DE2626862C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur zumindest teilweisen Abschaltung des Kraftstoffleerlaufanteils eines Vergaser-Ottomotors - Google Patents

Description

Leerlaufsystem am vergaser zur Erreichung günstigerer Abgaswerte vorbekannt, bei dem durch Anliegen einer Spannung an einem elektromagnetischen Ventil ein zusätzlicher Luft-Kraftstoffanteil über einen Bypaßkanal dem Ansaugsystem zur Abmagerung des Kraftstoffgemisches zugeführt wird. Die Abmagerung erfolgt aber im wesentlichen durch erhöhte Luftzufuhr unter Inkaufnahme eines zusätzlichen geringen Kraftstoffzuflusses und wird eingeleitet durch ein zusätzliches Ventil, nicht aber durch das übliche Leerlaufkrafistoffventil. ErfindungsgemäS wird demgegenüber die zeitweise Abmagerung des Leerlaufgemisches über eine Reduzierung der Kraftstoffzufuhr ermöglicht. Hierdurch werden im Schiebebetrieb nicht nur die Abgaswerte günstig beeinflußt und die Fahreigenschaften verbessert, sondern es wird auch noch Kraftstoff eingespart

Die höhere vorbestimmte Drehzahl beträgt nach der Erfindung vorzugsweise etwa 1800 UPM, die niedrigere vorbestimmte Drehzahl etwa 1300 UPM. Aufgrund dieser Ausbildung wird gewährleistet, daß das Leerlaufkraftstoffventil erst bei einer relativ hohen Drehzahl die Kraftstoffzufuhr zumindest teilweise abschaltet, daß diese Abschaltung jedoch beim Unterschreiten der kritischen Umschaltdrehzahl noch bis zum LYreichen der niedrigeren vorbestimmten Drehzahl erhalten bleibt. Es ist dabei ausgegangen worden, daß der Schiebebetrieb meistens erst bei höheren Drehzahlen beginnt, sich dann jedoch bis zu wesentlich niedrigeren Drehzahlen fortsetzt Erst wenn man in den Bereich der Leerlaufdrehzahlen kommt, soll das Leerlaufkraftstoffventil wieder öffnen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt also ein Hysterese-Verhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei abgeschaltetem LeerlaufkraftstoffVentil noch eine teilweise Leerlauf-Kraftstoffzufuhr vorzugsweise von 50% des Normalwertes stattfindet- Hierdurch wird zum einen das Fahrverhalten verbessert, weil nach Beendigung des Schiebebetriebes, also z. B. beim Übergang in den normalen Leerlauf ein schnelleres Ansprechen der Leerlaufdüse gewährleistet ist; überraschenderweise werden durch diese Maßnahme aber auch die Abgaswerte günstig beeinflußt, indem beispielsweise die CH-Werte niedriger werden.

Die bevorzugte Schaltungsanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß das Leerlaufkraftstoffventil an ein NAND-Gatter angeschlossen ist, dessen einer Eingang nur bei geschlossener Drosselklappe ein L-Signal und dessen anderer Eingang bei ansteigender Drehzahl nur oberhalb der oberen vorbestimmten Drehzahl und bei abfallender Drehzahl nur bis zur niedrigeren vorbestimmten Drehzahl ein L-Stgnal erhält. Vorzugsweise ist der eine Eingang des NAND-Gatters über einen Inverter an einen bei geschlossener Drosselklappe schließenden, sonst geöffneten Drosselklappenschalter angeschlossen. Es handelt sich hierbei um eine schaltungstechnisch sehr einfache betriebssichere Maßnahme.

Der andere Eingang des NAND-Gatters ist vorzugsweise über eine Schaltung nach Art eines Schmitt-Triggers mit Hysterese-Verhalten an einen Unterbrecher des Zündsystems angeschlossen. Dies kann praktisch dadurch verwirklicht werden, daß die Schaltung mit Hysterese-Verhalten ein erstes, an den Unterbrecher angeschlossenes Monoflop mit fcsteingcstellter Verzögerungszeit entsprechend der Impulsperiode des Unterbrechers bei der oberen vorbestimmten Drehzahl und ein zweites an den Unterbrecher angeschlossenes.

