DE3530882C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln der Zündzeit­ punkteinstellung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Bei Brennkraftmaschinen versucht man, durch Abgasrückführung (EGR-System), die Verbrennungstemperatur herabzusetzen, um da­ mit die Bildung von Stickoxiden herabzusetzen. Mit dieser Ab­ gasrückführung ist jedoch eine Leistungsverringerung gegeben, was man durch ein Vorstellen des Zündzeitpunktes während des Rückführbetriebes zu kompensieren versucht.

Eine solche Verstellung des Zündzeitpunktes in Abhängigkeit von der Abgasrückführung wird mit einer Anordnung erzielt, die in der DE-OS 28 26 422 beschrieben ist. Wenn aber bei dieser Anordnung keine Abgasrückführung stattfindet, so tritt in gewissen Drehzahlbereichen aufgrund des vorge­ stellten Zündzeitpunktes ein Klopfen auf.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß das Klopfen sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmale gelöst:

Es ist ein zweiter Unterdruck-Zündversteller vorgesehen, der durch den Unterdruck an einer Öffnung im Ansaugkrümmer be­ tätigt wird und den Zündzeitpunkt zusätzlich zur Verstellung des ersten Unterdruck-Zündverstellers verstellt,

ein erstes Magnetventil ist in einer, die Öffnung im Ansaug­ krümmer mit dem zweiten Unterdruck-Zündversteller verbinden­ den ersten Leitung vorgesehen,

ein zweites Magnetventil ist in einer zweiten Leitung vorge­ sehen, die eine zweite Öffnung im Ansaugkanal mit einer Unterdruckkammer der unterdruckbetätigten Einrichtung zur Betätigung des Rückführventiles verbindet,

eine elektronische Steuereinheit ist vorgesehen, die auf die Motor-Betriebsbedingungen anspricht und bei niedriger (insbesondere Leerlauf-) Drehzahl und geringem Unterdruck im Ansaugkrümmer die beiden Magnetventile schließt und die beiden Leitungen unterbricht, so daß das Rückführventil ge­ schlossen und nur der erste Unterdruck-Zündversteller be­ trieben wird.

Durch diese Anordnung wird auf einfache Weise erreicht, daß das EGR-System bei niedrigen Drehzahlen abgeschaltet und der Zündzeitpunkt zurückgestellt wird, so daß das Klopfen sicher verhindert wird.

Vorzugsweise befindet sich die zweite Öffnung etwas über der ersten Öffnung, während die Öffnung im Ansaugkrümmer an ei­ ner Stelle stromabwärts der Drosselklappe angeordnet ist.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung anhand von Abbildungen näher beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Unterdruck im Ansaugkanal und dem Vorstellwinkel; und

Fig. 4 eine graphische Darstellung von Betriebsbe­ reichen der Anordnung.

Gemäß Fig. 1 ist die Brennkraftmaschine E mit einem Ver­ teiler 1 ausgerüstet. Am Verteiler 1 sitzen ein erster Unterdruck-Zündversteller 2 und ein zweiter Unterdruck- Zündversteller 3. Die (nicht dargestellte) durch Unterdruck betätigte Einrichtung des ersten Unterdruck-Zündverstellers 2 steht in Verbindung mit einer ersten Öffnung 10 a, die in einem Vergaser 8 an einer Stelle unmittelbar über dessen Drosselklappe 9 vorgesehen ist, wenn diese sich in der ge­ schlossenen Position befindet. Der zweite Unterdruck-Zünd­ versteller 3 steht über ein erstes Magnetventil 4 mit einer Öffnung 12 im Ansaugkrümmer 11 in Verbindung. Das erste Mag­ netventil 4 enthält eine Magnetspule 4 a, einen Ventilkörper 4 b, eine Ventilmündung 4 c und eine Lüftungsmündung 4 d. Es ist ein Abgasrückführkanal 13, 13 a vorgesehen, in dem ein Rückführventil 5 sitzt, das eine Unterdruckkammer 5 a, die durch eine Membran 5 c begrenzt ist, und einen Ventilkörper 5 b aufweist, der die Verbindung des Abgasrückführkanalab­ schnittes 13 a mit dem Abschnitt 13 unterbrechen kann. Die Abgasrückführkanalabschnitte münden einerseits in den Aus­ puffkrümmer 14 bzw. in den Ansaugkanal 15. Der Ventilkörper 5 b steht in Wirkverbindung mit der Membran 5 c und wird durch diese betätigt. Die Unterdruckkammer 5 b steht mit ei­ ner zweiten Öffnung 10 b über ein Magnetventil 6 in Verbin­ dung. Das zweite Magnetventil 6 enthält einen Elektromag­ neten 6 a, einen Ventilkörper 6 b, eine Ventilmündung und eine Lüftungsmündung 6 d. Die zweite Öffnung 10 b ist an ei­ ner Stelle etwas oberhalb der ersten Öffnung 10 a angeordnet. Die Elektromagneten 4 a und 6 a der Ventile 4 und 6 werden mit einem EGR-Abschaltsignal von einer elektronischen Steuereinheit 7 gespeist. Jeder Ventilkörper 4 b (6 b) wird durch Erregen des Elektromagneten 4 a (6 a) betätigt und schließt dann die Ventilmündung 4 c (6 c) und öffnet die Lüftungsmündung 4 d (6 d).

