DE3039912C2 - Method and device for improving the overrun behavior of internal combustion engines - Google Patents
Method and device for improving the overrun behavior of internal combustion enginesInfo
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Description
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöstThis task is performed in a device of the generic type solved by the features listed in the characterizing part of claim 1
Demnach erfolgt bei allen Motortemperaturen eine bedarfsgerechte Anreicherung im Schubbetrieb immer dann, wenn die Drehzahlschwelle erreicht wird. Dadurch kann ein weiteres Absinken der Motordrehzahl vermieden werden. Durch die gezielte Anreicherung kann die Einsatzdauer einer Kaltstartautomatik verbrauchsmindernd verkürzt werden. Außerdem läßt sich eine extrem magere stationäre Leerlaufeinstellung verwirklichen, was zu geringen CO- bzw. HC-Emissionen führt Außerdem hat die erfindungsgemäße Maßnahme große Vorteile im Zusammenhang mit Vergasern für den Methanolbetrieb. Hierbei treten durch den niedrigen Dampfdruck des Methanols insbesondere im Schubbetrieb starke Ausmagerungen auf, die sich jedoch infolge der erfindungsgemäßen Anreicherung nach Erreichen der Drehzahlschwelle nicht nachteilig auswirken können. Da die Zeitspanne bzw. -periode mit steigender Motortemperatur abnimmt, das heißt die Dauer der Anreicherungszeit dem Mctortemperaturverlauf angepaßt ist, werden eine Überfettung hei höherer Temperatur vermieden und eine unter Berücksichtigung niedriger Schadstoffemissionen optimale Anreicherung erzielt.Accordingly, demand-based enrichment always takes place in overrun mode at all engine temperatures when the speed threshold is reached. This can cause the engine speed to drop further be avoided. Through the targeted enrichment, the duration of use of an automatic cold start can reduce consumption be shortened. In addition, an extremely lean stationary idle setting can be achieved, which leads to low CO or HC emissions. In addition, the measure according to the invention has great advantages in connection with gasifiers for methanol operation. Here step through the low Vapor pressure of the methanol, especially in overrun, strong emaciation, which however not disadvantageous due to the enrichment according to the invention after reaching the speed threshold can affect. Since the time span or period decreases with increasing engine temperature, that is, the The duration of the enrichment time is adapted to the motor temperature curve, excess fat becomes higher Temperature avoided and an optimal enrichment taking into account low pollutant emissions achieved.
Durch eine weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 2 lassen sich der Einsatzpunkt der Anreicherung und die mittlere zeitliche Länge derselben den jeweiligen Betriebseriordernissen und Mötorverhältnissen anpassen.By means of a further embodiment of this method according to claim 2, the starting point of the enrichment can be determined and the average length of time for the respective operational requirements and conditions adjust.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch 3 ist die Drehzahlschwelle entsprechend dem temperaturabhängigen Verlauf der Leerlaufdrehzahl im kalten Motorzustand größer als im warmen Motorzustand. Da die Drehzahlschwelle stets nur etwas unterhalb der jeweiligen Leerlaufdrehzahl liegt, kann diese im Schubbetrieb in allen Betriebsphasen auch nur geringfügig unterschritten werden. Dies gilt umso mehr, als ein vergleichsweise stärkerer Dr .hzahleinbruch bei kaltem Motor, also bei dickflüssigerem Motoröl, durch die längere Zeitperiode der Anreicherung vermieden wird. Bei warmem Motor und dünnerem Motoröl, also insgesamt weniger Reibungseinflüssen, kann die Zeitperiode entsprechend kürzer sein.In a particularly expedient embodiment of the method according to claim 3, the speed threshold is corresponding to the temperature-dependent course of the idling speed in the cold engine state larger than when the engine is warm. Since the speed threshold is always only slightly below the respective idle speed is, this can also only be slightly undercut in overrun mode in all operating phases will. This is all the more true as a comparatively greater drop in speed when the engine is cold, i.e. when the engine is cold thicker engine oil, which avoids long periods of enrichment. With a warm engine and thinner engine oil, i.e. less frictional influences overall, the time period can correspond accordingly be shorter.
Bei einer weiteren Ausgestaltung c'es Verfahrens gemäß Anspruch 4 kann die Anreicherung durch Wahl der entsprechenden Taktzeiten innerhalb des Fensters der Zeitspanne bzw. -periode modifiziert werden.In a further embodiment of the method according to Claim 4 can enrichment by choosing the appropriate cycle times within the window of the Time span or period can be modified.
Zur Lösung der gestel!??n Aufgabe zeichnet sich ferner eine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende erfindungsgemäße Vorrichtung der genannten Art durch im Kennzeichen von Anspruch 5 aufgeführten Merkmale aus.In order to solve the problem, it is also shown a device according to the invention serving to carry out the method according to the invention mentioned type by features listed in the characterizing part of claim 5.
