DE3408320C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren zum Regeln der Zündzeitpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In einer Brennkraftmaschine mit Turbolader steigt der Druck der Ansaugluft stark an, was zu einem Druckanstieg des in den Zylindern komprimierten Gemisches führt. Ein solch hoher Druck kann zu Klopfen führen.

Aus der DE-OS 29 06 243 ist ein Regelverfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Zündzeitpunkt in Abhän­ gigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Umge­ bungsdruck im Saugrohr entsprechend einer verbrauchs-opti­ mierten Kennlinie gesteuert wird, bei Ansteigen des Druckes im Saugrohr über den Umgebungsdruck nach Spät und bei Ab­ fallen des Druckes im Saugrohr unter den Umgebungsdruck nach Früh verstellt wird. Dieses Verfahren führt jedoch nur dann zu guten Ergebnissen, wenn die Maschine die Betriebstempera­ tur erreicht hat.

Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik ist es Aufga­ be der vorliegenden Erfindung, bei aufgeladenen Brennkraft­ maschinen das Fahrverhalten bei niedrigen Motortemperaturen bei gleichzeitiger Vermeidung von Motorklopfen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspru­ ches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der im Anspruch 2 angegebenen bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung wird gewährleistet, daß eine schnelle Ventilbetätigung erfolgt und im Normalzustand der Maschine, wenn diese also ihre Betriebstemperatur erreicht hat, kein Stromfluß in der Magnetspule des Ventils stattfindet.

Bei der in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sichergestellt, daß die abgetasteten Druck­ unterschiede maximal sind.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens,

Fig. 2 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad der Drosselklappe und dem Druck im An­ saugkanal der Maschine,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Zündkennlinie der Anordnung nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Turbolader 3 als Vorverdichter versehen. Der Turbolader 3 enthält eine Turbine 3 a in einem Auspuffrohr 2 und einen Kompressor 3 b in einem Ansaugrohr 5 stromabwärts eines Luftfilters 4. Das Ansaugrohr 5 steht in Verbindung mit einem Ansaugkanal 5 a stromaufwärts eines Vergasers 6 über eine Kammer 8, die ein vorbestimmtes Volumen aufweist. Die Kammer 8 dient zum Verringern der Pulsation der Ansaugluft. Der Vergaser 6 steht mit dem Motor 1 über einen Ansaugkrümmer 7 in Verbindung. Eine erste Öff­ nung 10 ist in der Wand des Vergasers 6 un­ mittelbar über dem nach oben schwingenden Ende einer Drossel­ klappe 9 in ihrer geschlossenen Stellung angeordnet, so daß sie für das Ansaugvakuum freigegeben wird, wenn die Drosselklappe leicht geöffnet ist. Eine zweite Öffnung 11 ist in der Wand der Kammer 8 vorgesehen. Ein Unterdruck­ versteller 12 enthält ein Gehäuse 13 und Druckkammern 15 und 16, die durch Membranen 14 und 14 a begrenzt sind. Die Membran 14 ist mit einer Verstelleinrichtung in einem Verteilergehäuse 27 durch einen Stab 20 verbunden. Die Kammer 15 steht in Verbindung mit der ersten Öffnung 10 über einen Kanal 17, die Kammer 16 steht mit der zweiten Öffnung 11 über einen Kanal 18, ein Drei­ wege-Ventil 19 und einen Kanal 26 in Verbindung. Die Membran 14 wird durch eine Feder 24 in Rückstellrichtung gedrückt, die Membran 14 a wird durch eine Feder 25 in Vor­ stellrichtung gedrückt. Das Ventil 19 enthält einen Kolben 28, einen Elektromagneten 21 und Öffnungen 22, 22 a und 22 b. Die Öffnung 22 steht in Verbindung mit der Atmos­ phäre. Die Öffnung 22 b steht wahlweise in Verbindung mit der Öffnung 22 oder 22 a je nach der Stellung des Kolbens 28. Der Elektromagnet 21 ist elektrisch mit einem Thermo­ schalter 23 verbunden, der so ausgebildet ist, daß er geschlossen wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels der Maschine unter einer vorbestimmten niedrigen Temperatur liegt.

