DE2931614A1

DE2931614A1 - Leerlauf-drehzahlregler

Info

Publication number: DE2931614A1
Application number: DE19792931614
Authority: DE
Inventors: John Edward Cook
Original assignee: Canadian Fram Ltd
Current assignee: Canadian Fram Ltd
Priority date: 1978-08-03
Filing date: 1979-08-03
Publication date: 1980-02-28
Also published as: US4196704A; FR2432615B1; GB2027230A; JPS5523399A; IT1122672B; IT7924841A0; GB2027230B; CA1123693A; FR2432615A1

Description

Leerlauf-Drehzahlregler

Die Erfindung betrifft einen Leerlauf-Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Zur Minimalisierung von gefährlichen Fahrzeugemissionen und zur Maximierung der TreibstoffSparsamkeit sollte die Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors auf den geringstmöglichen Wert eingestellt sein, bei dem der Motor noch rund läuft. Die Motor-Leerlaufdrehzahl kann jedoch nicht zu niedrig eingestellt werden, da die Last am Motor im Leerlauf erheblich variieren kann. Wenn beispielsweise der Fahrzeugmotor leerläuft und die Klimaanlage angeschaltet wird, erhöht sich die Last am Fahrzeugmotor beträchtlich. Dies kann unter Umständen dazu führen, daß der Motor abgewürgt wird, wenn■"..""■? die Drosselventilöffnurig im Fährzeugvergäser nicht entsprechend nachgestellt wird, so daß eine konstante Motor-Leerlaufdrehzahl aufrechterhalten wird. Aus diesem Grunde ist es bekannt, einen Steuerventilmechanismus vorzusehen, der mit dem Fahrzeug-Drosselhebel (welcher die Drosselventilöffnung einstellt) derart zusammenwirkt, daß die Leerlaufposition des Drosselhebels entsprechend der Last am Motor, gemessen durch das Vakuum im Motor-Ansaugstutzen, variiert. Dabei ist es zwar notwendig, daß der Drosseisteuermechanismus nahezu augenblicklich auf eine Vergrößerung der Motorlast antwortet, wenn verhindert werden soll, daß der Fahrzeugmotor stehenbleibt; dagegen ist es wünschenswert, die Motordrehzahl langsamer zu reduzieren, wenn die Last verringert

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wird oder wenn der Drosselhebel in die Leerlaufposition zurückgeführt wird, um zu verhindern, daß der Steuermechanismus der richtigen Leerlaufdrehzahl gewissermaßen "nachjagen" muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Regler der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art zu schaffen, welcher der oben definierten Anforderung genügt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Steuermechanismus besitzt einen integrierten Stoßdämpfer, der die Bewegung des Ventilmechanismus in die richtige Leerlaufposition dämpft, wenn der Drosselhebel in die Leerlaufposition zurückgeführt wird.

Ein Ausführungsbexspiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 schematisch den Fahrzeugvergaser, den Drosselhebel, die Drossel-Rückholfeder, den Motor-Ansaugstutzen und den erfindungsgemäßen Leerlauf-Drehzahlregler;

Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Leerlauf-Drehzahlregler, wie er bei der Vorrichtung von Figur 1 verwendet wird.

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In der Zeichnung ist das mit der Aufbereitung von Treibstoff befaßte System insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Es enthält einen Drossel-Steuerhebel 12, der mit dem Gaspedal des Fahrzeugs über ein Gestänge 13 verbunden ist. Der Drosselhebel 12 verschwenkt um den Schwenkpunkt 14, der mit dem herkömmlichen Drosselventil (nicht gezeigt) in dem Fahrzeugvergaser 16 verbunden ist. Wie dies dem Fachmann bekannt ist, wird durch die Bewegung des Hebels 12 das Drosselventil derart verdreht, daß der Treibstofffluß durch den Motor eingestellt wird. Der Vergaser 16 und das (nicht gezeigt) erwähnte Drosselventil regeln die Kommunikation von Treibstoff in den Motor-Ansaugstutzen, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist. Wie ebenfalls dem Fachmann bekannt ist, befindet sich der Ansaugstutzen 18 normalerweise unter einem Vakuum, wenn der Fahrzeugmotor läuft. Ein Regler, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist, ist mit dem Ansaugstutzen-Vakuum über eine Verbindungsleitung 22 verbunden. Der Regler 20 enthält einen Tauchkolben 24, der sich aus dom Gehäuse 26 heraus erstreckt und die Leerlauf position des Drosselhebels 12 regeln kann. Eine Drossel-Rückholfeder 28 drückt den Drossel hebel 12 elastisch in der Sicht von Figur 1 gegen den Uhrzeigersinn und bringt diesen in Anlage gegen den Tauchkolben 24 (wie gestrichelt in Figur 1 dargestellt), wenn der Fahrzeugführer das Gaspedal losläßt. Hierdurch wird die Kraft vom Gestänge 13 genommen, welche den Hebel 12 im Uhrzeigersinn zu verdrehen sucht.

