DE3426307A1

DE3426307A1 - Ansaugsystem fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3426307A1
Application number: DE3426307A
Authority: DE
Inventors: Keiso Susono Shizuoka Takeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1985-04-18
Also published as: JPH0451663B2; US4565166A; DE3426307C2; JPS6081459A

Description

Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf ein Ansaugsystem, das mit einem Behälter von vorbestimmtem Volumen versehen ist/ welcher zu einer Motoransaugleitung benachbart angeordnet sowie an seiner einen Seite an eine Ansaugsleitung stromauf eines Ansaugkrümmers und stromab eines Luftreinigers angeschlossen ist, so daß von der dynamischen Wirkung der Ansaugluft wirksam Gebrauch gemacht wird.

Es ist bekannt, daß man bei einer Brennkraftmaschine den volumetrischen Wirkungsgrad erhöhen und eine verbesserte Motorausgangsleistung sowie ein verbessertes Drehmoment erreichen kann, wenn vom sog. dynamischen Ansaugeffekt Gebrauch gemacht wird. Dieser dynamische Ansaugeffekt

Dresdner Bank ι München! Kto 3339 B44 Bayer Veremsbank **A.~c^K

wird bei derjenigen Motordrehzahl - oder bei ganzen Vielfachen dieser - erreicht, die der Eigenfrequenz der Ansaugleitung entspricht bzw. entsprechen. Damit ist. es möglich, einen Motor so auszulegen, daß der dynamische Ansaugeffekt bei einer bestimmten Drehzahl erlangt wird, indem für die Ansaugleitung eine geeignete Länge ausgewählt wird.

Ersichtlicherweise isf es erwünscht, diesen dynamischen Ansau gsffekt auch bei anderen Drehzahlen zu erreichen als bei denen, die der der Ansaugleitung eigentümlichen Eigenfrequenz oder Vielfachen dieser entsprechen. Zu diesem Zweck wurde ein Ansaugsystem vorgeschlagen, das mit einer an die Motoransaugleitung anstoßenden oder angrenzenden Kammer von vorbestimmtem Volumen ausgestattet ist. Diese Kammer ist mit der Ansaugleitung über ein Regelventil verbun- · den, das in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen, insbesondere mit der Motordrehzahl, geöffnet oder geschlossen wird (japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 55 - 87 821).

Mit einer solchen Kammer ist es in der Tat möglich, die wirksame Ansaugleitungslänge - und damit die Eigenfrequenz der Ansaugleitung - zu ändern, indem lediglich das Regelventil geöffnet oder geschlossen wird. Auf diese Weise können unterschiedliche Motordrehzahlen erhalten werden, die Anlaß zu V-Spitzen in den auf die Drehzahl sowie den volumetrischen Wirkungsgrad ( η V.) bezogenen Kurven geben. Während des Motorbetriebs wird das Regelventil entsprechend der Motordrehzahl geöffnet oder geschlossen, so daß die Kurve des volumetrischen Wirkungsgrades.ausgewählt wird, die einen höheren volumetrischen Wirkungsgrad zum Ergebnis hat. Damit kann ein erhöhtes Drehmoment in jedem Bereich der Motordrehzahl erhalten werden.