Wenn im Betrieb die Temperatur des Kühlmittels höher als die eingestellte Temperatur ist, wird der Thermoschalter 23 geöffnet, wodurch die Öffnung 22 geöffnet wird, wie Fig. 1 zeigt. Demgemäß ist der Druck in der Kammer 16 der atmosphäri­ sche Druck. Andererseits wird der Kammer 15 der Druck an der Öffnung 10 zugeführt und ist abhängig von der Stellung der Drosselklappe 9. Der Linienzug A der Fig. 2 zeigt den Druck an der Öffnung 10. Wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe 9 kleiner als ein vorbestimm­ ter Wert ist, verdichtet der Turbolader 3 nicht mehr. Bei diesem kleinen Öffnungsgrad der Drosselklappe biegt der Unterdruck an der Öffnung 10, d. h. der Druck in der Kammer 15, die Membran 14 in Vorstell­ richtung gegen die Feder 24. Der Zündzeitpunkt wird demgemäß vorgestellt. Wenn die Drosselklappe 9 über einen vorbestimmten Grad geöffnet wird, wird der Druck an der Öffnung 10 positiv. Wenn des weiteren der Drosselöff­ nungsgrad einen vorbestimmten Wert übersteigt, beginnt der Turbolader 3 vorzuverdichten und der Druck an der Öffnung 10 steigt weiter an, so daß die Membran 14 in Nachstellrichtung durchgebogen wird. Der Zündzeitpunkt wird somit der­ art nachgestellt, daß ein Klopfen verhin­ dert wird. Der Linienzug A′ der Fig. 3 zeigt eine Zündzeitpunkt­ kennlinie dieser Anordnung.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels des Motors niedriger als die eingestellte Temperatur ist, schließt der Thermoschalter 23, der Elektromagnet wird erregt. Der Kolben 28 wird demge­ mäß bewegt, die Öffnung 22 geschlossen, die Öffnung 22 a geöffnet. Die Kammer 16 steht auf diese Weise in Verbindung mit der Kammer 8 über den Kanal 18, das Ventil 19 und den Kanal 26. Als Ergebnis ändert sich der Druck in der Kammer 16 mit dem Drosselöffnungsgrad, wie durch B in Fig. 2 gezeigt ist. Die Membranen 14 und 14 a werden deshalb durch die Diffe­ renz zwischen den Drücken an der Kammer 8 und der Öffnung 10 durchgebogen, so daß der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit vom Antriebszustand verstellt wird. Wenn kein Vorverdichten bei gering geöffneter Drossel­ klappe stattfindet, ist der Druck in der Kammer 8 im wesent­ lichen gleich dem Atmosphärendruck, der Druck an der Öffnung 10 ist negativ. Der Zündzeitpunkt wird dem­ gemäß stark vorgestellt durch eine große Differenz zwischen den Drücken an der Kammer 8 und der Öffnung 10. Wenn die Drosselklappe 9 fortschreitend geöffnet wird, steigt der Druck an der Öffnung 10 an, was zu einem Abfall der Druckdifferenz führt. Die Größe des Vorstellens nimmt deshalb in Abhängig­ keit von der Drosselklappenstellung ab. Der Linienzug B′ der Fig. 3 zeigt eine Zündzeitpunkteinstellcharakteristik während des Be­ triebs des kalten Motors.

Claims (3)

1. Regelverfahren zum Regeln der Zündzeitpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Verteilergehäuse (27), einer Drosselklappe (5), einem Turbolader (3), der in ei­ nem Ansaugkanal (5) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, mit einem Unterdruckversteller (12), der zwei Kammern (15, 16) mit dazwischenliegender Membran (14) enthält, die mit einem Stab (20) verbunden ist, der im Verteilergehäuse (27) die Zündzeitpunkteinstellung bewirkt, mit einer ersten Öffnung (10) an einer Stelle des Ansaugkanals, an welcher der Druck sich mit der Änderung des Öffnungsgrads der Drosselklappe ändert, mit einer ersten Druckleitung (17), welche eine Kammer (15) mit der Öffnung (10) verbindet, und mit einem Dreiwege-Ventil (19), das drei Anschluß­ öffnungen (22, 22 a, 22 b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlußöffnung (22 b) des Dreiwege-Ventils (19) mit der anderen Kammer (16) des Unterdruckverstellers (12), die zweite Anschlußöffnung (22 a) mit dem Ansaugkanal über eine zweite Öffnung (11) an einer Stelle zwischen der Drosselklappe (9) und dem Turbolader (3), und die dritte Anschlußöffnung (22) mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß ein Thermoschalter (23) vorgesehen ist, der auf die Kühlmitteltemperatur zum Betätigen des Dreiwege-Ventils (19) anspricht, um bei einer Temperatur oberhalb eines bestimmten Wertes die dritte Anschlußöffnung (22) mit der ersten Anschlußöffnung (22 b) und unterhalb des vorbe­ stimmten Wertes die zweite Anschlußöffnung (22 a) mit der ersten Anschlußöffnung (22 b) zu verbinden, wobei der Un­ terdruckversteller (12) so ausgebildet ist, daß die Mem­ bran (14) durch die Druckdifferenz zwischen dem Druck an der ersten Öffnung (10) und der zweiten Öffnung (11) bei Unterschreiten des vorbestimmten Temperaturwertes und gleichzeitig geringem Öffnungsgrad der Drosselklappe (9) derart durchgebogen wird, daß der Zündzeitpunkt in Rich­ tung Frühzündung verstellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwege-Ventil (19) elektromagnetisch durch Schließen ei­ nes Stromkreises über den Thermoschalter (23) bei niedriger Temperatur betätigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Öffnung (10) an einer Stelle unmittelbar ober­ halb der Drosselklappe anordnet.