DE2928902A1 - Vehicle IC engine with turbocharger - has manual control to give choice of turbocharger control modes for different driving conditions - Google Patents

Vehicle IC engine with turbocharger - has manual control to give choice of turbocharger control modes for different driving conditions

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DE2928902A1 DE19792928902 DE2928902A DE2928902A1 DE 2928902 A1 DE2928902 A1 DE 2928902A1 DE 19792928902 DE19792928902 DE 19792928902 DE 2928902 A DE2928902 A DE 2928902A DE 2928902 A1 DE2928902 A1 DE 2928902A1
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Abstract

The engine has a turbocharger in which a turbine driven by the exhaust is coupled to a compressor which delivers air to the engine. There is a bypass round the turbine. The bypass is controlled by the compressor discharge pressure and opens when this pressure exceeds a preset value. It has a further control from the pressure downstream of the engine throttle and opens when this pressure falls below a preset value. A valve operated manually by the driver disconnects the second control. This increases the accelerating response of the engine at the cost of efficiency when such performance is required.

Description

DlPL-INQ. DIETER JANDER DR-INQ. MAN FRED BUN INQ 'DlPL-INQ. DIETER JANDER DR-INQ. MAN FRED BUN INQ ' PATfNTANWALTfPATfNTANWALTf

Gerhard. Schumann 1258/17.542 DEGerhard. Schumann 1258 / 17.542 DE

"Verbrennungskraftmaschine""Internal combustion engine"

Das Hauptpatent ... (Anmeldung P 29 26 917.8) bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichter auf der Gaseinströmseite, einer Turbine auf der Gasabströmseite, die den Verdichter antreibt, einer dLe Turbine umgehenden Bypass-Leitung und einem Ventil in der Bypass-Leitung, das durch den Druck hinter dem Verdichter gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck oberhalb eines ersten Druckes liegt, und das ferner durch den Druck hinter der Drosselklappe gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck unterhalb eines zweiten Druckes liegt, der kleiner als der erste Druck ist.The main patent ... (Application P 29 26 917.8) relates to an internal combustion engine with a compressor the gas inlet side, a turbine on the gas outlet side, which drives the compressor, bypassing a dLe turbine Bypass line and a valve in the bypass line, the is controlled by the pressure behind the compressor and opens when this pressure is above a first pressure is, and which is further controlled by the pressure behind the throttle valve and opens when this pressure is below of a second pressure that is less than the first pressure.

Die Einwirkung des Druckes hinter der Drosselklappe auf das Ventil bringt den Vorteil mit sich, daß der Motor (im Teillastbereich) wirtschaftlicher arbeitet, hat aber den Nachteil, daß der Motor in seinem dynamischen Verhalten unter gewissen Umständen schlechter ist als ein Motor ohne diese Einwirkung.The effect of the pressure behind the throttle valve on the valve has the advantage that the engine (in the partial load range) works more economically, but has the disadvantage that the engine in its dynamic behavior under under certain circumstances is worse than an engine without this influence.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das dynamische Verhalten des Motors zu verbessern.The invention is based on the object of the dynamic behavior to improve the engine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schaltmechanismus vorgesehen ist, mit dem der Einfluß des hinter der Drosselklappe herrschenden Druckes auf das Ventil ausgeschaltet werden kanno This object is achieved according to the invention in that a switching mechanism is provided with which the influence of the pressure prevailing behind the throttle valve on the valve can be switched off, o

Der Fahrer kann nun, z.B« bei konstanten Autobahnfahrten, wirtschaftlich fahren, indem er die Verbindung, welche die bewußte Einwirkung ermöglicht, einschaltet. Will er hingegen sportlich fahren, also häufig stark beschleunigen,The driver can now, e.g. drive economically by switching on the connection that enables conscious influence. On the other hand, he wants drive sporty, i.e. often accelerate strongly,

_ 5 _ Q30063/0644_ 5 _ Q30063 / 0644

INg. MANFRED BONINQ *ITEINg. MANFRED BONINQ * ITE

DIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ PATENTANWAITEDIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ PATENT ANWAITE

schaltet er diese Verbindlang aus. Beim Beschleunigen mit völlig geöffneter Drosselklappe entfallen dann gewisse Vorgänge (insbesondere muß nicht erst das Ventil geschlossen werden). Die Turbine ist somit früher auf Touren.he turns this connection off. When accelerating with the throttle valve fully open, certain factors are then omitted Processes (in particular, the valve does not have to be closed first). The turbine is therefore up to speed earlier.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß eine mit einer Drossel versehene BelüftungieiturgfUr den Raum zwischen dem Rückschlagventil und dem Bypass-Ventil vorgesehen ist, die insbesondere mit der Leitung vor dem Verdichter verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich ein Unterdruck in dem Raum zwischen dem Rückschlagventil und dem Bypass-Ventil abbauen kann, so daß das Bypass-Ventil wieder schließen kann.A further development of the invention consists in the fact that a ventilation device provided with a throttle is provided for the Space is provided between the check valve and the bypass valve, in particular with the line upstream of the compressor connected is. In this way it is achieved that there is a negative pressure in the space between the check valve and the bypass valve can be reduced so that the bypass valve can close again.

