DE3029768C2 - Control device for the hydrodynamic auxiliary drive of the turbocharger of a diesel engine for motor vehicles - Google Patents
Control device for the hydrodynamic auxiliary drive of the turbocharger of a diesel engine for motor vehiclesInfo
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Description
a) einen ersten Regelkreis, der die Pumpe (1), das, wie an sich bekannt, als Rückschlagventil ausgebildete Ventil (6), den Druckspeicher (2), einen dazugehörigen Öldruckschalter (7), der nur bei zu geringem Druck im Speicher dessen Beschickung zuläßt, sowie eine Oizuteileinrichtung (5 bzw. 22) zwischen Pumpe und Rückschlagventil umfaßt,a) a first control circuit that controls the pump (1), the, As is known per se, valve (6) designed as a check valve, the pressure accumulator (2), an associated oil pressure switch (7) that only switches on when the pressure in the storage tank is too low Loading allows, as well as an Oizuteileinrichtung (5 or 22) between the pump and the non-return valve,
b) einen zweiten Regelkreis mit einem vom ~_~ Gaspedal (8) des Dieselmotors (23) bzw. der Steuerstand der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter (9 bzw. 9a), daß dieser nur beim Durchtreten des Pedals, also bei VoHastwahl, geschlossen ist und dann einen vom Ladedruck gesteuerten, nur bei zu geringem Ladedruck geschlossenen Schaiter (10) mit Strom versorgt, und mit einem diesem Schalter nachgeschalteten, zweiten zum Speicher gehörigen öldruckschalter (11), der nur bei ausreichendem Öldruck im Speicher geschlossen ist und dann ein an den Speicher angeschlossenes Magnetsperrventil (12) mit Strom versorgt, das hierauf öffnet und angeschlossene EimrittädCsen (3) .ίπεπ mit der WeHe des Turboladers (13) virbu-denden Freistrahlturbine (4) mit öl versorgt; b) a second control circuit with a switch (9 or 9a) which can be actuated by the accelerator pedal (8) of the diesel engine (23) or the control station of the fuel injection pump in such a way that it is only closed when the pedal is depressed, i.e. when the vehicle is fully selected and then a switch (10), controlled by the boost pressure and closed only when the boost pressure is too low, is supplied with power, and with a second oil pressure switch (11) connected downstream of this switch and belonging to the memory, which is only closed when there is sufficient oil pressure in the memory and then a the memory connected solenoid shut-off valve (12) is supplied with power, which then opens and supplies connected EimrittädCsen (3) .ίπεπ with the WeHe of the turbocharger (13) virbu-denden free jet turbine (4) with oil;
C) einen dritten Regelkreis mit einem vom Anlasser (15) des Dieselmotors (23) schaltbaren, an den Speicher (2) angeschlossenen Magnetventil (14) und mit einer diesem nachgeschalteten Blende (16) in einer zu den Lagern des Turboladers führenden Leitung (25), die mit der Schmierölleitung des Dieselmotors in Verbindung steht (F i g. ϊ und 2 bzw. 3).C) a third control circuit with one of the starter (15) of the diesel engine (23) switchable, to the memory (2) connected solenoid valve (14) and with a downstream of this Aperture (16) in a line (25) leading to the bearings of the turbocharger, which is connected to the Lubricating oil line of the diesel engine is in connection (F i g. Ϊ and 2 or 3).
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in der Förderleitung (21) !wischen Pumpe (1) und Rückschlagventil (6) angeordnetes Magnet-Zweiwegventil (5). das vom öldruckschalter (7) des Hochdruckspeichers (2) derart gesteuert wird, daß nur bei zu geringem Öldruck im Speicher die sonst auf Umlauf geschaltete Pumpendruckleitung auf die Förderleitung (23) geschaltet ist (F i g. 1 und 2).2. Control device according to claim 1, characterized by one in the delivery line (21) ! between the pump (1) and the non-return valve (6) there is a two-way solenoid valve (5). that from oil pressure switch (7) of the high-pressure accumulator (2) is controlled in such a way that only when it is too low Oil pressure in the accumulator the pump pressure line, which is otherwise in circulation, to the delivery line (23) is switched (Figs. 1 and 2).
