DE3028898A1

DE3028898A1 - Vorrichtung zur regelung der leerlaufdrehzahl einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3028898A1
Application number: DE19803028898
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. 7015 Korntal Bonse; Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kemmer; Reinhard Dipl.-Ing. 7145 Markgröningen Klinkenberg; Heinrich Dipl.-Phys. Dr. 7250 Leonberg Knapp; Michael Dipl.-Ing. 7016 Gerlingen Wissmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1982-03-04
Also published as: US4385603A; JPS5752652A

Description

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7.1980 Kh/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der aber der Nachteil besteht, daß bei einem leichten Gasgeben die Regelung versucht die steigende Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Schließung der Bypassleitung wieder zu senken. Wird aus diesem Zustand heraus das Gas wieder zurückgenommen, also die Drosselklappe geschlossen, so sinkt der Saugrohrdruck stromabwärts der Drosselklappe schnell ab und die Brennkraftmaschine bekommt zu wenig Luft zum Weiterlaufen. Hierbei kann es zum Stillstand der Brennkraftmaschine kommen, da sich die verringerte Drehzahl erst nach einer gewissen Totzeit einstellt und die daraufhin vorgenommene Korrektur der Regelung durch öffnen der Bypassleitung sich ebenfalls erst nach einer gewissen Totzeit auswirkt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie das gegenüber dem Drehzahlsignal schnellere Signal der Saugrohrdruckanderung stromabwärts der Drosselklappe ausnutzt, um bei einem plötzlichen Schließen der Drosselklappe und damit einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes stromabwärts der Drosselklappe durch Erhöhung der Zusatzluftmenge zu vermeiden, daß die Brennkraftmaschine stehen bleibt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haupt anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur H ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung ■ der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, Figur 7 ein elektrisches Schaltbild, Figur 8 ein siebentes

β 4

Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine strömt Verbrennungsluft durch einen Luftfilter 1 in einen Saugrohrabschnitt 2 stromaufwärts einer als Drosselorgan dienenden Drosselklappe 3 und stromabwärts der Drosselklappe 3 über einen Saugrohrabschnitt 4 zu einer Brennkraftmaschine 5· Um die Drosselklappe 3 führt eine Bypassleitung 7 mit einem Anschluß 8 stromaufwärts eines elektromagnetisch betätigbaren Bypassventiles 9 und einem Anschluß 10 stromabwärts des Bypassventiles 9· Das elektromagnetisch betätigbare Bypassventil 9 ist durch ein elektronisches Steuergerät ansteuerbar, in das die Werte von Betriebskenngrößen 12 der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise das vom Zündverteiler abgenommene Signal für die Drehzahl, die Motortemperatur oder die Stellung der Drosselklappe eingegeben werden. Durch das Bypassventil 9 ist der Durchströmquerschnitt der Bypassleitung 7 derart in Leerlaufstellung der Drosselklappe 3 änderbar, daß bei einem Absinken der Drehzahl der Brennkraftmaschine der Durchströmquerschnitt der Bypassleitung vergrößert wird und damit mehr Zusatzluft durch die Bypassleitung 7 um die Drosselklappe 3 strömt, währnd bei einem Ansteigen der Leerlaufdrehzahl der Durchströmquerschnitt der Bypassleitung 7 und damit die durch die Bypassleitung 7 strömende Zusatzluftmenge verringert wird.

Zum Bypassventil 9 ist eine Umgehungsleitung 14 angeordnet, die den Saugrohrabschnitt 2 stromaufwärts der Drosselklappe 3 mit dem Saugrohrabschnitt 4 stromabwärts der Drossel-

klappe verbindet. Die Umgehungsleitung lh könnte dabei ebenfalls wie gestrichelt bei 14' dargestellt ist von der Bypassleitung 7 vor dem Bypassventil 9 abzweigen und nach dem Bypassventil 9 wieder in die Bypassleitung 7 münden. Der Durchströmquerschnitt der Umgehungsleitung 14 ist durch ein druckfühlendes Stellelement 15 steuerbar. Das druckfühlende Stellelement 15 weist eine Membran 16 als eine nachgiebige Wand auf, die eine erste mit dem Saugrohrabschnitt 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 verbundene Kammer 17 von einer zweiten Kammer 18 trennt, die über eine Drosselstelle 19 mit der ersten Kammer 17 in !Verbindung steht. Die Verbindung zwischen der ersten Kammer 17 und der zweiten Kammer 18 könnte ebenfalls über eine Drosselstelle 19' in der Membran 16 erfolgen. Mit der Membran ist ein bewegliches Ventilteil 20 gekoppelt, das den Durchströmquerschnitt¹ der Umgehungsleitung 14 in Abhängigkeit von den Druckkräften beiderseits der Membran 16 mehr oder weniger öffnet.