Die elektronische Steuereinheit 7 enthält gemäß Fig. 2 ei­ nen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 16, einen Kühlmittel­ temperaturfühler 17, einen Motordrehzahlsignalgenerator 18 zum Erzeugen eines Ausgangssignales in Abhängigkeit vom primären Zündstrom und einen Ansaugkanalfühler 19. Die Aus­ gangssignale der Fühler 16 und 17 liegen an einem EGR-Ent­ scheidungskreis 20. Der EGR-Entscheidungskreis 20 ist so ausgebildet, daß er ein EGR-Signal mit hohem Pegel dann erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbe­ stimmten Wert (z.B. 45 km/h) übersteigt und die Kühlmittel­ temperatur niedriger als ein vorbestimmter Wert (70°C) ist. Die Ausgangssignale des Generators 18 und des Fühlers 19 werden an einen Motorlastfeststellkreis 21 zum Feststellen der Teillast des Motors und an einen Leerlaufdrehzahlfest­ stellkreis 22 angelegt. Der Teillastbereichfeststellkreis 21 erzeugt dann ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, wenn die Motordrehzahl niedriger als ein vorbestimmter Wert (1200 U/min) und der Unterdruck im Ansaugkanal niedriger als ein vorbestimmter Wert (-350 mmHg) sind. Der Leerlauf­ drehzahlfeststellkreis 22 ist so ausgebildet, daß er ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel dann erzeugt, wenn die Motordrehzahl niedriger als 1400 U/min und der Unterdruck im Ansaugkanal 15 höher als -350 mmHg sind. Die Ausgangs­ signale der Kreise 20 und 21 liegen über ein ODER-Gatter 24 an einem UND-Gatter 23, an dessem zweiten Eingang das Aus­ gangssignal des Kreises 22 anliegt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 23 liegt an einer Treiberstufe 25 zum Erregen der Elektromagneten 4 a und 6 a.

Da sich im Leerlaufbetrieb das Ausgangssignal des Leerlauf­ drehzahlfeststellkreises 22 auf einem niedrigen Pegel be­ findet, ist das UND-Gatter 23 gesperrt. Demzufolge werden die Elektromagneten 4 a und 6 a nicht erregt, so daß der zweite Unterdruck-Zündversteller 2 mit dem Ansaugkrümmer 11 und die Unterdruckkammer 5 a des EGR-Ventiles 5 mit der zweiten Öffnung 10 b verbunden sind. Da die Drosselklappe 9 sich in der Leerlaufstellung befindet, ist der Druck an der Öffnung 10 b gleich dem atmosphärischen Druck. Der Ven­ tilkörper 5 b unterbricht somit die Verbindung zwischen den Kanalabschnitten 13 und 13 a. Andererseits liegt der zweite Unterdruck-Zündversteller 3 am Unterdruck des Ansaug­ krümmers und stellt so den Zündzeitpunkt vor. Somit wird im Leerlauf der Zündzeitpunkt vorgestellt, wodurch der Brennstoffverbrauch sinkt. Der Bereich C in Fig. 4 zeigt den Vorstellbereich im Leerlauf.

