DE2604853A1

DE2604853A1 - Vorrichtung zur beeinflussung der zusammensetzung des einer brennkraftmaschine zugefuehrten betriebsgemisches

Info

Publication number: DE2604853A1
Application number: DE19762604853
Authority: DE
Inventors: Joh-Gerhard Dipl Ing Bertling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-02-07
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1977-08-11
Also published as: US4153024A

Description

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSGH GMBH, 7000 Stuttgart

Vorrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung des einer
Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches nach einem Verfahren, bei dem eine Zufuhr von
gasförmigen Medien über einen Zumeßquerschnitt erfolgt, der proportional zur Stellung einer Gemischmengensteuervorrichtung veränderbar ist, wobei diese Proportionalität von einer das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine erfassenden Regeleinrichtung
multiplikativ zwischen dem Faktor 0 und 1 beeinflußbar ist, mit
einem den Zumeßquerschnitt bestimmenden Drosselorgan in einer in das Saugrohr mündenden Leitung und mit einer Übertragungsvorrichtung der Verstellung der Gemischmengensteuervorrichtung auf das
Drosselorgan.

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Bei bekannten Verfahren, die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu beeinflussen, wird der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge die entsprechende Kraftstoffmenge beigemessen. Dies hat den Vorteil, daß die Kraftstoffzumessung insofern leichter zu beherrschen ist, als die eingebrachte Kraftstoffmenge weit weniger vom Druck und von der Temperatur beeinflußbar ist, als dies z.B. bei der Zumessung von Luft der Fall ist. Bei Brennkraftmaschinen, deren Kraftstoff-Luft-Gemisch genau auf bestimmte A -Werte eingeregelt werden soll, stört bei magerem Betrieb mit einer Luftzahl J^= 1 besonders die Abhängigkeit des erzielten Drehmoments von der eingebrachten Kraftstoffmenge, da dort die Drehmomentänderung bezogen auf die Änderung der Luftzahl -A besonders groß ist. Betriebsweisen mit JL^ 1 sind hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs besonders interessant, doch macht sich in diesem Bereich der vorgenannte Nachteil bei verschiedenen Regelungsarten, z.B. auch bei der Verwendung der Laufruhe der Brennkraftmaschine als Regelgröße, störend bemerkbar, da bei Änderung der durch diese Laufruhe der Brennkraftmaschine geregelt zugeführten Kraftstoffmenge neue DrehmomentsSchwankungen erzeugt werden.

Es wurde bereits ein Verfahren vorgesehlagen, bei dem die Zusammensetzung der Zusatzluftmenge in Abhängigkeit von der Stellung der Gemischmengensteuervorrichtung erfolgt und diese Abhängigkeit von einer Parameter der Brennkraftmaschine erfassenden Regeleinrichtung multiplikativ zwischen dem Wert 0 und 1 beeinflußbar ist.

Dabei ist es zwar bekannt, das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Zufuhr von Zusatzluft zu beeinflussen, doch erfolgt dies bei bekannten Lösungen entweder in direkter Abhängigkeit von Betriebsparametern oder z.B. in direkter Abhängigkeit von der Hauptdrosselklappenstellung im Saugrohr. Die Zufuhr von Zusatzluft zu einem Betriebsgemisch bestimmter Zusammensetzung, das z.B. von einem Vergaser erzeugt wird, hat insbesondere bei einer Gemischregelung entsprechend dar Laufruhe der Brennkraftmaschine den großen Vorteil, daß im mageren Betriebsbereich die Änderung der Luftzufuhr

