EP0237837B1 - Device for controlling the primary throttle as a part of a carburettor or an injection system - Google Patents

Device for controlling the primary throttle as a part of a carburettor or an injection system Download PDF

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EP0237837B1
EP0237837B1 EP87102606A EP87102606A EP0237837B1 EP 0237837 B1 EP0237837 B1 EP 0237837B1 EP 87102606 A EP87102606 A EP 87102606A EP 87102606 A EP87102606 A EP 87102606A EP 0237837 B1 EP0237837 B1 EP 0237837B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diaphragm
main throttle
depression
valve
space
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87102606A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0237837A2 (en
EP0237837A3 (en
Inventor
Günter Härtel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
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Publication of EP0237837A3 publication Critical patent/EP0237837A3/en
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Publication of EP0237837B1 publication Critical patent/EP0237837B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/08—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the pneumatic type

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • the space formed by membrane box parts is connected via a hose and a valve device to an adjustment path point with the engine intake pipe downstream of the main throttle and from there and then to a vacuum container.
  • the main throttle thus follows the accelerator pedal; it cannot be controlled with a delayed retardation of the accelerator pedal as required by the engine.
  • the diaphragm can be moved as part of the transmission member with it, so that a movable vacuum connection to the engine intake pipe is required.
  • the present invention has for its object to provide a device of the type mentioned in the preamble according to the invention that it allows a simple and reliable construction an air flow rate and depending on other operating parameters adjustment of the maximum opening condition of the main throttle in such a way that the opening process depends on the speed only as far as is necessary for a good filling of the cylinders.
  • a device of the type mentioned in the preamble is characterized according to the invention by the features listed in the characterizing part of claim 1.
  • the membranes and the parts of the transmission member that are movable with them are movable, while the membrane box itself is stationary and can therefore be connected to the engine intake pipe much more easily.
  • the negative pressure in the space between the membranes is so great that the two membranes are in mutual contact with one another and the main throttle follows the movement of the accelerator pedal.
  • the area of the lower full load i.e.
  • the main throttle largely open and at a relatively low speed of, for example, less than 2500 rpm, the negative pressure prevailing in the gap between the diaphragms is not sufficient so that the diaphragm connected to the main throttle counteracts the spring force of the accelerator pedal connected membrane follows, the mutual membrane system contact is canceled, which corresponds to an operating parameter-dependent limitation of the maximum opening angle or an air flow-dependent opening of the main throttle. In this way, even when the accelerator pedal is operated unfavorably, the main throttle is prevented from reaching unfavorable opening areas under the corresponding operating conditions.
  • a minimized dead space of the diaphragm space preferred according to claim 2 brings about a pneumatically rigid system contact (gas spring).
  • a damped actuation of the main throttle and the diaphragm connected to it can be achieved by a throttled vacuum connection, which also applies in particular in connection with a throttled ventilation of the associated diaphragm space to be explained.
  • the forces arising on the membranes due to negative pressure are of the same magnitude and opposite, so that they cannot have an external effect. If there is sufficient vacuum in the diaphragm space for the diaphragms to rest, so that the diaphragms are in mutual contact with one another, there are no significant differences in terms of the accelerator pedal actuation force (with the spring preloads appropriately dimensioned) or the sequence of movements between the accelerator pedal and the main throttle to conventional equipment, which is also desirable in normal operation.
  • a preferred negative pressure limitation according to claims 4 and 5 makes it possible for the negative pressure in the membrane interspace to be set only to a value which normally ensures mutual contact of the membranes. There is therefore normally a slight excess of force due to negative pressure compared to the pretension of the main throttle, so that when the negative pressure drops a largely delay-free cancellation of the contact of the diaphragms is possible.
  • the device according to claims 14 and 15 preferably allows a position feedback regarding the degree of opening of the main throttle, this enables precise, fast and economical control.
  • control unit can automatically ensure that the idle position of the main throttle is adjusted as required by appropriately setting the negative pressure in the intermediate space between the membranes, so that the idle speed assumes a (stored) value specified by the control unit.
  • control unit is informed electrically when the accelerator pedal is not actuated or released and additionally at what speed (rate of change) the accelerator pedal is placed in which position for quick detection of the driver's request, e.g. accelerate quickly in the event of a hazard.
  • control unit can once again set the idle position of the main throttle and, in addition, the fast, demand-oriented positioning of the main throttle according to the driver's wishes.
  • FIG. 1 there is a flap-shaped main throttle 2 within an engine intake pipe 1, which is rigidly connected to a throttle lever 3.
  • a pivoting of the throttle lever accordingly leads to larger or smaller degrees of opening of the main throttle 2, with a closing spring 4 biasing the main throttle 2 in its closing direction.
  • an accelerator pedal (not shown) is depressed, a train is transmitted in the direction of arrow A to a movable diaphragm guide rod 6 on the input side of a stationary diaphragm socket 5. Normally, this movement is transmitted to a movable diaphragm guide rod 7 on the output side, which in turn is connected to the throttle lever 3 or the main throttle 2 .
  • a movable diaphragm 8 which is connected to the diaphragm guide rod 6 via a diaphragm cup 56 and which is prestressed in the closing direction of the main throttle 2 by a compression spring 9.
  • the diaphragm 8 is opposite a movable diaphragm 11 connected to the diaphragm guide rod 7 via a diaphragm cup 57, and a diaphragm space 18 delimited by these diaphragms 8, 11 is connected via a flow connection 17 to a vacuum connection 10 on the engine intake pipe 1 downstream of the main throttle 2.
  • the membrane 8 delimits a membrane space 13 containing the compression spring 9, which has a ventilation 15.
  • the membrane 11 in turn delimits a membrane space 14 with a ventilation 16.
  • the two membranes 8, 11 or the membrane pots 56, 57 can come into contact with one another in the case of a sufficient negative pressure in the intermediate membrane space 18 at a contact area 12.
  • the diaphragm guide rod 6 and the diaphragm 8 are moved in the direction of arrow A against the force of the compression spring 9, the diaphragm 11 can only follow this movement if in the diaphragm space 18 via the vacuum connection 10, optionally also via a throttle 28, a sufficient negative pressure is established so that the system contact in the system area 12 is maintained.
  • the effective areas of the diaphragms for compensating the forces acting outside preferably being of the same size to get voted.
  • An electromagnetic valve arrangement 29 in the form of an electromagnetic 2/3-way valve connects the flow connection 17 to the vacuum connection 10.
  • This valve arrangement 29 has a linearly movable valve body 31 which is under the influence of a compression spring 30 and which, in the idle state, closes a ventilation 32 due to the spring as well as enables a connection between the vacuum connection 10 and the flow connection 17.
  • a solenoid 33 When a solenoid 33 is energized, the valve body 31 is displaced against the action of the compression spring 30 in such a way that the connection mentioned is interrupted and instead the flow connection 17 is vented via a throttle 34.
  • valve arrangement 29 can, depending on the control, provide for a vacuum or ventilation, so that the pressure in the membrane space 18 can be controlled or regulated to any pressure between the atmospheric pressure and the vacuum in the engine intake manifold 1.
  • the respective degree of opening of the main throttle 2 is detected by a rotary potentiometer 35 which is connected to an input of an electronic control unit 36 which can influence the solenoid 33 of the valve arrangement 29 on the output side.
  • a stop 37 on the membrane guide star 6 also present in the device from FIG. 1 is used in the embodiment from FIG. 2 to influence a switch button 39 of a switch 38 connected to the electronic control unit 36 when the accelerator pedal is unconfirmed.
  • the electromagnetic valve arrangement 29 shown in FIG. 1 is replaced by two individual electromagnetic open-close valves 40, 41, which are connected on the output side to the flow connection 17 and are coupled on the input side to the ventilation 32 or the vacuum connection 10. The solenoid coils of both valves are connected to the electronic control unit 36.
  • FIGS. 1 and 2 allow the opening damping to be adapted to the operating parameters of an engine. These embodiments are particularly advantageous in the case of electronically controlled / regulated mixture formation systems. There are usually a number of engine operating variables prepared in an electronic control unit, such as speed, position of the throttle valve, engine temperature. So you can only with a little extra effort Represent a range of functions or better solve them.
  • the opening speed of the throttle valve can be limited according to set curves. In particular, it is necessary to limit the course of the main throttle opening over time depending on the current engine speed, so that on the one hand a rapid, but on the other hand a largely vibration-free torque build-up is achieved. It is also possible to take into account other operating parameters, such as engine temperature and knock tendency, in the specification of target curves.
  • the embodiments from FIGS. 1 and 2 also enable further functions, such as a delayed closing of the main throttle in the area close to idling (dashpot), an adjustment of the main throttle depending on operating parameters and an electronic control of the filling at start and warm-up.
  • the stop 37 on the diaphragm guide rod 6 is arranged axially so that when the gas is withdrawn, the throttle valve angle comes to about 25 degrees before reaching the idle position on the housing of the diaphragm box 5. This makes it possible with the aid of the position control loop to move to any desired position of the main throttle in the area between the idle stop (not shown) and the system area 12 by actuating the electromagnetic valve arrangement.
  • the embodiment from FIG. 2 which has two open-close valves has the advantage that no constant clocking with a frequency of more than 10 Hertz is necessary, since both valves remain closed if the target and actual values match.
  • the control vacuum is formed, there is no constant addition of air into the engine intake manifold 1.
  • the control function can be optimized by freely selecting the dimensions of the throttle points, since the leakage air quantity does not have to be taken into account.
  • the electronic control unit 36 can recognize whether the accelerator pedal is actuated. If this is not the case, the stop 37 bears against the housing, so that the switch button 39 is actuated and the electronic control unit 36 is supplied with a switching pulse. This enables the control unit to release the idle speed control function, which is largely known from the so-called ECOTRONIC system.
  • the devices according to FIGS. 1 and 2 also enable the functions of an e-gas system, specifically in the range of approximately 25 degrees opening angle of the throttle valve without gas actuation by the driver and in the range of approximately 25 to 90 degrees opening angle of the main throttle by gas actuation by the driver.
  • FIGS. 3 and 4 additionally enable the function of the electronic control or regulation of the position of the main throttle in its full opening range.
  • FIGS. 3 and 4 differ only in details from those according to FIG. 2. Therefore, only the differences in this regard are explained below.
  • the membrane space 13 is basically ventilated in the embodiments from FIGS. 1 and 2, this membrane space in the embodiments from FIGS. 3 and 4 can be optionally ventilated or subjected to negative pressure.
  • the membrane space 13 has a connection 42 which is connected to the output of an electromagnetic valve arrangement which, depending on the control, establishes a connection with the free atmospheric pressure or with negative pressure.
  • the valve arrangement has an electromagnetic 2/3-way valve 44 which is connected to the electronic device 36 via a control line 43.
  • An inlet of this valve is connected via a throttle 50 to a vacuum tank 45, which in turn is connected via a vacuum line 46 and a check valve 48 to a vacuum tapping point 47 in the area of the engine intake pipe 1 downstream of the main throttle 2.
  • a further inlet of the valve is represented by a ventilation 49.
  • a double valve arrangement with two electromagnetic open-close valves 51, 52 is provided, which are connected via corresponding control lines 53, 54 are connected to the electronic control unit 36. While the open-close valve 51 is connected to the vacuum container 45 via the throttle 50, the open-close valve 52 provides ventilation with the free atmospheric pressure when controlled accordingly.
  • Control unit 36 has a corresponding input signal via an input (not designated in any more detail), so that the electromagnetic valve arrangement with the 2/3 directional valve 44 or the open-close valve 51 switches through to the vacuum container 45.
  • Sufficient negative pressure is created in this, thanks to the non-return valve tils 48 is retained even if the vacuum in the engine intake manifold 1 briefly decreases (pressure increase in engine intake manifold 1).
  • the diaphragm 8 is fixed in the stop position by negative pressure against the force of the compression spring 9, the full stroke is available for all regulating and control processes of the main throttle 2 through the diaphragm 11.
  • the e-gas function can be canceled by pressing the brake pedal.
  • a switching contact located on the braking device supplies a signal to the control device 36 via an input, which is not specified in any more detail, as a result of which the electromagnetic valve arrangement cancels the connection to the vacuum container 45 and provides ventilation for the diaphragm space 13.
  • the compression spring 9 can close off the main throttle 2 via the membrane 11, unless the accelerator pedal is actuated.
  • the rest position of the electromagnetic valve arrangement is selected so that the membrane space 13 is ventilated.
  • the connection between the membrane space 13 and the electromagnetic valve arrangement should be sufficiently dimensioned to ensure fast closing processes.
  • the throttle 50 between the valve arrangement and the vacuum container 45 serves the purpose that the movement of the membrane 8 when the E-gas function is switched on is not inadvertently transmitted to the membrane 11.
  • two open-close valves 51 and 52 are used for the electromagnetic valve arrangement, it is possible to move the diaphragm 11 to the stop position in the plant area 12 when the E-gas function is switched on, and to operate the control function by actuating the valves mentioned perform the membrane 8, the membrane strokes are perceived with the foot on the accelerator pedal.
  • Fig. 5 shows an alternative to the limit switch 37, 38, 39 of Figure 2 arranged position feedback, designed as a slide potentiometer 55, through which the control unit 36 receives information about the actuating speed and positioning of the accelerator pedal for quick detection of the driver's request, for example, accelerating quickly in the event of danger.
  • control unit 36 can once again effect the setting of the idle position of the main throttle already described and, in addition, rapid, demand-oriented positioning of the main throttle according to the driver's wish, based on characteristic values stored in the control unit 36.
  • the device according to the invention accordingly enables a plurality of functions in a relatively simple manner, which help to avoid sweeping over unfavorable operating points and furthermore improve handling and driving comfort.
  • the vacuum limiter 19 is designed in the form of a membrane box with a movable membrane 20 which carries a valve closing body 21 and is under the pretension of a compression spring 22.
  • the membrane 20 separates a space which is connected to the free atmosphere via a ventilation 23 from a membrane space 24 which can be connected to the vacuum connection 10 and in which the valve closing body 21 and the compression spring 22 are located and which is connected to the flow connection 17. Accordingly, while the compression spring 22 acts in the opening direction, the valve closing body 21 moves with increasing negative pressure in the closing direction of the negative pressure connection 10. This ensures that only a limited negative pressure can be set in the intermediate membrane space 18, which ensures that the membranes 8 and 11 are in mutual contact Contact area 12 is sufficient, so there is some excess force compared to the closing spring 4.
  • the membrane space 14 is connected to the free atmosphere via a throttle 25. Atmospheric pressure is therefore stationary in membrane space 14, as in FIG. However, this throttling is necessary in order to enable the diaphragms 8, 11 or the diaphragm pots 56, 57 in the contact area 12 to be released in the event of a rapid depression of the accelerator pedal and to open the main throttle more slowly so that no operational shocks occur.
  • the accelerator pedal actuation counteracts not only the force of the springs 9 and 4 but also, above all, the force from the pressure difference between the membrane spaces 13 and 14.
  • the diaphragm 11 can only follow to the extent that air flows into the diaphragm space 14 via the throttle 25 and fills the volume released by the stroke movement.
  • a differently high negative pressure is established in the membrane space 18 and the membrane space 14.
  • the device from FIG. 6 also contains a differential pressure valve 26 which is connected to the membrane space 18 and can temporarily vent it as soon as the differential pressure between the membrane space 18 and the free atmosphere reaches a certain one Limit exceeds. This is determined by a compression spring 27, which prestresses a valve closing body (not shown) in the closing direction of the differential valve 26. Because of this at schnel len gas bursts occurring ventilation of the membrane space 18, the membrane 8 can be moved largely undamped and without much more pedal force, and the membrane 11 can perform the travel path largely independent of the gas actuation.
  • the diaphragm space 18 has a sufficient reduction in the vacuum when the accelerator pedal is depressed rapidly and the differential pressure valve 26 opens, the magnitude of the vacuum in the diaphragm space 18 influenced by the gas pedal is limited.
  • the main throttle 2 can thus be opened at a uniform speed, because the increased volume enclosed in the diaphragm space 18 must flow out via the throttle 28 with the pressure difference specified by the pressure limiter 19 and, at the same time, the volume compensation in the diaphragm space 14 must take place via the throttle 25. It is not absolutely necessary for both chokes 25 and 28 to be used simultaneously.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bei einer derartigen Einrichtung gemäß der DE-OS 2 723 360 ist der von Membrandosenteilen gebildete Zwischenraum über einen Schlauch und eine Ventileinrichtung bis zu einem Verstellwegpunkt mit dem Motoransaugrohr stromab der Hauptdrossel verbunden und ab diesem und danach mit einem Unterdruckbehälter. Somit ergibt sich für die Hauptdrossel in bezug auf die Gaspedalbewegung für den ersten Verstellweg eine strenge Abhängigkeit vom Ansaugdruck, da Gleichgewicht zwischen Membrankraft und Hauptdrossel-Schließfederkraft besteht und danach folgt die Hauptdrossel der Gaspedalbewegung direkt, da der niedrigere Druck des Unterdruckbehälters die Membrandosenteile zur gegenseitigen Anlage bringt.In such a device according to DE-OS 2 723 360, the space formed by membrane box parts is connected via a hose and a valve device to an adjustment path point with the engine intake pipe downstream of the main throttle and from there and then to a vacuum container. This results in a strict dependency on the intake pressure for the main throttle in relation to the accelerator pedal movement for the first adjustment path, since there is a balance between the diaphragm force and the main throttle closing spring force, and then the main throttle follows the accelerator pedal movement directly, since the lower pressure of the vacuum container causes the diaphragm can parts to be in mutual contact brings.

