DE2940237A1

DE2940237A1 - Vorrichtung zur regelung der leelaufdrehzahl einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2940237A1
Application number: DE19792940237
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kienzle; Werner 7141 Schwieberdingen Paschke; Ing.(grad.) Peter 7000 Stuttgart Romann; Dipl.-Ing. Dr. Rudolf 7141 Benningen Sauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1979-10-04
Publication date: 1981-04-16

Description

Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl
einer Brennkraftmaschine Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der aber die Bypassteuerung direkt durch einen Elektromagneten erfolgt, wozu ein sehr großer und damit einen hohen Stromverbrauch aufweisender teurer Elektromagnet erforderlich ist. Außerdem läßt sich damit nur eine relativ grobe Regelung erzielen.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit sehr kleinen, wenig Strom aufnehmenden und billigen Elektromagneten gearbeitet werden kann und sich eine feinfühlige Regelung der Leerlaufdrehzahl erzielen läßt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonaers vorteilhaft ist es, die Steuerkammer des Bypassventiles über eine erste Luft leitung mit einem ersten elektromagnetischen Steuerventil mit dem Saugrohrabschnitt stromaulwcrts und über eine zweite Luft leitung mit einem zweiten elektromagnetischen Steuerventil mit dem Saugrohrabschnitt stromabwärts der Drosselklappe zu verbinden. Dabei soll die Dauer der Erregerimpulse der elektromagnetischen Steuerventile mit zunehmender Abweichung der Motordrehzahl von einer vorbestimmten Solldrehzahl ebenfalls zunehmen.
Zeichnung Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 2 eine ausschnittsweise Darstellung eines Bypassventiles für eine Vorrichtung nach Figur 1, Figur 3 ein Impulsdiagramm, Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Bei dem ersten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine nach Figur 1 ist in einem Saugrohr 1 eine Drosselklappe 2 angeordnet, stromaufwärts der ein Luftfilter 3 vorgesehen ist und stromabwärts der das Saugrohr über einen Sammelabschnitt 4 und je ein Einzelsaugrohr 5 zu je einem Zylinder 6 einer Brennkraftmaschine führt. Zur Regelung der Leerlaufdrehzahl dient ein in Figur 2 näher dargestelltes Bypassventil 8, das ein aus zwei Gehäuseteilen 9 und 10 zusammengesetztes Gehäuse besitzt, das durch eine Membran 11 in eine Bypasskammer 12 und eine Steuerkammer 13 unterteilt wird. Die Membran 11 ist an dem die beiden Gehäuseteile 9, 10 verbindenden Bördelrand 14 einespannt. In die Bypasskammer 12 mündet einerseits eine erste Bypassleitung 15, die mit einem Saugrohrabschnitt 15 stromaufwärts der Drosselklappe 2 verbunden ist und andererseits eine zweite Bypassleitung 17, die mit dem Saugrflhrabschnitt 18 stromabwärts der Drosselklappe 2 verbunden ist. In der Steuerkammer 13 ist ein scheibenförmig ausgebildeter Ventilteller 19 angeordnet, der im 'n der Zeichnung aargestellten Betriebszustand an einem als fester Ventilsitz 20 ausgebildeten Mundstück der zweiten Bypassleitung 17 anliegt und an dem eine Ventilfeder 21 angreift, deren anderes Ende am Boden des Gehäuseteiles 9 anliegt. Zwischen dem Ventilteller 19 und der Membran 11 ist ein Druckstift 23 angeordnet, der sich über eine zentrale Verstärkungsscheibe 24 an der Membran 11 abstützt und spielfrei längsverschiebbar in einer Längsbohrung 25 einer Nabe 26 gelagert ist, die beispielsweise aus Kunststoff gefertigt in ein Führungsblech 27 eingespritzt oder eingepreßt ist. Das Führungsblech 27 ist aus Stahlblech tiefgezogen und an seinem flanschartigen Rand zusammen mit der Membran 11 im Bördelrand 14 festgespannt.
