DE2725194C2 - Pneumatic control device for an internal combustion engine - Google Patents

Pneumatic control device for an internal combustion engine

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DE2725194C2
DE2725194C2 DE19772725194 DE2725194A DE2725194C2 DE 2725194 C2 DE2725194 C2 DE 2725194C2 DE 19772725194 DE19772725194 DE 19772725194 DE 2725194 A DE2725194 A DE 2725194A DE 2725194 C2 DE2725194 C2 DE 2725194C2
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negative pressure
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vacuum
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Motoo Kyoto Suzuki
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/08Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the pneumatic type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for

Description

a) einem Unterdrucksteuerventil mit einer Unterdruckkammer, a) a vacuum control valve with a vacuum chamber,

b) einem ersten Kanal zum Zuleiten eines Unterdruckes von der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine an die Unterdruckkammer undb) a first channel for supplying a negative pressure from the suction line of the Internal combustion engine to the vacuum chamber and

c) einem zweiten Kanal zum Zuleiten eines sich von dem Unterdruck unterscheidenden zweiten Druckes an die Unterdruckkammer,c) a second channel for supplying a second one which differs from the negative pressure Pressure to the vacuum chamber,

gekennzeichnet durchmarked by

d) erste und zweite Drosseleinrichtungen (43, 44) zum jeweiligen Drosseln der Strömung durch die ersten und zweiten Kanäle (103, 104), um dadurch die Größe des Unterdruckes in der Unterdruckkammer (37) des Unterdrucksteuerventfis (30) zu steuern und eine gewünschte Zeitverzögerung für Druckänderungen in der Ansaugleitung zu bewirken.d) first and second throttling devices (43, 44) for throttling the flow through, respectively the first and second channels (103, 104), thereby the size of the negative pressure in the To control vacuum chamber (37) of the vacuum control valve (30) and a desired To cause time delay for pressure changes in the suction line.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Unterdrücke an einer öffnung (6) abgeleitet wird, die in der Wand (4) der Ansaugleitung (1) an einer Stelle etwas oberhalb der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe (2) in der Nähe ihres stromaufwärtigen, freien Endes (3) ausgebildet ist, und daß der andere Unterdruck au einer öffnung in der Ansaugleitung (1) stromab der Drosselklappe (2) abgeleitet wird.2. Control device according to claim 1, characterized in that one of the negative pressures at one Opening (6) is derived in the wall (4) of the suction line (1) at a point slightly above the fully closed position of the throttle valve (2) near its upstream, free End (3) is formed, and that the other negative pressure on an opening in the suction line (1) is derived downstream of the throttle valve (2).

3. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Unterdrücke an einer öffnung .n der Ansaugleitung (1) stromab der Drosselklappe (2) abgeleitet wird und daß der andere Unterdruck an einer Öffnung (8) abgeleitet wird, die in der Wand (4) der Ansaugleitung (1) an einer Stelle etwas unterhalb der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe (2) in der Nähe ihres stromabwärtigen freien Endes (7) ausgebildet ist.3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that one of the Negative pressures at an opening .n the intake line (1) downstream of the throttle valve (2) is derived and that the other negative pressure is discharged at an opening (8) in the wall (4) of the suction line (1) at a point slightly below the fully closed position of the throttle valve (2) near their downstream free End (7) is formed.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druck ein Atmo-Sphärendruck ist und daß ein weiteres Steuerventil (50, 60) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine öffnet und schließt, um die Zuführung des Atmosphärendrucks an die Drosseleinrichtung (43) zu steuern (F i g. 7).4. Control device according to claim 1, characterized in that the second pressure is an atmospheric pressure is and that a further control valve (50, 60) depending on the operating conditions the internal combustion engine opens and closes to the supply of atmospheric pressure to the throttle device (43) to control (Fig. 7).

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Steuerventil (50) in Abhängigkeit von der Größe des in der Ansaugleitung (1) der Brennkraftmaschine erzeugten Unterdruckes öffnet und schließt (F i g. 15).5. Control device according to claim 4, characterized in that the further control valve (50) in Depending on the size of the negative pressure generated in the intake line (1) of the internal combustion engine opens and closes (Fig. 15).

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Steuerventil (60) mit der Drosselklappe (2) mechanisch gekoppelt ist, um nach Maßgabe deren Öffnungsgrades zu öffnen und zu schließen(Fig.9). -606. Control device according to claim 4, characterized in that the further control valve (60) is mechanically coupled to the throttle valve (2) in order to open according to the degree of opening thereof and close (Fig. 9). -60

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch:7. Control device according to one of claims 1 to 6, characterized by:

a) eine auf einen rDifferenzdruck ansprechende Einrichtung (10) zum Steuern der Arbeitsweise der Abgasreinigungsanlage,a) means responsive to a r differential pressure means (10) for controlling the operation of the exhaust gas purification system,

b) einen Unterdruckkanal (101) zum Zuleiten eines von der Ansaugleitung (1) der Brennkraftmaschine abgeleiteten Unterdruckes an eine Unterdruckkammer (15) der auf Differenzdruck ansprechenden Einrichtung, c) ein in dem Unterdruckkanal (101) angeordnetes Unterdrucksteuerventil (30) zum Steuern der Größe des der Unterdruckkammer (15) der auf Differenzdruck ansprechenden Einrichtung (10) zugeleiteten Unterdrucks.b) a vacuum duct (101) for feeding one of the intake line (1) of the internal combustion engine derived negative pressure to a negative pressure chamber (15) of the device responding to differential pressure, c) a vacuum control valve (30) arranged in the vacuum channel (101) for controlling the Size of the vacuum chamber (15) of the differential pressure-responsive device (10) supplied negative pressure.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck an einer Öffnung (5) abgeleitet wird, die in der Wand (4) der Ansaugleitung (1) an einer Stelle etwas oberhalb der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe (2) in der Nähe deren stromaufwärtigen freien Endes (3) ausgebildet ist.8. Control device according to claim 7, characterized in that the negative pressure at one Opening (5) is derived in the wall (4) of the Intake line (1) at a point slightly above the fully closed position of the throttle valve (2) is formed in the vicinity of the upstream free end (3).

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksteuerventil (30) den Unterdruckk?.nal (101) öffnet und schließt9. Control device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the vacuum control valve (30) the vacuum channel (101) opens and closes

10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß das Unterdrucksteuerventil (300) ein Paar von Unterdruckkanälen, denen zwei unterschiedliche Unterdrücke, die in der Ansaugleitung (1) der Brennkraftmaschine erzeugt werden, zugeführt sind, mit der Unterdruckkammer (15) der auf Differenzdruck ansprechenden Einrichtung (10) proportional verbindet (F ig. 12).10. Control device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the Vacuum control valve (300) a pair of vacuum channels, which two different negative pressures, which are generated in the intake line (1) of the internal combustion engine, are supplied with the The vacuum chamber (15) of the differential pressure responsive device (10) proportionally connects (Fig. 12).

11. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck an einer öffnung in der Ansaugleitung (1) stromab der Drosselklappe (2) abgeleitet wird.11. Control device according to one of the claims 7 to 10, characterized in that the negative pressure at an opening in the suction line (1) is derived downstream of the throttle valve (2).

12. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksteuerventil (30) eine mit dem Unterdruckkanal (101) in Verbindung stehende Entlüftungsöffnung (34) zum Atmosphärendruck hin öffnet und schließt.12. Control device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the vacuum control valve (30) a vent opening connected to the negative pressure channel (101) (34) opens and closes towards atmospheric pressure.

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art.The invention relates to a pneumatic control device as described in the preamble of claim I. mentioned Art.

