DE3632035A1

DE3632035A1 - Actuating device for the power control element of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3632035A1
Application number: DE19863632035
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr Mueller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1986-09-20
Publication date: 1987-04-02

Abstract

For damping movements of the power control element (1) of an internal combustion engine in both directions, but only in a lower power range, the accelerator pedal is connected to a pneumatic piston-cylinder arrangement (6), which on both sides of a piston (8) contains pressure chambers (10, 11), which in piston positions corresponding to low engine powers are connected solely by way of one throttle bore (9) but at higher engine powers by way of a virtually unthrottled bypass (13). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Das Leistungsstellglied kann bei einer Vergaser-Brennkraftmaschine eine Drosselklappe oder bei einer Einspritz-Brennkraftmaschine die Regelstange der Kraftstoffpumpe sein.The invention relates to an actuating device according to the preamble of Claim. The power actuator can in a carburetor internal combustion engine a throttle valve or, in the case of an injection internal combustion engine, the control rod the fuel pump.

Außer Einrichtungen, die zwecks Verringerung des Kraftstoffverbrauchs nur Beschleu nigungsbefehle des Gaspedals verzögern (US-PS 39 26 160, F 02D 11/08) oder solchen, die als Dashpot nur die Rückkehrbewegung der Drosselklappe in ihre Leerlaufstellung verzögern (DE-OS 33 31 597, F 02D 9/02), ist aus der US-PS 37 69 951, F 02 D 11/08, auch eine in beiden Bewegungsrichtungen des Leistungsstellglieds wirksame pneuma tische Dämpfungsvorrichtung bekannt. Sie enthält eine in den Verlauf des Zugorgans eingeschaltete Membran nebst Membrangehäuse, wobei das Gehäuse an einer Seite mit dem Gaspedal und die Membran mit dem Leistungsstellglied - dort einer Drossel klappe - in Verbindung steht. Die beiden durch die Membran in dem Membrangehäuse getrennten Druckräume stehen mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine in Verbin dung, allerdings einer der beiden Druckräume über eine kalibrierte Drossel. Jede Änderung der Stellung des Gaspedals ruft zunächst eine kleine Änderung der Drossel klappenstellung und damit eine Änderung des Saugrohrdrucks hervor, die infolge der kalibrierten Drossel praktisch unverzögert nur in einen der beiden Druckräume, dagegen in den anderen Druckraum verzögert übertragen wird. Daraus resultiert eine der Drosselklappenbewegung entgegengerichtete Verkürzung bzw. Verlängerung der durch Zugorgan und Dämpfungseinrichtung gebildeten Einheit, die erst dann aufgehoben wird, wenn über die kalibrierte Drossel ein Druckausgleich zwischen den beiden Druckräumen im Membrangehäuse erzielt ist.Except facilities that only accelerate to reduce fuel consumption Delay the accelerator pedal commands (US-PS 39 26 160, F 02D 11/08) or such which as a dashpot only the return movement of the throttle valve to its idle position delay (DE-OS 33 31 597, F 02D 9/02), is from US-PS 37 69 951, F 02 D 11/08, also a pneuma effective in both directions of movement of the power actuator table damping device known. It contains one in the course of the train organ activated membrane together with membrane housing, the housing on one side with the accelerator and the diaphragm with the power actuator - there is a throttle flap - communicates. The two through the membrane in the membrane housing separate pressure chambers are connected to the intake manifold of the internal combustion engine but one of the two pressure chambers via a calibrated throttle. Each Changing the position of the accelerator pedal first calls a small change in the throttle flap position and thus a change in the intake manifold pressure resulting from the calibrated throttle practically instantaneously only in one of the two pressure chambers, on the other hand, it is transferred to the other pressure chamber with a delay. This results a shortening or lengthening opposite to the throttle valve movement the unit formed by the traction element and damping device, which only then is canceled when a pressure equalization between the two pressure chambers in the membrane housing is achieved.

