WO1989005395A1 - Diesel internal combustion engine, in particular for vehicles - Google Patents

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WO1989005395A1
WO1989005395A1 PCT/DE1988/000733 DE8800733W WO8905395A1 WO 1989005395 A1 WO1989005395 A1 WO 1989005395A1 DE 8800733 W DE8800733 W DE 8800733W WO 8905395 A1 WO8905395 A1 WO 8905395A1
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internal combustion
combustion engine
throttle valve
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air
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PCT/DE1988/000733
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Inventor
Gerhard Stumpp
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/04—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling rendering engines inoperative or idling, e.g. caused by abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0022—Controlling intake air for diesel engines by throttle control

Definitions

  • the invention relates to a diesel internal combustion engine, in particular for vehicles, of the type defined in the preamble of claim 1.
  • the diesel internal combustion engine according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the internal combustion engine is not switched off but only limited in speed when the fuel supply is too high. The necessary for this
  • Safety device is structurally very simple and can be implemented with simple means. In addition, their function can be checked during engine operation, namely at idle, continuously or from time to time, so that a higher level of safety is provided.
  • the safety device according to the invention is characterized by an extremely short reaction time.
  • the valve drive is constructed from a drive spring acting in the closing direction of the throttle valve and an electric, pneumatic or hydraulic motor acting in the opening direction of the throttle valve, a safe operating state is always achieved without auxiliary energy Internal combustion engine reached. A defect in the safety device automatically leads to the safe operating state of the internal combustion engine.
  • a shutdown signal for the engine then outputs when the engine is warm, absolute idle conditions, such as idle speed
  • the function of the safety device can be checked without impairing the driving operation and unnoticed by the driver. If the throttle valve does not assume its predetermined closed position during idle conditions and the output of the closing signal for the throttle valve drive, a warning lamp is switched on, which signals the failure of the safety device to the driver and causes him to visit a workshop. It is sufficient if the functional check of the safety device is carried out by the monitoring unit once each time the internal combustion engine is restarted when the internal combustion engine is at operating temperature. It is also possible to carry out an ongoing check in every idle phase of the internal combustion engine.
  • the sensor required for the monitoring device to detect the closed position of the throttle valve can be designed in various ways. As a pressure sensor, it will recognize the closed position of the throttle valve when the pressure downstream of the throttle valve drops to a preset value. As an airflow meter, it will signal the closed position of the throttle valve when the amount of air measured downstream of the throttle valve per unit of time drops below a limit value. As a lambda probe in the exhaust gas flow, it can recognize the closed position of the throttle when the ⁇ value drops below a limit value. When the sensor is designed as an exhaust gas temperature sensor, it can recognize the closed position of the throttle by the fact that the exhaust gas temperature exceeds a predetermined limit value. Finally, the sensor can also be designed as a simple electrical switch which is actuated by the throttle valve in its closed position.
  • the throttle valve is arranged as close as possible to the intake valves of the combustion cylinders, namely downstream of a crankcase ventilation, so that the air volume between the throttle valve and intake valves is as small as possible and very short reaction times are thus achieved.
  • the throttle valve In the case of diesel engines with turbochargers, the throttle valve must be arranged downstream of the air compressor of the turbocharger.
  • the drawing shows a schematic representation of a diesel engine with a safety device.
  • 10 denotes the cylinder block in which the combustion cylinders are combined.
  • Fuel is preferably supplied to the combustion cylinders by means of a fuel injection pump, which is symbolized by an arrow 11.
  • the one required for the combustion of the fuel Combustion air enters the combustion cylinders via the intake valves, not shown.
  • the air is supplied to the intake valves through an air intake pipe 12.
  • the combustion gases expelled from the combustion cylinders are blown into the environment via an exhaust gas collection pipe.
  • the drive turbine 14 of the turbocharger is arranged in the exhaust gas collection pipe 13, while the air compressor 15 rigidly coupled to the drive turbine 14 is seated in the air intake pipe 12.