Wird nun leicht Gas gegeben, d.h. die Drosselklappe etwas geöffnet, so steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine etwas an und die Regelung versucht durch Schließen des Bypassventiles 9 dem entgegen zu wirken. Bei Zurücknahme des Gases, d.h. bei Schließen der Drosselklappe 3 aus diesem leicht geöffneten Zustand heraus, sinkt der Saugrohrdruck stromabwärts der Drosselklappe 3 schnell ab, so daß die Brennkraftmaschine 5 zu wenig Luft erhält und die Drehzahl absinkt. Dieses Absinken der Drehzahl der Brennkraftmaschine 5 erfolgt jedoch erst nach einer gewissen Totzeit und da auch die Regelung des Bypassventiles 9 erst nach einer gewissen Totzeit zu einer Öffnung des Bypassventiles 9 führt, kann es sein, daß die Brennkraftmaschine stehenbleibt. Um dies zu verhindern, ist die erste Kammer 17 des Stellelementes 15 über die Unterdrucklei-

tung 21 mit dem Saugrohrabschnitt 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 verbunden, so daß bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes stromabwärts der Drosselklappen 3 die Membran 16 des Stellelementes 15 in die erste Kammer 17 hineinbewegt wird und damit das bewegliche Ventilteil 20 in Öffnungsrichtung der Umgehungsleitung 14 zieht, so daß nahezu verzögerungsfrei mit einer Druckabsenkung stromabwärts der Drosselklappe 3 eine Zusatzluftzufuhr über die Umgehungsleitung 14 an dem Bypassventil 9 vorbei erfolgt, bevor die Drehzahl der Brennkraftmaschine 5 so weit abgesunken ist, daß eine Regelung über das Bypassventil 9 zu spät kommt und die Brennkraftmaschine 5 stehenbleibt. Da die erste Kammer 17 und die zweite Kammer 18 des Stellelementes 15 über die Drosselstelle 19 bzw. 19' miteinander in Verbindung stehen, erfolgt die Zufuhr von Zusatzluft über die Umgehungsleitung 14 zeitlich begrenzt, bis in den beiden Kammern 17 und 18 nahezu wieder Druckausgleich herrscht und das bewegliche Ventilteil 20 die Umgehungsleitung 14 schließt. Das Stellelement 15 wirkt somit differenzierend.

Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind jeweils die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und untereinander gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeicheri gekennzeichnet. So weist das in Figur 2 dargestellte Bypassventil 9' ein Ventilgehäuse 23 auf, in dem ein Elektromagnetsystem mit einer Elektromagnetspule 24 und einem darin bewegbar angeordneten Anker 25 vorgesehen ist. Mit dem Anker 25 ist eine Betätigungsstange 26 verbunden, die in Lagerstellen 27, 28 gleitbar gelagert ist und an deren Ende 29 eine Rückstellfeder 30 angreift. Die Betätigungsstange 26 ist ebenfalls mit einem als bewegliches Ventilteil des Bypassventiles 9^! dienenden Ventilkolben 31 verbunden, der durch die Bewegung der Bestätigungsstange 26

