DE3125124A1 - "einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine durch aenderung der abgasrueckfuehrmenge" - Google Patents
"einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine durch aenderung der abgasrueckfuehrmenge"Info
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Description
Einrichtung zum Regeln der Zusammensetzung des Betriebsgemisches einer Brennkraftmaschine durch Änderung der
Abgasrückführmenge
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Regeleinrichtungen für
die Zusammensetzung des Betriebsgemisches einer Brennkraftmaschine ist es bekannt, im Saugrohr eine Drosselklappe
anzuordnen, die durch einen Stellmotor zur komplementären Verstellung von Saugrohrquerschnitt zur
Änderung der Frischluftmenge und dem Querschnitt einer Abgasruckfuhrleitung zur Änderung der Abgasrückführmenge
betätigbar ist. Nachteilig ist hierbei aber, daß die Anpassung insbesondere des im Saugrohr vorliegenden Abgasrückführanteils
bei schneller Verstellbewegung eines Mengenverstellorgans der Kraftstoffzumeßeinrichtung
für den neuen Betriebszustand, beispielsweise beim Uber-
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gang von geringer Last zu hoher Last, nicht schnell genug vollzogen werden kann. Hier können sich Ansprechzeiten
bezüglich der Regelung der Abgasrückführmenge und des diese Menge steuernden Stellorgans ergeben,
welches auch unabhängig zur Saugrohrdrosselklappe ausgebildet sein kann. Es kommt dann mindestens kurzzeitig
je nach Größenordnung des Lastwechsels zu einer mehr oder weniger starken Anreicherung des Betriebsgemisches
mit Kraftstoff und einer entsprechend starken Rußbildung im Abgas. Eine solche unerwünschte Rußbildung kann
sich auch beim Wechsel von niedriger Last auf Vollast ergeben.
Es ist auch bekannt, eine Rußbildung im Abgas dadurch
zu vermeiden, daß vom Mengenverstellorgan der Kraftstoffzumeßeinrichtung
betätigt bei Überschreiten einer bestimmten Verstellgeschwindigkeit ein Zeitglied angestoßen
wird, um so in den Arbeitsraum eines hydraulischen, die Abgasrückführmenge steuernden Verstellorgans den höchsten
Systemdruck einzuleiten, so daß die Abgasrückführung (ARF) unterbrochen und gegebenenfalls gleichzeitig
der Brennkraftmaschine die maximale Frischluftmenge zugeführt wird. Da jedoch gleichzeitig mit der Betätigung
des Kraftstoffmengenverstellorgans die neue, erhöhte Kraftstoffmenge zur Einspritzung in die Brennräume der
Brennkraftmaschine gelangt, andererseits aber der höhere Systemdruck im Arbeitsraum des Stellmotors für die Abgasrückführung
erst aufgebaut werden muß, ergibt sich auch hier eine Unterdrückung der Abgasrückführung nur
verzögert, so daß es bei einem Lastwechsel zu einem Rauchstoß kommen kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß sofort bei überschreiten einer beliebig vorgebbaren Verstellgeschwindigkeit des Mengenverstellorgans
die Abgasrückführung unterbrochen werden kann, wobei die Unterbrechung der Abgasrückführung auch aufrechterhalten
bleibt, wenn aus der Beschleunigungsphase, die die Unterbrechung veranlaßt hat, in den Vollastbereich
übergegangen wird.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß der Aufbau des erfindungsgemäßen Gebers für die Beschleunigungs- und Vollastabschaltung
der Abgasrückführung einfach und besonders storunanfällig ist, wobei als Arbeitsmedium vorzugsweise
Luft eingesetzt werden kann. Außerdem ist die Rückwirkung auf die Verstellkräfte äußerst gering.
