DE3337430A1 - Gemischverdichtende, fremdgezuendete einspritz-brennkraftmaschine - Google Patents

Gemischverdichtende, fremdgezuendete einspritz-brennkraftmaschine

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DE3337430A1
DE3337430A1 DE19833337430 DE3337430A DE3337430A1 DE 3337430 A1 DE3337430 A1 DE 3337430A1 DE 19833337430 DE19833337430 DE 19833337430 DE 3337430 A DE3337430 A DE 3337430A DE 3337430 A1 DE3337430 A1 DE 3337430A1
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Ulrich Dipl.-Ing. 8038 Gröbenzell Munz
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Bayerische Motoren Werke AG
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Description

Gemischverdichtende, fremdgezündete Einspritz-Brennkraftmaschine
Es ist bekannt, bei Einspritz-Brennkraftmaschinen mit elektronischer Einspritzung sowohl die Leerlaufdrehzahl bei kalter Maschine als auch die demgegenüber deutlich abgesenkte Leerlaufdrehzahl bei relativ warmer Maschine im wesentlichen über die Leerlaufluftmenge zu regeln. Als Regelorgan dient eine in der Leerlaufluft-Leitung angeordnete und von Maschinenparametern beeinflußte Zumeßeinrichtung, u.a. bekannt als Leerlaufsteller.
Weiter ist es zur Verminderung des ΝΟχ-Anteiles im Abgas der Brennkraftmaschinen bei Teillastbetrieb be-, kannt, aus dem Abgas einen Anteil über die Ansaugseite der Brennkraftmaschine in deren Brennräume zur Beeinflussung der Verbrennung -zurückzuführen. Die Abgasrückführung wird dabei über ein last- und drehzahlabhängig gesteuertes Ventil bewirkt, mit dem jedoch keine last- und drehzahlabhängige Regelung der rückgeführten Abgasmenge erreicht wird. Weiter ergibt insbesondere ein last- und drehzahlabhängig pneumatisch gesteuertes Ventil einen erheblichen Bauaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Bauart beide in verschiedenen Betriebsbereichen wirksamen Systeme so miteinander zu kombinieren, daß eine im Aufbau einfache Anlage erzielt wird.
-I-
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bei Leerlaufbetrieb der Einspritz-Brennkraftmaschine wird in einer Betriebsstellung des Mehrwege-Ventils Leerlaufluft der Zündeinrichtung zugeführt, die die Luftmenge entsprechend der jeweiligen Leerlaufdrehzahl für deren Regelung bemißt. Bei Betrieb der Einspritz-Brennkraftmaschine im unteren Teillastbereich wird das Mehrwege-Ventil in eine zweite Betriebsstellung gebracht zur Rückführung von Abgas über die gleiche Zumeßeinrichtung. Mit der Mehrfachnutzung der Zumeßeinrichtung einschließlich eines Teiles an Leitungen nach der Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine insgesamt im Aufbau einfache Anlage erzielt. Schließlich ergibt eine als Regelorgan ausgebildete Zumeßeinrichtung als weiteren Vorteil die last- und drehzahlabhängige Mengenregelung des rückgeführten Abgases. Eine den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine besonders angepaßte Abgasrückführung wird mit einer nach einem Maschinenkennfeld bewirkten Abgasmengensteuerung erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung beschrieben.
Eine schematisch dargestellte gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine 1 umfaßt eine elektronische Einspritzanlage 2 und eine Zündanlage 3· Einspritzdüsen 4 der Einspritzanlage 2 sind so angeordnet, daß sie in ein Saugrohr 5 einer Ansauganlage 6 bzw. in den an das Saugrohr 5 stromab anschließenden Saugkanal (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 1 einspritzen. Stromauf des Saugrohres 5 ist eine Drosselklappe 7 angeordnet. Schließlich umfaßt die Ansauganlage 6 einen Luftmengenmesser 8/ Mit 9 ist die Abgasanlage der Brennkraftmaschine 1 bezeichnet.
In der Ansauganlage 6 ist der Drosselklappe 7 eine Leerluft-Leitung 10 als Bypass zugeordnet. In der Leitung 10 ist eine Zumeßeinrichtung 11 angeordnet, die durch Parame-
ter der Brennkraftmaschine 1 geregelt den Durchflußquerschnitt der Leitung 10 verändert. Stromauf der Zumeßeinrichtung 11 ist in der Leitung 10 ein 2-Wege-Ventil 12 angeordnet. Mit dem 2-Wege-Ventil 12 in Verbindung steht eine Abgasrückführ-Leitung 13, die am anderen Ende mit der Abgasanlage 9 verbunden ist.