Die vorliegende Erfindung wie auch die der Hauptanmeldung ist bei jeder Art von Motoren mit Drosselklappe anwendbar, also auch bei Dieselmotoren mit Drosselklappe.The present invention, as well as that of the main application, is applicable to any type of engine with a throttle valve, thus also with diesel engines with throttle valve.

Natürlich muß das Bypass-Ventil nicht durch den hinter der Drosselklappe herrschenden Druck direkt angesteuert werden. Es ist auch denkbar, daß das Bypass-Ventil durch ein Servo-System, auf elektrischem Wege od.dgl. betätigt wird. Eine solche Betätigung könnte sich beispielsweise dann empfehlen, wenn die Feder des Bypass-Ventils sehr kräftig ist, so daß der Unterdruck nicht ausreicht, um den Ventilkörper zu verstellen. Andererseits könnte man auch die auf den Ventilkörper wirkenden Kräfte dadurch variieren, daß man dessen wirksame Flächen unterschiedlich groß macht, beispielsweise also die Fläche, auf die der Unterdruck wirkt, größer gestaltet als diejenige, auf die der Überdruck wirkt. Eine Verkleinerung der wirksamen Ventilkörperfläche kann man beispielsweise durch Vergrößerung des Ventilschaftes erreichen.Of course, the bypass valve does not have to be activated directly by the pressure prevailing behind the throttle valve. It is also conceivable that the bypass valve is operated by a servo system, by electrical means or the like. is operated. Such an activity could be recommended, for example, when the spring of the bypass valve is very strong, so that the negative pressure is not sufficient to adjust the valve body. On the other hand, one could also vary the forces acting on the valve body by changing the effective Makes areas different in size, for example, the area on which the negative pressure acts is made larger than the one on which the overpressure acts. A reduction in the effective valve body area can be achieved, for example by enlarging the valve stem.

Die Erfindung, und zwar die vorliegende wie auch die der Hauptanmeldung, ist auch dann anwendbar, wenn die Drossel vor dem Verdichter liegt.The invention, namely the present as well as that of the main application, is also applicable when the throttle in front of the compressor.

- 6 030063/0644 - 6 030063/0644

DlPL-INtJ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ PAIfNTANWALTfDlPL-INtJ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ PAIfNTANWALTf

Selbstverständlich bezieht sich die Erfindung (wie auch diejenige der Hauptanmeldung) auch auf solche Motoren, bei denen als erster Druck der Druck in der Abgasleitung genommen wird.Of course, the invention (like that of the main application) also relates to motors at which the pressure in the exhaust pipe is taken as the first pressure.

Bin wesentlicher weiterer Vorteil des Gegenstandes der Erfindung (wie auch desjenigen der Hauptanmeldung) besteht darin, daß vermieden wird, daß die Turbine^ leistet, wenn, ausgehend vom Vollast-Fall (Drossel offen), die Drossel in Richtung Schließstellung bewegt und kurz darauf wieder geöffnet wird, wie es beim Schalten der Fall ist.Am an essential further advantage of the subject matter of the invention (as well as that of the main application) is that it is avoided that the turbine ^ performs when, starting from the full load case (throttle open), the throttle moves in the direction of the closed position and briefly is then reopened, as is the case when switching.

DJsLMDJsLM

030063/0644030063/0644

Claims (7)

