklappe 18 parallel zur Bypaß-Drosseleo klappe 32. Wird jetzt vom Fahrpedal 20 her die Hauptdrosselklappe 18 verdreht, so nimmt die Bypaß-Drosselklappe 32, über das Parallelogrammgestängc 30,39 und 40 mitgeführt, die jeweils gleiche Winkelstellung ein wie die Hauptdrosselklappe. Die jeweiligen Endstcllungcn der Schraubenmuffe 42 entsprechend Regelhub 0 oder Regelhub 1 werden durch die Endlagenschalter 47 und 48, die im Beispiel nach Fig.4 noch deutlicher erkennbarsind, bestimmt.Even with this arrangement, the transmission ratio between the rotary movement of the main throttle valve and the rotary movement of the bypass throttle valve can be changed in a ratio of 0 to 1 by the control intervention. With a minimal position accordingly the control intervention 0, the threaded shaft 43 driven by the motor 45 has the screw socket so moved far in the direction of the electric motor that the fulcrum between the screw sleeve and sliding sleeve 41 with the The axis of rotation of the main throttle valve 18 is aligned, so the connecting rod 40 is in the alignment between so the axis of rotation of the bypass throttle valve and the main throttle valve shaft 23 is during a rotary movement the main throttle valve, there is no adjustment of the parallelogram linkage in this case. At the maximum position corresponding to a control stroke 1, the screw sleeve 42 is inserted into the other by the threaded shaft 43 Extreme position has been brought, so that now the operating lever 30, the stationary lever 39 and the threaded shaft 43 are parallel to each other. The main throttle valve 18 is also parallel to the bypass throttle valve flap 32. If the main throttle valve 18 is now rotated from the accelerator pedal 20, the bypass throttle valve takes effect 32, via the parallelogram linkage 30,39 and 40 carried along, the same angular position as the main throttle. The respective Endstcllungcn of the screw sleeve 42 according to control stroke 0 or Control stroke 1 is set by the limit switches 47 and 48, which can be seen even more clearly in the example according to FIG. certainly.

Mit dieser Anordnung kann genau wie auch im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein schneller multiplikativcr Regeleingriff der Zusatzluftregelung erfolgen. Weiterhin bietet diese Ausführung den Vorteil, daß der eingestellte Regelhub unabhängig von etwaigen Reibkräften bei Betätigung der Hauptdrosselklappe 18 auch sicher beibehalten wird.With this arrangement, just as in the first exemplary embodiment according to FIG. 1, a faster multiplicative Control intervention of the additional air control take place. Furthermore, this embodiment has the advantage that the set control stroke regardless of any frictional forces when the main throttle valve 18 is actuated is safely maintained.