Der Zumeßeinrichtung 11 ist ein Stellmotor 1'U zugeordnet, der mit einem St.ellungsregler 15 signalführend verbunden ist. Eine Rückmeldeleitung 16 *fur die Drehzahl-Rückmeldung führt zum Stellungsregler 15. Das 2-Wege-Ventil 12 wird durch einen Stellmotor 17 betätigt. Stellungsregler 15 und Stellmotor 17 erhalten jeweils ihre Signale von einem Stellwertgeber 18 bzw. einem bekannten elektronisehen Steuergerät für weitere Motorfunktionen.
Der Stellwertgeber 18 erhält Eingangssignale für die jeweilige Drehzahl n^ der Brennkraftmaschine 1 vom Drehzahlsensor 19, für die Kühlwassertemperatur tM der Brennkraftmaschine 1 vom Temperaturfühler 20; für die Öffnungswinkel oK D]£ der Drosselklappe 7 und für die über den Luftmengenmesser 8 angesaugte Luft m^ der Brennkraftmaschine 1.
Im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine 1 ist die Drosselklappe 7 geschlossen, wobei die Leerlaufluft über die Leitung 10, das 2-Wege-Ventil 12 in der gezeigten Betriebsstellung und der Zumeßeinrichtung 11 der Brennkraftmaschine 1 zugeführt ist. Wird über den Temperaturfühler 20 an den Stellwertgeber 18 "kalte Maschine" signalisiert, werden vom- Stellwertgeber 18 für eine erhöhte Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine 1 entsprechend die durch die Einspritzdüse 4 abzugebende Kraftstoffmenge sowie über die Zumeßeinrichtung 11 die Leerlaufluftmenge bestimmt.
Bei "warmer Maschine" im Leerlaufbetrieb wird dieser Vorgang vom Stellwertgeber 18 für eine niedrigere Leerlaufdrehzahl bewirkt. Zur Regelung der jeweiligen Leer-
-ΑΙ laufdrehzahl durch Änderung der Leerlaufluftmenge durch die Zumeßeinrichtung 11-steht der Stellwertgeber/ RucKmeldeleitung 16 mit dem Stellungsregler 15 in Verbindung. Der Stellungsregler 15 kann im Stellwertgeber bzw. im elektronischen Steuergerät 18 integriert sein.
Wird die Brennkraftmaschine 1 in einem Teillastbereich ■ betrieben, in dem die ΝΟχ-Anteile im Abgas durch in die Verbrennung rückgeführtes Abgas zu reduzieren sind, erfolgt eine Verstellung des 2-Wege-Ventiles 12 in die gestrichelt gezeichnete Position durch den Stellmotor 17 auf ein Signal des Stellwertgebers 18. Für dieses Ausgangssignal verarbeitet der Stellwertgeber 18 im wesentlichen α Ii Eingangssignale den Öffnungswinkel c^ p^· der Drosselklappe 7 sowie die angesaugte Luftmenge oder Luftmasse m^ als Lastsignale. Bei Abgasrückführung wird die Zumeßeinrichtung 1 1 weiterhin vom Stellwertgeber 18 beeinflußt und es kann damit für jeden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine "1 in dem Teillastbereich die rückgeführte Abgasmenge gesteuert werden. Diese Abgassteuerung gestaltet sich besonders vorteilhaft bei einem im Stellwertgeber 18 bzw. der elektronischen Steuereinheit gespeicherten Maschinenkennfeld.
Durch die Mehrfachnutzung der Zumeßeinrichtung 11 für Leerlaufluft und rückgeführtes Abgas ergibt sich in Kombination mit dem stromauf der Zumeßeinrichtung 11 angeordneten Mehrwegeventil 12 eine Anlage von geringem Bauaufwand, die für zwei in verschiedenen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine T wirksame Systeme dient.
- Leerseite -

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    / 1 ./Gemischverdichtende, freradgezündete Einspritz-Brennkraftmaschine,
    - mit einer maschinenabhängig wirkenden Zumeßeinrich-1^ tung (11) in einer Leerlaufluft-Leitung (10),
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß ein Mehrwege-Ventil (12) stromauf der Zurneßeinrichtung (11) in der Leerlaufluft-Leitung (10) angeordnet ist,
    - das last- und drehzahlabhängig gesteuert die Zumeßeinrichtung mit einer Abgasrückführ-Leitung (13)
    verbindet und von der Leerlaufluft-Leitung trennt.
  2. 2. Einspritz-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - daß ein gemeinsamer Stellwertgeber (bzw. elektronisches Steuergerät 18) für die Zündeinrichtung (11) und für einen Stellmotor (17) des Mehrwegeventils
    (12) vorgesehen ist,
    - wobei der Stellwertgeber Eingangsgrößen (Drosselklappenstellung e^ p£, Luftmenge m^) für die Steuerung/-Regelung der Zumeßeinrichtung bei Abgasrückführbetrieb nach einem Maschinenkennfeld verknüpft.
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