Die Hauptdrossel folgt damit dem Gaspedal, sie kann nicht in dem erforderlichen Maße dem Gaspedal verzögert nacheilend gesteuert werden, wie es der Motorbedarf vorgibt.The main throttle thus follows the accelerator pedal; it cannot be controlled with a delayed retardation of the accelerator pedal as required by the engine.

Bei der bekannten Einrichtung ist die Membrandose als Bestandteil des Übertragungsgliedes mit diesem verschiebbar, so daß ein beweglicher Unterdruckanschluß zum Motoransaugrohr erforderlich ist.In the known device, the diaphragm can be moved as part of the transmission member with it, so that a movable vacuum connection to the engine intake pipe is required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß so auszubilden, daß sie bei einfachem und betriebssicherem Aufbau einen Luftdurchsatz und von weiteren Betriebsparametern abhängigen Anpassung des maximalen Öffnungszustands der Hauptdrossel in der Weise ermöglicht, daß der Öffnungsvorgang drehzahlabhängig nur so weit erfolgt, wie es für eine gute Füllung der Zylinder erforderlich ist.The present invention has for its object to provide a device of the type mentioned in the preamble according to the invention that it allows a simple and reliable construction an air flow rate and depending on other operating parameters adjustment of the maximum opening condition of the main throttle in such a way that the opening process depends on the speed only as far as is necessary for a good filling of the cylinders.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Einrichtung der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Bei einer solchen Einrichtung sind nur die Membranen und die damit beweglichen Teile des Übertragungsgliedes beweglich, während die Membrandose selbst stationär ist und somit wesentlich einfacher an das Motoransaugrohr angeschlossen werden kann. Im Normalfall ist bei laufendem Motor der Unterdruck im Membranzwischenraum so groß, daß sich die beiden Membranen in gegenseitigem Anlagekontakt befinden und somit die Hauptdrossel der Bewegung des Gaspedals folgt. Wenn jedoch beispielsweise im Bereich der unteren Vollast, also bei weitgehend geöffneter Hauptdrossel und bei relativ geringer Drehzahl von beispielsweise weniger als 2500 U/min, der im Membranzwischenraum herrschende Unterdruck nicht ausreicht, damit die mit der Hauptdrossel verbundene Membran entgegen der Federkraft der mit dem Gaspedal verbundenen Membran folgt, wird der gegenseitige Membran-Anlagekontakt aufgehoben, was einer betriebsparameterabhängigen Begrenzung des maximalen Öffnungswinkels bzw. einer luftdurchsatzabhängigen Öffnung der Hauptdrossel entspricht. Hierdurch wird auch bei ungünstiger Betätigung des Gaspedals vermieden, daß die Hauptdrossel bei entsprechenden Betriebsbedingungen in ungünstige Öffnungsbereiche gelangt.To achieve the object, a device of the type mentioned in the preamble is characterized according to the invention by the features listed in the characterizing part of claim 1. With such a device, only the membranes and the parts of the transmission member that are movable with them are movable, while the membrane box itself is stationary and can therefore be connected to the engine intake pipe much more easily. Normally, when the engine is running, the negative pressure in the space between the membranes is so great that the two membranes are in mutual contact with one another and the main throttle follows the movement of the accelerator pedal. However, if, for example, in the area of the lower full load, i.e. with the main throttle largely open and at a relatively low speed of, for example, less than 2500 rpm, the negative pressure prevailing in the gap between the diaphragms is not sufficient so that the diaphragm connected to the main throttle counteracts the spring force of the accelerator pedal connected membrane follows, the mutual membrane system contact is canceled, which corresponds to an operating parameter-dependent limitation of the maximum opening angle or an air flow-dependent opening of the main throttle. In this way, even when the accelerator pedal is operated unfavorably, the main throttle is prevented from reaching unfavorable opening areas under the corresponding operating conditions.

