DE3042853A1

DE3042853A1 - Einrichtung fuer eine schnelle leerlaufeinstellung eines vergasers

Info

Publication number: DE3042853A1
Application number: DE19803042853
Authority: DE
Inventors: Kenji Yokohama Kanagawa Masaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1981-06-11
Also published as: CA1140009A; GB2064009B; GB2064009A; US4368704A; DE3042853C2; JPS5676140U; FR2470867B1; FR2470867A1; AU6436780A; AU539453B2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich, allgemein auf eine Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers und insbesondere auf eine solche Einrichtung, die mit einer Rechenschaltung versehen ist, um elektromagnetisch eine optimale Drehzahl der Brennkraftmaschine zu steuern, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird oder warmläuft.

Allgemein ist ein herkömmlicher Vergaser mit einem Mechanismus für einen schnellen Leerlauf versehen, um eine optimale Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine nach Maßgabe der Temperatur der Brennkraftmaschine zu bewirken, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird oder warmläuft. Da jedoch der herkömmliche Mechanismus eine Nocke und einen Hebel aufweist, vergrößert sich die Eingriffskraft zwischen diesen mit der ansteigenden Temperatur der Brennkraftmaschine, was im einzelnen später erläutert ist, wodurch sich die Nocke nicht feinfühlig drehen kann. Dieses beruht darauf, daß die anfängliche Belastung für das Gaspedal groß ausgelegt ist, wodurch das Gaspedal relativ stark getreten werden muß.

Da andererseits die Kraftfahrzeuge gewöhnlich unter unterschiedlichsten Betriebsbedingungen benutzt werden, das heißt, innerhalb eines weiten Bereiches der Umgebungstemperatur von strenger Kälte bis zu einer intensiven

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Hitze, ergaben sich, verschiedene Probleme, so daß die Benutzung einer einzigen Nocke für den schnellen Leerlauf kein leichtes Anlassen bewirken kann, die Drehzahl der Brennkraftmaschine nach dem Anlassen zu hoch ist, oder es sehr schwierig ist, ein optimales Nockenprofil für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu bestimmen.

Im Hinblick auf diese Probleme ist es daher die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers zu schaffen, so daß eine optimale Drosselventilöffnungsgröße, das heißt Leerlauföffnung, aufgrund der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine berechnet wird, die von Fühlern erfaßt werden, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird, um das Drosselventil automatisch einzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung verschiedene Fühler zum Erfassen von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, eine Rechenschaltung zum Erhalten einer optimalen Drosselöffnungsgröße aufgrund der erfaßten Ergebnisse und einen elektromagnetischen Klinkenmechanismus zum mechanischen Einstellen des Drosselventils auf.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung ist also die Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers so ausgelegt, daß eine optimale Drosselventilöffnung, das heißt Leerlauföffnung, mit Hilfe einer

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Rechenschaltung aufgrund verschiedener Betriebszustände der Brennkraftmaschine berechnet wird, nachdem die Brennkraftmaschine angelassen ist, und wiederholt gesteuert wird, bis die Brennkraftmaschine vollständig warmgelaufen wird, so daß die von einer Rückstellfeder in Richtung eines Schließens des Ventils bewirkte Drosselventilbewegung schrittweise mit Hilfe eines Klinkenmechanismus freigegeben wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung umfaßt verschiedene Fühler, eine Rechenschaltung und einen elektromagnetischen Klinkenmechanismus zusätzlich zu einem herkömmlichen Drosselventil.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den TJnteransprüchen angegeben.

Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung ergeben sich im einzelnen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Bauelemente bezeichnen, und im einzelnen zeigt:

I¹Xg. Λ eine schematische Vertikal ansicht einer bisherigen Einrichtung für einen schnellen Leerlauf,

Fig. 2 schematisch einen vertikalen Teilschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 3 schematisch einen vertikalen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

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Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird kurz eine für einen Vergaser vorgesehene herkömmliche Einrichtung für einen schnellen Leerlauf erläutert. In Fig. 1 ist eine einen Einlaßdurchlaß bildende Vergaserbohrung 1 und ein Drosselventil 2 gezeigt, das von einer Nocke 3 für den schnellen Leerlauf gedreht wird. Die Nocke 3 wird um eine Achse 8 mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Starterventils und einer Stange 4- gedreht. Die Nocke 3 ist mit stufenförmigen Profilen 5A bis 5D versehen und befindet sich in Berührung mit einem Hebel 7i der mit der Drosselventilachse 6 verbunden ist.