in einer Zylinderbohrung 32 axial verschiebbar ist. Der Ventilkolben 31 besitzt rechts quer zur Betätigungsstange 26 eine Steuerfläche 33 und auf der abgewandten Seite eine Gegenfläche 34. Auf der Steuerfläche 33 wirkt über den Anschluß 8 der Saugrohrdruck im Saugrohrabschnitt 2 stromaufwärts der Drosselklappe 3· Je nach Erregungszustand des Elektromagnetsystems 24, 25 überdeckt der Ventilkolben 31 mehr oder weniger eine Ventilöffnung 35₅ über die Zusatzluft vom Anschluß 8 zum Anschluß 10 strömen kann. Die Gegenfläche 34 des Ventilkolbens 31 begrenzt einen Arbeitsraum 36, der über mindestens eine Drosselstelle mit einem Steuerraum 37 in Verbindung steht, der einerseits durch die Steuerfläche 33 begrenzt wird und mit dem Saugrohrdruck stromaufwärts der Drosselklappe 3 verbunden ist. Als Drosselstelle zwischen dem Arbeitsraum 36 und dem Steuerraum 37 kann entweder der Ringspalt 38 zwischen dem Umfang des Ventilkolbens 31 und dem Durchmesser der Zylinderbohrung 32 dienen oder eine im Ventilkolben 31 angeordnete Drosselstelle 39· Im Ventilkolben 31 kann ebenfalls in einer Arbeitsraum 36 und Steuerraum 37 verbindenden Leitung ein Rückschlagventil 40 angeordnet sein, das zum Steuerraum 37 hin bei einem gewissen überdruck im Arbeitsraum 36 öffnet. Der Arbeitsraum 36 wird andererseits durch eine als nachgiebige Wand dienende Membran 41 begrenzt, auf deren dem Arbeitsraum 36 abgewandter Seite in einem Unterdruckraum 42 sich eine Druckfeder 43 abstützt. Der Unterdruckraum 42 steht über die Unterdruckleitung 21 mit dem Saugrohrabschnitt 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 in Verbindung. In nicht erregtem Zustand des Elektromagnetsystems 24, 25 wird der Ventilkolben 31 durch die Rückstellfedern so weit nach links verschoben, daß die Ventilöffnung 35 voll geöffnet ist und somit die größte Zusatzluftmenge über die Bypassleitung 7 strömen kann. Erfolgt nun in einem Zu-

stand, in dem der Ventilkolben 31 zumindest teilweise die Ventilöffnung 35 schließt eine plötzliche Absenkung des Saugrohrdruckes stromabwärts der Drosselklappe 3j so wird die Membran 4l entgegen der Kraft der Druckfeder 43 in den Unterdruckraum 42 bewegt, was zur Folge hat, daß der Druck in dem Arbeitsraum 36 ebenfalls absinkt und der Ventilkolben 31 aufgrund der beiderseits wirkenden unterschiedlichen Druckkräfte in den Arbeitsraum 36 bewegt wird, so daß die Ventilöffnung 35 zur Zufuhr einer größeren Zusatzluftmenge über die Bypassleitung 7 mehr geöffnet wird. Die Verschiebung ist dabei zeitlich begrenzt, bis über die Drosselstelle 38, 39 ein Druckausgleich zwischen dem Arbeitsraum 36 und dem Steuerraum 37 erfolgt ist. Durch entsprechende Ausbildung der Drosselstelle 38, 39 und des Arbeitsraumes 36 läßt sich dieses Zeitverhalten in gewünschter Weise festlegen. Um zu verhindern, daß bei einem plötzlichen Druckanstieg im Saugrohrabschnitt 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 eine Verstellung des Ventilkolbens 31 erfolgt, ist das Rückschlagventil 40 vorgesehen, über das bei einem plötzlichen Druckanstieg im Arbeitsraum 36 sofort ein Druckausgleich zum Steuerraum 37 hin erfolgen kann.

Bei dem Bypassventil 9" nach Figur 3 ist mit dem Anker 25 ein in den Lagerstellen 27, 28 gelagertes Betätigungsglied 45 verbunden, an dem über einen Federteller 46 die Rückstellfeder 30 angreift. Dabei ragt die Rückstellfeder 30 und ein Ende 47 in eine Aushöhlung 48 des Ventilkolbens 49. Zwischen dem Ende 47 und dem Ventilkolben 49 besteht keine feste Kupplung, vielmehr ist eine sich auf der Steuerfläche 33 des Ventilkolbens 49 abstützende Differenzdruckfeder 50 bemüht den Ventilkolben 49 in Berührung mit dem Ende 47 des Betätigungsgliedes 45 zu halten. Der Ventilkolben 49 hat eine Umfangsnut 51, die je nach Stellung des Ventilkolbens 49 einen

