DE3217351A1

DE3217351A1 - Anordnung zur anhebung der leerlaufdrehzahl

Info

Publication number: DE3217351A1
Application number: DE19823217351
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6234 Hattersheim Ruschek; Wolfgang 6370 Oberursel Sauerschell; Stephan 6384 Schmitten Wietschorke
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1982-05-08
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3217351C2; EP0095550A3; EP0095550A2; US4450804A

Description

Anordnung zur Anhebuhg der LeerlaufdröMzahl

Die Erfindung bezieht sich auf Bine Anordnung zur Anhebung der Leerlauf drehzahl einör Brehnkraf tmaöchine, insbesondere einer Dieselkraftmaäbhine, mit einem Stellglied zur Beeinflussung der Kraftstoffzufuhr, dessen Uerstellueg in Leerlaufrichtung.dürbh einen Leerlaufanschlag bzu). nach einem Startvorgang dürbh einen Startmengenanschlag begrenzbar ist.

Bei derartigen Anordnungen besieht das Problem, daß nach einem Start der kalten BtennkraftmöSchine eine Erhöhung der Leerlaufdrehzahl so lange erfolgen muß, bis die Brennkraftmaschine uarrn gelaufen isi. Diese Erhöhung der Leerlaufdrehzahl wird bei bekannten Ariordnungen durch eine plektronische Regelung erreicht.

Eine derartige elektronische Regelung ist aber aufwendig und sehr teuer.

O L

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Anordnung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die bei einfachem Aufbau bi lüg' herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verstellung durch mehrere in Leerlaufrichtung hintereinander angeordnete Startmengenanschläge begrenzbar ist, von denen beginnend mit dem Startvorgang in bestimmten Zeitabständen nacheinander jeweils der dem Leerlaufanschlag entfernteste Startmengenanschlag aus dem Verstellweg des Stellglieds herausbewegbar ist. Diese Ausbildung der Anordnung ermöglicht es, auf einfache Weise eine erhöhte Leerlaufdrehzahl nach einem Startvorgang zu erhalten, die entsrpechend dem durchschnittlichen Erwärrnungsverlauf der Brennkraftmaschine stufenweise bis zum IMormalbetrieb reduziert wird. Dabei kann das Stellglied der Werstellhebel der das Fördervolumen steuernden Regelstange einer Kraftstoffeinspritzpumpe , ζ .B .einerDieselbrennkraftmaschine sein.

Sind die Startmengenanschläge Rampen unterschiedlicher radialer Erstreckung eines schrittweise drehbar antreibbaren Schwenkelements, wobei auch der Leerlauf anschlag eine Rampe des Schwenkelements sein kann, so sind nur wenige mechanische Bauteile und nur ein Antrieb dafür erforderlich .

Ist das Schwenkelement um 360° drehbar, so wird nach einem Ablauf des Startbetriebs automatisch wieder die-Position eingenommen, von der aus ein neues Startintervall direkt wieder beginnen kann.

Ein nur geringer Platzbedarf wird dann benötigt, wenn das Schwenkelement eine in der Bewegungsebene des Verstellhebels angeordnete Scheibe ist.

Eine Möglichkeit des Drehantriebs des Schwenkelements besteht in einem elektrischen Schrittmotor.

Ein wesentlich billigerer Drehantrieb wird durch einen Kurbeltrieb erreicht, da er einen billigeren Linearantrieb ermöglicht.

Besitzt der Hurbeitrieb zuel irh Winkel zueinander angeordnete an ihrem einen Ende gelenkig miteinander verbundene Hebel und ist er im Bereich der verbundenen Hebelenden mit dem Schucnkelement exzentrisch zu dessen Drehachse verbunden, wobei die freien Hebelenden unabhängig voneinander etwa linear bewegbar antreibbar sind, so kann auf einfache Heise mit zuei Lineartrieben ein Drehantrieb des 5chmenkelements in vier Stufen erreicht werden.

Dabei sind vorzugsweise die freien Hebelenden aufeihanderzu hzw.voneinanderweg bewegbar.

2Q Einfache billige Antriebe werden erreicht, wenn die freien Hebelenden durch ein elektromagnetisches Stellelemeht bewegbar sind. Dazu können die elektromagnetischen Stellelemente Klappankerrelais sein, an deren Klappankern jeweils ein freies Hebelende angelenkt ist.