re-triggerbares Monoflop mit einer festeingestellten Verzögerungszeit entsprechend der Impulsperiode des Unterbrechers bei der niedrigeren vorbestimmten Drehzahl aufweist. Der Ausgang des erstsn Monoflops ist dabei zweckmäßigerweise an den einen Eingang eines UND-Gatters angelegt, dessen anderer Eingang direkt am Unterbrecher anliegt und dessen Ausgang an den einen Eingang eines ODER-Gatters angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des ίο NAND-Gatters verbunden ist. Der Ausgang des re-triggerbaren Monoflops soll dabei an den einen Eingang eines UND-Gatters angelegt sein, dessen Ausgang am anderen Eingang des ODER-Gatters anliegt Es handelt sich hierbei um eine mit geringem is Aufwand aufzubauende, gleichzeitig aber sehr funktionssichere Schaltungsanordnung, die auch dem rauhen Betrieb in einem Kraftfahrzeug ohne Störanfälligkeit gewachsen ist

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zeigt.

Nach der Zeichnung ist ein die Kraftcioffzufuhr durch die Leerlaufdüse eines Vergasers 23 steuerndes Leerlaufkraftstoffventil 12 an den Ausgang eines NAND-Gatters 14 angeschlossen. An den einen Eingang -ies NAND-Gatters 14 ist über einen Inverter 15 ein Drosselklappenschalter 16 angelegt, welcher mit der Drosselklappe 13 des Vergasers 23 in der Weise verbunden ist, daß er bei geschlossener Drosselklappe geschlossen ist, ansonsten offen, so daß bei geschlossener Drosselklappe 13 an dem unteren Eingang des NAND-Gatters 14 das Signal L ansteht.

Der andere Eingang des NAND-Gatters 14 ist an eine Schaltung 17 angeschlossen, deren Arbeitsweise der eines Schmitt-Triggers mit Hysterese-Verhalten entspricht. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in einer guten Temperaturstabilität der beiden Grenzen, da diese vorzugsweise mittels /?C-Gliedern eingestellt werden. Dem Eingang der Schaltung 17 werden von einem Unterbrecher 11 des Zündsystems einer Brennkraftmaschine mit Vergaser Impulse zugeführt, welche sowohl an d:n Eingang eines Monoflops 18, das Bestandteil einer oberen Schwellwertschaltung ist, als auch an ein re-triggerbares Monoflop 19 angelegt sind, welches Bestandteil einer unteren Schwellwertschaltung ist.

Der Ausgang des Monoflops 18 ist außerdem an den einen Eingang eines UND-Gatters 20 angeschlossen, dessen anderer Eingang direkt mit dem Impulsausgang des Unterbrechers 11 verbunden ist. Wesentlich ist, daß das Monoflop 18 eine fest eingestellte Verzögerung enthält, die gleich der Impulsperiode des Unterbrechers 11 bei einer vorbestimmten oberen Motordrehzahl von beispielsweise 1800 UPM ist.

Der Ausgang des UND-Gatters 20 ist an den einen Eingang eines ODER-Gatters 22 angelegt, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des NAND-Gattors 14 in Verbindung steht.

Der Ausgang des re-triggerbaren Monoflops 19 ist an den einen Eingang eines UND-Gatters 21 angeschlossen, dessen Ausgarg mit dem anderen Eingang des ODER-Gatters 22 verbunden ist. Vom Ausgang des ÖDER-Gatters 22 führt eine Leitung direkt zum anderen Eingang des UND-Gatters 21. Da·, rt-triggerf> 5 bare Monoflop 19 weist eine längere Verzögerungszeit als das Monoflop 18 auf, und zwar derart, daß die Verzögern.gszeit der I-npulsperiode des Unterbrochers 11 bei einer niedrigeren vorbestimmten Drehzahl von

/.. ü. 1300 UPM entspricht.

Die Wirkungsweise der crfinchingsgcmäßcn Schaltungsanordnung ist wie folgt:

Beim Beginn des Betriebes steht am Ausgang des NAND-Gatters 14 das Signal L an, so daß das Leerlaufkraftstoffventil 12 voll geöffnet ist und die volle Leerlaufkraftstoffzufuhr freigibt.

Steigt jetzt die Drehzahl auf einen Wert über 1800 UPM an, so kommen bei der vorbestimmten oberen Drehzahl von 1800 UPM die beiden Eingänge des UND-Gatters 20 in Koinzidenz, da die Verzögerungszeit des Monoflops 18 jetzt gerade dem zeitlichen Abstand zweier Impulse entspricht. Am Ausgang des UND-Gatters 20 und damit auch am Ausgang des ODER-Gatters 22 liegt das Signal L an. Wird nun außerdem die Drosselklappe 13 geschlossen, so stellt auch am zweiten Eingang des NAND-Gatters 14 das Signal L an. Nun schaltet der Ausgang des NAND-Gatters auf Null und das Leerlaufkraftstoffvcntil 12 schließt die Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse des Vergasers 23 teilweise, z. B. aul einen bevorzugten Wert von 50"/o des Normalwertes.