Eine solche Vorrichtung ist ausgesprochen einfach, preiswert und wirkungsvoll. Der drehzahlabhängige, motortemperaturgeführte Öffnungsvorgang des Magnetventils gewährleistet eine bedarfsgerechte Anfettung immer dann, wenn die unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegende Drehzahlschwelle unterschritten ist. Ohne weitere Maßnahmen läßt eine solche Vorrichtung theoretisch aiuch eine Anfettung außerhalb der Schubbetriebsphase zu, nämlich beispielsweise beim Hochlaufen und beim Abschalten des Motors im Drehzahlbereich unterhalb der DreKr.ahlschwelle. Eine hierbei auftretende Anreicherung ist jedoch unkritisch, so daß der Drehzahlschaltcr sehr einfach ausgebildet werden kann und keine Maßnahmen zum Erkennen eines Drehzahlabfalls im normalen Schubbetrieb enthalten muß.Such a device is extremely simple, inexpensive and effective. The speed-dependent, Motor temperature-controlled opening process of the solenoid valve ensures that the fuel is enriched as required whenever the engine speed falls below the idle speed threshold. Without Such a device theoretically also allows further measures to be enriched outside of the overrun phase to, namely, for example, when starting up and when switching off the engine in the speed range below the DreKr.ahlschwelle. One that occurs here However, enrichment is not critical, so that the speed switch can be designed very simply and no measures to detect a drop in speed must be included in normal overrun.
Gemäß einer sehr einfachen Ausführungsform ist einAccording to a very simple embodiment, a
elektronischer Drehzahlschalter mit einer jeweils festen, jedoch einstellbaren Drehzahlschwelle versehen.Electronic speed switch provided with a fixed, but adjustable speed threshold.
Diese wird so gelegt, daß sie unterhalb der kleinsten im Betrieb auftretenden Leerlaufdrehzahl liegtThis is placed so that it is below the smallest im Idling speed occurring during operation
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich durch einen elektronischen DrehzahlschalterA particularly preferred embodiment is characterized by an electronic speed switch
ίο mit einer motortemperaturabhängig veränderlichen Drehzahlschwelle aus. Hierdurch läßt sich sicherstellen, daß zwischen der Drehzahlschwelle und der jeweiligen Leerlaufdrehzahl in allen Betriebsphasen nur ein relativ kleiner Drehzahlunterschied vorliegt. Demnach kann die Anreicherung im Schubbetrieb in unmittelbarer Nähe der Leerlaufdrehzahl einsetzen und ein deutliches Unterschreiten derselben vermeiden.ίο with a variable depending on the engine temperature Speed threshold off. This ensures that between the speed threshold and the respective Idle speed in all operating phases there is only a relatively small speed difference. So can start the enrichment in overrun in the immediate vicinity of the idle speed and a clear Avoid falling below the same.
In weiterer Ausgestaltung befindet sich vorzugsweise ein Relais zwischen dem elektronischen Drehzahlschalter und dem Magnetventil. Hierdurch ergibt sich eine einwandfreie Trennung zwischen dem lediglich elektrische Steuersignale erzeugenden elei».jOnischen Drehzahlschalter und dem den KraftstofffluJi steuernden Magnetventil.In a further embodiment, a relay is preferably located between the electronic speed switch and the solenoid valve. This results in a perfect separation between the only electrical Electronic speed switch generating control signals and the one controlling the fuel flow Magnetic valve.
In weiterer Ausgestaltung ist es grundsätzlich möglich, einen elektronischen Drehzahlschalter mit einer Unterdrückung des Steuersignals beim Motor-Hochlauf und/oder beim Abschalten des Motors vorzusehen. Diese Unterdrückung kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer betriebsparameterabhängigen Taktung der Kraftstoffzufuhr innerhalb der Zeitperiode gekoppelt werden.In a further embodiment, it is basically possible an electronic speed switch with a suppression of the control signal when the engine starts up and / or to be provided when the engine is switched off. This suppression can be related, for example coupled with an operating parameter-dependent timing of the fuel supply within the time period will.
Eine praktische Ausführungsform zeichnet sich durch einen elektronischen Drehzahlschalter mit einem digitalen Impulseingang zum Erfassen von Zündspulenimpulsen und mit einem analogen Temperatureingang zum Erfassen der Motortemperatur aus. Während die Zündspulenimpulse am Impulseingang ein sicheres Erfassen der Motordrehzahl ermöglichen, kann die Motortemperatur am Temperatureingang für eine kontinuierliche Veränderung der Zeitperiode sorgen. Außerdem läßt sich die Motortemperatur am Temperatureingang auch zum Nachführen der Drehzahlschwelle verwenden.A practical embodiment is characterized by an electronic speed switch with a digital one Pulse input for recording ignition coil pulses and with an analog temperature input for Detection of the engine temperature. While the ignition coil pulses at the pulse input a reliable detection allow the engine speed, the engine temperature at the temperature input for a continuous Worry about changing the time period. In addition, the motor temperature at the temperature input can also be checked use to track the speed threshold.
Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments shown in the drawings. It shows
F i g. 1 — eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
in einer schematischen Gesamtansicht und
F i g. 2 — eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer etwas detaillierteren Darstellung mit
einem Relais zwischen einem Magnetventil und einem Drehzahlschalter.F i g. 1 - a device according to the present invention in a schematic overall view and
F i g. 2 - a device according to the present invention in a somewhat more detailed representation with a relay between a solenoid valve and a speed switch.
Gemäß F i g. 1 geht eine einlaßseitige Kraftstoffleitung 10 über ein Magnetventil 12 in eine auslaßseitige Kiaftstotfleitung 14 über, die bei geöffnetem Magnetventil Kraftstoff in Pfeilrichtung K in ein nicht dargestelltes Saugrohr eines Verbrennungsmotors austreten läßt. Das Magnetventil 12 wird von einer Ventilsteuerung 16 immer dann mit öffnenden Steuersignalen Si versorgt, wenn die "!er Ventilsteuerung 16 eingegebene Motordrehzahl η kleiner als eine bestimmte Drehzahlsehwelle ist Diese wird mittels eines in der Ventilsteuerung 16 enthaltenen, nicht näher dargestellten Drehzahlschalters erfaßt und ist stets etwas kleiner als die jeweilige Leerlaufdrehzahl. Die Drehzahlschwelle kann ferner mittels der de. Ventilsteuerung 16 ebenfalls eingegebenen Motortemperatur Γ der temperaturabhängig veränderlichen Leerlaufdrehzahl nachgeführt wer-According to FIG. 1, an inlet-side fuel line 10 passes via a solenoid valve 12 into an outlet-side fuel line 14 which, when the solenoid valve is open, allows fuel to escape in the direction of arrow K into an intake manifold (not shown) of an internal combustion engine. The solenoid valve 12 is always supplied with opening control signals Si by a valve control 16 when the engine speed η entered in the valve control 16 is less than a certain speed waveform slightly lower than the respective idling speed. The speed threshold can also be tracked by means of the valve control 16 also entered engine temperature Γ of the temperature-dependent variable idling speed.
den. Dabei kann die Drehzahlschwelle beispielsweise bei kaltem Motor und einer Leerlaufdrehzahl von etwa 1280 U/min ungefähr 1200 U/min und bei warmem Motor sowie einer Leerlaufdrehzahl von ungefähr 900 U/ min ca. 800 U/min betragen. Hierbei handelt es sich jedoch lediglich um Beispiele, die beliebig abgewandelt werden können.the. The speed threshold can, for example, with a cold engine and an idling speed of approximately 1280 rpm approximately 1200 rpm and with a warm engine and an idle speed of approximately 900 rpm min be approx. 800 rpm. However, these are only examples that can be modified as desired can be.
Das von der Ventilsteuerung 16 abgegebene Steuersignal Si wird im Schubbetrieb immer dann erzeugt, wenn die Drehzahlschwelle unterschritten wird. Das Steuerstgnal St hat eine zeitliche Länge At, die von der Motortemperatur T abhängt und umgekehrt proportional zu dieser ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei kaltem Motor und vergleichsweise größeren Reibungseinfiüssen eine stärkere Anfettung als bei warmem Motor erfolgt, um hierdurch stärkere Drehzahleinbrüche zu vermeiden.The control signal Si emitted by the valve control 16 is always generated in the overrun mode when the speed falls below the speed threshold. The control signal St has a time length At which depends on the engine temperature T and is inversely proportional to this. This means that when the engine is cold and the frictional influences are relatively large, the engine is enriched to a greater extent than when the engine is warm, in order to avoid greater drops in speed.