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zum Gemisch verglichen mit der Änderung der Kraftstoffzufuhr zum Gemisch wesentlich geringere Drehmomentänderungen hervorruft und die Regelung durch zu große DrehmomentSchwankungen nicht nachteilig beeinflußt wird. Auch ist die Regelung durch Zusatzluft wesentlich schneller wegen der geringeren Trägheit der Luft und weil sich bei dieser Art der Zumessung keine so großen Verzögerungen bzw. Totzeiten im Regelkreis ergeben, wie dies bei Regelung der Kraftstoffmenge auftritt. Ferner wird die Regelung nach dem vorgeschlagenen Verfahren wesentlich schneller und genauer durch eine der eigentlichen Regelung vorangehende Grobbeeinflussung entsprechend der Stellung der Gemischmengensteuervorrichtung mit zusätzlichem multiplikativem Eingriff in die Übertragung zwischen Steuervorrichtung und Zumessung der Zusatzluft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens zu schaffen, mit der unter Verwendung einfacher Mittel ein möglichst genauer und schnell arbeitender multiplikativer Eingriff möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur multiplikativen Beeinflussung des Zumeßquerschnitts der Leitung pin den freien Querschnitt der Leitung am Drosselorgan veränderndes zweites Drosselorgan angeordnet ist, das über eine das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine erfassende Regeleinrichtung betätigbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Drosselorgan aus einer Drosselklappe, über die als zweites Drosselorgan ein geschlitzter zylindrischer Füllkörper als Kolbenschieber greift, der dicht in die Leitung eingepaßt ist und der über eine von der Regeleinrichtung angesteuerte Betätigungsvorrichtung axial zur Welle der Drosselklappe verschiebbar ist.

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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Gemischmengensteuervorrichtung aus einer im Saugrohr angeordneten Hauptdrosselklappe besteht und das Drosselorgan aus einem ersten Flachschieber besteht, der über einen Exzenter an der Hauptdrosselklappenwelle verschiebbar ist, und das zweite Drosselorgan als zweiter über dem ersten Flachschieber liegender Flachschieber ausgebildet ist, der durch eine von der Regeleinrichtung angesteuerten Betätigungsvorrichtung rechtwinklig zur Verstellrichtung des ersten Flachschiebers verschiebbar ist.

Durch diese genannten Ausgestaltungen läßt sich in einfacher Weise eine proportionale Vorsteuerung des Zumeßquerschnitts in der zum Saugrohr führenden Leitung entsprechend dem eingestellten Durchlaßquerschnitts der Hauptdrosselklappe im Saugrohr erzielen. Weiterhin ist von Vorteil, daß die multiplikative Beeinflursung dieses Zumeßquerschnitts an derselben Stelle unter Beioehaltung z.B. der gegebenen Druckvoraussetzungen erfolgt.

Eine weitere Lösung der Erfindung besteht darin, daß zwischen der Gemischmengensteuervcrrichtung und dem Drosselorgan in der Leitung als Übertragungsvorrichtung ein mit der Gemischmengensteuervorrichtung gekoppelter Raumnocken mit einem federbelasteten Abtaststift dient, der mit dem Drosselorgan zu debsen Verstellung verbunden ist und der durch eine von der Regeleinrichtung angesteuerte Betätigungsvorrichtung rechtwinklig zu seiner und der Schwenkebene des Raumnockens verschiebbar ist. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie einfach und kompakt aufgebaut ist und sich leicht an eine bestehende Gemischerzeugungsvorrichtung anbauen läßt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer über einem Raumnocken gesteuerten Bypaßdrosseiklappe,

Fig. 2 eine weitere Ansicht des Ausführungsbeispiels

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AO

nach Fig. 1 mit einer schematiseh dargestellten Betätigungsvorrichtung zur Verstellung des den Raumnocken abtastenden Abtaststifts,

Fig. 3 die schematische Darstellung einer pneumatisch arbeitenden Betätigungsvorrichtung für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ausgestaltung des Druckregelventils gemäß der Anordnung nach Fig. 3₃

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zur Bypaßdrosselklappe koaxialem Kolbenschieber und

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung von Flachschiebern und elektromotorisch arbeitendem multiplikativem Eingriff in den Zumeßquerschnitt einer Bypaßluftleitung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil eines Saugrohres 1 des Ansaugsystems einer Brennkraftmaschine. In diesem Saugrohr ist als Teil eines nicht weiter dargestellten Vergasers ein Venturi 3 angeordnet, in dessen engstem Querschnitt eine Kraftstoff zuleitung h hineinragt, über die der Kraftstoff entsprechend dem Druck im Venturi und dem Zumeßquerschnitt einer nicht weiter dargestellten Kraftstoffdüse in das Saugrohr zur Gemischbildung eingebracht wird. Stromabwärts des Venturis ist eine Hauptdrosselklappe 5 angeordnet, mit der wie in üblicher Weise die Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches durch Veränderung des Durchtrittsquerschnitts im Saugrohr variiert werden kann. Im Bypaß zur Hauptdrosselklappe 5 und zum Venturi 3 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine Leitung 7 vorgesehen, in der eine Drosselklappe 8 angeordnet ist, deren Stellung die Menge der über die Leitung 7 dem Motor zugeführten Sekundärluft beeinflußt.