Durch ungleiche Rückstellkräfte der beiden Klappanker kann der eindeutige Verlauf des Stellelements in eine Schuenkrichtung sichergestellt werden*

Zur Übertragung der Kurbeltriebbewegung auf das Schwenkelement kann der Kurbeltrieb im Bereich der miteinBhderverbundenen Hebelenden einen Kulissenzapfen besitzen, der in eine Kulissehführung des Schwenkelements eingreift .

Der Antrieb des Kurbeltriebs kann van einer Elektronik steuerbar sein, die einen durch den Startvorgang einschaltbaren Impulsgeber aufweist, dessen Ausgang mit einer Zähleinheit verbunden ist, über deren ersten Ausgang ein erstes seine Ansteuerposition eine bestimmte Zeit beibehaltendes elektromagnetisches Stellelement und über deren zweiten Ausgang ein zweites seine AnsteuerpDsition eine bestimmte Zeit beibehaltendes elektromagnetisches Stellelement ansteuerbar sein kann. Dieser Antrieb kann.durch einfache

TG Serienbauelemente und damit billig realisiert werden. Dabei ist vorzugsweise vom Impulszähler das erste Stellelement unmittelbar nach dem Startvorgang und dazu zeitversötzt vor Ablauf der Ansteuerzeit des ersten Stellelements das zweite Stellelement ansteuerbar, dessen Ansteuerzeit übet die Ansteuerzeit des ersten Stellelements hinausreicht.

Ist im Masseanschluß der elektromagnetischen Stellelemente ein Temperaturschalter angeordnet, der sich oberhalb einer bestimmten Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine in

2G Öffnungsposition befindet, so wird bei bereits warmer Brennkraftmaschine direkt die normale Leerlaufdrehzahl eingestellt. Dies ist z.B. erforderlich, wenn die Brennkraftmaschine nach längerem Fährbetrieb nur kurz ausgeschaltet wurde und somit bei einem erneuten Startvorgang noch auf Betriebstemperatur ist. Eine für diesen Betriebszustand zu hohe Leerlaufdrehzahl wird somit vermieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es 3D zeigen

Figur 1 eine Dieselbrennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Anordnung

in

Fiqur 2 eine erfindungsgemäße Anordnung der Ansicht

Figur 3

und 3a ein Arbeitsäblaufdiagramm der Anordnung nach Figur 2

Figur k eine elektrische Schaltung der Anord- -nung nach Figur 2

In Figur 1 ist eine Dieselbrennkraftmaschine 1 mit einer Kraf tstof f ei.nspri tzpumpe 2 dargestellt. Zur Verstellung des Fördervolumens besitzt die Kraftstoff einspritzpumpe

ID einen schuenbaren Verstellhebel 3. Die.ser Verstellhebel 3 besitzt einen Anschlagnacken U, der an einem in gleicher Ebene wie der Verstellhebel 3 angeordneten als Scheibe ausgebildeten Schuenkelement 5 in Anlage bringbar ist. Dieses Schuenkelement 5 begrenzt den Schuenkujeg des Verstellhebels 3 in Leerlaufrichtung.

Die in Figur 2 dargestellte Anordnung besitzt das gleiche Schuenkelement 5 luie es in Figur 1 dargestellt ist. Es besteht aus einer um 360° drehbaren Scheibe, die an ihrer

2D radial umlaufenden Peripherie gleichmäßig verteilt vier Rampen 6, 6¹, 6¹¹, 6^1!l unterschiedlicher radialer Erstreckung besitzt. U.z. sind die Rampen 6 - 6¹'¹ im Uhrzeigersinn von der Rampe 6 mit größter radialer Erstreckung sich - nacheinander verkleinernd bis zur Rampe 6¹¹¹ mit kleinster radialer Erstreckung ausgebildet.

Diese Rampe 6'·' bildet gleichzeitig den Leerlaufanschlag bei Betrieb der Brennkraftmaschine 1 mit normaler Betriebstemperatur .
3D

Zurr. Antrieb des Schujenkelements 5 dient ein Kurbeltrieb 7, der durch zuiei Klappankerrelais 8 und B¹ betätigbar ist.

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Der Kurbeltrieb 7 besteht aus zwei im Winkel zueinander angeordneten an ihrem einen Ende gelenkig miteinander verbundenen Hebeln 9 und 10. Im Anlenkpunkt der Hebel 9 und 10 ist ein hervorstehender HuIissenzapfen 11 des Kurbeltriebs 7 befestigt, der in einj diagonale Kulissenführung 12 des Schwenkelements 5 hineinragt.

