DE3042853C2

DE3042853C2 - Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung eines Vergasers

Info

Publication number: DE3042853C2
Application number: DE3042853A
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: 1983-09-22
Also published as: FR2470867B1; AU539453B2; AU6436780A; FR2470867A1; US4368704A; DE3042853A1; GB2064009A; JPS5676140U; GB2064009B; CA1140009A

Description

a) ein Sensor (30) zum Ermitteln der Temperatur der Brennkraftmaschine,

b) ein Sensor (29) zum Ermi iteln der Drehzahl und

c) ein Sensor (28) zum Ermitteln der Öffnungsstellung des Drosselventils.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal von der Rechenschaltung (22) an den Elektromagneten (20) abgegeben wird, um den Klinkenmechanismus zu betätigen, wenn der Wert, der von dem Sensor (28) der Drosselventilöffnungsstellung ermittelt wird, gleich einem von der Rechcnschaltung(22) vorbestimmten Wert wird, der auf der Basis der Signale des Temperatursensors (30) und des Drehzahlsensors (29) bestimmt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den sägezahnförmigen Klinkenzähnen (18), mit denen die Klinke (21) sich im Eingriff befindet, versehene Hebelübertragung (19) ein Klinkenrad (32) ist, das mit dem Drosselventil (14) unmittelbar verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Aus den US-PS 40 46 118 und 40 57 042 sind Einrichtungen zur optimalen Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bekannt, die Fühler zum Erfassen der jeweiligen Öffnungsstellung des Drosselventils, des Ansaugunterdruckes, der Drehzahl, der Temperatur und der Konzentration eines bestimmten Bestandteiles der Abgase der Brennkraftmaschine aufweist Die Signale dieser Fühler werden an einen der Rechenschaltung entsprechenden Funktionsgenerator gegeben, der seinerseits Impulsbreiten-Modulatoren steuert, die die Impulsbreite von Impulsfolgen ändern. Diese Impulsfolgen steuern Elektromagnete, die ihrer-

!"· seits wiederum ein Kraftstoffzuführungs ventil und Luft-Zuführungsventile steuern, wodurch die an Kraftstoff-Luft-Mischkammern gegebenen Kraftstoff- und Luftmengen geregelt werden. Diese Kraftstoff-Luft-Mischkammern sind mit einer in einem Venturiabschnitt

*> des Vergasers mündenden Kraftstoffdüse verbunden. M'it diesen bekannten Einrichtungen soll daher nach Maßgabe der νοπ den Fühlern abgegebenen Signale bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine diese immer mit einem optimalen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß das Drosselventil für den Leerlauf der Brennkraftmaschine selbsttätig in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine optimal eingestellt wird.

Bei einer Einrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil cles Anspruchs i angegebenen Merkmale gelöst.

J5 Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dient der von der Rechenschaltung gesteuerte Elektromagnet dazu, das durch das vollständig durchgetretene Gaspedal aus seiner vollen Öffnungsstellung unter Wirkung der das Drosselventil in die Schließstellung beaufschlagenden Feder sich wieder schließende L-rcsselventil in einer solchen Öffnungsstellung zu verriegeln, die aufgrund der mit Hilfe der Fühler ermittelten Betriebsparameter von der Rechenschaltung berechnet wurde. Damit ist in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsparametern

der Brennkraftmaschine eine optimale Öffnungsstellung des Drosselventils für den Leerlauf der Brennkraftmaschine selbsttätig einzustellen, wodurch insbesondere ein Anlassen der Brennkraftmaschine bei unterschiedlichen Betriebsparametern leicht und schnell zu erreichen

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 schematisch eine Vertikalansicht einer bisherigen Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung,

F i g. 2 schematisch einen vertikalen Teilschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

F i g. 3 schematisch einen vertikalen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird kurz eine für einen Vergaser vorgesehene herkömmliche Einrichtung für eine schnelle Leerlaufeinstellung erläutert. In F i g. I ist eine Ansaugleitung 1 und f>5 ein Drosselventil 2 gezeigt, das von einer Nocke 3 für eine schnelle Leerlaufeinstellung gedreht wird. Die Nocke 3 wird um eine Welle 8 mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Anlaßventils und einer Stange 4 gedreht. Die

Nocke 3 ist mit stufenförmigen Nockenflächen 5/4 bis SD versehen, die mit einem Nockenfolger 7 in Eingriff stehen, der mit der Drosselventilwelle 6 verbunden ist.

