DE3735559C1 - Device for influencing the power output of an internal combustion engine with controlled fuel delivery - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Leistungsbeeinflussung einer quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug zur Ver­ meidung von Beschleunigungsschlupf zum Einsatz kommen. Allerdings ist das Anwendungsgebiet nicht auf einen derartigen Einsatzfall beschränkt, vielmehr sind auch andere Anwendungsfälle denkbar, in denen die abgegebene Brennkraftmaschinenleistung insbesondere herabgesetzt werden soll.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von Beschleunigungs­ schlupf von Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung derart zu steuern, daß gerade eben die von den Antriebsrädern noch schlupffrei übertragbare Zugkraft bereitgestellt wird. Bei quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschinen wird dabei gezielt auf das Quantitäts-Steuerorgan eingegriffen. So sind beispielsweise elektromotorisch angetriebene Drosselklappen bekannt, welche bei Auftreten von Be­ schleunigungsschlupf unter Umgehung des vom Kraftfahr­ zeugführer durch die Gaspedalstellung signalisierten Lastwunsches zumindest teilweise selbsttätig geschlossen werden.

Jene Einrichtung hat sich technisch bewährt, weist aber den Nachteil auf, daß zur Realisierung ein relativ aufwendiger und somit teurer Antriebsmechanismus für die Drosselklappe inklusive zugehöriger Steuerungselektronik erforderlich ist. So werden beispielsweise Schrittmotore benötigt, welche eine Rückmeldung über die aktuelle Drosselklappenstellung liefern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verein­ fachte Eingriffsmöglichkeit auf die von einer quanti­ tätsgesteuerten Brennkraftmaschine abgegebene Leistung aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Ein im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine in Reihe zum Quantitäts-Steuerorgan angeordneter elastischer Form­ körper stellt ein zusätzliches Drosselorgan dar, wenn er über seine veränderbare Form den freien Querschnitt des Ansaugtraktes bestimmt. Dieses zusätzliche Drosselorgan bietet eine einfache Möglichkeit zur Leistungsbeein­ flussung - insbesondere Leistungsreduzierung - einer quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine. Dabei kann jener elastische Formkörper deutlich einfacher ausge­ bildet sein als eine herkömmliche Drosselklappe, da in keinem Betriebszustand beispielsweise eine exakte Dichtheit oder ein genau definierter Luftspalt - wie im Leerlaufpunkt der Drosselklappe - erforderlich ist. Auch kann für jenen elastischen Formkörper ein verein­ fachter Ansteuerungsmechanismus zum Einsatz kommen, wie er beispielsweise in Anspruch 2 in Form eines pneumati­ schen oder hydraulischen Strömungsmittels genannt ist, welches durch Befüllung des Formkörpers dessen Volumen verändert.

Zwar ist aus der US 39 16 853 ebenfalls eine Vorrichtung zur Leistungsbeeinflussung einer quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine mit einem in Reihe zum Quantitäts- Steuerorgan des Ansaugkanals angeordneten, den freien Querschnitt des Ansaugkanals leistungsabhängig begren­ zenden Einbauteil bekanntgeworden. Jenes Einbauteil besteht dabei aus einseitig angebundenen Metallzungen, welche durch Pulsationen im Ansaugkanal in Schwingungen versetzt werden und somit den freien Querschnitt des Ansaugkanals verändern. Das Ausmaß der Schwingungen und somit der freie Querschnitt des Ansaugkanals werden im wesentlichen durch die Drehzahl der zugeordneten Hub­ kolben-Brennkraftmaschine bestimmt. Diese bekannte Anordnung dient also der Drehzahl-Begrenzung der Brenn­ kraftmaschine - irgendwelche Eingriffsmöglichkeiten, d. h. eine gezielte Regelbarkeit ist dabei nicht gegeben.

Daneben ist aus der DE-PS 26 43 996 ein Fallstromver­ gaser bekannt, bei dem ein Teil der venturikanalbilden­ den Wand im Bereich des engsten Querschnittes durch einen ringförmigen pneumatischen Balg veränderbar ist, jedoch ist die dort gezeigte Maßnahme nicht geeignet, die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge bzw. Luftmasse herabzusetzen - vielmehr dient jene bekannte Maßnahme zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse und somit der Gemischbildung im Vergaser.

Die Ansprüche 3 und 4 nennen vorteilhafte Anordnungs­ punkte für einen derartigen elastischen Formkörper. Wenn im regulären Brennkraftmaschinenbetrieb keine Leistungs­ reduzierung erforderlich ist, stellt der Formkörper für die Ansaugluftströmung in beiden Fällen einen erwünscht niedrigen Strömungswiderstand dar. Dies gilt insbeson­ dere für eine Ausbildung nach Anspruch 5, wenn der Formkörper bei Nichtbedarf in eine Ausbuchtung des Ansaugkanales eingebunden ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der vorlie­ genden Erfindung kann der Ansaugtrakt bzw. Ansaugkanal bereichsweise selbst als elastischer Formkörper ausge­ bildet sein. Hierdurch entfallen zusätzliche Bauteile, der anfallende Bauaufwand wird minimiert.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier bevorzugter, nur grob skizzierter Ausführungs­ beispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen nach Anspruch 5 schlauchartig ausge­ bildeten sowie angeordneten Formkörper, sowie

Fig. 2 einen nach Anspruch 3 angeordneten, ballonartig ausgebildeten Formkörper, jeweils im Schnitt.