Diese bekannte Dämpfungseinrichtung ist nicht nur kritisch hinsichtlich ihrer Kalibrie rung, sondern auch über den gesamten Leistungsbereich wirksam. Bei höheren Leistungen ist man aber beispielsweise bei Fahrzeugmotoren daran interessiert, daß die vom Fahrer über das Gaspedal gegebenen Befehle, beispielsweise zum raschen Beschleunigen, unverzögert zum Leistungsstellglied gelangen.This known damping device is not only critical with regard to its calibration tion, but also effective across the entire performance range. At higher Services are interested in vehicle engines, for example, that the commands given by the driver via the accelerator pedal, for example to rapid acceleration, get to the power actuator without delay.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, die einerseits die Ursache für einen unnötig hohen Kraftstoffverbrauch sowie Lastschläge beseitigt, andererseits aber die gewollte Betriebsweise der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigt.The invention has for its object an actuator according to to create the preamble of the claim, which on the one hand is the cause of eliminates unnecessarily high fuel consumption and load shocks, on the other hand but does not affect the intended mode of operation of the internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.The achievement of this task consists in the characterizing Features of the claim.

Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, daß die Ursache insbesondere für einen Lastschlag (Ruck), aber auch für einen unnötig hohen Kraftstoffverbrauch weniger in schnellen Betätigungen des Gaspedals bei mittleren und höheren Leistungen der Maschine als vielmehr beim echten Lastwechsel, also Übergang zwischen Fahr betrieb und Schiebebetrieb, liegt; demgemäß genügt es, die Bewegungen des Leistungs stellglieds beispielsweise im Bereich von 0 bis max. 30% Vollast zu verzögern, z.B. beim plötzlichen Gasgeben von 0 auf 10% Vollast um 0,1-1 sec.The invention is therefore based on the knowledge that the cause in particular for a load (jerk), but also for an unnecessarily high fuel consumption less in fast accelerator pedal actuations at medium and higher powers the machine as a real load change, i.e. transition between driving operation and push operation, lies; accordingly, it is sufficient to perform the movements actuator, for example in the range from 0 to max. Delay 30% full load, e.g. when suddenly accelerating from 0 to 10% full load by 0.1-1 sec.

Infolge der Verwendung einer abgeschlossenen, d.h. vom Saugrohr der Maschine getrennten Kolben-Zylnder-Anordnung ist die Erfindung in vorteilhafter Weise auch bei Dieselmaschinen einsetzbar.Due to the use of a closed, i.e. from the suction pipe of the machine separate piston-cylinder arrangement, the invention is advantageous can also be used with diesel engines.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert.An exemplary embodiment is explained below with reference to the drawing.

Das allgemein mit 1 bezeichnete, einen an sich bekannten Aufbau besitzende Leistungs stellglied (Drosselklappe, Einspritzpumpe) ist über den Verstellhebel 2, dessen Nullaststellung ausgezogen und dessen Vollaststellung bei 2′ unterbrochen dargestellt ist, an das Zugorgan 3 angeschlossen, das, wie durch den Pfeil 4 angedeutet, mit dem Gaspedal in Verbindung steht. Wie ersichtlich, ist der Verstellhebel 2 an das Zugorgan 3 in einem mittleren Bereich zwischen der Zugfeder 5 und der Kolben-Zylin der-Anordnung 6 angelenkt.The generally designated 1 , a known structure having power actuator (throttle valve, injection pump) is connected via the adjusting lever 2 , the zero load position and the full load position at 2 'is shown connected to the tension member 3 , which, as indicated by the arrow 4 indicated, is connected to the accelerator pedal. As can be seen, the shift lever 2 is pivoted to the pulling member 3 in a middle region between the spring 5 and the piston-cylin der-assembly. 6

Diese Anordnung enthält den hier am Leistungsstellglied 1 aufgehängten Zylinder 7 und den Kolben 8 mit der integrierten Drosselbohrung 9 als wesentliche Bestandteile. Ferner ist innerhalb des Zylinders 7, und zwar in dem in der Figur unteren der beiden Druckräume 10 und 11 beiderseits des Kolbens 8, die Druckfeder 12 angeordnet, die die Kolben-Zylinder-Anordnung 6 in axialer Richtung zu verkürzen sucht, d.h. entgegen den Kräften, die bei vom Gaspedal gegebenen Beschleunigungsbefehlen auf das Zugorgan 3 ausgeübt werden, das am Kolben 8 angreift.This arrangement contains the cylinder 7 suspended here on the power actuator 1 and the piston 8 with the integrated throttle bore 9 as essential components. Furthermore, within the cylinder 7 , namely in the lower of the two pressure chambers 10 and 11 in the figure on both sides of the piston 8 , the compression spring 12 is arranged, which tries to shorten the piston-cylinder arrangement 6 in the axial direction, ie against the forces , which are exerted on the pulling element 3 , which acts on the piston 8 , at acceleration commands given by the accelerator pedal.