Eine solche, aus der DE-OS 26 17 579 bekannte pneumatische Steuervorrichtung benutzt das Unterdrucksteuerventil als ein Abgasrückführungsventil, um je nach den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die Rückführung von Abgasen in die Ansaugleitung zu steuern. Mit Hilfe zweier weiterer Steuerventile, die jeweils von einem im Venturiabschnitt der Ansaugleitung herrschenden Unterdruck und dem in der Abgasrückführungsleitung stromauf des Abgasrückführungsventils herrschenden Druck gesteuert werden, ist über den ersten Kanal ein in der Nähe der Drosselklappe innerhalb der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine herrschender Unterdruck bzw. atmosphärischer Druck an die Unterdruckkammer des Unterdrucksteuerventils zu geben, oder aber die Unterdruckkammer über den zweiten Kanal mit der freien Atmosphäre zu verbinden. Durch diese Steuervorrichtung wird sichergestellt, daß beim Anlassen und im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine keine Abgasrückführung stattfindet. Im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine findet dagegen eine dosierte Rückführung von Abgasen statt, wobei das Unterdrucksteuerventil periodisch die Abgasrückführungsleitung öffnet und schließt, was nach Maßgabe des einen derSuch a pneumatic control device known from DE-OS 26 17 579 uses the vacuum control valve as an exhaust gas recirculation valve, depending on the operating conditions of the internal combustion engine to control the recirculation of exhaust gases into the intake line. With the help of two further control valves that in each case by a negative pressure prevailing in the venturi section of the suction line and that in the Exhaust gas recirculation line upstream of the exhaust gas recirculation valve can be controlled pressure prevailing is via the first channel in the vicinity of the throttle valve within the intake line of the internal combustion engine to give the prevailing negative pressure or atmospheric pressure to the negative pressure chamber of the negative pressure control valve, or the To connect the vacuum chamber to the free atmosphere via the second channel. Through this control device it is ensured that when starting and idling the internal combustion engine no Exhaust gas recirculation takes place. In the part-load operation of the internal combustion engine, on the other hand, there is a metered Recirculation of exhaust gases takes place, the vacuum control valve periodically opening the exhaust gas recirculation line opens and closes what according to one of the

zusätzlichen und von dem in der Abgasrückführungsleitung herrschenden Druck gesteuerten Steuerventile erfolgt. Bei Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine findet dagegen ebenfalls keine Abgasrückführung statt, da dann die Unterdruckkammer des Unterdrucksteuerventils über das andere weitere Steuerventil mit der freien Atmosphäre verbunden ist, um das als Abgasrückführungsventil wirkende Unterdrucksteuerventil zu schließen.additional control valves controlled by the pressure prevailing in the exhaust gas recirculation line he follows. When the internal combustion engine is operating at full load, on the other hand, there is likewise no exhaust gas recirculation, because then the vacuum chamber of the vacuum control valve via the other further control valve with the free atmosphere is connected to the vacuum control valve acting as an exhaust gas recirculation valve conclude.

Aus der DE-OS 23 65 341 ist eine Steuereinrichtung für die Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der der in der Ansaugleitung herrschende Unterdruck an eine von zwei Unterdruckkammern eines Abgasrückführungsventils gegeben wird, während die andere der Unterdruckkammern atmosphärischen Druck oder einen unterschiedlichen Unterdruck in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine, des Öffnungsgrades der Drosselklappe, des Ansaugunterdruckes, der Drehzahl u.dgl. erhält Zu diesem Zweck ist ein elektrisch gesteuertes Umschaltventil vorgesehen, das die eine der Unterdruckkammern entweder mit der freien Atmosphäre oder dem zweiten, in der Ansaugleitung herrschenden Unterdmck verbindet DE-OS 23 65 341 discloses a control device for exhaust gas recirculation in an internal combustion engine known, in which the prevailing vacuum in the suction line to one of two vacuum chambers an exhaust gas recirculation valve is given, while the other of the vacuum chambers is atmospheric Pressure or a different negative pressure depending on the temperature of the internal combustion engine, the degree of opening of the throttle valve, the suction negative pressure, the speed and the like For this purpose, an electrically controlled switch valve is provided, which is one of the vacuum chambers either with the free atmosphere or with the second sub-pressure prevailing in the suction line

Aus der DE-OS 23 51 721 ist der Aufbau eines Abgasrückführungsventils bekannt, das von dem am Venturiabschnitt der Ansaugleitung herrschenden Unterdruck gesteuert wird. Außerdem ist ein weiteres Abgasrückführungsventil vorgesehen, das nach Maßgabe des in der Abgasrückführungsleitung stromauf und stromab von dem ersten Abgasrückführungsventil herrschenden Druckunterschiedes gesteuert wird.From DE-OS 23 51 721 the structure of an exhaust gas recirculation valve is known, which is from the on Venturi section of the suction line prevailing negative pressure is controlled. Also is another Exhaust gas recirculation valve is provided, which is upstream and in accordance with the in the exhaust gas recirculation line downstream of the first exhaust gas recirculation valve prevailing pressure difference is controlled.

Aus der DE-OS 25 28 760 ist eine Abgasführungsanhge bekannt, bei der ein gerade oberhalb der Drosselklappe in der Ansaugleitung herrschender Unterdruck an eine von Unterdruckkammern gegeben wird, die durch zwei Membranen abgetrennt sind, während ein nach Maßgabe des Abgasdruckes gesteuerter weiterer Ansaugunterdruck sowie der am Venturiabschnitt herrschende Unterdruck an die andere Unterdruckkammer gegeben werden. Dadurch wird dieser an die andere Unterdruckkammer gegebene Unterdruck mit Hilfe eines Druckwandlers nach Maßgabe des Abgasdruckes und des Ansaugluftdurchsatzes in der Ansaugleitung gesteuert.From DE-OS 25 28 760 an exhaust gas guide is known in which a just above the Throttle valve in the suction line prevailing negative pressure given to one of negative pressure chambers which are separated by two membranes, while one is controlled according to the exhaust gas pressure further suction negative pressure as well as the negative pressure prevailing at the venturi section to the other Vacuum chamber are given. As a result, this is given to the other vacuum chamber Negative pressure with the help of a pressure transducer in accordance with the exhaust gas pressure and the intake air flow rate controlled in the suction line.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß bei einfacher Konstruktion und ohne Erfordernis von elektrischen Fühl- und Steuereinrichtungen die Abgasreinigungsanlage nach Maßgabe der jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine optimal zu steuern ist, indem die Übertragung von in der Ansiugleitung^auftr^tenden plötzlichen Druckänderungen zeitlich verzögert wird.The object of the invention is to provide a control device of the type mentioned in the preamble of claim 1 so to develop that with a simple construction and without the need for electrical sensing and control devices the exhaust gas purification system according to the respective operating states of the internal combustion engine can be optimally controlled by the transmission of sudden pressure changes occurring in the suction line is delayed in time.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruch:) angegebenen Mitteln gelöst.This object is achieved with the means specified in the characterizing part of patent claim :).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die ersten und zweiten Drosseleinrichtungen die über die ersten und zweiten Kanäle zugeleiteten Druckänderungen jeweils zeitlich verzögern, um damit den in der Unterdruckkammer herrschenden Unterdruck hinsichtlich seiner Größe in optimaler Weise einstellen zu können. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eignet sich dabei besonders zur Betätigung einer auf Differenzdruck ansprechenden Einrichtung z. B. zur Verstellung der Zündeinrichtung, eines Abgasrücklührungsventils, eines Sekundärluftventiis od. dgl., die bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen einer Brennkraftmaschine ihren Verbrennungsvorgang jeweils so beeinflussen sollen, daß eine minimale Menge an giftigen Schadstoffen in den Abgasen auftritt Dieses wird dadurch erreicht, daß die über die zwei Kanäle zugeleiteten unterschiedlichen Druckgrößen nach ihrer jeweiligen Drosselung an die Unterdruckkammer des Unterdrucksteuerventils gegeben wird, das seinerseits einer auf Differenzdruck ansprechenden Einrichtung atmosphärischen Druck oder einen Unterdruck bestimmter Größe zuführen kann. Selbst wenn bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung der eine der unterschiedlichen Drücke, die Unterdruckkammer des Unterdrucksteuerventils zugeführt werden, der atmosphärische Druck ist, gelangt dieser zuvor über dieThe device according to the invention is characterized in that the first and second throttle devices delay the pressure changes supplied via the first and second channels, in order to measure the negative pressure prevailing in the negative pressure chamber in terms of its size to be able to adjust in an optimal way. The control device according to the invention is particularly suitable here for actuating a device responsive to differential pressure z. B. to adjust the ignition device, an exhaust gas recirculation valve, a secondary air valve or the like, which under different operating conditions an internal combustion engine should influence their combustion process in such a way that a minimum Amount of toxic pollutants occurs in the exhaust gases This is achieved by having over the two Channels supplied to the vacuum chamber with different pressure values according to their respective throttling of the vacuum control valve is given, which in turn is a responsive to differential pressure Facility can supply atmospheric pressure or a negative pressure of a certain size. Even if in the case of the control device according to the invention, one of the different pressures, the vacuum chamber of the vacuum control valve are supplied, which is atmospheric pressure, this reaches beforehand via the