Wenn der EGR-Entscheidungskreis 20 ein Ausgangssignal bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt und sich das Ausgangs­ signal des Kreises 22 auf hohem Pegel befindet, werden die Elektromagneten 4 a und 6 a über die Treiberstufe 24 erregt, so daß die Mündungen 4 c und 6 c geschlossen werden. Somit wird kein Abgas zurückgeführt und der Zündzeitpunkt wird durch den ersten Unterdruck-Zündversteller 2 vorgestellt. Wenn die Motordrehzahl niedriger als 1200 U/min ist und im Ansaugkrümmer 11 ein Druck unterhalb von -350 mmHg herrscht, liegt am Ausgang des Teillastbereichfeststell­ kreises ein hoher Pegel. Die Elektromagneten 4 a und 6 a werden somit erregt, so daß die Mündungen 4 c und 6 c ge­ schlossen werden. Die Abgasrückführung ist dann abgesperrt, während der Zündzeitpunkt über den ersten Unterdruck-Zünd­ versteller 2 festgelegt wird. Die Bereiche A und B in Fig. 4 zeigen einen solchen Stellbereich.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Druck im Bereich über der Kurve 1 an der Öffnung 10 a ausreichend, um den Unterdruck- Zündversteller 2 zum Vorstellen des Zündzeitpunktes zu be­ tätigen. Im Bereich über der Kurve II öffnet der Unterdruck an der Öffnung 10 b das Rückführventil 5.

Im Bereich B wird bei den herkömmlichen Anordnungen das Rückführsystem abgeschaltet, jedoch bleibt der Zündzeit­ punkt weit vorgestellt, so daß Klopfen auftritt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch das Rückführsystem aus­ geschaltet und die Zündzeitpunkteinstellung wird durch Ab­ schalten des zweiten Unterdruck-Zündverstellers 3 verzö­ gert. Dadurch steigt die Leistung der Brennkraftmaschine. Weiterhin arbeitet im Bereich A das Rückführsystem nicht. Bei der herkömmlichen Anordnung wird der Zündzeitpunkt in diesem Bereich vorgestellt, was Klopfen verursachen kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zündzeitpunkt­ verstellung durch Abschalten des zweiten Unterdruck-Zünd­ verstellers 3 verzögert bzw. nachgestellt, wodurch Klopfen verhindert wird.

Gemäß Fig. 3 zeigt die Kurve a die Verstell-Kennlinie des zweiten Unterdruck-Zündverstellers 3, die Kurve b die Ver­ stellkennlinie des ersten Unterdruck-Zündverstellers 2, wobei die Kurve c die kombinierte Kennlinie aus den Kurven a und b ist. Die Differenz zwischen den Kurven c und b ist somit der Verzögerungswinkel in den Bereichen A und B der Fig. 4.

Claims (2)

1. Anordnung zum Regeln der Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung, mit einem Rück­ führkanal (13, 13 a) und einem Rückführventil (5), das durch Unterdruck betätigt wird, mit einem ersten Unterdruck- Zündversteller (2), der über den Unterdruck an einer ersten Öffnung (10 a) im Ansaugkanal (15) über einer Drosselklappe (9) in deren geschlossener Position ge­ steuert wird, gekennzeichnet durch einen zweiten Unterdruck-Zündversteller (3), der durch den Unterdruck an einer Öffnung (12) im Ansaugkrümmer (11) be­ tätigt wird und den Zündzeitpunkt zusätzlich zur Wirkung des ersten Unterdruck-Zündverstellers (2) verstellt, ein erstes Magnetventil (4) in einer die Öffnung (12) im Ansaugkrümmer (11) mit dem zweiten Unterdruck-Zündver­ steller (3) verbindenden ersten Leitung, ein zweites Magnetventil (6) in einer zweiten Leitung, die eine zweite Öffnung (10 b) im Ansaugkanal (15) mit dem Rückführventil (5) zu dessen Betätigung verbindet, eine elektronische Steuereinheit (7), die auf die Motor-Betriebsbedingungen anspricht und bei niedriger (insbesondere Leerlauf-) Drehzahl und geringem Unter­ druck im Ansaugkrümmer (11) die beiden Magnetventile (4, 6) schließt und die beiden Leitungen unterbricht, so daß das Rückführventil (5) geschlossen und nur der erste Unterdruck-Zündversteller (2) betrieben wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung (10 b) etwas über der ersten Öffnung (10 a) angeordnet ist und daß die Öffnung (12) im Ansaugkrümmer (11) an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe (9) angeordnet ist.