Fig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem das Starterventil fast vollständig geschlossen ist, um die Nocke 3 gegen den Uhrzeigersinn in ihre Extremstellung zu drehen, so daß der Hebel 7 in. Berührung mit der ersten Nockenproilstellung 5A gebracht wird, um das Drosselventil 2 in seiner maximal geschlossenen Stellung festzuhalten. Bei diesem Zustand kann das Drosselventil 2 gegen den Uhrzeigersinn weiter geöffnet, jedoch nicht weiter geschlossen werden, wodurch die Leerlauföffnung groß gehalten wird, um eine optimale Drehzahl der Brennkraftmaschine beizubehalten, wenn die Brennkraftmaschine angelassen oder bei strenger Kälte erwärmt wird.

Danach wird, wenn das Starterventil ein wenig geöffnet wird, und die Brennkraftmaschine allmählich erwärmt wird, sowie dadurch die Drehzahl ansteigt, die Nocke 3 im Uhrzeigersinn gedreht, wie dieses durch den in der Figur angegebenen Pfeil gezeigt ist, der Hebel 7 auf den stufenförmigen Profilen von 5A bis 5B oder 5C verschoben wird,

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das Drosselventil 2 schrittweise geschlossen wird, wenn der Fahrer das Gaspedal nicht tritt, und schließlich, der Hebel 7 in Berührung mit dem Profil 5D gebracht wird, wenn das Warmlaufen beendet ist.

Dieser herkömmliche und in der beschriebenen Weise aufgebaute Hockenmechanismus für einen schnellen Leerlauf ist insofern problematisch, daß, wenn die Brennkraftmaschine warmgelaufen ist, die Hocke 3 sich nicht feinfühlig drehen kann, da der Hebel 7 mit großer Kraft gegen die Hocke 3 gedruckt wird. Dieses ist dadurch bedingt, daß die anfängliche Belastung, das heißt Betätigungskraft, des mit dem Drosselventil 2 verbundenen Gaspedals groß ist, so daß der Hebel 7 sich nicht auf den Hockenprofilen von der zweiten Hockenstellung 5B zu der dritten Hockenstellung ^G oder der vierten Hockenstellung 5D bewegen kann. TJm daher den Hebel 7 zu verschieben, mußte das Gaspedal stark durchgetreten werden.

Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung wird jetzt anhand der Fig. 2 und 3, und insbesondere anhand der Fig. 2 die Erfindung erläutert, wobei die letztere ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt.

In Fig. 2 ist ein Vergasergehäuse 10, ein Einlaß 11, ein Venturiabschnitt 12, eine Kraftstoffdüse 13 und ein Drosselventil 14 wie bei einem herkömmlichen Vergaser gezeigt.

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Ein Hebel 16 ist drehbar mit einer Drosselventilach.se verbunden, und ein elektromagnetischer Klinkenmechanismus 17 ist an dem Hebel 16 angelenkt.

Der elektromagnetische Klinkenmechanismus 17 weist eine Hebelübertragung 19 mit einem sägezahnförmigen Klinkenzahnteil 18 auf, die an dem Hebel 16 über einen Stift angeordnet ist, sowie mit einer Klinke 21, die von einem Elektromagneten 20 betätigt wird, der in Abhängigkeit von einem von einer Rechenschaltung 22 erzeugten Signal erregt wird, um geeignete Stellungen der Hebelübertragung 19 zu bewirken.

Eine Rückstellfeder 2$ beaufschlagt die Hebelübertragung 19 in. Richtung der Schließstellung des Drosselventils 14·.

Die Klinke 21 kann zusammen mit der Achse 24- als Drehpunkt sich drehen und das Klinkenende 21A beaufschlagt den Klinkenzahnteil 18, um die Hebelübertragung 19 in einer Stellung zu verriegeln, wenn der Elektromagnet 20 ein weiteres Ende 21B der Klinke 21 gegen die Kraft einer leder 31 nach oben zieht. In diesem Fall sind die Formgebungen des Klinkenendes 21A und des Klinkenzahnteils so ausgelegt, daß die Hebelübertragung 19 in die Richtung der Öffnungsstellung des Drosselventils 14-, also nach links, bewegt werden kann, wenn sie sich miteinander im Eingriff befinden.

Am anderen Ende der Hebelübertragung 19 ist ein drehbarer Hebel 26, der über einen Stift mit einem Gaspedal 25 verbunden ist, vorgesehen, um die Hebelübertragung 19 nach links zu bewegen und das Drosselventil 14- nach Maßgabe

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der Größe des Tretens des Gaspedales zu öffnen.