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mit dem Anschluß 8, also dem Saugrohrdruck stromaufwärts der Drosselklappe 3 verbundenen Steuerschlitz 52 mehr oder weniger überdeckt und andererseits Öffnungen 53 zur Steuerfläche 33 des Ventilkolbens 49 hat, an der der Saugrohrdruck stromabwärts der Drosselklappe 3 herrscht. Der Arbeitsraum 36, in den der Ventilkolben 49 mit seiner Gegenfläche 34 ragt, steht über den drosselnden Ringspalt 38, der zwischen dem Um-■fang des Ventilkolbens 49 und dem Durchmesser der Zylinderbohrung 32 gebildet wird, mit dem Saugrohrdruck stromabwärts der Drosselklappe 3 an der Steuerfläche 33 in Verbindung und kann sich erforderlichenfalls über die Lagerstellen 27, 28 bis in einen Spulenraum 54 erstrecken, der zwischen dem Gehäuse 23 und dem Elektromagnetsystem 24, 25 eingeschlossen wird. Der elektrische Anschluß des Elektromagnetsystems erfolgt über einen Steckanschluß 55. Bei nicht erregtem Elektromagnetsystem 24, 25 verschiebt die Rückstellfeder 30 das Betätigungsglied 45 so weit nach rechts, daß der Ventilkolben 49 in Offenstellung des Bypassventiles 9" gehalten wird. Wird nun das Elektromagnetsystem 24, 25 erregt, so wird das Betätigungsglied 45 nach links gezogen und der Ventilkolben 49 folgt aufgrund der Federkraft der Differenzdruckfeder 50 dieser Bewegung in Schließrichtung des Bypassventiles nach. Die Federkraft der Rückstellfeder 30 ist größer als die der Differenzdruckfeder 50. Erfolgt nun in einer Stellung des Ventilkolbens 49, in der der Steuerschlitz 52 völlig geschlossen oder zumindestens nur teilweise geöffnet ist eine plötzliche Absenkung des Saugrohrdruckes 4 stromabwärts der Drosselklappe 3₅ so wird der als druckfühlendes Stellelement wirkende Ventilkolben 49 aufgrund der unterschiedlichen beiderseits des Ventilkolbens 49 wirkenden Druckkräfte entgegen der Kraft der Differenzdruckfeder 50 von dem Ende 47 des Betätigungsgliedes 45 abhebend nach rechts verschoben, so daß der Steuerschlitz 52 mehr geöffnet wird und eine grössere Zusatzluftmenge durch das Bypassventil 9" strömen kann. Diese Verschiebung des Ventilkolbens 49 erfolgt zeitlich be-

ORlGlNAL INSPECTED

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grenzt so lange, bis über den drosselnden Ringspalt 38 der Druck in dem Arbeitsraum 36 so weit abgesunken ist, daß die Druckkraft auf die Gegenfläche 34 gleich der Druckkraft auf die Steuerfläche 33 und der Kraft der Differenzdruckfeder 50 ist und der Ventilkolben 49 wieder an dem Ende 47 des Betätigungsgliedes 45 zum Anliegen kommt. Vorteilhafterweise hat die Differenzdruckfeder 50 eine steile Federkennlinie, so daß bei nahezu geschlossenem Bypassventil ein geringeres, am Ventilkolben 49 angreifendes Druckgefälle zur Verschiebung des Ventilkolbens 49 in Öffnungsstellung bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes stromabwärts der Drosselklappe erforderlich ist, als in einer weiter geöffneten Stellung des Ventilkolbens 49.

