DE4141169A1 - Vorrichtung zur ladedrucksteuerung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Um das Drehmoment und den Wirkungsgrad eines Verbrennungs
motors zu erhöhen, ist es möglich, in der Ansaugleitung
des Verbrennungsmotors einen Lader vorzusehen, der durch
eine Abgasturbine oder über einen Keilriemen und gegebe
nenfalls ein Getriebe durch den Verbrennungsmotor selbst
angetrieben wird. Der Lader teilt die Ansaugleitung in
einen druck- und einen saugseitigen Leitungsabschnitt, wo
bei im druckseitigen Leitungsabschnitt zumindest eine
Drosselklappe zur Steuerung der Verbrennungsmotorzuführ
luft angeordnet ist. Die Stellung der Drosselklappe ist
abhängig von einem Steuerglied, das von einem
Verbrennungsmotorbediener betätigt wird.
Der durch die Drosselklappe begrenzten Luftmasse wird nach
der Drosselklappe eine entsprechende Kraftstoffmenge durch
ein übliches Einspritzsystem beigemengt.
Wenn bei einer schnellen Lastreduzierung das Steuerglied
beispielsweise von dem Vollast- in den Teillastbereich des
Verbrennungsmotors zurückgestellt wird, verengt die druck
seitige Drosselklappe den Strömungsquerschnitt der Ansaug
leitung und reduziert so die dem Verbrennungsmotor zuge
führte verdichtete Luftmasse. Da jedoch der Verbrennungs
motor noch die höhere, ursprüngliche Vollastdrehzahl be
sitzen und mit einer gewissen Trägheit auf die Drehzahlre
duzierung reagieren wird, wird der Lader mit einer höheren
Drehzahl arbeiten, als dies nötig ist. Es wird dementspre
chend eine höhere Luftmasse verdichtet, als im Augenblick
erwünscht ist, was zu einem Druckanstieg im druckseitigen
Leitungsabschnitt bis teilweise in den Bereich nach der
Drosselklappe führt.
Um derartige Druckanstiege zu vermeiden, ist es bei einer
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt
(DE 37 21 522 A1), eine Bypassleitung, die den druckseiti
gen Leitungsabschnitt mit dem saugseitigen verbindet, beim
Schließen der Drosselklappe im druckseitigen Leitungsab
schnitt durch eine Ventileinrichtung mehr oder weniger zu
zuschalten. Bei zugeschalteter Bypassleitung fördert der
Lader verdichtete Luft im Kreis.
Für diese Möglichkeit der Vermeidung des Druckanstiegs
bietet der Stand der Technik zahlreiche weitere Beispiele
(US 45 89 396; US 44 66 414; EP 00 74 905 B1).
Als weitere Möglichkeit der Druckbegrenzung ist bereits
vorgeschlagen worden, in dem druckseitigen Leitungsab
schnitt anstelle eines Bypassystems ein Abblaseventil vor
zusehen, durch das überschüssige verdichtete Luft in die
Umgebung entweichen kann.
Beiden vorgenannten Möglichkeiten ist gemeinsam, daß sie
gerade im Teillastbereich einen schlechten Wirkungsgrad
ergeben, da eine nicht benötige Luftmenge verdichtet wird,
die anschließend entweder im Kreis gefördert oder einfach
abgeblasen wird. Das verursacht überdies unnötigen
Kraftstoffverbrauch und unnötige Abgasemission.
Das Zuführen von verdichteter Luft gegen eine teilweise
geschlossene Drosselklappe kann darüber hinaus zu Pulsa
tionen der Luft in der Ansaugleitung führen, was den Wir
kungsgrad des Verbrennungsmotors ebenfalls verschlechtert.
Noch eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Lader
selbst durch eine zwischen Verbrennungsmotor und Lader ge
schaltete Kupplung abzukuppeln (DE 35 12 281 A1; US 44 66 414).