is dem jeweiligen Kanal zugeordnete Drosseleinrichtung, wodurch wiederum die angestrebte zeitliche Verzögerung der Druckübertragung an die Unterdruckkammer sichergestellt ist Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ermöglicht daher eine sehr feinfühlige und optimale Steuerung einer Abgasreinigungsanlage oder das Erfordernis von elektrischen Fühleinrichtungen für unterschiedliche Betriebsparame' -..r der Brennkraftmaschine und diesen zugeordnete entsprechende elektrische Steuereinrichtungen.is the throttle device assigned to the respective channel, which in turn results in the desired time delay in the transmission of pressure to the vacuum chamber The control device according to the invention therefore enables a very sensitive and optimal control of an exhaust gas cleaning system or the need for electrical sensing devices for different operating parameters - .. r of the internal combustion engine and corresponding electrical control devices associated therewith.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Refinements of the invention are given in the subclaims.

A^sführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigtA ^ sführungsbeispiele the invention are based on the drawing explained in detail shows

F i g. 1 eine Schnittansicht durch eine pneumatische Steuervorrichtung gemäß eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung,F i g. 1 shows a sectional view through a pneumatic control device according to a first preferred one Embodiment of the invention,

Fig.2 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist, wobei der negative Ansaugdruck an einer Bohrung 5 und die Drosselklappenstellung als Parameter angegeben sind,Fig.2 is a diagram in which the performance of the Internal combustion engine is plotted against the speed, the negative intake pressure at a bore 5 and the throttle position are given as parameters,

F i g. 3 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist, wobei der negative Ansaugdruck an einer Bohrung 6 in der Ansaugleitung als Parameter angegeben is!,F i g. 3 is a diagram in which the power of the internal combustion engine is plotted against the speed, where the negative suction pressure at a hole 6 in the suction line is given as a parameter!

Fig.4 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist, .vobei der in einer Kammer 42 des ersten Ausführungsbeispiels herrschende negative Druck als Parameter angegeben ist,Fig. 4 is a diagram in which the performance of the Internal combustion engine is plotted against the speed, .vobei the negative pressure prevailing in a chamber 42 of the first embodiment as a parameter is specified,

F i g. 5 eine Schnittansicht durch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel,F i g. 5 is a sectional view through a second preferred embodiment,

Fig.6 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist und anhand welchem die Funktionsweise der pneumatischen Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt wird,6 is a diagram in which the performance of the Internal combustion engine is plotted against the speed and on the basis of which the functioning of the pneumatic Control device of the second embodiment is shown,

F i g. 7 eine Schnittansicht durch ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel,F i g. 7 a sectional view through a third preferred embodiment,

Fig.8 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist. und anhand weichem die Funktionsweise des dritten Ausführungsbeispiels gezeigt wird,8 shows a diagram in which the power of the internal combustion engine is plotted against the speed. and on the basis of which the functioning of the third exemplary embodiment is shown,

Fig.9 und 10Schnittansichten durch ein viertes bzw. ein fünftes Ausführungsbeispiel,9 and 10 sectional views through a fourth or a fifth embodiment,

F i g. 11 ein Diagramm, in welchem die Leistung der Brennkraftmaschine über der Drehzahl aufgetragen ist und anhand welchem die Funktionsweise des fünften Ausführungsbeispiels gezeigt wird,F i g. 11 is a diagram in which the power of the internal combustion engine is plotted against the speed and on the basis of which the functioning of the fifth exemplary embodiment is shown,

Fi g. 12 und 13 Schnittansichten durch abgewandelte unterdruckgeste'ierte Ventile undFi g. 12 and 13 sectional views through modified ones vacuum controlled valves and

Fig. 14 und 15 Schnittansichten durch ein sechstes bzw. siebtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel.14 and 15 are sectional views through a sixth or seventh preferred embodiment.

Die Fig. 1 zeigt eine pneumatische Steuervorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche an eine Brennkraftmaschine angeschlossen ist, die eine Kraftstoff-Luft-Gemischansauglcitung 1 aufweist, welche mit den nicht dargestellten Zylindereinlässen in Verbindung steht, sowie eine Drosselklappe 2, die mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden ist. Die pneumatische Steuervorrichtung besitzt einen auf Differenzdruck ansprechenden Unterdruckregler 10 für den Zündverteiler 11, ein Unterdruckventil 30 und eine Drosseleinrichtung 40.Fig. 1 shows a pneumatic control device according to a first preferred embodiment of the invention, which is connected to an internal combustion engine, which has a fuel-air mixture intake 1, which is connected to the cylinder inlets, not shown, as well as a Throttle valve 2, which is connected to an accelerator pedal, not shown. The pneumatic control device has a negative pressure regulator 10 for the ignition distributor 11, which is responsive to differential pressure Vacuum valve 30 and a throttle device 40.

Der bei diesem Ausführungsbeispiel für den Zündverteiler Il vorgesehene Unterdruckregler 10 ist ein Doppelmembranregler mit einer Membran 13 zur Vorverstellung und einer Membran 14 zur Rücknahme des Zündzeitpunktes, welche in einem Membrangehäuse 12 angeordnet sind, so daß das Gehäuse in drei Kammern unterteilt wird, nämlich eine VorverstellfP.ernbränksmrner 15. f*inp Rürknahmpmpmhrankammer 16 und eine Membrankammer 17. die zwischen den beiden Kammern 15 und 16 angeordnet ist. Die Vorverstellmembrankammer 15 steht über einen Unterdruckkanal 101 mit einer Bohrung 5 in Verbindung, die in der Ansaugleitungswandung 4 etwa oberhalb der Schließstellung der Drosselklappe im Bereich des freien F.ndes 3 der Drosselklappe auf der stromaufgelegenen Seite angeordnet ist. Die Rücknahmemembrankammer 16 steht mit einer nicht dargestellten Ansaugleitung in Verbindung, während die mittlere Membrankammer 17 zur Atmosphäre geöffnet ist. In der Mitte der Membran zur Vorverstellung ist eine Stange 18 zur Verstellung des Zündzeitpunktes befestigt, und eine in der Vorverstellmembrankammer 15 angeordnete Feder 19 drückt die Membran 13 in Richtung auf die Kammer 16. F-ine weitere in der Kammer 16 angeordnete Feder 20 drückt die Membran 14 in Richtung auf die Kammer 15. An der Membran zur Vorverstellung 13 ist ein Anschlag 21 befestigt, während an der Membran zur Rücknahme 14 ein weiterer Anschlag 22 befestigt ist, der gegen den Anschlag 21 anliegt. An der Membran 14 ist eine ringförmige Kappe 25 befestigt, welche in eine an der Mantelfläche einer Zylinderbüchse 23 angeordnete Ringnut 24 eingreift, wobei die Zylinderbüchse 23 in der Mitte in die Kammer 16 hineinragt.The vacuum regulator 10 provided for the ignition distributor II in this exemplary embodiment is a Double diaphragm regulator with a diaphragm 13 for advance adjustment and a diaphragm 14 for withdrawal of the ignition point, which are arranged in a diaphragm housing 12, so that the housing in three Chambers is divided, namely a VorverstellfP.ernbränksmrner 15. F * inp recruitment chamber 16 and a membrane chamber 17, which is arranged between the two chambers 15 and 16. the Vorverstellmembrankkammer 15 is via a vacuum channel 101 with a bore 5 in connection, which in the intake pipe wall 4 approximately above the closed position of the throttle valve in the area of the free F.ndes 3 of the throttle on the upstream Side is arranged. The withdrawal membrane chamber 16 is in a suction line, not shown Connection, while the middle membrane chamber 17 is open to the atmosphere. In the middle of the membrane to advance a rod 18 for adjusting the ignition timing is attached, and one in the The spring 19 arranged in the advance diaphragm chamber 15 presses the diaphragm 13 in the direction of the chamber 16. Another spring 20 arranged in the chamber 16 presses the membrane 14 in the direction of the chamber 15. A stop 21 is attached to the forward adjustment membrane 13, while the retraction membrane is attached to the membrane 14 a further stop 22 is attached, which rests against the stop 21. On the membrane 14 is a annular cap 25 attached, which in one of the Outer surface of a cylinder liner 23 arranged annular groove 24 engages, the cylinder liner 23 in the Center protrudes into the chamber 16.