Wie? in Figur 2 dargestellt, umfaßt das Gehäuse 2 6 des Reglers 20 Abschnitte 29,30, die so zusammenwirken, daß eine in Umfangs-

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richtung verlaufende Rippe 32 eingeklemmt wird, welche den Außenumfang des flexiblen, ringförmigen Teiles 34 umgibt. Eine weitere in Umfangsrichtung verlaufende Rippe 36, welche den Innenumfang des Teiles 34 umgibt, ist zwischen Platten 38 und 40 eingeklemmt. Die Platten 38,40 und das flexible Teil 34 wirken derart zusammen, daß ein Diaphragmagebildet wird, welches insgesamt mit der Bezugszahl· 42 gekennzeichnet ist und die in dem Gehäuse 26 gebildete Kaiaraer 41 in Abschnitte 46,48 unterteilt. Der Abschnitt 48 der iKammer 4 6 steht mit dem Umgebungs—Atmosphärendruck über öffnungen 50 in der Wand des unteren Abschnittes 30 des Gehäuses 26 über ein herkömmliches Ringfilter 52 in Verbindung. ~

Der Abschnitt 46 der Kammer 44 ist mit einem Einlaßrohr 54 versehen, welches mit der Vakuumleitüng 22 verbunden ist. Diese kommuniziert mit dem Vakuum im Ansaugstutzen. Eine öffnung 56, tlie in der Vakuumleitung 22 vorgesehen ist, drosselt die Kommunikation zwischen dem Ansaugstutzen und dem Abschnitt 46. l:in Rückschlagventil 58, welches parallel zur öffnung 56 liegt, ermöglicht jedoch eine im wesentlichen unbehinderte Kommunikation in der Sicht von Figur 2 nach rechts, so daß eine Erhöhung des Druckes im Ansaugstutzen, also ein Vakuum, welches näher an AtiiKJHph'irendruck liegt,Vsofort in den Abschnitt 46 geleitet ■wird, eine VerringtJrung im Ansaugstutzen-Vakuum (was einem Vakuum entspricht, das weiter von Atmosphärendruek wegliegt, durch die -«''»ffnung 56 gedrosselt wird. Auf diese Weise muß eine bestimmte ■L'.oit verstreichen, bevor der volle Effekt der Verringerung des

?. in den Abschnitt 46 gelangt. Eine Feder

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wird im Abschnitt 4 6 getragen und drückt das Diaphragma 42 in der Sicht der Figur nach rechts.

Dor Abschnitt 30 des Gehäuses 26 enthält einen rohrförmigen Abschnitt 62, in dem sich eine Bohrung 64 befindet. Die Bohrung 6-1 nimmt den verschiebbaren Tauchkolben 24 auf. Ein Ende 66 des Tauchkolbens 24 ragt aus dem Gehäuse 26 und berührt den Drosselhebel 12,wenn letzterer in seine Leerlaufposition zurückgeführt ist. Das andere Ende 68 des Tauchkolbens 24 ist so abgestuft, daß es eine Anschlagfläche 70 bildet, welche mit dem Ende des rohrförmigen Abschnitts 62 so zusammenwirkt, daß die Position des Tauchkolbens definiert wird, in welcher er am weitesten aus dem Gehäuse 26 ausgefahren ist.Das Ende 68 des Tauchkolbens 24 trägt außerdem ein Dichtkissen 72, welches mit einer öffnung 74 im Diaphragma 4 2 derart zusammenwirkt, daß die Kommunikation zwischen den Abschnitten 46 und 48 und der Kammer 44 gesteuert wird. Wenn demzufolge das Diaphragma 42 in Berührung mit dem Tauchkolben 24 gedrückt wird, berührt die öffnung 74 das Dichtkissen 72, wodurch eine Kommunikation zwischen den Abschnitten 46 und ■18 verhindert wird. Wenn das Diaphragma sich jedoch vom Tauchkolben entfernt befindet, kommunizieren die Abschnitte 46 und 4?3 über die öffnung 74 miteinander. Eine Feder 76 berührt den Tauchkolben 24 und drückt diesen-in der Sicht von Figur 2 nach rechts. Auf diese Weise wird der Anschlag 7 0 in Berührung mit dem Ende des Rohres 6 2 gedrückt. Die Stärke der Feder 7 6 ist jedoch geringer als die¹, auf den Tauchkolben 24 vom Drosselhebel 1;! ausgeübte Kraft, wenn letzterer in seine Leerlauf position zurückgeführt ist. Auf diese Waise reicht die Stärke der Leerlauf-