Zur Betätigung der Drosselklappe 8 ist auf der Hauptdrosselklappenwelle 10 ein Raumnocken 11 befestigt, auf den ein Abtaststift 12 eines Abtasthebels 13 gedruckt wird. Der Abtasthebel 13 ist drehfest mit der Welle 15 der Drosselklappe 8 verbunden. Zur Erzeugung eines Anpressdrucks greift an den Abtasthebel eine Zugfeder

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l6 an. Wird nun die Hauptdrosselklappe als Gemischmengensteuervorrichtung durch nicht weiter dargestellte Mittel betätigt und der Raumnocken 11 verdreht, so folgt der Abtaststift 12 der jeweils in seiner Schwenkebene liegenden Kurve des Raumnockens und verstellt über den Abtasthebel 13 gleichzeitig die Drosselklappe 8.

Wie aus der nur beispielhaft gedachten Ausgestaltung nach Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Abtasthebel 13 zusammen mit dem Abtaststift 12 auf der Welle 15 der Drosselklappe axial verschiebbar. Dazu ist gemäß Fig. 2 die Nabe 18 des Abtasthebels 13 mit einem quadratischen Durchbruch versehen und auf einem entsprechend gestalteten Teil 20 der Drosselklappenwelle 15 verschiebbar angeordnet. Zwischen einem abschliessenden Bund 22 und dem Abtasthebel 13 ist eine Druckfeder 23 angeordnet, die die Nabe des Abtasthebels gegen einen Bund 2k der Welle 15 an ihrem Austritt aus der Leitung 7 drückt und die andere Extremstellung des Abtasthebels in Bezug auf den Raumnocken 11 bestimmt.

Die Nabe 18 besitzt an ihrem Umfang eine Nut 21, in die ein Betätigungshebel 25 zur Verstellung des Abtasthebels eingreift. Dieser Hebel ist über eine Betätigungsstange 26 mit dem Kolben 27 eines Stellmotors 28 verbunden, der durch den Kolben 27 in einen Arbeitsraum 29 und einen Druckraum 30 geteilt wird. Dem Arbeitsraum 29 wird Arbeitsdruck über eine Druckleitung 33 von einem Drei-Wege-Magnetventil 32 zugeführt, das in der Zusammenführung einer Druckleitung J>k und einer Förderleitung 35 sitzt. Beide Leitungen führen dem Ventil einen Kraftstoffdruck von unterschiedlichem und konstantem Druck zu, so daß mit dem Drei-Wege-Magnetventil durch dessen Stellung ein beliebiger Mischdruck zwischen den beiden Ausgangsdrücken im Arbeitsraum 29 eingestellt werden kann. Die Förderleitung 35 ist dabei die Förderleitung einer Kraftstofförderpumpe, die aus einem Kraftstoffbehälter 37 Kraftstoff zu einer Schwimmerkammer 38 fördert und parallel zu der ein Druckregelventil 39 geschaltet ist.

Bei der Schwimmerkammer 38 handelt es sich um eine der üblichen Schwimmerkammern im Vergaser, deren Zufluß durch ein Nadelventil

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40 kontrolliert wird. Von dieser Schwimmerkammer zweigt die Druckleitung 34 zum Drei-Wege-Magnetventil 32 ab. Ferner mündet in die Schwimmerkammer eine Verbindungsleitung 42 zum Druckraum 30 des Stellmotors.

Zur Ansteuerung des Drei-Wege-Magnetventils 32 ist eine Regeleinrichtung 43 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel über eine Leitung 44 mit einer an sich bekannten Säuerstoffmeßsonde 45 in einem Teilstück 46 des Abgassystemes verbunden ist.