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Dem oben erläuterten Stand der Technik haftet jedoch der Nachteil eines gesteigerten Geräuschpegels während der Zuführung der Ansaugluft an. Das ist grundsätzlich darauf zurückzuführen, daß die Stelle, an der der Luftreiniger an die Ansaugleitung angeschlossen ist, als ein "offenes Ende" im dynamischen Ansaageffekt wirken muß, wenn das Regelventil geschlossen ist. Aus diesem Grund soll der Luftreiniger einen Leitungsansatz von verkürzter Länge haben; dieser ruft jedoch ein gesteigertes Geräusch hervor, wenn die Ansaugluft in den Luftreiniger eingeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es insofern, ein Ansaugsystem einer solchen Art zu schaffen, wobei die wirksame Ansaugleitungslänge, d.h. die Eigenfrequenz der Ansaugleitung, entsprechend den Motorbetriebszuständen verändert wird, so daß Geräusch und/oder· Lärm herabgesetzt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein .Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine vor, das einen Luftreiniger, eine den Luftreiniger mit dem Motor verbindende Haupt-Ansaugleitung, eine in dieser Haupt-Ansaugleitung angeordnete Drosselklappe und eine Neben-Ansaugleitung mit einem ein vorbestimmtes Volumen aufweisenden Behälter umfaßt. Die Neben-Ansaugleitung ist hierbei an ihrem einen Ende mit dem Luftreiniger so verbunden, daß sie zu dessen Innenraum hin offen ist. Am anderen Ende ist die Neben-Ansaugleitung mit der Haupt-Ansaugleitung an einer Stelle stromauf von der Drosselklappe verbunden. Das System enthält ferner Fühlereinrichtungen, die Motorbetriebszustände erfassen, und auf die erfaßten Motorbetriebszustände ansprechende Steuereinrichtungen, die die strömungsseitige Verbindung der Neben- mit der Haupt-Ansaugleitung regeln. Damit wird eine erwünschte oder verlangte wirksame An-

saugleitungslänge, d.h. Eigenfrequenz der Ansaugleitung, in jedem der Betriebszustände erreicht.

Die der Erfindurg zu Grunde liegende Aufgabe, deren Lösung sowie weitere Ziele und die Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die. Zeichnungen 3ezug nehmenden Beschreibung deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine

mit einem Ansaugsystem gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte

Maschine;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ansaugsystem^

in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der

Erfindung;
Fig. 5 die Beziehung zwischen der Drehzahl und dem volu-

metrischen Wirkungsgrad;
Fig. 6 ein Diagramm über die Zustände des Regelventils mit Bezug auf Kombinationen der Motordrehzahl und -last;

Fig. 7 einen Ablaufplan für ein in einem Rechner durchgeführtes Programm;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines' Ansaugsystems

in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 9 und 10 Kurven in bezug auf die Lärmminderungs'.virkung des Erfindungsgegenstandes.

Gemäß den Fig. 1-3 ist an einem Motorblock 10 ein Ansaugsystem 11 nach der Erfindung angebracht, das an seinem einen Ende mit einem Luftreiniger 16 und an seinem anderen Ende mit dem Ansaugki'ümmer 12 des Motors verbunden ist sowie eine Haupt-Ansaugleitung 14 und eine mit einem Behälter 30 versehene Neben-Ansaugleitung 17 umfaßt. Dem

Motor ist ein Verteiler 19 zugeordnet.

Der Luftreiniger 16 ist innen mit einem Fi1torolcmont IR versehen, das auf seiner einen Seite eine Kammer 20 begrenzt, die, wie Fig. 3 zeigt, sowohl mit der Haupt- wie auch mit der Neben-Ansaugl.eitung 14, 17 in Verbindung steht. Der Luftreiniger 16 ist auf der anderen Seite des Filterelements 18 mit einer weiteren (nicht gezeigten) Kammer ausgestattet, die über einen Ansaugleitungsansatz 21 mit der Atmosphäre Verbindung hat.

In die Haupt-Ansaugleitung 14 ist ein flexibler Schlauch 24 eingegliedert, dessen eines Ende an einen mit dem Gehäuse des Luftreinigers 16 einstückigen Verbindungsstutzen 201, so daß sich der Schlauch 24 zur Kammer 20 hin öffnet, angeschlossen ist. Ferner umfaßt die Haupt-Ansaugleitung 14 ein an das andere Ende des Schlauchs 24 angeschlossenes Rohr 25, einen weiteren flexiblen Schlauch 26, der einerseits mit dem Rohr 25 verbunden ist, und ein Drosselklappengehäuse 27, an das das andere Ende des Schlauchs 26 angeschlossen ist. Das entgegengesetzte Ende des Drosselklappengehäuses 27, in dem eine Drosselklappe 28 und ein einzelnes, stromauf der Drosselklappe liegendes Kraftstoff-Einspritzventil 29 untergebracht sind, ist mit einem Stutzen 12' des Ansaugkrürr.mers 12 verbunden.