Da die Erfassung der Beschleunigungs- und/oder Vollastphase durch elektrische Kontaktgabe erfolgt, ergibt sich
eine unmittelbare Anzeige des Gebers und die Möglichkeit, diese Anzeige auch' unmittelbar zur entsprechenden Steuerung
der Abgasrückführmenge auszunutzen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch
angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die frei wählbare Ansprechschwelle für den Geber durch
entsprechende Ausbildung einer Drosselbohrung einer dem Geber zugeordneten Membran, wobei durch die Anordnung eines
Rückschlagventils gegenläufigen Bewegungen des Mengen-
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verstellorgans, der üblicherweise der Verstellhebel einer Einsprichpumpe sein kann, sofort gefolgt werden
kann.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematisierter Darstellung den Ansaug- und Abgasbereich einer Brennkraftmaschine
mit Teilen der Kraftstoffzumeßeinrichtung,
wobei deren Verstellorgan und der die Beschleunigungsund Vollastabschaltung der Abgasrückführung bewirkende
Geber stark vergrößert dargestellt sind.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Zeichnung ist bei 1 eine Brennkraftmaschine dargestellt
mit einem Saugrohr 2 und einer Abgassammelleitung 3. Eine im Saugrohr 2 angeordnete Drosselklappe 4
ist über ein Gestänge 5 mit einem hydraulischen Stellmotor 6 verbunden; dabei ist die Ausbildung und die Anordnung
der Drosselklappe 4 so getroffen, daß diese bei Verschwenkung um ihre Welle 7 und einem stärkeren öffnen zur
Erhöhung der Luftzufuhr gleichzeitig mit der hinteren Drosselklappenhälfte die Einmündung 8 einer Abgasrückführleitung
9 verschließt.
Durch eine schematisch innerhalb der gestrichelten Umrandung dargestellte Einspritzpumpe 10 wird der Brennkraft-
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maschine üblicherweise der Kraftstoff zugemessen; bei der Einspritzpumpe 10 kann es sich um eine bekannte Reiheneinspritzpumpe,
um eine Verteilereinspritzpumpe oder auch um eine Saugdrosseleinspritzpumpe handeln. Der
Kraftstoff wird der Einspritzpumpe über eine Kraftstoffförderpumpe 11 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 12a,
12b zugeführt, wobei zur Vereinfachung von der Darstellung und weiteren Erläuterung von Kraftstoffiltern,
Druckregelventilen u. dgl. abgesehen wird.
Handelt es sich wie bei der in Zeichnung dargestellten Einrichtung um ein kraftstoffgeführtes System, dann wird
der Last- oder Drehmomentwunsch über ein Gaspedal 13
auf einen das Kraftstoffmengenverstellorgan der Einspritzpumpe 10 verstellenden Verstellhebel 14 übertragen. Dabei
können zwischen dem Gaspedal 13 und dem Verstellhebel 14
Übertragungsvorrichtungen 15 angeordnet sein, die Schleppglieder, vorgespannte Federn o. dgl. umfassen, so daß
sich eine Art Mengendämpfung ergibt.
Ergänzend umfaßt die in der Zeichnung dargestellte Regeleinrichtung
eine ein Differenzdruckventil enthaltende Vergleichseinrichtüng 16, die die tatsächlich der Brennkraftmaschine
zugeführte Kraftstoffmenge mit der angesaugten Frischluftmenge vergleicht. Über eine Stauscheibe 17
im Ansaugrohr wird dabei die zur Brennkraftmaschine fließende Luftmenge gemessen, mechanisch über ein Stößel 16a
der Schwenkarm 18 zur Wiederherstellung des Kräftegleichgewichts belastet und gleichzeitig über eine Steuerleitung
19 dem hydraulischen Verstellmotor 6 der Drosselklappe 4 ein solcher Druck einer Kraftstoffabströmmenge
zugeführtv daß sich ein Gleichgewicht der Drosselklappen-
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position ergibt bzw. bei einer Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge durch Verstellung der Drosselklappe 4
eine entsprechende Vergrößerung der zugeführten Frischluftmenge unter gleichzeitiger Verringerung der rückgeführten
Abgasrückführmenge. Hierauf braucht aber nicht weiter eingegangen zu werden, da die Vergleichseinrichtung
und die nit ihr zusammenwirkende Kraftstoffzumeßeinrichtung
nicht Gegenstand vorliegender Erfindung sind.