Das in Figur 4 dargestellte Bypassventil 9"' unterscheidet sich im wesentlichen von dem in Figur 3 dargestellten Bypassventil 9" dadurch, daß die Rückstellfeder 30 über den Federteller 46 am linken Ende des Betätigungsgliedes 45 angreift, so daß bei nicht erregtem Elektromagnetsystem 24, 25 das Betätigungsglied 45 nach links verschoben wird und der ebenfalls lose an dem Ende 47 als druckfühlendes Stellelement dienende Ventilkolben 49 durch die Differenzdruckfeder 5o dem Betätigungsglied 45 in Schließstellung des Bypassventiles 9"¹ nachgeführt wird. Bei Erregung des Elektromagnetsystems 24, 25 erfolgt eine Verschiebung des Betätigungsgliedes 45 und damit des Ventilkolbens 49 in Öffnungsrichtung des Bypassventiles 9"'.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Bypassventil 9'^v ist der Ventilkolben 57 fest mit der Betätigungsstange 26 verbunden und wird im nichterregtem Zustand des Elektromagnetxyjte/nes 24, 25 durch die Rückstellfeder 30 in Offenstellung des Bypassventiles 9'^Y gehalten. An dem dem Ventilkolben 57 abgewandten Ende des Bypassventiles 9^lV" ist eine Unterdruckkammer 58 vorgesehen, die über die Lagerstellen 27, 28 und das nicht

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drosselnde Umfangsspiel am Ventilkolben 57 mit dem Anschluß 10 und damit mit dem Saugrohrdruck 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 in Verbindung steht. Die Unterdruckkammer

58 wird durch eine als Membran 59 ausgebildete nachgiebige Wand von einer Ausgleichskammer 60 getrennt, die über eine beispielsweise in der Membran 59 vorgesehene Drosselstelle 6l mit der Unterdruckkammer 58 verbunden ist. An der Membran

59 ist ein Noppen 62 mit der Betätigungsstange 26 fluchtend befestigt. Erfolgt nun nach geringem Gasgeben eine plötzliche Gaswegnahme und damit ein plötzliches Absinken des Saugrohrdruckes 4 stromabwärts der Drosselklappe 3, so wird die Membran 59 aufgrund der an ihr wirkenden unterschiedlichen Druckkräfte in die Unterdruckkammer 58 hineinbewegt und verschiebt zeitlich begrenzt mit dem Noppen 62 an der Betätigungsstange 26 angreifend den \fentilkolben 57 in Richtung einer Vergrößerung der Öffnungsstellung des Bypassventiles 9'^y ₃ bis über die Drosselstelle 6l ein Druckausgleich zwischen Unterdruckkamer 58 und Ausgleichskammer

60 erfolgt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 trägt die Membran keinen Noppen 62 zur Verschiebung der Betätigungsstange 26, sondern ist entweder selbst elektrisch leitend ausgebildet oder hat einen elektrisch leitenden Bereich, mit dem sie sich befeiner plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes 4 stromabwärts der Drosselklappe 3 in die Unterdruckkammer 58 hineinbewegt und dabei Schaltkontakte 64, 65 oder einen Schalter 66 (Figur 7) schließt. Wie in Figur 7 gezeigt, ist in einem parallelen Zweig des Stromkreises der Elektromagnetspule 24 zur Elektromagnetspule 24 der Schalter 66 bzw. die Schaltkontakte 64, 65 und ein elektrischer Widerstand 67 angeordnet. Bei Schließen des Schalters 66 bzw. der Schaltkontakte 6k, 65 verringert sich somit der Strom Iij. an der Elektromagnetspule 24 um den Betrag des Stromes I„ über den Widerstand 67, so daß mit I als vom Steuergerät 11 geliefertem Strom gilt: I_± = I - I₃. Die Verringerung des Stromes I₁

ORIGINAL INSPtCTED

an der Elektromagnetspule 24 bedeutet eine Verringerung der Magnetkraft des Elektromagnetsystems 24, 25, wodurch die Rückstellfeder 30 den Ventilkolben 57 in Richtung einer Vergrößerung der Öffnungsstellung des Bypassventiles 9 verschiebt und zwar solange, bis über die Drosselstelle 6l wieder Druckausgleich zwischen der Unterdruckkammer 58 und der Ausgleichskammer 60 herrscht und die Membran 59 den Schalter 66 bzw. die Schaltkontakte 64, 65 öffnet.

Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bypassventiles 9 unterscheidet sich von dem in Figur 3 dargestellten Bypassventil 9'¹ im wesentlichen dadurch, daß das Ende des Betätigungsgliedes 45 fest mit dem Ventilkolben 49 verbunden und keine Differenzdruckfeder 50 vorgesehen ist.