Die Neben-Ansaugleitung 17 umfaßt den zur Haupt-Ansaugleitung 14 benachbarten Behälter 30, eine erste Verbindungsleitung 31 zwischen dem Behälter 30 und dem· Rohr 25 der Haupt-Ansaugleitung 14 sowie eine zweite Verbindungsleitung 32, die als flexibler Schlauch ausgebildet sowie einerseits an den Behälter 30 und andererseits an einen mit dem Gehäuse des Luftreinigers 16 einstückigen Verbindungsstutzen 202, über den sie in die Kammer 20 eingeht, angeschlossen ist. An einer Stelle, an der die

erste Verbindungsleitung 31 mit dem Rohr 25 der Haupt-Ansaugleitung 14 zusammenkommt, ist ein Regelventil 34 vorgesehen. Die erste Verbindungsleitung 31 /wischen dor Haupt-Ansaugleitung 14 und dem Behälter 30 hat einen Innendurchmesser E, der gleich dem oder größer als der Innendurchmesser E' der Haupt-Ansaugleitung 14' ist. Diese Bedingung ist unerläßlich, um den dynamischen Ansaugeffekt durch den öffnungs- und Schließvorgang des Regelventils 34 zu erreichen.

Die Fig. 4 zeigt schematisch die Anordnung gemäß der Erfindung, wobei die Stelle, an der die Haupt-Ansaugleitung 14 mit der Neben-Ansaugleitung 17 verbunden ist, dem "offenen Ende" im dynamischen Ansaugeffekt entspricht, wenn das Regelventil 34 offen ist. Das bedeutet, daß der stromoberhalb von dieser Stelle gelegene Teil des Ansaugsystems vernachlässigt werden kann, womit die wirksame Ansaugleitungslänge auf x. verkürzt wird. In diesem Fall hat das Ansaugsystem eine Eigenfrequenz mit einem hohen Wert. Unter dieser Bedingung ergibt sich für den volumetrischen Wirkungsgrad eine Kurve (a) mit Bezug zur Motordrehzahl, wie sie Fig. 5 zeigt, wobei bei der Drehzahl N. eine Resonanz ersten Grades und bei der Drehzahl N ' eine Resonanz zweiten Grades vorliegt.

Wenn das Regelventil 34 geschlossen ist, dann wird dieses "offene Ende" an der Stelle gebildet, an der die Haupt-Ansaugleitung 14. mit dem Luftreiniger 16 verbunden ist, was eine Vergrößerung in der wirksamen Ansaugleitungslänge auf X₁ + x_ und einen Anstieg in der Eigenfrequenz der Einlaßleitung zum Ergebnis hat. Das hat zur Folge, daß für den volumetrischen Wirkungsgrad die Kurve (b) in Fig. 5 mit Bezug zur Motordrehzahl zu zeichnen ist, wobei eine Resonanz zweiten Grades bei der Drehzahl N ',die kleiner als die

die Resonanz zweiten Grades bei offenem Regelventil 34 erzeugende Drehzahl N-' ist, gegeben ist. Die Kurve (b) hat theoretisch eine Resonanz ersten Grades bei einer Drehzahl N_, die kleiner ist als die Drehzahl N-, bei welcher die Resonanz erster Ordnung bei offenen Regelventil 34· erzeugt wird. Eine derartige Resonanz erster Ordnung tritt aber tatsächlich nicht in Erscheinung.