Bei dieser Sauerstoffmeßsonde handelt es sich um jenen bekannten Typ, der bei Sauerstoffüberschuß im'Abgas einer Brennkraftmaschine ein Spannungssignal von verhältnismäßig tiefem Niveau abgibt und bei Sauerstoffmangel im Abgas der Brennkraftmaschine ein Spannungssignal von hohem Potential abgibt. Der-übergang zwischen beiden Potentialen erfolgt als Sprungfunktion im Bereichy- = 1· Entsprechend den von der Sauerstoffmeßsonde abgegebenen Spannungssignalen als Regelgrößen wird das Drei-Wege-Magnetventil 32 von der Regeleinrichtung 43 angesteuert und ein dementsprechender Mischdruck im Arbeitsraum 29 des Stellmotors erzeugt. Dieser Mischdruck liegt im Bereich zwischen Förderdruck der Kraftstoffförderpumpe 36 und dem Schwimmerkammerdruck. Je nach Größe des Mischdrucks wird der Abtasthebel 13 über den Betätigungshebel vom Kolben 27 entgegen der Kraft der Feder 23 verschoben. Durch die Verschiebung wird eine andere Abtastebene am Raumnocken 11 vom Abtaststift 12 erfaßt.

Je nach Gestaltung des Raumnockens 11 können beliebige Zuordnungen der Stellung der Drosselklappe 8 zur Stellung der Hauptdrosselklappe 10 erzielt werden. Die Drehbewegung des Nockens 11 erzeugt dabei eine grobe Vorsteuerung der Drosselklappe 8, während durch die axiale Verschiebung des Abtaststiftes über die Regeleinrichtung 43 ein multiplikativer Korrektureingriff entsprechend der beispielsweise hier gemessenen Abgas zusammensetzung erfolgt. Die unabhängig von der Art des Gemischerzeugers durch die Leitung 7 der Brennkraftmaschine stromabwärts der Gemischmengensteuervorrichtung zugeführte Zusatzluft gewährleistet eine schnelle und genaue Regelung.

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Natürlich kann anstelle der von einer Säuerstoffmeßsonde abgegebenen Regelgröße auch ein anderer Parameter, der das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine kennzeichnet, zur Ansteuerung der Regeleinrichtung 4'3 verwendet werden. Dazu kann z.B. auch die Laufruhe der Brennkraftmaschine verwendet werden. Dabei wirri mit einem Meßaufnehmer in bekannter Weise die Streuung der Druckverläufe in den Brennräumen der Brennkraftmaschine oder die Schwankung des Drehmoments über die Drehzahlschwankung erfaßt. Es wurde ferner auch vorgeschlagen, die Zusammensetzung der in den Brennraum der Brennkraftmaschine zur Verbrennung kommenden Gemische über Ionenstromsonden zu erfassen und mit von diesen erzeugten Regelgrößen die Gemischbildung zu beeinflußen. Auch ist es z.B. denkbar, als Regelgröße das Signal von Thermosonden zu verwenden, die eine Nachreaktion der Abgase erfassen.

Bei dem in Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde als Drei-V/ege-Magnetventil ein Ventil verwendet, das kontinuierlich verstellbar ist. Bei entsprechender Auslegung der Regeleinrichtung 43 kann jedoch dieses Ventil statt analog zum Regelsignal auch getaktet angesteuert werden. Das kann z.B. durch Schaltimpulse erfolgen, die mit gleicher Frequenz, aber unterschiedlicher Impulsbreite entsprechend der Regelgröße erzeugt werden und das Ventil jeweils zwischen der Stellung Auf und Zu schalten. Besser geeignet für eine solche getaktete Ansteuerung ist ein elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil, das die Druckleitung 33 entweder mit der Druckleitung 34 oder mit der Förderleitung 35 verbindet. Um das Regelverhalten au verbessern, können an die Druckleitung 33 Ausgleichsvolumina angeschlossen werden und auch in den Leitungen 34 und 35 zum Drei-Wege-Ventil 32 Drosseln angeordnet sein.

Statt der oben beschriebenen hydraulischen Betätigung kann auch eine pneumatisch arbeitende Betätigungsvorrichtung zur Verstellung des Abtasthebels 13 vorgesehen werden. In Fig. 3 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, mit der zwei pneumatische Drücke zur Betätigung eines pneumatischen Stellmotors 28' ohne großen

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Aufwand bei einer* Brennkraftmaschine erzielt werden können. Vom Saugrohr 1 stromabwärts der Hauptdrosselklappe 5 und des symbolisch durch ein Venturi 3 angedeuteten Gemischerzeugers, beispielsweise eines Vergasers, zweigt eine Unterdruckleitung 50, zu der in den Arbeitsraum 29' des Stellmotors 28' führenden Druckleitung 33' ab. Ferner führt vom Saugrohr 1 unmittelbar stromabwärts eines symbolisch dargestellten Luftfilters 51 eine Druckleitung 52 zur Druckleitung 33' ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist sowohl in der Unterdruckleitung 50 als auch der Druckleitung 52 ein Elektromagnet-Abschaltventil 53 und 54 vorgesehen. Die Ventile werden von der Regeleinrichtung 43' im Gegentakt mit entsprechend der Regelgröße variabler Impulsbreite angesteuert und somit in der Druckleitung 33' bzw. im Arbeitsraum 29' ein Mischdruck aus den gegebenen Ausgangsdrücken erzeugt.

