DE3303147A1 - Vorrichtung zur regelung der motordrehzahl - Google Patents
Vorrichtung zur regelung der motordrehzahlInfo
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Description
Dipl.-Ing. OUo Flügel, Dipl.-Iiig. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 8I, D-8 München 81
Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung 57-13979 vom 30.1.1982,
der japanischen Patentanmeldung 57-212188 vom 3.12.1982 und der japanischen Patentanmeldung 57- vom 24.12.1982 in Anspruch genommen.
der japanischen Patentanmeldung 57-212188 vom 3.12.1982 und der japanischen Patentanmeldung 57- vom 24.12.1982 in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Regelung der Motordrehzahl
.
Zur Verhinderung, daß die Motordrehzahl aufgrund einer aufgeschalteten Last, zum Beispiel einer elektrischen
Las L oder dergleichen, wahrend dos Leerlaufs abfällt,
ist bisher eine Kompensation des Drehzahlabfalls bzw.
Drehzahlverlusts durch eine RUckkoppelungsregelung der Motordrehzahl während des Leerlaufs oder aber eine
Kompensation des Drehzahlverlusts durch Vergrößern der Drosselklappenöffnung um ein vorher festgelegtes Maß in
Verbindung mit dem An- oder Abschalten einer elektrischen Last oder dergleichen und damit eine Begünstigung
des Leerlaufs erfolgL.
Dazu muß aber die Stabilität der RUckkoppelungsregelung
sichergestellt werden, so daß hinsichtlich der Ansprecheigenschaften
ein Limit gesetzt wird. Ernstzunehmende Probleme treten außerdem bei einem Motor
auf, dessen Drehzahl bei Belastung sehr stark abfällt, und zwar eben durch einen solchen Drehzahlverlust und
durch zunehmende Schwingungen während einer Ansprechverzöge
rungs phase .
Oipl.-Ing. Otto Flügel, Üipl.-Ing. Manfred Siigcr, l'iitentanwiiltc, Cosimustr. 81, D-H München
-AS-
Obwohl die Ansprecheigenschaften in vorgenanntem Fall
gut sind, weil die Änderungen der Öffnung bzw. des Öffnungsquerschnitts des Drosselklappenventils
festen Werten entsprechen, kommt es dennoch vor, daß das Maß der Änderung der Öffnung bzw. des Öffnungsquerschnitts
für eine aufgeschaltete elektrische oder dergleichen Last zu groß oder zu klein ist, so daß
eine für die aufgeschaltete Last optimal geeignete Motordrehzahl nur schwer zu erreichen ist.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung der Motordrehzahl zur Verfügung
zu stellen, welche über bessere Ansprech- «i ßonschaf Lon vorfUßL und eine: Hoßclunß dov Molordrchzahl
dergestalt erlaubt, daß ein für eine aufgeschaltete Last optimaler Wert erreicht wird .
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch
detiaen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Dazu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung
der Motordrehzahl gekennzeichnet durch einen motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, eine
Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl und eine Einrichtung für die Steuerung des Generators, die ein
Steuersignal für die Steuerung der Stromerzeugung des mit dem Motor verbundenen Generators auf der Grundlage
eines von der Einrichtung für die Erfassung der Motordrehzahl erfaßten Signals erzeugt,
-3303H7
Dipl.-lng. OUo Hügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
- /ft-
wenn die Motordrehzahl unter einen vorher festgelegten Wert abfällt.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Regelung der Motordrehzahl gekennzeichnet durch einen
motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, eine Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl, eine Einrichtung für die Steuerung des Generators, die ein Steuersignal für die Steuerung der Stromerzeugung des mit dem Motor verbundenen Generators auf der Grundlage eines von der Einrichtung für die Erfassung der Motordrehzahl erfaßten Signals erzeugt, wenn die Motordrehzahl unter einen ersten festgelegten Wert abfüllt, cinu Ii inricli Lung Tür dia ti im; Io I I uicj', dor Saugluftströmung, welche in einer Saugleitung des Motors angeordnet ist und zur Einstellung der Menge an Saugluft dient, die einer Verbrennungskammer des Motors zugeleitet wird, und eine Einrichtung zur Steuerung der SauglufLuLrömung, durch welche die Einrichtung zur Einstellung der Saugluftströmung derart betätigt wird, daß die: Menge der angesaugten Luft auf der Grundlage eines von der Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl abgegebenen Signals erhöht wird, wenn die Motorüruli/.uh 1 uuLuf «jiiicii /wi: i Li1Ii 1'(IuLjM-1UcIy1LuU WiM-I. ab f":i T 1 h, und verringert wird, wenn die Motordrehzahl diesen Wert übersteigt, wobei die Regelung der Motordrehzahl durch Zusammenwirken der Einrichtung für die Steuerung des Generators und der Einrichtung für die Steuerung der i'iMU/', I u CLu I;röinuηp, orPol/'t,
motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, eine Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl, eine Einrichtung für die Steuerung des Generators, die ein Steuersignal für die Steuerung der Stromerzeugung des mit dem Motor verbundenen Generators auf der Grundlage eines von der Einrichtung für die Erfassung der Motordrehzahl erfaßten Signals erzeugt, wenn die Motordrehzahl unter einen ersten festgelegten Wert abfüllt, cinu Ii inricli Lung Tür dia ti im; Io I I uicj', dor Saugluftströmung, welche in einer Saugleitung des Motors angeordnet ist und zur Einstellung der Menge an Saugluft dient, die einer Verbrennungskammer des Motors zugeleitet wird, und eine Einrichtung zur Steuerung der SauglufLuLrömung, durch welche die Einrichtung zur Einstellung der Saugluftströmung derart betätigt wird, daß die: Menge der angesaugten Luft auf der Grundlage eines von der Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl abgegebenen Signals erhöht wird, wenn die Motorüruli/.uh 1 uuLuf «jiiicii /wi: i Li1Ii 1'(IuLjM-1UcIy1LuU WiM-I. ab f":i T 1 h, und verringert wird, wenn die Motordrehzahl diesen Wert übersteigt, wobei die Regelung der Motordrehzahl durch Zusammenwirken der Einrichtung für die Steuerung des Generators und der Einrichtung für die Steuerung der i'iMU/', I u CLu I;röinuηp, orPol/'t,
Dipl.-lug. Oito Flügel, l)ipl.-lng. Manl'ral Saner, I'alenlaiiwaUc, Cosiniaslr. 81, I)-K München 81
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für
die Regelung der Motordrehzahl gekennzeichnet durch
einen motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, eine Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl,
eine Einrichtung zur Steuerung des Generators, die ein Steuersignal für die Steuerung der Krafterzeugung
des Motors auf der Grundlage eines von der Einrichtung für die Erfassung der Motordrehzahl gelieferten
Signals erzeugt, wenn die Motordrehzahl unter einen ersten festgelegten Wert abfällt, der
kleiner ist als eine Leerlaufdrehzahl, eine Einrichtung zur Einstellung der Saugluftströmung,
die in einer Saugleitung des Motors angeordnet ist und zur Ii inu tu L lung dur einer Vorbreniiuiißukuininer ücu Motor:·,
zugeführten Menge an Saugluft dient, und eine Einrichtung zur Steuerung der Saugluftströmung, mittels
welcher die Einrichtung zur Einstellung der Saugluftströmung in der Weise betätigt wird, daß die Menge der
Saugluft auf der Grundlage eines von der Einrichtung zur Erfassung der Motordrehzahl gelieferten
Signals erhöht wird, wenn die Motordrehzahl unter einen zweiten festgelegten Wert abfällt, der
kleiner ist als die Leerlaufdrehzahl, wobei die
Rep.elunr; der Motordrehzahl während des Leerlaufs des
Motors durch Zusammenwirken der Steuereinrichtung für den Generator und die Einrichtung für die Steuerung
der Saugluftströmung erfolgt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Steuerung
der Motordrehzahl lassen sich folgende Vorteile erzielen .
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Dipl.-lng. Olio Hügel, Dipl.-Inn. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimnslr. 81, D-8 München 81
(1) Für den Fall, daß die Motordrehzahl aufgrund einer Belastung des Motors abfällt, die zum Beispiel durch
den Betrieb eines Kühlkompressors oder einer Ölpumpe für eine Servolenkung, durch den Generator oder durch
eine Änderung des von dem .Motor abgegebenen Drehmoments entsteht, ist ein schneller Anstieg der Drehzahl
möglich, indem die von dem Generator erzeugte Energie gesteuert wird, wobei sich eine rasche Stabilisierung
der Motordrehzahl insbesondere während des Leerlaufs erreichen läßt.
(2) Ein durch einen Anstieg der Generatorlast oder dergleichen verursachter Drehzahlabfall bzw. Drehzahlvorlmil
laß I υ ich durch du:j Zutiummunwirkoii der üLeucrung
der erzeugten Energie und der Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils oder der Menge der
Saugluft durch Steuerung der Öffnung des Bypassventils verhindern, so daß ein stabiler Betrieb des Motors
sichergestellt werden kann.
(3) Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der
Motordrehzahl ist auch für einen Motor mit gesteuerter Zylinderzahl geeignet. Eine Stabilisierung der Leerlaufdrohzahl
läßt sich insbesondere im Zylinderteilbetrieb erreichen, wo die Wahrscheinlichkeit einer
schwankenden bzw. abweichenden Drehzahl groß ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Dipi.-lng. OUo Flügel, IJipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosiniuslr. 81, D-X München 81
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. /19-
Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigt:
Figur 1 ein vollständiges Blockschaubild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Ausbildung
eines wesentlichen Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform
;
Figur 3 (a)(b) jeweils eine graphische Darstellung
Figur 4 des Betriebs der erfindungsgemäßen
Figur 4 des Betriebs der erfindungsgemäßen
Figur 5 (a)(b) Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform;
Figur 6 (a)(b)(c) jeweils eine graphische Darstellung des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der ersten und nach einer zweiten AusfUhrungsform ;
Figur 6 (d)(e) jeweils eine graphische Darstellung des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der ersten AusfUhrungsform;
Figur 6 (f)(g) jeweils eine graphische Darstellung des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform;
3303H7
Dipl.-Ing. Olto Flügel, Dipl.-ΐημ. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
• ÄO·
- rf -
Figur 7 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der zweiten
Ausführungsform;
Figur 8 eine schematische Darstellung der Ausbildung eines wesentlichen · Teils der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach einer dritten Ausführungsform;
Figur 9 eine Schnittansicht entlang des Pfeils IX-IX
von Figur 8;
Figur 10 eine schematische Darstellung der Ausbildung eines wesentlichen Teils der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach einer vierten Ausführungsform
.
In den Figuren 1-6 ist eine Vorrichtung zur Regelung
der Motordrehzahl nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. In Figur 1 ist ein Generator GE über Riemenscheiben Pl,P2 und einen Riemen
T an einen Motor (beispielsweise einen Vierzylinder-Ho
i. he rim ο tor mit 140OcCm Hubraum) angeschlossen, der in einem nicht abgebildeten Fahrzeug installiert ist, wobei
ein Ausgang des Generators GE an eine 12-Volt-Battorie
anfifischlosaen ist. An die Batterie B ist
über einen Schlüsselschalter K eine elektrische
Last I, (beiapiulsweiae Scheinwerfer) angeschlossen.
-3303U7
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-liig. Manfred S.iger. Patentanwälte. Cosiniastr. Ki, D-8 München 81
In dem Generator GE ist ein Regler R montiert, der mit einem Transistor für die Steuerung des einer Feldspule
des Generators GE zugeführten Stroms, einer Zener-diode für die Regelung der Basisspannung des Transistors,
einem Transistor für die Regelung einer auf die Zenerdiode wirkenden geteilten Spannung der erzeugten
Spannung des Generators GE oder der Spannung der Batterie B und mit einem Terminal bzw. Anschluß G zur
Regelung des geteilten Spannungswertes durch Änderung des Widerstandswertes des Resistors ausgestattet ist.
Der Regler R ist derart ausgebildet, dnß bei Krdunc
seines Anschlusses bzw. Pols G die von dem Generator GE erzeugte übliche Spannung von 14 Volt oder dergleichen
auf 10 Volt umgestellt wird. Betragt die Spannung der
Batterie B mehr als 10 Volt, so wird der Feldstrom des
Generators zur Einstellung der Stromerzeugung von dem
Regler R abgeschnitten. Wenn der Anschluß G dagegen nicht geerdet, sondern an die Stromquelle angeschlossen
iHt, üorjiL der licßlor H dafür, daß die von dom
Generator GE erzeugte Spannung auf die üblichen 14 Volt gebracht wird und ermöglicht das Laden der Batterie B
durch den Generator GE. Ein solcher Regler R ist bekannt.
Ein Drehzahlfühler D zur Erfassung der Motordrehzahl kann in Form einer Zündspule oder dergleichen vorgesehen
sein, mit welcher ein Zünduignal SlG erfaßt werden kann. Ein Ausgang des Drehzahlfühlers D ist an eine
Steuereinrichtung GM für den Generator angeschlossen, Wenn die Motordrehzahl geringfügig
Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-lng. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
- 2-3 -
- λ a-
kleiner ist als eine gewünschte Leerlaufdrehzahl,
erzeugt die Steuereinrichtung GM für den Generator auf der Grundlage einer Ausgabe des Drehzahlfühlers D ein
Steuersignal, durch welches die Stromerzeugung des Generators GE unterdrückt oder eingestellt wird.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Drosselklappenventil 2,
das in einer Ansaugleitung 1 des Motors E angeordnet ist, und zwar auf einer stromabwärtigen Seite des Venturi-Bereichs des Vergasers. Ferner ist eine Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Drosselklappenventils vorgesehen, welches bei Leerlauf mittels der Schalteinrichtung Ml in eine erste (in Figur 2 gezeig-U;) Uf rriurnjupotai ILon und ei.no /.wci Lo1 größere Öfi'riu:i|>aposition geschaltet werden kann. Eine Steuereinrichtung M2 für die Öffnung des Drosselklappenventils ist als Steuerabschnitt einer Einrichtung für die Steuerung der Saugluftströmung vorgesehen und liefert ein SLcucrsißfiaL an die; Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Urosselklappenventils , so daß dieses in die erste Öffnungsposition schließt, wenn die MoLordrehzahl größer ist als ein zweiter vorher bestimmter Wert N2 (zum Beispiel 740 U/min), der einer /»,rwiinnohten Leerlau f drehzahl entspricht, und in die zweite Offnungsposition öffnet, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als dieser Wert N2.
das in einer Ansaugleitung 1 des Motors E angeordnet ist, und zwar auf einer stromabwärtigen Seite des Venturi-Bereichs des Vergasers. Ferner ist eine Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Drosselklappenventils vorgesehen, welches bei Leerlauf mittels der Schalteinrichtung Ml in eine erste (in Figur 2 gezeig-U;) Uf rriurnjupotai ILon und ei.no /.wci Lo1 größere Öfi'riu:i|>aposition geschaltet werden kann. Eine Steuereinrichtung M2 für die Öffnung des Drosselklappenventils ist als Steuerabschnitt einer Einrichtung für die Steuerung der Saugluftströmung vorgesehen und liefert ein SLcucrsißfiaL an die; Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Urosselklappenventils , so daß dieses in die erste Öffnungsposition schließt, wenn die MoLordrehzahl größer ist als ein zweiter vorher bestimmter Wert N2 (zum Beispiel 740 U/min), der einer /»,rwiinnohten Leerlau f drehzahl entspricht, und in die zweite Offnungsposition öffnet, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als dieser Wert N2.