Es ist bekannt, daß im Bereich der unteren Vollast Ansaugluftpulsationen bei luftmessenden Gemischbildnern zu erheblichen Fehlern in der zugemessenen Brennstoffmenge führen. Dadurch können die Abgasqualität, der Brennstoffverbrauch und unter Höhenbedingungen die Motorleistung in diesem Kennfeldbereich erheblich verschlechtert werden.It is known that in the area of the lower full load intake air pulsations in air-measuring mixture formers lead to considerable errors in the metered amount of fuel. As a result, the exhaust gas quality, the fuel consumption and, under altitude conditions, the engine performance in this characteristic map area can be considerably deteriorated.

Ferner ist es bekannt, daß im gleichen Kennfeldbereich bei Zentralgemischbildnern (Vergaser und Einspritzung) eine große Problematik der gleichmäßigen Brennstoffverteilung auf die einzelnen Zylinder über den Ansaugluftstrom besteht. Um den Motorlauf zu gewährleisten, ist es notwendig, das Gesamtgemisch so anzureichern, daß der magerste Zylinder noch zündfähiges Gemisch erhält. Die anderen Zylinder werden dadurch mehr als erforderlich angereichert, was wiederum die Abgasqualität und den Brennstoffverbrauch verschlechtert. In gleicher Richtung wirkt sich ebenfalls die in diesem Kennfeldbereich schlechtere Aufbereitung des Ansauggemisches aus.Furthermore, it is known that in the same map area in the case of central mixture formers (carburetor and injection) there is a great problem of uniform fuel distribution to the individual cylinders via the intake air flow. In order to ensure that the engine runs, it is necessary to enrich the overall mixture so that the leanest cylinder still receives an ignitable mixture. This enriches the other cylinders more than necessary, which in turn deteriorates the exhaust gas quality and fuel consumption. The poorer preparation of the intake mixture in this map area also has an effect in the same direction.

Abgesehen von der luftdurchsatzabhängigen Steuerung der Drosselklappe der zweiten Stufe bei Registervergasern und von ersten Ansätzen von elektromotorischen Drosselklappenstellem, gibt es bei den heute bekannten Einrichtungen keine Anpassungsmöglichkeit des maximalen Öffnungsgrades der Hauptdrossel an die Motordrehzahl. Insoweit mußten bisher die oben beschriebenen Nachteile bekannter Einrichtungen in Kauf genommen werden. Die ferner bekannt gewordenen Lösungen mit elektromotorischen Drosselklappenstellern sind technisch aufwendig sowie teuer und somit nicht für eine breite Serienanwendung geeignet. Die heute bei Registervergasern übliche pneumatische Betätigung der zweiten Stufe führt nur zu einer gewissen Verbesserung und kann beim Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung entfallen sowie durch eine mechanische Verbindung der beiden Vergaserstufen ersetzt werden. Auch bei Doppelvergaseranlagen sind mit der Erfindung erhebliche Vorteile zu erwarten.Apart from the air flow-dependent control of the throttle valve of the second stage in register carburettors and the first approaches of electromotive throttle valve actuators, there is no possibility of adapting the maximum opening degree of the main throttle to the engine speed in the devices known today. In this respect, the disadvantages of known devices described above had to be accepted. The solutions with electromotive throttle valve actuators, which have also become known, are technically complex and expensive and are therefore not suitable for a wide series application. The pneumatic actuation of the second stage, which is common today in register gasifiers, only leads to a certain improvement and can be omitted when using the device according to the invention and can be replaced by a mechanical connection of the two carburetor stages. Considerable advantages are also to be expected from the invention in double carburetor systems.

Alle oben erwähnten Nachteile bekannter Einrichtungen lassen sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß die Hauptdrossel des Gemischbildners stets nur so weit geöffnet werden kann, wie es für eine gute Füllung der Zylinder erforderlich ist. Der erforderliche Öffnungsgrad ist stark abhängig von der Motordrehzahl und demnach von dem Unterdruck im Motoransaugrohr, was sich die Erfindung über die Druckbeaufschlagung des Membranzwischenraums zunutze macht.All of the above-mentioned disadvantages of known devices can be avoided according to the invention in that the main throttle of the mixture generator can only ever be opened as far as is necessary for a good filling of the cylinders. The required degree of opening is strongly dependent on the engine speed and therefore on the negative pressure in the engine intake manifold, which the invention makes use of by pressurizing the space between the membranes.

Um zusätzlich den Öffnungsgrad der Hauptdrossel in einem Teilöffnungsbereich steuern bzw. regeln zu können, ist es gemäß den Ansprüchen 10 bis 15 bevorzugt, den Membranzwischenraum über eine elektromagnetische Ventilanordnung betriebsparameterabhängig mit Unterdruck zu beaufschlagen oder zu belüften. Hierzu kann ein 2/3-Wegeventil eingesetzt werden, das auch durch zwei einzelne Auf-Zu-Ventile ersetzt werden kann. Diese elektromagnetische Ventilanordnung sollte gemäß Anspruch 16 mit einem elektronischen Steuergerät verbunden werden, das verschiedene erforderliche Betriebsparameter erfaßt und für eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung der Ventilanordnung sorgt. Dadurch ist eine verfeinerte Anpassung der Öffnungsdämpfung der Hauptdrossel an die Motorbetriebsparameter möglich. Die Öffnungsgeschwindigkeit der Hauptdrossel kann nach Sollkurven und in Abhängigkeit der momentanen Motordrehzahl begrenzt werden. Dadurch kann ein zügiger und weitgehend schwingungsfreier Drehmomentaufbau erzielt werden. Außerdem können auch weitere Betriebsparameter berücksichtigt und erwünschte Funktionen erzielt werden.In order to be able to additionally control or regulate the degree of opening of the main throttle in a partial opening area, it is preferred according to claims 10 to 15 to apply or ventilate the interspace of the membrane via an electromagnetic valve arrangement depending on the operating parameters. A 2/3-way valve can be used for this, which can also be replaced by two individual on-off valves. This elec tromagnetic valve arrangement should be connected according to claim 16 to an electronic control unit which detects various required operating parameters and ensures a corresponding control or regulation of the valve arrangement. This enables a refined adaptation of the opening damping of the main throttle to the engine operating parameters. The opening speed of the main throttle can be limited according to target curves and depending on the current engine speed. This enables a rapid and largely vibration-free torque build-up to be achieved. In addition, other operating parameters can be taken into account and desired functions can be achieved.

Ein gemäß Anspruch 2 bevorzugter minimierter Totraum des Membranzwischenraums bewirkt einen pneumatisch steifen Anlagekontakt (Gasfeder). Ein gedämpftes Betätigen der Hauptdrossel und der hiermit verbundenen Membran kann durch einen gedrosselten Unterdruckanschluß erreicht werden, was insbesondere auch in Verbindung mit einer noch zu erläuternden gedrosselten Belüftung des zugehörigen Membranraums gilt.A minimized dead space of the diaphragm space preferred according to claim 2 brings about a pneumatically rigid system contact (gas spring). A damped actuation of the main throttle and the diaphragm connected to it can be achieved by a throttled vacuum connection, which also applies in particular in connection with a throttled ventilation of the associated diaphragm space to be explained.

Wenn die wirksamen Flächen der Membranen gemäß Anspruch 3 vorzugsweise gleich groß sind, sind die an den Membranen unterdruckbedingt entstehenden Kräfte gleich groß und entgegengesetzt, so daß sie sich nicht nach außen auswirken können. Wenn im Membranzwischenraum ein für die Anlage der Membranen ausreichender Unterdruck herrscht, so daß sich die Membranen in gegenseitigem Anlagekontakt befinden, bestehen weder in bezug auf die Gaspedalbetätigungskraft (bei angepaßter Dimensionierung der Federvorspannungen), noch auf den Bewegungsablauf zwischen dem Gaspedal und der Hauptdrossel wesentliche Unterschiede zur konventionellen Einrichtung, was bei normalem Betriebsablauf auch erwünscht ist.If the effective areas of the membranes according to claim 3 are preferably of the same size, the forces arising on the membranes due to negative pressure are of the same magnitude and opposite, so that they cannot have an external effect. If there is sufficient vacuum in the diaphragm space for the diaphragms to rest, so that the diaphragms are in mutual contact with one another, there are no significant differences in terms of the accelerator pedal actuation force (with the spring preloads appropriately dimensioned) or the sequence of movements between the accelerator pedal and the main throttle to conventional equipment, which is also desirable in normal operation.