Wenn ein stromab von der Drosselklappe 2 in der Ansaugleitung herrschender negativer Druck in die Rücknahmemembrankammer 16 eingeleitet wird, dann wird die Membran in Richtung der Kammer 16 entgegen der Kraft der Feder 20 angezogen, und der Anschlag 22 bewegt sich zur Kammer 16. wobei seine Bewegung durch die Breite der Ringnut 24 begrenzt wird. Wenn andererseits ein in der Bohrung 5 herrschender Unterdruck in die Vorverstellmembrankammer 15 geleitet wird, dann wird die Membran zur VorversteMung 13 entgegen der Kraft der Feder 19 in richtung zur Kammer 15 bewegt und in einer Gleichgewichtsstellung gehalten.When a negative pressure prevailing in the suction line downstream of the throttle valve 2 is introduced into the withdrawal diaphragm chamber 16, the diaphragm is drawn in the direction of the chamber 16 against the force of the spring 20, and the stop 22 moves to the chamber 16. Its movement the width of the annular groove 24 is limited by h. If, on the other hand, a negative pressure prevailing in the bore 5 is passed into the pre-adjustment membrane chamber 15, the membrane for pre-adjustment 13 is moved against the force of the spring 19 in the direction of the chamber 15 and held in an equilibrium position.

Wenn infolgedessen in der Kammer 15 Atmosphärendruck oder ein geringfügiger Unterdruck herrscht, dann wird die Membran in einer solchen Stellung gehalten, in welcher der Anschlag 21 gegen den Anschlag 22 anliegt, so daß der Zündzeitpunkt zurückgenommen ist während, wenn in der Kammer 15 ein großer Unterdruck herrscht, der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Größe dieses Unterdruckes vorverstellt ist.As a result, if there is atmospheric pressure or a slight negative pressure in the chamber 15, then the membrane is held in such a position in which the stop 21 rests against the stop 22, so that the ignition point is withdrawn during when in the chamber 15 a large There is negative pressure, the ignition point is advanced depending on the size of this negative pressure.

Das ünterdruckventii 30 weist ein Ventilgehäuse 31 auf. an weiches der Unterdruckkanal 101 angeschlossen ist. sowie einen Ventilköroer 3Z der eine Druckentlastungsbohrung 34 des Ventilgehäuses 31 öffnet und schließt, und schließlich eine Membran 36, welche das Ventilgehäuse in eine erste Kammer 37 und eine zweite Kammer 38 unterteilt. Der Ventilkörper 32 ist über ι einen Schaft 35 mit der Mitte der Membran 36 verbunden. Die erste Kammer 37 ist an einen Luftkanal 102 angeschlossen, während die zweite Kammer 38 über eine Öffnung 39' mit der Atmosphäre verbunden ist. Eine in der ersten Kammer 37 angeordnete Feder ίο drückt die Membran 36 zur zweiten Kammer 38.The vacuum valve 30 has a valve housing 31 on. to which the vacuum channel 101 is connected. as well as a valve body 3Z of a pressure relief hole 34 of the valve housing 31 opens and closes, and finally a membrane 36, which the Valve housing divided into a first chamber 37 and a second chamber 38. The valve body 32 is over A shaft 35 is connected to the center of the membrane 36. The first chamber 37 is connected to an air duct 102, while the second chamber 38 is connected to the atmosphere via an opening 39 '. A spring ίο arranged in the first chamber 37 presses the membrane 36 towards the second chamber 38.

Wenn in der ersten Kammer 37 atmosphärischer Druck oder ein geringfügiger Unterdruck herrscht, dann wird die Membran 36 durch die Feder 39 in der unteren Stellung gehalten, so daß der Ventilkörper 32 seine ti Öffnungsstellung einnimmt und in dem Unterdruckkanal 101 Atmosphärendurck herrscht, während, wenn in der ersten Kammer 37 ein Unterdruck herrscht, der ein bestimmtes Druckniveau überschreitet, die Membran 36 entgegen der Kraft der Feder nach oben bewegt wird. » umden Venilkörper 32 in seine Schließstellung zu bewegen.If there is atmospheric pressure or a slight negative pressure in the first chamber 37, then the membrane 36 is held by the spring 39 in the lower position, so that the valve body 32 is its ti assumes the open position and in the vacuum channel 101 atmospheric pressure prevails, while, when there is a negative pressure in the first chamber 37, the Exceeds a certain pressure level, the membrane 36 is moved upwards against the force of the spring. »To close the valve body 32 in its closed position move.

Die Drosseleinrichtung 40 besitzt ein Gehäuse 41, eine L.uftkammer 42. welche über den Luftkanal 102 an die erste Kammer 37 des Unterdruckventils 30 2ϊ angeschlossen ist, sowie zwei Bohrungen 43 und 44. welche mit der Luftkammer 42 in Verbindung stehen. Das andere Ende der Bohrung 43 ist über einen Luftkar-Λΐ 103 mit einer Bohrung 6 verbunden, die etwas über der Bohrung 5 angeordnet ist, während das andere w Ende der Bohrung 44 über einen Luftkanal 104 mit der Ansaugleitung 1 an einer gerade unter dem freien Ende der Drosselklappe stromab gelegenen Stelle verbunden ist.The throttle device 40 has a housing 41, an air chamber 42, which is connected via the air duct 102 the first chamber 37 of the vacuum valve 30 2ϊ is connected, as well as two bores 43 and 44. which are in communication with the air chamber 42. The other end of the bore 43 is about a Luftkar-Λΐ 103 connected to a hole 6 that something is arranged above the bore 5, while the other w end of the bore 44 via an air duct 104 with the Intake line 1 connected at a point just below the free end of the throttle valve downstream is.

In jeder Bohrung 43 und 44 sind eine poröse « Sintermetallscheibe 45, zwei scheibenartige Filter 46, die auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 45 angeordnet sind, und O-Ringe 47 angeordnet, welche auf dem Umfang der Filter 46 sitzen, um den Zwischenraum zwischen der Scheibe 45 und der ■"> Innenwandung des Gehäuses 41 abzudichten und um die Scheibe 45 federnd abzustützen. Die Scheiben 45 können aus porösem keramischen Material oder Kunstharz anstatt aus einer porösen Sintermetallegierung bestehen, und die Bohrungen 43 und 44 können *5 Rohrbohrungen sein. Die Drosselwiderstände dieser Bohrungen sollen experimentell ermittelt werden, damit die nachfolgend beschriebene Funktion erzielt wird.In each bore 43 and 44 are a porous sintered metal disk 45, two disk-like filters 46, which are arranged on opposite sides of the disc 45, and O-rings 47 arranged which sit on the periphery of the filter 46 to the space between the disc 45 and the ■ "> to seal the inner wall of the housing 41 and around the Support disk 45 resiliently. The discs 45 can be made of porous ceramic material or Synthetic resin instead of a porous sintered metal alloy, and the bores 43 and 44 can * 5 pipe holes. The inductor resistances of this Bores should be determined experimentally so that the function described below is achieved.

Wenn die Brennkraftmaschine läuft, dann wird in der Ansaugleitung 1 ein Unterdruck erzeugt, dessen Größe in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und den Lastzuständen sowie von der Stellung der Drosselklappe 2 abhängt.When the internal combustion engine is running, a negative pressure is generated in the intake line 1, its size depending on the engine speed and the load conditions as well as the position of the throttle valve 2 depends.