Wenn der Motor E, wie nachstehend erläutert, in normalem Leerlaufzustand betrieben wird, wenn sich das
Drossel klappenventil 2 in seiner ersten Öffnungsposition befindet, so ist der Motor E so eingestellt,
3303H7
Uipl.-lng. OUo I7IUgCl, Dipl.-Ing. Manfred Sjigcr, t'ulcntunwiiltc, Cosimaslr. SI, D-8 München SI
daß die Drehzahl einem dritten vorher bestimmten Wert (zum Beispiel 750 U/min) entspricht, der etwas höher
bemessen ist als der zweite Wert N2, das heißt die Öffnung des Drosselklappenventils 2 in der ersten
Position ist derart eingestellt, daß der Motor E bei normalem Leerlauf nicht abgewürgt wird. Bei einer
Belastung bzw. elektrischen Last L, beispielsweise durch die Scheinwerfer, wird die Batterie B durch
den Generator GE unterstützt, und der Generator beginnt die Batterie zu laden, wobei der Motor E mit
der Generatorlast belastet wird. Unter normalem Leerlaufzustand ist in diesem Kali zu verstehen, daß eine
Last bzw. Belastung durch den Generator, durch den AnCriob eine» Kit ti I koinp reusoni odor oilier Ölpumpe; IUr
eine Servolenkung nicht vorhanden ist.
Die Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Drosselklappenventils,
die Steuereinrichtung M2 für die Öffnung des Drosselklappenventils und die Steuereinrichtung
GM für den Generator werden nachstehend näher erläutert. Das Ventil 2 weist eine Ventilwelle 2a
auf, an welcher ein erster, zusammen mit der Ventilwelle 2a drehbarer Hebel 3 befestigt ist. An dem ersten
Hebel 3 ist ein Draht Λ befestigt, der bei Betätigung eines nicht abgebildeten Gaspedals in Richtung des
Pfeils "a" gezogen wird, das heißt die Betätigung des Gaspedals bewirkt, daß der Draht 4 gezogen wird, so daß
der Hebel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 2 geschwenkt und das Drosselklappenventil 2
dadurch in dessen Offnungsrichtung bewegt wird.
Wenn die Betätigung des Gaspedals eingestellt wird, so bewegt sich das Drosselklappenventil 2 aufgrund
Dipl.-lnij. Olio Hügel, DipL-lny. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimusir. 81. D-8 München 81
- 25" -
der Vorspannkraft einer nicht abgebildeten Feder mit
dem Uhrzeigersinn in Figur 2 in dessen Schließrichtung.
Die Schwenkbewegung des ersten Hebels 3 im Uhrzeigersinn in Figur 2 wird durch eine erste Drehzahlbegrenzungsschraube
5 (nachstehend kurz erste Schraube genannt) begrenzt, die als erster Anschlag dient und an dem
Ventilkörper befestigt ist. Wenn also der erste Hebel 3 während des Leerlaufs an der ersten Schraube 5 anliegt,
kann das Ventil 2 seine erste Öffnungsposition einnehmen
.
Ein zweiter Hebel 6 ist in einer losen Verbindung an
der Welle 2a befestigt und wird durch einen Drosselöffrior
8 als ein von Uifferenzdruck abhängiger Mechariisinua
betätigt. Der Drosselöffner 8 ist über eine Stange 7,
die an das obere Hebelende angelenkt ist, mit dem Hebel 6 verbunden, über einen Arm 10 an einem ortsfesten
Abschnitt 9 an der Motorseite befestigt und mit Kammern Ob und Bc ausgestattet, die mittels einer Membrane 8a
voneinander getrennt sind, wobei die Stange 7 mit der Membrane 8a verbunden ist. In der Kammer 8b ist eine
Druckfeder 8d angeordnet. Ein Ende einer Leitung 11, die eine ein Überreagieren der Drehzahl
ν c: t'li i mid riidu Vcruinjung 11 aul'wciuL, itil. nn
die Kammer 8b angeschlossen. An das andere Ende der Leitung ist ein elektromagnetisches Dreiwege-Liehaltventil
12 angeschlossen. An das Ventil 12 ist sowohl eine Leitung 13 angeschlossen, die in einer in
bezug auf das Drofiselklappenventil 2 stromabwärtigert
Position mit einer Ansaugleitung 1 zum
Dipl.-Ing. OUo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred S:igcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, I)-K München 81
Leiten eines Unterdrucks im Ansaugverteilerrohr kommunizierend verbunden ist, als auch eine Leitung 16 für
Atmosphärendruck, die über ein Luftfilter 15 mit der Atmosphäre kommunizierend verbunden ist. Ein Tauchkolben
12b wird durch die An-Aus-Funktion einer Magnetspule 12a des Dreiwege-Schaltventils 12
odör durch die Wirkung einer Rückholfeder 12c betätigt, wodurch über die Leitung 11 mit der Verengung
14 allmählich Unterdruck oder Atmosphärendruck im Ansaugverteilerohr auf die Kammer 8b ausgeübt werden
kann. Im Inneren der Kammer 8c wird Atmosphärendruck beibehalten.
In den Kammern 8b und 8c sind Stopper bzw. Anschläge 8e und üi" angeordnet., die die licwcgung der S Lange V durch
die Membrane 8a einschränken.
Eine zweite Drehzahlbegrenzungsschraube 17 (nachfolgend kurz zweite Schraube genannt) dient als zweiter Stopper
bzw. Anschlag und ist an dem Hebel 3 befestigt. Wenn der zweite Hebel 6 entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur
2 gedreht wird, gelangt dieser zur Anlage an der zweiten Schraube 17 und kann durch die zweite Schraube
17 eine Schwenkbewegung des ersten Hebels 3 und des Drosselklappenventils 2 bewirken.
Wenn also der Unterdruck im Ansaugverteilerrohr während des Leerlaufs auf den Innenraum der Kammer 8b
des Drosselöffners 8 ausgeübt wird, wird die Stange 7
nach oben gezogen, so daß sich der zweite Hebel 6 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wie anhand des
.. .-3303U7
Dipl.-Ing. OUo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
Pfeils "b" in Figur 2 gezeigt, und wiederum bewirkt, daß auch der erste Hebel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn
in Figur 2 gedreht wird, was dazu führt, daß die Öffnung des Drosselklappenventils 2 größer wird als in
dessen erster Öffnungsposition, das heißt während des
Leerlaufs kann das Drosselklappenventil 2 eine zweite Öffnungsposition einnehmen, in der die
Öffnung bzw. der Öffnungsquerschnitt größer ist als in
der ersten Öffnungsposition. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich der erste Hebel 3 in einer von der ersten Schraube 5 entfernten Lage.
Wenn dagegen auf den Innenraum der Kammer 8b des DrosRolöffncrs 8 Atmosphärendruck ausgeübt wird, wird
die Stange 7 nach unten gedrückt, so daß sich der zweite Hebel 6 von der zweiten Schraube 17 löst und der
ernte Hebel 3 durch eine nicht abgebildete Rückholfeder zur Anlage an der ersten Schraube 5
gebracht wird und damit erlaubt, daß das Drosselklappenventil 2 während des Leerlaufs die erste
Öffnungsposition einnimmt.
Somit läßt sich das Drosselklappenventil 2 durch Änderung des Drucks innerhalb der Kammer 8b des
Uruuuulö iTnoru 8 zwischen der ersLen und der zweiten
Öffnungsposition hin- und herschalten.
Die Magnetspule 12a des Dreiwege-Schaltventils 12 ist
an der Seite des Steuerausgangs einer Steuereinheit 18 angeachloiäsen. Die Steuereinheit 18 weist einen Formkreis
19 auf, der Zündsignale SlG als Drehzahlsignal von dem Drehzahlfühler D erhält, und einen Frequenzlipaniiunf'fi-Wandlcr
20 (nachfolgend kurz
F-V-Wandler genannt), der die F-V-Umwandlung
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Dipl.-Ing. OUo Hügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, I'siLcntunwiilli;, Cosiniaslr. Kl, 1)-« München
- ae -
für ein Impulsreihensignal durchführt, das mit der von
dem Formkreis 19 ausgegebenen Motordrehzahl synchronisiert ist. Die Steuereinheit 18 weist ferner einen
Komparator bzw. eine Vergleichsschaltung 21 auf, in welcher ein Analog-Spannungssignal v rpm» das von dem
F-V-Wandler 2O ausgegeben wird, mit einem der zweiten
festgelegten Drehzahl N2 entsprechenden Bezugssignal V verglichen wird und bei v rpm <v refl ein Großsignal
und bei V >V _, ein Kleinsignal ausgegeben wird. Die
rpm refl
Steuereinheit 18 weist auch einen Transistor 22 auf, der entsprechend dem Impulsreihensignal, das in
der Vergleichsschaltung 21 gebildet wird, an- oder abschaltet.
Wenn die Motordrehzahl wie bei normalem Leerlauf größer ist als der zweite festgelegte Wert N2, wird von dor
Vergleichsschaltung 21 ein Kleinsignal zur Verfügung
gestellt, weil V V „ ist, so daß der Transistor 22
° rpm refl
abgeschaltet und die Magnetspule 21a des Dreiwege-Schaltventils
21 außer Strom gesetzt und dadurch Attnosphärendruck auf den Innenraum der Kammer 8b des
Drosselöffners 8 ausgeübt und damit bewirkt wird, daß der erste Hebel 3 an der ersten Schraube 5 zur Anlage
gelangt, wie vorstehend bereits erläutert, und das Drosselklappenventil 2 die erste Öffnungsposition
einnimmt. Inf o.l ßedessen dreht der Motor E bei der dritten festgesetzten Drehzahl N3 (zum Beispiel bei 750
U/min).
Wenn die Motordrehzahl andererseits kleiner ist als der zweite festgesetzte Wert N2, wird der Leistungspegel am
Ausgang der Vergleichsschaltung 21 hoch,
weil
rpm
r.efl
ist, so daß .der Transistor 22. an
Dipl.-lng. Otto Flügel, Dtpl.-lng. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 8I
-abgeschaltet und die Magnetspule 21a des Dreiwege-Schaltventils
12 erregt und dadurch der Unterdruck im Ansaugverteilerrohr auf den Innenraum der Kammer 8b des
Drosselöffners 8 ausgeübt und damit bewirkt wird, daß der zweite Hebel 6 an der zweiten Schraube 17 zur
Anlage gelangt und den ersten Hebel 3 durch die Schraube 17 in der bereits beschriebenen Weise entgegen
dem Uhrzeigersinn dreht, wie anhand des Pfeils "b" in
Figur 2 gezeigt, und das Drosselklappenventil 2 die zweite Öffnungsposition einnimmt. Folglich kann der
Motor E etwa bei der zweiten festgesetzten Drehzahl N2 drehen.
Die Steuereinheit 18 weist außerdem einen Komparator
bzw. eine Vergleichsschaltung 23 auf, in welcher das Signal V mit einem einer festgelegten Vergleichsdrehzahl
NS (zum Beispiel 720 U/min) entsprechenden Signal V verglichen und bei V «cV __ ein
ref2 rpm ref2
Großsignal und bei V >V _ ein Kleinsignal ausgegeben
wird. Die Steuereinheit 18 weist auch einen Transistor 24 auf, der entsprechend einem Impulsreihensignal,
das in der Vergleichsschaltung 23 gebildet wird, an- und abschaltet.
Der* T runt* i« Lor 24 ial als Uchal t Irans i s Lor zur Steuerung
des Ladens und Entladens eines Stromkreises, der einen Kondensator Cl und Widerstände R1,R2,R3 aufweist.
Bei angeschaltetem Transistor 24 wird der Kondensator
Cl entladen und bei abgeschaltetem Transistor 24 j>
ο 1 U(I(Mi . AuC tJi(ju(i Woi'.H! laßt yich die Größe einer
Spannung Vp zwischen den Polen des Kondensators Cl regeln und steuern.
Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, CoMinaslr. 81, D-8 München 81
Da eine mit dem Zündsignal synchronisierte Welligkeit das Signal V überlagert, ist die AN-Zeit/(AN-Zeit l·
AUS-Zeit)-Charakteristik des Transistors 24 wie in Figur 3(a) gezeigt, und der Spannungswert Vp
des Kondensators Cl verhält sich in einem statischen Zustand wie in Figur (3b) gezeigt.
Bei einer stufenförmigen Änderung der Motordrehzahl
ergibt sich die In Figur 4 gezeigt Ansprech- bzw. Empfindlichkeitskurve von Vp, worin der mit I gekennzeichnete
Bereich für eine hohe Drehzahl und der mit II gekennzeichnete Bereich für eine niedrigere Drehzahl
gilt.
Die Spannung Vp wird an einem Eingangapol ei nc«
Komparators bzw. einer Vergleichsschaltung 25 angelegt.
Die Steuereinheit 18 weist ferner eine Signalgeberschaltung 26 auf, die sägezahnförmige Signale erzeugt,
ein Ausgangssignal des Formkreises bzw. der impulsformenden Schaltung 19 erhält und ein wie in Figur 5(a)
gezeigtes falsches Sägezahnwellensignal V_ erzeugt, und
zwar in Synchronismus mit dem Züngsignal SIG» wobei iluu
Signal V aus der Signalgeberschaltung 26 an den anderen liingangspol der Vergleichsschaltung 25
angelegt wird.
Die Vergleichsschaltung 25 sorgt für ein Großsignal, wenn V <
V ist, und für ein Kleinsignal, wenn
P s
V > V ist, wobei der Ausgang der Vergleichsschaltung
V > V ist, wobei der Ausgang der Vergleichsschaltung
P S
25 an die Basis eines Transistors 39 angeschlossen ist.
25 an die Basis eines Transistors 39 angeschlossen ist.
Der Transistor 39 wird mit einem Großsignal oder
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* - - - UM „
Uipl.-lng. Olio Flügel. Dipl.-Iiiß. ManlVcd Säger, PalenUuiwiilte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
•30·
- 3-L -
Kleinsignal aus der Vergleichsschaltung 25 an- oder abgeschaltet.
Das Signal Vs verringert seine Frequenz und erhöht seine maximale Spannung (Spitzenwert) mit abnehmender
Motordrehzahl, wohingegen die Spannung Vp in einem konstanten Zustand mit zunehmender Motordrehzahl größer
wird. Wenn daher die Motordrehzahl in einem konstanten Zustand größer als der erste festgesetzte Wert Nl (zum
Beispiel 735 U/min) und etwas kleiner als der zweite festgesetzte Wert N2 ist, bleibt Vp größer als Vs, und
der Komparator bzw. die Vergleichsschaltung 25 erzeugt fortlaufend Kleinsignale. Wenn die Motordrehzahl dagegen
uiiLor den ersten t'ca Lgutiu· L/. Lon Wert Nl abfall I. (N.l
NS), wird die maximale Spannung von Vs größer als Vp, und die Vergleichsschaltung 25 gibt diskontinuierlich
Großsignale aus. Wenn die Motordrehzahl schließlich unter einen festgesetzen Wert NO sinkt, der kleiner ist
als; dor festgesetzte Verglcichswert NS, bleibt Vp gleich oder kleiner als Vs, und die Vergleichsschaltung
25 gibt kontinuierlich oder annähernd kontinuierlich
Großsignale aus. Wenn die Motordrehzahl zwischen Nl und NO liegt, liefert die Vergleichsschaltung 25 während
dor. Sinken« dor Motordrehzahl über längere Zeit Großsignale.
Der Transistor 39 ist als Schalttransistor ausgebildet, so daß, wenn dieser angeschaltet ist, der Anschluß bzw.
Pol G des Reglers R geerdet wird, wohingegen die Erdung des Pols G bei Abschalten des Transistors aufgehoben
wird. Worin also der Transistor 39 angeschal-
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Uipi.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, l'«ilcntanw;iltc, Cosiniastr. 81, 0-8 München 81
- 82 -
tet ist, stellt der Generator GE die Stromerzeugung gewöhnlich ein, so daß die Last bzw. Belastung gering
wird. Wenn der Transistor 39 dagegen abgeschaltet ist, erzeugt der Generator GE Strom, und der Motor E wird
mit der Generatorlast belastet.
Das Größenverhältnis der drei festgesetzten Drehzahlen Nl bis N3 ist N3>
N2iNl, und insbesondere die Regelung von N2 >
Nl erfolgt mit Sicherheit in der gleichen SLüuorcinhcit 10.