Die durch das Führungsblech 27 getrennten Räume der Bypasskammer 12 stehen über eine Drosselöffnung 28, beispielsweise im Führungsblech 27 miteinander in Verbindung.
In der Steuerkammer 13 ist eine Druckfeder 30 angeordnet, die sich ei-erseits über einen Federteller 31 an der Membran 11 und andererseits am Boden des Gehäuseteiles 10 abstützt. Die Kraft der Druckfeder 30 auf die Membran 11 kann durch mehr cder weniger starkes Eindrücken des Bodens des Gehäusetelles 2 verändert werden. Die Steuerkammer 13 steht einerseits er eine erste Luft leitung 32 mit dem Saugrohrabschnitt 16 stromaufwärts der Drosselklappe 2 und über eine zweite Luftleitung 33 mit dem Saugrohrabschnitt 18 stromabwärts er rcsselklappe 2 in Verbindung. In der ersten Luftleltun 33 ist ein erstes elektromagnetisch betätigbares Steuerventil ,4 und in der zweiten Luftleitung 33 ein zweites elektromagnetisch betätigbares Steuerventil 35 angeordnet. lt: nicht erregten Zustand sind die elektromagnetisch betätigbaren Steuerventile 34 und 35 geschlossen, also die Luftleitungen 32 und 33 zur Steuerkammer 13 unterbrochen.
Die Ansteuerung der elektromagnetischen Steuerventile 34, 35 erfolgt in an sich bekannter Weise durch ein elektronisches Steuergerät 36, in das vom Zündverteiler 37 her Impulse zur Ermittlung der drehzahl n der Brennkraftmaschine geliefert werden und außerdem ein Temperatursignales, das von einem Temperaturfühler 38 im Kühlwasser der Brennkraftmaschine geliefert wird. Zusätzlich kann in das elektronische Steuergerät 36 ein Signal 39 von einem sogenannten Drosselklappenschalter eingegeben werden, der beispielsweise als Endschalter ausgebildet ein die Leerlaufstellung der Drosselklappe kennzeichnendes Signal liefert. Die Ansteuerung der elektromagnetisch letätigbaren Steuerventile 34, 35 soll durch Erregerimpulse erfolgen, deren Dauer mit zunehmender Abweichung der Montordrehzahl von einer vorbestimmten Solldrehzahl ebenfalls zunimmt. Hierzu ind, wie in Figur 3 dargestellt, im elektronischen Steuergerät 36 eine von der Temperatures abhängige Soll-Leerlaufdrehzahl nsoll als Impulsfolge vorgegeben und mit der i einer Impulsformerstufe in eine Impulsfolge umgewandelten gemessenen wirklichen Drehzahl n verglichen. Durch Differenzbildung der Impulse von nsoll und n und Zwischenschaltung einer Logikstufe wird bei n # nsoll das zweite elektromagnetisch betätigbare Steuerventil 35 erregt, so daß der Steuerdruck In der Steuerkammer 13 sinkt und das Bypassventil ; öffnet, während bei n > n5011 das erste elektromagnetische Steuerventil 314 erregt wird und das Bypassventii , schließt. Die Dauer der Erregerimpulse des ersten bzw. zweiten elektromagnetisch betätigbaren Steuerventiles 34, 3n ist habe, wie in Figur 3 dargestellt, abhängig von der Abweichung (Differenz) der wirklichen Drehzahl n von der Soll-Leerlaufdrehzahl nsoll.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Vcrriihtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine nach Figur 4 ist ein Bypassventil 8' vorgesehen, bei dem die gegenüber dem Bypassventil @ nach dem Ausführungsbeispiel on Figur 1 gleichbleibenden Teile durch die gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Am Boden des Gehäuseteies 1C des Bypassventils 8' ist eIn elektromagnetisch betätigbares Steuerventil 41 vorgesehen, as eine Wicklung 42, einen Kern 43 und einen Anker 44 aufweist, der als Blattfeder ausgebildet ist und gleichzeitig als bewegliches Ventilteil dient, das zwischen eine ersten Ventilsitz 145 am Ende der ersten Luft leitung 32 un einem zweiten Ventilsitz 46 am Ende der zweiten Luftleitung 33 derart angeordnet ist, daß eine Änderung des einen Durchgangsquerschnittes an einem Ventilsitz eine gegensinnige Änderung des Durchgangsquerschnittes