Bewegungen des Kolbens 8 innerhalb des oberen Bereichs des Zylinders 7, d.h. im Bereich zwischen etwa 0 und 30% Vollast, setzt die in jeweils einer der Kammern 10 und 11 eingeschlossene Luft also einen dämpfenden oder verzögernden Widerstand entgegen, da eine Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 10 und 11 dann nur über die Drosselbohrung 9 besteht. Sobald aber der Kolben in eine Stellung in der Figur nach unten bewegt ist, die etwa 30% Vollast entspricht, wird der praktisch drosselfreie Bypass 13 wirksam, so daß jetzt Bewegungen des Gaspedals unverzögert auf das Leistungsstellglied 1 übertragen werden.Movements of the piston 8 within the upper region of the cylinder 7 , ie in the range between approximately 0 and 30% full load, the air enclosed in each of the chambers 10 and 11 thus counteracts a damping or decelerating resistance, since there is a connection between the two pressure spaces 10 and 11 then only exists through the throttle bore 9 . However, as soon as the piston is moved down to a position in the figure which corresponds to approximately 30% full load, the practically throttle-free bypass 13 takes effect, so that movements of the accelerator pedal are now transmitted to the power actuator 1 without delay.

Voraussetzung dafür ist, daß die Zugfeder 5 etwas stärker ausgelegt ist als die Endkraft der Feder 12, so daß die Zugfeder zwar bei Gaspedalbewegungen und einer solchen Stellung des Kolbens 8, daß der Bypass 13 nicht wirksam ist, gelängt wird, aber bei parallel zum Bypass 13 liegendem Kolben 8 die Kraft der Druckfeder 12 überwinden kann. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Druckfeder 12 nicht notwen digerweise durch eine zusätzliche Feder gebildet sein muß, sondern daß zur Erzeugung der von der Druckfeder ausgehenden Kräfte auch die Rückstellfeder des Leistungsstell glieds dienen kann.The prerequisite for this is that the tension spring 5 is designed to be somewhat stronger than the end force of the spring 12 , so that the tension spring is elongated when accelerator pedal movements and such a position of the piston 8 that the bypass 13 is not effective, but in parallel to the bypass 13 lying piston 8 can overcome the force of the compression spring 12 . At this point it should be noted that the compression spring 12 need not necessarily be formed by an additional spring, but that the return spring of the power actuator can also be used to generate the forces emanating from the compression spring.

Der Druckraum 11 kann auch mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.The pressure chamber 11 can also be connected to the atmosphere.

Infolge des einfachen Aufbaus ist die beschriebene Einrichtung beispielsweise in eine Einspritzpumpe integrierbar.Due to the simple structure, the device described is for example in an injection pump can be integrated.

Claims

Actuating device for the power actuator of an internal combustion engine, comprising a pulling element arranged between an accelerator pedal and the power actuator and a damping device used in both possible directions to delay movements of the power actuator initiated by accelerator pedal actuations, which in a housing have a compliant wall and a throttled flow connection between the yielding wall contains separate pressure chambers, characterized in that the housing and the yielding wall form a piston-cylinder arrangement ( 6 ) separate from the intake manifold of the machine, the cylinders ( 7 ) of which at positions of the piston ( 8 ) at above about 20 to Contains 30% full-load effective, practically throttle-free bypass ( 13 ) to the piston ( 8 ), one of the two components ( 7 , 8 ) of the piston-cylinder arrangement ( 6 ) by a spring ( 12 ) in the sense of a reduction in length Arrangement are braced, articulated stationary and the other component ( 8 ) acts on the tension member ( 3 ) which contains a spring ( 5 ) which is stronger than the spring ( 12 ) and on which the power actuator is located between the further spring ( 5 ) and the other component ( 8 ) attacks.