Wenn bei oben beschriebener Konstruktion bei normalem
Leerlauf des Motors E, das heißt wenn die Motordrehzahl der dritten festgesetzten Drehzahl N3 entspricht, die
elektrische Lust L beispielsweise durch liinschulLon
der Scheinwerfer aufgeschaltet wird, beginnt der Generator GE Strom zu erzeugen und die Batterie B zu
stützen. Dabei wird der Motor E mit der Generatorlast belastet, wodurch die Motordrehzahl abfällt. Wenn die
Motordrehzahl unter den Wert Nl abfällt, verlängert sich die Periode des Signals, das von dem Sägezahn-Signalgeber
26 geliefert wird, so daß sich die Wellenform des Signals von dem anhand der durchgezogenen Linie
gezeigten in den anhand der gestrichelten Linie in Ki./»ur 5(n) cc/ci(jLeii /,uuland ändert. Olcichzoi Lijj
erfaßt die Vergleichsschaltung 23 das Sinken der Motordrehzahl und erlaubt, daß sich der Kondensator Cl
über den Transistor 24 entlädt, wodurch die Spannung Vp abfällt und sich von V_„ in V_r ändert.
rn rli
l)i|il.-Ing. Olio Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
-3S-
Folglich wird die Zeit für Vp «£ Vs langer, und die
AN-Zeit des Transistors 39 verlängert sich wie in Figur 5(b) gezeigt, so daß die Zeit, die dem durch den
Transistor 39 geerdeten Anschluß bzw. Pol G des Reglers R zugemessen ist, größer und die Fähigkeit des
Generators GE Strom zu erzeugen verschlechtert wird. Als Folge davon wird die auf den Motor wirkende Last
verringert und die Motordrehzahl fällt nicht mehr weiter ab, und nach einigen Sekunden erreichen die
Spannung Vp und die Spannung Vs einen statischen Zustand ebenso wie das Erdungsverhältnis des Pols G,
und üin stabiler Uotriebszustand dos Motors bei einer
Drehzahl, die geringfügig kleiner ist als bei dem ursprünglichen Leerlaufzustand des Motors, nämlich
annähernd dem festgesetzten Vergleichswert NS (zum Beispiel 720 U/min) entspricht, kann fortgesetzt
werden. Dabei entspricht das Erdungsverhältnis des Pols G etwa 50%.
üin solcher Zustand wird innerhalb einiger Sekunden
nach Aufschalten der elektrischen Last L erreicht. Wie nachstehend näher erläutert wird, setzt der Betrieb des
Drosselöffners 8 gleichzeitig mit dem Sinken der Motordrehzahl ein. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich die
Öffnung des Drosselklappenventils allerdings wenig bzw. kaum, weil nämlich die Ansprecheigenschaften des
Drosselöffners nicht so gut sind. Außerdem wird in
diesem Zustand die durch die elektrische Last verbrauchte Energie nicht voll durch die von dem Generator
GE erzeugte Energie gedeckt, sondern auf die Entladung d«r Ilal.torio H /,urlickROfit1 L f f en .
- an -
In diesem Zustand wird das Üreiwege-Schaltventil 12 mit
einem Signal aus der Steuereinheit 18 betätigt, und die Öffnung des Drosselklappenventils wird durch den
Drosselöffner 8 um Grade vergrößert, wobei jedoch zu Beginn dieses Vorgangs eine zunehmende
Drehung, die durch eine zunehmende Öffnung des Drosselklappenventils
verursacht wird, eine Verringerung der Dauer der Erdungszeit des Pols G des Reglers R und eine
Zunahme der Generatorlast mit sich bringt, so daß die Motordrehzahl ein wenig höher wird und in etwa in dem
Bereich des festgesetzten Vergleichswerts NS liegt, bis
die durch die elektrische Last L verbrauchte Energie von dem Generator GE erzeugt werden kann.
Wenn die Zeitdauer der Erdung des Pols G geringer wird und einen Zustand erreichl, in dem die verbrauchte
Energie durch den Generator GE erzeugt werden kann, wird ein weiterer Anstieg der Energieerzeugung durch
die Funktion des Reglers R selbst dann unterdrückt, wenn die Zeitdauer der Erdung weiter abnimmt, so daß
die Generatorlast nicht mehr größer wird und die Motordrehzahl mit der Änderung der Öffnung des Drosselklappenventils
ansteigt auf den zweiten festgesetzten Wert N2.
Der oben beschriebene Vorgang wird nun auf der Grundlage des Betriebs des Drosselöffners 8 erläutert.
Nach Aufschalten der elektrischen Last L liefert die Steuereinheit 18 ein Erregersignal an die
Spule 12a, so daß das Drei wege-Schaltventil 12
zur Unterdruckseite leitet und ein Unterdruck im
,1303147
Dinl.-lng. Otto l;lügcl, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, ü-8 München 81
•3»*·
Ansaugverteilerrohr (ein Unterdruck-Steuersignal) über die Verengung 14 allmählich auf die Kammer
8b des Drosselöffners 8 wirkt, wodurch der zweite
Hebel 6 an der zweiten Schraube 17 zur Anlage gebracht und der Hebel 3 durch die Schraube 17 langsam hin
zur Öffnungsseite des Drosselklappenventils gedreht wird. Infolgedessen wird die der Verbrennungskammer
zugeleitete Menge an Saugluft erhöht ebenso wie die Motordrehzahl langsam ansteigt. Wenn die Motordrehzahl
den zweiten Wert N2 überschreitet, liefert die Steuereinheit 18 ein Aberregungsignal an die
Magnetspule 12a, so daß das Dreiwege-Schaltventil 12 zur Atmosphäre leitet und der Unterdruck im
Anaaugver Loilerrohr (Un Lurdruck-Ö Lcuorüiüiia 1 ) iihor
die Verengung 14 allmählich aus der Kammer 8b des Drosselöffners 8 entweichen kann, wodurch das Drosselklappenventil
2 zur Verringerung der in die Verbrennungskammer geleiteten Menge an Saugluft allmählich
hin zur Schließseite gedreht wird. Daraufhin fällt die Motordrehzahl allmählich ab.
Wenn die Motordrehzahl jedoch kleiner wird als der zweite Wert N2, wird das Dreiwege-Schaltventil
cr'iic.'ul. auf die Un Lc: rd ruckr.c i to geschaltet, so daß
die Drehzahl allmählich wieder ansteigt. Dieser Ue triebszyklus wird wiederholt, wodurch die Motordrehzahl
mit Abweichungen im Bereich des Werts N2 diesen Wert in etwa beibehält.
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Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 Miinchen 81
Um den vorstehend beschriebenen Betrieb sicherzustellen, sind die vorher festgesetzten Drehzahlen wie
bereits erwähnt in dem Verhältnis Ν3>Ν22:Ν1 bemessen.
Dadurch läßt sich die Motordrehzahl im Verhältnis zur Motorlast regeln, indem eine Kurzzeitsteuerung
der erzeugten Energie und eine Langzeitsteuerung der Öffnung des Drosselklappenventils erfolgt.
Wenn die Last L wieder abgeschaltet wird, wird die Generatorlast kleiner, wodurch die Motordrehzahl
über den zweiten Wert N2 ansteigen kann und das Dreiwege-Schaltventil 12 zur Atmosphäre geöffnet
wird. Daraus folgt, daß gekoppelt mit allmählichem Einwirken der Atmosphäre auf den Drosselöffner
B die Öffnung düu Drossc IkJ apponven ti 1 a 2 allmählich
kleiner wird, bis der erste Hebel 3 schließlich an der ersten Schraube 5 anliegt und der Motor
E den normalen Leerlaufzustand annimmt.
Die Figuren 6(a) bis 6(e) zeigen, wie der Motor E ausgehend von dem normalen Leerlaufzustand über die
festgesetzte Vergleichsdrehzahl NS jweils mit Hinblick auf die erzeugte Energie, die AN-Zei I/ (AN-/.« i I
+ AUS-Zeit)[an/(AN + AUS)J des Transistors 39, die Mofcopdrchzahl,
den Drosselöffner-Unterdruck und die
Öffnung des Drosselklappenventils die zweite festgesetzte Drehzahl N2 erreicht.
■■ Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist es möglich, bei Sinken der Drehzahl während
des Leerlaufs die Drehzahl rasch zu erhöhen und zu stabilisieren, und zwar durch Kurzzeitsteuerung der
33Q3.147
Dipl.-lng. Olio Flügel, Dipl.-Ing. Manlred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, 15-8 München 81
- 37 -
• 36·
erzeugten Energie und durch Langzeitsteuerung der
Saugluftmenge auf der Grundlage der Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der ersten
AusiUhrungsform ist so konzipiert, daß bei zunehmender
Abweichung der Motordrehzahl von der ersten festgesetzten Drehzahl Nl, nämlich wenn erstere kleiner
wird air, letztere, die Ausgabe von Großsignalen aus der Vergleichsschaltung 25 über längere Zeit
erfolgt, das heißt je stärker die Drehzahl abfällt, desto mehr erzeugte Energie wird gesteuert. Die
Zeitspanne für das Abschneiden bzw. die Unterbrechung der Unorgioorzcugung wird aiuo länger bemessen,
so daß eine gleichmäßiger bzw. stoßfreier Anstieg der
Motordrehzahl möglich ist. Insbesondere dann, wenn die Motordrehzahl unter den vorher festgesetzten Wert NO abfällt, der kleiner ist als der festgesetzte Vergleichswert NS, werden nahezu ununterbrochen Großsignale aus der Vergleichsschaltung 25 ausgegeben, so daß die erzeugte Energiemenge extrem klein und dünn L ein lixLrcin rascher Anstieg dor Motordrehzahl möglich wird.
Motordrehzahl möglich ist. Insbesondere dann, wenn die Motordrehzahl unter den vorher festgesetzten Wert NO abfällt, der kleiner ist als der festgesetzte Vergleichswert NS, werden nahezu ununterbrochen Großsignale aus der Vergleichsschaltung 25 ausgegeben, so daß die erzeugte Energiemenge extrem klein und dünn L ein lixLrcin rascher Anstieg dor Motordrehzahl möglich wird.
Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform
der Erfindung ist die Motordrehzahl, bei welcher die Steuerung für den Generator einsetzt, tatsächlich kleiner als der erste Wert Nl, und zwar aus folgendem
Grund. In dem Fall, wo die Motordrehzahl nach Aufschalben einer Stufenlast, zum Beispiel der Last durch den Antrieb einer zusätzlichen Einrichtung, steigt die Spannung Vs in Abhängigkeit von der sinkenden
der Erfindung ist die Motordrehzahl, bei welcher die Steuerung für den Generator einsetzt, tatsächlich kleiner als der erste Wert Nl, und zwar aus folgendem
Grund. In dem Fall, wo die Motordrehzahl nach Aufschalben einer Stufenlast, zum Beispiel der Last durch den Antrieb einer zusätzlichen Einrichtung, steigt die Spannung Vs in Abhängigkeit von der sinkenden
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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-K München 81
-SB-
Drehzahl in ihrem Maximalwert sehr schnell an, während die Spannung Vp gegenüber der sinkenden
Drehzahl, wie in Figur 4 gezeigt, in ihrem Spannungspegel relativ langsam kleiner wird. Deshalb entspricht
die Motordrehzahl, bei welcher der Maximalwert (das heißt die Spitze der Sägezahnspannung) Vp
überschreitet, konstant dem ersten festgesetzten Wert Nl. Tatsächlich aber entspricht die Motordrehzahl,
bei der Vs zu Beginn des Betriebs einer zusätzlichen Einrichtung Vp übersteigt, einer vorher festgesetzten
Drehzahl (zum Beispiel der festgesetzten Vergleichsdrehzahl NS), die kleiner ist als die erste festgesetzte
Drehzahl Nl.
Ob nun die Steuerung des Generators GE bei einer Motordrehzahl erfolgt, die kleiner ist als der
Wert Nl oder kleiner als der Vergleichswert NS, ist nicht wesentlich, da beide insofern gleich sind,
als die Steuerung des Generators bei einer Motordrohzahl
erfolgt, die kleiner ist als eine vorher bestimmte Leerlaufdrehzahl und zur Stabilisierung der Motordrehzahl
beiträgt.
Die Betätigung des zweiten Hebels 6 durch den Drosselöffner
Ö erfolgt neben dem Leerlauf auch in einem anderen Betriebzustand, doch selbst wenn sich der
zweite Hebel 6 bewegen sollte, so würde dieser nie an der zweiten Schraube 17 anschlagen und daher
auch keine Probleme hervorrufen, weil nämlich der erste Hebel 3 während der Fortbewegung des Fahrzeugs
durch den Draht 4 entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 2 gedreht wird.
• 3303-U7
Dipl.-Ing. Otto Rügd, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, !»alcnlanwiiltc, Cosimaslr. 81, l)-8 München 81
Selbst für den Fall, daß das Gaspedal plötzlich losgelassen und das Drosselklappenventil 2 geschlossen
wird, ist es absolut unwahrscheinlich, daß der Motor abgewürgt wird, weil nämlich das Ventil 2
in der ersten Öffnungsposition gehalten wird, die
durch die Schraube 5 bestimmt wird.
Wenn außerdem die zweite festgesetzte Drehzahl N2 hoher ist als die dritte festgesetzte Drehzahl N3,
so erfolgt der Leerlauf des Motors trotzdem stets entweder bei der Vergleichsdrehzahl NS oder der
zweiten festgesetzten Drehzahl N2. Aber auch in diesem Fall ist die vorhandene erste Schraube 5
noch yolurigc wirksam, alu die dritte f catgese Lz Le
Drehzahl nicht extrem niedrig ist.
Obwohl in der ersten Ausführungsform der Erfindung
das Drosselklappenventil 2 als Ventil für die Einstellung der !Jaugluf Ls tromung bzw. als die liinrichtung
für die Einstellung der Saugluftströmung verwendet wird, kann zu diesem Zweck auch ein Bypassventil
in der Ansaugleitung angeordnet werden, welches das Drosselklappenventil 2 umgeht.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 beschrieben, wobei das Ventil
für die Einstellung der Luftströmungsrate durch
ein Iiypass-Drosselventil gebildet wird. Teile, die mit solchen in der vorstehend beschriebenen
ersten Ausf ührungsf orrn identisch sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, I'atcnlanwiille, Cosimaslr. 8I, I)-H Mündicn 81
- /ft) -
•39·
In Figur 7 ist der Motor E anstelle eines Vergasers mit einer Niederdruck-Kraftstoffeinspritzvorrichtung
ausgestattet, die als Kraftstoffversorgungseinheit
dient. In einer Ansaugleitung 1 ist ein Drosselklappenventil 2 mit Hilfe einer Ventilwelle 2a montiert,
an welcher ein Hebel 31 befestigt ist, der zusammen
mit der Ventilwelle 2a drehbar ist. An dem Hebel 3» ist ein Draht 4 befestigt, der mit einem nicht
abgebildeten Gaspedal verbunden ist und bei Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer bewirkt, daß sich
das Drosselklappenventil 2 durch den Hebel 31 in
eine Öffnungsrichtung bewegt. Während der Zeit,
in der das Gaspedal nicht betätigt ist, wird das iJiMjüiiü J kI nfifjunvisri Li I ? tu i LIcIu eitior riicliL ribj-ob i I de Lisii
Rückholfeder in Schließrichtung gedrückt und in einer Position (minimale Öffnungsposition des Ventils
2) gehalten wird, in der der Hebel 3' an einer
Einstellschraub 5' anliegt. Durch die Einstellschraube 5' wird sichergestellt, daß eine minimale Menge an Saugluft bei geschlossenem Zustand eines Bypassventils 58, das an späterer Stelle beschrieben wird, in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und durch diese minimale Saugluftmenge wird die Einstellschraube 51 so eingestellt bzw. geregelt, daß der Motor im normalen Leerlauf die dritte festgesetzte Drehzahl N3 (zum Beispiel 750 U/min) erreicht.
Einstellschraub 5' anliegt. Durch die Einstellschraube 5' wird sichergestellt, daß eine minimale Menge an Saugluft bei geschlossenem Zustand eines Bypassventils 58, das an späterer Stelle beschrieben wird, in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und durch diese minimale Saugluftmenge wird die Einstellschraube 51 so eingestellt bzw. geregelt, daß der Motor im normalen Leerlauf die dritte festgesetzte Drehzahl N3 (zum Beispiel 750 U/min) erreicht.
