DE3103861A1

DE3103861A1 - Device for controlling the intake cross-section in the intake line of a spark ignition engine

Info

Publication number: DE3103861A1
Application number: DE19813103861
Authority: DE
Inventors: Manfred 6000 Frankfurt Pfalzgraf
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-09-02

Abstract

Device for controlling the intake cross-section in the intake line (8) of a spark ignition engine by means of a closing element (7) which can be actuated by an actuator (6), having control electronics (4) which drive the closing element (7) as a function of the position of a set value transmitter (1). This device is to be constructed in such a way that, with simple means, it prevents the engine knocking. This is achieved in that knocking of the engine can be detected by means of a sensor (5) and a corresponding signal can be fed to the control electronics (4) and influences the said electronics (4) to the effect of closing the intake cross-section. <IMAGE>

Description

UDO Adolf Schindling AG - f - Gräfstraße 1D3UDO Adolf Schindling AG - f - Graefstrasse 1D3

60DD Frankfurt/Main 9D60DD Frankfurt / Main 9D

G-S Kl-do 1567 2ß.Jnauar 1^fJß1GS Kl-do 1567 2ß.Jnauar 1 ^f Jß1

Einrichtung zur Regelung des Ansaugquerschnitts in der Saugleitung eines Otto-Motors Device for regulating the intake cross-section in the intake line of a gasoline engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung des Ansaugquerschnitts in der Saugleitung eines Otto-Motors mittels eines von einem Stellglied betMtigbaren Schließgliedes, mit einer das Schließglied in Abhängigkeit von der Stellung eines Sollwertgebers ansteuernden REgelelektronik.The invention relates to a device for regulating the intake cross-section in the intake line of a gasoline engine by means of a closing element that can be actuated by an actuator, with an electronic control system that controls the closing element as a function of the position of a setpoint generator.

Bei Verbrennungsmotoren besteht das Problem, daß es bei fehlerhafter Zündeinstellung oder bei Verwendung von Kraftstof-• fen unterschiedlicher Qualität zu einem sogenannten KlopfenWith internal combustion engines, there is the problem that it is faulty Ignition adjustment or when using fuels of different quality • to what is known as knocking

1D kommen kann. Dieses Klopfen führt zu einer Uberbelastung von Kolben und Triebwerk, sowie zum Ausschlagen der Lager. Außerdem uiird auch die Leistung des Motors erheblich herabgesetzt. Auch führt es zu einer Überhitzung des Motors, so daß die Kolben leicht klemmen oder fressen können.1D can come. This knocking leads to an overload of Pistons and engine, as well as for knocking out the bearings. In addition, the performance of the engine is also significantly reduced. It also overheats the engine, so that the pistons can easily jam or seize.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ein Klopfen des Motors weitgehend verhindert.It is therefore an object of the invention to provide a device according to the To create a generic term that largely prevents the engine from knocking by simple means.

Diese Aufgabe uiird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch einen Sensor ein Klopfen des Motors erfaßbar und ein entsprechendes Signal der Regelelektronik diese im Sinne eines Schließens des Ansaugquerschnitts beeinflussend zuleitbar ist. Diese erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß schon bei einem leichten Beginn eines Klopfens dieses vom Sensor registriert und das entsprechende Signal der Regelelektronik zugeleitet wird. Diese sorgt dann dafür, daß das Schließglied in der Saugleitung, was z.B. eine Drosselklappe sein kann, den Ansaugquerschnitt der Saugleitung reduziert. Dadurch erfolgt eine Fülldruckbegrenzung, die zu ein Klopfen verhindernden Betriebsbedingungen führt. Abgesehen von den Geräuschen, die auf diese Art verhindert werden, uird auch eine optimalere Ausnutzung der verbrauchten Kraftstoff menge erreicht, uias objektiv zu einer Uerbrauchsreduzierung der Kraftstoffmenge führt. Auf diese Lüeise uiird der Motor in einem optimalen l/erbrauchsbereich betrieben.This object uiird achieved according to the invention in that a sensor detects a knocking of the engine and a corresponding signal of the control electronics this in the sense of a Closing the intake cross-section can be fed influencing. This inventive training leads to the fact that already at a slight start of knocking, this is registered by the sensor and the corresponding signal is fed to the control electronics. This then ensures that the locking member in the suction line, which can be a throttle valve, for example, reduces the suction cross-section of the suction line. This takes place a filling pressure limitation, which leads to operating conditions that prevent knocking. Apart from the noises which are prevented in this way, a more optimal utilization of the amount of fuel consumed is achieved, among other things objectively to a reduction in fuel consumption leads. In this way, the engine can be used in an optimal range operated.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einem sogenannten elektrischen Gaspedal bereits vorhandene Elemente mitbenutzt werden können und somit der zu betreibende Aufwand gering gehalten wird.Another advantage is that existing elements are also used in a so-called electric accelerator pedal and thus the effort to be carried out is kept low.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann der Sensor ein Schwingungsaufnehmer sein. Eine Möglichkeit besteht dabei darin, daß der Schwingungsaufnehmer ein Piezoelement ist. Der Schwingungsaufnehmer kann aber auch ein Dehnungsmeßstreifen sein. Won diesen beiden Ausbildungsmpglichkeiten des Schwingungsaufnehmers werden die durch das Klopfen verursachten Druckschwingungen erfaßt und als Spannungsimpulse der Regelelektronik zugeleitet. In an advantageous embodiment of the invention, the sensor be a vibration sensor. One possibility is that the vibration sensor is a piezo element. The vibration sensor can also be a strain gauge. Won these two training options for the vibration sensor the pressure fluctuations caused by knocking are recorded and fed to the control electronics as voltage pulses.