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ««kennzeichnet, daß die Pumpe (1) vom Dieselmotor (23) angetrieben wird (F i g. 1).3. Control device according to claim 2, characterized «« indicates that the pump (1) from the diesel engine (23) is driven (Fig. 1).
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) von der Triebachse des Kraftfahrzeugs angetrieben wird, und zwar beispielsweise über einen mit der Antriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb (24) (F i g. 3 bzv/, 2).4. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the pump (1) of the Drive axle of the motor vehicle is driven, for example via a with the Drive shaft of the gearbox coupled power take-off (24) (F i g. 3 and / or 2).
5. Regeleinrichtung nach Anspruchs, gekennzeichnet durch einen weiteren vom Gaspedal (8) des Dieselmotors (23) bzw. der Steuerstange der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter (17), daß dieser nur bei Leerlaufwahl geschlossen ist und dann den öldruckschalter (7) mit Strom versorgt (F i g. 2).5. Control device according to claim, characterized by another of the accelerator pedal (8) of the diesel engine (23) or the control rod of the Fuel injection pump switch (17) which can be operated in such a way that it is only closed when idling is selected and then the oil pressure switch (7) is supplied with power (Fig. 2).
6. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein mit dem Bremspedal (18) des Kraftfahrzeugs verbundenes Potentiometer (19). das über einen Verstärker (20) den Öldruckschalter (7) mit Strom von der erwünschten Bremskraft entsprechender Stärke versorgt (F i g. 3).6. Control device according to claim 4, characterized by one with the brake pedal (18) of the Motor vehicle connected potentiometer (19). the Via an amplifier (20) the oil pressure switch (7) with electricity from the desired braking force corresponding strength supplied (Fig. 3).
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für den hydrodynamischen Hilfsantrieb des Turboladers eines Dieselmotors für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer Pumpe, einem Druckspeicher mit steuerbarem Ventil und einer Freistrahlturbine, die durch eine oder mehrere Einspritzdüsen beaufschlagt wird.The invention relates to a control device for the hydrodynamic auxiliary drive of the turbocharger Diesel engine for motor vehicles, with at least one pump, a pressure accumulator with a controllable valve and a free jet turbine, which is acted upon by one or more injection nozzles.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, riaß bei Turboladermotoren beim Gasgeben, also beim Beschleunigen des Fahrzeugs, in verstärktem Ausmaß Ruß gebildet und das Drehmoment langsamer aufgebaut wird Auch das Kaltstartverhalten solcher Motoren ist ungünstig, was zum einen Teil aui die Trägheit des Turboladers und zum anderen Teil auf das erforderliche niedrigere Verdichtungsverhältnis des Motors zurückzuführen ist.The invention deals with the problem, riaß in the case of turbocharged engines when accelerating, i.e. when accelerating the vehicle, to a greater extent Soot is formed and the torque is built up more slowly. The cold start behavior of such engines is unfavorable, which is partly due to the inertia of the Turbocharger and on the other hand due to the required lower compression ratio of the engine is.
Gemeinsame Ursache dieser nachteiligen Erscheinungen ist der relative Luftmangel während der Beschleunigung des Motors.The common cause of these adverse phenomena is the relative lack of air during the Acceleration of the engine.
Eine Regeleinrichtung der gattungsgemäßen Art istA control device of the generic type is
aus der DE-OS 23 16 065 bekannt Diese vorbekannte Einrichtung läßt jedoch nur eine vergleichsweise grobe Regelung des hydrodynamischen Hiifsantriebs des Turboladers zu.Known from DE-OS 23 16 065 This known device, however, only allows a comparatively coarse one Control of the hydrodynamic auxiliary drive of the Turbocharger too.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,The invention is therefore based on the object
eine Regeleinrichtung der eingangs angegebenen Art aufzuzeigen, die eine feinere Regelung des Turboiaders ermöglicht durch die der relative Luftmangel während der Beschleunigungs- und Startpha^e vermieden wird.to show a control device of the type specified at the outset, which provides a finer control of the turbo charger made possible by which the relative lack of air during the acceleration and start phase is avoided.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Durch eine besondere Schaltung mit den bekannten Bauteile«: ölpumpe und Hochdruckölspeicher für eine mit der Turboladerwelle verbundene Freistrahlturbine wird der schädliche relative Luftmangel bei Start und Beschleunigung des Dieselmotors weitestgehend vermieden.This object is achieved with the characterizing features of claim 1 by a special circuit with the familiar components «: oil pump and high pressure oil reservoir for one with the Turbocharger shaft connected free jet turbine becomes the harmful relative lack of air during start and acceleration of the diesel engine largely avoided.