Um bei schnellen Beschleunigungsvorgängen bzw. bei Volllast
die rückgeführte Abgasmenge entsprechend schnell dem neuen Übergangs- bzw. Vollastzustand anpassen zu können,
ist entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung ein Geber 20 vorgesehen, der sich in einer mechanischen
Anschlagposition zum Verstellhebel 14 des Mengenverstellorgans der Kraftstoffzumeßeinrichtung 10 befindet und
mit diesem Verstellhebel 14 gleichzeitig einen elektrischen Schalter bildet, der bestimmte Eigenschaften aufweist.
Der Geber 20 ist als Membrandose 21 ausgebildet und umfaßt ein durch eine Membran 22 zweigeteiltes Gehäuse
23, welches außerdem einen Stößel 24 lagert. Der Stößel 24 ist an der Membran 22 angelenkt; dabei kann
die Membran 22 entweder als schlaffe Membran ausgebildet sein und verfügt dann über eine Vorspannungsfeder 25,
die den Stößel 24 ständig in Richtung auf den Verstellhebel 14 drückt, oder die Membranverfügt selbst über Federeigenschaften
und übernimmt diese Aufgabe.
Es ergibt sich dann folgende Funktion, wenn der Verstellhebel 14 beispielsweise bei 26 verschwenkbar gelagert ist
und eine Verstellbewegung in Richtung des Doppelpfeils 27
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durchführen kann, veranlaßt durch eine entsprechende
willkürliche Betätigung des Gaspedals 13, beispielsweise
vom Fahrer des mit einer solchen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugs. Bewegt sich das Fahrpedal
in Richtung einer Kraftstoff-Mehrmenge - hierbei ist die Bewegungsabfolge zwischen dem Fahrpedal 13 und dem
Verstellhebel 14 von untergeordneter Bedeutung, da es
auf die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmehrmenge lediglich ankommt -, dann wird der mechanische Kontakt,
der im Berührungsbereich 28 zwischen dem Stößel 24 des Gebers 20 und dem Verstellhebel 14 vorliegt, gelöst, wodurch
sich gleichzeitig, wie weiter unten noch beschrieben wird, eine elektrische Kontaktgabe ergibt. Die Trennung
der Kontaktanlage zwischen dem Stößel 24 und dem Verstellhebel 14 kann auf praktisch jede beliebige Veränderungsgeschwindigkeit
eingestellt werden und hängt von dem Ausmaß des sich im Federraum 29 der Membrandose 21
bildenden Unterdrucks ab. Das Ausmaß der Behinderung für den federbelasteten Stößel 24 des Gebers 21, der Bewegung
des Stellhebels zu folgen, bestimmt sich durch die Größe einer Drosselbohrung 30 in der Membran 22, die beliebig
ausgebildet sein kann.
Hierdurch ergibt sich eine zeitliche Verzögerung, während welcher der Stößel 24 aus der mechanischen Kontaktlage
mit dem Verstellhebel 14 gelöst ist und bevcr der Stößel
mit dem Verstellhebel wieder Kontakt erhält.
Diese zeitlich bestimmbare Trennung nutzt die Erfindung zur Bewirkung einer elektrischen Kontaktgabe in der Weise
aus, daß beispielsweise ein Magnetventil 31 in einer Verbindungsleitung
32 zwischen der Kraftstoffversorgungslei-
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tung 12a und dem hydraulischen Stellmotor 6 der Drosselklappe
4 so angesteuert wird, daß im Arbeitsraum des Stellmotors augenblicklich der Systemdruck herrscht,
durch den die Drosselklappe 4 in die voll geöffnete Stellung gebracht und die Abgasrückführleitung bei 8
verschlossen wird. Dieser Zustand herrscht dann so lange vor, bis der Unterdruck im Federraum des Gebers über die
Drosselbohrung 30 ausgeglichen ist. Dabei kann die Ansteuerung des Magnetventils 31 so erfolgen, daß der gesamte
Geber 20 mitsamt Stößel 24 der Membrandose 21 isoliert, beispielsweise durch Unterlage von elektrisch
nicht leitenden Abstandsscheiben in einer solchen Position angrenzend an den Verstellhebel 14 befestigt wird,
daß bei Lösen der Kontaktgabe zwischen dem Stößel 24 und dem in diesem Fall auf Masse (-) liegenden Verstellhebel
14 das Magnetventil 31 stromlos wird und daher bei entsprechender
Auslegung die Steuerleitung 32 öffnet.