Der Sensor kann auch ein Feder/Masse-Element sein, auf dem der Schwingungsaufnehmer angeordnet ist.The sensor can also be a spring / mass element on which the Vibration sensor is arranged.

Eine Anordnungsmöglichkeit des Sensors besteht darin, daß der Sensor an der Außenuand eines Zylinders des Motars angeordnet ist. Er kann aber auch im Innenraum des Zylinders des Motors angeordnet sein.
5One possible arrangement of the sensor is that the sensor is arranged on the outer edge of a cylinder of the engine. But it can also be arranged in the interior of the cylinder of the engine.
5

Eine vorzugsweise Ausbildung der Einrichtung besteht darin, daB der Regelelektronik eine elektrische Größe entsprechend der Stellung des Sollwertgebers und eine elektrische Grüße entsprechend der vom Sensor abgegebenen Signale zuleitbar ist, und daß eine von der Regelelektronik gebildete elektrische Größe dem Stellglied sowie eine der Stellung des Schließgliedes entsprechende elektrische Rückmeldegröße der Regelelektronik zuleitbar ist.A preferred design of the facility is that the control electronics have an electrical variable corresponding to it the position of the setpoint generator and an electrical greeting can be fed according to the signals emitted by the sensor, and that an electrical system formed by the control electronics Size of the actuator as well as an electrical feedback variable of the control electronics corresponding to the position of the closing element is feedable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und uiird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it

Figur 1 ein Blockschaltbild einer erfindungs-2D gemäßen EinrichtungFIG. 1 shows a block diagram of a device according to the invention 2D

Figur 2a bis 2d ein vierteiliges FunktionsdiagrammFIGS. 2a to 2d show a four-part functional diagram

der erfindungsgemäßen Einrichtungthe device according to the invention

Die dargestellte Einrichtung besitzt einen Sollwertgeber 1, der aus einem durch ein Gaspedal 2 verstellbaren Potentiometer 3 besteht.The device shown has a setpoint generator 1, which consists of a potentiometer 3 that can be adjusted by an accelerator pedal 2 consists.

Das von dem Potentiometer abgegebene, elektrische Signal wird einer Regelelektronik k zugeleitet.
30The electrical signal emitted by the potentiometer is fed to an electronic control system k.
30th

Weiterhin uiird von einem Sensor 5, der an einem nicht dargestellten Zylinder eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, ein Klopfen in diesem Zylinder festgestellt, in eine elektrische Grüße umgesetzt und diese der Regelelektronik It zugnluitnt.Furthermore, a sensor 5, which is arranged on a cylinder (not shown) of an internal combustion engine, detects a knocking in this cylinder, converts it into electrical signals and feeds this to the control electronics It.

-M --M -

Die Regelelektronik k leitet ein aus der elektrischen Größe des Sollwertgebers gebildetes und gegebenenfalls durch die elektrische Grüße des Sensors 5 modifiziertes Signal an ein Stellglied 6 weiter, durch das eine Drosselklappe 7 in der Saugleitung fl des Motors verstellbar ist. Die Information über die Stellung der Drosselklappe 7 wird der Regelelektronik it rückgemeldet.The control electronics k forwards a signal formed from the electrical variable of the setpoint generator and possibly modified by the electrical values of the sensor 5 to an actuator 6, by means of which a throttle valve 7 in the suction line fl of the motor can be adjusted. The information about the position of the throttle valve 7 is reported back to the control electronics it.

Der Funktionsablauf der Einrichtung ist in Figur 2a bis 2d dargestellt. In Figur 2a ist der Einstellwinkel des Sollwertgebers 1 über der Zeit t aufgetragen. Über der gleichen Zeit t ifjt in Figur 2b die Matardrehzahl, in Figur Zc die Klapfimpulse des Motors und in Figur 2d der geregelte Öffnungswinkel der Drosselklappe 7 aufgetragen. 15The functional sequence of the device is shown in FIGS. 2a to 2d shown. In Figure 2a, the setting angle of the setpoint generator 1 is plotted over time t. About the same time t ifjt in Figure 2b the matar speed, in Figure Zc the clipping pulses of the motor and the regulated opening angle of the throttle valve 7 is plotted in FIG. 2d. 15th

Uon einem Anfangspunkt 9 ab bis zu einem ersten Stellpunkt befindet sich in Figur 2a der Sollwertgeber 1 in seiner Leerlaufstellung. Entsprechend ist in Figur Zb die Matardrehzahl die Leerlaufdrehzahl. Da in diesem Bereich in Figur 2c keine Klopfimpulse vorhanden sind, befindet sich in Figur 2d die Drosselklappe 7 in Leerlaufstellung.From a starting point 9 up to a first control point the setpoint generator 1 is in its idle position in FIG. 2a. Correspondingly, in FIG. Zb, the matar speed is the idling speed. Since in this area in Figure 2c no If knocking pulses are present, the throttle valve 7 is in the idle position in FIG. 2d.