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Rückholfeder 28, welche auf den Hebel 12 wirkt, aus, die Kraft der Feder 76 zu überwinden und den Tauchkolben 24 in der Sicht von Figur 2 nach links zu drücken.

In Figur 2 sind die verschiedenen Komponenten des Reglers 20 in der Stellung gezeigt, welche sie einnehmen,wenn (1) kein Vakuum am Vakuumrohr liegt und (2) wenn sich der Drosselhebel nicht in seiner Leerlaufposition befindet, in welcher er das Ende 66 des Tauchkolbens 24 berührt. Wenn der Drosselhebel 12 vom Ende 66 des Tauchkolbens 24 wegbewegt ist, wie dies beispielsweise" geschieht, wennder Fahrzeugmotör beschleunigt wird, drückt die Feder 76 den Tauchkolben 24 in die maximal ausgefahrene Position, die in der Zeichnung dargestellt ist. Der Anschlag 70 am Tauchkolben 24 ist dabei in Berührung mit dem Ende des Rohres 62. Wf'nn dies geschieht, bewegt sich natürlich das Dichtkissen 72 von der öffnung 74 weg, so daß eine Kommunikation zwischen den Abschnitten 46 und 48 der Kammer 44 eingeleitet wird. Demzufolge wild die Druckdifferenz über dem Diaphragma 42 verringert, wodurch die Feder 60 das Diaphragma 42 in der Sicht von Figur 2 nach rechts gedrückt wird, so daß es der Bewegung des Tauchkolbens 24_folgt.

Wenn das Gaspedal losgelassen wird, drückt die Rückholfeder 28 dcHi Drosselhebel 12 in die in Figur 1gestrichelt dargestellte Position, in welcher der Drosselhebel 12 das Ende 66 des Tauchkolbens 24 berührt. 7iuf diese Weise wird letzterer in der Sicht von Figur 2 nach links gedrückt. Gleichzeitig erhöht sich das 7ui5aug;;i ui zen-Vakuum aufgrund der verringerten Motorlast; diese Erhöhung wird jedoch aufgrund der Öffnung 56 nicht sofort zum