Es ist hier zu bemerken, daß die Änderung im volumetrischen Wirkungsgrad zwischen den Kurven (a) und (b) dann eintritt, wenn die Motorlast hoch ist. Die Fig. 6 zeigt das schematise]!. Wenn die Motorlast in einem unter der strich-punktierten Linie L liegenden Bereich ist, dann wird der volumetrische Wirkungsgrad ohne eine Änderung ungeachtet der Stellung des Regelventils beibehalten. Wenn die Motorlast in einem oberhalb der Linie L"liegenden Bereich ist, dann wird jedoch die Änderung· in der Kurve des volumetrischen Wirkungsgrades, wie sie mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde, erreicht. Der Lastwert an der Linie L ändert sich in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Motors, wie Fig. 6 zeigt. Im Hinblick darauf ist es im Bereich unterhalb der Linie L bedeutungslos, ob das Regelventil 34 offen ist oder nicht, um einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad zu erlangen. Bei der erläuterten Ausführungsform wird das Regelventil 34 in einem geschlossenen Zustand gehalten, wenn die Motorlast in dem unter der Linie L befindlichen Bereich liegt, worauf noch eingegangen werden wird.

Wie oben beschrieben wurde, ändert sich die Kennlinie des volumetrischen Wirkungsgrades in bezug zur Drehzahl zwischen den Kurven (a) und (b) durch öffnen oder Schließen des Regelventils 34. Ein gesteigerter volumetrische!" Wirkungsgrad kann somit bei jeder Motordrehzahl erhalten werden, indem man das öffnen oder Schließen des Regelven-

tils 34 bei den Drehzahlwerten N und N , die Stellen sind, an denen sich die beiden Kurven (a) und (b) schneiden, ändert, um damit die Kurve zu wählen, die den höheren volumetrisehen Wirkungsgrad hervorbringt.

Zu diesem Zweck wird mit dem Regelventil 34 von Fig. 3 eine Steuereinrichtung verbunden, die u.a. einen (durch Unterdruck betätigten) Unterdruck-Stellantrieb 36 umfaßt, der mit einer mit dem Regelventil 3 4 über eine Stange 3 verbundenen Membran 3 61 ausgestattet ist und eine auf der einen Seite der Membran ausgebildete Unterdruckkammer 3 hat. Wenn das Regelventil 34 an einem Ventilsitz 39 anliegt, dann wird die erste, an den Behälter 30 angeschlossene Verbindungsleitung 31 von der Haupt-Ansaugleitung 14 getrennt. ^

Über ein Dreiwege-Schaltventil 38 kann die Membran 361 nach Wahl mit der Unterdruck- oder einer Atmosphärendruckquelle verbunden werden, wobei im Ansaugkrümmer 12 eine Unterdrucköffnung 40 als Unterdruckquelle ausgebildet ist. In einer die öffnung 40 mit dem Schaltventil 38 verbindenden Unterdruckleitung sind.ein Unterdruckspeicher 43, um eine ausreichende Höhe im Unterdruck zur Betätigung des Unterdruck-Stellantriebs, wenn das Regelventil 34 in einem weit geöffneten Zustand ist, aufrechtzuerhalten, und ein Rückschlag-· oder Einwegventil 41 hintereinander angeordnet. Das Rückschlagventil 41 öffnet dann, wenn der Druck im Unterdruckspeicher 43 höher ist als derjenige im Ansaugkrümmer 12.

Für das Dreiwege-Schaltventil 38 wird eine Solenoid-Bauart vorgesehen, und dieses Ventil hat eine erste, zweite sowie dritte öffnung 381, 382 sowie 383. Das Schaltventil 38 gelangt bei Erregung in eine erste Stellung, in der die

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erste sowie zweite öffnung 381 sowie 382 miteinander verbunden sind, und bei Entregung in eine zweite Stellung, in der die erste öffnung 381 mit der dritten öffnung 383 verbunden ist. Der Betätigung des Dreiwege-Schaltventils 38 dient eine Steuerschaltung 44, die elektrische Signale von verschiedenen Fühlern,, die einen Motordrehzahlfühler 46und einen Motorlastfühler 48 einschließen, empfängt.

