DE3345127A1

DE3345127A1 - Vorrichtung zum gegenueber einem leistungssteuerglied verzoegerten aufsteuern des ansaugleitungsquerschnittes einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3345127A1
Application number: DE19833345127
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 8069 Wolnzach Faltermeier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1985-06-27

Description

Audi

Ingolstadt, den 28. September 1983 ⁰⁰⁴° ^XLI AUDI NSU AUTO Ui\ IP 1858a Za/Fr Aktiengesellschaft

Vorrichtung zum gegenüber einem Leistungssteuerglied verzögerten Aufsteuern des AnsaugleitCingsquerschnittes einer .Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenüber einem Leistungssteuerlied verzögerten Aufsteuern des Ansaug· leitungsquerschnittes einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen., gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Vermeidung des Lastwecfrs-e-1 Stoßes insbesondere bei mit Brennkraftmaschinen angetriebenen Kraftfahrzeugen ist es bekannt, durch Einschaltung eines Dämpfers zwischen das Leistungssteuerglied (z. B. Gaspedal) und die Drosselklappe eine bei schnellem Durchtreten des GaspedaTöS nacheilende Betätigung der Drosselklappe zu bewirken. Die besonders bei von Schubbetrieb auf Zugbetrieb des Kraftfahrzeuges abrupt einsetzende, stoßartige Beschleunigung des Kraftfahrzeuges wird somit vermieden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hinsichtrMch der Dosierbarkeit der Aufsteuerung des Ansaugleitungsquerschnittes weiter verbesserte, temperaturunabhängige Vorrichtung zur Vermeidung von Lastwechselstößen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale aufweist. Wie sich herausgestellt hat,

kann durch eine vom Ansaugleitungsdruck·'abhängige Steuerung einer zweiten Drosselklappe eine sehr feine Dosierung der Aufsteuerung des Anaaugl ei tungsquerschni ttes verwirklicht werden, durch die ein Lastwechselstoß in allen Betriebsbereichen des Kraftfahrzeuges mit Sicherheit vermieden ist. Als Stellmotor kann beispielsweise ein vom 'Ansaugleitungsdruck gesteuerter, elektrischer Stellmotor dienen. Aufgrund der mechanisch voneinander unabhängigen Steuerung der beiden Drosselklappen sind Fertigungstoleranzen in den Betätigungselementen für die erste Drosselklappe vernachlässigbar.

Eine besonders einfache und vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist den Merkmalen des Patentanspruches 2 entnehmbar. Derartige Membranmotoren sind handelsübliche, bewährte Bauteile, die eine kostengünstige Steuerung der zweiten Drosselklappe ermöglichen.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale der Erfindung sind den Patentansprüchen 3 bis 5 entnehmbar, mit denen einzeln oder in ihrer Gesam.theit die gewünschte, verzögerte Aufsteuerung des Ansaugleitung-squerschn^rttes und die Ansprechempfindlichkeit der zweiten Drosselklappe beeinflussbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben. Die schematische Zeichnung zeigt einen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Ansaugleitungsabschnitt einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.

Mit 2 ist ein einen Ansaugleitungsabschnitt der Brennkraftmaschine darstellendes Drosselklappenteil bezeichnet,

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welches in einem ersten Ansaugleitungszweig 4 eine erste Drosselklappe 6 und in einem weiteren Änsaugleitungszweig 8 eine weitere Drosselklappe 10 aufweist. Der Drosselklappenteil 2 kann bei einer Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung in der dargestellten Weise oder bei Vergaserbrennkraftmaschinen Teil eines Vergasers sein. In der dargestellten! zweistufigen Ausführung dient der Ansaugleitungszweig 4 mit der ersten Drosselklappe 6 zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Verbrennungsluft oder Brennstoff-Luftgemisch im Leerlaufbetrieb und unterem Teillastbereich, während durch zusätzliches Aufsteuern der weiteren Drosselklappe 10 die Versorgung bei Volllast erfolgt. Die Steuerung der Drosselklappe 10 kann pneumatisch abhängig vom Druck in der Ansaugleitung 4 erfolgen. ·

Die Drosselklappe 6 wird über nicht näher bezeichnete Betätigungselemente 12, 14 von einem Leistungssteuerglied bzw. Gaspedal 16 willkürlich betätigt. Eine Rückzugsfeder 18 hält die Drosselklappe 6 bei nicht betätigtem Gaspedal 16 in einer Leerlaufstellung, in welchefnur ein sehr geringer Ansaugleitungsquerschnitt im Ansaugleitungszweig 4 freigegeben ist.

Unmittelbar benachbart und stromab der ersten Drosselklappe 6 ist im Ansaugleitungszweig 4 eine zweite Drosselklappe 20 vorgesehen, die über einen Hebel 22 und eine Stange 24 von einem Membranmotor 26 als Stellelement steuerbar ist.

Der Membranmotor 26 setzt sich aus einem Gehäuse 28 und

einer das Gehäuse in zwei Kammern 30, 32 unterteilenden Membrane 34 zusammen. Die Membrane 34 ist mit der Stange 24 verbunden und wird von einer in der Kammer 30 befindlichen Feder 36 in Offnungsrichtung der Drosselklappe 20 beaufschlagt.