  • a throttle valve 16 is pivotally held, which can be converted from a closed position indicated by a broken line to an open position shown in a broken line and vice versa.
  • the throttle valve 16 releases the full air passage cross section of the air intake pipe 12, which in the closed position is reduced to a cross section in which the combustion air passing through the remaining air gap is throttled to such an extent that the internal combustion engine on the one hand is still running reliably at idling speed and on the other hand at Any amount of fuel supplied to the combustion cylinder does not exceed a predetermined speed.
  • the flap drive 17 consists of a drive spring 18 acting in the closing direction of the throttle valve 16 and of a pneumatic motor 19 acting in the opening direction of the throttle valve 16.
  • a motor 19 consists in a known manner, for example of a diaphragm drive with a pressurizable diaphragm or of a working cylinder 20 with a working piston 21 axially guided therein, which are connected to the throttle valve 16.
  • Working cylinder 20 and working piston 21 delimit a working chamber 22 which is connected to a compressed air reservoir 24 via a compressed air line 23.
  • a compressed air control valve preferably a 3/2-way solenoid valve 25, is arranged for venting and venting the work chambers 22.
  • the solenoid valve 25 is controlled by a control device, which is combined to form a control unit 26 together with a monitoring unit which is still detailed.
  • Throttle valve 16 flap drive 17 and control device 0.
  • control unit 26 form a safety device which ensures that the combustion cylinders are supplied with a combustible fuel-air mixture which is not more than that specified by the driver by actuating the accelerator pedal. This prevents the occurrence of a 5th dangerous state for the internal combustion engine, such as exceeding the maximum speed.
  • the safety device works as follows:
  • the throttle valve 16 When the internal combustion engine is operating properly, the throttle valve 16 assumes its ⁇ open position, as shown in the drawing, since the energized solenoid valve 25 connects the working chamber 22 of the pneumatic motor 19 to the compressed air reservoir 24. If a malfunction occurs, for example clamping the control rod of the fuel injection pump, which leads to an undesired and uncontrolled increase in engine speed 5, the malfunction is recognized and a malfunction signal is sent to the control device in control unit 26. Such a fault signal can be determined, for example, from a permanent control deviation between the calculated target injection quantity and the actual injection quantity, as described in DE-OS 33 04 335. When the fault signal occurs, the solenoid valve 25 is switched currentless via the control unit 26.
  • a monitoring unit is integrated in the control unit 26 to check the function of the safety device. This monitoring unit gives a closing signal to the flap drive 17 when the accelerator pedal is idling when the internal combustion engine is warm and at idle speed and the amount of fuel supplied to the combustion cylinders corresponds to the idle fuel injection amount.
  • the closed position of the throttle valve 16 is detected by a sensor 27 and fed to the control unit 26. If there is no sensor signal signaling the closed position of the throttle valve 16 when a closing signal is output, the monitoring unit switches on a warning light 28 which informs the driver of the malfunction of the safety device signals. The activation of the monitoring unit is only operated once after each restart of the internal combustion engine.
  • the signal line 2 is connected to a speed sensor, which delivers a signal proportional to the speed of the internal combustion engine.
  • the signal line 3 is connected to a temperature sensor, which measures the temperature of the cylinder block 10 and outputs it as an electrical signal.
  • the sensor 27 which senses the closed position of the throttle valve 16 is designed in the exemplary embodiment shown in the drawing as a pressure sensor 28 which measures the boost pressure in the air intake pipe 12 downstream of the throttle valve 16. An electrical signal proportional to the pressure is fed to the control device 26 and compared here with a preset value. If the value falls below the preset value, the safety device is recognized as functional. In the other case, the warning light 28 is switched on.
  • the sensor 27 can also be designed as an air flow meter, which measures the amount of air that passes through the air flow cross section released by the throttle valve 16.