Eine verbesserte Ausführung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2 zeigt F i g. 4, wo der Elektromotor 45 so angeordnet ist, daß bei Änderung der Drosselklappenstellung nicht selbst bewegt werden muß. Wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist auch hier eine Gewindewelle 43' vorgesehen, auf der die Schraubmuffe 42 angeordnet ist. Die Schraubenmuffe 42 ist gelenkig mit der Gleithülse 41 verbunden, die auf der Zwischenstange 40 verschiebbar ist. An ihren Enden ist die Gewindewelle 43' in einem rechteckigen Rahmen 54 so gelagert, daß sic mit der Drosselklappe in einer Ebene liegt. Der Rahmen 54 ist an seiner einen Längsseite 53 fest mit der Hauptdrosselklappenwelle 23 verbunden und dient ferner zur Lagerung der Elektromotorwelle 46, die mit der Hauptdrosselklappenwelle 23 fluchtet. Auf die Motorwelle 46 ist ein Kegelrad 55 aufgesetzt, das in ein entsprechendes Kegelrad 56 eingreift. Das Kegelrad 56 ist fest mit der Gewindewelle 43' verbunden und dient zu deren Antrieb. An einer zur Gewindewelle parallelen Längsseite des Rahmens 54 sind ferner die Endlagenschalter 47 und 48 angebracht, die von einer Nase 57 der Schraubenmuffe 42 betätigbar sind. Die Nase 57 und der Endlagcnschalter 48 sind so einander zugeordnet, daß bei Betätigung des Schalters 48 die Achse der Zwischenslange 40 die Achse der Hauptdrosselklappenwelle 23 schneidet, so daß bei einer Drehbewegung der Hauptdrosselklappe 48 keine Höhenverstellung der Zwischenstange 40 mehr erfolgen kann. Die Lage des oberen Endlagcnschalters 47 entspricht einer Stellung der Zwischenstange 40, bei der die Gewindeweile 43' parallel zu dem Betätigungshebel 30 bzw. dem Hebel 39 liegt. In dieser Stellung führt die Bypaß-Drosselklappe 32 durch die von der Hauptdrosselklappe 18 her bewirkte Höhenverstellung des Parallelogramms gleiche Winkelbewegungen aus wie die Hauptdrosselklappe.An improved embodiment of the embodiment according to FIG. 2 shows F i g. 4 where the electric motor 45 is arranged so that it does not have to be moved when changing the throttle position. Like in Embodiment according to FIG. 2, a threaded shaft 43 'is also provided here, on which the screw sleeve 42 is arranged. The screw sleeve 42 is articulated to the sliding sleeve 41, which is on the intermediate rod 40 is slidable. At its ends, the threaded shaft 43 'is mounted in a rectangular frame 54 so that that sic is in one plane with the throttle valve. The frame 54 is fixed to the one long side 53 Main throttle shaft 23 connected and also serves to support the electric motor shaft 46, which is connected to the Main throttle valve shaft 23 is in alignment. On the motor shaft 46, a bevel gear 55 is placed, which is in a corresponding Bevel gear 56 engages. The bevel gear 56 is firmly connected to the threaded shaft 43 'and is used to their drive. The limit switches are also located on a longitudinal side of the frame 54 parallel to the threaded shaft 47 and 48 attached, which can be actuated by a nose 57 of the screw sleeve 42. The nose 57 and the Limit switches 48 are assigned to one another in such a way that when the switch 48 is actuated, the axis of the intermediate length 40 intersects the axis of the main throttle valve shaft 23, so that when the main throttle valve is rotated 48 the height of the intermediate rod 40 can no longer be adjusted. The location of the upper Limit switch 47 corresponds to a position of the intermediate rod 40 in which the thread shaft 43 'is parallel to the operating lever 30 or the lever 39 is located. In this position, the bypass throttle valve 32 performs the height adjustment of the parallelogram effected by the main throttle valve 18 has the same angular movements like the main throttle.

Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der Elektromotor 45 ortsfest befestigt werden kann und somit geringere Massenkräfte bei der Verstellung der Drosselklappen aufgewendet werden müssen. Die Ansteuerung des Stellmotors in Verbindung mit den Endlagenschaltern 47 und 48 erfolgt in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 über das Motorsteuergerät 50.This embodiment has the advantage that the electric motor 45 can be fixed in place and thus lower inertia forces have to be used when adjusting the throttle valve. The control of the servomotor in connection with the limit switches 47 and 48 takes place in the same way as in Embodiment according to FIG. 2 via the engine control unit 50.

In F i g. 5 ist die Schaltung des Motorsteuergeräts 50 schematisch dargestellt. Das Eingangssignal der Regeleinrichtung 37 wird über die Leitung 60 dem Elektromotor 45 zugeführt, von dem eine weitere Leitung 61, in die eine Leitungsverzweigung 62, 63 eingeschaltet ist, zu einer Invertierstufe 64 führt. Die Invertierstufe wird von einer von der Leitung 60 abzweigenden Leitung 65 angesteuert. In der Leitung 62 der Leitungsverzweigung liegt der Endlagenschalter 48 in Reihe mit einer Diode 66, die in Richtung Elektromotor sperrt. In der Leitung 63 der Leitungsverzweigung liegt der Endlagenschalter 47 in Reihe mit einer Diode 67, die in Richtung Invertierstufc 64 sperrt.In Fig. 5 is the circuit of the engine control unit 50 shown schematically. The input signal of the control device 37 is sent via the line 60 to the electric motor 45 supplied, from which a further line 61, in which a line branch 62, 63 is switched on, to an inverting stage 64 leads. The inverting stage is controlled by a line 65 branching off from line 60. In the line 62 of the branch line, the limit switch 48 is in series with a diode 66, which locks in the direction of the electric motor. The limit switch is located in line 63 of the line branching 47 in series with a diode 67, which blocks in the direction of Invertierstufc 64.