Hier sind eine Vielzahl von Varianten möglich; so kann in der Abgasrückführleitung 9 ein in der Zeichnung nicht
dargestelltes Sperrventil angeordnet werden, welches bei Masseschluß zwischen dem Geber 20 und dem Verstellhebel
14 angesteuert und daher geöffnet ist; ergibt sich jedoch die mechanische Trennung und damit die elektrische öffnung
des so gebildeten Schalters, dann wird das Sperrventil in der Abgasleitung 9 ebenfalls stromlos und
schließt diese aigenblicklich.
Ein anderes Mittel, ein schnelles öffnen der Drosselklappe 4 bzw. Schließen des Querschnitts 8 der Abgasrückführleitung
zu erzielen, besteht darin, in der Kraftstoffversorgungsleituhg 12b stromabwärts des Differenzdruckven-
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tils, also in der Verbindungsleitung zwischen dem Differenzdruckventil
der Vergleichseinrichtung 16 und der Kraftstoffzumeßeinrichtung 10 einen Bypass zum Kraftstoffvorratsbehälter
33 zu öffnen, beispielsweise ebenfalls über ein elektrisch angesteuertes Magnetventil,
so daß eine große Kraftstoffeinspritzmenge vorgetäuscht wird. Auch dies führt über die Steuerleitung 19 der
Vergleichseinrichtung 16 zu einer Steigerung des Drucks
im Arbeitsraum des hydraulischen Stellmotors 6 für die Drosselklappe 4.
Es versteht sich, daß bei höherer Verstellgeschwindigkeit und großen Verstellhüben des Fahrpedals die öffnungsdauer
des elektrischen Schalters aus Geber 20 und Verstellhebel 14 entsprechend langer als bei kleinen
Überschreitungen der maximalen bzw. der hier als Ansprechschwelle vorgegebenen Verstellgeschwindigkeit ist, so daß
entsprechend gezielt und für eine entsprechend gewünschte Dauer die Abgasrückführung unterbrochen werden kann.
Eine Verzögerung in Richtung Mindermenge der Kraftstoffzufuhr, also eine unerwünschte Rückwirkung des Stößels
bei einer Verstellung in Gegenrichtung kann mit Hilfe eines Rückschlagventils 34 in der Membran 22 vermieden
werden.
Es ist schließlich in einer Ausgestaltung vorliegender Erfindung möglich, den Geber 20 mit Bezug auf den Ver-stellhebel
14 so zu positionieren bzw. den Hub des Stößels 24, etwa durch Anschläge so zu begrenzen, daß bei
Erreichen der Vollaststellung der Kontakt zum Verstellhebe'l dauerhaft unterbrochen ist, so daß während des
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Vollastzustandes eine sichere Abschaltung der Abgasrückführung ständig gegeben ist.
Schließlich ist es möglich, den mechanischen Kontakt-Berührungsbereich
zwischen Stößel und Verstellhebel nur auf einer oder auf beiden Seiten mit gegenüber Stößel und/oder Verstellhebel isolierten elektrischen
Kontaktstücken zu belegen, so daß ein Ötromfluß über die Membrandose
oder mindestens den Verstellhebel ganz vermieden ist. Die Kontaktstücke sind dann mit entsprechenden elektrischen Zuleitungen
verbunden.
Leerseite
Claims (6)
- Patentansprüche1J Einrichtung zum Regeln der Zusammensetzung des Be-"~ triebsgemisches einer Brennkraftmaschine mit einer willkürlich betätigbaren, ein Mengenverstellorgan mit Verstellhebel aufweisenden Kraftstoffzumeßeinrichtung, sowie mit Mitteln zur entsprechenden Änderung der Zuführmenge von rückgefüiirtem Abgas in das Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geber (20) in Form einer Membrandose (21) vorgesehen ist,mit einem auf die Membran (22) einwirkenden Stößel (24), der im Normalzustand eine mechanische Kontaktlage mit Bezug auf den Verstellhebel (14) des Mengenverstellorgans aufweist und gleichzeitig einen elektrischen Schalter bildet zur Erzeugung einer Stellgröße zur Steuerung der Abgasrückführmenge.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kontaktierung des Stößels (24) der Membrandose (21) am Verstellhebel (14) gleichzeitig die elektrische Kontaktgabe bewirkt derart, daß der Strom zur mindestens mittelbaren Änderung bzw. Unterbrechung der Abgasrückführmenge über die Membrandose und den Verstellhebel gegen Masse fließt.1569/ot/wi1.6.1981 - 2 -
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Flächen im Kontaktbereich (28) zwischen Stößel (24) und Verstellhebel (14) mit jeweils isolierten Kontaktstücken belegt sind, derart, daß sich eine Unterbrechung der elektrischen Kontaktierung ergibt, gegebenenfalls mit nachfolgender Invertierung des so gewonnenen elektrischen Signals zur Ansteuerung von Stellgliedern für die Abgasrückfuhrmenge.
- 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Membran eine sich in den abgeschlossenen Federraum (29) öffnende Drosselbohrung (30) angeordnet ist derart, daß der Stößel (24) der voreilenden Verstellbewegung des Verstellhebels (14) mit einstellbarer zeitlicher Verzögerung folgt, die in der Form eines elektrischen Signals zur Sperrung der Abgasrückfuhrmenge ausgenutzt wird.
- 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis A1 dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (20) mit seinem Stößel (24) so positioniert ist bzw. daß der Hub des Stößels (24) so begrenzt ist, daß bei Erreichen der Vollaststellung der Kontakt des Stößels (24) zum Verstellhebel (14) dauerhaft unterbrochen ist.
- 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Stromunterbrechung zwischen Geber (20) und Verstellhebel1569/ot/wi1,6.1981 - 3 -(14) reagierende Magnetventil (31) angeordnet ist in der den Systemdruck zu einem hydraulischen Stellmotor (6) für die Drosselklappenverstellung führenden Leitung (32) oder in der Verbindungsleitung (12b) zwischen einer ein Differenzdruckventil umfassenden Vergleichseinrichtung (16) und der Kraftstoffzumeßeinrichtung zur Vortäuschung einer größeren eingespritzten Kraftstoffmenge oder unmittelbar in der Abgasrückführleitung (9).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813125124 DE3125124A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | "einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine durch aenderung der abgasrueckfuehrmenge" |
JP57107697A JPS585443A (ja) | 1981-06-26 | 1982-06-24 | 排ガス戻し量の変化によつて内燃機関の混合気の組成を調整する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813125124 DE3125124A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | "einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine durch aenderung der abgasrueckfuehrmenge" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3125124A1 true DE3125124A1 (de) | 1983-01-13 |
Family
ID=6135432
Family Applications (1)
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DE19813125124 Withdrawn DE3125124A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | "einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine durch aenderung der abgasrueckfuehrmenge" |
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JP (1) | JPS585443A (de) |
DE (1) | DE3125124A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4664079A (en) * | 1985-09-12 | 1987-05-12 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Fuel injection system for internal combustion engines |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018230545A1 (en) | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Terumo Kabushiki Kaisha | Blood component collection cassette with load detector and method to determine internal pressure |
-
1981
- 1981-06-26 DE DE19813125124 patent/DE3125124A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-06-24 JP JP57107697A patent/JPS585443A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4664079A (en) * | 1985-09-12 | 1987-05-12 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Fuel injection system for internal combustion engines |
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JPS585443A (ja) | 1983-01-12 |
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