Die in den Bobrungen 5 und 6 und in der Ansaugleitung herrschenden Unterdrücke sind in den Diagrammen gemäß der F i g. 2 und 3 dargestellt, in weichen die Motorleistung (PS) über der Motordrehzahl (U/min) aufgetragen ist In diesen Figuren zeigt die ausgezogene Linie A die Ausgangsleistung an, wenn die Drosselklappe ganz geöffnet ist, während die ausgezogene Linie B die Leistung angibt, wenn der Motor im Leerlauf läuft Wenn man die Winkelstellungen der Drosselklappe von der vollständigen Schließstellung bis zur Öffnungsstellung betrachtet dann ist zu erkennen, daß der Drosselklappenöffnungswinkel im Leerlaufzustand 10s beträgt, wobei die Bohrung 5 an einer Stelle der Wandung angeordnet ist die einem Drosselklappenöffnungswinkel von 13° entspricht während die Bohrung 6 an einer Stelle der Wandung angeordnet istThe negative pressures prevailing in the bores 5 and 6 and in the intake line are shown in the diagrams according to FIG. 2 and 3, in which the engine power (HP) is plotted against the engine speed (rpm) In these figures, the solid line A indicates the output power when the throttle valve is fully open, while the solid line B indicates the power, When the engine is idling If you look at the angular positions of the throttle valve from the fully closed position to the open position, you can see that the throttle valve opening angle in the idling state is 10 s , with the bore 5 being arranged at a point in the wall that has a throttle valve opening angle of 13 ° corresponds to while the bore 6 is arranged at one point on the wall

die einem Drossekllappenöffnungswinkel von 20 entspricht.with a throttle valve opening angle of 20 is equivalent to.

In der I- ig. 2 bedeuten die strichpunktierten Linien Linien gleichen Unterdrucks in der Bohrung 5, während die gestrichelten Linien Linien gleicher Drosselklappenöffnungswinkcl entsprechen. In der F i g. Ά bedeuten die strichpunktierten Linien Linien gleichen Unterdrucks in der Bohrung 6. während die gestrichelten Linien Linien gieren Unterdrucks in der Ansaugleitung entsprechen.In the I- ig. 2, the dash-dotted lines indicate lines of the same negative pressure in the bore 5, while the dashed lines correspond to lines of the same throttle valve opening angle. In FIG. Ά the dash-dotted lines mean the same negative pressure in the bore 6. while the dashed lines correspond to the yaw negative pressure in the suction line.

Die Luftkammer 42 ist mit dem in dem Anschluß 6 herrschenden Unterdruck über den Luftkanal 103 und die Bohrung 43 beaufschlagt sowie mit dem in dem Luftkanal 104 und der Bohrung 44 herrschenden Unterdruck. Dieses Unterdruckgemisch der Luftkammer 42 ändert sich mit den Drosseln iderstiindcn der Bohrungen 43 und 44. Bei diesem Ausführurigsbeispiel sind die Drosselwiderslände derart gewählt, daß die in der I-ig. 4 gezeigten Untcrdruck\ erlaufe er/iclt werden Außerdem sind die Drosselwiderstande der Bohrungen genügend groß gewählt, daß die Übertragung des Unterdrucks in die Kammer 42 in einer Zeitperiode von einigen Sekunden bis einigen Minuten stattfindet, selbst wenn sich tier in dem Anschluß 6 oder der Ansaugleitung herrschende Unterdruck schnell ändern sollte.The air chamber 42 is with the prevailing negative pressure in the connection 6 via the air duct 103 and the bore 43 acts as well as the one prevailing in the air duct 104 and the bore 44 Negative pressure. This negative pressure mixture of the air chamber 42 changes with the throttles iderstiindcn Bores 43 and 44. In this embodiment the throttle resistors are chosen in such a way that the I-ig. 4 can be run In addition, the throttle resistances of the bores are chosen to be sufficiently large that the transmission of the negative pressure in the chamber 42 in a time period of a few seconds to a few minutes takes place even if there is tier in the terminal 6 or the vacuum prevailing in the suction line should change quickly.

Wenn man annimmt, daß die Kraft der Keder 39 derart gewählt ist. daß der Ventilkörper 32 in seine Öffnungsstellung bewegt wird, wenn der Unterdruck von weniger als 90 mm Hg in der Kammer 37 herrscht, und schließt, wenn ein Unterdruck von mehr als 90 nimllg in der Kammer 37 herrscht, dann wird die Drckentlastungsbohrung 34 in dem schraffierten Bereich rechts von der Linie -90 nimllg gemäß F i g. 4 geschlossen und im Bereich links von diese Linie geöffnet. Der die Vorverstellmcmbrankammer 15 beaufschlagende Unterdruck wird also während der häufig vorkommenden unteren Drch/ahl/uständc dadurch verringert, daß einem atmosphärischen Druck oder einem Unterdruck Luft durch die Druckentladungsbohrung 34 zugeführt wird, so der Zündzeitpunkt zurückgenommen wird und dadurch die Produktion von schädlichen NOx-Bestandteilen verringert wird. Andererseits ist die Druckentlastungsbohrune 34 während dauernden Fahrzuständen mit hohen Drehzahlen (über 2000 U/min) geschlossen, und der die Kammer 15 beaufschlagende Druck wird nicht verringert, so daß der Zündzeitpunkt vorverstellt ist. was zur Folge hat. daß ein Überhitzen oder Flammen im Abgassystem verhindert werden und eine verbesserte Ausgangsleistung sowie eine Verringerung des Kraftstoffverbraucheserzielt werden.Assuming that the strength of the welt 39 is chosen in this way. that the valve body 32 is moved into its open position when the negative pressure of less than 90 mm Hg prevails in the chamber 37, and closes when a negative pressure of more than 90 nimllg prevails in chamber 37, then the Pressure relief bore 34 in the hatched Area to the right of the line -90 in accordance with FIG. 4th closed and opened in the area to the left of this line. The presetting chamber 15 The negative pressure applied is thus during the frequently occurring lower pressure / ahl / uständc reduces that an atmospheric pressure or a negative pressure air through the pressure discharge hole 34 is supplied, so the ignition timing is withdrawn and thereby the production of harmful NOx components is reduced. on the other hand is the pressure relief bore 34 during continuous driving conditions at high speeds (over 2000 rpm) closed, and the pressure acting on the chamber 15 is not reduced, so that the Ignition timing is advanced. which entails. that overheating or flames in the exhaust system can be prevented and an improved output and a reduction in fuel consumption can be achieved will.

Während der Beschleunigung, bei welcher die NOx-Bestandteilproduktion vergrößert wird, wird trotz der Öffnung der Drosselklappe 2 und damit der Verstärkung des in der Bohrung 6 herrschenden Unterdruckes dieser Druck durch die Bohrung 43 verzögert zu der Kammer 42 weitergeleitet, so daß der Zündzeitpunkt über eine gewisse Zeitspanne zurückgenommen bleibt, nachdem die Brennkraftmaschine beschleunigt ist. wodurch die Produktion von schädlichen Abgasbestandteilen auf einem Minimum gehalten wird. Dies ist besonders bei Stadtfahrten erwünscht.During the acceleration at which the NOx constituent production is increased, becomes despite the opening of the throttle valve 2 and thus the reinforcement of the prevailing in the bore 6 Negative pressure of this pressure delayed through the bore 43 forwarded to the chamber 42, so that the Ignition time remains withdrawn over a certain period of time after the internal combustion engine is accelerated. thus keeping the production of harmful exhaust gas components to a minimum will. This is particularly desirable when driving around town.

Da außerdem die Anzahl der Öffnungs- und Schließbewegungen des Unterdruckventiles 30 infolge der Drosselwiderstände der Bohrungen 43 und 44 verringert wird selbst wenn die Brennkraftmaschine häufig beschleunigt oder verzögert wird, ändert sich der Zündzeitpunkt nicht schnell, so daß Störungen im »Fahrverhalten« des Kraftfahrzeuges auf einem Minimum gehalten werden.In addition, since the number of opening and closing movements of the vacuum valve 30 as a result the throttle resistances of the bores 43 and 44 is reduced even when the internal combustion engine is often accelerated or decelerated, the changes Ignition time not fast, so that disturbances in the "driving behavior" of the motor vehicle are kept to a minimum being held.