  • a lambda probe arranged in the exhaust gas collection tube 13 or an exhaust gas temperature probe can be used; If the A value falls below or exceeds the exhaust gas temperature, this is an indication of the closed position of the throttle valve 16.
  • the sensor 27 can be designed as an electrical switch that is actuated by the throttle valve 16 in its closed position and with Close supplies a signal to the control unit 26.
  • the motor component of the flap drive 17 can be designed not only pneumatically but also hydraulically or electrically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Dieselbrennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Dieselbrennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Wird bei einer solchen Dieselbrennkraftmaschine für Fahrzeuge aufgrund von Störungen den Verbrennungszylindern mehr brennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt als von dem Fahrer per Fahrpedalbetätigung vorgegeben ist, so kann ein gefährlicher Betriebszustand entstehen. Dabei kann es durch überschreiten der zulässigen Höchstdrehzahl zu Schäden an der Brennkraftmaschine oder durch nicht mögliches "Gaswegnehmen" ("automatisches Gasgeben") zu Unfällen kommen.
Für Dieselmotoren mit Kraftstoffeinspritzpumpen ist es bereits bekannt, in solchen Fällen mittels einer Notstoppeinrichtung die Kraftzufuhr zu der
Kraftstoffeinspritzpumpe abzustellen, so daß der Motor nach Leersaugen des Pumpeninnenraums der Kraftstoffeinspritzpumpe ausgeht (DE-OS 30 04 335). Bei Kraftstoffeinspritzpumpen mit großem Pumpeninnenraum ist dabei die Reaktionszeit, d.h. die Zeit vom Auftreten der Störung bis zum Stillstand des Motors, relativ lang. Durch zusätzliche Maßnahmen kann die Entleerung des Pumpeninnenraums beschleunigt und damit die Reaktionszeit der Notstoppeinrichtung verkürzt werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Dieselbrennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß bei zu hoher ungewollter Kraftstoffzuführung die Brennkraftmaschine nicht abgeschaltet sondern nur in der Drehzahl begrenzt wird. Die hierzu erforderliche
Sicherheitseinrichtung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und läßt sich mit einfachen Mitteln realisieren. Zudem läßt sich ihre Funktion während des Motorbetriebs, und zwar im Leerlauf, laufend oder von Zeit zu Zeit überprüfen, so daß ein höherer Sicherheitsgrad gegeben ist. Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung zeichnet sich durch eine extrem kurze Reaktionszeit aus.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Dieselbrennkraftmaschine möglich.
Bei einem gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgenden Aufbau des Klappenantriebs aus einer in Schließrichtung der Drosselklappe wirkenden Antriebsfeder und einem in Öffnungsrichtung der Drosselklappe wirkenden elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Motor, wird ohne Hilfsenergie immer ein sicherer Betriebszustand der Brennkraftmaschine erreicht. Ein Defekt in der Sicherheitseinrichtung läßt automatisch den sicheren Betriebszustand der Brennkraftmaschine eintreten.
Durch die gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehene Uberwachungseinheit, die im Falle ihres
Einschaltens ein Schließsignal für den Klappenantrieb, d.h. bei der Ausbildung des Klappenantriebs wie vorstehend angegeben, ein Abschaltsignal für den Motor, dann ausgibt, wenn bei betriebswarmer Brennkraftmaschine absolute Leerlaufbedingungen, wie Leerlaufdrehzahl der
Brennkraftmaschine, LeerlaufStellung des Fahrpedals, den Verbrennungszylindern zugeführte
Leerlauf-Kraftstoffeinspritzmenge, herrschen, kann ohne Beeinträchtigung des Fahrbetriebs und unbemerkt von dem Fahrer die Funktion der Sicherheitseinrichtung überprüft werden. Falls bei Leerlaufbedingungen und Ausgabe des Schließsignals für den Drosselklappenantrieb die Drosselklappe nicht ihre vorgegeben Schließstellung einnimmt, wird eine Warnlampe eingeschaltet, die dem Fahrer den Ausfall der Sicherheitseinrichtung signalisiert und ihn zum Aufsuchen einer Werkstatt veranlaßt. Dabei ist es ausreichend, wenn die Funktionsüberprüfung der Sicherheitseinrichtung durch die Überwachungseinheit einmal nach jedem Neustart der Brennkraftmaschine bei betriebswarmer Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Möglich ist auch die laufende Überprüfung in jeder Leerlaufphase der Brennkraftmaschine.
Der für die Überwachungseinrichtung erforderliche Sensor zur Erkennung der Schließstellung der Drosselklappe kann in verschiedener Weise ausgebildet werden. Als Druckfühler wird er die Schließstellung der Drosselklappe dann erkennen, wenn der Druck stromabwärts der Drosselklappe auf einen Vorgabewert absinkt. Als Luftmengenmesser wird er die Schließstellung der Drosselklappe dann signalisieren, wenn die stromabwärts der Drosselklappe gemessene Luftmenge pro Zeiteinheit unter einen Grenzwert absinkt. Als Lambda-Sonde im Abgasstrom kann er die Schließstellung der Drossel dann erkennen, wenn der λ -Wert unter einen Grenzwert absinkt. In der Ausbildung des Sensors als Abgastemperatur-Fühler kann dieser die SchließStellung der Drossel daran erkennen, daß die Abgastemperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Schließlich kann der Sensor auch als einfacher elektrischer Schalter ausgebildet sein, der von der Drosselklappe in ihrer Schließstellung betätigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Drosselklappe möglichst dicht an den Einlaßventilen der Verbrennungszylinder, und zwar stromabwärts einer Kurbelgehäuseentlüftung, angeordnet, damit das Luftvolumen zwischen Drosselklappe und Einlaßventilen möglichst klein ist und damit sehr kurze Reaktionszeiten erreicht werden.
Bei Dieselmotoren mit Turboladern ist die Drosselklappe stromabwärts des Luftkompressors des Turboladers anzuordnen.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung eine schematische Darstellung einer Dieselbrennkraftmaschine mit einer Sicherheitseinrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Dieselbrennkraftmaschine ist mit 10 der Zylinderblock bezeichnet, in welchem die Verbrennungszylinder zusammengefaßt sind. Den Verbrennungszylindern wird vorzugsweise mittels einer Kraftstoffeinspritzpumpe Kraftstoff zugeführt, was durch einen Pfeil 11 symbolisiert ist. Die für die Verbrennung des Kraftstoffes erforderliche Verbrennungsluft gelangt über die nicht dargestellten Einlaßventile in die Verbrennungszylinder. Den Einlaßventilen wird die Luft durch ein Luftansaugrohr 12 zugeführt. Die von den Verbrennungszylindern ausgestoßenen Abbrandgase werden über ein Abgassammeirohr in die Umgebung ausgeblasen. Bei Dieselbrennkraftmaschinen mit Turboladern ist die Antriebsturbine 14 des Turboladers im Abgassammeirohr 13 angeordnet, während der mit der Antriebsturbine 14 starr gekoppelte Luftkompressor 15 im Luftansaugrohr 12 sitzt.
Im Luftansaugrohr 12 ist stromabwärts des Luftkompressors 15, den Einlaßventilen der Verbrennungszylinder unmittelbar vorgeordnet, eine Drosselklappe 16 schwenkbeweglich gehalten, die von einem Klappenantrieb 17 aus einer strichliniert angedeuteten Schließstellung in eine ausgezogen dargestellte Öffnungsstellung und umgekehrt überführbar ist. In der Öffnungsstellung gibt die Drosselklappe 16 den vollen Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftansaugrohrs 12 frei, der in der Schließstellung auf einen Querschnitt reduziert ist, bei welchem die durch den verbleibenden Luftspalt hindurchtretende Verbrennungsluft soweit gedrosselt ist, daß die Brennkraftmaschine einerseits bei Leerlaufdrehzahl noch sicher läuft und andererseits bei Zufuhr einer beliebigen Kraftstoffmenge in die Verbrennungszylinder eine vorgebene Drehzahl nicht überschreitet.
Der Klappenantrieb 17 besteht aus einer in Schließrichtung der Drosselklappe 16 wirkenden Antriebsfeder 18 und aus einem in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 16 wirkenden pneumatischen Motor 19. Ein solcher Motor 19 besteht in bekannter Weise z.B. aus einem Membranantrieb mit einer druckbeaufschlagbaren Membran oder aus einem Arbeits¬ zylinder 20 mit einem darin axial geführten Arbeitskolben 21, die mit der Drosselklappe 16 verbunden sind. Arbeitszylinder 20 und Arbeitskolben 21 begrenzen eine Arbeitskammer 22, die über eine Druckluftleitung 23 an einem Druckluftspeicher 24 angeschlossen ist. In der Druckluftleitung 23 ist ein Druckluft-Steuerventil, vorzugsweise ein 3/2-Wege-Magnetventil 25, zum Be- und Entlüften der Arbeite ämmer 22 angeordnet. Das Magnetventil 25 wird von einer Steuervorrichtung angesteuert, die zusammen mit einer noch im einzelnen ausgeführten Überwachungseinheit zu einem Steuergerät 26 zusammengefaßt ist.
Drosselklappe 16, Klappenantrieb 17 und Steuervorrichtung 0 .des Steuergeräts 26 bilden eine Sicherheitseinrichtung, die dafür sorgt, daß den Verbrennungszylindern aufgrund von Störungen nicht mehr brennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, als von dem Fahrer per Fahrpedalbetätigung vorgegeben ist. Dadurch wird das Auftreten eines 5 .gefährlichen Zustandes für die Brennkraftmaschine, wie überschreiten der Höchstdrehzahl, vermieden. Im einzelnen arbeitet die Sicherheitseinrichtung wie folgt:
Bei ordnungsgemäßem Betrieb der Brennkraftmaschine nimmt die Drosselklappe 16 ihre in der Zeichnung dargestellte θ Öffnungsstellung ein, da das bestromte Magnetventil 25 die Arbeitskammer 22 des pneumatischen Motors 19 mit dem Druckluftspeicher 24 verbindet. Tritt eine Störung auf, z.B. Klemmen der Regelstange der Kraftstoffeinspritzpumpe, die zu einer ungewollten und unkontrollierten Erhöhung der Drehzahl 5 der Brennkraftmaschine führt, so wirddie Störung erkannt und ein Störungssignal der Steuervorrichtung im Steuergerät 26 zugeführt. Ein solche Störungssignal kann beispielsweise aus einer bleibenden Regelabweichung zwischen der errechneten Soll-Einspritzmenge und der Ist-Einspritzmenge ermittelt 30 werden, wie dies in der DE-OS 33 04 335 beschrieben ist. Mit Auftreten des Störungssignals wird über das Steuergerät 26 das Magnetventil 25 stromlos gßεchaltet. Dieses schaltet in sei Arbeitsstellung um, in welcher die Arbeitskammer 22 des pneumatischen Motors 19 entlüftet wird. Die gespannte Schließfeder 18 des Klappenantriebs 17 bewegt den Arbeitskolben 21 in der Zeichnung nach unten, wodurch die Drosselklappe 16 in ihre in der Zeichnung strichliniert dargestellte Schließstellung überführt wird. In dieser Schließstellung ist die über die Einlaßventile in die Verbrennungszylinder gelangende Verbrennungsluft soweit gedrosselt, daß bei Zufuhr einer beliebigen Kraftstoffmenge in die Verbrennungszylinder eine vorgegebene Drehzahl nicht überschritten wird. Zugleich wird aber noch soviel Verbrennungsluft zugeführt, daß die Brennkraftmaschine in ihrer Leerlauf rehzahl noch sicher und rund läuft. Sobald die Störung beseitigt ist und das Störungssignal wegfällt, kehrt das Magnetventil 25 nach der Bestromung der
Erregerwicklung in seine Grundstellung zurück und verbindet die Arbeitskammer 22 mit dem Druckluftspeicher 24. Die in die Arbeitskammer 22 einströmende Druckluft verschiebt den Arbeitskolben 21 unter Spannen der Schließfeder 18 in der Zeichnung nach oben, und der Arbeitskolben 21 schwenkt die Drosselklappe 16 in ihre Öffnungsstellung.
Zur Funktionskontrolle der Sicherheitseinrichtung ist in dem Steuergerät 26 eine Überwachungseinheit integriert. Diese Überwachungseinheit gibt ein Schließsignal an den Klappenantrieb 17, wenn bei betriebswarmer, mit Leerlaufdrehzahl laufender Brennkraftmaschine das Fahrpedal in Leerlauf steht und die den Verbrennungszylindern zugeführte Kraftstoffmenge der Leerlauf-Kraftstoffeinspritzmenge entspricht. Die
Schließstellung der Drosselklappe 16 wird von einem Sensor 27 erfaßt und dem Steuergerät 26 zugeführt. Tritt bei Ausgabe eines Schließsignals kein die Schließstellung der Drosselklappe 16 meldendes Sensorsignal auf, so schaltet die Überwachungseinheit eine Warnleuchte 28 ein, die dem Fahrer die Funktionsstörung der Sicherheitseinrichtung signalisiert. Die Aktivierung der Überwachungseinheit wird nach jedem Neustart der Brennkraftmaschine nur einmal betrieben.
Zur Durchführung dieser Überwachungsfunktion sind an dem Steuergerät 26 drei Signalleitungen 1,2 und 3 angeschlossen, über die Signalleitung 1 wird dem Steuergerät 26 die Stellung des Fahrpedals angezeigt. Die Signalleitung 2 ist mit einem Drehzahlgeber verbunden, der ein der Drehzahl der Brennkraftmaschine proportionales Signal liefert. Die Signalleitung 3 ist mit einem Temperaturfühler verbunden, der die Temperatur des Zylinderblocks 10 mißt und als elektrisches Signal ausgibt. Der die Schließstellung der Drosselklappe 16 sensierende Sensor 27 ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckfühler 28 ausgebildet, der den Ladedruck im Luftansaugrohr 12 stromabwärts der Drosselklappe 16 mißt. Ein dem Druck proportionales -elektrisches Signal wird dem Steuergerät 26 zugeführt und hier mit einem Vorgabewert verglichen. Wird der Vorgabewert unterschritten, so wird die Sicherheitseinrichtung als funktionsfähig erkannt. Im anderen Fall wird die Warnleuchte 28 eingeschaltet.
Der Sensor 27 kann auch als Luftmengenmesser ausgebildet werden, der die Luftmenge mißt, die durch den von der Drosselklappe 16 freigegebenen Luftströmungsquerschnitt hindurchtritt. Als weitere Möglichkeit kann als Sensor eine im Abgassammeirohr 13 angeordnete Lambda-Sonde oder eine Abgastemperatur-Sonde verwendet werden; unterschreitet der A-Wert bzw. überschreitet die Abgastemperatur einen Grenzwert, ist dies ein Hinweis auf die Schließstellung der Drosselklappe 16. In der einfachsten Ausführungsform kann der Sensor 27 als elektrischer Schalter ausgebildet werden, der von der Drosselklappe 16 in ihrer Schließstellung betätigt wird und mit Schließen ein Signal an das Steuergerät 26 liefert. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die Motorkomponente des Klappenantriebs 17 nicht nur pneumatisch sondern auch hydraulisch oder elektrisch ausgebildet werden.