F i g. 1 zeigt einen Zustand, bei dem die Nocke 3 gegen den Uhrzeigersinn in ihre eine Endstellung gedreht ist, so daß der Nockenfolger 7 mit der ersten Nockenfläche 5/4 im Eingriff steht, um das Drosselventil 2 in seiner maximal geöffneten Leerlauf-Stellung festzuhalten. In diesem Zustand kann das Drosselventil 2 gegen den Uhrzeigersinn weiter geöffnet, jedoch nicht weiter geschlossen werden, wodurch die Leerlauf-Einstellung groß gehalten wird, um eine optimale Drehzahl der Brennkraftmaschine beizubehalten, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird oder bei strenger Kälte warmläuft

Danach wird, wenn die Brennkraftmaschine sich allmählich erwärmt, die Nocke 3 über die Stange 4 von dem hier nicht gezeigten Anlaßventil im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der Nockenfolger 7 auf den stufenförmigen Nockenflächen von 5A bis 5B oder 5C verschoben und damit das Drosselventil 2 schrittweise geschlossen wird, solange der Fahrer das Gaspedal nicht tritt, und schließlich der Nockenfolger J mit eier Nockenfläche 5D in Eingriff gebracht wird, wenn das Warmlaufen beendet ist.

Dieser herkömmliche und in der beschriebenen Weise aufgebaute Nockenmechanismus für eine schnelle Leerlaufeinstellung ist insofern problematisch, als bei warmgelaufener Brennkraftmaschine die Nocke 3 sich nicht feinfühlig drehen kann, da der Nockenfühler 7 mit einer relativ großen Kraft gegen die Nocke 3 gedrückt wird. Dieses ist dadurch bedingt, daß die anfängliche Belastung, d. h. Betätigungskraft, des mit dem Drosselventil 2 verbundenen Gaspedals groß ist, so daß der Nockenfolger 7 sich nicht auf den Nockentlächen von der zweiten Nockenfläche SB zu der dritten Nockenfläche 5C oder der vierten Nockenfläche 5D bewegen kann. Um den Nockenfolger 7 zu verschieben, muß das Gaspedal stark durchgetreten werden.

In F i g. 2 ist ein Vergasergehäuse 10, eine Ansaugleitung 11, ein i'enturiabschnitt 12, eine Kraftstoffdüse 13 und ein Drosselventil 14 gezeigt, wie sie bei einem herkömmlichen Vergaser vorgesehen sind. Ein Hebel 16 ist drehbar mit einer Drosselventilwelle 15 verbunden, und ein elektromagnetischer Klinken-Mechanismus 17 ist an dem Hebel 16 angelenkt.

Der elektromagnetische Klink«-Mechanismus 17 weist eine Hebelübertragung 19 mit sägezahnförmigen Klinkenzähnen 18 auf, die an dem Hebel 16 über einen Stift verbunden sind, sowie mit einer Klinke 21,4, die von einem Elektromagneten 20 betätigt wird, der in Abhängigkeit von einem von einer Rechenschaltung 22 erzeugten Signal erregt wird, um geeignete bestimmte Einstellungen der Hebelübertragung 19 zu bewirken.

Eine Feder 23 beaufschlagt die Hebelübertragung 19 in Richtung der Schließsteilung des Drosselventils 14.

Die Klinke 2\A kann sich um eine Welle 24 drehen und beaufschlagt die Klinkenzähne 18, um die Hebelübertragung 19 in einer Stellung zu verriegeln, wenn der Elektromagnet 20 das andere Ende 21B des Klinkenhebels 21 gegen die Kraft einer Feder 31 nach oben zieht. In diesem Fall sind die Formgebungen der Klinke 21/4 und der Klinkenzähne 18 so ausgelegt, daß die Hebelübertragung 19 in 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 des Tretens des Gaspedals zu öffnen.

Ein Fühler 28 für die Öffnungsstellung des Drosselventils ist in der Nähe der Hebelübertragung 19 vorgesehen, um ein der erfaßten Stellung entsprechendes Signal an die Rechenschaltung 22 zu geben.

Außerdem werden Signale von einem Drehzahlfühler 29 und eines Fühlers 30 für die Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine sowie eines hier nicht gezeigten Fühlers für die Ansauglufttemperatur an die Rechenschaltung 22 gegeben, in der eine optimale Leerlaufeinstellung aufgrund dieser Signale, die die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angeben, bestimmt wird.

Die z. B. aus einem Mikroprozessor gebildete Rechenschaltung 22 steuert die Größe der Ventilöffnung, die zuvor bestimmt wurde, um eine optimale Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine nach Maßgabe der Betriebsbedingungen zu erhalten.

Die Arbeitsweise dieser verbesserten Einrichtung wird jetzt erläutert.

Beim Anlassen der Brennkraftmaschine ist die Klinke 21 von den Klinkenzähnen 18 getrennt, da der Elektromagnet 20 nicht erregt ist, und das Drosselventil 14 wird durch die Feder 23 in die vollständig geschlossene Stellung nach rechts gedreht.