Bei Drehzahlen über 1300 UPM steht auch am Ausgang des re-triggerbaren Monoflops 19 das Signal L an, so daß nach dem Durchschalten des UND-Gatters ■ 20 über die Verbindung vom Ausgang des ODER-Gatters 22 zum anderen Eingang des UND-Gatters 21 auch .im Ausgang des UND-Gatters 21 das L vorliegt. Es handelt sicli hierbei um eine Art Selbsihaltekrcis. denn beim Überschreiten der kritischen oberen Drehzahl von 1800 UPM hält der Kreis mit dem UND-Gatter 21 das L am Ausgang des ODERCiattcrs aufrech:, auch wenn die Koinzidenz zwischen den beiden Eingängen des UND-Gatters 20 bei höheren Drehzahlen wieder entfällt.

Das l.ecrlaufabschaltventil 12 wird wieder eingeschaltet, sobald die Drosselklappe betätigt wird oder bei geschlossener Drosselklappe die Drehzahl unter 1300 UPM absinkt.

Bei Drehzahlen unter 1800 UPM entfiillt nämlich das Ausgangssignal L am Ausgang des UND-Gatters 20. so daß bis zu der IJ: hzahl von 1300 UPM das untere Monoflop 19 mit dem UND-Gatter 21 das I. am Ausgang des ODER-Gattcrs 22 aufrechterhält. Krsl wenn unterhalb von I 300 UPM die Verzögerungszeit des Monoflops 19 nicht mehr ausreicht, um die Zeit zwischen zwei Impulsen des Unterbrechers Il vollständig zu überbrücken, erlischt das L atTi Ausgang des ODER-Gatters 22. so daß das NAND Gatter 14 das l.eerlaufabschaltventil 12 wieder in den Normalbetrieb umschalten kann.

Beim Abbremsen des Fahrzeuges auf Drehzahlen unterhalb von 1300 UPM oder durch Schalten in den Leerlauf wird somit die \olle Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse wiederhergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur zumindest teilweisen Abschaltung des Leerlaufkraftstoffanteils eines Vergaser-Ottomotors mit einem beim Anliegen einer Spannung geöffneter, und beim Abschalten der Spannung zumindest teilweise geschlossenen Leerlaufkraftstoffventil am Vergaser des geschobenen Motors, dadurch gekennzeichnet, daß das Leer-ι ο laulkraftstoffventil (12) bei geschlossener Drosselklappe (13) und geschobenem Fahrzeug oberhalb einer ersten Motordrehzahl abgeschaltet und unabhängig von der Stellung der Drosselklappe (13) unterhalb einer zweiten Motordrehzahl, welche niedriger als die erste vorbestimmte Drehzahl ist, wieder eingeschaltet wird.

2. Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leerlaufkraftstoffventil (12) an ein NAND-Gii'-sr (14) angeschlossen ist, dessen einer Eingang nur bei geschlossener Drosselklappe (13) ein L-Signal und dessen anderer Eingang bei ansteigender Drehzahl nur oberhalb der oberen vorbestimmten Drehzahl und bei abfallender Drehzahl nur bis zur niedrigeren vorbestimmten Drehzahl ein L-Signal erhält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Eingang des NAND-Gatters (14) über einen Inverter (15) an einen bei geschlossener Drosselklappe (13) schließenden, sonst geöffneten Drosselklappenschalter (16) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nacn Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Eingang des NAND-Gatters (14) über e.ne Schaltung nach Art eines Schmitt-Triggers (17) mit Hysterese-Verhalten an einen Unterbrecher (11) des Zündsystems angeschlossen ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung mit Hysterese-Verhalten ein erstes, an den Unterbrecher (11) angeschlossenes Monoflop (18) mit fest eingestellter Verzögerungszeit entsprechend der Impulsperiode des Unterbrechers bei der oberen vorbestimmten Drehzahl und ein zweites an den Unterbrecher (11) angeschlossenes, re-triggerbares Monoflop (19) mit einer fest eingestellten Verzögerungszeit entsprechend der Impulsperiode des Unterbrechers bei der niedrigeren vorbestimmten Drehzahl aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Monoflops (18) an den einen Eingang eines UND-Gatters (20) angelegt ist, dessen anderer Eingang direkt am Unterbrecher (11) anliegt und dessen Ausgang an den einen Eingang eines ODER-Gatters (22) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des NAND-Gatters (14) verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des re-triggerbaren Monoflops (19) an den einen Eingang eines UND-Gatters (21) angelegt ist, dessen Ausgang am anderen Eingang des ODER-Gatters (22) und dessen anderer Eingang am Ausgang des ODF.R-Gatters (22) anliegt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Steuervorrichtung zur zumindest teilweisen Abschaltung des Leerlaufkraftstoffanteils eines Vergaser-Ottomotors mit einem beim Anliegen einer Spannung geöffneten und beim Abschalten der Spannung zumindest teilweise geschlossenen Leerlaufkraftstoffventil im Vergaser eines geschobenen Motors.