Um in der Unterdruckleitung 50 einen möglichst konstanten Ausgangsdruck zu erhalten, ist dort zwischen dem Magnetventil 54 und dem Saugrohr ein Druckregelventil 56 vorgesehen, dessen Ausgestaltung der Fig. 4 zu entnehmen ist. Dieses besteht in üblicher Bauart aus einer Stellmembran 58, an der ein Schliessglied 59 befestigt ist, das mit seiner kegelförmig ausgebildeten Stirnseite 60 eine Durchtrittsöffnung 6l kontrolliert. In Öffnungsrichtung ist die Membran durch den saugrohrseitig herrschenden Druck der Unterdruckleitung 50 und durch eine Druckfeder 62 beaufschlagt. In Gegenrichtung wirkt aaf der anderen Seite der Membran 58 in einem von dieser in einer Druckdose 63 eingeschlossenen Arbeitsraum 64 atmosphärischer Druck. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung zur Atmosphäre über einen Filter, der z.B. der Luftfilter 51 sein kann. Das Schliessglied 59 wird auf dieser Seite der Stellmembran 58 in einer Bohrung 65 dicht geführt und besitzt eine Längsbohrung 66, die eine Verbindung zwischen der Bohrung 65 und dem saugrohrsteitigen Teil der Unterdruckleitung 50 herstellt. Durch diese Anordnung wirkt auf die Stirnfläche 68 des Schliessglieds 59 in der Bohrung 65 der gleiche Druck wie

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auf seiner Stirnseite 60, so daß das Schliessglied auch bei hohen Saugrohrunterdrücken druckausgeglichen ist.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist die Leitung 7' dem Saugrohr 1 so zugeordnet, daß die verlängerte Welle 10' der Hauptdrosse]klappe 5 gleichzeitig als Drosselklappenwelle einer in der Leitung 7' angeordneten Drosselklappe 8' dient. Die Drosselklappe 8' ist der Hauptdrosselklappe so zugeordnet, daß bei geschlossener Hauptdrosselklappe auch die Drosselklappe 8' geschlossen ist. Abweichend vom vorstehend beschriebenen Beispiel besitzt die Leitung 7' im Bereich der Drosselklappe 8' einen rechteckigen Querschnitt. Ebenso ist die Drosselklappe 8' rechteckig ausgebildet. Koaxial zur Drosselklappenwelle 10' ist in die Leitung 7' ein topfförmiger Einsatz 70 eingesetzt, in dem ein zylindrischer Kolbenschieber 71 eingepaßt ist. Dieser Kolbenschieber besitzt auf seiner der Drosselklappe 8' zugewandten Seite einen Längsschlitz 72 und eine koaxial zur Drosselklappenwelle 10 angeordnete Sackbohrung 73, in der eine Druckfeder 74 angeordnet ist, die sich in der Bohrung 73 gegenüber der Drosselklappenwelle 10' abstützt. Der Längsschlitz 72 und die Sackbohrung 73 sind dem Querschnitt der Drosselklappe 8' und der Drosselklappenwelle 10' so angepaßt, daß der Kolbenschieber dicht über die Drosselklappe 8' schiebbar ist bis zu seiner Anlage an die gegenüberliegende Wand der Leitung 7'. In dieser Stellung hat der Kolbenschieber 71 zwei in dem topfförmigen Einsatz 70 vorgesehene Durchläße 75 und 76, die dem freien Querschnitt der Leitung 7' an dieser Stelle entsprechen, vollständig verschlossen.

Für seine Betätigung besitzt der Kolbenschieber 71 auf seiner der Drosselklappe 8' abgewandten Seite einen Zapfen 78, der durch eine axiale Bohrung 79 im Boden des topfförmigen Einsatzes 70 nach außen ragt. An dem Zapfen ist in dieser beispielhaften Ausführung eine Betätigungsstange 26 verbunden, an dessen anderem Ende der Kolben 27 eines in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ausgebildeten Stellmotors 28 angreift. 709832/0530

Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vrird auch hier der Arbeitsraum 29 über die Druckleitung 33 mit einem vom Drei-Wege-Magnetventil 32 eingestellten Mischdruck versorgt. Dieser Druck kann natürlich in Grensfällen auch entweder der über die Leitung 35 dem Ventil zugeführte Förderdruck oder der über die Druckleitung 3^ zugeführte Schwiismerkamnierdruck sein. Je nach Höhe des eingestellten Drucks im Arbeitsraum 29 wird der Kolbenschieber 71 mehr oder weniger weit entgegen der Kraft der Feder 7^ über die Drosselklappe 8' geschoben. Dabei wird der von der Drosselklappe 8' entsprechend der Hauptdrosselklappenstellung eingestellte freie Querschnitt in der Luftleitung 7^! zusätalich mehr oder weniger stark verringert. Sobald im Arbeitsraum 29 des Stellmotors 28 der gleiche Druck herrscht wie im Druckraum 30 wird der Kolbenschieber Jl durch die Druckfeder Yh in seine äußerste, von der Drosselklappe 8' entfernteste Stellung gebracht und der von der Drosselklappe 8¹ jeweils eingestellte Querschnitt vollständig freigegeben.

Die bei der Beschreibung der Fig. 2 und 3 gegebenen Variationsmöglichkeiten der Betätigungsvorrichtung und der verwendeten Regelgrößen gelten hier entsprechend. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie sehr kompakt als Einsatz in eine Luftbypaßleitung gebaut werden kann. Es läßt sich hiermit gleichfalls unter Ausnutzung eines Druckgefälles an der Drosselklappe 8', das gleich groß ist wie das Druckgefälle an der Hauptdrosselklappe 5, ein schneller Regeleingriff durch multiplicative Änderung des ZumeßquerSchnitts von beispielsweise Sekundärluft erzielen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante₃ den Zumeßquerschnitt in einer Leitung 7" zum Saugrohr 1 der Brennkraftmaschine stromabwärts der Hauptdrosselklappe 5 zu verändern. Dabei wurde zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Vorrichtung lediglich ein Teilstück des Saugrohrs- 1 mit der Hauptdx'osselklappe 5 dargestellt. Die Drehung der Drosselklappe 5 wird über -einen Zapfen 8"1 einer mit der Drosselklappenwelle 10 verbundenen Kurbel 82 auf eine Betätigungsstange 83 eines Flachschiebers 84 so übertragen, daß dieser eine Längsbewegung in einer Ebene ausführt. Dazu greift der Zapfen 81 der

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Kurbel 82 in einen sich quer zur Verschieberichtung erstreckenden Längsschlitz der Betätigungsstange 83 ein. Der Flachschieber 84 wird in Führungsnuten 86 in einem Flansch 87 der Leitung 7" dicht geführt und bestimmt durch seine Stellung den freien Durchtrittsquerschnitt eines der Schieberform angepaßten, hier also rechteckigen, Durchbruchs 88 im Flansch 87. Zur Verdeutlichung und zum besseren Verständnis wurde in der Zeichnung ein Teil des Flansches und auch der entsprechende obere Flansch der Fortsetzung der Leitung 7" weggelassen.

In den Flansch 87 ist weiterhin in einer parallelen Ebene direkt anschließend an den Flachschieber 84 ein zweiter Flachschieber angeordnet, der gleichfalls in Führungen dicht geführt ist und rechtwinklig zum Flachschieber 84, den gleichen Druchbruch 88 kontrollierend, verschoben weiden kann· An den zweiten Flachschieber 89 greift eine Betätigungsstange 91 an, die in diesem Ausführungsbeispiel als Zahnstange 92 ausläuft. In die Zahnstange 92 greift ein Ritzel 93 ein, das mit einem Schneckenrad 94 verbunden ist. Das Schneckenrad wird über einen reversierbaren, von der Regeleinrichtung 43 angesteuerten Elektromotor 96 über eine Schnecke 95 angetrieben. Die Ansteuerung des Elektromotors erfolgt dabei nach den gleichen Grundsätzen wie bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen die Ansteuerung der Magnetventile 32 bzw. 53 und 54. Statt der in den vorgenannten Ausführungsbeispielen verwendeten hydraulischen oder pneumatischen Betätigung des Abtasthebels 13 oder des Kolbenschiebers 71 kann dort eine entsprechende Verstellung auch mit Hilfe eines Elektromotors erfolgen. Statt eines Elektromotors kann in gleicher Weise auch ein Stellmagnet oder eine den Verhältnissen angepaßte, beheizbare Bimetallfeder als Antrieb verwendet werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird die Veränderung des Druchtrittsquerschnitts am Saugrohr bei der Verdrehung der Hauptdrosselklappe 5 in eine proportionale Änderung des Durchtrittsquerschnitts am Durchbruch 88 umgewandelt. Die Änderung der Durchtrittsfläche am Saugrohr ist proportional dem Ausdruck (1-cos Oi,),

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wobei X-* den Öffnungswinkel der Drosselklappe darstellt. Eine Verdrehung der Drosselklappe führt zu einer entsprechenden Änderung des Zumeßquerschnitts in der Leitung 7^:t. Dieser Querschnitt kann nun multiplikativ durch Verschiebung des zweiten Flachschiebers 89 so verändert werden ₃ daß der Durchtrittsquerschnitt trotz z.B. halboffener Stellung des ersten Flachschiebers 84 bis auf den Wert Null reduziert wird.

Statt des in Fig. 6 gezeigten Antriebs des Flachschiebers 84 über Kurbelzapfen und Langloch kann dieser natürlich auch-von einem einfachen Exzenter entgegen der Kraft einer Feder verstellt werden. Anstelle der beiden Flachschieber können sinnvoll auch ein zylindrischer und ein Flachschieber miteinander kombiniert werden. Die gezeigte Ausführung der Verwendung von zwei Flachschiebern hat den Vorteilj daß der Flansch 87 und der entsprechende Flansch der weiterführenden Leitung 7" zusammen in einen entsprechend ausgebildeten Drosselklappendoppelflansch integriert werden können. Das bietet den Vorteil einer kompakten Baueinheit, die in Verbindung mit herkömmlichen Vergasern oder luftmengenmessenden Einspritzanlagen einsetzbar ist.

In den beschriebenen Beispielen wurde die Leitung 7" als Sekundärluft-Bypaß-Leitung zur Gemischerzeugungs- und Gemischdosierungseinrichtung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Natürlich kann eine solche Leitung auch als eine Abgasrückführleitung der im Abgassystem der Brennkraftmaschine entnommenen Abgase zum Saugrohr der Brennkraftmaschine stromabwärts der Hauptdrosselklappe verwendet werden. Auch für die Rückführung der Abgase bedarf es einer genauen Dosierung der jeweiligen Mengen und einer schnellen Änderung des Zumeßquerschnitts bei sich ändernden Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Auch dafür können die beschriebenen Vorrichtungen bei entsprechender Anpassung der Regeleinrichtung für den besonderen Fall des Leerlaufs und der Vollast verwendet werden.

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Claims

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7') im Wirkbereich der Drosselklappe (8') einen rechteckigen Querschnitt hat und der Kolbenschieber (71) in diesen Querschnitt eingepaßt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischmengensteuervorrichtung aus einer im Saugrohr angeordneten Hauptdrosselklappe (5) besteht und das Drosselorgan aus einem ersten Flachschieber (84) besteht, der über einen Exzenter (81, 82) an der Hauptdrosselklappenwelle (10) verschiebbar ist, und das zweite Drosselorgan als zweiter, über dem ersten Flachschieber liegender Flachschieber (89) ausgebildet ist, der durch eine von der Regeleinrichtung (43) angesteuerten Betätigungsvorrichtung rechtwinklig zur Verstellriehtung des ersten Flachschiebers verschiebbar ist.

5. Vorrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches nach einem Verfahren, bei dem eine Zufuhr von gasförmigen Medien über einen Zumeßquerschnitt erfolgt, der proportional zur Stellung einer Gemischmengensteuervorrichtung veränderbar ist, wobei diese Proportionalität von einer das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine erfassenden Regeleinrichtung multiplikativ zwischen dem Faktor 0 und 1 beeinflußbar ist, mit einem den Zumeßquerschnitt bestimmenden Drosselorgan "in einer in das Saugrohr mündenden Leitung und mit einer übertragungsvorrichtung der Verstellung der Gemischmengensteuervorrichtung auf das Drosselorgan,