Die freien Enden der Hebel 9 und 10 des Kurbeltriebs 7 sind gelenkig mit den einen Enden der Klappanker 13 und 13' der Klappankerrelais 8 und Θ¹ verbunden. Die anderen Enden der als zweiarmige Hebel ausgebildeten Klappanker 13 und 13' sind über eine Zugfeder Ii* miteinander verbunden, so daß die Klappanker 13 und 13· bei stromlosen Relais von den Relais weggeklappt sind, wie dies bei dem linken dargestellten Klappankerrelais ß der Fall ist. Das rechte Klappankerrelais ß' ist in strombeaufschlagter, den Klappanker 13' anziehender Stellung dargestellt.

In völlig stromloser Stellung der Klappankerrelais B und Σ0 B¹ befindet sich der Kulissenzapfen 11 im Punkt 15, der der Normalstellung bei Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 entspricht.

Durch die dargestellte Anordnung der aneinander anliegenden Klappankerrelais β und B¹ sowie dem flach darauf angeordneten Kurbeltrieb und dem ebenfalls darauf flach angeordneten Schwenkelement 5 ergibt sich eine äußerst gedrungene Bauweise geringer Baugröße, so daß ein möglicherweise auch nachträglicher Einbau im Kraftfahrzeug problemlos möglich ist.

Bei Beginn eint's Startvorganges der kalten Brennkraftmaschine 1 bewegt sich der Kulissenzapfen 11 vom Punkt 15 zum Punkt 16, nach bestimmtem Zeitablauf nach Punkt

17, wieder nach bestimmten Zeitablauf nach Punkt 1B und schließlich wieder zu Punkt 15. Dabei bewegt der in die Hulissenführung 12 ragende Kuliasenzapfen 11 das Schujenkelement 5 in vier 90°-Abschnitten insgesamt um 360°. 5

Die Klappankerrelais 8 und B' werden dazu van der in Figur k dargestellten Elektronik entsprechend dem in Figur 3 und 3a dargestellten Arbeitsablaufdiagramm angesteuert.

Dabei ist Figur 3 dem Klappankerrelais Ö und Figur 3a dem Klappankerrelais 8' zugeordnet. Über der Zeit ist in den Diagrammen die Schaltposition der Relais 8 und 8' aufgetragen.

Ματ einem Startvorgang befinden sich beide Klappanker 13 und 13' in vom Relais 8 bzui. B¹ abgeklappter Stellung-Ulird nun ein Startuorgang begonnen, so werden von einem Impulsgeber 19 Impulse einer als BinSrzähler ausgebildeten Zähleinheit 20 zugeleitet. Diese Zähleinheit 20 gibt sofort ein Signal an das Klappankerrelais 8 weiter, das in seine angezogene Schaltstellung schaltet, uiie zur Zeit T1 im Diagramm 3 zu sehen ist. DieSe Position uird für eine bestimmte Zeit beibehalten, da die Klappankerrelais 8 und 8' jeweils zeitlich anhaltend sind.

Bei kalter Brennkraftmaschine 1 ist der im Masseanschluß der Relais 8 und B' befindliche Temperäturschalter 21 geschlossen .
30

Mit Beginn des Startvorgangs beginnt auch die Zähleinheit 20 aufzuzählen, um bei 2 Impulsen ein Signal an das Klappankerrelais 8' abzugeben/ das dann bei der Zeit T2 in seine angezogene Schaltstellung Behaltet.

Bei weiterem zeitlichem Ablauf wird bei der Zeit T3 das Ende der Anhaltezeit des Klappankerrelais B erreicht, so daß der Klappanker 13 wieder in seine Ausgangsstellung abfällt.
5

Bei der Zeit T^* ist auch die Anhaltezeit des Klappankerrelais B¹ abgelaufen, so daß auch der Klappanker 13' in seine Ausgangsstellung zurückkehrt und so die Leerlaufposition bei normaler Betriebstemperatur erreicht ist.

Sollte die normale Betriebstemperatur vor Ablauf der beschriebenen Zeitfolge erreicht sein, so öffnet der abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine- 1 schaltende Temperaturschalter 21, wodurch die Klappankerrelais 8 und 8¹ nicht mehr stromdurchflossen sind und die Klappanker 13 und 13' in ihre Ausgangsposition abfallen.