In der F i g. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel tier F.rfindung dargestellt, bei welchem ein Luftkanal 105 anstelle des Luftkanals 103 vorgesehen ist. dessen eines Lnde an die Bohrung 43 angeschlossen ist. während d:i< andere F.ndc mit einer Bohrung 8 verbunden ist. die sich in der Wandung der Ansaugleitung an einer etwas unter der vollen Schließstellung der Drosselklappe im Bereich des stromab gelegenen Fndcs 7 der Drosselklappe angeordneten Stelle befindet. Außerdem ist anstelle des Ventilkörpers 32 ein Ventilkörper 32' vorgesehen, welcher da/u dient, die Druckcntlasiiingsbohning 34 /ti schließen, wenn in der Kammer 37 ein Atmosphärendruck oder ein Unterdruck herrscht (der bei diesem Ausführungsbeispiel unter 300 mmllg liegt), bzw. die Druckenllastungsbohrung 34 /ti öffnen, wenn in der Kammer 37 ein I Interdruck herrscht, der größer als H)O mmllg ist. Wenn /. B. angenommen wird, daß sich die Bohrung 8 an einer Stelle befindet, die einem Drosselklappenöffnungswinkel von 25 entspricht, dann nimmt der in der Bohrung herrschende Unterdruck im wesentlichen umgekehrt proportional /ur Zunahme der Drosselklappenöffnung ab und entspricht dem Atmosphärendruck, wenn der Drosselklappenöffnungswinkel 25" überschreitet. Während kleiner l.astzuständc. die häufig im Stadtbetrieb auftreten und durch den schraffierten Bereich unterhalb der Linie C in dem Leistungs-Diehzahldiagramm gemäß F i g. 6 angegeben sind, übersteigt der Unterdruck bei diesem Ausführungsbeispiel in der Kammer 42 300 nimllg. wodurch der Ventilkörper 32' in die Öffnungsstcllun« bewegt wird, damit der Zündzeitpunkt zurückgenommen wird. Während hoher Lastzustände oberhalb der ausgezogenen Linie C gemäß F i g. 6 ist in der in der Kammer 42 herrschende Unterdruck kleiner als 300 mmllg. so daß sich der Ventilkörper 32' in der Schließstellung befindet und der Zündzeitpunkt vorverstellt ist. Auf diese Weise wird der Zündzeitpunkt während niedriger Last/uständc der Brennkraftmaschine, bei welchem die Drossel klappcnöffnung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. zurückgenommen, damit die Produktion von schäd,-chen Fmissionen verringert wird, während im Bereich hoher Lastzustände, bei welchen die Drosselklappenöffnung den vorbestimmten Wert überschreitet, der Zündzeitpunkt vorverstellt wird, um eine Überhitzung zu vermeiden, die Leistung der Brennkraftmaschine zu steigern und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Außerdem wird während der Beschleunigung, bei welcher die NOx-Produnktion erhöht wird, das Ansprechen des Unterdruckventils 30 mittels der Bohrung 43 verzögert, so daß der Zündzeitpunkt für ;ine gewisse Zeitspanne zurückgenommen bleibt, nachdem die Brennkraftmaschine im Hochlastbetrieb oberhalb der ausgezogenen Linie gemäß Fig. 6 läuft, und damit die NOx-Produktion verringert wird. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, dann wird die Weiterleitung des Unterdrucks durch die Luftkanäle tO4 und 105 zu den Kammern 42 und 37 verzögert, so daß die Druckentlastungsbohrung 34 für eine gewisse Zeitspanne geschlossen bleibt, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet worden ist. Dadurch wird der Zündzeitpunkt vorverstellt. so daß das Starten und das Aufwärmen der Brennkraftmaschine verbessert werden. In FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of the invention, in which an air duct 105 is provided instead of the air duct 103. one of which is connected to the bore 43. while d: i <other F.ndc is connected to a bore 8. which is located in the wall of the intake line at a point slightly below the fully closed position of the throttle valve in the area of the downstream Fndc 7 of the throttle valve. In addition, instead of the valve body 32, a valve body 32 'is provided which serves to close the Druckcntlasiiingsbohning 34 / ti when there is an atmospheric pressure or a negative pressure in the chamber 37 (which in this embodiment is below 300 mmllg), or the Open pressure relief bore 34 / ti when there is an I interpressure in chamber 37 which is greater than H) O mmllg. If /. If, for example, it is assumed that the bore 8 is located at a point which corresponds to a throttle valve opening angle of 25, then the negative pressure prevailing in the bore decreases essentially inversely proportional to the increase in the throttle valve opening and corresponds to atmospheric pressure when the throttle valve opening angle is 25 " While small load states that often occur in city operation and are indicated by the hatched area below the line C in the power / speed diagram according to FIG the valve body 32 'is moved into the opening position so that the ignition point is withdrawn. During high load conditions above the solid line C in FIG 32 'is in the closed position and the ignition point is advanced in this way, the ignition timing becomes during low engine load conditions in which the throttle opening is smaller than a predetermined value. withdrawn so that the production of harmful emissions is reduced, while in the area of high load conditions, in which the throttle valve opening exceeds the predetermined value, the ignition timing is advanced to avoid overheating, to increase the performance of the internal combustion engine and to increase fuel consumption to reduce. In addition, during the acceleration, in which the NOx produnction is increased, the response of the vacuum valve 30 is delayed by means of the bore 43, so that the ignition point remains reduced for a certain period of time after the internal combustion engine is in high load operation above the solid line according to FIG. 6 is running, thereby reducing NOx production. When the internal combustion engine is started, the transmission of the negative pressure through the air ducts tO4 and 105 to the chambers 42 and 37 is delayed so that the pressure relief bore 34 remains closed for a certain period of time after the internal combustion engine has been started. This advances the ignition timing. so that the starting and warming up of the internal combustion engine can be improved.

Die F i g. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiei der Erfindung bei welchem der Luftkanal 105 des zwpitpn Ausführungsbeispiels durch eine Druckentlastungsboh-The F i g. 7 shows a third embodiment of the invention in which the air duct 105 of the zwpitpn Embodiment by a pressure relief drilling

rung 107 eiset/l ist, über welche die Bohrung 41 mil tier Atmosphäre verbindbar ist. und es isl ein Ventil 50 vorgesehen, mit welchem die Druckenilastungsbohrung 107 geöffnet oder geschlossen wird, sowie ein Luftkanal 106, über welchen das Ventil 50 mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Letzteres weist einen Ventilkörper 51 auf, mit welchem die Druckenllastiingsbohrung 107 geöffnet und verschlossen werden kann, und in einem Ventilgehäuse 52 ist eine Membran 54 angeordnet, welche das Ventilgehäuse in zwei Kammern 55 und 56 unterteilt. Der Veniilkörper 51 ist mittels eines Schaftes 13 in der Membran 54 befestigt. Die Kammer "55 steht über den Luftkanal 106 mit der Bohrung 6 in Verbindung, und die Kammer 56 steht über eine Bohrung 57 mit der Atmosphäre in Verbindung. Line in der Kammer 55 angeordnete Feder 58 drückt die Membran 54 in eine Richtung, in welcher der Veniilkörper 51 in seine Schließstellung bewegt wird.tion 107 Eiset / l, over which the bore 41 is mil tier Atmosphere is connectable. and a valve 50 is provided with which the pressure load bore 107 is opened or closed, as well as an air duct 106, via which the valve 50 can be subjected to negative pressure. The latter has a valve body 51, with which the printing elastic bore 107 can be opened and closed, and a membrane 54 is arranged in a valve housing 52, which divides the valve housing into two chambers 55 and 56. The valve body 51 is by means of a shaft 13 fastened in the membrane 54. Chamber "55 is up Via the air duct 106 with the bore 6 in communication, and the chamber 56 is via a Hole 57 in communication with the atmosphere. Line arranged in the chamber 55 spring 58 presses the Diaphragm 54 in a direction in which the valve body 51 is moved into its closed position.

Wenn man annimmt, daß die Kraft der Feder 39 (ierart bemessen ist, ei a IJ das ijntcrdruckventü iu den Öffnungs/ustand und .Schließzustand bei einem Unterdruck von 300 mniHg in der Kammer 37 ändert, und dall die Kraft der leder 58 derart bemessen ist. daß der Öffnungs/ustand und der Schließ/ustand des Ventils 50 bei einem in der Kammer 55 herrschenden Unterdruck von 90 mmHg geändert wird, dann wird der in die Kammern 42 und 17 eingeleitete Unterdrück genauso groß wie der über den Luftkanal 104 zugeleitete und in der Ansaugleitung herrschende Unterdruck, wenn der in der Bohrung 6 herrschende Unterdruck kleiner als 90 mmHg ist. bei welchem die Druckentlastungsbohrung 107 geschlossen ist. Umgekehrt entsprechen die in den Kammern 42 und 37 herrschende Drücke der Summe air, dem in der Ansaugleitung herrschenden und über den Luftkanal 104 zugeführten Unterdruck und dem durch die Druckentlastungsbohrung 107 /ugeführien Atmosphärendruck, wenn der am Anschluß 6 herrschende Unterdrück größer als 90 mmHg ist. bei welchem die Druckentlasungsbohrung 107 geöffnet ist. Die Fig. 8 zeigt den Öffnungs- und Schließbereich des Unterdruckventils in Abhängigkeit von dem Unlerdruckverlauf in der Ansaugleitung und dem in der Bohrung 6 herrschenden Unterdruck wie in F i g. 3. d. h.. daß das Unterdruckveniil 30 in dem schraffierten Bereich zwischen den Linien D und Böffnet und in dem Bereich zwischen den Linien A und Z?schließt.If one assumes that the force of the spring 39 is dimensioned like this, the ijntcrdruckventü changes the opening and closing condition at a vacuum of 300 mniHg in the chamber 37, and that the force of the leather 58 is dimensioned in this way That the opening / closing / closing state of the valve 50 is changed at a negative pressure of 90 mmHg prevailing in the chamber 55, then the negative pressure introduced into the chambers 42 and 17 becomes the same as that introduced via the air duct 104 and into negative pressure prevailing in the intake line when the underpressure prevailing in the bore 6 is less than 90 mmHg, at which the pressure relief bore 107 is closed Air duct 104 supplied negative pressure and the atmospheric pressure through the pressure relief bore 107 / ugeguienien if the negative pressure prevailing at connection 6 is greater than 90 mmHg. in which the pressure relief hole 107 is open. FIG. 8 shows the opening and closing range of the vacuum valve as a function of the negative pressure curve in the intake line and the negative pressure prevailing in the bore 6, as in FIG. 3. ie. that the vacuum valve 30 opens in the hatched area between the lines D and B and closes in the area between the lines A and Z?

In der F i g. 8 bezeichnet die gestrichelte Linie eine Isobare von 300 mmHg des in der Ansaugleitung herrschenden Unterdruckes. während die strichpunktierte Linie eine Isobare von 100 mmHg des in der Bohrung 6 herrschenden Unterdruckes bezeichnet. Der Öffnungs- und Schließbereich des Unterdruckventils 30 des dritten Ausführungsbeispiels kann gleich demjenigen des Unterdruckventils 30 des zweiten Ausführungsbeispiels gemacht werden, wenn die Federkräfte der Federn der entsprechenden Membraneinrichtung in geeigneter Weise eingestellt werden.In FIG. 8, the broken line denotes a Isobars of 300 mmHg of the negative pressure prevailing in the suction line. while the dash-dotted line Line denotes an isobar of 100 mmHg of the negative pressure prevailing in the bore 6. Of the Opening and closing areas of the negative pressure valve 30 of the third embodiment may be the same as that of the vacuum valve 30 of the second embodiment can be made when the spring forces of the Springs of the corresponding membrane device can be adjusted in a suitable manner.

Die F i g. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Steuerventil 60 mechanisch die Öffnungsstellung der Drosselklappe 2 erfaßt, um dadurch direkt die Druckentlastungsbohrung 107 zu öffnen oder zu schließen. Auf der Welle 9 der Drosselklappe 2 ist ein Hebe! 61 befestigt, der mit einem auf der Welle drehbar gelagerten Hebel 62 im ξϊη§πΓί steht, wobei der Hebel 62 mittels einer Spiralfeder 63 in Richtung des Pfeiles X belastet wird. Ein Ventilkörper 64, der mittels einer Feder 66 in seine Öffnungsstellung bewegt wird, verschließt die Druckentlastungsbohrung 107. Das EndeThe F i g. 9 shows a fourth exemplary embodiment in which a control valve 60 mechanically detects the opening position of the throttle valve 2 in order to thereby open or close the pressure relief bore 107 directly. There is a lift on the shaft 9 of the throttle valve 2! 61 attached, which is in ξϊη§πΓί with a lever 62 rotatably mounted on the shaft, the lever 62 being loaded in the direction of arrow X by means of a spiral spring 63. A valve body 64, which is moved into its open position by means of a spring 66, closes the pressure relief bore 107. The end

eines an dem Veniilkörper 64 befestigten Schaftes 65 liegt gegen den Hebel 62 an. Am LmIe des Hebels 61 befindet sich eine Finstellschraube 67. die mit ihrer Spitze gegen den Hebel 62 anliegt, wenn die Drosselklappe 2 um einen bestimmten Winkel geöffnet ist. danach wird der Hebel 62 bei einem weiteren Öffnen der Drosselklappe mit dieser bewegt.a shaft 65 fastened to the valve body 64 rests against the lever 62. On the left of lever 61 there is a Finstell screw 67. with her Tip against the lever 62 rests when the throttle valve 2 is opened to a certain angle is. thereafter, the lever 62 is moved with a further opening of the throttle valve.

Während eines Last/.ustandes mit niedriger Last, bei welchem die Drosselklappe nur geringer als ein vorbestimmter Wert geöffnet ist, überwindet die Federkraft der Spiralfeder 63 des Hebels 62 die Federkraft der Feder 66 und bewirkt, dal? der Ventilkörper 64 die Druckentlastungsbohrung 107 verschließt. Wahrend eines llochlast/ustandes. bei dem die Drosselklappe weiter als der vorbestimmte Wert geöffnet ist. wird der Hebel 62 jedoch entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Veniilkörper 64 die Dnickentlasiungsbohriing 107 unter dem Linfiuß der Federkraft der Feder 66 öffnet. Das vierte Ausführungsbcispiei funktioniert daher ähnlich wie das /weite Aiisluhnmgsbeispiel.During a load / condition with low load, at which the throttle valve is only opened less than a predetermined value, overcomes the Spring force of the spiral spring 63 of the lever 62 the spring force of the spring 66 and causes that? the Valve body 64 closes the pressure relief bore 107. During a hole load / condition. in which the throttle valve is opened further than the predetermined value. however, the lever 62 is contrary to the Rotated clockwise so that the valve body 64 the Thick vent hole 107 under the linf of the Spring force of the spring 66 opens. The fourth embodiment therefore works similarly to the / wide Aiisluhnmgsbeispiel.

Die F i g. 10 zeigt ein fünftes Ausfiihrungsbeispiel. bei welchem ein Luftkanal 108 die Bohrung 44 mil tier Bohrung 5 verbindet. Die Kraft der Feder 39 ist derart gewählt, dall der Ventilkörper 32' bei einem in der Kammer 37 herrschenden Unterdruck mit einem .Schwellwert von 100 mm Hg öffnet bzw. schließt. Bei diesem Ausfiihrungsbeispiel öffnet der Ventilkörper 32r in demjenigen Bereich, der in der Fig. Il schraffiert wiedergegeben ist. und schließt in den übrigen Bereichen. Während eines fortdauernden Leerlaufes schließt der Ventilkörper 32'. so daß der Zündzeilpunkt vorverlegt wird und ein Überhitzen des Abgassystems verhindert wird.The F i g. 10 shows a fifth exemplary embodiment. in which an air duct 108 connects the bore 44 mil tier bore 5. The force of the spring 39 is chosen such that the valve body 32 'opens or closes at a negative pressure prevailing in the chamber 37 with a threshold value of 100 mm Hg. In this exemplary embodiment, the valve body 32 r opens in that area which is shown hatched in FIG. II. and closes in the remaining areas. During continuous idling, the valve body 32 'closes. so that the ignition point is brought forward and overheating of the exhaust system is prevented.