Eine bevorzugte Unterdruckbegrenzung gemäß den Ansprüchen 4 und 5 ermöglicht es, daß der Unterdruck im Membranzwischenraum nur auf einen solchen Wert eingestellt wird, der im Normalfall für eine gegenseitige Anlage der Membranen sorgt. Es besteht also im Normalfall ein geringer unterdruckbedingter Kraftüberschuß gegenüber der Vorspannung der Hauptdrossel, so daß bei abfallendem Unterdruck eine weitgehend verzögerungsfreie Aufhebung des Anlagekontakts der Membranen möglich ist.A preferred negative pressure limitation according to claims 4 and 5 makes it possible for the negative pressure in the membrane interspace to be set only to a value which normally ensures mutual contact of the membranes. There is therefore normally a slight excess of force due to negative pressure compared to the pretension of the main throttle, so that when the negative pressure drops a largely delay-free cancellation of the contact of the diaphragms is possible.

Im Falle einer gemäß Anspruch 6 bevorzugten gedrosselten Belüftung des Membranraums, der von der mit der Hauptdrossel verbundenen Membran begrenzt ist, kann sichergestellt werden, daß auch bei schnellem Durchtreten des Gaspedals nur ein verzögertes Öffnen der Hauptdrossel erfolgt, so daß Betriebsstöße vermieden werden.In the case of a throttled ventilation of the diaphragm space which is preferred and which is delimited by the diaphragm connected to the main throttle, it can be ensured that even if the accelerator pedal is depressed quickly, the main throttle is only opened with a delay, so that operational shocks are avoided.

Ferner ist es in weiterer Ausgestaltung gemäß den Ansprüchen 7 und 8 bevorzugt, den Membranzwischenraum bei schnellem Durchtreten des Gaspedals vorübergehend und zumindest dann zu belüften, wenn der Differenzdruck zum Atmosphärendruck zu groß wird. Hierdurch wird vermieden, daß die Gaspedalkraft zu stark ansteigen kann. Die mit dem Gaspedal verbundene Membran ist dadurch weitgehend ungedämpft bewegbar, und die mit der Hauptdrossel verbundene Membran kann anschließend nach Wegfall der Belüftung bzw. nach Ansteigen des Unterdrucks bis zum stationären Betriebspunkt folgen, also im Extremfall bis zu einem erneuten Anlagekontakt der Membranen.Furthermore, in a further embodiment according to claims 7 and 8, it is preferred to temporarily vent the membrane space when the accelerator pedal is pressed quickly and at least when the differential pressure to the atmospheric pressure becomes too great. This prevents the accelerator pedal force from increasing too much. The diaphragm connected to the accelerator pedal can thus be moved largely undamped, and the diaphragm connected to the main throttle can then follow the ventilation or after the negative pressure has risen to the stationary operating point, in extreme cases until the diaphragm contacts again.

Wenn die Einrichtung gemäß den Ansprüchen 14 und 15 vorzugsweise eine Lagerückmeldung bezüglich des Öffnungsgrades der Hauptdrossel zuläßt, ist hierdurch eine genaue, schnelle und betriebsgünstige Regelung möglich.If the device according to claims 14 and 15 preferably allows a position feedback regarding the degree of opening of the main throttle, this enables precise, fast and economical control.

In weiterer Ausgestaltung ist es gemäß Anspruch 16 bevorzugt, dem Steuergerät elektrisch mitzuteilen, wenn das Gaspedal unbetätigt ist bzw. freigegeben wird. Dadurch kann das Steuergerät selbsttätig für eine bedarfsgerechte Einstellung der Leerlaufposition der Hauptdrossel sorgen, indem der Unterdruck im Membranzwischenraum geeignet eingestellt wird, so daß die Leerlaufdrehzahl einen von dem Steuergerät vorgegebenen (gespeicherten) Wert einnimmt.In a further embodiment, it is preferred, in accordance with claim 16, to notify the control device electrically when the accelerator pedal is not actuated or is released. As a result, the control unit can automatically ensure that the idle position of the main throttle is adjusted as required by appropriately setting the negative pressure in the intermediate space between the membranes, so that the idle speed assumes a (stored) value specified by the control unit.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 17 wird dem Steuergerät elektrisch mitgeteilt, wenn das Gaspedal unbetätigt bzw. freigegeben ist und zusätzlich mit welcher Geschwindigkeit (Änderungsgeschwindigkeit) das Gaspedal in welche Position gestellt wird, zur schnellen Erkennung des Fahrerwunsches, z.B. schnelles Gasgeben im Falle einer Gefahr.In an embodiment according to claim 17, the control unit is informed electrically when the accelerator pedal is not actuated or released and additionally at what speed (rate of change) the accelerator pedal is placed in which position for quick detection of the driver's request, e.g. accelerate quickly in the event of a hazard.

Hierbei kann das Steuergerät einmal die Einstellung der Leerlaufposition der Hauptdrossel und zusätzlich eine dem Fahrerwunsch entsprechende schnelle, bedarfsorientierte Positionierung der Hauptdrossel bewirken.In this case, the control unit can once again set the idle position of the main throttle and, in addition, the fast, demand-oriented positioning of the main throttle according to the driver's wishes.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist es gemäß den Ansprüchen 18 bis 22 bevorzugt, im Bedarfsfall auch den Druck in dem Membranraum zu steuern bzw. zu regeln, der von der mit dem Gaspedal verbundenen Membran begrenzt ist. Hierdurch ist es möglich, den Öffnungsgrad der Hauptdrossel in ihrem vollen Öffnungsbereich zu steuern bzw. zu regeln. Während dieser Membranraum im Normalfall belüftet sein kann, um einen üblichen Betrieb der erwähnten Art sicherzustellen, kann er auch mit Unterdruck beaufschlagt werden, um eine Betätigung des Gaspedals zu simulieren und beispielsweise die Funktion eines Tempomaten zu erzielen. Zu diesem Zweck kann eine elektromagnetische Ventilanordnung eingesetzt werden, die im Bedarfsfall vom Steuergerät beeinflußt wird und für die erwähnte Unterdruckbeaufschlagung sorgt.In a further embodiment, it is preferred according to claims 18 to 22, if necessary, to control or regulate the pressure in the membrane space, which is limited by the membrane connected to the accelerator pedal. This makes it possible to control or regulate the degree of opening of the main throttle in its full opening range. While this membrane space can normally be ventilated to ensure normal operation of the type mentioned, it can also be subjected to negative pressure in order to simulate an actuation of the accelerator pedal and, for example, to achieve the function of a cruise control. For this purpose, an electromagnetic valve arrangement can be used, which is influenced by the control unit if necessary and which ensures the above-mentioned application of negative pressure.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1 die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem steuer- bzw. regelbaren Unterdruckanschluß des Membranzwischenraums mit Hilfe eines elektromagnetischen 2/3-Wegeventils,
  • Figur 2 die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem steuer- bzw. regelbaren Unterdruckanschluß des Membranzwischenraums mit Hilfe zweier elektromagnetischer Auf-Zu-Ventile,
  • Figur 3 die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem elektromagnetischen 2/3-Wegeventil zum Steuern bzw. Regeln des Drucks in dem Membranraum, der von der mit dem Gaspedal verbundenen Membran begrenzt ist, und
  • Figur 4 die erfindungsgemäße Einrichtung mit zwei elektromagnetischen Auf-Zu-Ventilen zum Steuern bzw. Regeln des Drucks in dem Membranraum, der von der mit dem Gaspedal verbundenen Membran begrenzt ist, sowie
  • Figur 5 die erfindungsgemäße Einrichtung mit Gaspedal-Lagerückmelder.
  • Figur 6 die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem unterdruckbegrenzten Anschluß des Membranzwischenraums.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
  • 1 shows the device according to the invention with a controllable or regulable negative pressure connection of the membrane space with the aid of an electromagnetic 2/3 directional valve,
  • FIG. 2 shows the device according to the invention with a controllable or regulable negative pressure connection of the membrane interspace with the aid of two electromagnetic open-close valves,
  • Figure 3 shows the device according to the invention with an electromagnetic 2/3 directional control valve or regulating the pressure in the membrane space, which is limited by the membrane connected to the accelerator pedal, and
  • Figure 4 shows the device according to the invention with two electromagnetic open-close valves for controlling or regulating the pressure in the membrane space, which is limited by the membrane connected to the accelerator pedal, and
  • Figure 5 shows the device according to the invention with accelerator pedal position indicator.
  • Figure 6 shows the device according to the invention with a vacuum-limited connection of the membrane space.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtungen können verschiedene Funktionen realisiert werden, die im Hinblick auf die Abgasemission, den Brennstoffverbrauch und den Fahrkomfort zunehmend wichtiger werden.With the aid of the devices according to the invention, various functions can be implemented which are becoming increasingly important with regard to exhaust gas emission, fuel consumption and driving comfort.

Gemäß Figur 1 befindet sich innerhalb eines Motoransaugrohrs 1 eine klappenförmige Hauptdrossel 2, die mit einem Drosselhebel 3 starr verbunden ist. Ein Verschwenken des Drosselhebels führt demnach zu größeren oder kleineren Öffnungsgraden der Hauptdrossel 2, wobei eine Schließfeder 4 die Hauptdrossel 2 in ihrer Schließrichtung vorspannt. Wenn ein nichtdargestelltes Gaspedal niedergedrückt wird, erfolgt eine Zugübertragung in Pfeilrichtung A auf eine bewegliche eingangsseitige Membranführungsstange 6 einer stationären Membrandose 5. Im Normalfall wird diese Bewegung auf eine ausgangsseitige bewegliche Membranführungsstange 7 übertragen, die ihrerseits mit dem Drosselhebel 3 bzw. der Hauptdrossel 2 verbunden ist.According to FIG. 1, there is a flap-shaped main throttle 2 within an engine intake pipe 1, which is rigidly connected to a throttle lever 3. A pivoting of the throttle lever accordingly leads to larger or smaller degrees of opening of the main throttle 2, with a closing spring 4 biasing the main throttle 2 in its closing direction. When an accelerator pedal (not shown) is depressed, a train is transmitted in the direction of arrow A to a movable diaphragm guide rod 6 on the input side of a stationary diaphragm socket 5. Normally, this movement is transmitted to a movable diaphragm guide rod 7 on the output side, which in turn is connected to the throttle lever 3 or the main throttle 2 .