IVipl.-lng. Olio I'li'igul, Ι)ίρ1.-Ιημ. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 8l, D-8 München 81
-JKTi-
In der Ansaugleitung ist ein Kraftstoffeinspritzventil
56 montiert, und zwar in bezug auf das Drosselklappenventil 2 auf einer stromaufwärtigen Seite. Das
stromaufwärtige Ende der Ansaugleitung ist über einen Strömungsmesser für die Ansaugluft (nicht
abgebildet) und ein Luftfilter (nicht abgebildet) mit der Atmosphäre kommunizierend verbunden. Die
Menge des durch das Ventil 56 einzuspritzenden Kraftstoffs wird auf der Grundlage eines Saugluftströmungssignals,
das durch den Saugluft-Strb'mungsmesser erfaßt wird, oder eines anderen Betriebszustand-Signals
(zum Beispiel Motordrehzahl, Öffnung des Drosselklappenventils, KUhlwassertemperatur oder Sauglufttemperatur)
bestimmt. Die Ansaugleitung 1 weist ferner einen Bypassbereich Ib auf, der einen Hauptbereich la
der Saugleitung umgeht, wo das Drosselklappenventil Z und das Kraftstoffeinspritzventil 56 angeordnet
sind, und der eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bereich des Hauptbereichs la
der Ansaugleitung herstellt. In dem Bypassbereich Ib der Raußleitung ist das Bypassventil 58 angeordnet.
Auf diese Weise wird die durch das ürosselklappenventii
2 geleitete Saugluft und die durch das Bypassventil !)H ji,o 1 ο i l;<! la iinuj'.luPt jeder Verbrennungskammer
des Motors E zugeführt. Das Bypassventil 58 ist über ein Verbindungselement 59 an eine Membrane 60a
einer druckabhänigen Einheit 60 angeschlossen, die eine Schalteinrichtung Ml1 für das Öffnen des
DypasßventiIs bildet. In der druckabhängigen Einheit
60 sind Kammern 60b und 60c ausgebildet, die durch die Membrane 60a voneinander getrennt sind. Die
Kammer 60c kommuniziert durch einen Verbindungsweg 61
UipJ.-ln*. OHo Flügel, Pipl.-Ing. Muiifrcd Siigcr, I'utcnmnwiiltc, Cosimastr. 8I1 D-K München 81
mit dem- Bypaeebereich Ib der Ansaugleitung, und
«war in ibezug auf das Bypassventil 58 auf einer
stromauf wJirtigenι Seite, und dient als AtmosphMrenkanH
mer. Dt^ Kammer 60b dagegen ist über eine Leitung
U art ' »in Oreiw^ge-Scnaltventi i 12. angeschlossen.
An da* rVentil 12 ist sowohl eine Leitung 3.3·, die.
in befug auf den Anschluß zwischen dem stramabwärtigen
Ende de· Hauptbereicha la der Saugleitung und dem
de« Oypassbereichs Ib der Ansaugleitung auf einer
strofflabvMrtigen Seite mit der Ansaugleitung kommuniziert und *ur Leitung eines Unterdrucks im Ansaugverteilerrohr dient, als auch eine Leitung 16 angeschlossen» die; Über ein Luftfilter 15 mit der Atmosphäre
kommuniziurt und »um Üinioiten von Λ tmoephürcridruck
dient· Ein Tauchkolben 12 wird durch das An- und
Abschalten einer Magnetspule 12a des Dreiwege-rSchaltventils 12 und durch die Wirkung einer Rückholfeder
12c betätigt, wodurch Über die Leitung 11, die
mit einer Verengung 14 ausgebildet ist, Unterdruck im Ansaugverteilerrohr oder Atmosphärendruck allmählich
auf die KajMter 60b ausgeübt werden kann.
in 4er Kammer ©Ob ist eine Feder 6Od angeordnet,
die das Bypassventil 58 durch die Membrane 60a in dessen Schließrichtung drückt, und eine Einstellechraube 6Oe, die zur Einstellung einer maximalen
Öffnungsposition als zweite Öffnungsposition des Bypassventils 58 dient. Wenn die Kammer 60b nicht
mit unterdruck beaufschlagt wird, wird das Bypassventil
58 in einer minimalen Öffnungsposition (in diesem
Fall voll geschlossene Lage) als erste Öffnungsposition gehalten, und zwar durch die Druckkraft der
» w if * * ■*>*
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Feder 6Od, während das Bypassventil 58 in Richtung seiner maximalen Öffnungsposition umschaltet, nachdem
die Kammer 60b mit Unterdruck beaufschlagt wurde.
Die Ausbildung des Dreiwege-Schaltventils 12 ist identisch mit derjenigen der ersten Ausführungsform,
wobei eine Magnetspule 12a an den Steuerausgang einer Steuereinheit 18 angeschlossen ist, die eine
Steuereinrichtung M2· für die öffnung des Bypassventils
als Steuerabschnitt bildet. Die Steuereinheit 18 ist identisch mit derjenigen in der ersten AusfUhrungsform
.
Wenn uich dor Motor K bei vorstehend beschriebener
Konstruktion in normalem Leerlaufzustand befindet, nimmt das Bypassventil 58 die minimale Öffnungsposition
ein und die Drehung des Motors entspricht der dritten festgesetzten Drehzahl N3. Wenn in diesem Zustand
eine elektrische Last L aufgeschaltet wird, zum Beispiel durch Einschalten der Scheinwerfer, so
wird durch den Generator GE kontinuierlich Strom erzeugt und der Motor zur Verringerung der Drehzahl
mit der Generatorlast belastet.
Wenn die Motordrehzahl kleiner wird als der erste festgesetzte Wert Nl, verschlechtert sich die Fähigkeit
des Generators GE Strom zu erzeugen in der gleichen Weise wie in der ersten AusfUhrungsform, so daß
die auf den Motor E wirkende Last verringert wird, um das Sinken der Drehzahl zu beenden. Nach einigen
Sekunden hat sich die Motordrehzahl stabilisiert und weist einen Wert auf, der in etwa dem festgesetzten
JOUO 1
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Vergleichswert NS entspricht.
Ein solcher Zustand wird innerhalb weniger Sekunden nach Anschalten der Last erreicht. Da aber die
Ansprecheigenschaft der druckabhängigen Einheit 60 nicht besonders gut ist, ändert sich die Öffnung des
Bypassventils 58 nur wenig, obwohl die Seite der Leitung 13' des Dreiwege-Schaltventils 12 mit einem
Signal aus der Steuereinheit 18 geöffnet wird.
Ausgehend von diesem Zustand erfolgt eine allmähliche Betätigung der druckabhängigen Einheit 60, und zwar in
Abhängigkeit des Signals aus der Einheit 18, und die Öffnung des Bypassventils 58 wird schrittweise erweitert.
In dessen Anfangsstadium allerdings verringert ü ich Uiq Zeitdauer der lirdung dou Fois ti dea Hugici'a H,
und zwar durch eine Zunahme der Drehung, die auf eine Zunahme der Menge der Ansaugluft aufgrund der
größer werdenden Öffnung des Bypassventils 58 zurückzuführen ist, so daß die Generatorlast größer wird und
die Motordrehzahl deshalb kaum ansteigt. Aus diesem Grunde wird die Motordrehzahl bei einem Wert gehalten,
der annähernd dem festgesetzten Vergleichswert NS entspricht,
und zwar solange, bis die durch die elektrische Last L verbrauchte Energie durch den Generator GE
erzeugt werden kann.
Wenn sich die Erdungszeit des Pols G soweit verringert, daß der. Generator GE die verbrauchte Energie erzeugen
kann, so wächst die Generatorlast auch bei einer weiteren
Verringerung der Erdungszeit nicht mehr an, weil nämlich ein weiterer Anstieg der Stromerzeugung durch
die Funktion des Reglers R verhindert wird. Die Motordrehzahl nähert sich mit der Änderung der
Di|)l.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Munfrcd Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 "München 81
M-
Öffnung des Bypassventils 58 dem zweiten festgesetzten
Wert N2.
Der oben beschriebene Vorgang wird nachstehend im Zusammenhang mit dem Betrieb der druckabhängigen
Einheit 60 näher erläutert. Nach Aufschalten der elektrischen Last L liefert die Steuereinheit 18
ein Erregersignal an die Magnetspule 12a des Dreiwege-Schaltventils 12, so daß dieses zur Unterdruckseite
leitet und ein im Ansaugverteilerrohr vorhandener Unterdruck (ein Unterdruck-Steuersignal) über die
Verengung 14 allmählich auf die Kammer 60b der druckabhängigen Einheit 60 ausgeübt wird und dadurch
das Bypassventil 58 durch die Membrane 60a und über das Verbindungselement 59 allmählich zur Öffnungsseite hin bewegt wird. Daraus folgt, daß die Menge
der Ansaugluft größer wird und die Motordrehzahl allmählich ansteigt. Wenn die Drehzahl den zweiten
festgesetzten Wert N2 überschreitet, liefert die Steuereinheit 18 ein Aberregungssignal an die Magnetspule
12a des Dreiwege-Schaltventils 12, welches dann zur Atmosphäre leitet, so daß der Unterdruck
dos Ansaugverteilerrohrs (Unterdruck-Steuersignal) über die Verengung 14 allmählich aus der Kämmer
60b der druckabhängigen Einheit 60 entweichen kann, wodurch das Bypassventil 58 langsam zur Schließseite
hin bewegt, die Menge der Ansaugluft verringert und damit die Motordrehzahl um Grade kleiner wird.
Wenn aber die Motordrehzahl unter den Wert N2 abfällt, schaltet das Ventil 12 wieder auf die Unterdruckseite,
wodurch die Motordrehzahl allmählich wieder ansteigen kann. Durch Wiederholen dieses Vorgangs läßt sich
• Us.
die Motordrehzahl mit Abweichungen im Bereich des Werts N2 bei diesem Wert halten. Dadurch läßt sich
die Motordrehzahl entsprechend der Motorlast regeln, indem eine Kurzzeitsteuerung der erzeugten Energie
und eine Langzeitsteuerung der Öffnung des Bypassventils erfolgt.
Wenn die elektrische Last L danach abgeschaltet wird, wird die Generatorlast kleiner und erlaubt
einen Anstieg der Motordrehzahl über den zweiten festgesetzten Wert N2, woraufhin das Dreiwege-Ventil 12
zur Atmosphäre geöffnet wird. Daraus folgt, daß gekoppelt mit einer allmählichen Beaufschlagung
der druckabhängigen Einheit 60 mit Atmosphärendruck die Öffnung des Bypassventils 58 langsam kleiner
wird, bis das Ventil 58 schließlich seine minimale Öffnungsposition erreicht hat und der Motor E den
normalen Leerlaufzustand annimmt.
Die Figuren 6(a) bis (c),(f) und (g) zeigen, wie der Motor E ausgehend von dem normalen Leerlaufzustand
über die .festgesetzte Vergieichsdrehzahl NS jeweils mit Hinblick auf die erzeugte Energie, AN-Zeit/(AN-Zeit
+ AUS-Zeit) £λν/(ΛΝ + AUS)J des Transistors 39,
Motordrehzahl, den der Kammer 60b der druckabhängigen Einheit 60 zugeleiteten Unterdruck und die Öffnung
des Bypassventils 58 die zweite festgesetzte Drehzahl N2 erreicht.
Wie bei der ersten Ausführungsform läßt sich auch
bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung die
während des Leerlaufs gegebenenfalls sinkende Motordrehzahl rasch und sicher wieder erhöhen und ctabili-
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sieren, indem eine Kurzzeitsteuerung der erzeugten
Energie und eine Langzeitsteuerung der Menge an Ansaugluft erfolgt.
Die Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Regelung
der Motordrehzahl erfolgte in Zusammmenhang mit dem Fall, wo die Last bzw. Belastung des Motors
durch den Generator GE auftritt. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach der oben genannten ersten und zweiten Ausf Uhrungef orm läßt sich aber auch
eine Motordrehzahl rasch erhöhen, die durch den zusätzlichen Betrieb eines Kühlkompressors oder
einer Ölpumpe für eine Servolenkung oder durch eine Änderung des vom Motor abgegebenen Drehmoments
während des Leerlaufs plötzlich abfällt. Das AbwUrgeh der Motors wird verhindert, und unerwünschte Schwingungen
treten nicht auf. Während des Betriebs des Motors erfolgt die Stromerzeugung für die Versorgung
normaler Lasten, wie zum Beispiel einer Zündeinrichtung und einer motorbetriebenen Ölpumpe, selbst
wenn eine große Last, wie zum Beispiel die Scheinwerfer, abgeschaltet ist, diskontinuierlich bzw. intermittierend,
wie das anhand der Strich-Punkt-Linie in Figur 6(a) gezeigt ist, und für den Fall, daß
die Motordrehzahl während des Leerlaufs aufgrund des Betriebs solcher zusätzlicher Einrichtungen
oder einer Änderung des von dem Motor abgegebenen Drehmoments abfällt, wird die Stromerzeugung für
solch normale Lasten unterdrückt oder eingestellt; um dadurch die Motorlast zu verringern und einen
raschen Anstieg der Drehzahl zu ermöglichen. Die
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Stabilisierung der Motordrehzahl wird durch Einstellung
der Menge der Ansaugluft erreicht, und zwar auf der Grundlage des Ventils für die Einstellung der
Ansaugluftströmung, welches in der ersten AusfUhrungsform
durch /das Drosselklappenventil und in der zweiten Atfsführungsform durch das Bypassventil
gebildet" wird.
Für den Fall, daß die über eine große Drosselwirkung
das heißt über eine extrem kleine Leitungsquerschnittsfläche verfügende Verengung 14 eingesetzt werden
muß, so kann die Einstellung der Verzögerungszeit bei der ersten und zweiten AusfUhrungsform der
Erfindung durch Kombination oiner über geeignete
Drosselwirkung verfügende Verengung mit einem Akkumulator erfolgen.
In diesem Fall wird die Welligkeit, die bei der Erzeugung einer zur Motordrehzahl proportionalen
Spannung durch die Frequenz-Spannungs-Umwandlung des Motor-Drehzahlsignals entsteht, nicht geglättet,
und das Spannungssignal aus dem F-V-Wandler wird direkt mit dem Bezugssignal V _- verglichen. Die
Steuerung, um die Motordrehzahl auf den zweiten festgesetzten Wert N2 zu bringen, erfolgt zur Stabilisierung
an einem Punkt des Gleichgewichts, ohne dabei einen begrenzten Zyklus zu beschreiben.
Anstelle des Dreiwege-Schaltventils 12 in der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung kann
in Kombination ein elektromagnetisches Schaltventil für den Austritt in die Atmosphäre und ein elektro-
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. ks-
magnetisches Schaltventil für die Anwendung von Unterdruck verwendet werden. Wenn die Motordrehzahl
in diesem Fall größer ist als der Wert N2, liefert die Steuereinheit ein Signal für das Umschalten
des Atmosphären-Schaltventils auf die Atmosphärenseite, während bei einer Drehzahl, die kleiner ist als
der Wert N2V die Steuereinheit ein Signal für das
Umschalten des Unterdruck-Schaltventils auf die Unterdruckseite liefert.
Ein dritte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
im Zusammenhang mit den Figuren 8 und 9 beschrieben. Wie in den vorausgehend beschriebenen Ausführungsformer» ist auch hier das Ventil zur Einstellung
der Ansaugluftströmungrate in Form eines Drosselklappenventils 2 vorhanden, und identische Teile werden
mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet und
nicht mehr näher erläutert.
In dieser dritten Ausführungsform ist der Motor
E als Vier-Zylinder-Reihenmotor mit Zylinderzahlsteuerung ausgebildet und kann durch die Steuerung der
zu betätigenden Zylinder im Vier-Zylinder-Betrieb (Vollzylinderbetrieb) und im Zwei-Zylinder-Betrieb
(Teilzylinderbetrieb) betrieben werden. Der Motor E ist mit zwei Ruhezylindern ausgestattet (der
erste und vierte Zylinder jeweils an der Außenseite in der dargestellten Ausführungsform), die abschaltbar
sind und bei besonderen Betriebsbedingungen (zum Beispiel unter geringer Last) durch eine Einrichtung
für die Steuerung der Zylinderzahl abgeschaltet werden können, und mit zwei Arbeitszylindern (der
JJUJ 14/
.49-
- «rO -
zweite und dritte Zylinder innen), die unabhängig von einem solchen Betriebszustand immer in Betrieb
sind.
Der zweite und dritte Zylinder sind jeweils mit
einem üblichen Ansaugventil-Antriebsmechanismus und Abgasventil-Antriebsmechanismus ausgestattet,
während der erste und vierte Zylinder mit einer Ansaugventil-Antriebseinrichtung 116, die einen
Ventilstoppmechanismus 114 als Zylinderstoppeinrichtung zum Einstellen des Betriebs eines Ansaugventils
112 aufweist, und mit einer Abgasventil-Antriebseinrichtung 122 ausgestattet sind, die einen Ventilstopp-ιΐΜ.'οη.ΜΠ
i i,;mu!J 120 all; Zy 1 iridoru Loppoirir icli l.uiiu /.mn
Einstellen des· Betriebs eines Abgasventils 118 aufweist.
Die Ansaugventil-Antriebseinrichtung 116 weist einen an einer Nockenwelle 124 ausgebildeten Ansaugnocken
126, einen durch den Ansaugnocken 126 betätigbaren Ansaugkipphebelarm 128, eine Kipphebelwelle
132, an welcher der Ansaugkipphebelarm 128 angelenkt ist und in welcher eine Ölleitung 130 ausgebildet
ist, und den Ventilstoppmechanismus 114 auf, der durch den Ansaugkipphebelarm 128 gehalten ist.
Der Ventilstoppmechanismus 114 weist einen an dem Ansaugkipphebelarm 128 befestigten Zylinder 134,
einen in dem Zylinder 134 verschiebbar angeordneten Tauchkolben 136, einen Stopper bzw. Anschlag 138,
der ein Verschieben des Tauchkolbens 136 in dem Zylinder 134 erlaubt, wenn Öldruck auf die Ölleitung
130 ausgeübt wird, und der den Tauchkolben 136
DipL-lng. Olio Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
• 50·
nach Absinken des Öldrucks in der Ölleitung 130 in einem vorspringenden Zustand hält, und eine
nicht abgebildete Feder auf, die in dem Zylinder 134 angeordnet ist und den Tauchkolben 136 in Richtung
dessen vorspringender Lage drückt.
Die Antriebseinrichtung 122 für das Abgasventil weist einen an der Nockenwelle 124 ausgebildeten
Abgas- bzw. Auspuffnocken 140, einen mit dem Abgasnocken
140 hin- und herbewegbaren Abgasnockenkipphebelarm 142, eine Kipphebelwelle 146, an welcher der
Abgaskipphebelarm 142 angelenkt ist und in der eine Ölleitung 144 ausgebildet ist, und den Ventilis
Loppmechanisniua 120 auf, der durch den Abgaskipphobelarm 142 gehalten ist.
Der Ventilstoppmechanismus 120 weist einen an dem Abgaskipphebelarm 142 befestigten Zylinder 148,
einen in dem Zylinder 148 verschiebbar angeordneten Tauchkolben 150, einen Stopper bzw. Anschlag 152,
der ein Verschieben des Tauchkolbens 150 in dem Zylinder 148 erlaubt, wenn Öldruck auf die Ölleitung
144 ausgeübt wird, und der nach Absinken des Öldrucks in der Ölleitung 144 den Tauchkolben 150 in einer
vorspringenden Lage hält, und eine nicht abgebildete Feder auf, die in dem Zylinder 148 angeordnet ist
und den Tauchkolben 150 in Richtung dessen vorspringender Lage drückt.
\J O IH/
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 8!
. 5Λ ·
Die Ölleitungen 130 und 144 sind über eine innerhalb
der Kipphebelabdeckung ausgebildete Ölleitung 154 an eine Druckölversorgungsquelle (zum Beispiel
eine Schmierölpumpe) des Motors angeschlossen. Die Zuführung von Öldruck zu den Ölleitungen 130
und 144 und die Abführung von Öldruck aus den Ölleitungen 130 und 144 erfolgt durch die Steuerung eines
elektromagnetischen Steuerventils 200, das als Einrichtung für die Steuerung der Zylinderzahl
in der Ölleitung 154 angeordnet ist. Das elektromagnetsiche Ventil 200 ist so ausgebildet, daß bei Erregung
seiner Magnetspule (nicht abgebildet) die Ölleitungen 130 und 144 mit Öldruck versorgt werden und daß
bei Aberregung bzw. Abschalten der Magnulapulc
die Versorgung dieser Ölleitungen mit Öldruck eingestellt wird.
Bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigung der Einrichtung M2 für die Steuerung
der Öffnung des Drosselklappenventils derart, daß das Drosselklappenventil 2 beim Zweizylinderbetrieb
grundsätzlich seine erste Öffnungsposition einnimmt
und sich in seine zweite Öffnungsposition bewegt,
wenn die Motordrehzahl kleiner ist als der vorher festgesetzte Wert N2. Im Vierzylinderbetrieb dagegen
nimmt das Drosselklappenventil 2 seine zweite Öffnungsposition ein. Zu diesem Zweck ist zusätzlich zu
der Einrichtung GM für die Steuerung des Generators, der Schalteinrichtung Ml für die Öffnung des Drosselklappenventils
und der Steuereinrichtung M2 für die Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils
eine weitere Steuereinrichtung M3 für die Öffnung
JJUJ
Uipl.-Iiig. Otto l-lügel, Dipl.-lng. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
• 5a·
des Drosselklappenventils vorgesehen, die den zweiten Steuerabschnitt einer weiteren Steuereinrichtung
für die Strömung der Ansaugluft bildet, das heißt zusätzlich zu dem Dreiwege-Schaltventil 12 für
das Umschalten zwischen der Unterdruckseite und der Atmosphärenseite ist ein elektromagnetisches
Schaltventil 28 in einer Bypassleitung 27 vorgesehen, die neben der Verengung 14 angeordnet ist.
Das Schaltventil 28 ist derart ausgebildet, daß dessen Tauchkolben 28b die Leitung 27 durch Wirkung
der Magnetspule 28a des Ventils 28 und einer Rückholfeder 28c öffnet und schließt, wobei die Magnetspule
28a de« Schaltventils 28 an eine Steuereinheit
18' angeschlossen ist.
Zusätzlich zu dem Formkreis 19, dem Frequenz-Spannungs-Wandler 20, den Komparatoren 21,23,25, den Transistoren
22,24,39 und der die Resistoren R1-R3 sowie den Kondensator Cl aufweisenden Schaltung ist die Steuereinheit
18' mit einer Ruhezylinder-Entscheidungsschall-ung 29 auageslatlet, die ein Lastsignal, ein Getriebeschaltstellungs-Signal,
ein Motordrehzahl-Signal, ein I1'; ι h r /. c 11 /',/'. ο r, r. h w i π d i F, k ο i t ;->
- R L f. η η 1 usw. erhält tin d
entscheidet, ob der Zwei- oder Vierzylinderbetrieb zu erfolgen hat und ein Großsignal für den Zweizylinderbetrieb
und ein Kleinsignal für den Vierzylinderbetr.ieb ausgibt. Ferner weist die Steuereinheit 18'
eine UND-Schaltung 30, die Signale von der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung
29 erhält, eine Timer-Schaltung 31, Inverter 32,40 und eine Ventilstopp-Befehisschaltung
33 auf.
U yj IH/
Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred S;igcr, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
. 53.
- JeTA -
Ein Eingang der UND-Schaltung 30 ist an den Ausgang des Komparators bzw. der Vergleichsschaltung 21
angeschlossen. Der andere Eingang der Schaltung 30 ist an die Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung 29
und der Ausgang der Schaltung 30 an den Eingang einer UND-Schaltung 34 angeschlossen, wobei der
Ausgang des Komparators 21 beim Zweizylinderbetrieb
entsprechend seiner Signalausgabe zum hohen oder niederen Pegel wird, beim Vierzylinderbetrieb jedoch
nieder bleibt.
Die Timer-Schaltung 31 liefert ein Kleinsignal, jedoch mit Ausnahme einer Zeitspanne von einigen
iJükundcri nach UmychuLlon von dom Vioray liiidurbe Lr i ob
auf den Zweizylinderbetrieb. Während dieser Zeit liefert die Schaltung 31 ein Großsignal. Der Ausgang
der Timer-Schaltung 31 ist über den Inverter 35 an den anderen Eingang der UND-Schaltung 34 und
auch an einen Eingang einer ODER-Schaltung 36 angeschlossen
.
Der Inverter 32 dient zur Umkehrung eines Signals aus der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung 29.
Der Ausgang des Inverters 32 ist an den anderen Eingang der ODER-Schaltung 36 und auch an einen
Eingang einer ODER-Schaltung 37 angeschlossen. An den anderen Eingang der ODER-Schaltung 37 ist
der Ausgang der UND-Schaltung 34, und der Ausgang der ODER-Schaltung 37 ist an die Basis des Transistors
22 angeschlossen. Der Ausgang der ODER-Schaltung 36 ist an die Basis des Transistors 38 angeschlossen.
ο ο υο ί4/
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, Patcnlanwiiltc, Cosimastr. 81, D-8 München 81
Der Transistor 38 ist als Schalttransistor für das An- und Abschalten der Magnetspule 28a des
Schaltventils 28 ausgebildet.
Der Inverter 40 dient zur Umkehrung eines Signals
aus der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung 29,
und der Ausgang des Inverters 40 ist an die Basis
des Transistors 41 angeschlossen.
Der Transistor 41 dient zur Erdung des Ausgangs des Komparators 23, um die An-Aus-Steuerung des
Transistors 24 stillzulegen, oder zur Aufhebung der Erdung, um die An-Aus-Steuerung des Transistors 24
•au ermöglichen.
Der Ausgang des Inverters 32 ist an die Basis des Transistors 42 angeschlossen. Der Transistor 42
dient zur Erdung des Ausgangs des Komparators 25, um die An-Aus-Steuerung des Transistors 39 stillzulegen
oder zur Aufhebung der Erdung, um die An-Aus-Steuerung des Transistors 39 zu ermöglichen. Der Transistor
42 bildet eine Hinrichtung der Steuerung des Betriebs der Einrichtung für die Steuerung des Generators.
Die Ventilstopp-Befehlsschaltung 33 liefert ein Befehlssignal für die Steuerung des elektromagnetischen
Ventils 200 nach Erhalt eines Signals aus der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung"
29. Wird durch die Schaltung 29 entschieden, daß der Zweizylinderbe-Lrieb
zu erfolgen hat, so liefert die Ventilstopp-Befehlsschaltung
33 ein Erregersignal an die Magnetspule des elektromagnetischen Ventils 200. Wird durch
33Q3U7
Dipl.-lng. Olio Flügel, Üipl.-Ing. Manfred Siigcr, l'ulciUanwiillu, Cosinwstr. 81, ü-8 München
. SS-
Schaltung 29 dagegen entschieden, daß der Vierzylinderbetrieb
zu erfolgen hat, so liefert die Schaltung 33 an die Magnetspule ein Aberregungssignal.
Die Leitung 16 ist mit einer Verengung 14' ausgebildet,
wodurch der Austritt zur Atmosphäre im Gegensatz zur Einführung des Unterdrucks allmählich erfolgen
kann.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der dritten
Ausführungsform wie oben beschrieben ausgebildet ist, wird der Ausgang der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung
29 zum Beispiel bei nicht betätigtem Gaspedal, stehendem Fahrzeug und neutraler SchultsLollung
zum hohen Pegel, so daß der Motor mit zwei Zylindern betrieben wird. Folglich wird das elektromagnetische
Steuerventil 200 durch die Betätigung der Ventilstopp-Befehlsschaltung 33 erregt und
zur Ausführung des Zweizylinderbetriebs Öldruck in die Leitungen 130 und 144 gespeist. Zur gleichen
Zeit schaltet der Transistor 38 ab, die Magnetspule 28a des Schaltventils 28 wird nichtleitend und
das Schaltventil 28 schließt die Leitung 27.
Da die Ausgänge der Inverter 40 und 32 niederer Pegel sind, sind die Transistoren 41 und 42 zu
diesem Zeitpunkt abgeschaltet, so daß die Transistoren 24 und 39 jeweils in Abhängigkeit des hohen oder
niederen Pegels der Ausgänge der Komparatoren 23 und 25 an- und abgeschaltet werden können.
Dipl.-lng, Olio Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siigur, l'aterUanwiilte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
. 56·
Wenn ein Eingang der UND-Schaltungen 30,34 und der ODER-Schaltung 37 zum hohen oder niederen Pegel
wird, werden deren Ausgänge zum hohen oder niederen Pegel und erlauben damit, daß der Transistor 22
an- oder abschalten kann.
Nach Sinken der Motordrehzahl aufgrund der Last des Generators oder dergleichen schaltet der Transistor
24 sofort ein und die Spannung Vp wird kleiner. Gleichzeitig wird die Periode des Signals V aus
dem Sägezahngenerator 26 länger, so daß die Zeitspanne der Erdung des Transistors 39 größer und die Generatorlast soweit kleiner wird, daß ein Absinken der
Drehzahl verhindert werden kann. Damit wird aluo
die Motordrehzahl für kurze Zeit unmittelbar nach Aufschalten der elektrischen Last L durch die Steuerung,
der erzeugten Energie geregelt.
[Ja der Transistor 22 bei Sinken der Motordrehzahl ebenfalls anschaltet, schaltet das Dreiwege-Schaltventil
12 auf die Unterdruckseite, und der Drosselöffner
B nimmt den Betrieb auf. Wenn aber der Generator GE einmal den Zustand erreicht hat, in welchem
(liesnr dio verbrauchte Energie erzeugen kann, steigt
die Motordrehzahl mit zunehmender Öffnung des Drosselklappenventils,
wie dies an früherer Stelle bereits erläutert wurde, wodurch die Drehzahl des Motors
etwa dem zweiten festgesetzten Wert N2 (etwa 740
U/min) ent s ρ rieht.
JJUJ 14 /
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Sager, i'atcntunwiilie, Cosiniastr. 81, D-8 München 81
- 9ft -
Wenn die Generatorlast kleiner wird und der Motor den normalen Leerlaufzustand annimmt, werden die
Transistoren 22,24 und 29 abgeschaltet, die Erdung des Pols G des Reglers R wird aufgehoben und das
Dreiwege-Schaltventil 12 schaltet um zur Atmosphärenseite, /so daß das Drosselklappenventil 2 die erste
Öffnungsposition einnimmt und erlaubt, daß der
Motor E mit der dritten festgesetzten Drehzahl (etwa 750 U/min) dreht.
Im Zweizylinderbetr.ieb also wirken die Steuerung
der erzeugten Energie und die Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils zusammen, und zwar auf
der Grundlage einer erfaßten Abweichung der Motordrehzahl. Auf diese Weise laßt sich ein stabiler Motorbetrieb
sicherstellen.
Wenn dann, ausgehend von dem Zweizylinderbetrieb, das Gaspedal nach unten gedrückt und zur Vorbereitung
auf die Anfahrt ein kleiner Gang eingelegt wird, wird der Ausgang der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung
29 zum niedern Pegel, so daß der Motor E mit vier Zylindern betrieben wird. Daraus folgt, daß
das elektromagnetische Steuerventil 200 aufgrund der betätigung der Ventiistopp-üefehlsschalLung
33 zur Minderung des Öldrucks in den Ölleitungen 130 und 144 abgeschaltet und der Vierzylinderbetrieb
ausgeführt wird. Gleichzeitig werden die Transistoren
38,41 und 42 sofort angeschaltet.
38,41 und 42 sofort angeschaltet.
O O U O I «+ /
Dipl.-Ing. OUo i'lügcl, Dipl.-Ing. Manfred Sager, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
■59·
Da der Ausgang des !Comparators 25 in diesem Zustand
geerdet ist, ändert sich sein Pegel nicht, und der Transistor 39 schaltet ab. Dadurch wird die
Steuerung der erzeugten Energie, die eine Erdung des Pols G des Reglers E einschließt, in diesem
Fall nicht ausgeführt. Auch ohne diese Steuerung
hat die Generatorlast in diesem Fall wenig Einfluß.
hat die Generatorlast in diesem Fall wenig Einfluß.