Erfolgt nun in einer Stellung des Ventilkolbens 49^ in der der Steuerschlitz 52 völlig geschlossen ist oder zumindestens zur teilweise geöffnet eine plötzliche Absenkung des Saugrohrdruckes 4 stromabwärts der Drosselklappe 3> so wird der als druckfühlendes Stellelement wirkende Ventilkolben 49 aufgrund der unterschiedlichen beiderseits des Ventilkolbens 49^Vwirkenden Druckkräfte entgegen der Magnetkraft nach rechts verschoben, so daß der Steuerschlitz 52 mehr Qtcfhtt wird und eine größere Zusatzluftmenge durch das Bypassventil 9 strömen kann. Diese Verschiebung des Ventilkolbens 49^Verfolgt zeitlich begrenzt solange, bis über den drosselnden Ringspalt 38 der Druck im Arbeitsraum so weit abgesunken ist, daß die Druckkraft auf die Gegenfläche 34 gleich der Druckkraft auf die Steuerfläche 33 ist.

Alle Ausführungsbeispiele erlauben somit eine automatisch wirfcfnde ., zeitlich begrenzte Zufuhr von Zusatzluft bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes stromabwärts der Drosselklappe 3 zur sicheren Gewährleistung des Weiter-

laufens der Brennkraftmaschine bei plötzlicher Gaswegnahme nachdem vorher nur gering Gasgegeben wurde.

Claims

14.7.1980 Kh/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

IJ Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, in dem ein willkürlich betätigbares Drosselorgan angeordnet ist, um das eine Bypassleitung mit einem in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine ansteuerbaren Bypassventil zur Steuerung von Zusatzluft führt, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckfühlendes Stellelement (15-, 41, 49, 49^V* 59) vorgesehen ist, das auf eine plötzliche Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) anspricht und abhängig von der Größe der Druckabsenkung zeitlich begrenzt (differenzierend) eine Erhöhung der Zusatzluftmenge zum Saugrohrabschnitt (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Bypassventiles elektromagnetisch beeinflußbar ist.

daß die Stellung des Bypassventiles (9, 9', 9", 9"', 9.^V ₅ 9^V)

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als druckfühlendes Stellelement eine nachgiebige Wand (41) dient, die eine erste mit dem Saugrohrabschnitt (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) verbundene Kammer (17) von einer zweiten mit der ersten Kammer (17) über eine Drosselstelle (19₅ 19') verbundenen Kammer (18) trennt und mit einem beweglichen Ventilteil (20) gekoppelt ist, das bei gleichen Drücken in der ersten (17) und zweiten Kammer (l8) eine das Bypassventil (9) umgehende Umgehungsleitung (14, l4^f) schließt und bei geringerem Druck in der ersten Kammer (17) als in der zweiten Kammer (18) die Umgehungsleitung (14, 14') öffnet.

4. Vorrichtung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß als nachgiebige Wand des druckfühlenden Stellelementes (15) eine Membran (41) dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bypassventil (9', 9", 9"', 9 ^V, 9^V) als die Bypassleitung (7) mehr oder weniger öffnendes bewegliches Ventilteil einen axial verschiebbar gelagerten Ventilkolben (31, 49, 49^V, 57) aufweist, dessen Stellung durch ein in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine (5) ansteuerbares Elektromagnetsystem (24, 25) beeinflußbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (31, 49^V, 57) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (30) durch das Elektromagnetsystem (24, 25)

? ir Tr

in Schließstellung des Bypassventiles (9', 9 ₃ 9 ) verschiebbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (31) eine die Bypassleitung (7) mehr oder weniger öffnende Steuerfläche (33) und eine Gegenfläche (34) hat und die Steuerfläche (33) vom Saugrohrdruck (2) stromaufwärts des Drosselorganes (3) beaufscchlagt wird, während die Gegenfläche (34) in einen Arbeitsraum (36) ragt, der über mindestens eine Drosselstelle (38, 39) ebenfalls mit dem Saugrohrdruck (2) stromaufwärts des Drosselorganes (3) in Verbindung steht und andererseits durch eine nachgiebige Wand (41) begrenzt wird, an der auf der dem Arbeitsraum (36) abgewandten Fläche eine Druckfeder (43) und der Saugrohrdruck (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) angreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (31) in einer Zylinderbohrung (32) des Ventilgehäuses (23) bewegbar ist und als Drosselstelle der Ringspalt (38) zwischen dem Umfang des Ven-