Im Inneren der Membrandose 5 befindet sich eine mit der Membranführungsstange 6 über einen Membrantopf 56 verbundene bewegliche Membran 8, die durch eine Druckfeder 9 in Schließrichtung der Hauptdrossel 2 vorgespannt ist.Inside the diaphragm box 5 there is a movable diaphragm 8 which is connected to the diaphragm guide rod 6 via a diaphragm cup 56 and which is prestressed in the closing direction of the main throttle 2 by a compression spring 9.

Der Membran 8 liegt eine über einen Membrantopf 57 mit der Membranführungsstange 7 verbundene, bewegliche Membran 11 gegenüber, und ein von diesen Membranen 8, 11 begrenzter Membranzwischenraum 18 ist über eine Strömungsverbindung 17 mit einem Unterdruckanschluß 10 am Motoransaugrohr 1 stromab der Hauptdrossel 2 verbunden. Die Membran 8 begrenzt einen die Druckfeder 9 enthaltenden Membranraum 13, der eine Belüftung 15 aufweist. Die Membran 11 begrenzt ihrerseits einen Membranraum 14 mit einer Belüftung 16. Die beiden Membranen 8, 11 bzw. die Membrantöpfe 56, 57 können bei ausreichendem Unterdruck im Membranzwischenraum 18 an einen Anlagebereich 12 in gegenseitigen Anlagekontakt gelangen.The diaphragm 8 is opposite a movable diaphragm 11 connected to the diaphragm guide rod 7 via a diaphragm cup 57, and a diaphragm space 18 delimited by these diaphragms 8, 11 is connected via a flow connection 17 to a vacuum connection 10 on the engine intake pipe 1 downstream of the main throttle 2. The membrane 8 delimits a membrane space 13 containing the compression spring 9, which has a ventilation 15. The membrane 11 in turn delimits a membrane space 14 with a ventilation 16. The two membranes 8, 11 or the membrane pots 56, 57 can come into contact with one another in the case of a sufficient negative pressure in the intermediate membrane space 18 at a contact area 12.

Wenn beim Betätigen des Gaspedals die Membranführungsstange 6 und die Membran 8 in Pfeilrichtung A gegen die Kraft der Druckfeder 9 bewegt werden, kann die Membran 11 dieser Bewegung nur dann folgen, wenn im Membranzwischenraum 18 über den Unterdruckanschluß 10, gegebenenfalls auch über eine Drossel 28, ein ausreichender Unterdruck hergestellt wird, damit der Anlagekontakt im Anlagebereich 12 aufrechterhalten bleibt. Bei angepaßter Dimensionierung der Druckfeder 9 und der Schließfeder 4 bestehen dann in bezug auf konventionelle Einrichtungen keine Unterschiede in bezug auf die Gaspedalbetätigungskraft und den Bewegungsablauf zwischen dem Gaspedal sowie der Hauptdrossel, wobei die wirksamen Flächen der Membranen zur Kompensation der nach außen wirkenden Kräfte vorzugsweise gleich groß gewählt werden.If, when the accelerator pedal is actuated, the diaphragm guide rod 6 and the diaphragm 8 are moved in the direction of arrow A against the force of the compression spring 9, the diaphragm 11 can only follow this movement if in the diaphragm space 18 via the vacuum connection 10, optionally also via a throttle 28, a sufficient negative pressure is established so that the system contact in the system area 12 is maintained. With an adapted dimensioning of the compression spring 9 and the closing spring 4, there are then no differences with respect to conventional devices with regard to the accelerator pedal actuation force and the movement sequence between the accelerator pedal and the main throttle, the effective areas of the diaphragms for compensating the forces acting outside preferably being of the same size to get voted.

Durch eine den Totraum des Membranzwischenraumes 18 minimierende Anordnung der Membranen 8, 11 an jeweils mit dem Boden in den Membranzwischenraum 18 hineinragenden Membrantöpfen 56, 57 ist ein pneumatisch steifer Anlagekontakt im Anlagebereich 12 sichergestellt.An arrangement of the membranes 8, 11 on membrane pots 56, 57, each of which protrudes with the bottom into the membrane space 18 and minimizes the dead space of the membrane space 18, ensures a pneumatically rigid system contact in the system area 12.

Eine elektromagnetische Ventilanordnung 29 in Form eines elektromagnetischen 2/3-Wegeventils verbindet die Strömungsverbindung 17 mit dem Unterdruckanschluß 10. Diese Ventilanordnung 29 weist einen unter dem Einfluß einer Druckfeder 30 stehenden, linear beweglichen Ventilkörper 31 auf, der im Ruhezustand eine Belüftung 32 federbedingt verschließt sowie eine Verbindung zwischen dem Unterdruckanschluß 10 sowie der Strömungsverbindung 17 ermöglicht. Beim Erregen einer Magnetspule 33 wird der Ventilkörper 31 so gegen die Wirkung der Druckfeder 30 verlagert, daß die erwähnte Verbindung unterbrochen wird und stattdessen eine Belüftung der Strömungsverbindung 17 über eine Drossel 34 erfolgt. Damit kann die Ventilanordnung 29 je nach Ansteuerung für eine Unterdruckbeaufschlagung oder ein Belüften sorgen, so daß der Druck im Membranzwischenraum 18 auf einen beliebigen Druck zwischen dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck im Motoransaugrohr 1 gesteuert bzw. geregelt.werden kann. Der jeweilige Offnungsgrad der Hauptdrossel 2 wird von einem Drehpotentiometer 35 erfaßt, das mit einem Eingang eines elektronischen Steuergeräts 36 verbunden ist, welches ausgangsseitig die Magnetspule 33 der Ventilanordnung 29 beeinflussen kann.An electromagnetic valve arrangement 29 in the form of an electromagnetic 2/3-way valve connects the flow connection 17 to the vacuum connection 10. This valve arrangement 29 has a linearly movable valve body 31 which is under the influence of a compression spring 30 and which, in the idle state, closes a ventilation 32 due to the spring as well as enables a connection between the vacuum connection 10 and the flow connection 17. When a solenoid 33 is energized, the valve body 31 is displaced against the action of the compression spring 30 in such a way that the connection mentioned is interrupted and instead the flow connection 17 is vented via a throttle 34. Thus, the valve arrangement 29 can, depending on the control, provide for a vacuum or ventilation, so that the pressure in the membrane space 18 can be controlled or regulated to any pressure between the atmospheric pressure and the vacuum in the engine intake manifold 1. The respective degree of opening of the main throttle 2 is detected by a rotary potentiometer 35 which is connected to an input of an electronic control unit 36 which can influence the solenoid 33 of the valve arrangement 29 on the output side.

Ein auch bei der Einrichtung aus Figur 1 vorhandener Anschlag 37 an der Membranführungsstarige 6 wird bei der Ausführungsform aus Figur 2 dazu benutzt, bei unbestätigtem Gaspedal einen Schalterknopf 39 eines mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbundenen Schalters 38 zu beeinflussen. Außerdem ist gemäß Figur 2 die aus Figur 1 ersichtliche elektromagnetische Ventilanordnung 29 durch zwei einzelne elektromagnetische Auf-Zu-Ventile 40, 41 ersetzt, die ausgangsseitig an die Strömungsverbindung 17 angeschlossen sind und eingangsseitig mit der Belüftung 32 bzw. dem Unterdruckanschluß 10 gekoppelt sind. Die Magnetspulen beider Ventile sind mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbunden.A stop 37 on the membrane guide star 6 also present in the device from FIG. 1 is used in the embodiment from FIG. 2 to influence a switch button 39 of a switch 38 connected to the electronic control unit 36 when the accelerator pedal is unconfirmed. In addition, according to FIG. 2, the electromagnetic valve arrangement 29 shown in FIG. 1 is replaced by two individual electromagnetic open-close valves 40, 41, which are connected on the output side to the flow connection 17 and are coupled on the input side to the ventilation 32 or the vacuum connection 10. The solenoid coils of both valves are connected to the electronic control unit 36.

Die Einrichtungen aus den Figuren 1 und 2 ermöglichen eine Anpassung der Öffnungsdämpfung an die Betriebsparameter eines Motors. Diese Ausführungsformen sind besonders vorteilhaft bei elektronisch gesteuerten/geregelten Gemischbildungssystemen. Hier liegen in der Regel eine Reihe von in einem elektronischen Steuergerät vorbereiteten Motorbetriebsgrößen vor, wie Drehzahl, Stellung der Drosselklappe, Motortemperatur. Somit lassen sich nur mit geringem Mehraufwand eine Reihe von Funktionen darstellen oder besser lösen.The devices from FIGS. 1 and 2 allow the opening damping to be adapted to the operating parameters of an engine. These embodiments are particularly advantageous in the case of electronically controlled / regulated mixture formation systems. There are usually a number of engine operating variables prepared in an electronic control unit, such as speed, position of the throttle valve, engine temperature. So you can only with a little extra effort Represent a range of functions or better solve them.

Wenn die elektromagnetische Ventilanordnung gemäß den Figuren 1 und 2 normalerweise eine Verbindung zwischen der Strömungsverbindung 17 und dem Unterdruckanschluß 10 herstellt, ergibt sich hierdurch die Funktion für Normalbetrieb.If the electromagnetic valve arrangement according to FIGS. 1 and 2 normally establishes a connection between the flow connection 17 and the vacuum connection 10, this results in the function for normal operation.