Der Membranmotor 26 ist am Drosselklappenteil 2 befestigt. Während die Kammer 32 zur Atmosphäre offen ist, ist die Kammer 30 über eine Leitung 38 und Kanäle 40, 42 mit der Ansaugleitung 4 stromab der ersten Drosselklappe 6 verbunden. Dabei mündet der Kanal 42 zwischen den Drosselklappen 6, 20 und der Kanal 40 stromab der Drosselklappe 20 in den Ansaugleitungs^zweig 4. Mittels einer nicht dargestellten Anschlagschcaube ist die Drosselklappe 20 so eingestellt, daß sie in ihrer geschlossenen Position eine geringfügig größere Ansaug-Querschnittsflache freiläßt als die Drosselklappe 6 im Ansaugleitungszweig 4 in ihrer Leerlaufstellung.

Bei Stillstand dsr Brennkraftmaschine ist die zweite Drosselklappe 20 durch die Kraft der Feder 36 voll geöffnet. Wird die Brennkraftmaschine gestartet, so nimmt aufgrund der Drosselwirkung der in Leerlaufstellung befindlichen Drosselklappe 6 der Druck im Ansaugleitungszweig 4 stromab der Drosseklappe 6 stark ab, wodurch aufgrund der Druckdifferenzen an der Membrane 34 diese auf der Zeichnung nach links bewegt wird und die zweite Drosselklappe 20 schließt. Die gleiche beschriebene Position der Drosselklappen 6, 20 liegt auch dann vor, wenn die Brennkraftmaschine durch das Fahrzeug im Schubbetrieb ist.

Bei einem abrupten öffnen der willkürlich betätigten Drosselklappe 6 steigt der Druck zwischen den beiden Drosselklappen 6, 20 ebenso schlagartig an. Es vergeht jedoch

ein gewisses Zeitintervall, bis diese Druckänderung sich bis zu dem Membranmotor 26 fortgepflanzt hat.. Dann überwiegt in zunehmendem Mäße die Kraft der Feder 36 und die zweite Drosselklappe 20 -wird ebenfalls geöffnet, so daß die entsprechende Maschinenleistung einsetzen kann. Es versteht sich·, daß sich der beschriebene Vorgang in Sekundenschnelle vollzieht und die Bedienungsperson des Kraftfahrzeuges trotz Vermeidung des Lastwechselschlages keine Verzögerung in der Beschleunigung fühlt.

Das Zeitintervall bis zum Nacheilen der zweiten Drosselklappe 20 kann durch die Größe der· Kammer 30 des Membranmotores 26, durch die Positionierung der Mündungen der Kanäle.40, 42 sowie durch deren Durchströmquerschnitte in gewünschtem Maße verändert werden. Durch die Anordnung des Känales 40 stromab der zweiten Drosselklappe 20 kann dieses Zeitintervall verlängert werden, weil dieser einera^zu schnellen Druckaufbau in der Ansaugleitung 4 zwischen den beiden Drosselklappen entgegenwirkt.

Es versteht sich, daß die Erfindung" nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Anstelle eines zweistufigen Drosselklappenteils kann auch ein einstufiges Drosselklappenteil unter Entfall der weiteren Drosselklappe 10 verwendet sein. Die Funkton der zweiten Drosselklappe 20 könnte beispielsweise zur Schubabschaltung zur Senkung des Brennstoffverbrauches erweitert werden, indem die Drosselklappe 20 bei Schubbetrieb mittels einem elektrischen Stellmotor oder einem elektromagnetisch verstellbaren Leerlaufanschlag über den Membranmotor 26 vollständig geschlossen wird. Als

Parameter für die Schubabschaltung dienen ein Leerlaufstellungssignal der Drosselklappe 6 und ein Drehzahlsignal der Brennkraftmaschine. Bei geschlossener Drosselklappe 6 und einer Drehzahl der Brennkraftmaschine .> 15.00 min* würde beispielsweise der Leerlaufanschlag der zweiten Drosselklappe 20 elektromagnetisch zurückgestellt und die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen.

Die zweite Drosselklappe 20 kann alternativ zum gezeichneten Ausführungsbeispiel auch stromauf der willkürlich betätigten ersten Drosselklappe 6 angeordnet sein. Die Kanäle 40, 42 wurden sich wieder jeweils stromunterhalb der ersten und der zweiten Drosselklappe 6 bzw. 20 befinden.

Claims

Audi

Ingoilstadt, den 28. September. 1983 " audinsuautow

IP 1858a Za/Fr „,,.„ Aktiengesellschaft

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Patentansprüche

Vorrichtung zum gegenüber einem Leistungssteuerglied verzögerten Aufsteuern des Ansaugleitungsquerschnittes einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einer in einer Ansaugleitung . angeordneten, von dem Leistungssteuerglied willkürlich betätigbaren Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugleitung (4) eine zweite Drosselklappe (20) vorgesehen ist, welche über ein vom Druck in der Ansaugleitung (4) .stromab der ersten Drosselklappe (6) abhängiges Stellelement (Membranmotor 26) betätigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement ein dem Druck in der Ansaugleitung (4) unmittelbar ausgesetzten Membranmotor (26) ist, der bei abnehmendem Druck entgegen der Kraft einer die Drosselklappe (20) in Öffnungsrichtung belastenden Feder (36) die Drosselklappe (20) in Schließrichtung verstellt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Membranmotor (26) ein modifizierter Ansaugleitungsdruck von stromunterhalb der ersten Drosselklappe (6) und der zweiten Drosselklappe 20 zugeführt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch

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geken.nzei chnet, daß die zweite Drossel klappe (20) in ihrer geschlossenen Position einen größeren Ansaugleitungsquerschnitt als die erste Drosselklappe (6) in ihrer Leerlaufstellung freigibt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, d adurch gekennzeichnet, daß die zweite Drosselklappe (20) unmittelbar stromab oder stromauf der ersten Drosselklappe (6) angeordnet ist.