Die Ansprüche 2 bis 6 betreffen die weitereClaims 2 to 6 relate to the other
Ausgestaltung dieser Schaltung, insbesondere Maßnahmen mit besonders vorteilhafter Ausnützung der nremsenergie des Fahrzeugs zur Vermeidung des relativen Luftmangels während des Beschieunigens.Design of this circuit, in particular measures with particularly advantageous utilization of the vehicle's braking energy to avoid the relative lack of air during firing.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung mit mehreren Ausführungsbeispielen erläutert: dabei zeigt F i g. 1 eine Schaltung mit vom Dieselmotor angetriebener Ölpumpe,The invention is explained with reference to the drawing with several exemplary embodiments: shows F i g. 1 a circuit with an oil pump driven by the diesel engine,
F i g. 2 eine weitere Schaltung mit von der Triebachse des Fahrzeugs angetriebener Ölpumpe undF i g. 2 a further circuit with an oil pump driven by the drive axle of the vehicle and
Fig. 3 eine ebensolche Schaltung, jedoch mit zusätzlicher Ausnützung der Bremsenergie.3 shows a circuit of the same type, but with additional utilization of the braking energy.
immer bestehen die erfindungsgemäBen Schaltungen aus drei Regelkreisen; The circuits according to the invention always consist of three control loops;
Ein erster Regelkreis enthält eine mit Öl beschickte Pumpe 1, ein Rückschlagventil 6 in deren Förderleitung 21, einen daran angeschlossenen Hochdruckspeicher 2 sowie einen dazugehörigen öldruckschalter 7; letzterer läßt nur bei zu geringem Öldruck im Speicher 2 dessen Beschickung mit öl aus der Pumpe 1 zu.A first control circuit contains a pump 1 charged with oil and a check valve 6 in its delivery line 21, a high-pressure accumulator 2 connected to it and an associated oil pressure switch 7; the latter only allows oil from pump 1 to be charged if the oil pressure in storage tank 2 is too low.
Gemäß F i g. 1 und 2 ist zwischen Pumpe und Rückschlagventil ein Magnet-Zweiwegventi! 5 angeordnet, das von jenem Öldruckschalter 7 derart gesteuert wird, daß es nur bei zu geringem Öldruck im Speicher die sonst auf Umlauf geschaltete Pumpendruckleitung ί auf Förderung in die Leitung 21 schaltet.According to FIG. 1 and 2 there is a two-way solenoid valve between the pump and the non-return valve! 5 arranged, which is controlled by that oil pressure switch 7 in such a way that it only occurs when the oil pressure in the memory is too low the pump pressure line ί, which is otherwise in circulation, switches to conveying into line 21.
Nach F i g. I ist die Ölpumpe vom Dieselmotor 23 und nach F i g. 2 und 3 von der Triebachse des Kraftfahrzeugs angetrieben, und zwar in den gezeigten Ausführungsbüspielen über einen mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb 24. Nach F i g. 3 ist zusätzlich eine Steuereinrichtung 22 zur Beeinflussung der Fördermenge der Ölpumpe 1 angebracht, die weiter unten erläutert wird.According to FIG. I is the oil pump from the diesel engine 23 and according to FIG. 2 and 3 from the drive axle of the motor vehicle driven, in the exemplary examples shown via one with the output shaft of the gearbox coupled power take-off 24. According to FIG. 3 is also a control device 22 for Affecting the delivery rate of the oil pump 1 attached, which will be explained below.