Da der Transistor 41 angeschaltet ist, ändert sich der Pegel des Ausgangs des Komparators 23 nicht
und der Transistor 24 bleibt abgeschaltet, wodurch die Entladung des Kondensators Cl während der Nichtsteuerung
der erzeugten Energie verhindert werden kann.
Da der Transistor 38 angeschaltet ist, wird die Magnetspule 28a des Schaltventils 28 erregt und
letzteres öffnet die Leitung 27.
In diesem Augenblick liefert der Inverter 32 ein üroßsißnal an die ODER-Schaltung 37, so daß der
Transistor 22 anschaltet, das Dreiwege-Schaltventil 12 seine Unterdruckseite öffnet und der Unterdruck
dt,· ι; Amjaufjvor te i 1 er roh rs rasch auf die Kammer 8b
des Drosselöffners 8 ausgeübt werden kann. Die
Folge iül, daß da« ürosaclkl appctivo'n til 2 rasch
von der ersten in die zweite Öffnungsposition umschaltet
und der Motor im Vierzylinderbetrieb mit einer Dr-cli/.ah I /»odrohl. wird, die etwa einer geeigneten
Leerlaufdrehzahl N4 (zum Beispiel 700 U/min) entspricht,
wobei in dieser Umschaltphase kein Drehzahlverlust
verursacht wird.
JJUJ 14/
üipl.-lng. OtIo l-'liigcl, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosiniaslr. 81. 1>8 Miinclien 81
. 59 . ■
Wie aus vorangehender Beschreibung hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der dritten
Ausführungsform so ausgebildet, daß die beim Vierzylinderbetrieb durch das in der zweiten Öffnunsposition
befindliche Drosselklappenventil 2 strömende Ansaugluft in jede Verbrennungskammer des Motors E geleitet
wird, wodurch sich eine geeignete Leerlaufdrehzahl N4 erreichen läßt.
Der Grund dafür, daß die Leerlaufdrehzahl N4 im Vierzylinderbetrieb niedriger eingestellt ist
als die zweite und dritte vorher festgesetzte Drehzahl N2 und N3 und niedriger als dies im Zweizylinderbetrieb
urwünuchl J. lj t, iiogL darin, daß die Laar 1 au rdi-chzaii I
im Zweizylinderbetrieb zur Verhinderung unerwünschter Schwingungen vorzugsweise relativ hoch einzustellen
ist, während die Einstellung der Leerlaufdrehzahl im Vierzylinderbetrieb im Sinne einer Minderung
des Kraftstoffverbrauchs relativ niedrig sein sollte.
Wenn von dem Zweizylinderleerlauf auf den Vierzylinderleerlauf
umgeschaltet wird, erfolgt die Steuerung der Drehzahl des Motors E von den relativ hohen
Werten N2 und N3 zu dem relativ niedrigen Wert N4. Zu dieser Zeit wird das Drosselklappenventil
2 in die Öffnungsrichtung bewegt, um dadurch die
Menge der Ansaugluft zu vergrößern. Weil die Ausscheide- und Ladeverluste des Motors E im Zweizylinderbetrieb
größer sind als im Vierzylinderbetrieb und wenn zudem die Menge der Ansaugluft während
des Leerlaufs gleich ist, wird die Motordrehzahl im Zweizylinderbetrieb höher als im Vi. erzy 1 i ndcrbo-
JOUO If/
Dipl.-Inß. Olio Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, I'atcntanwiiiie, Cosirnastr. 81, D-8 München 81
. ί>ο·
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trieb. Aus diesem Grund ist es unmöglich, mit der Menge an Ansaugluft, mit der die Drehzahlen N2
und N3 im Zweizylinderleerlauf erreicht werden, im Vierzylinderbetrieb eine Drehzahl N4 zu erreichen,
die sogar kleiner ist als die Drehzahlen N2 und N3. Deshalb wird die Öffnung des Drosselklappenventils
2 erweitert, um die Menge der Ansaugluft zu erhöhen.
Aus obenstehender Erläuterung geht hervor, daß die Menge der Saugluft bei Umschalten von dem Zweizylinder-
auf den Vierzylinderbetrieb während des Leerlaufs vergrößert werden muß. Ansonsten würde
dies zu einem Absinken der Motordrehzahl führen und der Motor abgwUrgt werden. Unmittelbar nach
Umschalten auf den Vierzylinderbetrieb befindet sich die Last innerhalb des Ansaugverteilerrohrs
bei Zweizylinderbetrieb im Zustand eines geringen Unterdrucks (zum Beispiel 400 mmHg). Aus diesem
Grund üteigt die Motordrehzahl für einen Moment an und fällt danach sofort wieder ab, während der
Unterdruck innerhalb des Ansaugverteilerrohres bei Vierzylinderbetrieb einen hohen Wert (zum Beispiel
500 mmHg) annimmt.
Bei dieser dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dient die Einrichtung M3 für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft dazu,
die Öffnung des Drosselklappenventils 2 bei Umschalten von dem Zweizylinder- auf den Vierzylinderbetrieb
schnell zu erweitern und dadurch ein Absinken der Drehzahl bei einem solchen Schaltvorgang zu verhindern.
(Wegen der leichten Ansprechverzögerung des Drosselöff-
Dipl.-Ing. Otto Flügel, üipl.-lng. Manfred S.igcr, l'iilcnt.inwjille, Cosimastr. 81, l)-8 München 81
. 64
ners 8 wird der Anstieg der Motordrehzahl unmittelbar
nach dem Umschalten auf einem Minimum gehalten.) Wenn das Getriebe aus dem Zustand des Vierzylinderleerlaufs
erneut in Nullstellung geschaltet wird, wird der Ausgang der Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung 29
zum hohen Pegel, so daß der Motor wieder mit zwei Zylindern betrieben wird.
Der Zweizylinderbetrieb wird folglich durch die Betätigung der Ventilstopp-Befehlsschaltung 33
bewerkstelligt. Gleichzeitig werden die Transistoren 22 und 38 für einige Sekunden unmittelbar nach
Schalten durch die Betätigung der Timer-Schaltung 31 ab- bzw. angeschaltet, so daß da:; Schull.vonl.il
12 zur Atmosphärenseite geöffnet wird und das Schaltventil 28 die Bypassleitung 27 öffnet.
Infolgedessen - kann der Unterdruck in des Drosselöffners 8 über die Verengung
zur Atmosphäre entweichen. Daraus daß das Drosselklappenventil 2 in dieser
allmählich von der zweiten in die erste tion umschaltet. Auch in diesem Fall ist
do v Io er lauf inöfjlLch, ohne daß die
in der Umschaltphase absinkt.
der Kammer 8b
14' allmählich
ergibt sich,
Umschaltphase
Öffnungsposi-
der Zweizylin-
Motordrehvsahl
Durch dieses allmähliche Umschalten wird aus folgendem Grund kein Absinken der Drehzahl verursacht. Ein
geeigneter Unterdruck innerhalb des Ansaugverteilerrohrs
(zum Beispiel 500 mmHg) bei Vierzylinderleeriaul
ist größer als der (zum Beispiel 400 mmHg) bei Zweizylinderleerlauf. Wenn deshalb ohne den Einsatz
JJUJ I
Dipl.-lns· Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosiniastr. 81, D-8 München 81
-63-
- Jer3 -
der Verengung 14' von dem Vierzylinderleerlauf schnell auf den Zweizylinderleerlauf umgeschaltet
wird, kann der Unterdruck im Ansaugverteilerrohr keiner raschen Änderung unterzogen werden, so daß
der Zweizylinderbe-trieb gemäß vorstehendem Beispiel bei einem Unterdruck in dem Ansaugverteilerrohr
stattfindet, der etwa 500 rnmHg entspricht. Dieser Zustand führt zu einem mangelnden Drehmoment, wodurch
die Motordrehzahl absinkt und der Motor im schlechtesten Fall abgewürgt wird.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist die Verengung 14· in der Leitung 16 auf der Atmosphärenseite
vorgesehen. Durch diese Verengung 14' kann das Unterdrucksteuersignal in dem Drosselöffner 8 allmählich zur Atmosphärenseite entweichen, und der Schaltvorgang
von der zweiten in die erste Öffnungsposition
erfolgt ebenfalls langsam. Auf diese Weise ist ein stoßfreies Umschalten möglich, während das
Absinken der Drehzahl zugleich auf ein Minimum beschränkt wird.
Eine zu extreme Verengung 14' ist nicht erstrebenswert.,
weil dadurch mohr Übornchuß verursacht werden
würde. Die Verengung 14* ist daher so eingestellt, daß eine geeignete Drosselwirkung erzielt wird.
Einige oder mehrere Sekunden nach einem solchen Schaltvorgang werden die Transistoren 22 und 39
entsprechend einer Änderung der Motordrehzahl, die - wie vorstehend erwähnt - durch eine Lastabweichun/i
verursacht wird, an- oder abgeschaltet, wodurch die
Ο U O
Dipl.-Jng. Otto l-lugcl, Dipl.-lng. Manfred S.iger, PatenUinwiille, Cosiniastr. 81, D-8 Miiiichcn 81
. 63.
Steuerung der erzeugten Energie und die Steuerung
der Strömung der Ansaugluft durch Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils wie für den Zweizylinderbetrieb
erforderlich erneut erfolgt. Auf diese Weise läßt sich ein stabiler Betrieb des Motors sicherstellen.
Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform
der Erfindung läßt sich die Motordrehzahl , die im Zweizylinderleerlauf Schwankungen ausgesetzt
ist, sicher stabilisieren, und zwar durch Zusammenwirken der Steuerung der erzeugten Energie und der
Steuerung der Ansaugluftströmung. Im Vierzy1inderleeriauf,
wo die Mo Lordrahzahl roiaLiv ülnbi! i ;: 1.,
wird die Steuerung der erzeugten Energie zum Schütze der Batterie B eingestellt. Gleichzeitig wird die
Menge der Ansaugluft erhöht und die Motordrehzahl so geregelt, daß der für den Vierzylinder leerlauf
geeignete vierte festgesetzte Wert N4 erreicht
wird. Auf diese Weise läßt sich die Motordrehzahl bei einem Motor mit gesteuerter Zylinderzahl im
Leerlauf geeignet regeln.
Durch dies Ii i nr ich l.urtß M3 Tür die Steuerung der
Öffnung des Drosselklappenventils gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung kann die Öffnungsbewegung
des Drosselklappenventils 2 bei Umschalten von dem Zweizylinder- auf den Vierzylinderbetrieb schnell
und die Schließbewegung des Ventils 2 bei Umschalten
von dem Vierzylinder- auf den Zweizylinderbetrieb
allmählich erfolgen, so daß die Abweichung der Motordrehzahl wahrend dieses Umschaltvorgangs auf
el Ii um Minimum i\ c h al .tr; η werden kann.
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81. D-8 München 81
Wenn bei der dritten Ausführungsform der Erfindung
das Absinken der Drehzahl bei Umschalten von dem Zweizylinder- auf den Vierzylinderbetrieb sehr
gering bzw. kaum merklich ist, dann erfolgt auch ohne die Einrichtung M3 für die Steuerung der Öffnung
des Drosselklappenventils eine Steuerung, und zwar mit Hilfe der Einrichtung M2 für die Steuerung
der Öffnung des Drosselklappenventils, wobei das Ventil 2 bei nicht vorhandener elektrischer Last
L im Zweizylinderleerlauf die erste Öffnungsposition einnimmt und die Motordrehzahl auf den dritten
Wert N3 ansteigt, der höher ist als der Wert N2. im Vierzylinderleerlauf dagegen nimmt das Ventil
2 die zweite Öffnungsposition ein und die Motordrehzahl
«rr« i <:li t. den vierten lOaLßOiJoULon Wer L NI, cjor
kleiner ist als der zweite festgesetzte Wert N2.
im folgenden wird eine vierte Ausführungsform der
Erfindung im Zusammenhang mit Figur 10 beschrieben.
Wie in der dritten Ausführungsform bezieht sich
die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der
Drehzahl. auch hier auf einen Motor, bei welchem die Zylinderzahl gesteuert wird. Die vierte Ausführungsform
unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, daß das Ventil zur Einstellung
der Strömung der Ansaugluft durch das Bypassventil bö gebildet wird, das in dem das Drosselklappenventil 2
umgehenden Bypassbereich Ib der Ansaugleitung angeordnet ist. Diese Ausbildung ist identisch mit jener
nach der zweiten Ausf Uhrungsf orrn. In dieser vierten
Ausführungsform wird die Steuereinrichtung M2'
für die Öffnung des Bypassventils so betätigt,
JJUJ I k I
Dipl.-Ing. Olio Flügel, Oipl.-lng. Manfred S.igcr, I'alentaiiwiiltc, Cosim;istr. 81, I)-X München 81
.65·
-(TG-
daß das Bypassventil 58 im Zweizylinderbetrieb
grundsätzlich seine minimale Öffnungsposition einnimmt
und sich in seine zweite, maximale Öffnungsposition bewegt, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als
die zweite festgesetzte Drehzahl N2. Im Vierzylinderbetrieb nimmt das Bypassventil 58 seine maximale
Öffnungsposition ein. Zur Durchführung der Steuerung
ist eine Einrichtung M3 ' für die Steuerung der Öffnung des Bypassventils vorgesehen, die in der
gleichen Weise ausgebildet ist wie die Steuereinrichtung
M3 für die Steuerung der Öffnung des Drosselklappenventils in der vorangehenden dritten Ausführungaform.
Wie in der zweiten Ausführungsform der Erfindung
i :; L Liucli in dor vier· Leu Auls rührungu Γυ fm i;J nc Lit; hu 1 l.c i ii richtung
Ml' für die Öffnung des Bypassventils und eine Steuereinrichtung M2' für die Steuerung
der Öffnung des Bypassventils vorgesehen. Das Ansaugsystem
des Motors entspricht demjenigen der zweiten Ausführungsform. Die anderen Einrichtungen entsprechen
zum Großteil denjenigen der dritten Ausführungsform.
Diejenigen Teile in Figur 10, die identisch sind mi L den Teilen in der ersten und dritten Ausführungaforrn
sind mit den gleichen Dezugszif f ern gekennzeichnet.
Bei der eben beschriebenen Ausbildung sind die Transistoren 41 und 42 während des Zweizylinderleerlaufs
abgeschaltet, der Generator befindet sich in einem Zustand, in dem die Steuerung der von diesem
erzeugten Energie erfolgt, und das Dreiwege-Schaltventil 12 ist bereit für die Betätigung durch den
Transistor 22 entsprechend der Ausgabe des Komparator« 21 .
υΐ|>1 -Inn. (>H« llugd, Dipi.-lin;. Manfred S;igor, Patentanwälte, Cositnastr. 81, 0-8 München 81
• Q)Q>
·
Wenn während des Zweizylinderleerlaufs keine elektrische
Last L vorhanden ist, befindet sich das Bypassventil 58 in seiner minimalen Öffnungsposition,
das heißt vollen Schließposition, und die Drehzahl des Motors entspricht dem dritten Wert N3. Wenn
der Motor ausgehend von diesem Zustand mit einer elektrischen Last belastet wird und die Motordrehzahl
abfällt, so schaltet der Transistor 39 wie in der zweiten AusfUhrungsform an, und die Steuerung des
Generators GE in bezug auf die erzeugte Energie wird durchgeführt, während die druckabhängige Einheit
60 auf der Grundlage des Dreiwege-Schaltventils
12 arbeitet und das Bypassventil 58 in Richtung üf rriungiäuciLü bewegt, bis der Motor E schließlich
eine Drehzahl erreicht hat, die annähernd dem Wert N2 entspricht.