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 Feder 23 das Drosselventil 14 zu schließen. In diesem Fall wird, da die Stellung des Drosselventils von dem Fühler 28 für die Öffnungsstellung erfaßt wird, wenn das Drosselventil eine optimale Stellung erreicht, der Elektromagnet 20 durch das Signal von der Rechenschaltung 22 erregt, um die Klinke 21,4 zu betätigen, so daß die Hebelübertragung 19 in einer bestimmten Stellung verriegelt wird. Die Öffnungsstellung 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 30 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 entregt, um die Zeit der Öffnungsstellung des Drosselventils 14 zu reduzieren, wobei die Klinke 21,4 wiederholt durch die Kiinkenzähne 18 freigegeben wird, die Hebelübertragung 19 schrittweise nach rechts durch die Kraft der Feder 23 bewegt wird, und in dem Augenblick bei dem die berechnete Einstellung mit der von dem Fühler 28 erfaßten Einstellung übereinstimmt, wird der Elektromagnet 20 erneut erregt, um die Hebelübertragung 19 in der jeweiligen Stellung zu verriegeln.

Da dieser Vorgang wiederholt wird, wird das Drosselventil 14 allmählich geschlossen. Wenn das Warmlaufen der Brennkraftmaschine beendet ist. wird das Drosselventil in die normale Leerlaufstellung zurückgeführt, und d> Rechenschnliiing 22 schaltet den Elektromagneten 20 ab. urn die Klinke 21,4 aus den Klinkenzähnen 18 zu lösen.

In diesem Fall ist es möglich, die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu vergrößern, wahrend diese warmläuft. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Klinkenzähne 18 der Hebelübertragung 19 so ausgelegt sind, daß sie in der Beschleunigungsrichtung, d. h. nach links, unabhängig vom Eingriff der Klinke 21.Λ frei bewegt werden können, wobei gleichzeitig die Bewegung der Hebelübertragung 19 in der Beschleunigungsrichtung erfaßt wird, so daß die Rechenschaltung 22 den Elektromagneten 20 abschaltet.

F i g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der elektromagnetische Klinken-Mechanismus 17 eine Klinke 21A die unmittelbar mit dem Elektromagneten 20 verbunden ist. und ein sägezahnförmiges Klinkenrad 32 aufweist, das mit der Drossclventilwelle 15 verbunden ist. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gelangt die Klinke 2\A nach Maßgabe eines Ausgangssignals von der Rechenschalmng mit dem Klinkenrad 32 in Eingriff oder wird gegenüber diesem freigegeben, um eine geeignete Leerlaufeinstellung des Drosselventils 14 zu bestimmen.

In diesem Fall wird als Fühler 28 für die Drosselventil öffnungsstcllung ein Potentiometer zum Zuführen eines Ausgangssignals benutzt, das der öffnungsstellung proportional ist und an die Rechenschaltung 22 gegeben wird. Ein mit der Drosselventilwelle 15 verbundener Abgriff 33 wird nach rechts und links auf der Oberfläche eines Widerstandes 34 nach Maßgabe der Bewegung des Drosselventils 14 bewegt.

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

Hierzu 2 Blatt Z?ichniin^pcn

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung fur eine schnelle Leerlaufeinsteilung eines Vergasers mit einem Drosselventil zum Öffnen und Schließen einer Ansaugleitung, um die Drehzahl einer Brennkraftmaschine zu steuern, einem Gaspedal zum Beschleunigen der Drehzahl, mehreren Fühlern zum Erfassen verschiedener Brennkraftmaschinen-Betriebsparameter, einer Rechenschaltung zum Berechnen einer optimalen Drosselventilstellung nach Maßgabe der Signale von den Fühlern und mit einem von einem Signal der Rechenschaltung erregten Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Feder (23) in Richtung seiner Schließstellung beaufschlagte Drosselventil (14) mittels eines mit einem Elektromagneten (20) ausgestatteten Mechanismus (17) in eine optimale Öffnungsstellung gesteuert wird, nachdem das mit dem Drosselventil (14) verbundene Gaspedal (25) voll durchgetreten und ansc&Vießend freigegeben wurde.

2. Einrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Elektromagneten (20) ausgestattete Mechanismus (17) als ein Klinkenmechanismus ausgebildet ist, der eine Hebelübertragung (19), die mit sägezahnförmigen Klinkenzähnen (18) versehen ist, aufweist, mit denen sich die Klinke (2iA)\m Eingriff befindet, wenn der Elektromagnet (20) in Abhängigkeit von dem Signal der Rechenschaltung (22) erregt ist, wobei ein Ende der Hebelübertragung (19) mit dem Drosselventil (14) und das aftlere Ende mit dem Gaspedal (25) verbunden ist, wodurch beim vollen Durchtreten des Gaspedals (25) zum Öffnen des Drosselventils (14) und anschließenden Freigeben die mit dem Drosselventil (14) verbundene Heuelübertragung (19) schrittweise in einer geeigneten Stellung stillgesetzt wird, um die Öffnung des Drosselventils (14) in dem Augenblick beizubehalten, in dem der Elektromagnet (20) die Klinke (21 A) betätigt, um die Hebelübertragung (19) in Abhängigkeit von dem Signal der Rechenschaltung (22) zu verriegeln.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Sensoren vorgesehen sind: