DE1804790A1 - Regulation of the idle speed of internal combustion engines - Google Patents
Regulation of the idle speed of internal combustion enginesInfo
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Description
Anlage zur Patent Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen (Zusatz zum Patent . (Patentanmeldung P 16 01 392.6) Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Brennkraftmaschinen, deren Ansaugluftmenge entweder durch Verstellen eines Drosselklappenanschlages oder eines parallel zur Drosselklappe liegenden Bypass-Ventiles geregelt wird nach Patent .(Patentanmeldung i' 16 01 592.6), Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen zur Betätigung der Drosselklappe oder des Bypass-Ventiles ein temperaturabhängiger Weggeber verwendet wird, welcher beispielsweise durch das Kühlwasser, das Motoröl, die Auspuffgase oder die Kühlabluft gesteuert wird.Plant for the patent regulation of the idling speed of internal combustion engines (Addition to the patent. (Patent application P 16 01 392.6) The invention relates to a control device for controlling the idling speed of internal combustion engines, their intake air volume either by adjusting a throttle valve stop or a bypass valve lying parallel to the throttle valve is regulated according to the patent . (Patent application i '16 01 592.6), There are devices known in which to Actuation of the throttle valve or the bypass valve a temperature-dependent displacement sensor is used, which for example by the cooling water, the engine oil, the exhaust gases or the cooling exhaust air is controlled.
Diese Systeme weisen den Nachteil auf, daß die geforderte Leerlaufdrehzahl nicht in jedem Betriebszustand des Motors eingehalten werden kann, da die jeweils zur Steuerung herangezogene Größe, beispielsweise die Kühlwasser - oder Öltemperatur, den Betriebszustand des Motors nicht hinreichend kennzeichnet.These systems have the disadvantage that the required idle speed cannot be complied with in every operating state of the engine, since each variable used for control, for example the cooling water or oil temperature, does not adequately identify the operating condition of the engine.
Weiterhin kann es vorkommen, daß bei Pahrzeugen mit automatischem Getriebe beim Einlegen des Getriebeautomaten oder beispielsweise einer Klimaanlage durch die zusätzliche Belastung ein starker Drehzahlabfall auftritt, der unter Umstanden so groß ist, daß die Brennkraftmaschine stehen bleibt. Diese Erscheinung tritt besonders stark dann auf, wenn die Brennkraftmaschine heigefahren ist und das Leerlaufdrehmoment durch schlechte Luftfüllung abfällt. Eine grundsätzliche Anhebung der Beerlaufdrehzahl w;;rde aber zur Polge haben, daß bei nicht eingelegtem Getriebeautomaten die Leerlaufdrehzahl sehr hoch wäre.Furthermore, it can happen that with cars with automatic Transmission when inserting the automatic transmission or, for example, an air conditioning system Due to the additional load, there is a sharp drop in speed, which under certain circumstances is so large that the internal combustion engine stops. This phenomenon occurs especially strong when the engine has started and the idling torque drops due to poor air filling. A fundamental increase in the beer running speed w ;; rde but have to say that when the automatic gearbox is not engaged, the idle speed would be very high.
Zur Vermeidung dieser Nachteile und zur Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl wird gemäß der Erfindung der Drosselquerschnitt im Saugrohr der Bren,kraftmaschine von einem bestimmten Saugrohrdruck ab mit wachsenden Druckwerten durch die Regeleinrichtung vergrößert.To avoid these disadvantages and to stabilize the idle speed according to the invention, the throttle cross-section in the intake manifold of the Bren, engine from a certain intake manifold pressure with increasing pressure values through the control device enlarged.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen: Fig,1die Abhängigkeit des Saugrohrdruckes PS (Absolutdruck) von der Drehzahl n einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, Fig. 2 die Abhängigkeit des Drosselquerschnitts q vom Saugrohr druck ps Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau einer zusätzlichen Luftzuführungsdüse zum Saugrohr teilweise geschnitten Fig. 4 die Abhängigkeit des Drosselquerschnitts q vom Saugrohrdruck p5 mit der Betriebstemperatur T als Parameter, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung, Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung; In Fig. 1 ist der Saugrohrdruck p6 als Absolutdruck über der Drehzahl n aufgetragen, und zwar für verschiedene Drosselquerschnitte q1-q3, die verschiedenen Betriebstemperatnren zugeordnet sind.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. They show: FIG. 1 the dependence of the intake manifold pressure PS (absolute pressure) on the speed In an internal combustion engine, not shown, FIG. 2 shows the dependency of the throttle cross section q from suction pipe pressure ps Fig. 3 shows the basic structure of an additional air supply nozzle partially cut to the intake manifold Fig. 4 shows the dependency of the throttle cross-section q from the intake manifold pressure p5 with the operating temperature T as a parameter, FIG. 5 shows an exemplary embodiment the control device, FIG. 6 a further exemplary embodiment of the control device; In Fig. 1 shows the intake manifold pressure p6 as an absolute pressure over the speed n, for different throttle cross-sections q1-q3, the different operating temperatures assigned.
Für die Regelung der Drehzahl wird diese Abhängigkeit des Saugrohr druckes p5 von der Drehzahl n der Brennkraftmaschine ausgenutzt, und zwar in der Weise, daß gemäß Pig. 2 der Drosselquerschnitt q von einem bestimmten Saugrohrdruck ab mit wachsenden Druckwerten vergrößert wird.This dependence of the intake manifold is used to regulate the speed pressure p5 used by the speed n of the internal combustion engine, namely in the Way that according to Pig. 2 the throttle cross section q of a certain intake manifold pressure is increased with increasing pressure values.
Das kann mit einer in Fig. 3 dargesteilten Einrichtung erfolgen.This can be done with a device shown in FIG. 3.
Fig. 3 zeigt eine Luftzuführungsdose zum Saugrohr im Schnitt, bei der der Querschnitt einer Luftzuführungsöffnung regulierbar ist.Fig. 3 shows an air supply box to the suction pipe in section, at which the cross section of an air supply opening can be regulated.
In einem mit einer Bohrung 14 versehenen Gehäuse 15 ist ein Kolben 16 verschiebbar angeordnet. Der Verschiebeweg des Kolbens 16 ist durch zwei die Bohrung 14 abschließende Platten 17 und 18 begrenzt, in denen jeweils Reduzierbohrungen 19 und 20 angeordnet sind. Der Kolben 16 ist topfförmig ausgebildet, wobei i Innenraum des Kolbens eine Feder 28 angeordnet ist, die sich an der Platte 18 abstUtzt. Weiterhin weist der Kolben 16 einen Ringspalt 21 auf, der durch eine Steuerkante 22 begrenzt ist. Das Gehause 15 Enthält einer Ruerbohrung 23 und Luftzuführungskanäle 24,25 und 26, die von der Bohrung 14 zu einem Anschlußstück 2i führen, das zur Verbindung der Regeleinrichtung mit dem weiter nicht dargestellten Saugrohr der Brennkraftmaschine dient.In a housing 15 provided with a bore 14 is a piston 16 slidably arranged. The displacement of the piston 16 is through two the Bore 14 terminating plates 17 and 18 limited, in each of which there are reducing bores 19 and 20 are arranged. The piston 16 is cup-shaped, with i interior of the piston, a spring 28 is arranged, which is supported on the plate 18. Farther the piston 16 has an annular gap 21 which is delimited by a control edge 22 is. The housing 15 contains a Ruerbbohrung 23 and air supply channels 24,25 and 26, which lead from the bore 14 to a connection piece 2i, which is used for connection the control device with the intake manifold, not shown, of the internal combustion engine serves.
Die Wirkungsweise der beschrietenen Anordnung, die in das Saugrohr einer Brennkraftmaschine eingeschraubt ist, ist folgende: ueber die Reduzierbohrung 19 wirkt der Außenluftdruck und leber die neduzierbohrung 20 der Saugrohrdruck auf den Kolben 16 ein.The mode of operation of the described arrangement, which is in the suction pipe an internal combustion engine is screwed in, is as follows: via the reducing bore 19 the outside air pressure acts and the reducing bore 20 acts on the intake manifold pressure the piston 16.
Je nach der Höhe der beiden Drücke nimmt der Kolben 16 in der Bohrung 14 verschiedene Stellungen ein. Wird der Saugrohrdruck gegenüber dem Außenluftdruck sehr klein, so verschiebt ich der Kolben 16 in der Bohrung 14 entgegen. der kraft der Feder 28 nach unten und verschließt dabei mit seiner Steuerkante 22 die Querbohrung 23 immer mehr, so daß die Luftzufuhr zum Saugrohr über den Ringspalt 21 und die Luftzuführungskanäle 24,25.und 26 immer weiter gedrosselt wird. Bei Erhöhung des Saugrohrdruckes gegenüber dem Außendruck wird die Querbohrung wieder freigegeben.Depending on the level of the two pressures, the piston 16 takes in the bore 14 different positions. Is the intake manifold pressure compared to the outside air pressure very small, so I move the piston 16 in the bore 14 in the opposite direction. the power the spring 28 after below and closes with its control edge 22 the transverse bore 23 more and more, so that the air supply to the suction pipe via the annular gap 21 and the air supply channels 24, 25 and 26 are throttled more and more. When increasing of the intake manifold pressure compared to the external pressure, the transverse bore is released again.
Da der Saugrohrdruck und der Außenluftdruck nur über die Reduzierbohrungen 19 und 20 auf den Kolben einwirken können und das Volumen im Inneren der Regeleinrichtung durch die topfförmige Ausbildung des Kolbens 16 groß gehalten ist, wirken sich kurze Druckschwankungen insbesondere durch Änderungen der durchfließenden Luftmenge in dem Luftzuführungskanal 26 nicht auf die Stellung des Kolbens 16 aus. Ein weiterer Vorteil ist durch diese Regeleinrichtung dann gegeben, wenn die Brennkraftmaschine in groben Höhen betrieben werden soll. Durch die geringere Luftdichte in großer Höhe erfolgt eine Füllungsverschlechterung und damit eine Drehzahlabnahme, der durch Verändern der Luftzufuhr über die Querbohrung 27 entgegengewirkt wird.Since the intake manifold pressure and the outside air pressure only via the reducing bores 19 and 20 can act on the piston and the volume inside the control device is kept large by the cup-shaped design of the piston 16, have short Pressure fluctuations in particular due to changes in the amount of air flowing through in the air supply duct 26 does not depend on the position of the piston 16. Another The advantage of this control device is given when the internal combustion engine is to be operated at great heights. Due to the lower air density in large Height there is a deterioration in the filling and thus a decrease in speed, which is caused by Changing the air supply via the transverse bore 27 is counteracted.
Unter Umständen kann es auch erforderlich sein, die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine fur die Regelung mit heranziehen.Under certain circumstances it may also be necessary to check the operating temperature use the internal combustion engine for the control.
Bei einer niedrigen Betriebstemperatur ist die innere Reibung in der brennkraftmaschine hoher, wodurch die Leerlaufdrehzahl unter den gewünschten Wert abfällt. Dies hat nach Fig. 1 eine Erhöhung des Saugrohrdruckes zur Folge. Nach Fig. 2 wird dadurch der Drosselquerschnitt q vergrößert, wodurch der Drehzahlabsenkung entgegengewirkt wird. s handelt sich bei dieser Regelung um eine reine Proportionalregelung, deren Merkmal eine bleibende kegelabweichung ist, so daß der Sollwert der Leerlaufdrehzahl bei kalter nrennkraftmaschine nicht erreicht wird. Es ist jedoch notwendig, daß die Leerlaufdrehzahl umsomehr erhöht wird, je niedriger die jeweilige Betriebstemperatur ist.At a low operating temperature, the internal friction is in the Internal combustion engine higher, which means that the idle speed is below the desired value falls off. According to FIG. 1, this results in an increase in the intake manifold pressure. To Fig. 2, the throttle cross section q is enlarged, whereby the speed reduction is counteracted. s this regulation is a purely proportional regulation, whose feature is a permanent cone deviation, so that the nominal value of the idle speed is not achieved when the engine is cold. It is necessary, however, that the lower the operating temperature, the more the idling speed is increased is.
In Fig. 4 ist gezeigt, wie mit der Temperatur T1,T2,23 der Brennkraftmaschine als Parameter die Kennlinie nach Fig. 2 mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung verschoben wird, so daß die Leerlaufdrehzahl mit sinkender Betriebstemperatur erhöht.In Fig. 4 it is shown how with the temperature T1, T2,23 of the internal combustion engine as a parameter the characteristic curve according to FIG. 2 with the control device according to the invention is shifted so that the idle speed increases with decreasing operating temperature.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Regeleinrichtung schematisch dargestellt. An das Ansaugrohr 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine ist vor der Drosselklappe 2 eine Rohrleitung 3 und nach der Drosselklappe 2 eine Rohrleitung 4 an einen Behälter 5 angeschlossen. Das in den behälter 5 hineinragende Rohr 3 ist an seinem einen nde 3' als Dichtsatz ausgebildet. In den behälter 5 ist ein temperaturgesteuerter Weggeber 6 eingebaut, der über ein Befestigungsstück 7 mit der evakuierten Membrandose 8 verbunden ist. An der Membrandose 8 ist der vorzugsweise konische Steuerkörper 9 befestigt, welcher das Rohr 3 an seinem Ende 3' mehr oder weniger verschließt. Der temperaturgesteuerte Weggeber kann in bekannter Weise, z.B. als flüssigkeitsgefülltes Ausdehnungsgefäß ausgeführt sein. Die beschriebene Regeleinrichtung kann auf verschiedene Art betrieben werden: Bei einer Möglichkeit ist vorgesehen, daß die Drosselklappe 2 im Leerlauf nicht vollständig geschlossen ist, so daß der betriebswarme Motor die für die gewünschte Leerlaufdrehzahl erforderliche Luftmenge an der Drosselklappe 2 vorbei ansaugt. In diesem Fall ist das Regel system so eingestellt, daß bei betriebswarmen Motor und bei dem bei Leerlaufdrehzahl sich einstellenden Saugrohrdruck der Steuerkörper 9 voll auf dem Dichtsitz am Rohrende 3' aufsitzt. Diese Einstellung des Regelsystems bringt es mit sich, da1 die Regelung nur bei nicht betriebswarmen Zustand der Brennkraftmaschine wirksam werden kann.In Fig. 5 is an embodiment of such a control device shown schematically. To the intake pipe 1 of an internal combustion engine, not shown is before the throttle valve 2 is a pipe 3 and after the throttle valve 2 is a Pipeline 4 connected to a container 5. The protruding into the container 5 Tube 3 is designed as a sealing set at its one end 3 '. In the container 5 is a temperature-controlled displacement transducer 6 installed, which via a fastening piece 7 is connected to the evacuated membrane can 8. On the diaphragm box 8, this is preferred conical control body 9 attached, which the tube 3 at its end 3 'more or less closes. The temperature-controlled displacement encoder can in a known manner, E.g. as a liquid-filled expansion vessel. The described Control equipment can be operated in different ways: With one possibility it is provided that the throttle valve 2 is not completely closed when idling is, so that the warm engine is the required for the desired idle speed Air volume sucks in past the throttle valve 2. In this case the rule is system adjusted so that when the engine is at operating temperature and when the engine is idling adjusting intake manifold pressure of the control body 9 fully on the sealing seat at the end of the pipe 3 'sits up. This setting of the control system means that the control can only be effective when the internal combustion engine is not at operating temperature.
Die in Pig. 5 dargestellte Regeleinrichtung laßt sich auch in der eise betreiben, daß die Drosselklappe 2 bei Leerlaufdrehzal vollstandig geschlossen ist. Die benötigte Ansaugluftmenge, die durch die Einstellung des Steuerkörpers 9 dosiert ist, kann dann nur über den Behälter 5 zu den nichtdargestellten Verbrennungsräumen der Brerinkraftmaschine, gelangen. Dadurch wird die Leerlaufdrehzahl der warmen Brennkraftmaschine zusätzlich stabilisiert.The one in Pig. 5 shown control device can also be in the Operate otherwise that the throttle valve 2 is completely closed at idle speed is. The amount of intake air required, which is determined by the setting of the control body 9 is dosed, can then only via the container 5 to the combustion chambers (not shown) the Brerin engine. This makes the idle speed the warm Internal combustion engine additionally stabilized.