Bei der erläuterten Ausführungsform ist der Motordrehzahlfühler 46 ein am Verteiler angebrachter Näherungsschalter, der einem magnetischen Teil 19" an einer Verteilerwelle 19' zugewandt ist (s. Fig. 3) und ein digitales Signal zur Anzeige der Umlaufgeschwindigkeit der Verteilerwelle 19' erzeugt. Selbstverständlich kann auch jede andere Art eines Drehzahlfühlers Verwendung finden.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsibrm kommt als Motorlastfühler .ein Potentiometer zur Anwendung, das mit der Welle der Drosselklappe 28 gekoppelt ist und ein analoges, dem öffnungswinkel der Drosselklappe 28 entsprechendes Signal erzeugt. Andere Arten von Motorlastfühlern können selbstverständlich ebenfalls verwendet werden.

Die hier zum Einsatz gelangende Steuerschaltung 44 ist als ein Mikrocomputersystem aufgebaut und weist einen Eingang 441 auf, der über einen Motordrehzahl-Formierungskreis 51 und einen ftnalog/Digital-Wandler 53 Siqnale empfängt. Der Motordrehzahl-Formierungskreis (N ) 51 ist eine Art von Zähler, der die Anzahl der Impulse im vom Motordrehzahlfühler 46 vermittelten Signal zählt. Der A/D-Wandler 53 wandelt das Analogsignal vom Motorlastfühler 48 in ein Digitalsignal um. Die Steuerschaltung 44 weist ferner einen Ausgang 442 auf, an dem ein Signal zur Betätigung des Schaltventils 38 über eine Flip-Flop-Schaltung 55 sowie einen Leistungsverstärker 57 abgegeben

wird. Der Eingang 441 und der Ausgang 442 sind über einen Datenkanal 446 mit einer Mikroprozessoreinheit (KPU) 443, einem Festspeicher (ROM) 444 und einem Speicher mti freiem Zugriff (RAM) 445, die einem Mikrocomputersystem eigene Bauteile sind, verbunden.

Die Steuerschaltung 44 ist mit einer Software ausgestattet, um einen großen volumetrischen Wirkungsgrad bei jeder Motordrehzahl durch Wahl der geeigneten wirksamen Länge der Ansaugleitung zu erzielen, und diese Software ist im Speicher als ein Programm gespeichert, auf das anhand von Fig. 7 eingegangen wird. Am Block.100 tritt das Programm in den Berechnungsbetrieb ein. Am nächsten Block 101 werden Lastdaten, die vom Motorlastfühler 48 erfaßt wurden, in den Mikroprozessor 443 eingegeben. Am Block 102 werden auf die Motordrehzahl bezogene, vom Motordrehzahlfühler 46 erfaßte Daten in den Mikroprozessor 443 eingegeben. Im Block 103 wird ein vorgegebener Wert der Last, oberhalb welchem der dynamische Ansaugeffekt erhalten wird, berechnet, und zwar folgendermäßen: der ROM 444 wird mit einer Karte oder einem Plan versehen, die bzw. der aus Daten von vorgegebenen Lastwerten für . verschiedene Drehzahlen des Motors, die der Linie L in Fig. 6 entsprechen, aufgestellt ist; aus dem Plan wird ein vorgegebener Lastwert bei der erfaßten Drehzahl berechnet; wenn die erfaßte Drehzahl N ist, dann wird" der vorgegebene Lastwert in Fig. 6 L„ sein.