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oberen Abschnitt 46 der Kammer 4 4 übertragen. Wenn diese Erhöhung im Ansaugstutzen-Vakuum allmählich dem Abschnitt 46 übermittelt wird, bewegen sich demzufolge der Tauchkolben 24 und das Diaphragma 4 2 (welches nun aufgrund der Wirkung des Drosselhebels 12, welcher den Tauchkolben in der Sicht von Figur 1 nach links drückt, in Anlage am Tauchkolben 24 ist) in der Sicht von Figur 2 allmählich nach links. Wenn ein stationärer Zustand erreicht ist, in welchem das Ansaugstutzen-Vakuum im wesentlichen dasselbe wie das Vakuum im Abschnitt 4 6 der Kammer 4 4 ist, hat sich das Diaphragma 42 in eine bestimmte Position im Gehäuse bewegt, welche eine Funktion des Ansaugstutzen-Vakuums ist. Die Feder 60 ist in der Fabrik so geeicht, daß sich das Diaphragma in diese bestimmte Position, die eine Funktion des Druckes über dem Diaphragma ist, bewegt. Demzufolge ist die Leerlaufposition des Hebels 12 entsprechend der jeweiligen Last am Fahrzeugmotor ein-* gestellt. In diesem Zustand herrscht ein Gleichgewicht zwischen den Kräften, die auf den. Tauchkolben 24 und das Diaphragma 4 2 durch den Drosselhebel 12 aufgrund des Einflusses der Drossel-Rückholfeder 28 und aufgrund der Druckdifferenz über dem Diaphragma 4 2 ausgeübt werden, und den Kräften, die von der Feder 60 und der Feder 76 ausgeübt werden. Wenn jedoch die Last am Fahrzeugmotor anwächst, während der Drosselhebel 12 in Berührung am Tauchkolben 24 bleibt, verringert sich das Ansaugvakuum,was die Druckdifferenz am Diaphragma 4 2 verringert. Eine Verringerung im Ansaugstutzen-Vakuum wird sofort zum Abschnitt 4 6 der Kammer 44 geleitet, da das Rückschlagventil 58 eine im wesentlichen unbehinderte Stromungsmittelkoiranunikation um die öffnung 56 herum ermöglicht. Wenn demzufolge eine derartige Verringerung im An-

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saugvakuum aufgrund erhöhter Motorbelastung auftritt, bewegt sich dm Diaphragma 43 sofort - in "der Sicht von Figur 2 nach rechts in e.ine noue Position, in welcher die auf den Tauchkolben und das Diaphragma wirkenden Kräfte wiederum in Gleichgewicht sind,- wie dies der verr inger ten -Druckdifferenz über dem Diaphragma 42 entspricht. -Demzufolge- wird der Tauchkolben 24 in 4er: Sicht von Figur 2_ nach außen gedrückt; der Drosselhebel 12 wird im Uhrzeigersinn verdreht und vergrößert die Drosselventilöffnung. Auf diese Weiise wird die Motor- Leerlaufdrehzahl aufrechterhalten. Wenn die Last wiederum verringert wird, bewegen sich das Diaphragma 42 und demzufolge der Tauchkolben 24 offensichtlich in der Sicht von Figur 2 nach links; driese Bewegung wird jedoch aufgrund des Einflusses der Öffnung 56 gebremst.

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Leerserte

Claims

Patentansprüche

/ 1. Leerlauf-Drehzahlregler für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugstutzen, einem Vergaser, einem Drosselhebel, der den Vergaser regelt, und einer Rückholfeder, welche den Drosselhebel elastisch in die Leerlaufposition drückt, wobei der Regler ein Gehäuse umfaßt, in dem eine Kammer ausgebildet ist, einen Tauchkolben, der verschiebbar in der Kammer montiert ist und sich aus dem Gehäuse bis in Berührung mit dem Drosselhebel erstreckt, wodurch eine einstellbare Leerlaufposition geschaffen wird, gegen welche die Rückholfeder die Drossel andrückt, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem umfaßt: ein auf Druckdifferenz ansprechendes Glied (42) in dem Gehäuse (26), welches das Gehäuse in eine Vakuumkammer (46), die mit dem Vakuum des Ansaugstutzens kommuniziert, und eine Kammer (48) unterteilt, die mit dem Umgebungsatmosphärendruck kommuniziert; eine Federeinrichtung (60,76), welche das auf Druck-

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differenz ansprechende Glied gegen das Ende des Tauchkolbens (24) elastisch drückt und den Tauchkolben aus dem Gehäuse drückt; eine Ventileinrichtung (72,74), welche die Kommunikation zwischen den Kammern regelt.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Druckdifferenz ansprechende Glied ein Diaphragma umfaßt.

3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (56,58) umfaßt, welche eine unbehinderte Kommunikation zwischen dem Motoransaugstutzen und der Vakuumkammer ermöglicht, jedoch eine gedrosselte Kommunikation in der umgekehrten Richtung schafft.

4. Regler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem eine Anschlageinrichtung (68,70) umfaßt, die von dem Tauchkolben und dem Gehäuse getragen wird und die maximal ausgefahrene Position des Tauchkolbens bestimmt.

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung eine erste Feder (76) enthält, welche den Tauchkolben auf die Anschlageinrichtung zudrückt, sowie eine zweite Feder (60), welche das Diaphragma (42) auf den Tauchkolben zudrückt.