In beiden Fällen arbeitet die Regeleinrichtung prinzipiell wie folgt: Die evakuierte Membrandose 8 ist dem Saugrohrdruck ausgesetzt, da der Behälter 5 über das Rohr 4 mit dem zwischen der Drosselklappe 2 und der Brennkraftmaschine liegenden Teil des Ansaugrohres 1 verbunden ist. Steigt die Drehzahl an, beispielsweise durch Verringerung der Reibungsleistung, so nimmt gemäß Fig. 1 der Saugrohrdruck ab. Dadurch dehnt sich die evakuierte membrandose 8 aus, der oteuerkörper 9 nähert sich dem Dichtsitz 3' wodurch der freie Querschnitt reduziert wird. Diese Verringerung des Quersclinittes und damit der Ansaugluftmenge wirkt der Drehzahl erhöhung entgegen. Diesem Regelvorgang ist mit steigender Temperatur eine Verschiebung der gesamten Membrandose 8 in Richtung des Dichtsitzes 3' überlagert, welche durch das temperaturgesteuerte Ausdehnungsgefäß 6 bewirkt wird. Gemaß Fig. 3 ergibt sich dadurch mit steigender Temperatur eine Verschiebung der Regelkennlinie in Richtung höherer Saugrohrdrücke.In both cases, the control device works as follows: The evacuated membrane can 8 is exposed to the suction pipe pressure, since the container 5 via the pipe 4 with the one between the throttle valve 2 and the internal combustion engine lying part of the intake pipe 1 is connected. If the speed increases, for example by reducing the frictional power, the intake manifold pressure increases according to FIG. 1 away. As a result, the evacuated membrane box 8 expands, the oteuerkkörpers 9 approaches the sealing seat 3 'whereby the free cross section is reduced. This reduction of the cross-line and thus the amount of intake air counteracts the increase in speed. As the temperature rises, this regulating process is a shift in the entire process Diaphragm box 8 in the direction of the sealing seat 3 'superimposed, which by the temperature-controlled Expansion vessel 6 is effected. According to Fig. 3 this results with increasing Temperature a shift in the control characteristic in the direction of higher intake manifold pressures.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in der eben beschriebenen Weise arbeitet, dargestellt. Soweit mit Fig. 5 übereinstimmende Teile verwendet sind, tragen sie gleiche Bezugszeichen. Ein temperaturgestellertes Ausdehnungssystem ist hierbei mit einer membrandose dadurch kombiniert, daß eine Metallmembran 10 mit dem Boden 11 des Behälters 12 dicht verlötet und der Zwischenraum 13 zwischen der Metallmembran 10 und dem Behälter boden 12 ist mit einem Gas gefüllt, welches die gewünschte tenperaturabhängige Ausdehnung bewirkt. Die Motortemperatur wird de Behälterboden 12 beispielsweise über das Kühlwasser oder das Motoröl zugeführt.In Fig. 6 is a further embodiment, that in that just described Way works, shown. To the extent that parts that correspond to FIG. 5 are used they have the same reference numbers. A temperature controlled expansion system is here combined with a membrane can in that a metal membrane 10 soldered to the bottom 11 of the container 12 and the space 13 between the metal membrane 10 and the container bottom 12 is filled with a gas, which causes the desired temperature-dependent expansion. The engine temperature will de container bottom 12 supplied for example via the cooling water or the engine oil.
In weiterer Ausgestaltung der 3rfin ung ist es zur flræielung einer möglichst großen RegElsteilheit möXrlich, mehrere membran dosen hintereinander anzuordnen, uni so die Längenänderungen, die eine Verschiebung des Steuerkörpers 9 bewirken, zu vergrößern.In a further refinement of the 3rfinung, it is used to fill a The greatest possible control gradient possible to arrange several membrane boxes one behind the other, uni so the changes in length that cause a displacement of the control body 9, to enlarge.
Außerdem testeht die Möglichkeit anstelle der Membrandose eine m t Differenzdruck arbeitende Berr!bran, wie sie von der Unterdrulkverstellung im Zündverteiler her bekannt ist, zu verwenden.There is also the option of using an m t instead of the diaphragm box Differential pressure working Berr! Bran, as shown by the vacuum adjustment in the ignition distributor is known to use.
Claims (11)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2372967A1 (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | ADJUSTING DEVICE FOR THE ROTATION SPEED IN NO LOAD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
FR2510191A1 (en) * | 1981-07-25 | 1983-01-28 | Bosch Pierburg System Ohg | INSTALLATION FOR ADJUSTING THE ROTATION SPEED OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AT IDLE |
EP0392057A1 (en) * | 1989-04-13 | 1990-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Admission flow regulator for a motor vehicle |
DE19822738A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-11-25 | Kai Vollert | Bion accumulator for therapeutic use |
-
1968
- 1968-10-24 DE DE19681804790 patent/DE1804790A1/en active Pending
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Legal Events
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OHN | Withdrawal |