Ein Drosselventilöffnungsfühler 28 ist in der Eähe der Hebelübertragung 19 vorgesehen, um. die Öffnung des Drosselventils 14- zu erfassen und die erfaßten Ergebnisse an die Rechenschaltung 22 zu geben.

Zusätzlich werden verschiedene Signale von einem Drehzahlfühler 29 für die Brennkraftmaschine und eines !Fühlers für das Kühlmittel der Brennkraftmaschine sowie eines hier nicht gezeigten Fühlers für dl Ansauglufttemperatur an die Rechen schaltung 22 gegeben, in der eine optimale Leerlauföffnung aufgrund dieser Signale, die die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angeben, bestimmt wird.

Die aus einem Mikrocomputer gebildete Rechenschaltung steuert lie Größe der Ventilöffnung, die zuvor bestimmt wurde, um eine optimale Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine nach Maßgabe der Betriebsbedingungen zu erhalten.

Die Arbeitsweise der so verbesserten Einrichtung wird jetzt erläutert.

Beim Anlassen ist die Klinke 21 von dem Klinkenzahnteil 18 getrennt, da kein Signalstrom dem Elektromagneten 20 zugeführt wird, und das Drosselventil 14 wird durch die Rückstellfeder 23 nach rechts gerichtet in der vollständig geschlossen Stellung gehalten.

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Wenn danach, der Zündschalter geschlossen und das Gaspedal 25 voll durchgetreten wird, berechnet die Rechenschaltung 22 eine optimale Stellung des Drosselventils aufgrund der Temperatur der Brennkraftmaschine beim Anlassen.

Wenn das Gaspedal 25 freigegeben wird, beginnt die Rückstellfeder 25 das Drosselventil 14 zu schließen. In diesem Fall wird, da die Stellung des Drosselventils von dem Fühler 28 für die Drosselventilöffnung erfaßt wird, wenn das Drosselventil eine optimale Stellung erreicht, der Elektromagnet 20 durch das Signal von der Rechenschaltung 22 erregt, um die Klinke 21 zu betätigen, so daß die Hebelübertragung 19 in einer Stellung verriegelt wird, in der ein weiteres Schließen des Drosselventils 14 verhindert wird. Die Öffnung des Drosselventils 14 wird mit fallender Temperatur vergrößert.

Nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine berechnet die Rechenschaltung 22 eine optimale Drosselventilstellung aufgrund der Signale von dem Fühler 3D für die Temperatur der Brennkraftmaschine und dem Fühler 29 für die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Wenn die Brennkraftmaschine warmläuft, wird der Elektromagnet 20 kurzzeitig und wiederholt aberregt, um die Öffnung des Drosselventils 14 zu vermindern, wobei die Klinke 21 wiederholt durch die Klinkenzähne 18 freigegeben wird, die Hebelübertragung 19 schrittweise nach rechts durch die Kraft der Rückstellfeder 2$ bewegt wird, und in dem Augenblick, bei dem das berechnete Ergebnis mit der von dem Fühler 28 erfaßten Drosselöffnung übereinstimmt, wird der Elektromagnet 20 erneut erregt, um die Hebelübertragung 19 in der jeweiligen Stellung zu verriegeln.

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Da die zuvor erwähnten Vorgänge wiederholt werden, wird das Drosselventil 14 allmählich geschlossen. Wenn das Warmlaufen der Brennkraftmaschine beendet ist, wird das Drosselventil in die gewöhnliche Leerlaufstellung zurückgeführt, und die Rechenschaltung 22 schaltet den Elektromagneten 20 ab, um die Klinke 21 von den Klinkenzähnen 18 zu lösen.

In diesem Fall ist es selbstverständlich möglich, die Brennkraftmaschine zu beschleunigen, während sie warmläuft. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Klinkenzähne 18 der Hebelübertragung 19 so ausgelegt sind, daß sie frei in der Beschieunigungsrichtung, das heißt nach links, unabhängig von dem Eingriff mit der Klinke 21 bewegt werden können, wobei gleichzeitig die Bewegung der Hebelübertragung 19 in der Beschieunigungsrichtung erfaßt wird, so daß die Rechenschaltung 22 den Elektromagneten 20 abschaltet.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der elektromagnetische Klinkenmechanismus 17 eine Klinke 21, die unmittelbar mit dem Elektromagneten 20 verbunden ist, und ein sägezahnförmiges Klinkenrad 32 auf, das mit der Drosselventilachse 15 verbunden ist. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gelangt die Klinke 21 nach Maßgabe eines Ausgangssignals von der Rechenschaltung mit dem Klinkenrad 32 in Eingriff oder wird gegenüber diesem freigegeben, um eine geeignete Leerlauföffnung des Drosselventils 14 zu bestimmen.

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In diesem Fall wird als Minier 28 für die Drosselventilöffnung ein Potentiometer zum Zuführen eines Ausgangssignals "benutzt, das der Drosselventilöffnung proportional ist und an die Rechenschaltung 22 gegeben wird. Ein mit der Drosselventilachse 15 verbundenes Kontaktteil 33 wird nach rechts und links auf der Oberfläche eines Widerstandes 3^ nach Maßgabe der Bewegung des Drosselventils 14 bewegt.

Außerdem sind, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Klinkenzähne so ausgebildet, daß das Klinkenrad 32 in der Öffnungsrichtung des Drosselventils 14 bewegt werden kann.

Vie zuvor erläutert wurde, kann, da die LeerlaufÖffnung des Drosselventils nach Maßgabe der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine mit Hilfe eines elektromagnetischen Klinkenmechanismus gesteuert werden kann, eine geeignete Drehzahl der Brennkraftmaschine jederzeit bewirkt werden, wenn die Brennkraftmaschine unter verschiedenen Umgebungsbedingungen sich im Leerlauf befindet, wodurch sich ein stabilerer Betrieb der Brennkraftmaschine bei ihrem Warmlaufen ergibt.

Außerdem wird die Drehzahl aufgrund der berechneten Ergebnisse gesteuert, die von der Eechenschaltung nach Maßgabe der verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erhalten werden, so daß eine Massenherstellung von Vergasern möglich ist, ohne daß diese irgendeine Feineinstellung für die verschiedenen besonderen Betriebsbedingungen benötigen.

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Der Faclimarui erkennt sofort, daß die vorstehende Beschreibung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich zu deren Erläuterung dient, und daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen würde, wie er durch die Patentansprüche umrissen ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE H. KINKELDEY DR-ING W. STOCKMAIR DR-ING- AoE (CALTECH K. SCHUMANN DR RER MAT · OCPL-PHYS P. H. JAKOB G. BEZOLD DR RER NAT · DIPL-CHEM 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE: 43 13. November 1980 P 15 625 - 52/hb NISSAiT MOTOR COMPANY, LIMITED 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers Pat entansprüche

1.j Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers, gekennzeichnet durch:

a) ein Drosselventil (14) zum öffnen und Schließen
einer Vergaserbohrung (1), um die Drehzahl einer
Brennkraftmaschine zu steuern,

b) ein Gaspedal (25) zum Beschleunigen der Drehzahl,

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TELEFON (Ο8Θ) 232863 TELEX OG-SS38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

c) mehrere Fühler (28, 29, 30) zum Erfassen verschiedener Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine,

d) eine Rechenschaltung (22) zum Berechnen einer optimalen Drosselventilöffnung nach Maßgabe der Signale von den !Fühlern,

e) einen von einem Signal der Rechenschaltung erregten Elektromagneten (20) und

f) einen elektromagnetischen Klinkenmechanismus (17) _s der aufweist:

1.) eine von dem Elektromagneten betätigte Klinke (21) und

2.) eine Hebelübertragung (19), die mit sägezahnförmigen Klinkenzähnen (18) versehen ist, mit denen sich die Klinke im Eingriff befindet, wenn der Elektromagnet in Abhängigkeit von dem Signal der Rechenschaltung erregt ist, wobei ein Ende der Hebelübertragung mit dem Drosselventil und das andere Ende mit dem Gaspedal verbunden ist, wodurch beim vollen Durchtreten des Gaspedals zum öffnen des Drosselventils und anschließenden Freigeben die mit dem Drosselventil verbundene Hebelübertragung schrittweise in einer geeigneten Stellung stillgesetzt wird, um die Öffnung des Drosselventils in dem Augenblick beizubehalten, in dem der Elektromagnet die Klinke betätigt, um die Hebel-Übertragung in Abhängigkeit von dem Signal der Rechenschaltung zu verriegeln.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Fühler (28, 29, 50)

a) einen I¹UhIer (30) zum Erfassen der Temperatur der Brennkraftmaschine,

b) einen Fühler (29) zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und

c) einen Fühler (28) zum Erfassen der Drosselventilöffnung umfassen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Feder (23) zum Beaufschlagen der Hebelübertragung (19) in Richtung der Schließstellung des Drosselventils (14), wodurch die Hebelübertragung schrittweise freigegeben wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die mit den sägezahnförmigen Klinkenzähnen (18), mit denen die Klinke (21) sich im Eingriff befindet, versehene Hebelübertragung ein Klinkenrad (17) ist, das mit dem Drosselventil (14) unmittelbar verbunden ist.

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