Wenn jedoch die Strömungsverbindung 17 bei entsprechender Ansteuerung der elektromagnetischen Ventilanordnung belüftet wird, könnte letztendlich der für eine Öffnung der Hauptdrossel 2 notwendige Unterdruck im Membranzwischenraum 18 nicht mehr aufrechterhalten werden, und die Hauptdrossel 2 würde, je nach Dimensionierung der Drosseln 25, 28 und 34, in Leerlaufanschlagstellung (nicht dargestellt) gedämpft schließen. Mit Hilfe des elektronischen Steuergerätes 36 und der Lagerückmeldung über das Drehpotentiometer 35 kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Drosselklappe nach Sollkurven begrenzt werden. Insbesondere ist es notwendig, den Verlauf der Hauptdrossel- öffnung über der Zeit je nach momentaner Motordrehzahl unterschiedlich zu begrenzen, damit einerseits ein zügiger, aber andererseits ein weitgehend schwingungsfreier Drehmomentenaufbau erzielt wird. Auch die Berücksichtigung weiterer Betriebsparameter, wie der Motortemperatur und der Klopfneigung, in der Vorgabe von Sollkurven ist damit möglich.However, if the flow connection 17 is ventilated with a corresponding actuation of the electromagnetic valve arrangement, the vacuum in the intermediate membrane space 18, which is necessary for opening the main throttle 2, could ultimately no longer be maintained, and the main throttle 2 would, depending on the dimensions of the throttles 25, 28 and 34, closed in the idle stop position (not shown). With the help of the electronic control unit 36 and the position feedback via the rotary potentiometer 35, the opening speed of the throttle valve can be limited according to set curves. In particular, it is necessary to limit the course of the main throttle opening over time depending on the current engine speed, so that on the one hand a rapid, but on the other hand a largely vibration-free torque build-up is achieved. It is also possible to take into account other operating parameters, such as engine temperature and knock tendency, in the specification of target curves.

Die Ausführungsformen aus den Figuren 1 und 2 ermöglichen auch weitere Funktionen, wie ein verzögertes Schließen der Hauptdrossel im leerlaufnahen Bereich (dashpot), eine Anstellung der Hauptdrossel in Abhängigkeit von Betriebsparametern und eine elektronische Steuerung der Füllung bei Start sowie Warmlauf. Der Anschlag 37 an der Membranführungsstange 6 ist hierfür axial so angeordnet, daß er bei einer Gasrücknahme ca. 25 Grad Drosselklappenwinkel vor dem Erreichen der Leerlaufposition am Gehäuse der Membrandose 5 zur Anlage kommt. Dadurch ist es mit Hilfe des Lageregelkreises möglich, im Bereich zwischen dem Leerlaufanschlag (nicht dargestellt) und dem Anlagebereicht 12 jede gewünschte Stellung der Hauptdrossel durch Ansteuerung der elektromagnetischen Ventilanordnung anzufahren. Für die hierfür erforderlichen Zwischendrücke ist es notwendig, das 2/3-Wegeventil aus Figur 1 mit dem jeweils notwendigen Tastverhältnis anzusteuern. Demgegenüber hat die zwei Auf-Zu-Ventile aufweisende Ausführungsform aus Figur 2 den Vorteil, daß kein ständiges Takten mit einer Frequenz von mehr als 10 Hertz notwendig ist, da bei einer Übereinstimmung der Soll- und Istwerte beide Ventile geschlossen bleiben. Außerdem erfolgt hierbei bei Bildung des Steuerunterdruckes keine ständige Luftzugabe in das Motoransaugrohr 1. Ferner ist eine Optimierung der Regelfunktion durch eine freie Wahlmöglichkeit bei der Dimensionierung der Drosselstellen möglich, da nicht auf die Leckluftmenge Rücksicht genommen werden muß.The embodiments from FIGS. 1 and 2 also enable further functions, such as a delayed closing of the main throttle in the area close to idling (dashpot), an adjustment of the main throttle depending on operating parameters and an electronic control of the filling at start and warm-up. For this purpose, the stop 37 on the diaphragm guide rod 6 is arranged axially so that when the gas is withdrawn, the throttle valve angle comes to about 25 degrees before reaching the idle position on the housing of the diaphragm box 5. This makes it possible with the aid of the position control loop to move to any desired position of the main throttle in the area between the idle stop (not shown) and the system area 12 by actuating the electromagnetic valve arrangement. For the intermediate pressures required for this, it is necessary to control the 2/3 directional control valve from FIG. 1 with the required duty cycle. In contrast, the embodiment from FIG. 2 which has two open-close valves has the advantage that no constant clocking with a frequency of more than 10 Hertz is necessary, since both valves remain closed if the target and actual values match. In addition, when the control vacuum is formed, there is no constant addition of air into the engine intake manifold 1. Furthermore, the control function can be optimized by freely selecting the dimensions of the throttle points, since the leakage air quantity does not have to be taken into account.

Mit dem Schalter 38 aus Figur 2 kann das elektronische Steuergerät 36 erkennen, ob das Gaspedal betätigt ist. Wenn dieses nicht zutrifft, liegt der Anschlag 37 am Gehäuse an, so daß der Schalterknopf 39 betätigt ist und dem elektronischen Steuergerät 36 ein Schaltimpuls zugeleitet wird. Hierdurch kann vom Steuergerät die Leerlaufdrehzahl-RegelFunktion freigegeben werden, die weitgehend vom sogenannten ECOTRONIC-System bekannt ist.With the switch 38 from FIG. 2, the electronic control unit 36 can recognize whether the accelerator pedal is actuated. If this is not the case, the stop 37 bears against the housing, so that the switch button 39 is actuated and the electronic control unit 36 is supplied with a switching pulse. This enables the control unit to release the idle speed control function, which is largely known from the so-called ECOTRONIC system.

Grundsätzlich ermöglichen die Einrichtungen gemäß den Figuren 1 und 2 auch die Funktionen eines E-Gas-Systems, und zwar im Bereich von ca. 25 Grad Öffnungswinkel der Drosselklappe ohne Gasbetätigung durch den Fahrer und im Bereich von ca. 25 bis 90 Grad Öffnungswinkel der Hauptdrossel durch Gasbetätigung durch den Fahrer.Basically, the devices according to FIGS. 1 and 2 also enable the functions of an e-gas system, specifically in the range of approximately 25 degrees opening angle of the throttle valve without gas actuation by the driver and in the range of approximately 25 to 90 degrees opening angle of the main throttle by gas actuation by the driver.

Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 4 ermöglichen zusätzlich noch die Funktion der elektronischen Steuerung bzw. Regelung der Stellung der Hauptdrossel in ihrem vollen Offnungsbereich.The embodiments according to FIGS. 3 and 4 additionally enable the function of the electronic control or regulation of the position of the main throttle in its full opening range.

Die Einrichtungen gemäß den Figuren 3 und 4 unterscheiden sich nur in Details von derjenigen gemäß Figur 2. Deshalb werden nachfolgend nur die diesbezüglichen Unterschiede erläutert.The devices according to FIGS. 3 and 4 differ only in details from those according to FIG. 2. Therefore, only the differences in this regard are explained below.

Während bei den Ausführungsformen aus den Figuren 1 und 2 der Membranraum 13 grundsätzlich belüftet ist, kann dieser Membranraum bei den Ausführungsformen aus den Figuren 3 und 4 wahlweise belüftet oder mit Unterdruck beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck weist der Membranraum 13 einen Anschluß 42 auf, der mit dem Ausgang einer elektromagnetischen Ventilanordnung verbunden ist, die je nach Ansteuerung eine Verbindung mit dem freien Atmosphärendruck oder mit Unterdruck herstellt. Bei der Einrichtung aus Figur 3 weist die Ventilanordnung ein elektromagnetisches 2/3-Wegeventil 44 auf, das über eine Steuerleitung 43 mit dem elektronischen Gerät 36 verbunden ist. Ein Eingang dieses Ventils ist über eine Drossel 50 an einen Unterdruckbehälter 45 angeschlossen, der seinerseits über eine Unterdruckleitung 46 sowie ein Rückschlagventil 48 mit einer Unterdruck-Entnahmestelle 47 im Bereich des Motoransaugrohrs 1 stromab der Hauptdrossel 2 verbunden ist. Ein weiterer Eingang des Ventils stellt eine Belüftung 49 dar. Gemäß Figur 4 ist statt des 2/3-Wegeventils 44 aus Figur 3 eine doppelte Ventilanordnung mit zwei elektromagnetischen Auf-Zu-Ventilen 51, 52 vorgesehen, die über entsprechende Steuerleitungen 53, 54 mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbunden sind. Während das Auf-Zu-Ventil 51 über die Drossel 50 an den Unterdruckbehälter 45 angeschlossen ist, stellt das Auf-Zu-Ventil 52 bei entsprechender Ansteuerung eine Belüftung mit dem freien Atmosphärendruck her.While the membrane space 13 is basically ventilated in the embodiments from FIGS. 1 and 2, this membrane space in the embodiments from FIGS. 3 and 4 can be optionally ventilated or subjected to negative pressure. For this purpose, the membrane space 13 has a connection 42 which is connected to the output of an electromagnetic valve arrangement which, depending on the control, establishes a connection with the free atmospheric pressure or with negative pressure. In the device from FIG. 3, the valve arrangement has an electromagnetic 2/3-way valve 44 which is connected to the electronic device 36 via a control line 43. An inlet of this valve is connected via a throttle 50 to a vacuum tank 45, which in turn is connected via a vacuum line 46 and a check valve 48 to a vacuum tapping point 47 in the area of the engine intake pipe 1 downstream of the main throttle 2. A further inlet of the valve is represented by a ventilation 49. According to FIG. 4, instead of the 2/3 directional valve 44 from FIG. 3, a double valve arrangement with two electromagnetic open-close valves 51, 52 is provided, which are connected via corresponding control lines 53, 54 are connected to the electronic control unit 36. While the open-close valve 51 is connected to the vacuum container 45 via the throttle 50, the open-close valve 52 provides ventilation with the free atmospheric pressure when controlled accordingly.