Im Block 104 wird unterschieden, ob der erfaßte Wert der Last L-.,,. _T größer ist als der vorgegebene berechnete

KEAJj

Lastwert L_c„ oder nicht. Ist die Antwort ".NEIN" , so heißt das, daß die erfaßte Last in einem unter der Linie L befindlichen Bereich liegt. In diesem Teillastzustand kann eine Erhöhung im volumetrischen Wirkungsgrad nicht

durch Änderung der Stellung des Regelventils 34 erzielt werden. Deshalb ist es vom Gesichtspunkt einer Vergrößerung der wirksamen Ansaugleitungslänqo nicht von Bedeutung, ob das Regelventil 34 im offenen oder geschlossenen Zustand ist. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird das Regelventil 34 im Teillastzustand geschlossen.

Die Antwort "NEIN" im Block 104 läßt das Programm zum Block 105 weitergehen, an dem der Ausgang 442 ein Rückstellsignal an die Flip-Flop-Schaltung 55 abgibt, so daß dem Leistungsverstärker 57 ein Signal mit niedrigem Pegel zugeführt wird, weshalb der Verstärker 57 nicht betätigt wird, so daß das Dreiwege-Schaltventil 38 in die Lage gelangt, in der die erste sowie dritte öffnung 381 und 383 miteinander verbunden sind. Das hat zum Ergebnis, daß an der Membran 361 Atmosphärendruck anliegt, womit die Feder 362 den Ventilkörper des Regelventils 34 zur Anlage am Ventilsitz 39 bringt.

Eine Antwort "JA" im Block 104 bedeutet, daß die erfaßte Motorlast über dem vorgegebenen Wert L bei der erfaßten Motordrehzahl ist, d.h., der Motor läuft unter Vollast. In diesem Fall geht das Programm zum Block 108 weiter, in dem unterschieden wird, ob die Kennlinienkurve (a) einen größeren volumetrischen Wirkungsgrad als die Kurve (b) bei der erfaßten Drehzahl liefert oder nicht. Liegt die Drehzahl in einem Bereich zwischen N und N , dann ist die Antwort "JA", und in diesem Fall geht das Programm zum Block 105 weiter, so daß, wie oben erwähnt wurde, das Dreiwege-Schaltventil 38 entregt wird, womit das Regelventil 34 in die den Ventilsitz 39 verschließende Lage gebracht wird. Als Ergebnis dessen wird die wirksame Ansaugleitungslänge vergrößert, so daß die Kurve (b) erreicht wird. Auf diese Weise wird bei der erfaßten Motordrehzahl

ein gesteigerter volumetrische·!" V.'iikun<jsni ad ei langt.

Eine Antwort "NEIN" im 3lock 103 bedeutet, daß die erfaßte Drehzahl in einem unter N oder über >3 liegenden Bereich ist. In diesem Fall geht das Programm zum Block 110, an dem der Mikroprozessor 443. ein Signal abgibt, durch das die Flip-Flop-Schaltung 55 gesetzt wird, so daß sie ein Signal mit hohem Pegel für den Leistungsverstärker 57 abgibt, durch den das Dreiwege-Schaltventil 3 8 erregt und so eingestellt wird, daß die erste öffnung 381 mit der zweiten öffnung 382 verbunden wird. Dadurch wird die Membran 361 über den Unterdruckspeicher 43 und das Rückschlagventil 41 an den Ansaugkrümmer 12 geschaltet und unter der Wirkung des Unterdrucks gegen die Kraft der Feder 362 abwärtsbewegt, so daß der Ventilsitz 39 geöffnet wird. In diesem Fall wird die wirksame Ansaugleitungslänge verkürzt, wie mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben wurde, womit die Kurve (a) erhalten wird, um den volumetrischen 'Wirkungsgrad bei der erfaßten Drehzahl zu erhöhen.