Wenn die Motorlast abnimmt, steigt die Drehzahl an, der Transistor 39 wird zur Unterbrechung der
Steuerung der erzeugten Energie abgeschaltet und das Ventil 58 durch die Betätigung des Dreiwege-Schaltventils
12 und der druckabhängigen Einheit 60 gleichzeitig in die volle Schließposition bewegt. Infolgedes-'
r;c:n wird die· Drehzahl do;; Motors E auf den dritten
festgesetzten Wert N3 umgekehrt.
im Zweizylinderbetrieb erfolgt also die Steuerung
der erzeugten Energie und die Steuerung der Öffnung dos Iiypassvori ti .1 s p.emoirisam auf der Basis einer
erfaßten Abweichung dor Motordrehzahl. Auf diese Weise kann einer stabiler Betrieb des Motors sichergestellt
werden.
Dlpl.-lng. Olio Flügel, Dipl.-Iiig. Manfred Säger, l'atcntanw.iltc, Cosimastr. S!. I)-H München 81
Wenn als nächstes von dem Zweizylinderleerlau Γ
auf den Vierzylinderleerlauf umgeschaltet wird, bleibt der Transistor 39 wie in der dritten Ausführungsform
abgeschaltet, und die Steuerung der erzeugten Energie ist unterbrochen, während die Leitung 27
geöffnet wird und der Unterdruck im Ansaugverteilerrohr
rasch auf die Kammer 60b der druckabhängigen Einheit 60 wirken kann. (im Vierzylinderbe trieb bleibt der
Transistor 22 mit einem Signal aus dem Inverter 32 ständig angeschaltet und das Dreiwege-Schaltventil 12
öffnet an der Seite der Leitung 13')· Als Folge
daraus wechselt das Bypassventil 58 schnell in seine maximale Öffnungsposition, um damit die Menge
der Ansaugluft zu vergrößern, so daß diu Droir/.ah 1
des Motors annähernd dem für den Vierzyiinderleerlauf geeigneten Wert N4 (zum Beispiel 700 U/min) entspricht,
ohne das bei Umschalten von der einen in die andere Betriebsart ein Absinken der Motordrehzahl verursacht
wird .
Aus vorstehender Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäß Vorrichtung nach der vierten
Ausführungsform so konzipiert ist, daß die im Vierzy-1
i nilf·!-I ο er· I ;i uf durch rl π r; y,\<-\\ in dor minimalen
Öffnungsposition befindende DrosselklappenvenLi 1 2
und die durch das sich in seiner maximalen Öffnungsposition befindende ßypaosventil 58 strömende Ansaugluft
jeder Verbrennungskammer des Motors E zugeleitet wird, um dadurch eine geeignete Leerlaufdrehzahl
zu erreichen.
I)i|)l.-Iii|!. Olto l-lüKül, Di|>i.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, ü-8 München 81
• 6?·
Wenn erneut von dem Vierzylinderleerlauf in den Zweizylinderleerlauf umgeschaltet wird, wird der
Transistor 22 ab- und der Transistor 38 lediglich für eine von der Timerschaltung 31 vorgegebene
Zeitspanne angeschaltet, so daß das Schaltventil 12 zur Atmosphärenseite geöffnet wird und das Bypassventils
58 die Bypassleitung 27 öffnet und dadurch erlaubt, daß der Unterdruck in der Kammer 60b der
druckabhängigen Einheit 60 durch die Verengung 14' allmählich zur Atmosphärenseite entweichen
kann. Tn dieser Schalt- bzw. Übergangsphase schaltet das üypassventil 58 von seiner maximalen Öffnungsposition
allmählich in seine minimale Öffnungsposition
und ι:πιιϋίί1 ichl damit «inen Zwei zy 1 Lndcrl oerl auf
ohne Absinken der Motordrehzahl.
Wenn nach diesem Schaltzustand mehr als eine von der Timerschaltung 31 vorgegebene Zeitspanne verstrichen
ist, werden die Transistoren 22 und 39 entsprechend einer durch eine Lastabweichung verursachte
Änderung der Motordrehzahl an- oder abgeschaltet und ermöglich dadurch wieder die für den Zweizylinderleerlauf
erforderliche Steuerung sowohl der erzeugten Hiiüri'.ic· ulu auch dor Strömung der Ansaugluft durch
die Steuerung der Öffnung des Dypassventils. Dadurch
läßt; sich ein stabiler Betrieb des Motors sicherstellen. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der vierten Ausführungsform ist etwa
dicEiclbe wie in der vorausgehenden dritten Ausführungsf
or in .
3303U7
Uipl.-lng. Otto Riigcl, Dipl.-Ing. Manfred Säger, I'aicnl.inwiilic;, Cosiniustr. Kl, I)-H München
63-
Die vorstehend beschriebene dritte und vierte Ausführrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
nicht nur auf Vierzylindermotoren mit Zylinderzahlsteuerung, sondern auch auf andere Mehrzylindermotoren
mit Zylinderzahlsteuerung anwendbar.
In der ersten und dritten Ausführungsform wurde
der druckabhängige Drosselöffner 8 als Schalteinrichtung
Ml für die Öffnung des Drosselklappenventils und in der zweiten und vierten Ausführungsform
die druckabhängige Einheit 60 als Schalteinrichtung Ml' für die Öffnung des BypassventiIs verwendet.
Für diese Schalteinrichtung Ml und Ml' kann aber
ein ElekLroino tor , bcispiclu^ ^wciae ein Impulsmotor,
verwendet werden.
In der zweiten und vierten Ausführungsform erfolgt
die Verbindung bzw. der Anschluß des stromaufwärtigen
Endes des üypassbereichs Ib und des sLromaufwartigen
Endes des Hauptbereichs la der Ansaugleitung sowie
deren kommunizierende Verbindung mit der Atmosphäre über ein einziges Luftfilter. Es können aber auch
separate Luftfilter angeordnet werden. In diesem Fall wird die Menßc der Ansaugluft, die jeder Verbrennungskammer
zugeführt wird, dadurch berechnet, daß nur die Menge der durch den Hauptbereich la
der Ansaugleitung strömenden Ansaugluft mit Hilfe eines Strömungsmesser gemessen und das Meßergebnis
entsprechend dem Betriebszustand des Bypassventils 58 korrigiert und auf der Grundlage des berechneten
Werts die von dem"" Kraftstoff einspritzventil 56
einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmt wird.
3303U7
üipl.-lng. Otto Flügel, Uipl.-lng. Manfred Sager, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
. το-
Obgleich das Gaspedal und das mittels eines Drahts damit verbundene Drosselklappenventil in der ersten
bis vierten Ausführungsform fußbetätigt sind, ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für einen Motor geeignet, bei dem das Drosselklappenventil
und das Gaspedal nicht mechanisch verbunden sind, sondern der Grad des nach unten gedrückten Gaspedals
und andere Informationen über den Betriebszustand elektrisch erfaßt werden und ein Mikrocomputer
auf der Grundlage des erfaßten Ergebnisses eine Öffnungsposition errechnet und ein Betätigungseinrichtung
das Drosselklappenventil steuert, so daß dieses die entsprechende Öffnungsposition einnimmt.
Alle Funktionen der Steuereinheiten 18 und 18·, die von Hardware ausgeführt werden, können auch
von Software ausgeführt werden.
Wenn die Batterie B über eine genügend große Kapazität
verfügt und während der Fahrt voll geladen werden kann, auch nach einer Entladung während des Leerlaufs,
ao kann die Regelung der Motordrehzahl durch bloße Steuerung der erzeugten Energie, also ohne Steuerung
der Ort)«««.» 1 kJappcnöffnuriß oder der Menge der Ansaugluft
durch die Steuerung der Öffnung des Drosselklappenoder Bypassventils erfolgen.
3303U7
Dipl.-Ing. | 1 | Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred S;igcr, Patentanwälte, C'osimastr. SI, D-S München Kl |
la | Ansaugleitung , T^' | |
Ib | Hauptbereich | |
2 | Bypassbereich | |
2a | Drosselklappenventil | |
3,3' | Ventilwelle | |
4 | erster Hebel | |
5,5' | Draht | |
6 | erste Drehzahlbegrenzungsschraube (erste Schraube) | |
7 | zweiter Hebel | |
8 | Stange | |
8a | Drosselöffner | |
8b, 8c | Membrane | |
8d . | Kammer | |
8e,8f | Druckfeder | |
9 | Stopper bzw. Anschlag | |
ιυ | fester Bereich an der Motorseite | |
11 | Arm | |
12 | Leitung | |
12a | elektromagnetisches Drei-Wege-Schaltventil | |
12b | Magnetspule | |
12c | Tauchkolben | |
13,13' | Rückholfeder | |
14,14' | Leitung | |
15 | Verengung | |
16 | Luftfilter | |
17 | Atmosphärendruckleitung | |
18,18' | ■/.viqHo Drchzahlbcgrenxunguachraube (zweite Schraube; | |
19 | Steuereinheit | |
20 | Formkreis | |
21 | Frequenz-Spannungs-Umwandlungsschaltung | |
22 | Komparator bzw. Vergleichsschaltung | |
23 | Transistor | |
24 | Komparator bzw. Vergleichsschaltung | |
25 | Transistor | |
26 | Komparator bzw. Vergleichsschaltung | |
27 | üägezahngenerator | |
28 | Bypassleitung | |
elektromagnetisches SchaltvenLi 1. |
:: 3303U7
Dipl. | 28b | -ing. Oltü !''lügcl, Uipl.-lng. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81 |
28c | Magnetspule | |
29 | Rückholfeder | |
30 | Tauchkolben | |
31 | Ruhezylinder-Entscheidungsschaltung | |
32 | UND-Schaltung | |
33 | Timer-Schaltung | |
34 | Inverter | |
35 | Ventilstopp-Befehlsschaltung | |
36,37 | UND-Schaltung | |
38,39 | Inverter | |
40 | ODER-Schaltung | |
41,42 | Transistor | |
56 | Iriver ter | |
58 | Transistor | |
b9 | Kraftstoffeinspritzventil | |
60 | Bypassventil | |
60a | Anschlußelement | |
60b,60c | druckabhängige Einheit | |
6Od | Membrane | |
6Oe | Kammer | |
61 | Feder | |
112 | Einstellschraube | |
114 | Verbindungsweg | |
116 | Ansaugventil | |
118 | Ventilstoppmechanismus | |
120 | Ansaugventil-Antriebseinrichtung | |
122 | Abgasventil | |
124 | Ventilstoppmechanismus | |
126 | Abgasventi1-Antriebseinrichtung | |
128 | Nockenwelle | |
130 | Ansaugnocken | |
132 | Ansaugkipphebel | |
134 | Ölleitung | |
136 | Kipphebelwelle | |
138 | Zylinder | |
Tauchkolben | ||
Stopper bzw. Anschlag |
3303U7.
Dipl.-Ina. Otto Flügel, Dipl.-Inp. Manfred Siiger, !»lUeiUiinwiille. Cosiniiislr. SI, l)-8 München Xl | |
140 | Abgasnocken — »3" |
142 | Abgaskipphebel |
144 | Ölleitung |
146 | Kipphebelwelle |
148 | Zylinder |
150 | Tauchkolben |
152 | Stopper bzw. Anschlag |
154 | Ölleitung |
200 | elektromagnetisches Steuerventil |
B | Batterie |
Cl | Kondensator |
D | Drehzahlfühler |
E | Motor |
G | Anschluß bzw. Pol |
GE | Generator |
GM | Generatorsteuereinrichtung |
K | Schlüsselschalter |
L | elektrische Last |
Ml | Schalteinrichtung für Drosselklappenventilöffnung |
Ml' | Schalteinrichtung für Bypassventilöffnung |
M2 | Steuereinrichtung für ürosselklappenventilöffnung |
M21 | Steuereinrichtung für Bypassventilöffnung |
NO | festgesetzter Wert kleiner als Vergleichsdrehzahl NS |
Nl | erster festgesetzter Wert |
N2 | zweiter festgesetzter Wert |
N3 | dritter festgesetzter Wert |
N4 | vierter festgesetzter Wert |
NS | fcntp.eßet/,to Vcrp.Lei chndrchznhl |
Pl, P2 | Riemenscheibe |
R | Regler |
R1,R2, | R3 Widerstand bzw. Resistor |
SIG | Zündsignal |
T | Riemen |
vs | falsches Sägezahnsignal |
V P'VPH | ,V Spannung zwischen den Polen des Kondensators Cl |
V rpm |
Analogspannung |
Vrc>ri' | V . liP7.u;»ssi.p,na] |
Claims (1)
- Dipl.-Ing. Olio riiigel, Dipl.-Ing. Multireel Siigor, I'alcntanwiiile, Cosimustr. 81, I)-X MünchenNo.33-8, 5-Chome, Shiba, Minato-Ku,Tokyo, Japan12.142VORRICHTUNG ZUR REGELUNG DER MOTORDREHZAHLPatentansprücheVorrichtung zur Regelung der Motordrehzahl mit einem motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, g eke η η ζ e ic h η et durch eine Einrichtung (D) zur Erfassung der Drehzahl des Moloru (K) und oi.no Ii lnrich lunjj (CM) für die 1.'. Lcuo ruiij', des Generators (GE), die, wenn die Motordrehzahl kleiner wird als eine vorher festgesetzte Drehzahl, auf der Grundlage eines von der Einrichtung (D) zur Erfassung der Drehzahl erzeugten Signals ein Steuersignal für die Steuerung der Stromerzeugung des mit dem Motor (E) verbundenen Generators (GE) liefert.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, .daß die vorher festge-üol.z U: Ui'c.'h/.nhl iiiohL höher drehzahl des Motors (E).iül als αχ π C! Luurlauf-3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (E) mit einer Vielzahl von Zylindern ausgestattet und ein Teil dieser Zylinder mit einer Zylinderstoppeinrichtung (114,120) zum Abschalten eines Teils der3303H7l)i|ii.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Zylinder versehen ist, daß eine Einrichtung (29,33) zur Steuerung der Zylinderzahl vorgesehen ist, die an die · Zylinderstoppeinrichtung (114,120) ein Signal für das Schalten zwischen einem Vollzylinderbetrieb des Motors (E) und einem Teilzylinderbetrieb des Motors (E) liefert, in welch letzterem ein Teil der Zylinder abgeschaltet ist, während die anderen Zylinder im Einsatz sind, und daß eine üetriebssteuereinrichtung (42) für die Steuerung des Betriebs der Generatorsteuereinrichtung (GM) in Abhängigkeit des Betriebs der Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl vorgesehen ist, wobei die Generatorsteuereinrichtung (GM) bei Teilzy-1 LtKlorbcLri ob dou MoLoru (E) durch die Uo Lricbaa Loucreinrichtung (42) betätigt wird.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl während des Leerlaufs des Motors (E) an die Zylinderstoppeinrichtung (114,120) ein Steuersignal zum Schallen zwischen einem Leerlauf im Teilzylinderbetrieb und einem Leerlauf im Vollzylinderbetrieb liefert und daß die vorher festgesetzte Drehzahl nicht höher ist als eine Leerlaufdrehzahl im Teilzylinderbetrieb.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (2;bö) zur Einstellung der Menge der in die Verbrennungskammer in jedem Zylinder des Motors (E) geleiteten Ansaugluft, wobei die Einrichtung (2;58)Dipl.-lng. OtIu Hügul, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosiniaslr. Kl. I)-K München Klin einer Ansaugleitung (l;lb) angeordnet ist, durch welche die Ansaugluft in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und durch eine Einrichtung (Ml1Ml1; geleitet wird, und durch eine Einrichtung (Ml,M2;
Ml',M2') zur Steuerung der Strömung der Ansaugluft, durch welche die Einrichtung (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft zur Erhöhung oder Verringerung der Menge der Ansaugluft während des Leerlaufs in Abhängigkeit des Betriebs der Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl betätigt wird, wobei die Einrichtung (Ml,M2;Ml',M2·) für die Steuerung