Claims

VDO Adolf Schlhdling AG - 1 - G

BOQCl Frarikrurt/Main

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ιοί?

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Pa t e η t a η s'pjfü ehe-

Anardhung zur Anhebung dir Leerlaürdrghfcahl einer
Örennkraftmaschine, insbesondere eine¹? bieaelbrennkraftmaschine, mit einem Stellglied 2Ur Öfeeinflusäuhg" de.r Kraftstoff zufuhr» dessen \ieretelliuieg in
Leerlaufrichtung durch ei.Hfeh- Leeflaufanfedhlag bzu. hach einem Startvorgang du^fch. eine 1 Ötartmengenanschlag begrenzbar ist» djdiirch; gek innjzelbjihet, daß der \Jerstelluieg durch mehrere in LtserlaÜFt'ichtung
hintereinander angeordnete StartinengenähBöhläge begrenzbar 1st, vbn denen begirinehM mit d&m Startvorgang in bestimniten ZettabatMrtden nacheinander jeuells der dem Leerlaufansöhlag eht^erntteste Startinengenanschlag aus dem Uerstellyiag des Stellglieds herausbeuegbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u rc h g e k e tiri ζ e i c h η ε t, daß das Stellglied der VeffitellKebel ti) ^ der das Fürdervolumen steuernden Regielstange eine? Kraftstoff einspritz^umpe (2) ist.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Startmengenanschläge Rampen(6, 6¹, 6¹¹, 6¹'¹) unterschiedlicher radialer Erstreckung eines schrittweise drehbar antreibbaren Schujenkelements (5) sind.
k. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufanschlag eine Rampe (6¹¹¹) des Schwenkelements (5) ist.
.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schuenkelement (5) um 360° drehbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schuienkelement (5) eine in der Beuiegungsebene des V/erstellhebels (3) angeordnete Scheibe ist.
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Schuenkelements ein elektrischer Schrittmotor ist.
8. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Schuenkelements (5) ein Kurbeltrieb (7) ist.
9. Anordnung nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß der' Kurbeltrieb (7) zwei im Winkel zueinander angeordnete, an ihrem einen Ende gelenkig miteinander verbundene Hebel (9, 10) besitzt und im Bereich der verbundenen Hebelenden mit dem Schuenkelement (5) exzentrisch zu dessen Drehachse verbunden ist, uobei die freien Hebelenden unabhängig voneinander etwa linear bewegbar antreibbar sind.

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10. Anordnung nach Anspruch 9_F dadjirch gekennzeichnet, daß die freien Hebelenden aufeinsnderzu bzw. voneinanderweg bewegbar sind.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Hebelenden durch ein elektromagnetisches Stellelement bewegbar Sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, daüurch gekennzeichnet, 1D daß der Klappanker (13, 13') jeweils eines Klappankerrelais (Θ, B¹) an einem fielen Hebelende angelenkt ist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der beiden Klappanker (13, 13') ungleich ist.
1*». Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (7) im Beriich der miteinanderverbundenen Hebelenden einen Kulissenzapfen (11) besitzt, der in eine KulissenfÜhrung (12) des Schiuenkelements (5) eingreift,
15. Anordnung nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Kurbeltrisbs (7) von einer Elektronik steuerbar ist, die einen durch den Startvorgang einschaltbaren Impulsgeber (19) aufweist, dessen Ausgang mit einer Zähleinheit (2D) verbunden ist, über deren ersten Ausgang ein erstes seine Ansteuerpositian eine bestimmte Zeit beibehaltendes elektromagnetisches Stellelement und über deren zweiten Ausgang ein zweites seiner Ansteuerposition eine bestimmte Zeit beibehaltendes elektromagnetisches Stellelement ansteuerbar ist.

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16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß vom Impulszähler (19) das erste Stellelement unmittelbar nach dem Startvorgang und dazu zeitversetzt vor Ablauf der Ansteuerzeit des ersten Stellelements das zweite Stellelement ansteuerbar ist, dessen Ansteuerzeit über die Ansteuerzeit des ersten Stellelements hinausreicht.
17. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Masseanschluß der elektromagnetischen Stellelemente ein Temperaturschalter (21) angeordnet ist, der sich oberhalb einer bestimmten Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (1) in Öffnungsposition befindet.