Ein zweiter Regelkreis enthält eineii vom ι. ^-^.idal 8 is des Dieselmotors 23 bzw. von der Sieueroi^nge der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter, der in F i g. 1 und 2 mit 9. in F i g * -ber wegen etwas anderer Ausbildung mit 9a beze:~ inet ist, daß er nur beim Durchtreten des Gasp -.als, also bei Vollastwahl, geschlossen ist; in diesem Zuband versorgt er dann einen vom Ladedruck des Turboladers 13 gesteuerten, nur bei zu geringem Ladedruck geschlossenen Schalter 10 mit Strom. Ein diesem Schalter elektrisch nachgeschalteter, zweiter zum Speicher 2 gehöriger Öldruckschalter 11, ist nur bei ausreichendem Öldruck im Speicher 2 geschlossen; in diesem Zustand versorgt er dann ein an den Speicher 2 angeschlossenes Magnetsperrventil 12 mit Strom. In diesem Zustand öffnet dieses, so daß die angeschlossenen Eintrittsdüsen der mit der Welle des Turboladers 13 verbundenen Freistrahlturbine 4 mit Öl versorgt werden.A second control loop contains a ii from the ι. ^ - ^. idal 8 is of the diesel engine 23 or from the Sieueroi ^ nge of the fuel injection pump in such a manner actuatable switch that is shown in FIG. 1 and 2 with 9. in Fig. Ber because of a slightly different training with 9a: ~ inet is that it is only closed when stepping through the gasp -.als, that is, with full throttle selection; in this attachment it then supplies a switch 10 controlled by the boost pressure of the turbocharger 13 and closed only when the boost pressure is too low. A second oil pressure switch 11, which is electrically connected downstream of this switch and belongs to the memory 2, is only closed when there is sufficient oil pressure in the memory 2; in this state it then supplies a magnetic shut-off valve 12 connected to the memory 2 with current. In this state, the latter opens so that the connected inlet nozzles of the free jet turbine 4 connected to the shaft of the turbocharger 13 are supplied with oil.
Die kinetische Energie des aus den Eintrittsdüsen mit hoher Geschwindigkeit austretenden öisirahis beschleunigt über die Freistrahlturbine den Turbolader zusätzlich zu den erst spärlich zuströmenden Abgasen des Dieselmotors. Sobald der Ladedruck den erwünschten Wert oder der Öldruck im Speicher 2 seinen untersten Wert erreicht hat, unterbricht der Ladedruckschalter 10 bzw. der öldruckschalter 11 den Ölfluß vom Speicher 2 zur Freistrahlturbine 4.The kinetic energy of the from the inlet nozzle with high speed exiting öisirahis accelerated the turbocharger via the free-jet turbine in addition to the only sparse inflowing exhaust gases of the diesel engine. As soon as the boost pressure has reached the desired value or the oil pressure in memory 2 is its Has reached the lowest value, the boost pressure switch 10 or the oil pressure switch 11 interrupts the flow of oil from Storage 2 to free jet turbine 4.
Ein dritter Regelkreis soll bewirken, daß die Lager des Turboiaders 13 während des Motorstarts ausreichend mit Schmieröl versorgt werden. Zu diesem Zweck ^vird ein an den Hochdruckspeicher 2 angeschlossenes Magnetventil 14 vom Anlasser 15 beim Starten des Dieselmotors 23 geöffnet; dann strömt Öl vom Speicher über dieses Ventil und über eine nachgeschaltete Blende 1.6 zu den Lagern des Turboladers. IsE der Anlasser außer Betrieb, also nach Beendigung des Startvorgangs, 5ü wird durch das Magnetventil 14 der Ölzustrom aus dem Speicher unterbrochen, da inzwischen die Schmierölversorgung des Turboladers auf den Ölkreislauf des Dieselmotors übergegangen istA third control loop is intended to ensure that the bearings of the turbo charger 13 are adequately supplied with lubricating oil when the engine is started. For this purpose, a solenoid valve 14 connected to the high-pressure accumulator 2 is opened by the starter 15 when the diesel engine 23 is started; then oil flows from the reservoir via this valve and a downstream orifice 1.6 to the bearings of the turbocharger. If the starter is out of operation, i.e. after the start of the process, the solenoid valve 14 interrupts the flow of oil from the reservoir, since the lubricating oil supply of the turbocharger has meanwhile been transferred to the oil circuit of the diesel engine
Um den Hochdruckspeicher 2 mittels Bremsenergie des Fahrzeugs aufzufüllen, ist gemäß F i g. 2 ein zusätzlicher Schalter 17 angebracht; er ist mit dem Gaspedal 9 des Dieselmotors bzw. mit der Steuerstange der Kraftstoffeinspritzpumpe derart verbunden, daß er bei Leerlaufwahl geschlossen ist; nur in diesem Zustand versorgt dieser Schalter der. Ladedruckschalter 7 mit Strom, so daß dieser die oben angegebene Wirkung vollbringen kann, also bei zu geringem Öldruck im Speicher 2 dessen Beschickung mit Öl durch Öffnen des Magnet-Zweiwegventils 5 zuläßt.In order to fill the high-pressure accumulator 2 by means of braking energy of the vehicle, according to FIG. 2 a additional switch 17 attached; it is with the accelerator pedal 9 of the diesel engine or with the control rod the fuel injection pump connected so that it is closed when idling; only in this state this switch supplies the. Boost pressure switch 7 with Electricity, so that it can achieve the above effect, i.e. when the oil pressure is too low Memory 2 allows the loading of oil by opening the two-way solenoid valve 5.
Dementsprechend fördert die Ölpumpe 1 nur während des Brems- oder Schiebebetriebs, so daß der Hochdruckspeicher 2 nur unter Verbrauch von Bremsenergie gefüllt wird. Der Speicher bleib* unter Druck, auch wenn das Kraftfahrzeug stillsteht. Dadurch steht für den nächsten Startvorgang ausreichend Antriebsenergie für den Turbolader zur Verfüge ;,g. Accordingly, the oil pump 1 promotes only during the braking or pushing operation, so that the High pressure accumulator 2 is filled only with consumption of braking energy. The storage remains under pressure, even when the motor vehicle is stationary. This means that sufficient drive energy is available for the turbocharger for the next starting process;, g.
F i g. 3 zeigt eine etwas erweiterte Schaltung, die zur Verbesserung der Drehmomentkurve des Dieselmotors, also zur Verbesserung der Beschleunigung durch Ausnutzung eines größeren Teils der Bremsenergie des Kraftfahrzeugs dientF i g. 3 shows a somewhat expanded circuit that is used for Improvement of the torque curve of the diesel engine, so to improve the acceleration by Use of a larger part of the braking energy of the motor vehicle is used
Die Fördermenge der wieder, wie nach F i g. 2, von der Triebachse des Kraftfahrzeugs über einen mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb 24 angetriebenen ölpumpe 1 ist durch eine elektrische Steuereinrichtung 22 beeinflußbar. Diese Steuereinrichtung wird über den öldruckschalter 7 bei za geringem Öldruck im Speicher 2 mit Strom versorgt; dieser wird über einen Verstärker 20 von einem Potentiometer 19 zugeteilt, das mit dem Bremspedal 18 des Kraftfahrzeugs in besonderer Weise verbunden ist; die Stromstärke entspricht dabei der erwünschten Bremskraft.The delivery rate of the again, as shown in FIG. 2, from the drive axle of the motor vehicle via one to the Output shaft of the gearbox coupled power take-off 24 driven oil pump 1 is through a electrical control device 22 can be influenced. This control device is via the oil pressure switch 7 at za low oil pressure in memory 2 supplied with power; this is assigned via an amplifier 20 by a potentiometer 19, which is connected to the brake pedal 18 the motor vehicle is connected in a special way; the current strength corresponds to the desired one Braking force.
Dadurch wird während des Bremsens ein TeH der Bremsenergie zur Füllung des Hochdruckspeichers 2 verwendet, und zwar ist die Fördermenge der ölpumpe proportional zum Bremspedal-Ausschlagwinkel. Die Einstellung ist so, daß bei etwa halbem Winkelausschlag cles Gaspedals die Ölpumpe bereits ihre volle Förderung hat; erst wenn die zum Pumpenantrieb entnommene Bremskraft zur erwünschten Fahrzeugbremsung nicht ausreicht, wird die Reibungsbremse des Fahrzeugs in Anspruch genommen.As a result, a TeH of braking energy is used to fill the high-pressure accumulator 2 during braking is used, namely the delivery rate of the oil pump is proportional to the brake pedal deflection angle. the The setting is such that when the accelerator pedal is deflected approximately halfway, the oil pump is already delivering its full capacity Has; only when the braking force used for the desired vehicle braking does not apply to the pump drive sufficient, the vehicle's friction brake is used.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE3029768A DE3029768C2 (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Control device for the hydrodynamic auxiliary drive of the turbocharger of a diesel engine for motor vehicles |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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1980
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| DE3029768A1 (en) | 1982-03-18 |
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