Claims

Ansprüche
1. Dieselbrennkraftmaschine mit einem Luftansaugrohr zum Zuführen von Verbrennungsluft in die Verbrennungszylinder und mit einer im Luftansaugrohr schwenkbar angeordneten, den Luftströmungsquerschnitt des Luftansaugrohrs bestimmenden Drosselklappe, gekennzeichnet durch einen an der Drosselklappe (16) zu deren Schwenkung angreifenden Klappenantrieb (17) und eine diesen steuernde Steuervorrichtung (26), die im ungestörten Betrieb der Brennkraftmaschine ein den vollen Luftströmungsquerschnitt freigebendes öffnen der Drosselklappe (16) und bei gestörtem Betrieb ein Schließen der Drosselklappe (16) auf einen reduzierten Luftströmungsquerschnitt auslöst, bei welchem die angesaugte Verbrennungsluft soweit gedrosselt ist, daß die Brennkraftmaschine einerseits bei Leerlaufdrehzahl noch sicher läuft und andererseits bei Zufuhr einer beliebigen Kraftstoffmenge in die Verbrennungszylinder (10) eine vorgegebene Drehzahl nicht überschreitet.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenantrieb (17) eine in Schließrichtung der Drosselklappe (16) wirkende Antriebsfeder (18) und einen in Öffnungsrichtung der Drosselklappe (16) wirkenden Motor (19), z.B. elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art, aufweist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Leerlaufbetrieb wirksame Überwachungseinheit (26) zur Funktionskontrolle von Drosselklappe (16) und Klappenantrieb (17).
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit (26) nach jedem Start nur einmal wirksam geschaltet wird.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit (26) ein Schließsignal an den Klappenantrieb (17) ausgibt, wenn bei betriebswarmer, mit Leerlaufdrehzahl laufender Brennkraftmaschine das Fahrpedal in LeerlaufStellung steht und die den Verbrennungszylindern (10) zugeführte Kraftstoffmenge der Leerlauf-Kraftstoffmenge entspricht, und daß ein zumindest die Schließstellung der Drosselklappe (16) sensierender Sensor (27) vorgesehen ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Ausgangssignal des Sensors (27) der Überwachungseinheit (26) zugeführt ist, die ein Warn¬ signal ausgibt, wenn das Ausgangssignal nicht repräsen- tativ für die Schließstellung der Drosselklappe (16) ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit und die Steuervorrichtung zu einem Steuergerät (26) vereinigt sind.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) als Druckfühler (28) ausgebildet ist, der den Druck im Luft¬ ansaugrohr (12) stromabwärts der Drosseklappe (16) mißt.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) als.
Luftmengenmesser ausgebildet ist, der die durch den von der Drosselklappe (16) freigegebenen Luftströmungsquerschnitt hindurchtretende Luftmenge mißt.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) als im Auspuff (13) der Brennkraftmaschine angeordnete Lambda-Sonde ausgebildet ist.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) als Abgas¬ temperatur-Fühler ausgebildet ist.
12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) als elektrischer Schalter ausgebildet ist, der von der Drosselklappe (16) in ihrer Schließstellung betätigt wird.
13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (16) im Luftansaugrohr (12) derart angeordnet ist, daß das Rohrvolumen stromabwärts bis zu den Einlaßventilen der Verbrennungszylinder (10) möglichst klein ist.
14. Brennkraftmaschine bei einem der Ansprüche 1 - 13, mit einem einen Luftkompressor und eine Antriebsturbine aufweisenden Turbolader, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (16) stromabwärts des Luftkorapressors (15) angeordnet ist.
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DEP3740803.8 1987-12-02
DE19873740803 DE3740803A1 (de) 1987-12-02 1987-12-02 Dieselbrennkraftmaschine, insbesondere fuer fahrzeuge

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EP (1) EP0350500B1 (de)
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