der Strömung der Ansaugluft so ausgelegt ist, daß die Einrichtung (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft in der Weise gesteuert wird, daß die Menge der Ansaugluft während des Leerlaufs im Teilzylinderbetrieb kleiner ist als während des Leerlaufs im Vollzylinderbetrieb, daß die Motordrehzahl während des Leerlaufs im Teilzylinderbetrieb höher ist als während des Leerlaufs im Vollzylinderbetrieb und daß die üeneratorsteuereinrichtung (GM) während des Leeriaufa im Vollzylinderbetrieb durch die Betriebssteuereinrichtung (42) stillgelegt bzw. außer Betrieb gesetzt wird.6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. d a durch g ο k ο r» η ζ ο i c h π ü I, daß die: Einrichtung zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein in der Ansaugleitung (l;lb) angeordnetes Ventil (2;58) zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft aufweist und daß die Einrichtung zur Steuerung der Strömung der Ansaugluft eine Schalteinrichtung (M1;M1') für das SchaltenDipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Miuilrcd S.igcr, !»atenlanwiillc, Cosimastr. 8I, D-8 München Klder Öffnung des Ventils (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft und einen Steuerabschnitt (M2.M21) aufweist, der in Abhängigkeit des Betriebs der Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl ein Betriebssignal an die Schalteinrichtung (Ml,Ml1) liefert, welche dafür sorgt, daß das Ventil (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft in Abhängigkeit dieses Betriebssignals aus dem Steuerabschnitt (M2.M21) während des Leerlaufs im Teilzylinderbetrieb eine erste Leerlauf-Öffnungsposition und in Abhängigkeit dieses Betriebssignals während des Leerlaufs im Vollzylinderbetrieb eine zweite Öffnungsposition einnimmt, die größer ist als die erste Öffnungsposition.7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daß das Ventil zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft in Form eines in der Ansaugleitung (1) angeordneten Drosselklappenventils (2) vorgesehen8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß el i ei Ariijaußl oi Lurif, O) einen Hauptabschnitt (la) aufweist, durch welchen die angesaugte Luft über ein dort angeordnetes Drosselklappenventil (2) in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und einen Bypassbereich (Ib), durch welchen die angesaugte Luft in jede Verbrennungskammer ■ geleitet wird, während das Drosselklappenventil (2) umgangen wird, wobei der Bypassbereich (Ib) der Ansaugleitung an dessen stromabwärtigem Ende an den Hauptbereich (la)3303H7Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimaslr. 8!, D-8 München 81— 5 —der Ansaugleitung anschließt, und zwar in bezug auf das Drosselklappenventil (2) auf einer stromabwärtigen Seite, und wobei das Ventil zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein in dem Bypassbereich (Ib) der Ansaugleitung angeordnetes Bypassventil (58) aufweist.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorsteuereinrichtung (GM) eine Einrichtung (39) zur Ausgabe eines Steuersignals aufweist, die in diskontinuierlicher bzw. intermittierender Weise das Stromerzeugungs-Steuersignal liefert, und eine liinr ich Lung (2b) für die Steuerung dor Signalausgabe, durch welche die Einrichtung (39) für die Ausgabe eines Steuersignals so gesteuert wird, daß die Ausgabezeit für das Stromerzeugungssteuersignal mit zunehmender Abweichung der Drehzahl des Motors (Ii), wenn diese kleiner ist als die vorher festgesetzte Drehzahl, von der vorher eingestellten Drehzahl länger wird.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, (i η rl u roh gekennzeichnet, daß die Generatorsteuereinrichtung (GM) eine Einrichtung (39) für die Ausgabe eines Steuersignals aufweist, die in diskontinuierlicher bzw. intermittierender Weise das Stromerzeugungs-Steuersignal ausgibt, wenn die Abweichung zwischen der Motordrehzahl, wenn diese unter dem vorher festgesetzten Wert liegt, und der festgesetzten Drehzahl bei einem vorher festgesetzten Wert liegt, und die das Stromer-3303U7Dipl.-Ing. Olio Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Siifecr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81zeugungs-Steuersignal in kontinuierlicher Weise ausgibt, wenn diese Abweichung größer ist als der vorher festgesetzte Wert.11. Vorrichtung zur Regelung der Motordrehzahl mit einem motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (D) zur Erfassung der Drehzahl des Motors (E), eine Generatorsteuereinrichtung (GM), die auf der Grundlage eines Signals der Einrichtung (D) für die Erfassung der Motordrehzahl ein Steuersignal für die Steuerung der Stromerzeugung des mit dem Motor (E) verbundenen Generators (GE) orv.ou/'l., worin dio Drehzahl dos Motors (E) kleiner wird als eine vorher festgesetzte Drehzahl, eine in der Ansaugleitung (l;lb) des Motors (E) angeordnete Einrichtung (2; 58) für die Einstellung der Menge der in jede Verbrennungskammer des Motors (E) geleitet.on Anü.iu/'J uTt und oino Einrichtung ( Ml , M2 ; Ml' , M2 ' ) für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft, durch welche die Einrichtung (2;58) für die Einstellung der olröiiiung der Ansaugluft auf dur Grundlage oinot; Signals aus der Einrichtung (D) für die Erfassung der Motordrehzahl derart betätigt wird, daß die Mungo dor Ansaugluft erhöht wird, wenn die Drehzahl des Motors (E) kleiner ist als eine zweite festgesetzte Drehzahl, und verringert wird, wenn die Drehzahl des Motors (E) größer wird als diese zweite festgesetzte Drehzahl, wobei die Regelung der Drehzahl des Motors (E) durch das Zusammenwirken der Generatorsteuereinrichtung (GM) und der Einrichtung (M1,M2;M1', M21) für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft3303H7Dipl.-lng. Otto Flüge!, Dipl.-ing. Manfred Silver, Patentanwälte, Cosimublr. 81, 0-8 München Kl— 7 —
erfolgt.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a durch g e k en η zeichnet, daß die erste festgesetzteDrehzahl nicht höher ist als die zweite festgesetzte Drehzahl.13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die zweite festgesetzte Drehzahl einer Ziel-Leerlaufdrehzahl entspricht.14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft, oiii in der Ansaugleitung (l;lb) angeordnetes Ventil(2;58) für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft und die Einrichtung für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft eine Einrichtung (MIjMl1) für das Schalten der Öffnung des Ventils (2;58) und einen Steuerabschnitt (M2;M2·) aufweist, welcher auf der Grundlage eines Signals aus der Einrichtung (D) zur Erfassung der Motordrehzahl zur Steuerung der Menge der Ansaugluft ein Betriebssignal an die Schul, toi rir ich l;uri)7> (MIjMl1) liefert, welches bewirkt, daß die Öffnung des Ventils (2;58) kleiner wird, wenn die Drehzahl des Motors (E) größer ist als die zweite festgesetzte Drehzahl, und größer wird, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als der zweite festgesetzte Wert.3303U7Dipl.-liig. Otlo Hügel, Dipl.-lng. Manlrctl Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-ü München 8115. Vorrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Ventil für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft in Form eines in der Ansaugleitung (1) angeordneten Drosselklappenventils (2) vorgesehen ist.16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (1) einen Hauptbereich (la) aufweist, durch welchen über ein darin angeordnetes Drosselklappenventil (2) die angesaugte Luft in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und einen Bypassbereich (Ib), durch welchen die angesaugte Luft in jede Verbrennungskammer ßoJi:i. LuL wird, während dua Drosuolkluppenven LiI- (2) umgangen wird, wobei der Bypassbereich (Ib) der Ansaugleitung an einem stromabwärtigen Ende desselben an den Hauptbereich (la) der Ansaugleitung anschließt, und zwar in bezug auf das Drosselklappenventil (2) auf einer stromabwärtigen Seite, und wobei das Ventil zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein Bypassventil (58) aufweist, welches in dem Bypassbereich (Ib) der Ansaugleitung angeordnet ist.17. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a durch gekennzeichnet, daß der Motor (E) mit einer Vielzahl von Zylindern ausgestattet und ein Teil dieser Zylinder mit einer Zylinderstoppeinrichtung (114,120) zum Abschalten eines Teils der Zylinder versehen ist, daß eine Einrichtung (29,33) zur Steuerung der Zylinderzahl vorgesehen ist, die an die Zylinderstoppeinrichtung (114,120) ein-;: .: " r .: -;>";: 3303U7Dipl.-lng. OUo Flügel, Dipl.-lng. Manlrei! Siigcr, I'alenlanwiillc, Cosimaslr. 81, D-8 München XlSignal für das Schalten zwischen einem Vollzylinderbetrieb des Motors (E) und einem Teilzylinderbetrieb des Motors (E) liefert, in welch letzterem ein Teil der Zylinder abgeschaltet ist, während die anderen Zylinder im Einsatz sind, wobei die Einrichtung (29,33) ein Steuersignal an die Zylinderstoppeinrichtung (114,120) liefert und einen Leerlauf des Motors (E) im Teilzylinderbetrieb ermöglicht und wobei die zweite festgesetzte Drehzahl während des Leerlaufs im Zylinderteilbetrieb einer Ziel-Leerlaufdrehzahl entspricht.18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h tl ο k ti π ti κ <-· i c Ii ii ο I., du» Hl« lic Ir i <ib:;:; l.ouci·- einrichtung (42) für die Steuerung des Betriebs der Generatorsteuereinrichtung (GM) in Abhängigkeit des Betriebs der Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl vorgesehen ist, wobei die Generatorsteuereinrichtung (GM) durch die Betriebssteuereinrichtung (42) dann betätigt wird, wenn der Motor (E) im Teilzylinderbetrieb betrieben wird.19. Vorrichtung zur Regelung der Motordrehzahl mi I. einem motorbetriebenen Generator zum Laden einer Batterie, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (D) für die Erfassung der Drehzahl des Motors (E), einer Generatorsteuereinrichtung (GM), die, wenn die Drehzahl des Motors (E) kleiner wird als eine erste festgesetzte, unter einer Leerlaufdrehzahl liegende Drehzahl, auf der Grundlage eines Signals aus der Einrichtung (D) für die Erfassung der Motordrehzahl ein SteuersignalOipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81- 10 -für die Steuerung der Stromerzeugung des Generators (GE) ausgibt, eine in der Ansaugleitung (l;lb) des Motors (E) angeordnete Einrichtung (2;58) für die Einstellung der Menge der in jede Verbrennungskammer des Motors (E) geleiteten Ansaugluft, und eine Einrichtung (Ml,M2;Ml■,M2') für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft, durch welche die Einrichtung (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft so betätigt wird, daß die Menge der Ansaugluft erhöht wird, wenn die Drehzahl des Motors (E) kleiner wird als eine zweite festgesetzte, unter der Leerlaufdrehzahl liegende Drehzahl, wobei die Regelung der Drehzahl während des Leerlaufs des Motors (E) durch Zusammenwirken der üeneratorsteuereiririchLung (GM) und der Einrichtung (Ml,M2;Ml',M2') für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft.20. Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Motor (E) mit einer Vielzahl von Zylindern ausgestattet und ein Teil dieser Zylinder mit einer Zylinderstoppeinrichtung (114,120) zum Abschalten eines Teils der Zylinder versehen ist und daß eine Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl vorgesehen ist, die an die Zylinderstoppeinrichtung (114,120) ein Steuersignal für das Schalten zwischen einem Vollzylinderbetrieb des Motors (E) und einem Teilzylinderbetrieb des Motors (E) liefert, in welch letzterem ein Teil der Zylinder abgeschaltet ist, während die anderen Zylinder im Einsatz sind, wobei die Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl ein Steuersignal an die ZylinderstoppeinrichtungDipl.-lng. OUo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, PaicnUmwiiUc, Cosimastr. 81, D-8 München 81- 11 -(114,120) liefert und einen Leerlauf des Motors (B) im Zylinderteilbetrieb erlaubt, wobei die erste und zweite festgesetzte Drehzahl nicht höher ist als eine Leerlaufdrehzahl während des Teilzylinderbetriebs und wobei die Regelung der Motordrehzahl während des Leerlaufs im Teilzylinderbetrieb durch Zusammenwirken der Generatorsteuereinrichtung (GM) und der Einrichtung (Ml,M2;M1·,M2·) für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft erfolgt.21. Vorrichtung nach Anspruch 20, d a d u rch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl an die Zyiindersloppeinrichtung (114,120) ein S U-uera i .«na I für das Schalten während des Leerlaufs des Motors (E) zwischen einem Leerlauf im Teilzylinderbetrieb und einem Leerlauf im Vollzylinderbetrieb, wobei eine weiter Einrichtung (Ml,M2;M1',M2') für die Steuerung der Menge der Ansaugluft durch die der Betätigung der Einrichtung (Ml,M2;Ml',M2) für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft bevorzugte Betätigung der Einrichtung (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft, wenn die Einrichtung (29,33) in Abhängigkeit der Steuerung ihres Betriebs ein Steuersignal für den Leerlauf im Vollzylinderbetrieb ausgibt, und wobei eine für das Erreichen einer Leerlaufdrehzahl für den Leerlauf im Vollzylinderbetrieb geeignete Menge an Saugluft durch Betätigung dieser anderen Einrichtung (Ml,M2;Ml',M2') für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft in jede Verbrennungskammer geleitet wird.Uipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81- 12 -22. Vorrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h gekennze ichnet, daß die Einrichtung zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein in der Ansaugleitung (l;lb) angeordnetes Ventil (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft aufweist, daß die Einrichtung für die Steuerung der Strömung der Ansaugluft eine Einrichtung (MIjMl') für das Schalten der Öffnung des Ventils (2;58) und einen ersten Steuerabschnitt (M2;M2'(21)) aufweist, der zur Steuerung der Menge der Ansaugluft auf der Grundlage des Signals aus der Einrichtung (D) für die Erfassung der Motordrehzahl ein Betriebssignal an die Schalteinrichtung (Ml1Ml') liefert, daß die andere Einrichtung zur Steuerung dor SLrönmnc der Ansaugluft die Schalteinrichtung (Ml1Ml') für die Öffnung des Ventils und einen zweiten Steuerabschnitt (M2,M2'(30,34,37)) aufweist, der in Bevorzugung gegenüber dem ersten Steuerabschnitt (M2;M2'(21)) ein Uetriebssignal zur Steuerung der Menge der Ansaugluft in Abhängigkeit des Steuerbetriebs der Einrichtung (29,33) für die Steuerung der Zylinderzahl an die Schalteinrichtung (MljMl1) liefert, wobei das Ventil (2;58) während des Leerlaufs im Teilzylindcrbolriob ßrundsätzlich eine erste Öffnungsposition einnimmt, wobei der erste Steuerabschnitt (M2;M2' (21)) bei einer Drehzahl des Motors (E), die kleiner ist als die zweite festgesetzte Drehzahl, ein Betriebssignal an die Schalteinrichtung (MljMl1) für die Öffnung des Ventils liefert, so daß das Ventil (2;58) zur Erhöhung der Menge der Ansaugluft zur Öffnungsseite geschaltet wird, und wobei der zweite Steuerabschnitt (M2;M2'(30,34,37) während des LeerlaufsDipl.-lng. OUo Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, I'atcntanwiiltc, CoMiruistr HI, D-8 München 81- 13 -im Vollzylinderbetrieb ein Betriebssignal an die Schalteinrichtung (MIjMl1) für die Öffnung des Ventils liefert, so daß das Ventil (2;58) für die Einstellung der Strömung der Ansaugluft eine zweite Öffnungsposition einnehmen kann, die größer ist als die erste Öffnungsposition.23. Vorrichtung nach Anspruch 22, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Ventil zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein in der Ansaugleitung (1) angeordnetes Drosselklappenventil (2) aufweist.2Λ. Vorrichtung nach Anspruch 22, U u d u r ο h gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (1) einen Hauptbereich (la) aufweist, durch welchen über ein darin angeordnetes Drosselklappenventil (.2) Ansaugluft in jede Verbrennungskammer geleitet wird, und einen üypassbcrcich (Ib), durch welchen Ansaugluft in jede Verbrennungskammer geleitet wird, während das Drosselklappenventil (2) umgangen wird, wobei der Uypassbereich (Ib) an einem s troniabwärtigen Ende desselben an den Hauptbereich (la) der Ansaugleitung anschließt, und zwar in bezup, auf das Drosselklappenventxl 2 in einem stromab'wärtigen Bereich, und wobei das Ventil zur Einstellung der Strömung der Ansaugluft ein in dem Bypassbereich (Ib) angeordnetes Bypassventil (58) aufweist.
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