Liegt am Eingang ein positives Regelsignal an, so wird der Elektromotor so lange in Betrieb gesetzt, bis die Nase 57 der Schraubenmuffe 42 den Endlagenschalter 48 betätigt und die Verbindung zwischen Elektromotor 45 und Invertierstufe 64 unterbricht In diesem Zeitpunkt ist also die Bypaß-Drosselklappe unabhängig von der Lage der Hauptdrosselklappe 18 geschlossen, so daß dem Kraftstoff-Luft-Gemisch keine Zusatzluft zugeführt wird. Erhält der Eingang des Motorsteuergeräts von der Regeleinrichtung 37 daraufhin ein Null-Signal, so wird der Motor über die Invertierstufe in umgekehrter Richtung angesteuert so lange, bis die Schraubmuffe 42 den Endlagenschalter 47 betätigt und die Versorgung des Elektromotors unterbricht. In dieser Stellung wirdIf there is a positive control signal at the input, the electric motor is put into operation until the nose 57 of the screw sleeve 42 actuates the limit switch 48 and the connection between the electric motor 45 and inverting stage 64 interrupts At this point in time, the bypass throttle valve is independent of the position of the main throttle valve 18 is closed so that no additional air is supplied to the fuel-air mixture will. If the input of the engine control unit receives a zero signal from the control device 37, the motor is controlled in the opposite direction via the inverting stage until the screw socket 42 actuates the limit switch 47 and interrupts the supply of the electric motor. In this position