6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (76) schwacher als die Drossel-Rückholfeder (28) ist, wodurch die erste Feder den Tauchkolben auf die Anschlagein-

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richtung drückt, wenn der Drosselhebel-(12) von dem Tauchkolben (24) wegbewegt wird, der Tauchkolben jedoch von der Anschlageinrichtung (68,70) weggedrückt wird, wenn der Drosselhebel in den Leerlaufzustand bewegt wird, in welchem der Drosselhebel den Tauchkolben berührt.

7. Regler nach Anspruch 5 oder '6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (60) das Diaphragma (42) bei einer bestimmten Druckdifferenz über dem Diaphragma in eine bestimmte Position im Gehäuse drückt und daß die resultierende Kraft der ersten Feder (76) und der Drosselrückholfeder (28) den Tauchkolben (24) gegen das Diaphragma drückt, wenn der

Drosselhebel den Tauchkolben berührt.

8. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (72,74), welche die Kommunikation zwischen den Kammern regelt, vom Tauchkolben und dem Diaphragma getragen ist.

9. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung, welche die Kommunikation zwischen den Kammern regelt, eine öffnung (74) in dem Diaphragma (42) ist, die mit einem Abschnitt (68,72) des Tauchkolbens so zusammenwirkt, daß eine Kommunikation durch die öffnung möglich ist, wenn das Diaphragma aus der Berührung mit dem Tauchkolben wegbewegt wird, und daß die Kommunikation durch die öffnung verhindert ist, wenn Tauchkolben und Diaphragma einander berühren.

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10. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Federeinrichtung (7 6) umfaßt, welche den Tauchkolben (24) in die Position drückt, in welcher er am weitesten aus dem Gehäuse ausgefahren ist, wenn der Drosselhebel von dem Tauchkolben wegbewegt ist, eine Einrichtung (42,60,46, 48), welche eine bestimmte Position für den Tauchkolben herstellt, wenn der Drosselhebel in Berührung mit diesem ist, und zwar als Funktion des Vakuums in dem Ansaugstutzen, eine Verzögerungseinrichtung (56), welche die Belegung des Tauchkolbens in das Gehäuse verzögert, wenn der Drosselhebel (12) in Berührung mit dem Tauchkolben gebracht wird.

" L-l-ii Regler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung eine Öffnung (56)= enthält, welche die Strömungsmittelkommunikation zwischen dem Ansaugstutzen und dem Gehäuse drosselt, sowie ein Rückschlagventil (58),; welches parallel zur Öffnung liegt und eine unbehinderte Kommunikation vom Ansaugstutzen zum Gehäuse zuläßt.

-12. Regler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die bestimmte Position herbeiführende Einrichtung ein Diaphragma (42) ist, welches in der Kammer beweglich ist und letztere in zwei Abschnitte (46,4.8) unterteilt, die von einander gegenüberliegenden Seiten des Diaphragmas und entsprechenden Enden des Gehäuses begrenzt werden, wobei ein Abschnitt (48) mit der Umgebungsatmosphäre kommuniziert und der andere Abschnitt (4 6) mit dem Vakuum im Ansaugstutzen kommuniziert.

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13. Regler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Kraft der Drossel-Rückholfeder (28) und der Federeinrichtung (7 6) den Tauchkolben in Berührung mit dem Diaphragma (42) hält, wenn der Drosselhebel in Berührung mit dem Tauchkolben gebracht ist.

14. Regler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (72,74) enthält, welche die Kommunikation über das Diaphragma regelt und eine Kommunikation zwischen den Abschnitten verhindert, wenn der Tauchkolben in Berührung mit dem Diaphragma ist, jedoch eine Kommunikation zwischen den Abschnitten erlaubt, wenn der Tauchkolben vom Diaphragma weggedrückt ist.

15. Regler nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er eine elastische Einrichtung (60) umfaßt, welche das Diaphragma elastisch in eine bestimmte Position, die als Funktion der Druckdifferenz über dem Diaphragma eingestellt wird, drückt. . "

16. Regler nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kommunikation regelnde Einrichtung eine Öffnung (74) in dem Diaphragma und ein Ventilteil (72) ist, welches vom Tauchkolben getragen ist. ^

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