Das führt aber zu stark erhöhtem mechanischen sowie
Steuer- und Regelaufwand. Außerdem ist es kritisch, einen
Lader unter Last wieder zuzuschalten, weil das u. a. zu
starkem Kupplungsverschleiß führt und Schaufelbrüche her
vorrufen kann. Deshalb haben sich permanent angetriebene
Lader durchgesetzt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demzu
folge darin, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1 so auszubilden, daß sich im Teillastbereich ein
erheblich besserer Wirkungsgrad und eine geringere Abgas
emission des Verbrennungsmotors ergibt.
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Ver
bindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Durch die Erfindung ist es möglich, die dem Lader zuge
führte Luftmasse und damit den Ladedruck und die dem Ver
brennungsmotor zugeführte Luftmasse mit geringsten Verlu
sten zu steuern. Da der Lader nur die Luftmasse zu fördern
hat, die der Verbrennungsmotor tatsächlich benötigt, lei
stet der Lader keine unnötige Verdichtungsarbeit mehr, wo
mit auch der nachteilige Druckaufbau nach dem Lader nicht
mehr zustande kommen kann. Bypassysteme oder ein Abblase
ventil werden unnötig, wodurch auch die damit verbundenen
Probleme hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Abgasemis
sion vermieden werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung
erlaubt, ohne Drehzahlregelung in der Verbindung zwischen
Motor und Lader auszukommen, ohne eine solche aber auszu
schließen.
Die Anordnung einer Drosselklappe vor dem Lader ist zwar
an sich bekannt (DE 35 12 281 A1, Fig. 1), jedoch ledig
lich bei Vergasermotoren. Dort dient sie zur Gemischsteue
rung ähnlich einer Kaltstartklappe, welche deshalb nicht
im wesentlichen im Gleichlauf mit einer druckseitig vorge
sehenen Drosselklappe betätigt wird.
Weiter ist es zwar an sich bekannt (FR 13 64 249), zwei
Klappen abhängig voneinander zu betätigen, das dient je
doch bei einem Vergasermotor zur Steuerung des Luft
mengenverhältnisses von verdichteter Laderluft zu unver
dichteter Ansaugluft, die über einen Ansaugkanal dem Ver
brennungsmotor direkt zugeführt wird. Die zweite Klappe
dient zum Schließen des druckseitigen Leitungsabschnitts
nur beim Betätigen des mit ihr gekuppelten Bremspedals.
Die Zuführung von unverdichteter Ansaugluft und verdichte
ter Laderluft durch zwei getrennte Leitungssysteme ist bei
einem Einspritzverbrennungsmotor mit zuschaltbarem Lader
an sich bekannt (DE 35 12 281 A1, Fig. 2). Dabei besitzen
aber beide Leitungssysteme jeweils nur eine Drosselklappe,
die allerdings gemeinsam von einem Steuerglied betätigt
werden. Die Zuschaltung der Ansaugleitung erfolgt dabei
über eine federnd angestellte Ventileinrichtung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Ge
genstände der Unteransprüche.
Bei exaktem Gleichlauf beider Drosselklappen könnten Über
belastungen des Laders auftreten. Insbesondere bei Gasweg
nahme könnten Schwingungen durch einen zu schnell anstei
genden Überdruck im druckseitigen Leitungsabschnitt ent
stehen. Deshalb ist es vorteilhaft, beim Ändern der Dreh
zahl des Verbrennungsmotors die Bewegung der zweiten Dros
selklappe der Bewegung der ersten Drosselklappe voreilen
zu lassen. Dies erfolgt in der Ausgestaltung der Erfindung
nach Anspruch 2 durch eine zwischen der Verbindungs
einrichtung und der zweiten Drosselklappe angeordnete Ken
nungseinrichtung, durch die die Betätigung der zweiten
Drosselklappe zeitlich versetzt und/oder lastcharakteri
stisch erfolgt.