Es ist bekannt (Zeitschrift »Das Nutzfahrzeug«, Oktober ',964, Seite 562), bei mit einer elektrisch betätigten Leerlaufdüse ausgerüsteten Fahrzeu_ten, bei denen nach Abschalten der Zündung ein elektromagnetisch betätigtes Ventil die Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse verschließt, eine Leerlaufsperre vorzusehen, die aus einem unterdruckgesteuerten Schalter besteht, welcher die elektrisch betätigte Leerlaufdüse immer c"ann betätigt, wenn der Motor geschoben wird. Auf diese Weise wird die Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse bei geschobenem Fahrzeug gesperrt, was zwar eine Kraftstoffersparnis und eine Reduktion spezieller Schadstoffe in diesem Betriebsfall bedeutet, jedoch bei erneuter Freigabe des Leerlaufkraftstoffs eine Erhöhung des Ausstoßes anderer Schadstoffe, z. B. Kohlenwasserstoffe, zur Folge hat.

Es ist weiterhin bekannt (Bosch, Technische Berichte 3. Heft 1, November 1969. Seiten 15—20), die Emission von Schadstoffen im Abgas dadurch zu verringern, daß der Zündzeitpunkt im Schiebebetrieb entsprechend verstefc's wird.

Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß trotz des vollständigen Abschaltens der Leerlaufkraftstoffzufuhr ungünstige Abgaswerte entstehen und das Fahrverhalten beeinträchtigt wird. Besondere Schwierigkeiten bereitet es, die genaue Drehzahl zu ermitteln, bei der die Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse abgeschaltet werden soll. Bei zu niedrigen Motordrehzahlen wird insbesondere im Stadtverkehr ein sehr häufiges Umschalten stattfinden. Erfolgt die Umschaltung bei erhöhter Drehzahl, so wird bei vielen Betriebsfällen, z. B. beim Ausrollen eines Fahrzeuges oder bei Bergabfahrt, der gewünschte K'aftstoffspar- und Schadstoffreduktionseffekt nur unzureichend erzielt.

Aus der FR-PS 20 63 793 is; schließlich eine Vergaseranordnung für Verbrennungsmotoren bekanntgeworden, bei der durch eine Drosselklappenverstellung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl im Schiebebetrieb die Zusammensetzung des Kraftstoffluftgemisches verändert wird, um den Schadstoffgehalt im Abgas zu reduzieren. Die Anordnung erfordert einen erheblichen baulichen Aufwand und ist daher teuer. Sie vermag auch nicht den Kraftstoffverbrauch im Schiebebetrieb herabzusetzen und entsprechend die Emission der Schadstoffe im Abgas zu reduzieren.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche das Ab- und Wiedereinschalten der Kraftstoffzufuhr zur Leerlaufdüse in für das praktische Fahren optimaler Weise gestalten und insbesondere für den am meisten vorkommenden Fall des ausrollenden oder bergabfahrenden Fahrzeuges geeignet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor. daß das LeerlaufkraftstoffventÜ bei geschlossener Drosselklappe und geschobenem Fahrzeug oberhalb einer ersten Motordrehzahl abgeschaltet und unabhängig von der Stellung der Drosselklappe unterhalb einer zweiten Motordrehzahl, welche niedriger als die erste vorbestiminte Drehzahl ist, wieder eingeschaltet wird.

Aus der DE-AS 16 01993 ist zwar ein spezielles