Die Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform, die sich von der nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß das Regelventil 34 von einer Bauart mit normalerweise offener Stellung ist. Das Regelventil 34 hat eine Feder 362, die den Ventilkörper zur vom Ventilsitz 39 abgehobenen Lage beaufschlagt, urn die erste Verbindungsleitung 31 zum Rohr 25 der Haupt-Ansaugleitung 14 zu öffnen. Wenn die Membran 361 dem Unterdruck ausgesetzt ist, dann schließt das Regelventil 34 am Ventilsitz 39, womit die erste Verbindungsleitung 31 vom Rohr 2 5 getrennt wird. Im entregten Zustand befindet sich das Dreiwege-Schaltventil 38 in einer Lage, in der die Unterdrucköffnung 40 zur Membran 3 61 Verbindung hat, um das Regelventil 34 zu schließen.Bei Entregung des Dreiwege-Schaltventils 38 kommt an der Membran 3 61 der Atmos-

phärendruck zur Wirkung, so daß das Regelventil 34 geöffnet wird. Bei dieser Ausführungsform wird das Schaltventil vornehmlich in der Stellung gehalten, in der die Membran 361 zur Unterdrucköffnung 40 Verbindung hat, womit die Höhe des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 365 leicht aufrechtzuerhalten ist. Insofern kann der bei der ersten Ausführungsform (Fig. 3) erforderliche Unterdruckspeicher 43.weggelassen werden.

Bei der oben erläuterten Anordnung gemäß der Erfindung ist der Behälter 30 immer mit der Kammer 20 des Luftreinigers 16 über die zweite Verbindungsleitung 32 verbunden, was eine beträchtliche Erhöhung des Volumens des Luftreinigers 16 zur Folge hat. Da der Lärmpegel zusammen mit einer Volumenvergrößerung des Luftreinigers 16 vermindert wird, wird· also der Lärmpegel weiter herabgesetzt, d.h., es wird eine wirksame Lärmminderung erreicht. Die Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Motordrehzahl, als Frequenz angegeben, und dem Ansauggeräusch, wobei sich die ausgezogene Linie auf den Stand der Technik,die gestrichelte Linie sich auf den Erfindungsgegenstand bezieht. Die Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen der Drehzahl, als Frequenz ausgedrückt, und dem Motorbetriebsgeräusch, wobei sich die ausgezogene Linie auf den Stand der Technik, die gestrichelte Linie auf den Erfindungsgegenstand bezieht.

Leerseite -

Claims

Patentansprüche

I IJ Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet

- durch eine den Luftreiniger mit dem Motor verbindende Haupt-Ansaugleitung (14),

- durch eine in der Haupt-Ansaugleitung angeordnete
Drosselklappe (28),

- durch eine einen Behälter (30) von vorbestimmtem Volumen enthaltende Neben-Ansaugleitung (17), die an
ihrem einen Ende mit dem Luftreiniger (16) verbunden sowie innerhalb von diesem offen ist und an ihrem
anderen Ende mit dem Haupt-Ansaugkanal (14) an einer stromauf von der Drosselklappe (28) gelegenen Stelle verbunden ist,

Bsver. Vmmn-"—<* ·**■*&*"< KtO 506 9*1

670-13-304

- durch Betriebszustände des Motors erfassende Fühlereinrichtungen (46, 48) und

- durch auf die erfaßten Motorbetriebszustände ansprechende Steuereinrichtungen (36, 38, 44), die die strömungsmittelseitige Verbindung des Neben-Ansaugkanals (17) mit dem Haupt-Ansaugkanal (14) so steuern, daß in jedem Betriebszustand eine erwünschte wirksame Ansaugleitungslänge erhalten wird.
2. Ansaugsystem'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen ein an der Verbindungsstelle der Haupt-Ansaugleitung (14) mit der Neben-Ansaugleitung (17) angeordnetes Ventil» (34), eine mit dem Ventil zu dessen ausgewählter Betätigung verbundene Antriebseinrichtung (36, 38) und eine auf die Signale von den Fühleinrichtungen (46, 48) ansprechende, an die Antriebseinrichtung elektrische Signale abgebende Schaltungseinrichtung (44) umfassen.
3. Ansaugsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein durch Druck betätigtes, auf seinen Innendruck ansprechendes und das Ventil (34) betätigendes Stellglied (36) mit einer Membran (361), eine Fluiddruck-Signalquelle (12, 40, 41), eine das Membran-Stellglied mit der Fluiddruck-Signalquelle verbindende Druckleitung und ein auf die elektrischen Signale der Schaltungseinrichtung (44) ansprechendes Schaltglied (38) umfaßt, so daß eine Druckhöhe in dem Membran-Stellglied in Übereinstimmung mit den Motorbetriebsbedingungen geregelt wird.
4. Ansaugsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fludidruck-Signalquelle eine Unterdrücket fnung (40) im Motor sowie ein in der Druckleitung ange-