Beim Beschleunigen des Verbrennungsmotors könnte es eben
falls zu Überbelastungen des Laders und zu Schwingungen
kommen. Das rasche Öffnen der ersten Drosselklappe beim
Beschleunigen würde zu einem Druckabfall im druckseitigen
Leitungsabschnitt führen, da der zu beschleunigende Ver
brennungsmotor mehr Luft benötigt, als ihm vom Lader zur
Verfügung gestellt wird. Es käme zu einem ruckweisen Be
schleunigen des Verbrennungsmotors. Nach der Ausgestaltung
der Erfindung nach Anspruch 3 besitzt deshalb die Ken
nungseinrichtung eine progressive Kennung, wodurch die
zweite Drosselklappe beim Beschleunigen der ersten Dros
selklappe vorauseilt. Der Ladedruck wird somit dem Be
schleunigungsvorgang angepaßt und Überbelastungen des La
ders sowie Schwingungen werden reduziert oder vermieden.
Die progressive Kennung bewirkt umgekehrt, daß bei der
Drehzahl- und/oder Lastreduzierung des Verbrennungsmotors
die zweite Drosselklappe der ersten voreilt. Die Kennung
ist vorteilhafterweise so ausgeführt, daß beim vollständi
gen bzw. annähernd vollständigen Schließen der druckseiti
gen Drosselklappe, wenn der Verbrennungsmotor im
Leerlaufbetrieb arbeiten soll, die saugseitige Drossel
klappe weiter als die druckseitige geöffnet ist, um dem
Lader eine minimale Luftmenge zur Verfügung zu stellen und
die ansonsten auf ihn einwirkende Belastung durch den zwi
schen saugseitiger Drosselklappe und Lader auftretenden
Überdruck zu minimieren.
Die Betätigung der saugseitigen Drosselklappe könnte zwar
schrittweise erfolgen, wie beispielsweise die druckseitige
Drosselklappe nach der DE 35 12 281 A1, eine stufenlose
Kennung ist gemäß der Ausgestaltung der Erfindung nach An
spruch 4 jedoch bezüglich einer Schwingungsreduzierung ge
rade im Hinblick auf die Verhinderung möglicher Pulsatio
nen an der druckseitigen Drosselklappe vorteilhaft.
Die Verbindungs- und die Kennungseinrichtung ist nach ei
ner weiteren Ausbildung der Erfindung jeweils mechanisch
ausgeführt. Ein dafür geeignetes Seilzug- und/oder Gestän
gesystem zur Verbindung der Drosselklappen ist hinreichend
bekannt (US 44 66 414; FR 13 64 249; EP 00 74 905 B1). Die
mechanische Kennung kann auch durch eine Kurvensteuerung
wie z. B. bei einem Registervergaser (US 48 70 990) ver
wirklicht werden, wobei Kennungseinrichtung und Ver
bindungseinrichtung ineinander integrierbar sind.
Wegen der Kompliziertheit und des Platzaufwandes derarti
ger mechanischer Einrichtungen ist nach einer weiteren
Ausbildung der Erfindung die Kennungseinrichtung vorteil
hafterweise elektrisch ausgeführt. Die elektrische Ken
nungseinrichtung besteht beispielsweise aus einem Verzöge
rungsglied in Verbindung mit einem Servomotor oder Elek
tromagnet.
Wegen o.g. Vorteile ist nach einer weiteren Ausbildung der
Erfindung die Verbindungseinrichtung elektrisch, die Ken
nungseinrichtung dagegen mechanisch ausgebildet.
Eine rein elektrische Ausführung der Verbindungs- und der
Kennungseinrichtung, die ebenso jeweils aus mechanisch-
elektrischen Komponenten bestehen können, scheint in Ver
bindung mit elektronischen Einspritzsystemen in der prak
tischen Verwirklichung am effektivsten. Seit der Ein
führung des elektronischen Gaspedals ist das Ersetzen von
mechanischen Bauteilen durch elektrische bzw. teilweise
elektrische hinreichend bekannt, ebenso wie die stell- bzw.
servomotorische Drosselklappenbetätigung (DE 35 12 281 A1;
US 45 89 396).
Nach noch einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die
Verbindung- und Kennungseinrichtung fluidisch ausgeführt.
Ein Kolben, der beispielsweise quer zum saugseitigen Lei
tungsabschnitt angeordnet ist und den Strömungsquerschnitt
desselben einengen kann, ist auf einer Stirnseite mit ei
ner Druckleitung verbunden und auf der anderen Stirnseite
durch Federdruck beaufschlagt. Die Druckleitung zweigt von
dem drucksaugseitigen Leitungsabschnitt ab und steuert
über den Druck die Kolbenstellung und den Strömungsquer
schnitt des saugseitigen Leitungsabschnitts.
Es ist im Zusammenhang mit einem elektronischen Einspritz
system bekannt (DE 35 12 281 A1; DE 37 19 975 A1; US 45 89 396;
US 44 66 414), über ein Steuergerät bzw. einen Mikro
computer die Betätigung der druckseitigen Drosselklappe zu
steuern. Noch vorteilhafter wirkt sich jedoch aus o.g.
Gründen eine Steuerung der saugseitigen Drosselklappe ge
mäß der Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 11 aus. Die
Kennung dieser Drosselklappe wird damit von Variablen wie
Steuergliedstellung, Steuergliedverstellgeschwindigkeit,
Motordrehzahl und Ansaugluftparametern beeinflußbar, um
eine noch differenziertere Ladedruckeinstellung zu errei
chen, die zu einer Senkung des Energieverbrauchs ebenso
wie zu einer besseren Motorcharakteristik führt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 schematisch einen Einspritzverbrennungsmotor
mit einer Ausführungsform der Vorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 2 schematisch eine mechanische Ausbildung der
Vorrichtung nach Fig. 1, und
Fig. 3 schematisch eine weitere Ausführungsform der
Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer mit 10 bezeichne
ten Vorrichtung zur Steuerung des Ladedrucks eines Sechs
zylindereinspritzverbrennungsmotors 1. Der Lader 2 wird
durch einen Keilriemen 5 angetrieben, der seinerseits
durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird oder aber,
wie gestrichelt angedeutet, über eine Auspuffanlage 3
durch eine Abgasturbine 4. Eine Ansaugleitung A führt
Luft, die durch den Lader 2 verdichtet wird, dem Verbren
nungsmotor 1 zu. Der Lader 2 teilt die Ansaugleitung A in
einen in Strömungsrichtung vor dem Lader 2 angeordneten
saugseitigen Leitungsabschnitt 7 und einen nach dem Lader
angeordneten druckseitigen Leitungsabschnitt 6. Im druck
seitigen Leitungsabschnitt 6 begrenzt eine durch ein Steu
erglied 11, welches bei einem Kraftfahrzeug das Gaspedal
ist, über eine direkte Verbindung e verstellbare Drossel
klappe 8 die dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Luftmasse.
Die Drosselklappe 8 kann auch durch mehrere Einzeldrossel
klappen 8a, die jeweils einzelnen Zylindern zugeordnet
sind, ersetzt werden. Über eine Verbindungseinrichtung,
die aus Komponenten a, b, c und d sowie aus Komponenten I
und II besteht, ist die druckseitige Drosselklappe 8 (oder
sind die statt derselben vorgesehenen Einzeldrosselklappen
8a) mit einer weiteren, vor dem Lader 2 im saugseitigen
Leitungsabschnitt 7 positionierten Drosselklappe 9 gekup
pelt. In der Verbindungseinrichtung ist eine Kennungsein
richtung K vorgesehen, die bewirkt, daß die Drosselklappe
9 durch die Drosselklappe 8 über die Verbindungseinrich
tung nicht im Gleichlauf, sondern nur im wesentlichen im
Gleichlauf betätigt wird. Aufgrund der Kennungseinrichtung
K wird die für einen Schließ- oder Öffnungsvorgang der
Drosselklappe 9 nötige Betätigungsenergie oder das Betäti
gungssignal über die Verbindungseinrichtung von der druck
seitigen Drosselklappe 8 so zu der saugseitigen Drossel
klappe 9 geleitet, daß die saugseitige Drosselklappe 9
zeitlich versetzt und/oder lastcharakteristisch betätigt
wird. Lastcharakteristisch heißt, daß die saugseitige
Drosselklappe 9 je nach augenblicklichem Lastzustand des
Verbrennungsmotors 1 lastabhängig zeitlich versetzt gegen
über der druckseitigen Drosselklappe 8 betätigt wird.
Diese lastcharakteristische zeitliche Versetzung ist auch
so über die Kennungseinrichtung K vorbestimmbar, daß die
Versetzung nur in einem bestimmten Lastbereich auftritt
und ansonsten im wesentlichen Gleichlauf zwischen den
Drosselklappen 8 und 9 herrscht.
In einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig.
1 sind die Verbindungs- und die Kennungseinrichtung je
weils mechanisch ausgeführt. Die Komponenten a, b, c und d
bestehen dabei beispielsweise aus Gestängen oder Seilzü
gen, die die Betätigungsenergie von der Drosselklappe 8
über die Kennungseinrichtung K an die Drosselklappe 9 wei
terleiten, wobei die Kennungseinrichtung K z. B. gemäß Fig.
2 ausgebildet ist.
In Fig. 2, in der die Verbindungs- und die
Kennungseinrichtung jeweils mechanisch ausgeführt sind,
ist die Drosselklappe 8 mit der Kennungseinrichtung K über
ein Gestänge 12 verbunden. Die Kennungseinrichtung K be
steht aus einer verstellbaren Kurvenscheibe 14, die über
das Gestänge 12 durch die Bewegung der Drosselklappe 8 be
tätigt wird. Die Kurvenscheibe 14 besitzt eine stufenlose
Steuerkurve 15, die einer vorgewählten progressiven Ken
nung entspricht. Eine Kurvenrolle, die an der Steuerkurve
15 anliegt, tastet dieselbe ab und betätigt über ein Ge
stänge 13 die Drosselklappe 9 entsprechend der pro
gressiven Kennung.
Eine im einzelnen nicht näher dargestellte zweite Ausfüh
rungsform der Vorrichtung 10 nach Fig. 1 sieht vor, daß
die Verbindungs- und die Kennungseinrichtung mechanisch
bzw. elektrisch ausgeführt sind. Die Komponenten a, b, c
und d bestehen, wie im Fall zuvor, aus einem Gestänge oder
Seilzug. Die Komponenten I und II sind in diesem Fall Ge
lenke, und die Kennungseinrichtung K ist beispielsweise
eine zuschaltbare elektrische Kupplung mit anschließender
Getriebeübersetzung.
Eine im einzelnen nicht näher dargestellte, dritte Ausfüh
rungsform der Vorrichtung 10 nach Fig. 1 sieht vor, die
Verbindungs- und die Kennungseinrichtung elektrisch bzw.
mechanisch auszuführen. Dabei ist das Steuerglied 11 ein
elektrisches Steuerglied, das direkt mit einem Servostell
motor als Komponente I über eine elektrische Leitung 21
verbunden ist. Die direkte Verbindung e vom Steuerglied 11
zur Drosselklappe 8 entfällt. Der Servostellmotor als Kom
ponente I ist über seine Motorwelle als Komponente a mit
der Drosselklappe 8 verbunden und betätigt dieselbe abhän
gig von der Steuergliedstellung. Über eine elektrische
Leitung als Komponente b wird ein Elektromagnet in der
Kennungseinrichtung K betätigt, die wiederum mit einer
Kurvensteuerung versehen ist, welche über eine Leitung als
Komponente c (z. B. über ein Potentiometer) einen Servo
stellmotor als Komponente II betätigt, der über seine
Welle als Komponente d die Drosselklappe 9 bewegt.
Eine im einzelnen nicht näher dargestellte, vierte Ausfüh
rungsform der Vorrichtung 10 nach Fig. 1 sieht vor, die
Verbindungs- und die Kennungseinrichtung jeweils elek
trisch auszuführen. Das wiederum elektrische Steuerglied
11 ist über die elektrische Leitung 21 mit einem Servo
stellmotor als Komponente I verbunden, der über seine
Welle als Komponente a die Drosselklappe 8 bewegt. Eine
elektrische Leitung als Komponente b leitet das Steuersi
gnal an die Kennungseinrichtung K weiter, welche aus einem
mit der progressiven Kennung versehenen Analogwandler be
steht, der das elektrische Signal nach der vorgewählten
progressiven Kennung verändert und über eine elektrische
Leitung als Komponente c an einen weiteren Servostellmotor
als Komponente II weiterleitet, der über seine Welle als
Komponente d mit der Drosselklappe 9 verbunden ist. Neben
ihrer platzsparenden Ausbildung zeichnet sich diese Aus
führungsform durch eine einfache und genaue Ausbildung der
Kennung aus und wird bevorzugt.
Eine im einzelnen nicht näher dargestellte fünfte Ausfüh
rungsform der Vorrichtung 10 nach Fig. 1 sieht vor, die
Verbindungs- und die Kennungseinrichtung jeweils mecha
nisch/elektrisch auszuführen. Das wiederum elektrische
Steuerglied 11 ist über die elektrische Leitung 21 mit ei
nem elektrischen Servogetriebemotor als Komponente I ge
kuppelt, der über seine Welle als Komponente a die Dros
selklappe 8 bewegt. Diese Bewegung wird durch ein mit dem
Servogetriebemotor verbundenes Gestänge als Komponente b
an die Kennungseinrichtung K weitergeleitet. Das Gestänge
als Komponente b besitzt z. B. ein Ende, das in der Ken
nungseinrichtung K z. B. ein Potentiometer betätigt. Das
Potentiometer liefert am Ausgang der Kennungseinrichtung K
ein elektrisches, nach der Kennung verlaufendes Signal.
Über eine elektrische Leitung als Komponente c wird das
elektrische Signal an einem weiteren Servogetriebemotor
als Komponente II angelegt, der über seine Welle als Kom
ponente d die Drosselklappe 9 öffnet oder schließt.
Fig. 3 zeigt eine sechste Ausführungsform der Vorrichtung
10, in der die Verbindungs- und die Kennungseinrichtung
jeweils fluidisch ausgeführt sind. Statt der saugseitigen
Drosselklappe 9 ist ein Kolben (oder Schieber) 16 quer zum
saugseitigen Leitungsabschnitt 7 angeordnet. Der Kolben 16
besitzt in Strömungsrichtung eine Öffnung 22, über die
Luft durch den Lader 2 angesaugt wird. Da der Kolben 16
quer zur Strömungsrichtung verschieblich ist, läßt sich
der wirksame Querschnitt der Öffnung 22 verändern. Damit
kann dem Lader 2 mehr oder weniger Luft zugeführt werden,
wie zuvor durch die saugseitige Drosselklappe 9. Der Kol
ben 16 ist auf einer Stirnseite mit einer vorgespannten
Feder 17 verbunden, und die andere Stirnseite erstreckt
sich in eine Druckkammer 23. Eine Druckleitung 18 zweigt
von dem druckseitigen Leitungsabschnitt 6 ab und leitet
den darin herrschenden Druck, der sich aus der Stellung
der Drosselklappe 8, des Kolbens 16 sowie der La
derdrehzahl ergibt, an die Druckkammer 23 weiter. In der
Druckkammer 23 sorgt der Druck an der anderen Stirnseite
des Kolbens 16 für eine Gegenkraft zur Feder 17. Die in
der Druckleitung 18 angeordnete Kennungseinrichtung K, die
z. B. aus einer Ventileinrichtung mit progressiver Kennung
besteht, verändert den eingangsseitig anstehenden Druck
soweit, daß er auf der Ausgangsseite zum Kolben 16 den
nach einer Kennung zugeordneten Druckwert besitzt. Die
Ventileinrichtung wird durch die Drosselklappe 8 über eine
Verbindung 20 betätigt. Wenn die Ventileinrichtung ein Ma
gnetventil ist, mißt ein an der Drosselklappe 8 angeordne
ter Stellungsgeber 19 die augenblickliche Drosselklappen
stellung und gibt ein elektrisches Signal über eine elek
trische Leitung als Verbindung 20 an das Magnetventil ab.
In der Vorrichtung nach Fig. 1 kann die Kennungseinrich
tung K aus einem Mikrocomputer bestehen, der die Kennung
in Abhängigkeit von Variablen wie Steuergliedstellung,
Steuergliedverstellgeschwindigkeit, Motordrehzahl und An
saugluftparametern verändert. Diese Variablen werden durch
entsprechende Sensoren (nicht dargestellt) gemessen und an
die Kennungseinrichtung K weitergeleitet. Die Ausbildung
der Verbindungs- und Kennungseinrichtung entspricht dabei
der oben beschriebenen vierten Ausführungsform.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 soll nachfol
gend anhand eines Drehzahlreduzier- und Beschleunigungs
vorganges näher beschrieben werden.
Dem beispielsweise in Vollastbetrieb arbeitenden
Verbrennungsmotor 1 wird durch den Lader 2 verdichtete
Luft über den saugseitigen Leitungsabschnitt 7 der Ansaug
leitung A zugeführt. Die druckseitige Drosselklappe 8 ist
ebenso wie die vor dem Lader 2 angeordnete saugseitige
Drosselklappe 9 geöffnet. Eine Motorbedienperson betätigt
zur Reduzierung der Motordrehzahl das Steuerglied 11. Über
die Verbindung e bringt das Steuerglied 11 die Drossel
klappe 8 in die gewählte, den Strömungsquerschnitt veren
gende Stellung. Über die Komponenten a, b und I der Ver
bindungseinrichtung wird durch die Drosselklappe 8 die
Kennungseinrichtung K betätigt. Die Kennungseinrichtung K
betätigt über die nachfolgenden Komponenten c, d und II
der Verbindungseinrichtung die Drosselklappe 9 derart, daß
diese im wesentlichen im Gleichlauf mit der Drosselklappe
8 bewegt wird. Damit kann die dem Bader 2 zugeführte Luft
masse stufenlos in jedem Teillastbereich gesteuert und un
nötige Verdichtungsarbeit ebenso wie ein zu hoher Druck
aufbau im druckseitigen Leitungsabschnitt 6 vermieden wer
den. Durch die Verwendung der Kennungseinrichtung K wird
die Betätigung der Drosselklappe 9 so beeinflußt, daß ihr
Schließ- oder Öffnungsvorgang zeitlich versetzt und/oder
lastcharakteristisch zur Drosselklappe 8 erfolgt. Die
Kennungseinrichtung K ändert das von der Drosselklappe 8
erhaltene Signal progressiv. Damit eilt der Schließvorgang
der Drosselklappe 9 beim Reduzieren der Motordrehzahl dem
Schließvorgang der Drosselklappe 8 stets voraus. Ist die
Drosselklappe 8 im Leerlaufbetrieb z. B. vollkommen ge
schlossen, so ist die Drosselklappe 9 durch die progres
sive Kennung geringfügig geöffnet, womit dem Lader 2 eine
minimale Arbeitsluftmenge zugeführt wird, um zu hohe La
derbelastungen zu vermeiden, da bei einer vollständig ge
schlossenen Drosselklappe 9 im saugseitigen Leitungsab
schnitt 7 ein Unterdruck entstehen würde.
Wenn bei einem Beschleunigungsvorgang die Drosselklappe 8
weiter geöffnet wird, erhält der Verbrennungsmotor 1 mehr
Luft. Der Verbrennungsmotor 1 beschleunigt auch den Lader
2, so daß mehr Luft verdichtet werden muß. Wenn der Ver
brennungsmotor 1 in einem Teillastbereich beschleunigt
werden soll, würde ohne die Drosselklappe 9 der Lader beim
Beschleunigungsvorgang eine höhere Luftmasse ansaugen, als
benötigt wird. Die zusätzlich zu leistende Arbeit würde
nicht nur den Motorwirkungsgrad verringern, sondern auch
zu einer verlangsamten Beschleunigung des Laders 2 führen.
Um einen Druckabfall im druckseitigen Leitungsabschnitt
beim Beschleunigen zu verringern, was zu ruckweisem Be
schleunigen führen würde, ist ein vorauseilender Öffnungs
vorgang der Drosselklappe 9 aufgrund der Ken
nungseinrichtung K vorteilhaft. Damit wird dem Lader 2 nur
geringfügig mehr Luft zugeordnet als im druckseitigen Lei
tungsabschnitt 6 benötigt, womit ein zu rascher Druckab
fall beim Beschleunigen vermieden werden kann.
Claims (12)
1. Vorrichtung (10) zur Steuerung des Ladedrucks eines mit
einem vorzugsweise permanent angetriebenen Lader (2) verse
henen Einspritzverbrennungsmotors (1), mit in einer Luftan
saugleitung (A) des Motors angeordneten und die Luftansaug
leitung in einen saug- und druckseitigen Leitungsabschnitt
(7; 6) unterteilenden Lader (2) und mit einer in dem druck
seitigen Leitungsabschnitt (6) angeordneten und durch ein
Steuerglied (11) betätigbaren ersten Drosselklappe (8), ge
kennzeichnet durch eine vor dem Lader (2) in dem saugseiti
gen Leitungsabschnitt (7) angeordnete, zweite Drosselklappe
(9), welche mit der ersten Drosselklappe (8) durch eine
Verbindungseinrichtung (a; b; c; d; I; II) derart gekuppelt
ist, daß sie mit der ersten Drosselklappe (8) im wesentli
chen im Gleichlauf in Richtung Schließ- oder Öffnungsstel
lung bewegbar ist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß in der Verbindungseinrichtung (a; b; c; d; I; II)
eine Kennungseinrichtung (K) vorgesehen ist, aufgrund der
die zweite Drosselklappe (9) zeitlich versetzt und/oder
lastcharakteristisch betätigbar ist.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Kennungseinrichtung (K) eine gering progres
sive Kennung besitzt.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Kennung stufenlos ausgebildet
ist.
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und die
Kennungseinrichtung (a; b; c; d; I; II und K) jeweils me
chanisch ausgeführt sind.
6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und die
Kennungseinrichtung (a; b; c; d; I; II und K) mechanisch
bzw. elektrisch ausgeführt sind.
7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und die
Kennungseinrichtung (a; b; c; d; I; II und K) elektrisch
bzw. mechanisch ausgeführt sind.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und die
Kennungseinrichtung (a; b; c; d; I; II und K) jeweils elek
trisch ausgeführt sind.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (a; b;
c; d; I; II) und/oder die Kennungseinrichtung (K) jeweils
mechanisch/elektrisch ausgeführt sind.
10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und/oder die
Kennungseinrichtung (a; b; c; d; I; II und/oder K) jeweils
fluidisch ausgeführt sind.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Verbindungs- und/oder die Kennungseinrichtung
(a; b; c; d; I; II und/oder K) jeweils elektrisch/fluidisch
ausgeführt sind.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß der Kennungseinrichtung (K) ein
Mikrocomputer zum Beeinflussen der Kennung in Abhängigkeit
von Variablen wie Steuergliedstellung, Steuergliedverstell
geschwindigkeit, Motordrehzahl und Ansaugluftparameter
zugeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4141169A DE4141169A1 (de) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Vorrichtung zur ladedrucksteuerung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4141169A DE4141169A1 (de) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Vorrichtung zur ladedrucksteuerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4141169A1 true DE4141169A1 (de) | 1993-06-17 |
Family
ID=6446993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4141169A Ceased DE4141169A1 (de) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Vorrichtung zur ladedrucksteuerung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4141169A1 (de) |
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