Vom ersten Stellpunkt 10 bis zu einem zweiten Stellpunkt 11 wird der Sollwertgeber 1 aus seiner Leerlaufstellung heraus verstellt. Dementsprechend steigt auch die Motordrehzahl an und wird die Drosselklappe 7 in eine bestimmte Öffnungsstellung gebracht.From the first control point 10 to a second control point 11 the setpoint generator 1 is out of its idle position adjusted. The engine speed increases accordingly and the throttle valve 7 is brought into a certain open position.

Auf dem am zweiten Stellpunkt erreichten Niveau des Sollwertgebers verbleibt dessen Einstellung im weiteren Verlauf konstant. At the level of the setpoint generator reached at the second setting point its setting remains constant in the further course.

Da bis zu einem weiteren Punkt 12 noch keine Klopfimpulse vorhanden sind, verbleibt auch die Drosselklappe in der beim zwei-Since there are no knocking pulses up to a further point 12 are, the throttle valve remains in the two-

ten Stellpunkt 11 erreichten Einstellung.th setting point 11 reached setting.

Ab Punkt 12 treten jedoch Klopfimpulse auf. Diese werden von dem Sensor 5 erfaßt und ein entsprechendes Signal der Regel-Elektronik 4 zugeleitet.From point 12, however, knocking pulses occur. These are from the sensor 5 is detected and a corresponding signal from the control electronics 4 forwarded.

Entsprechend der Klopfimpulse wird in der Regelelektranik k das Signal des Sollwertgebers 1 verändert an das Stellglied 6 weitergeleitet, was zu einer Reduzierung des Üffnungsiüinkels der Drosselklappe 7 führt bis keine Klopfimpulse mehr vorhanden sind.Corresponding to the knocking pulses, the signal of the setpoint generator 1 is changed and forwarded to the actuator 6 in the control electronics k , which leads to a reduction in the opening angle of the throttle valve 7 until there are no more knocking pulses.

Dementsprechend verhält sich auch die Motordrehzahl.The engine speed behaves accordingly.

Auf diese Weise wird der Öffnungswinkel der Drosselklappe 7 beim Beginn des Klopfens sofort soweit reduziert, bis das Klopfen aufhört.In this way, the opening angle of the throttle valve 7 when you start knocking, reduce it immediately until you stop knocking.

Um zu vermeiden, daß der Sensor nicht auf Schwingungen reagiert, die durch die korrekte Zündung in einem Zylinder hervorgerufen werden,kann vorzugsweise ein Vergleich des Zeitpunkts der erfaßten Schwingungen mit dem Zündzeitpunkt des Zylinders erfolgen, dem der Sensor zugeordnet ist. Dazu kann in der entsprechenden Zündzuleitung ein Induktivgeber angeordnet sein, durch den das Ansprechen der Regelelektronik bei von der Zündung hervorgerufenen Schwingungen unterbunden wird.To avoid that the sensor does not react to vibrations, caused by the correct ignition in a cylinder can preferably be a comparison of the time of the detected Vibrations occur with the ignition point of the cylinder to which the sensor is assigned. This can be done in the corresponding Ignition supply line an inductive sensor can be arranged, through which the response of the control electronics when caused by the ignition Vibrations is suppressed.

Claims

Device for regulating the intake cross-section in the intake line of a gasoline engine by means of a closing element which can be actuated by an actuator, with control electronics controlling the closing element as a function of the position of a solenoid encoder, characterized in that a sensor (5) detects a knocking of the engine and a corresponding signal of the control electronics (* t) can be fed to this, influencing the closing of the intake cross-section.

Device according to Claim 1, characterized in that the sensor is a vibration pick-up.

3. Device according to claim 2, characterized in that the Schiüingungsaufnehmer is a piezoelectric element.

Device according to Claim 2, characterized in that the vibration sensor is a strain gauge.

5. Device according to one of the preceding claims, üa characterized in that the sensor (5) is a spring / mass Elfirnent on which the vibration sensor is arranged.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (5) is arranged on the outer wall of a cylinder of the engine.

7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor (5) is arranged in the interior of a cylinder of the engine B.

B. Device according to one of the preceding claims, characterized »that the control electronics (*») an electrical variable corresponding to the position of the setpoint generator (1) and an electrical variable corresponding to the signals emitted by the sensor (5) can be fed, and that one of the control electronics (^) formed electrical variable can be fed to the actuator (6) and an electrical feedback variable corresponding to the position of the actuator (6) to the control electronics (4).