Obwohl die vorgenannten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Steuerung eines Unterdruckreglers für einen Zündverteiler beschrieben worden sind, könnten diese pneumatischen Steuervorrichtungen auch ebenso zur Steuerung von Abgasrückführungssystemen, von Stoßdämpfungssteuersystemen und von Sekundärluftsteuersystemen verwendet werden, indem der zu der Unterdruckkammer einer Menvraneinrichtung führende Luftkanal 101 mil diesen Systemen verbunden wird.Although the aforementioned exemplary embodiments in connection with the control of a vacuum regulator have been described for an ignition distributor, these pneumatic control devices could also for controlling exhaust gas recirculation systems, shock absorption control systems and Secondary air control systems are used by adding to the vacuum chamber of a Menvran device leading air duct 101 is connected to these systems.

Außerdem kann eine modifizierte Funktionsweise dadurch erreicht werden, daß in den Luftkanal 101 anstelle des Unterdruckventils 30 der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele ein IJnterdruckventil Verwendung findet, wie es z. B. in den Fig. 12 oder 13 gezeigt ist. Das in der Fig. 12 dargestellte Unterdruckventil 300 ist ein Wechselventil, mit welchem der in der Bohrung 5 oder der Bohrung 6 herrschende Druck wahlweise in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Vorverstelimembrankammer 15 zugeleitet werden kann. Das in der Fig. 13 dargestellte Unterdruckventil 301 ist ein Ventil, welches den Unterdruckkanal 101 entweder öffnet oder verschließt. Diese Ventile können in Abhängigkeit von den gewünschten Steuerbedingungen bei unterschiedlichen Abgasreinigungssystemen Verwendung finden.In addition, a modified mode of operation can be achieved in that the air duct 101 Instead of the vacuum valve 30 of the exemplary embodiments described above, a vacuum valve is used finds how it z. B. in Fig. 12 or 13 shown is. The vacuum valve 300 shown in FIG. 12 is a shuttle valve, with which the pressure prevailing in the bore 5 or the bore 6 is optionally in Depending on the operating state of the internal combustion engine, the Vorverstelimembrankkammer 15 supplied can be. The vacuum valve 301 shown in FIG. 13 is a valve which the Vacuum channel 101 either opens or closes. These valves can depending on the the desired control conditions for different exhaust gas cleaning systems are used.

In der Fig. 14 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches in dem Luftkanal 103 eine weitere Drosselbohrung 70 aufweist und mit einem Rückschlagventil 71 ausgestattet ist. das eine Strömung nur in Richtung von der Bohrung 43 zur Bohrung 6 zuläBt, und weiches schließlich eine Luftkammer 72 besitzt Während wiederholt stattfindender Beschleunigungsund Verzögerungszustände herrscht in den Kammern14 shows a sixth exemplary embodiment shown, which has a further throttle bore 70 in the air duct 103 and with a check valve 71 is equipped. which allows a flow only in the direction from the bore 43 to the bore 6, and which ultimately has an air chamber 72 during repetitive acceleration and acceleration Delay conditions prevail in the chambers

72, *i iind 37 ein hoher Unten!-uck. so dall der Zündzeitpunkt vorverstellt ist. Wenn das Rückschlagventil 71 umgekehrt wird, dann muli die sich in der Kammer "2 befindliche Luft durch die Drossclbohrung 70 /um Luftkanal 103 strömen, wenn der Unterdruck in der Bohrung 6 wahrend der Beschleunigung schnell ansteigt, so daß jeglicher Unterdruckanstieg in den Kammern 42 und 37 im Vergleich zu dem Fall weiter verzögert wird, bei welchem nur eine ein/ige Drosselbohrung 43 vorgesehen ist. Wenn andererseits der in der Bohrung 6 herrschende Unterdruck während der Verzögerung schnell nbnimmt. da die Luft von dem Luftkanal 103 schnell d'irch das Rijekschlagventil 71 in die Kammer 72 strömt, dann ist die Verzögerung der Druckabnahme des in den Kammern 42 und 57 herrschenden Unterdruck1, nur vor Jc Drosselwirkun.i: der Bohrungen 4} und 44 abhängig.72, * i iind 37 a high down! -Uck. so that the ignition point is advanced. When the check valve 71 is reversed, the air in the chamber "2" will flow through the throttle bore 70 / around the air passage 103 when the negative pressure in the bore 6 rises rapidly during acceleration, so that any negative pressure increase in the chambers 42 and 37 is further decelerated compared to the case in which there is only a single throttle bore 43. On the other hand, if the negative pressure prevailing in the bore 6 decreases rapidly during the deceleration, the air from the air duct 103 quickly passes through the check valve 71 flows into the chamber 72, then the delay in the pressure decrease of the negative pressure 1 prevailing in the chambers 42 and 57, only before the throttle effect of the bores 4} and 44, is dependent.

Folglich bleibt während der Keschleunigung. hei weicher die NOx-Produktion ansteigt, der Zündzeitpunkt solange /.in ÜLkgeiioiMmcit, i>i>. ti ie (!eM-iiii-innjtinnj; beendet ist. woraufhin der /üncl/.citpunkt vorverste'lt wird. Andererseits ist der Zündzeilpunkt wiihrend dei Verzögerung relativ früher zurückgenommen, so dall verhindert wird, daß er w,.: rcnd der nächsten Beschleunigung in der vorverslelllen Stellung verbleibt.Consequently, remains during the acceleration. hey the softer the NOx production increases, the ignition timing as long as /.in ÜLkgeiioiMmcit, i> i>. ti ie (! eM-iiii-innjtinnj; is finished. whereupon the /üncl/.citpunkt vorverste'lt will. On the other hand, the ignition point is during the Delay taken back relatively earlier, so that it is prevented that he w,.: Rcnd the next Acceleration remains in the forward position.

Die Einstellung der Wirkungsrichtiing dos Rückschlagventils 71 ist abhängig von dem Fahr/eiigtyp. der beabsichtigten Linsat/weisc des Lahr/cuges und dem Tvρ der zu steuernden Abgasreinigungsvorrichtung.The setting of the direction of action of the check valve 71 depends on the type of driver. the intended Linsat / weisc des Lahr / cuges and the Tvρ of the exhaust gas cleaning device to be controlled.

In der Fig. 15 ist ein siebtes Ausführungsbeispie. dargestellt, bei welchem die Drosselbohrung 70 und das Rückschlagventil des sechsten Atisfiihnmnsheispiels in dem Luftkanal ΙΟβ des dritten Ausfühmngsheispiels angeordnet sind, so dall die Übertragung des in der Bohrung h herrsi henden Unterdruckes /uc k.immei "i des \'entils 30 durch c!;e Drosselbohrung 70 und ilas Rucksclil.igxenlil 71 gesteuert wird und ein ähnlicher i-.flekt wie bei ilcin sechsten -Vusfuhrungsbeispiel erzielt w nil.15 is a seventh embodiment. shown, in which the throttle bore 70 and the check valve of the sixth Atisfiihnmnshebeispiels are arranged in the air channel ΙΟβ of the third Ausfühmngshebeispiels, so that the transmission of the negative pressure prevailing in the bore h / uc k.immei "i of the \ 'entils 30 through c! ; e throttle bore 70 and ilas rucksack.igxenlil 71 is controlled and a similar i-.flekt as in the sixth embodiment is achieved.

Hierzu S Blatt ZeichnungenSee S sheet drawings

Claims (1)

10 IS 20 Patentansprüche:10 IS 20 patent claims: 1. Pneumatische Steuervorrichtung für eine eine Abgasreinigungsanlage aufweisende Brennkraftmaschine mit1. Pneumatic control device for an internal combustion engine having an exhaust gas purification system with
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DE2528760C3 (en) * 1975-06-27 1980-12-11 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Control device for the recirculation of exhaust gas

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