am anderen Ventilsitz zur Folge hat. Die in der Steuerkammer 13 liegenden Ventilsitze 45 und 46 erlauben somit in Zusammenwirkung mit dem beweglichen Ventilteil 44 die jeweilige Verbindung der Steuerkammer 13 entwender mit der erstenLuftleitung 32 oder der zweiten Luftleiiung 33. Das Steuerventil 141 ist entsprechend der vim Steuergerät 36 gelieferten Steuersignale getaktet ansteuerbar, so daß durch Variation des Tastverhältnisses zwischer dem Druck im Saugrohrabschnitt 16 stromaufwärts der Drosselklappe 2 und dem Druck im Saugrohrabschnitt lß stromabwärts der Drosselklappe 2 jeder Zwischendruck einregelbar ist. Das Zeitverhalten der Bypassventile 8 und 8' kann durch ristimmung des Volumens der Steuerkammer 13 und das Versehen von Drosselstellen 47 und 48 in den Luftleitungen 32, 33 in weiten Grenzen variiert werden.

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmasnhine mit einem Saugrohr, in dem eine willkürlich betätigbare Drosselklappe angeordnet ist, um die ein Bypass mit einem in Abhängigkeit von Betriebskenngrossen der Brennkraftmaschine ansteuerbaren Bypassventil führt, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil (19) des Bypassventiles (8, 8') eine Bypasskammer (12) von einer Steuerkammer (13) trennt und in der Bypasskammer (12) der Saugrohrdruck stromaufwärts der Drosselklappe (2) und in der Steuerkammer (13) ein Steuerdruck herrscht, der durch mindestens ein elektromagnetisches Steuerventil (34, 35, 41) beeinflußt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (13) über eine erste Luftleitung (32) mit einem ersten elektromagnetischen Steuerventil (34) mit dem Saugrohrabschnitt (16) stromaufwärts der Drosselklappe (2) und über eine zweite Luftleitung (33) mit einem zweiten elektromagnetischen Steuerventil (35) mit dem Saugrohrabschnitt (18) stromabwärts der Drosselklappe (2) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Steuerventile (34, 35) im stromlosen Zustand geschlossen und im erregten Zustand geöffnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Steuerventile (34, 35) durch von der Drehzahl und der Temperatur abhängige Erregerimpulse ansteuerbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiclnet, daß die Dauer der Erregerimpulse der elektromagnetischen Steuerventile (34, 35) mit zunehmender Abweichung der Motordrehzahl (n) von einer vorbestimmten Solldrehzahl (n5011) ebenfalls zunimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Motordrehzahl (n) oberhalb der vorbestimmten Solldrehzahl (soll) das erste elektromagnetische Steuerventil (34) und bei einer Motordrehzahl (n) unterhalb der vorbestimmten Solldrehzahl (soll) das zweite elektromagnetische Steuerventil (35) erregbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (44) des elektromagnetischen Steuerventiles (41) als Blattfeder ausgebilaet ist und gleichzeitig als bewegliches Ventilteil dient, das zwischen zwei Ventilsitzen (45, 46) derart angeordnet ist, daß eine Änderung des einen Durchgangsquerschnittes an einem Ventilsitz eine gegensinnige Änderung des Durchgangsquerschnittes am anderen Ventilsitz zrr Folge hat und über den einen Ventilsitz (45) die Steuerkammer (13) über eine erste Luftleitung (32) mit dem Saugrohrabschnitt (16) stromaufwärts und über den anderen Ventilsitz (46) über eine zweite Luftleitung .(33) mit dem Saugrohrabschnitt (18) stromabwärts der Drosselklappe (2) in Verbindung steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (41) getaktet ansteuerbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Luftleitungen (32, 33) mindestens eine Drosselstelle (47, 48) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Bypassventil (8, 8') ein Membranventil mit einer Membran (1.1) als bewegliches Ventilteil dient.