ordnetes, die Übertragung von Unterdrucksignalen nur in der Richtung von der Unterdrucköffnung (40) zum Membran-Stellglied (36) zulassendes Rückschlagventil (41) umfaßt.
5. Ansaugsystem nach einem·der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (34) einen an der Verbindungsstelle der Neben-Ansaugleitung (17) mit der Haupt-Ansaugleitung (14) angeordneten Ventilsitz (39), einen dem Sitz benachbarten Ventilkörper, ein den Ventilkörper mit der Membran (361) verbindendes Element (37) und eine den Membran-Stellantrieb entgegen der Richtung der Bewegung, in der er sich bei Anlegen eines Unterdrucks bewegt, beaufschlagende Kraftquelle (362) umfaßt.
6. Ansaugsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper in der Neben-Ansaugleitung angeordnet ist.
7. Ansaugsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (39) derart angeordnet ist, daß die Kraftquelle (362) die Membran (361) im Normalzustand in Richtung einer Anlage des Ventilkörpers am Ventilsitz (39) beaufschlagt.
8. Ansaugsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (39) derart angeordnet ist, daß die Kraftquelle (362) die Membran (361) im Normalzustand in Richtung eines Abhebens des Ventilkörpers vom Ventilsitz (39) beaufschlagt.
9. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterdruckleitung an einer zwischen dem Rückschlagventil (41) und Regelventil (34)

gelegenen Stelle ein Unterdruckbehälter (43) angeordnet ist.
10. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Dreiwege-Schaltventil (38) umfaßt, das zwischen einer ersten Stellung, in der das Membran-Stellglied (36) mit der Unterdrucköffnung (40) verbunden ist, und einer zweiten Stellung, in der das Membran-Stellglied mit der Atmosphäre verbunden ist, schaltbar ist.
11. Ansaugsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtung (44) umfaßt:

- eine Speichereinrichtung, die jedem Betriebszustand entsprechende Wertangaben bezüglich der jeweils vom Ventil (34) einzunehmenden Stellung speichert,

- eine Recheneinrichtung, die vorgegebene Werte für die Betriebsbedingungen am erfaßten Betriebszustand , an dem die wirksame Ansaugleitungslänge einer Änderung unterliegt, berechnet,

- eine Entscheidungseinrichtung, die am erfaßten Betriebszustand unter Verwendung der berechneten Betriebsbedingungen über den öffnungs- oder Schließzustand des Ventils entscheidet,

- eine Einrichtung (55, 57) zur Betätigung des Schaltglieds (38) für den Öffnungszustand des Ventils (39), wenn die Entscheidung "JA" ist, und

- eine Einrichtung zur Betätigung des Schaltglieds für den Schließzsutand des Ventils, wenn die Entscheidung "NEIN" ist.
12. Ansaugsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtungen einen ersten, die Drehzahl des Motors erfassenden Fühler (46) und einen zweiten,

die Motorlast erfassenden Fühler (48) umfassen, daß die Speichereinrichtung (444) einen Datenplan mit vorgegebenen Lastwerten für jeden Druhzahlwert des Motors enthält und daß die Recheneinrichtung eine Berechnung der vorgegebenen Last.aus dem Plan bei einer Kombination von erfaßter Drehzahl sowie erfaßter Last vornehmende Einrichtungen enthält.