ίο die Bypaß-Drosselklappe 32 simultan mit der Hauptdrosselklappe um gleiche Winkelgrade bewegt.ίο the bypass throttle valve 32 simultaneously with the main throttle valve moved by equal degrees.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 werden gleiche Teile mit gleichen Positionszahlen bezeichnet. Wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird auch die Brennkraftmaschine 10 über das Saugrohr von dem Gemischerzeuger 13 her mit Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt. In der Bypaß-Luftleitung 17 zwischen Luftsaugrohr 14 und Saugrohr 11 ist dagegen in diesem Ausführungsbeispiel ein Proportionalventil 68 als Drosselorgan vorgesehen. Das Schließglied 69 des Proportionalventils wird über ein Stellmagnet betätigt. Die Übertragung der Drehbewegung der Hauptdrosselklappe 18 im Saugrohr 11 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel über den Angriff an einem Potentiometer 71, der mittels eines mit der Hauptdrosselklappenwelle 23 verbundenen Schleifers 72 erfolgt. Das Potentiometer 71 wird von der Regeleinrichtung 37 her mit Spannung versorgt und ist an seinem anderen Ende geerdet. Vom Schleifer 72 führt eine Leitung 74 zu einem Differenzverstärker 75, der das ihm über die Leitung 74 zugeführte Spannungssignal mit einem an seinem anderen Eingang 76 anliegenden Referenzsignal vergleicht. Der Ausgangswert des Differenzverstärkers 75 wird einem Leistungsverstärker 77 zugeführt. In der Endstufe des Leistungs-Verstärkers liegt die Magnetwicklung 78 des Stellmagneten 70, der nun entsprechend dem Spannungsabgriff am Potentiometer 71 erregt wird und den Öffnungsquerschnitt des Proportionalventils verändert.
Um die Öffnungscharakteristik des Ventils in der Bypass-Luftleitung zu korrigieren, kann wie in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig.6 gezeigt, das Potentimeter 71 durch verschiedentliche Parallelwiderstände 79 beschaltet sein.In the embodiment according to FIG. 6, the same parts are denoted by the same item numbers. As in the previous exemplary embodiments, the internal combustion engine 10 is also supplied with a fuel-air mixture from the mixture generator 13 via the intake manifold. In the bypass air line 17 between the air suction pipe 14 and the suction pipe 11, however, a proportional valve 68 is provided as a throttle element in this exemplary embodiment. The closing element 69 of the proportional valve is actuated via an actuating magnet. The transmission of the rotary movement of the main throttle valve 18 in the intake manifold 11 takes place in this exemplary embodiment via the action on a potentiometer 71, which takes place by means of a wiper 72 connected to the main throttle valve shaft 23. The potentiometer 71 is supplied with voltage from the control device 37 and is grounded at its other end. A line 74 leads from the wiper 72 to a differential amplifier 75, which compares the voltage signal fed to it via the line 74 with a reference signal present at its other input 76. The output value of the differential amplifier 75 is fed to a power amplifier 77. In the output stage of the power amplifier is the magnet winding 78 of the control magnet 70, which is now excited according to the voltage tap on the potentiometer 71 and changes the opening cross-section of the proportional valve.
In order to correct the opening characteristics of the valve in the bypass air line, the potentimeter 71 can be connected by various parallel resistors 79, as shown in this exemplary embodiment according to FIG.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst eine Grobverstellung des Ventils 68 entsprechend der Stellung der Hauptdrosselklappe 18 und zusätzlich ein korrigierender Regeleingriff von der Regeleinrichtung 37 her, die das Spannungsniveau am Potentiometer zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert verändert. Dies geschieht wie auch in den vorbeschriebenen Beispielen in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine. Gleicherweise wird hier das Ventil 68 durch den Regeleingriff entweder unabhängig von der Stellung der Drosselklappe 18 in Schließstellung gehalten oder es wird entsprechend dem Regeleingriff 1 der freie Durchschnittsquerschnitt des Ventils proportional zur Änderung des Durchschnittquerschnitts an der Drosselklappe eingestellt. Durch Beschallung des Potentiometers mit Lastpunkten kann auch bei Verwendung eines anderen Drosselorgans als einer Drosselklappe, wie in den vorstehenden Beispielen beschrieben, an diesem Drosselorgan die Öffnungscharakteristik 1 —cos λ einer Drosselklappe erzielt werden. Natürlich können in diesem Zusammenhang auch andere Schließorgane, deren Schließbewegungen kontinuierlich steuerbar sind, verwendet werden. Auch können anstelle der beschriebenen Stellorgane andere kontinuierlich arbeitende Stellglieder verwendet werdenIn this embodiment, too, a rough adjustment of the valve 68 takes place first according to the position of the main throttle valve 18 and, in addition, a corrective control intervention from the control device 37, which changes the voltage level on the potentiometer between a minimum and a maximum value. As in the examples described above, this takes place as a function of parameters of the internal combustion engine. Likewise, the valve 68 is either held in the closed position by the control intervention independently of the position of the throttle valve 18 or the free average cross-section of the valve is set in accordance with control intervention 1 in proportion to the change in the average cross-section at the throttle valve. By applying load points to the potentiometer, the opening characteristic 1 -cos λ of a throttle valve can be achieved on this throttle element even when using a throttle element other than a throttle valve, as described in the preceding examples. Of course, other closing elements whose closing movements can be continuously controlled can also be used in this context. Instead of the actuators described, other continuously operating actuators can also be used

wie zum Beispiel eine beheizte Bimetallfeder, deren Arbeitsvermögen bei geeigneter Gestaltung zum Beispiel als Haarnadelfeder den vorliegenden Bedingungen angepaßt werden kann.such as a heated bimetal spring, whose working capacity with a suitable design, for example as a hairpin spring, adapted to the present conditions can be.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 kann zum Beispiel statt des Stellmagneten auch der Stellantrieb, wie er in Fig.2 und Fig.4 gezeigt wird, angewendet werden. Dabei wird der Stellmagnet durch eine von einem ortsfesten Elektromotor angetriebene Gewindewelle mit Schraubmuffe ersetzt, die im Drehpunkt 34 mit dem Kulissenzwischenhebel 27 gelenkig verbunden ist. Der Elektromotor wird dabei in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und F i g. 4 durch ein Motorsteuergerät 50 angesteuert und der Stellweg durch Endlagenschalter begrenzt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der gewünschte Stellweg exakt unabhängig von etwaigen Reibungskräften eingehalten werden kann. Darüber hinaus besitzt auch der Elektromotor im Verhältnis zur Regeleinrichtung eine integrierende Wirkung.In the embodiment according to FIG. 1, for example, instead of the solenoid, the actuator, as shown in Fig.2 and Fig.4 is applied will. The actuating magnet is thereby driven by a threaded shaft driven by a stationary electric motor replaced with a screw socket, which is articulated to the intermediate link lever 27 at the pivot point 34 is. The electric motor is operated in the same way as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 and F i g. 4 through a motor control unit 50 is controlled and the travel is limited by limit switches. This version has the advantage that the desired travel can be maintained exactly regardless of any frictional forces can. In addition, the electric motor also has an integrating function in relation to the control device Effect.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims

Patent claims:

I. Method for regulating the mixture supplied to an internal combustion engine, consisting of a fuel-air mixture formed as a function of operating parameters of the internal combustion engine and from additional air, the amount of which also corresponds to the operating parameters of the internal combustion engine is controlled, one parameter being the position of the amount of the fuel-air mixture controlling control member (main throttle valve) is characterized in that a control variable for metering the additional air quantity is generated, the amount corresponding to at least one additional operating parameter with can be changed multiplicatively by a factor of 0-1

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, with one in the suction pipe Internal combustion engine provided throttle member and one in the intake manifold downstream of the throttle member opening additional air line, the cross-section of which can be controlled by an actuating device Additional air throttle member is changeable, characterized in that the adjusting device (24, 25,29,30) a device for converting (converter) the travel of the throttle member (18) into a manipulated variable for the position (29,30) of the additional air throttle element (32), the manipulated variable as a function of can be changed multiplicatively by a further parameter of the internal combustion engine between 0 and 1 is.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a bypass throttle valve is used as the additional air throttle member (32) is used, which is connected to the throttle element (18) designed as the main throttle valve a linkage is coupled and the converter consists of an intermediate link lever (27) from which one end can be pivoted about a pivot point (34) which is connected to one of the other parameters of the Internal combustion engine detecting control device (37) connected actuator (36) is adjustable and the other end of which is connected to an actuating lever (30) of the bypass throttle valve (32) and in its gate (26) a sliding block (25) of an actuating lever (24) of the main throttle valve (18) is movable.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the actuator (36) is an actuating magnet.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that the actuator (36) is a heatable Bimetal spring is.

6. Arrangement according to claim 3, characterized in that the actuator (36) one with a Electric motor driven threaded shaft (43) has a screw sleeve (42) which is articulated with the fulcrum of the intermediate lever (27) is connected.

7. Arrangement according to claim 2, characterized in that a bypass throttle valve is used as the additional air throttle member (32) is used and the converter is a parallelogram linkage consisting of a stationary hinged lever (39), the operating lever (30) of the bypass throttle valve (32) and one of the two levers connecting intermediate rod (40), on which a sliding sleeve (41) is arranged, which is attached to an adjustment piece (42) is articulated on a lever (43, 44) connected to the main throttle valve shaft (23) is on which the adjusting piece (42) by means of an actuator controlled by the control device (37) (45) is adjustable between two end points.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that that the adjusting piece is a screw socket (42) and the lever (44) has a thread (43) which is driven by an electric motor (45).

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the electric motor shaft (46) is stationary and is arranged coaxially to the main throttle valve (23) on the lever (44) and via a bevel gear (55,56) is connected to the threaded shaft (43 ').

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the electric motor (45) by of the Screw sleeve (42) actuated limit switches (47, 48) can be switched off via a motor control unit (50).

11. Arrangement according to claim 7, characterized in that that the adjusting piece can be displaced by means of a heatable bimetal spring.

12. Arrangement according to claim 7, characterized in that that the adjusting piece can be displaced on the lever by an actuating magnet

13. The arrangement according to claim 2, characterized in that for detecting the travel of the throttle member a potentiometer (71) is used and the difference between the voltage tap on the potentiometer and a reference voltage across a differential amplifier (75) and a power amplifier (77) is fed to an electrical adjusting device (70) of the additional air throttle element (68) and that Voltage level on the potentiometer by the control device (37) for multiplicative influencing the additional air throttle position is checked.

14. The arrangement according to claim 13, characterized in that a throttle member through the Servo solenoid (70) actuatable proportional valve (68) is used.

15. Arrangement according to claim 14, characterized in that the travel of the proportional valve is corrected by connected load points (79) on the potentiometer (71).