Ansprüche :Expectations : ^^Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichter auf der Gaseinströmseite, einer Turbine auf der Gasabströmseite, die den Verdichter antreibt, einer die Turbine umgehenden Bypass-Leitung und einem Ventil in der Bypass-Leitung, das durch den Druck hinter dem Verdichter gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck oberhalb eines ersten Druckes liegt, und das ferner durch den Druck hinter der Drosselklappe gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck unterhalb eines zweiten Druckes liegt, der kleiner als der erste Druck ist, nach Patent ... (Anmeldung P 29 26 917.8), dadurch gekennzeichnet , daß ein Schaltmechanismus vorgesehen ist, mit dem der Einfluß des hinter der Drosselklappe herrschenden Druckes auf das Ventil ausgeschaltet werden^^ Internal combustion engine with a compressor on the Gas inflow side, a turbine on the gas outflow side, which drives the compressor, a turbine bypassing the turbine Bypass line and a valve in the bypass line, the is controlled by the pressure behind the compressor and opens when this pressure is above a first pressure is, and which is further controlled by the pressure behind the throttle valve and opens when this pressure is below a second pressure is smaller than the first pressure, according to patent ... (application P 29 26 917.8), thereby characterized in that a switching mechanism is provided with which the influence of the rear of the throttle valve pressure prevailing on the valve kann.can. 030063/0644030063/0644 — 2 —- 2 - ,tscheckkonto Berlin West Konto 1743 84-100, check account Berlin West account 1743 84-100 Berliner Bank AG., Konto 01 109Ί 900 Berliner Bank AG., Account 01 109Ί 900 DlPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÜNINQDlPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÜNINQ PATfNTANWALTtPATfNTANWALTt _ 2 —_ 2 - 2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Leitung, die den Druck hinter der Drosselklappe zum Ventil überträgt, ein Absperrorgan vorgesehen ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized characterized in that in the line that transmits the pressure downstream of the throttle valve to the valve, a shut-off device is provided. 3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Absperrorgan das ohnedies vorhandene Rückschlagventil ist, dessen Ventilkörper in der Schließstellung blockiert werden kann.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the shut-off element is the is anyway an existing check valve, the valve body of which can be blocked in the closed position. 4. Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichter auf der Gaseinströmseite, einer Turbine auf der Gasabströmseite, die den Verdichter antreibt, einer die Turbine umgehenden Bypass-Leitung und einem Ventil in der Bypass-Leitung, das durch den Druck hinter dem Verdichter gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck oberhalb eines ersten Druckes liegt, und das ferner durch den Druck hinter der Drosselklappe gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck unterhalb eines zweiten Druckes liegt, der kleiner als der erste Druck ist, nach Patent ... (Anmeldung P 29 26 917.8), insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventil in folgenden Fällen (mehr oder weniger) offen ist:4. Internal combustion engine with a compressor on the gas inlet side, a turbine on the gas outlet side, which drives the compressor, a bypass line bypassing the turbine and a valve in the bypass line, which is controlled by the pressure behind the compressor and opens when this pressure is above a first pressure is, and which is further controlled by the pressure behind the throttle valve and opens when this pressure is below a second pressure, which is smaller than the first pressure, according to patent ... (application P 29 26 917.8), in particular according to one or more of claims 1-3, characterized in that the valve in the following Cases (more or less) open: a) P1) P2<PO
*) P1 > P2>P0 . P3> P2 und in folgenden Fällen geschlossen ist:a) P 1 ) P 2 <P O
*) P 1 > P 2 > P 0 . P 3 > P 2 and is closed in the following cases: c) P1 > P2 > P3 c) P 1 > P 2 > P 3 d) P1 = P2 I P1 und P2 > Po d) P 1 = P 2 IP 1 and P 2 > P o wobei P1 der Druck hinter dem Verdichter und vor der Drosselklappe, P2 der Druck hinter der Drosselklappe und vor den Zylindereinlaßventilen, P, der Druck hinter den Zylindern und vor der Turbine und P der Umgebungsdruck ist.where P 1 is the pressure behind the compressor and in front of the throttle valve, P 2 is the pressure behind the throttle valve and in front of the cylinder inlet valves, P is the pressure behind the cylinders and in front of the turbine and P is the ambient pressure. 030063/0644 "3 "030063/0644 " 3 " DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BUNINgDIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BUNING PATfNIANWALIfPATfNIANWALIf — 3 —- 3 - 5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Verdichter in folgendem Fall:5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the compressor in the following Case: P1 >P2 P 1 > P 2 P1 und P2 < P0,P 1 and P 2 <P 0 , P3>Po P 3> P o so mitläuft, daß er keinen Widerstand bildet und nicht verdichtet und sich damit(wie ein Saugmotor ohne Turbolader verhält. runs in such a way that it does not create any resistance and does not compress and thus behaves (like a naturally aspirated engine without a turbocharger. 6. Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichter auf der Gaseinströmseite, einer Turbine auf der Gasabströmseite, die den Verdichter antreibt, einer die Turbine umgehenden Bypass-Leitung und einem Ventil in der Bypass-Leitung, das durch den Druck hinter dem Verdichter gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck oberhalb eines ersten Druckes liegt, und das ferner durch den Druck hinter der Drosselklappe gesteuert wird und öffnet, wenn dieser Druck unterhalb eines zweiten Druckes liegt, der kleiner als der erste Druck ist, nach Patent ... (Anmeldung P 29 26 917.8), Insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5» dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine mit einer Drossel versehene Belüftungsleitung für den Raum zwischen dem Rückschlagventil und dem Bypass-Ventil vorgesehen ist, die insbesondere mit der Leitung vor dem Verdichter verbunden ist.6. Internal combustion engine with a compressor on the gas inflow side, a turbine on the gas outflow side, the drives the compressor, a bypass line bypassing the turbine and a valve in the bypass line that is passed through the Pressure downstream of the compressor is controlled and opens when this pressure is above a first pressure, and that is also controlled by the pressure behind the throttle valve and opens when this pressure is below a second Pressure is less than the first pressure, according to patent ... (Application P 29 26 917.8), in particular after one or more of claims 1-5 »characterized in that a ventilation line provided with a throttle is provided for the space between the check valve and the bypass valve, in particular with connected to the line upstream of the compressor. 7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leitung zwischen Aba ventil und Bypass-Ventil klein ist.7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the line between Aba valve and bypass valve is small. Q30063/0644 " 4 "Q30063 / 0644 " 4 "
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