Solange der Membranraum 13 über die elektromagnetische Ventilanordnung belüftet wird, entspricht die Funktion der Ausführungsformen aus den Figuren 3 und 4 derjenigen aus Figur 2 bzw. 1. Wenn jedoch vom Fahrer die E-Gas-Funktion gewünscht und durch Knopfdruck ausgelöst wird, erhält das elektronische Steuergerät 36 über einen nicht näher bezeichneten Eingang ein entsprechendes Eingangssignal, so daß die elektromagnetische Ventilanordnung mit dem 2/3-Wegeventil 44 oder dem Auf-Zu-Ventil 51 zum Unterdruckbehälter 45 durchschaltet. In diesem stellt sich ein ausreichender Unterdruck ein, der dank des Rückschlagventils 48 auch dann erhalten bleibt, wenn der Unterdruck im Motoransaugrohr 1 kurzfristig abnimmt (Druckanstieg im Motoransaugrohr 1). Wenn die Membran 8 durch Unterdruck gegen die Kraft der Druckfeder 9 in Anschlagstellung fixiert ist, steht der volle Hubweg für alle Regel- und Steuervorgänge der Hauptdrossel 2 durch die Membran 11 frei. Bei einer Geschwindigkeitsregelung ist es erforderlich, zum Beispiel die Tachowellen-Umdrehungsimpulse an das Steuergerät 36 zu übertragen, damit über die im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebene Einrichtung die Stellung der Hauptdrossel so geregelt werden kann, daß die Geschwindigkeit konstant bleibt. Je nach Verkehrslage kann die E-Gas-Funktion durch die Betätigung des Bremspedals abgebrochen werden. Dann liefert ein an der Bremseinrichtung befindlicher Schaltkontakt (nicht dargestellt) ein Signal über einen nicht näher bezeichneten Eingang an das Steuergerät 36, wodurch die elektromagnetische Ventilanordnung die Verbindung zum Unterdruckbehälter 45 aufhebt und für eine Belüftung des Membranraums 13 sorgt. Dadurch kann die Druckfeder 9 die Hauptdrossel 2 über die Membran 11 abschließen, sofern nicht das Gaspedal betätigt wird. Aus Sicherheitsgründen wird die Ruhestellung der elektromagnetischen Ventilanordnung so gewählt, daß eine Belüftung des Membranraums 13 erfolgt. Damit schnelle Schließvorgänge gewährleistet sind, sollte die Verbindung zwischen dem Membranraum 13 und der elektromagnetischen Ventilanordnung ausreichend dimensioniert werden. Andererseits dient die Drossel 50 zwischen der Ventilanordnung und dem Unterdruckbehälter 45 dem Zweck, daß sich die Bewegung der Membran 8 beim Einschalten der E-Gas-Funktion nicht in ungewollter Weise auf die Membran 11 überträgt.As long as the membrane space 13 is ventilated via the electromagnetic valve arrangement, the function of the embodiments from FIGS. 3 and 4 corresponds to that from FIGS. 2 and 1, however Control unit 36 has a corresponding input signal via an input (not designated in any more detail), so that the electromagnetic valve arrangement with the 2/3 directional valve 44 or the open-close valve 51 switches through to the vacuum container 45. Sufficient negative pressure is created in this, thanks to the non-return valve tils 48 is retained even if the vacuum in the engine intake manifold 1 briefly decreases (pressure increase in engine intake manifold 1). If the diaphragm 8 is fixed in the stop position by negative pressure against the force of the compression spring 9, the full stroke is available for all regulating and control processes of the main throttle 2 through the diaphragm 11. In the case of a speed control, it is necessary, for example, to transmit the tachometer shaft rotation pulses to the control unit 36 so that the position of the main throttle can be controlled via the device described in connection with FIGS. 1 and 2 so that the speed remains constant. Depending on the traffic situation, the e-gas function can be canceled by pressing the brake pedal. Then a switching contact (not shown) located on the braking device supplies a signal to the control device 36 via an input, which is not specified in any more detail, as a result of which the electromagnetic valve arrangement cancels the connection to the vacuum container 45 and provides ventilation for the diaphragm space 13. As a result, the compression spring 9 can close off the main throttle 2 via the membrane 11, unless the accelerator pedal is actuated. For safety reasons, the rest position of the electromagnetic valve arrangement is selected so that the membrane space 13 is ventilated. The connection between the membrane space 13 and the electromagnetic valve arrangement should be sufficiently dimensioned to ensure fast closing processes. On the other hand, the throttle 50 between the valve arrangement and the vacuum container 45 serves the purpose that the movement of the membrane 8 when the E-gas function is switched on is not inadvertently transmitted to the membrane 11.

Wenn gemäß Figur 4 für die elektromagnetische Ventilanordnung zwei Auf-Zu-Ventile 51 und 52 verwendet werden, ist es möglich, die Membran 11 bei eingeschalteter E-Gas-Funktion im Anlagebereich 12 in Anschlagstellung zu fahren und die Regelfunktion mit Ansteuerung der genannten Ventile über die Membran 8 auszuführen, wobei die Membranhübe mit dem Fuß am Gaspedal wahrgenommen werden.If, according to FIG. 4, two open-close valves 51 and 52 are used for the electromagnetic valve arrangement, it is possible to move the diaphragm 11 to the stop position in the plant area 12 when the E-gas function is switched on, and to operate the control function by actuating the valves mentioned perform the membrane 8, the membrane strokes are perceived with the foot on the accelerator pedal.

Fig. 5 zeigt einen alternativ zum Endlagenschalter 37, 38, 39 aus Figur 2 angeordneten Lagerückmelder, ausgeführt als Schiebepotentiometer 55, durch den das Steuergerät 36 Informationen über Stellgeschwindigkeit und Positionierung des Gaspedals zur schnellen Erkennung des Fahrerwunsches, beispielsweise schnelles Gasgeben bei Gefahr erhält.Fig. 5 shows an alternative to the limit switch 37, 38, 39 of Figure 2 arranged position feedback, designed as a slide potentiometer 55, through which the control unit 36 receives information about the actuating speed and positioning of the accelerator pedal for quick detection of the driver's request, for example, accelerating quickly in the event of danger.

Hierdurch kann das Steuergerät 36 einmal die bereits beschriebene Einstellung der Leerlaufposition der Hauptdrossel und zusätzlich eine dem Fahrerwunsch entsprechende schnelle, bedarfsorientierte Positionierung der Hauptdrossel nach im Steuergerät 36 abgespeicherten Kennwerten bewirken.As a result, the control unit 36 can once again effect the setting of the idle position of the main throttle already described and, in addition, rapid, demand-oriented positioning of the main throttle according to the driver's wish, based on characteristic values stored in the control unit 36.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht demnach in relativ einfacher Weise mehrere Funktionen, die das Überstreichen ungünstiger Betriebspunkte vermeiden helfen und überdies die Handhabung sowie den Fahrkomfort verbessern.The device according to the invention accordingly enables a plurality of functions in a relatively simple manner, which help to avoid sweeping over unfavorable operating points and furthermore improve handling and driving comfort.

Darüber hinaus weisen alle dargestellten, beschriebenen Ausführungen den Vorteil auf, daß die Hauptdrossel automatisch bei Ausfall eines Gliedes der Betätigungskette - Steuergerät, Membranen etc. - in Schließposition gezogen wird (Sicherheitsfunktion), wo bei bekannten Systemen ein enormer Aufwand betrieben werden muß.In addition, all of the described, described designs have the advantage that the main throttle is automatically pulled into the closed position in the event of a link in the actuation chain - control unit, diaphragms, etc. (safety function), where an enormous amount of work has to be carried out in known systems.

Gemäß Figur 6 befindet sich zwischen der Strömungsverbindung 17 und dem Unterdruckanschluß 10 ein Druckbegrenzer 19. Dieser sorgt dafür, daß sich der Unterdruck im Motoransaugrohr 1 nur in begrenztem Maße auf den Membranzwischenraum 18 auswirken kann. Der Unterdruckbegrenzer 19 ist in Form einer Membrandose mit einer beweglichen Membran 20 ausgebildet, die einen Ventilschließkörper 21 trägt und unter der Vorspannung einer Druckfeder 22 steht. Die Membran 20 trennt einen über eine Belüftung 23 mit der freien Atmosphäre verbundenen Raum von einem mit dem Unterdruckanschluß 10 verbindbaren Membranraum 24, in dem sich der Ventilschließkörper 21 sowie die Druckfeder 22 befinden und der an die Strömungsverbindung 17 angeschlossen ist. Während demnach die Druckfeder 22 in Öffnungsrichtung wirkt, bewegt sich der Ventilschließkörper 21 bei steigendem Unterdruck in Schließrichtung des Unterdruckanschlusses 10. Dadurch ist gewährleistet, daß sich im Membranzwischenraum 18 nur ein begrenzter Unterdruck einstellen kann, der für eine gegenseitige Anlage der Membranen 8 und 11 im Anlagebereich 12 ausreicht, also etwas Kraftüberschuß gegenüber der Schließfeder 4 vorliegt.According to FIG. 6, there is a pressure limiter 19 between the flow connection 17 and the vacuum connection 10. This ensures that the vacuum in the engine intake pipe 1 can only have a limited effect on the diaphragm space 18. The vacuum limiter 19 is designed in the form of a membrane box with a movable membrane 20 which carries a valve closing body 21 and is under the pretension of a compression spring 22. The membrane 20 separates a space which is connected to the free atmosphere via a ventilation 23 from a membrane space 24 which can be connected to the vacuum connection 10 and in which the valve closing body 21 and the compression spring 22 are located and which is connected to the flow connection 17. Accordingly, while the compression spring 22 acts in the opening direction, the valve closing body 21 moves with increasing negative pressure in the closing direction of the negative pressure connection 10. This ensures that only a limited negative pressure can be set in the intermediate membrane space 18, which ensures that the membranes 8 and 11 are in mutual contact Contact area 12 is sufficient, so there is some excess force compared to the closing spring 4.

Außerdem ist gemäß Figur 6 der Membranraum 14 über eine Drossel 25 mit der freien Atmosphäre verbunden. Stationär stellt sich deshalb im Membranraum 14 wie bei Figur 1 Atmosphärendruck ein. Diese Drosselung ist jedoch erforderlich, um im Falle eines schnellen Durchtretens des Gaspedals ein Lösen der Membranen 8, 11 bzw. der Membrantöpfe 56, 57 im Anlagebereich 12 zu ermöglichen und die Hauptdrossel langsamer zu öffnen, damit keine Betriebsstöße auftreten. Bei Vorhandensein der Drossel 25 wirkt jedoch der Gaspedalbetätigung neben der Kraft der Federn 9 und 4 vor allem auch die Kraft aus der sich zwischen den Membranräumen 13 und 14 einstellenden Druckdifferenz entgegen. Bei Bewegung der Membran 8 kann die Membran 11 nur insoweit folgen als Luft über die Drossel 25 in den Membranraum 14 einströmt und das durch die Hubbewegung freiwerdende Volumen auffüllt. Je nach Gaspedalkraft stellt sich in dem Membranzwischenraum 18 und dem Membranraum 14 ein unterschiedlich hoher Unterdruck ein.6, the membrane space 14 is connected to the free atmosphere via a throttle 25. Atmospheric pressure is therefore stationary in membrane space 14, as in FIG. However, this throttling is necessary in order to enable the diaphragms 8, 11 or the diaphragm pots 56, 57 in the contact area 12 to be released in the event of a rapid depression of the accelerator pedal and to open the main throttle more slowly so that no operational shocks occur. In the presence of the throttle 25, however, the accelerator pedal actuation counteracts not only the force of the springs 9 and 4 but also, above all, the force from the pressure difference between the membrane spaces 13 and 14. When the diaphragm 8 moves, the diaphragm 11 can only follow to the extent that air flows into the diaphragm space 14 via the throttle 25 and fills the volume released by the stroke movement. Depending on the accelerator pedal force, a differently high negative pressure is established in the membrane space 18 and the membrane space 14.

Damit die Gaspedalkraft bei Vorhandensein der Drossel 25 nicht unverhältnismäßig stark ansteigt, enthält die Einrichtung aus Figur 6 ferner ein Differenzdruckventil 26, das an den Membranzwischenraum 18 angeschlossen ist und diesen vorübergehend belüften kann, sobald der Differenzdruck zwischen dem Membranzwischenraum 18 und der freien Atmosphäre einen bestimmten Grenzwert übersteigt. Dieser wird von einer Druckfeder 27 bestimmt, welche einen nicht näher bezeichneten Ventilschließkörper in Schließrichtung des Differenzventils 26 vorspannt. Wegen dieser bei schnellen Gasstössen auftretenden Belüftung des Membranzwischenraums 18 kann die Membran 8 weitgehend ungedämpft und ohne wesentlich mehr Pedalkraft bewegt werden, und die Membran 11 kann den Stellweg weitgehend unabhängig von der Gasbetätigung ausführen. Wenn der Membranzwischenraum 18 beim schnellen Niederdrücken des Gaspedals eine ausreichende Absenkung des Unterdrucks aufweist und das Differenzdruckventil 26 öffnet, wird die vom Gaspedal beeinflußte Größe des Unterdrucks im Membranzwischenraum 18 begrenzt. Somit kann die Hauptdrossel 2 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit geöffnet werden, weil das im Membranzwischenraum 18 eingeschlossene vergrößerte Volumen mit der vom Druckbegrenzer 19 vorgegebenen Druckdifferenz über die Drossel 28 abströmen muß und gleichzeitig der Volumenausgleich im Membranraum 14 über die Drossel 25 zu erfolgen hat. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß beide Drosseln 25 und 28 gleichzeitig eingesetzt werden.In order that the accelerator pedal force does not increase disproportionately in the presence of the throttle 25, the device from FIG. 6 also contains a differential pressure valve 26 which is connected to the membrane space 18 and can temporarily vent it as soon as the differential pressure between the membrane space 18 and the free atmosphere reaches a certain one Limit exceeds. This is determined by a compression spring 27, which prestresses a valve closing body (not shown) in the closing direction of the differential valve 26. Because of this at schnel len gas bursts occurring ventilation of the membrane space 18, the membrane 8 can be moved largely undamped and without much more pedal force, and the membrane 11 can perform the travel path largely independent of the gas actuation. If the diaphragm space 18 has a sufficient reduction in the vacuum when the accelerator pedal is depressed rapidly and the differential pressure valve 26 opens, the magnitude of the vacuum in the diaphragm space 18 influenced by the gas pedal is limited. The main throttle 2 can thus be opened at a uniform speed, because the increased volume enclosed in the diaphragm space 18 must flow out via the throttle 28 with the pressure difference specified by the pressure limiter 19 and, at the same time, the volume compensation in the diaphragm space 14 must take place via the throttle 25. It is not absolutely necessary for both chokes 25 and 28 to be used simultaneously.

Claims (23)

1. Device for controlling the main throttle as part of a carburettor or of an injection system of internal combustion engines by means of a transmission element connecting the main throttle to the accelerator, in which
a) the transmission element has a diaphragm capsule (5) connected to the engine induction manifold (1) downstream of the main throttle (2) and shortening the effective length of the transmission element when the depression is increased,
b) the diaphragm capsule (5) has two mutually opposite diaphragm capsule parts, bounding an intermediate space (18) which can be subjected to the induction depression and movable relative to one another in the capsule longitudinal direction due to the induction depression,
c) one of the diaphragm capsule parts is under preload, in particular spring preload, in the closing direction of the main throttle (2) and is connected to the accelerator,
d) the other diaphragm capsule part is connected to the main throttle (2), which is preloaded, in particular spring preloaded, in the closing direction and
e) matched dimensioning exists between the preload of the main throttle (2) in the closing direction, an effective diaphragm capsule area and the induction depression in the intermediate space, characterized in that
f) the diaphragm capsule parts are designed as two movable diaphragms (8, 11) in the diaphragm capsule (5) connected by their edge to the diaphragm capsule (5) so that the intermediate space (18) and two diaphragm spaces (13, 14) respectively appear between a diaphragm (8, 11) and a part of the diaphragm capsule (5),
g) the diaphragm spaces (13, 14) adjacent to the intermediate space (18) can be subjected to atmospheric pressure,
h) in normal operation, i.e. when the accelerator adjustment takes place in such a way that the main throttle adjustment can follow directly without detrimental effects on the operation of the engine, the diaphragms (8, 11) are in mutual touching contact because of the matched dimensioning and
i) the intermediate space (18) between the diaphragms (8, 11) is connected to an electromagnetic valve arrangement (29, 40, 41), controlled or regulated as a function of operating parameters, so that it can be optionally ventilated or subjected to depression from the engine induction manifold (1) and
k) an electronic control unit (36) connected to the valve arrangement (29, 41, 42) is provided with several operating parameter inputs.
2. Device according to Claim 1, characterized by an arrangement of each of the diaphragms (8, 11) minimizing the dead space of the membrane intermediate space (18) on a diaphragm cup (56, 57) whose bottom protrudes into the diaphragm intermediate space (18).
3. Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the effective areas of the diaphragms (8, 11) are made equally large.
4. Device according to Claim 3, characterized by a depression limiter (19) in the flow connection between the diaphragm intermediate space (18) and the engine induction manifold (1).
5. Device according to Claim 4, characterized in that the depression limiter (19) is designed in the form of a diaphragm capsule with a spring-preloaded diaphragm (20) subjected to the depression to be limited and having a valve closing body (21) connected to the diaphragm.
6. Device according to one of Claims 1 to 5, characterized by throttled ventilation of the diaphragm space (14) which is adjacent to the diaphragm (11) connected to the main throttle (2).
7. Device according to one of Claims 1 to 6, characterized by a valve (26) temporarily ventilating the diaphragm intermediate space (18) in the case of a rapidly opening actuation of the accelerator.
8. Device according to Claim 7, characterized in that the valve (26) is designed as a differential pressure valve connected to the free atmosphere.
9. Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the valve arrangement (29) is designed as an electromagnetic 2/3-way valve.
10. Device according to Claim 9, characterized in that the 2/3-way valve has throttled connections for both atmospheric pressure and depression and a valve body (31) freeing these connections alternately.
11. Device according to Claim 10, characterized in that the valve body is under spring preload in the closing direction of the ventilation and can be moved electromagnetically in the opening direction.
12. Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the valve arrangement (40, 41) is designed in the form of two electromagnetic open/shut valves which can be triggered alternately.
13. Device according to Claim 12, characterized in that the open/shut valves connected on the outlet side form throttled flow connections to the atmosphere and to the depression.
14. Device according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the control unit (36) is connected to a positional sensor (35) recording the current position of the main throttle (2).
15. Device according to Claim 14, characterized in that the positional sensor (35) is a rotary potentiometer connected to the main throttle (2).
16. Device according to Claim 15, characterized in that the control unit (36) is connected to a limit switch (37, 38, 39) recording the actuation of the accelerator.
17. Device according to Claim 15, characterized in that the control unit (36) is connected to a positional sensor (55) recording the current position of the accelerator.
18. Device according to one of Claims 1 to 17, characterized by a means for controlling or regulating, as a function of operating parameters, the pressure in the diaphragm space (13) bounded by the diaphragm (8) connected to the accelerator.
19. Device according to Claim 18, characterized in that the means has a depression reservoir (45) connected to the engine induction manifold (1) downstream of the main throttle (2) and an electromagnetic valve arrangement (44; 51, 52) connected to the control unit (36), the electromagnetic valve arrangement (44; 51, 52) subjecting the diaphragm space (13) to depression as a function of operating parameters or ventilating it.
20. Device according to Claim 19, characterized in that the valve arrangement (44, 51, 52) is connected to the depression reservoir (45) via a throttle (50).
21. Device according to Claim 19 or 20, characterized in that the valve arrangement (44) has an electromagnetic 2/3-way valve.
22. Device according to Claim 19 or 20, characterized in that the valve arrangement (51, 52) has two electromagnetic open/shut valves.
EP87102606A 1986-03-06 1987-02-24 Device for controlling the primary throttle as a part of a carburettor or an injection system Expired - Lifetime EP0237837B1 (en)

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