ORIGINAL INSPECTED

tilkolbens (3D und dem Durchmesser der Zylinderbohrung (32) dient.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (39) im Ventilkolben (31) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (36) über ein Rückschlagventil (40) zur Saugrohrdruckseite (2) stromaufwärts des Drosselorgans (3) entlastbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (24, 25) durch eine Elektromagnetspule (24) und einen in die Elektromagnetspule (24) ragenden Anker (25) gebildet wird, der mit einem Betätigungsglied (45) verbunden ist, durch das die Bewegung des Ventilkolbens (49) in Schließrichtung des Bypassventiles (9") begrenzbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Betätigungsglied (45) eine Rückstellfeder (30) angreift, die in nicht erregtem Zustand des Elektromagnetsystems (24, 25) das Betätigungsglied (45) in eine

Stellung verschiebt, in der das Betätigungsglied (45) den Ventilkolben (49) in Offenstellung des Bypassventiles (9") hält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilkolben (49) in Schließrichtung des Bypassventiles (9") eine Differenzdruckfeder (50) angreift, deren Federkraft geringer ist als die der Rückstellfeder (30).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) eine Steuerfläche (33) und eine Gegenfläche (34) hat und die Steuerfläche (33) von dem Saugrohrdruck (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) und der Differenzdruckfeder (50) beaufschlagt wird, während die Gegenfläche (34) in einen Arbeitsraum (36) ragt, der über mindestens eine Drosselstelle (38) mit dem Saugrohrdruck (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) in Verbindung steht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als druckfühlendes Stellelement der Ventilkolben (49) dient, der bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) aufgrund

der am Ventilkolben (49) angreifenden unterschiedlichen Druckkräfte vom Betätigungsglied (45) abhebend in Öffnungsstellung des Bypassventiles (9") verschoben wird, bis ein Druckausgleich über die Drosselstelle (38) im Arbeitsraum (36) erfolgt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) in einer Zylinderbohrung (32) bewegbar ist und als Drosselstelle der Ringspalt (38) zwischen Umfang des Ventilkolbens (49) und dem Durchmesser der Zylinderbohrung (32) dient.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) eine Umfangsnut (51) hat, die einerseits einen mit dem Saugrohrdruck (2) stromaufwärts des Drosselorganes (3) verbundenen Steuerschlitz (52) mehr oder weniger überdeckt und andererseits Öffnungen (53) zur Steuerfläche (33) des Ventilkolbens (49) hat.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdruckfeder (50) eine steile Federkennlinie hat.

19· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (24, 25) durch eine Elektro-

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magnetspule (24) und einen in die Elektromagnetspule (24) ragenden Anker (25) gebildet wird, der mit einem Betätigungsglied (45) verbunden ist, an dem eine Rückstellfeder (30) angreift, die in nicht erregtem Zustand des Elektromagnetsystems (24, 25) das Betätigungsglied (45) in eine Stellung verschiebt, in der der lose an dem Betätigungsglied (45) anliegende Ventilkolben (49) durch eine Differenzdruckfeder (50) nachgeführt in Schließstellung des Bypassventiles (9"') verschoben wird, während bei erregtem Elektromagnetsystem (24, 25) der Ventilkolben (49) durch das Betätigungsglied (45) in Öffnungsrichtung des Bypassventiles (9"') verschiebbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) eine Steuerfläche (33) und eine Gegenfläche (34) hat und die Steuerfläche (33) ^on dem Saugrohrdruck (4) stromabwärts des Drosselorgans (3) und der Differenzdruckfeder (50) beaufschlagt wird, während die Gegenfläche (34) in einen Arbeitsraum (36) ragt, der über mindestens eine Drosselstelle (38) mit dem Saugrohrdruck

(4) stromabwärts des Drosselorganes (3) in Verbindung -steht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß als druckfühlendes Stellelement der Ventilkolben (49)

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dient, der bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) aufgrund der am Ventilkolben (49) angreifenden unterschiedlichen Druckkräfte vom Betätigungsglied (45) abhebend in Öffnungsstellung des Bypassventiles (9"') verschoben wird, bis ein Druckausgleich über die Drosselstelle (38) im Arbeitsraum (36) erfolgt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 2I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) in einer Zylinderbohrung (32) bewegbar ist und als Drosselstelle der Ringspalt (38) zwischen dem Umfang des Ventilkolbens (49) und dem Durchmesser der Zylinderbohrung (32) dient.

23· Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (49) eine Umfangsnut (51) hat, die einerseits einen mit dem Saugrohrdruck (2) stromaufwärts des Drosselorgans (3) verbundenen Steuerschlitz (52)- mehr oder weniger überdeckt und andererseits Öffnungen (53) zur Steuerfläche (33) des Ventilkolbens (49) hat.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdruckfeder (50) eine steile Federkennlinie hat.

25. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als druckfühlendes Stellelement eine nachgiebige Wand (59) dient, die eine mit dem Saugrohrdruck (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) in Verbindung stehende Unterdruckkammer (58) von einer mit der Unterdruckkammer (58) über eine Drosselstelle (61) verbunden Ausgleichskammer (60) trennt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25> dadurch gekennzeichnet, daß bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) der Ventilkolben (57) durch die nachgiebige Wand (59) in Richtung einer Vergrößerung der Öffnungsstellung des Bypassventiles (9" ) verschoben wird, bis über die Drosselstelle (6l) wieder ein Druckausgleich zwischen der Unterdruckkammer (58). und der Ausgleichskammer (60) stattgefunden hat.

27· Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) die nachgiebige Wand (59) einen Schqiter (66) oder Schaltkontakte (64, 65) betätigt, wodurch in den elektrischen Stromkreis der Elektromagnetspule (24) derart eingegriffen wird, daß der Anker (25) und damit der Ventilkolben (57) eine Bewegung in Richtung einer Vergrößerung der Öffnungsstellung des

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Bypassventiles (9 ) ausführt, bis über die Drosselsfelle

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(6l) wieder ein Druckausgleich zwischen der Unterdruckkammer (58) und der Ausgleichskammer (60) stattgefunden hat.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Elektromagnetspule (24) ein elektrischer Widerstand (67) und der Schalter (66) oder die Schaltkontakte (64, 65) angeordnet sind und Schalter (66) bzw. Schaltkontakte (64, 65) bei einer plötzlichen Absenkung des Saugrohrdruckes (4) stromabwärts des Drosselorganes (3) durch die nachgiebige Wand (59) geschlossen werden, so daß sich der Strom an der Elektromagnet spule (24) verringert.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß als nachgiebige Wand eine Membran (59) dient.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die die Unterdruckkammer (58) und die Ausgleichskammer (60) verbindende Drosselstelle (61) in der Membran (59) vorgesehen ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als druckfühlendes Stellelement mit dem Anker (25) des Elektromagnetsystems (24, 25) fest verbundene Ventilkolben (49^V) dient, der in einer Zylinderbohrung (32) des

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Ventilgehäuses (23) bewegbar ist und eine Steuerfläche (33) sowie eine Gegenfläche (3¹O hat, wobei die Steuerfläche (33) vom Saugrohrdruck (H) stromabwärts des Drosselorganes (3) beaufschlagt wird, während die Gegenfläche (3*0 in einen Arbeitsraum (36) ragt, der über mindestens eine Drosselstelle (38) ebenfalls mit dem Saugrohrdruck (H) stromabwärts des Deosselorganes (3) in Verbindung steht.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselstelle der Ringspalt (38) zwischen dem Umfang des Ventilkolbens (49^V) und dem Durchmesser der Zylinderbohrung (32) dient.

33· Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (*49^V) eine Umfangsnut (51) hat, die einerseits einen mit dem Saugrohrdruck (2) stromaufwärts des Drosselorgans (3) verbundenen Steuerschlitz (52) mehr oder weniger überdeckt und andererseits öffnungen (53) zur Steuerfläche (33) des Ventilkolbens (49^V) hat.