Der in seiner Gesamtheit mi 1 bezeichnete Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine besteht aus einem Ansaugkanal 2 sowie einem darin angeordneten Quantitäts-Steuerorgan 3 in Form einer herkömmlichen Drosselklappe. Die Ansaug­ luft strömt dabei in Pfeilrichtung 4 zur nicht gezeigten Brennkraftmaschine.

Treibt jene Brennkraftmaschine ein Kraftfahrzeug an, so ist es wünschenswert, zur Vermeidung von Beschleuni­ gungsschlupf die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung unabhängig vom Lastwunsch des Kraftfahrzeug­ führers reduzieren zu können. Da ein Eingriff auf das Quantitäts-Steuerorgan 3 mit großem Aufwand verbunden ist, ist im Ansaugtrakt 1 erfindungsgemäß ein elasti­ scher Formkörper 5 vorgesehen, dessen veränderbare Form den freien Querschnitt 9 des Ansaugtraktes 1 bestimmt. Durch Befüllung des Formkörpers mit einem Strömungs­ mittel, veranlaßt von einem nur schematisch darge­ stellten Befüll- und Entleermechanismus 6, ist dabei das Volumen des Formkörpers 5 veränderbar. Explizit gezeigt ist dies für den in Fig. 2 dargestellten, ballonartig ausgebildeten Formkörper.

Über ein Leitungsstück 7 ist der Formkörper 5 dabei mit dem Befüll- und Entleermechanismus 6 verbunden, welcher von einer nicht gezeigten Steuereinheit angesteuert wird. Jene Steuereinheit erhält dabei auch Signale über auftretenden Beschleunigungsschlupf.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der elastische Formkörper 5 schlauchartig ausgebildet und liegt kon­ zentrisch an der Innenwand in einer Ausbuchtung 8 des Ansaugkanales 2 an. Jene Anordnung schützt den elasti­ schen Formkörper 5 sicher vor mechanischen Beschädi­ gungen, wobei bei Nichtbedarf des Formkörpers, also in Fällen, in denen keine Leistungsverminderung erforder­ lich ist und der Formkörper somit ein nur geringes Volumen aufweist, die erfindungsgemäße Vorrichtung für die in Pfeilrichtung 4 strömende Ansaugluft nur einen äußerst geringen Strömungswiderstand darstellt. Gleiches gilt für die Ausbildung nach Fig. 2, wonach der Formkörper 5 ballonartig ausgebildet ist und in aufge­ blasenem Zustand einen Großteil der Eintrittsöffnung 10 des Ansaugkanales 2 verschließt, somit also den freien Querschnitt des Ansaugtraktes 1 herabsetzt, während dieser Formkörper 5 in entleertem Zustand keinen meß­ baren Strömungswiderstand darstellt.

Die Befüllung der in den Ausführungsbeispielen darge­ stellten Formkörper 5 kann dabei getaktet oder konti­ nuierlich erfolgen, d. h. der Formkörper kann entweder alternierend vollständig aufgeblasen und anschließend wieder entleert werden, oder er kann kontinuierlich auf ein gewisses Volumen gebracht werden und somit einen gewissen Querschnitt des Ansaugtraktes verschließen bzw. den entsprechenden Differenzquerschnitt freigeben. Neben den gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch der Ansaugtrakt selbst bereichsweise als elastischer Form­ körper ausgebildet sein. Ebenso ist es für das Wesen der Erfindung nicht erforderlich, das Volumen des Formkör­ pers durch Befüllung mit einem Strömungsmittel verän­ derbar zu gestalten. Andere, dem Fachmann geläufige Ausbildungen eines elastischen Formkörpers, dessen veränderbare Form den freien Querschnitt eines Brenn­ kraftmaschinen-Ansaugtraktes bestimmt, sind ebenfalls denkbar.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Leistungsbeeinflussung einer quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine, mit einem in Reihe zum Quantitäts-Steuerorgan des Ansaugkanals angeordneten, den freien Querschnitt des Ansaug­ kanals leistungsabhängig begrenzenden Einbauteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauteil ein elastischer Formkörper (5) ist, dessen den Quer­ schnitt des Ansaugkanals (2) begrenzendes Volumen einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Form­ körpers (5) durch Befüllung mit einem Strömungs­ mittel veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (5) stromauf der Eintrittsöffnung (10) des Ansaugkanals (2) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper konzen­ trisch an der Innenwand des Ansaugkanals (2) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (5) in eine Ausbuchtung (8) des Ansaugkanals (2) einge­ bunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (2) selbst bereichsweise als elastischer Formkörper ausgebildet ist.