Wie es in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist, kann der Ventilsteuerung 16 fciiicr Zumindest ein weiterer Betriebsparameter A eingegeben werden, der eine Modifi- zierung der Anreicherung vornimmt. Zu diesem Zweck kann das Steuersignal St innerhalb der Zeitperiode Jt in Abhängigkeit von diesem Betriebsparameter A entsprechend getaktet werden. Beispielsweise kann der Betriebsparameter A von der Kraftstoffbeschaffenheit ab- hängen, sofern diese einen Einfluß auf die Stärke der erforderlichen Anreicherung hat. Stattdessen kann der Betriebsparameter A oder ein weiterer eingegebener Parameter für eine Unterdrückung des Steuersignals Si immer dann sorgen, wenn keine Unterschreitung der Drehzahlschwelle im Schubbetrieb vorliegt, also beispielsweise beim Hochlaufen und beim Abschalten des Motors.As shown in FIG. 1 is shown in dashed lines, the valve control 16 can be inputted to at least one further operating parameter A , which modifies the enrichment. For this purpose, the control signal St can be clocked accordingly within the time period Jt as a function of this operating parameter A. For example, the operating parameter A can depend on the fuel quality, provided that this has an influence on the strength of the required enrichment. Instead, the operating parameter A or another input parameter can always ensure that the control signal Si is suppressed when the speed threshold is not undershot in overrun mode, for example when starting up and when the engine is switched off.
In Fig. 2 sind die den Teilen aus Fi g. I entsprechenden Teile der Vorrichtung mit denselben Bezugszeichen belegt In der vom Magnetventil 12 ausgehenden aus- !aßseitigen Kraftstoffleitung !4 befindet sich eine Düse 18, die nach öffnen des Magnetventils 12 ein definiertes Ansaugen von Kraftstoff in Pfeilrichtung K ermöglicht.In Fig. 2 the parts from Fi g. Corresponding parts of the device have been given the same reference numerals. In the outgoing fuel line 4 from the solenoid valve 12 there is a nozzle 18 which, after the solenoid valve 12 has opened, enables fuel to be sucked in in the direction of arrow K in a defined manner.
Gemäß Fig.2 besteht die Ventilsteuerung 16 aus zwei Teilen, nämlich einem elektronischen Drehzahlschalter 30 und einem Relais 20, das in entkoppelnder Weise zwischen den Drehzahlschalter und das Magnetventil geschaltet ist Dem Drehzahlschalter 30 der Ventilsteuerung 16 werden wie in F i g. 1 die Motordrehzahl n, die Motortemperatur T und gegebenenfalls wenigstens ein weiterer Betriebsparameter A zugeleitet Der Drehzahlschalter 30 erzeugt ein in bezug auf das Steuersignal Sf aus F i g. 1 invertiertes Steuersignal 37 mit der bereits genannten motortemperaturabhängigen Zeitperiode At. Cei dem invertierten Steuersignal Sf handelt es sich um eine Unterbrechung eines permanent anliegenden Ausgangssignals des Drehzahlschalters 30 an einer mit einer Relaisspule 26 verbundenen Relais-Speiseleitung 28, die an der anderen Spulenseite an eine positive Spannungsversorgung angeschlossen ist Beim Auftreten des invertierten Steuersignals 57 wird die Relaisspule 26 elektrisch erregt Dadurch wird ein Kontaktarm 24 geöffnet, der normalerweise eine mit dem Magnetventil 12 verbundene Ventil-Speiseleitung 22 schließt Somit wird das Magnetventil 12 während der von der Motortemperatur T abhängigen Zeitperiode geöffnet die beim Unterschreiten der Drehzahlschwelle ausgelöst wird.According to FIG. 2, the valve control 16 consists of two parts, namely an electronic speed switch 30 and a relay 20 which is connected in a decoupling manner between the speed switch and the solenoid valve. 1, the engine speed n, the engine temperature T and possibly at least one further operating parameter A is supplied. The speed switch 30 generates a signal in relation to the control signal Sf from FIG. 1 inverted control signal 37 with the motor temperature-dependent time period At mentioned above. The inverted control signal Sf is an interruption of a permanently applied output signal of the speed switch 30 on a relay feed line 28 connected to a relay coil 26, which is connected to a positive voltage supply on the other side of the coil 26 electrically energized This opens a contact arm 24 which normally closes a valve feed line 22 connected to the solenoid valve 12. Thus, the solenoid valve 12 is opened during the period of time dependent on the engine temperature T which is triggered when the speed threshold is undershot.
Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung ist vergleichsweise einfach sowie preiswert und ermöglicht eine extrem magere stationäre Leerlaufeinstellung in Verbindung mit einer Verkürzung der Einsatzdauer einer Kaltstartautomatik, so daß sich vor allem im Kurzstreckenverkehr ein geringerer Verbrauch und eine kleinere Schadstoffemission erzielen lassen, während gleichzeitig im Schubbetrieb ein stärkerer Drehzahleinbruch sowie ein Motorstopp sicher vermieden werden.The device shown and described is comparatively simple, inexpensive and made possible an extremely lean stationary idle setting in conjunction with a shortening of the duration of use of an automatic cold start, so that, especially in short-haul traffic, a lower consumption and a Achieve lower pollutant emissions while at the same time reliably avoiding a sharp drop in speed and an engine stop in overrun mode.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PIERBURG GMBH, 4040 NEUSS, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |