DE69301466T2

DE69301466T2 - Zusammenbau eines vergasers für eine gasbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69301466T2
Application number: DE69301466T
Authority: DE
Inventors: J Dickson; John Lambert; Larry Schluer
Original assignee: Briggs and Stratton Corp
Current assignee: Briggs and Stratton Corp
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: DE69301466D1; WO1994001667A1; CA2139629A1; MX9304235A; ATE133756T1; EP0650555B1; EP0650555A1; US5311849A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft allgemein Verbrennungsmotoren, die Erdgas als Brennstoff verwenden, und Verbesserungen an einem Vergaser zur Erzeugung eines verbrennbaren Gemisches aus Erdgas und Luft für einen Verbrennungsgasmotor.

Technischer Hintergrund

Es ist eine bekannte Praxis in der Technik von Verbrennungsmotoren einen Luft/Kraftstoff-Gemischvergaser vorzusehen, der eine in einem Drosselkörper angeordnete Drosselklappe in dem Stromweg eines brennbaren Luft/Brennstoff-Gemisches hat. Das Drosselventilelement ist an der stromabwärtigen Seite eines Lufttrichters angeordnet, der einen Venturi-Druck an seiner Verengung entwickelt, um die Vermischung von Brennstoff mit der Ansaugluft möglich zu machen. Im Fall eines Flüssigbrennstoffvergasers entsteht an dem Einlaßpunkt des Brennstoffes in die Vergaserverengung eine zerstäubung. Im Fall einer Vergaseranordnung für Erdgasmotoren ist natürlich eine Zerstäubung nicht erforderlich; jedoch wird der nahe der Verengung des Lufttrichters entwickelte Unterdruck zur Erzielung eines Gasflusses im Bereich der Lufttrichterverengung verwendet, wo das Gas sich mit Ansaugluft vermischen kann. Der erzeugte Luft/Brennstoff- Gemischstrom wird von der Drosselklappe an einem von dem Lufttrichterabschnitt stromabwärtigen Punkt gesteuert.
Es ist übliche Praxis in Vergaseranordnungen dieses Typs, die Stellung der Drosselklappe durch Mittel eines Drosselklappenbetätigungsgetriebes oder eines komplexen Drosselgelenkmechanismus zu steuern, was unter der Kontrolle eines Bediener gesteuerten Drosselelementes stehen würde.
Versuche wurden in bekannten Ausgestaltungen gemacht, um den Drosselgelenkmechanismus unter Verwendung einer direkt angetriebenen Verbindung zwischen dem Drosselventilhebel und der Drosselklappe zu vereinfachen, so daß ein zwischengeschalteter Getriebezug oder Drosselgelenkhebel nicht benötigt wird. Dies verringert im wesentlichen die Kosten und die Komplexität der Anordnung und verbessert die Zuverlässigkeit.
Ein Beispiel einer direkt wirkenden Drosselventilklappe und Klappenbetätigungsanordnung ist in dem zum Stand der Technik gehörenden Patent US 4,779,592 gezeigt, bei dem ein Schrittmotor unter der Steuerung eines elektronischen Prozessors für einen Verbrennungsmotor direkt mit einer Drosselwelle verbunden ist, an der eine in einem Luftansaugkanal eines Verbrennungsmotors angeordneten Drosseklappe befestigt ist. Die Drosselklappe ist auf einer Drosselwelle gehaltert, die an der Wandung des Luftansaugkanals gelagert und gehaltert ist. Die Drosselklappe ist an der Welle befestigt, so daß keine Einstellmöglichkeit des Drosselbiattes bezüglich der Welle auftreten kann. Die Welle ist ebenso mit einem Gaspedal über einen Drosselgelenkmechanismus verbunden, so daß, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, entsprechende Drosselblatteinstellungen erzeugt werden.
Ein elektronisches Steuersystem in dem im obengenannten Patent offenbarten System erlaubt die Detektion von Fahrzeugradschlupf, wenn das Fahrzeug auf einer Oberfläche geringer Reibung betrieben wird. Wenn Schlupf erkannt wird, wird ein entsprechendes Signal in dem Mikroprozessor erzeugt, um den Schrittmotor einzustellen, um den Schlupf zu kompensieren und die Drosseleinstellung zu reduzieren, um somit das Motordrehmoment zu verringern und den Grad des Radschlupfes in einem Ausgleichsvorgang zu verringern. Nachdem der Schlupfzustand aufgehoben ist, wird der Schrittmotor auf eine Veränderung der Magnitude des Schlupfsignals durch Einstellung des Drosselblattes auf die durch die von dem Bediener ausgewählte Gaspedalstellung bestimmte Originalposition antworten.
Andere Beispiele einer Fernsteuerung für ein Drosselblatt sind in den Patenten US 4,850,319 und US 5,003,948 gezeigt, bei denen eine Drosselklappe eines Vergasers für einen Verbrennungsmotor von einer direkt mit der Drosselklappe verbundenen elektronischen Drosselbetätigungseinrichtung betätigt wird. Die Betätigungseinrichtung dieser zum Stand der Technik gehörenden Ausgestaltungen hat einen Schrittmotor, der den Drosselklappenwinkel über einen breiten Bereich von Stellungen zwischen einer weit geöffneten Drosselstellung und einer geschlossenen Drosselstellung einstellen kann. Eine Drosselklappe ist in dem Stromweg des Luf/Brennstoff-Gemisches angeordnet und das Blatt ist auf einer Welle befestigt. Die Welle selbst ist in an gegenüberliegenen Seiten des Luftstromkanals angeordneten Lagern befestigt.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Erfindung weist Verbesserungen in Gas-Vergasern auf, die speziell zur Verwendung in einer Venturi-Typ-Vergaserverengung angepaßt sind, wobei die Luftfilterverengung einen Unterdruck entwickelt, wenn Luft durch das Luftansaugventil während des Betriebs eines Verbrennungsmotors eingesogen wird. Dies erzeugt einen kontrollierten Strom von Erdgas durch ein Gasstrommischventil. Der Vergaser hat einen Drosselkörper, einen Lufteinlaßkanal in dem Drosselkörper, der zur Kommunikation mit einer Luft/Kraftstoff-Gemischeinlaßleitung ausgebildet ist; eine Wellenöffnung in dem Drosselkörper, die sich in Richtung quer zu dem Einlaßdurchgang erstreckt; einen elektrischen Stellmotor, der außen an dem Drosselkörper angebracht ist und eine Rotorwelle aufweist, die sich in die Wellenöffnung erstreckt; eine Drosselwelle in der Wellenöffnung; eine Drosselklappe in der Einlaßleitung, wobei eine mechanische Verbindung zwischen der Drosselklappe und der Drosselwelle vorhanden ist, wodurch eine Dreheinstellung der Drosselwelle durch den Motor das Öffnen und Schließen der Einlaßleitung bewirkt; wobei ein derartiger Vergaser dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drosselwelle ausschließlich getragen wird von und angetrieben wird durch die Rotorwelle zur Drehung innerhalb, aber isoliert von dem Drosselkörper.
Es ist ersichtlich, daß in dem erfindungsgemäßen Vergaser eine Drosselklappe auf der stromabwärtigen Seite des Lufttrichterabschnittes des Vergasers angeordnet ist. Die Drosselklappe ist mit der Welle mit einer mechanischen Verbindung verbunden, die eine kontrollierte Größe eines freien Spiels der Drosselklappe in bezug auf die Welle erlauben kann, um jegliche Störungsprobleme zu vermeiden, die durch Fehlausrichtung der Welle relativ zum Vergaserkörper entstehen können. Diese Konstruktion macht es möglich, die Abstände zwischen der Drosselklappe und dem Vergaserkörper zu verringern, ohne eine Störung der Drosselklappenbewegung hervorzurufen. Leckage von Luft in das Luft/Brennstoff-Gemisch ist darüber hinaus durch das Fehlen einer Drosselwelle mit Wellenlagern im Luftstromweg verhindert.
In einer bevorzugten Anordnung ist ein Schrittmotormechanismus an dem Vergaserdrosselkörper befestigt. Der Anker des Schrittmotors ist mit der Drosselwelle mit einer direkten Verbindung in Form einer Kupplungsbuchse ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines separaten Lagers für entweder die Ankerwelle oder die Drosselwelle verbunden. Darüber hinaus eliminiert diese bevorzugte Form das Bedürfnis zum Vorsehen einer Drehdichtung auf entweder der Schrittmotorwelle oder der Drosselwelle. Damit kann die Drosseleinstellung genau den an den Schrittmotor gelegten Eingangssignalen entsprechen. Drosselreibung, die einen Verlust der Steuerstabilität bewirken könnte, wird vermieden. Ebenso sind keine Kompensation für Wellendichtungsreibung und für Lagerreiber nötig, da weder Wellendichtungen noch Wellenlager verwendet werden.
e Eine bevorzugte Vergaseranordnung enthält darüber hinaus ein elektronisch gesteuertes Gemischanreicherungsventil, das in der Vergaseranordnung an einem Ort nahe dem Lufttrichterelement in paralleler Anordnung in bezug auf den Gasstromweg angeordnet ist und sich bis zum Lufttrichterabschnitt erstreckt. Das Anreicherungsventil reagiert auf die Motoröltemperatur, um einen parallelen Stromweg für den Brennstoff bereitzustellen, der den Lufttrichterabschnitt erreicht, wenn die Temperatur niedrig ist. Dies erlaubt dem Brennstoffgemisch einen stöchiometrischen Zustand zu erreichen, um das Starten möglich zu machen und dieenergieerfordernisse für die Zündeinrichtung im Motorzylinderkopf zu verringern. Wenn die Temperatur höher als ein vorbestimmter Wert ist, schließt das temperaturabhängig reagierende Anreicherungsventil den Nebenstromweg, womit ein gewünschtes schlankes Gemisch für den normalen Motorbetrieb zugeführt wird.
Das Anreicherungsventil kann sowohl auf die Kühlmitteltemperatur als auch die Öltemperatur reagieren.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer Vergaseranordnung, die die Verbesserungen der Erfindung verkörpert.
Fig. 1A zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung.
Fig. 2 zeigt eine entlang der Ebene der Querschnittslinie 2-2 der Fig. 1 aufgenommene Querschnittsansicht.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer typischen Verbrennungsmotorzylinderkopfanordnung, die ein Ansaugventil und ein Auslaßventil zeigt.
Fig. 4 zeigt eine detaillierte Ansicht der Drosselwelle der in den Anordnungsansichten der Fig. 1 und 2 dargestellten Drosselklappe.
Fig. 4A zeigt eine Querschnittsansicht der Anordnung von Fig. 4.
Fig. 5 zeigt eine Detailaufsicht eines Drosselblattes für die Vergaseranordnung der Fig. 1 und 2.
Fig. 5A zeigt eine Stirnansicht des Drosselblattes, wie von der Ebene der Schnittlinie 5A-5A der Fig. 5 gesehen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schaltzeichnung der Drosselregelung für den Vergaser der Fig. 1 und 2.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm einer sekundären Regelschleife innerhalb der rückgekoppelten Steuerung der Fig. 6 zur schrittweisen Erhöhung oder Verringerung der Drosselstellung, nach dem ein Drosselstellungskomando in der in Fig. 6 dargestellten Sequenz erzeugt ist.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, das die Drosselsteuerlogik zeigt, die von dem elektronischen Prozessor für die Drosselsteuerung ausgeführt wird, wenn die Funktionen der Steuerung der Fig. 7 ausgeführt werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 3 zeigt im Querschnitt ein Kurbel- und Zylindergehäuse und einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors. Das Kurbel- und Zylindergehäuse ist mit 10 bezeichnet. Ein Kolben 12 ist in einem im Gehäuse 10 ausgebildeten Zylinder 14 angeordnet. Er ist über eine Kolbenstange 16 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle verbunden. Die Kolbenstange 16 ist an dem Kolben mittels eines Schwenkzapfens 18 verbunden. Ein Zylinderkopf 20 ist auf der Oberseite 22 des Gehäuses 10 verschraubt. Ein Luft/Brennstoff-Gemischeinlaßventil 24 und ein Verbrennungsgasauslaßventil 26 sind in dem Zylinderkopf oberhalb des Kolbens angeordnet. Das Ventil 24 gleitet in einer Ventilbuchse 28. Eine entsprechende Ventilbuchse 30 ist für das Auslaßventil 26 vorgesehen. Flüssigkühlmitteldurchgänge 32 sind in dem Zylinderkopf ausgebildet und Flüssigkühlmitteldurchgänge 34 sind in dem Gehäuse 10 ausgebildet. Eine Ventilfeder 36 preßt normalerweise das Ventil 24 gegen Ventilsitz 38. Eine Ventilfeder 40 preßt normalerweise das Ventil 26 gegen Ventilsitz 42.
Der Raum oberhalb des Kolbens und unterhalb der Ventile 24 und 26 ist ein Verbrennungsraum, der ein brennbares Luft/Brennstoff-Gemisch durch das Ansaugventil 24 erhält.
Ein Einlaßstromdurchgang 44 wird durch das Ventil 24 geschlossen, wenn das Ventil 24 die in Fig. 3 gezeigte Stellung annimmt. Der Durchgang 44 ist in dem Zylinderkopf 20 ausgebildet und erstreckt sich transversal in bezug auf die Achse des Ventils 24, wie in Fig. 3 mit 44' gezeigt.
Eine Vergaseranordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Sie weist einen Drosselkörper 46 mit einer Befestigungsfläche 48 auf, die an die Seite des Zylinderkopfes 20 angeschraubt werden kann, so daß der Durchgang 44' mit einem Brennstoffgemischstromdurchgang 50 kommuniziert. Der Drosselkörper ist mit einer zylindrischen Öffnung 52 in Ausrichtung mit dem Durchgang 50 ausgestattet. Die Öffnung nimmt ein Venturielement oder Lufttrichterelement 54 auf, wie in Fig. 2 gezeigt.
Das Venturielement 54 weist einen Stromeinlaßabschnitt 56, einen Verengungsabschnitt 58 und einen Diffusorabschnitt 60 auf. Der Durchmesser des Diffusorabschnitts vergrößert sich fortschreitend, bis er dem Durchmesser des Stromdurchganges 50 e entspricht. Ein Einlaßluftstromdurchgang (nicht gezeigt) kann über den Außendurchmesser des Drosselkörpers 46 aufgenommen werden. Ein Luftfilter kann in der Luftansauganlage enthalten sein.
Gasbrennstoffzuführöffnungen 62 sind an der Verengung 58 des Venturiabschnitts 54 vorgesehen. Den Venturiabschnitt 54 umgebend ist ein kreisringförmiger Raum 64 ausgebildet, der mit den Öffnungen 62 in Verbindung steht.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält der Drosselkörper 46 einen vergrößerten Abschnitt 66, in dem ein Gasstromdurchgang 68 ausgebildet ist, der sich in einer Richtung quer zur Achse 70 des Durchganges 50 erstreckt.
Eine in dem Brennstoffstromdurchgang 68 angeordnete Brennstoffdosieröffnungsplatte 72 hat eine Öffnung 74, die mit einem durch einen Ventilstab 78 getragenen Nadelventilelement 76 paßgenau fluchtet, wobei der Ventilstab 78 in eine in dem Drosselkörper 46 ausgebildete Gewindeöf fnung 80 eingeschraubt ist. Der Kopf 82 des Stabs 78 kann zur Steuerung der effektiven Durchflußfläche der Öffnung 74 eingestellt werden. Eine Ventilfeder 84 behält eine genaue Einstellung des Ventilstabes 78 aufrecht, wenn dieser erst einmal auf eine kalibrierte Stellung gesetzt ist.
Eine Erdgaszuführleitung (nicht gezeigt) kann bei 86 in den Abschnitt 88 des Stromdurchganges 68 stromaufwärtig von der Öffnung 74 eingeschraubt werden.
Eine Brennstoffanreicherungsventilanordnung 90 enthält einen Topfmagnetkörper 92 mit einer Gewinde tragenden Verlängerung 94, die in eine Gewindeöffnung 96 in dem Drosselkörper 46 aufgenommen ist. Eine Bypass-Öffnung 98 steht mit dem Durchgangsabschnitt 88 in Verbindung. Ein an dem Ende des Ankers des Topfmagnetventils 90 gehaltertes Ventilelement 100 ist zum normalerweise Abschließen der Öffnung 98 ausgebildet, wie in Fig. 1 dargestellt.
Das Ventilelement 100 ist in einer Ventilkammer 102 angeordnet und eine Bypass-Leitung 104 steht mit der Kammer und mit dem Stromdurchgang 68 an der stromabwärtigen Seite der Öffnung 74 in Verbindung. Daher öffnet, wenn der Topfmagnet erregt ist, das Ventilelement 100 den Durchgang 98, um eine Verbindung über die Öffnung 74 bereitzustellen. Dies liefert einen parallelen Gasflußdurchgang zum Motoransaugventil und reichert das Gemisch zum Starten des Motors an, wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist.
Ein elektrischer Schrittmotor 106, wie in Fig. 2 dargestellt, ist auf dem Drosselkörper 46 aufgeschraubt. Er enthält ein Gehäuse mit einem in einer Öffnung 110 in dem Drosselkörper 46 aufgenommenen Vorsprung 108. Eine Flüssigkeitsdichtung, vorzugsweise eine O-Ringdichtung, ist zwischen dem Vorsprung 108 und der umgebenden Wandung der Öffnung 110 angeordnet, wie mit 112 gezeigt.
Der Schrittmotor weist eine Ankerwelle 114 auf, die in einer Drosselklappenwellenanordnung 116 aufgenommen ist, wie am besten in Fig. 2 gezeigt.
Eine Drosseiwelle 118 bildet einen Teil der Drosseiwellenanordnung 116 und erstreckt sich durch Öffnung 120 in dem Drosselkörper, so daß der Schaft 118 sich in den Durchgang 50 hinein erstrecken kann. Die wellenanordnung 116 enthält ebenso eine über der Ankerwelle 114 aufgenommene Buchse 122. Sie wird durch Gewindestifte 124 und 126 ortsfest gehalten, die in in der Buchse 122 ausgebildete Gewindeöffnungen aufgenommen sind. Das Ende des Wellenanordnungsabschnittes 118 ist, wie in den Fig. 4 und 4A gezeigt, geschlitzt. Der Schlitz ist durch Bezugszeichen 127 bezeichnet. Eine Drosselklappe 131, wie in den Fig. 5 und 5A gezeigt, ist kreisförmig und mit einem Ausschnitt 133 versehen. Der Ausschnitt 133 ist passend zum Schlitz 127 ausgebildet, wobei eine lose Verbindung mit Spiel zwischen der Welle 118 und der Drosselklappe 130 erzielt wird. Der Durchmesser der Drosseiklappe 131 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des Durchganges 50, um Störungen zu vermeiden.
Der Buchsenabschnitt 122 ist mit einem Querschlitz 128, wie in den Fig. 4 und 4A gezeigt, ausgestattet. Eine Wandung 130 des Schlitzes 128 ist zum Eingriff eines Anschlages in Form eines Gewindestiftes 132, wie in Fig. 1A gezeigt, ausgebildet. Der Gewindestift 132 ist schraubbar in einer in dem Drosselkörper 46 ausgebildeten Öffnung aufgenommen. Sein inneres Ende 134 ist zum Eingriff mit der Wandung 130 des Schlitzes 128 ausgebildet, wenn das Drosselblatt eine geschlossene Stellung einnimmt. Die Berührung zwischen dem Anschlag und der Berührungswandung 130 ist normal zur Richtung der Bewegung, so daß kein Reibungswiderstand oder Anhaftwirkungen erzeugt werden, wenn das Drosselblatt auf seine geschlossene Stellung eingestellt wird. Das äußere Ende des einstellbaren Gewindestiftes 132 erstreckt sich außenwärtig von dem Drosselkörper 46 und kann mit einem Handwerkzeug eingestellt werden. Eine auf die Einstellschraube 132 aufgeschraubte Kontermutter 136 hält die Schraube 132 ortsfest, nachdem die Einstellung erfolgt ist.
Durch Eliminieren des Erfordernisses einer separaten Drosselwelle und den Lagern wird die Reibung minimiert, wenn die Drosseiklappe von dem Schrittmotor eingestellt wird. Die Gefahr einer Fehlausrichtung oder eines Anhaf tens der Drosselklappe innerhalb des Durchganges 50 ist beseitigt.
Das Motordrosselsteuerschema ist im Blockdiagramm der Fig. 6 dargestellt. Es enthält einen digitalen Proportional/Integral/Differential-Steueralgorithmus, um die Geschwindigkeit des Motors zu regeln. Der vorgewählte Motorgeschwindigkeitspunkt, der durch den Motorkontroller bestimmt ist, wird bei 138 bestimmt. Die aktuelle Motorgeschwindigkeit wird bei 140 gemessen. Dies wird unter Verwendung eines Nockenwellengeschwindigkeitsensors für den Motor der Fig. 3 gemacht. Der Geschwindigkeitsfehler wird am in Fig. 6 gezeigten Summationspunkt 142 bestimmt.
Der Proportional/Integral/Differntial (PID)-Kontroller ist in dem Steuerkreis der Fig. 6 als Teil der Aufwärtsregelung des Steuersystems eingefügt. Bei der Steuerung der Verstärkung kann die Antwort des Kontrollers auf ein Fehlersignal so verändert werden, daß eine gewünschte Systemantwort erzeugt wird.
Das Geschwindigkeitsfehlersignal wird zunächst an einen Maximum/Minimum-Begrenzer 144 gelegt. Der Ausgang von diesem Block wird in drei parallelen Wegen bearbeitet, um die PID-Logik durchzuführen. Die propotionale Steuerung wird durch Multiplizieren des Geschwindigkeitsfehlersignals mit einem konstanten Term Kp in Block 158 durchgeführt. Das Ergebnis ist ein Signal proportional zum Geschwindigkeitsfehler.
Die Differentialverstärkung wird vorgesehen, um Stabilität und Einschwingvorgang zu verbessern. Die Differentiallogik ist mit Elementen 146, 150, 148 und 160 implementiert. Die Summationsverbindung 150 berechnet die Veränderungsrate des Geschwindigkeitsfehlers durch Abziehen des während der vorhergehenden Motorumdrehung (Ausgang des Zeitverzögerungselementes 146) berechneten Geschwindigkeitsfehlers von dem momentanen Wert des Geschwindigkeitsfehlers. Der Ausgang wird auf einen Maximum/Minimum-Begrenzer 148 gelegt und dann mit einem Differentialverstärkungsterm KD 160 multipliziert. Der Ausgang der Differentialschleife ist ein Signal propotional zur Veränderungsrate des Geschwindigkeitsfehlers.
Ein zur Minimierung der bleibenden Regelabweichung vorgesehener integraler Stelifaktor wird durch Elemente 156, 157, 152 und 154 implementiert. Im Block 156 wird der Geschwindigkeitsfehler mit einem integralen Verstärkungsfaktorterm KI multipliziert. Das Ergebnis wird auf eine Summationsverbindung 157 gelegt, wo es zu dem auf summierten Wert der vorhergehenden Zyklen addiert wird, der dem Ausgang des Zeitverzögerungselementes 152 entspricht. Das Ergebnis an der Summationsverbindung wird dann auf den Maximum/Minimum-Begrenzer 154 gelegt. Der Ausgang der Integralschleife ist ein Signal proportional zu dem Wert des über die Zeit integrierten Geschwindigkeitsfehlers.
Die Ausgänge der drei Schleifen sind in einer Summationsverbindung kombiniert, mit einem Skalierungsfaktor multipliziert und auf einen Maximum/Minimum-Begrenzer 162 gelegt, der den Stellbereich des Drosselventils begrenzt. Das Ergebnis wird dann auf den Schrittmotorkontroller gelegt.
Die Berechnungen in den PID-Schleifen werden für jeweils eine Motorumdrehung ausgeführt. Als Ergebnis werden die Differential- und Integralstellgrößen von der Motorgeschwindigkeit beeinflußt. Um diesen Effekt auszugleichen, werden der integrale Verstärkungsterm K&sub1; und der differentiale Verstärkungsterm KD mit der Motorgeschwindigkeit entsprechend der Gleichungen am unteren Rand der Fig. 6 variierend ausgebildet.
Wenn gewünscht, kann der Maximum- und Minimum-Begrenzer- Schaltkreis 162 verwendet werden, um Extreme in den Motordrosselkomandos zu vermeiden, bevor das Komando zum Motordrosselschrittmotor durchgelassen ist. Der Schrittmotor zur Einstellung der Drossel kann ein 400-Schritt pro Drehung - Schrittmotor sein, der mit einer Rate von 800 Schritten pro Sekunde arbeitet.
Fig. 7 zeigt eine sekundäre, offene Steuerkette für die Drossel. Die Steuerung der Fig. 7 geschieht unter der Kontrolle einer Software-Uhr, die eine Funktion des Drosselsteuerprozessors ist.
Ein Drosselpositionszähler 164 erhält Steuerimpulse von der Software-Uhr, und dieser Zählwert wird mit dem von dem Maximum/Minimum-Begrenzer 162 enthaltenen Drosselkomando verglichen. Während des Startens wird der Zähler 164 auf Null als einen Teil einer Startroutine zurückgesetzt. Der Schrittmotorsequenzierer 166 wird auf jeden Fehler in der Drosselposition in bezug auf das Drosselkomando reagieren und wird den mit 106 gezeigten Schrittmotor hochzählen oder zurückzählen.
Fig. 8 zeigt die Steuerlogik zur Erzielung der Drosseleinstellungen. Nach der Startroutine bei 168 wird beim nächsten Schritt in der Steuerschleife ein Test durchgeführt, wie mit gezeigt. Während der Startroutine wird der momentane Drosselpositionszählerstand (THR-CUR) auf Null gesetzt. Der Test bei 117 bestimmt, ob die befohlene Drosselpositon (THR- CMD) gleich der momentanen Drosselposition ist. Wenn diese Werte nicht gleich sind, schreitet die Routine zu Schritt 172 fort, wo eine Abfrage gemacht wird, um zu bestimmen, ob die befohlene Drosselposition größer als die momentane Drosselposition ist. Wenn THR-CMD nicht größer als THR-CUR ist, wird der Schrittmotor einen Schritt in Richtung der geschlossenen Drosselstellung mit Schritt 174 ausführen. Der Zähler wird dann um einen Zählschritt mit Schritt 176 zurückgezählt, bevor die Routine bei 178 zurückgeführt wird. Wenn der Test bei 172 positiv ist, wird der Sequenzierer 166 den Schrittmotor 106 veranlassen, einen Schritt in Richtung der offenen Drosselpositon fortzuschreiten. Dies geschieht bei Schritt 180. Der Zähler 164 wird dann bei Schritt 182 um einen Schritt hochgezählt, bevor die Routine bei 178 zurückgeführt wird.

Claims

1. Vergaser für einen Gasmotor mit einem Drosselkörper (46), einem Lufteinlaßdurchgang (56, 58, 60) in dem Drosselkörper (46), der zur Kommunikation mit einer Luft/Kraftstoff-Gemischeinlaßleitung (50) ausgebildet ist;

einer Wellenöffnung (110, 120) in dem Drosselkörper (46), die sich in Richtung quer zu dem Einlaßdurchgang (56, 58, 60) erstreckt;

einem elektrischen Stellmotor (106), der außen an dem Drosselkörper (46) angebracht ist und eine Rotorwelle (114) aufweist, die sich in die wellenöffnung (110, 120) erstreckt;

einer Drosselwelle (118) in der wellenöffnung (110, 120);

einer Drosselklappe (131) in der Einlaßleitung (50), wobei eine mechanische Verbindung (127, 133) zwischen der Drosselklappe (131) und der Drosselwelle (118) vorhanden ist, wodurch eine Dreheinstellung der Drosselwelle (118) durch den Motor (106) das Öffnen und Schließen der Einlaßleitung (50) bewirkt;

dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwelle (118) ausschließlich getragen wird von und angetrieben wird durch die Rotorwelle (114) zur Drehung innerhalb, aber isoliert von dem Drosselkörper (46).

2. Vergaser nach Anspruch 1, wobei der Motor (106) ein Schrittmotor (106) ist und eine daran gebildete Montageschulter (108) in Passung mit der Drosseiwellenöffnung (110) und eine Dichtung (112) aufweist, die die Drosseiwelle (118) benachbart der Schulter (108) umgibt, wodurch die Drosselwellenöffnung (110, 120) wirksam gegen das Äußere abgedichtet wird, wodurch Reibung zwischen der Drosselwelle (118) und dem Drosselkörper (46) ausgeschlossen wird.

3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vergaser eine Kraftstoffabmeßöffnung (74), ein Venturi-Rohr (54) in dem Einlaßdurchgang (56, 58, 60) und ein Kraftstoffabmeßdurchgangsmittel (62, 64, 68, 76) in dem Drosselkörper (46) in Kommunikation mit dem Venturi-Rohr (54) aufweist, wobei das Kraftstoffabmeßdurchgangsmittel (62, 64, 68, 76) dazu eingestellt ist, dem Venturi-Rohr (54) brennbares Gas zuzuführen.

4. Vergaser nach Anspruch 3, wobei der Motor Kühlflüssigkeitsleitungen (32, 34) hat und der Vergaser einen Luft/Kraftstoffgemisch-Anreicherungsleitung (98, 102, 104) in dem Drosselkörper (46) aufweist, die die Kraftstoffabmeßöffnung (74) umgeht, und ein solenoidbetätigtes Ventilmittel (100) zum Öffnen und Schließen der Anreicherungsleitung (98, 102, 104) in Reaktion auf Kühlflüssigkeitstemperaturänderungen aufweist.

5. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vergaser eine Kraftstoffabmeßöffnung (74), ein Venturi-Rohr (54) in dem Einlaßdurchgang (56, 58, 60), Kraftstoffabmeßdurchgangsmittel (62, 64, 68, 76) in dem Drosselkörper (46) in Kommunikation mit dem Venturi-Rohr (54) aufweist, wobei das Kraftstoffabmeßdurchgangsmittel (62, 64, 68, 76) dazu eingestellt ist, dem Venturi-Rohr (54) brennbares Gas zuzuführen.

6. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mechanische Verbindung (127, 133) eine Verbindung mit Spiel ist, die ein Mittel (127, 133) zum Ausführen der Einstellung der Drosselklappe (131) relativ zu der Drosselwelle (118) aufweist, wodurch Störungen zwischen dem Drosselkörper (46) und der Drosselklappe (131), wenn der Motor (106) die Drosselwelle (118) einstellt, vermieden werden.