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INSPECTED

Ansprüche

1. !Vorrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung des einer

Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches nach einem Verfahren, bei dem eine Zufuhr von gasförmigen Medien über einen Zumeßquerschnitt erfolgt, der proportional zur Stellung einer Gemischmengensteuervorrichtung veränderbar ist, wobei diese Proportionalität von einer das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine erfassenden Regeleinrichtung multiplikativ zwischen dem Faktor 0 und 1 beeinflußbar ist. mit einem den Zumeßquerschnitt bestimmenden Drosselorgan in einer in das Saugrohr mündenden Leitung und mit einer Übertragungsvorrichtung der Verstellung der Gemischmengensteuervorrichtung auf das Drosselorgan, dadurch gekennzeichnet, daß zur multiplikativen Beeinflussung des Zumeßquerschnitts der Leitung (7> 7', 7") ein den freien Querschnitt der Leitung am Drosselorgan (8', 84) veränderndes zweites Drosselorgan (71, 89) angeordnet ist, das über eine das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine erfassende Regeleinrichtung (43) betätigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan aus einer Drosselklappe (8') besteht, über die als zweites Drosselorgan ein geschlitzter zylindrischer Füllkörper als Kolbenschieber (71) greift, der dicht in die Leitung eingepaßt ist und der über eine von der-Regeleinrichtung angesteuerte Betätigungsvorrichtung axial zur Welle (10') der Drosselklappe (8') verschiebbar ist.

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dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gemisehmengensteuervorrichtung und dem Drosselorgan (8) in der Leitung (7) als übertragungsvorrichtung ein mit der Gemischmengensteuervorrichtung (5) gekoppelter Raumnocken (11) mit einem federbelasteten Abtaststift (12), der mit dem Drosselorgan (8) zu dessen Verstellung verbunden ist und der durch eine von der Regeleinrichtung (43) angesteuerten Betätigungsvorrichtung (28, 28') rechtwinklig zu seiner und der Schwenkebene des Raumnockens verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß als Gemischmengensteuervorrichtung eine Hauptdrosselklappe (5) dient und als Drosselorgan eine Drosselklappe (8) dient, mit deren Welle (15), axial verschiebbar, der Abtaststift (12) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung elektromechanisch arbeitet und aus einem Elektromotor (96), einem Proportional-Elektromagneten oder aus einer beheizten Bimetallfeder besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einem pneumatischen oder hydraulischen, entgegen der Kraft einer Feder (23, 74) arbeitenden Stellmotor (28; 28') besteht, dessen Arbeitsdruck durch eine von der Regeleinrichtung (43) betätigten Ventilanordnung (32; 53, 54) zwischen zwei Stelldrücken variierbar ist. 709832/0530

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Stelldruck zum einen der Druck im Saugrohr (1) unmittelbar stromabwärts des Luftfilters (51) der Brennkraftmaschine und zum anderen der dem Saugrohr (1) stromabwärts der Hauptdrosselklappe (5) entnommene und über ein Druckregelventil (56) stabilisierte Druck dient.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei einer Brennkraftmaschine mit einem Vergaser zur Gemischerzeugung, der eine über eine Kraftstbfförderpumpe versorgte Schwimmerkammer besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß als Stelldruck zum einen' der durch ein Druckregelventil (39) stabilisierte Förderdruck der Kraftstofförderpumpe (36) und zum anderen der Kraftstoffdruck in der Schwimmerkammer (38) dient.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung aus einem magnetisch betätigbaren Dreiwegeventil (32) besteht, das analog oder getaktet von der Regeleinrichtung (43) ansteuerbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung aus zwei jeweils in einer die Stelldrücke führenden Druckleitung (50, 52; 3¹J, 35) angeordneten, im Gegentakt zueinander mit von der Regeleinrichtung (43) veränderbaren Öffnungszeitverhältnis betätigbaren Magnetventilen (53, 54) besteht.

703832/Ö53Ö

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13· Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7j 7'_a 7") eine Luftbypaßleitung zum Gemischerzeuger (3, 5) und zur Gemischmengensteuervorrichtung (5) ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine stromabwärts des Gemischerzeugers (3_S 5) und der Gemischmengensteuervorrichtung (5) in das Saugrohr (1) der Brennkraftmaschine mündende vom Abgassammeisystem der Brennkraftmaschine abzweigende Abgasrückführungsleitung ist.

709832/0530