DE3029768C2 - Regeleinrichtung für den hydrodynamischen Hilfsantrieb des Turboladers eines Dieselmotors für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

a) einen ersten Regelkreis, der die Pumpe (1), das, wie an sich bekannt, als Rückschlagventil ausgebildete Ventil (6), den Druckspeicher (2), einen dazugehörigen Öldruckschalter (7), der nur bei zu geringem Druck im Speicher dessen Beschickung zuläßt, sowie eine Oizuteileinrichtung (5 bzw. 22) zwischen Pumpe und Rückschlagventil umfaßt,

b) einen zweiten Regelkreis mit einem vom ~_~ Gaspedal (8) des Dieselmotors (23) bzw. der Steuerstand der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter (9 bzw. 9a), daß dieser nur beim Durchtreten des Pedals, also bei VoHastwahl, geschlossen ist und dann einen vom Ladedruck gesteuerten, nur bei zu geringem Ladedruck geschlossenen Schaiter (10) mit Strom versorgt, und mit einem diesem Schalter nachgeschalteten, zweiten zum Speicher gehörigen öldruckschalter (11), der nur bei ausreichendem Öldruck im Speicher geschlossen ist und dann ein an den Speicher angeschlossenes Magnetsperrventil (12) mit Strom versorgt, das hierauf öffnet und angeschlossene EimrittädCsen (3) .ίπεπ mit der WeHe des Turboladers (13) virbu-denden Freistrahlturbine (4) mit öl versorgt;

C) einen dritten Regelkreis mit einem vom Anlasser (15) des Dieselmotors (23) schaltbaren, an den Speicher (2) angeschlossenen Magnetventil (14) und mit einer diesem nachgeschalteten Blende (16) in einer zu den Lagern des Turboladers führenden Leitung (25), die mit der Schmierölleitung des Dieselmotors in Verbindung steht (F i g. ϊ und 2 bzw. 3).

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in der Förderleitung (21) !wischen Pumpe (1) und Rückschlagventil (6) angeordnetes Magnet-Zweiwegventil (5). das vom öldruckschalter (7) des Hochdruckspeichers (2) derart gesteuert wird, daß nur bei zu geringem Öldruck im Speicher die sonst auf Umlauf geschaltete Pumpendruckleitung auf die Förderleitung (23) geschaltet ist (F i g. 1 und 2).

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ««kennzeichnet, daß die Pumpe (1) vom Dieselmotor (23) angetrieben wird (F i g. 1).

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) von der Triebachse des Kraftfahrzeugs angetrieben wird, und zwar beispielsweise über einen mit der Antriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb (24) (F i g. 3 bzv/, 2).

5. Regeleinrichtung nach Anspruchs, gekennzeichnet durch einen weiteren vom Gaspedal (8) des Dieselmotors (23) bzw. der Steuerstange der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter (17), daß dieser nur bei Leerlaufwahl geschlossen ist und dann den öldruckschalter (7) mit Strom versorgt (F i g. 2).

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein mit dem Bremspedal (18) des Kraftfahrzeugs verbundenes Potentiometer (19). das über einen Verstärker (20) den Öldruckschalter (7) mit Strom von der erwünschten Bremskraft entsprechender Stärke versorgt (F i g. 3).

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für den hydrodynamischen Hilfsantrieb des Turboladers eines Dieselmotors für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer Pumpe, einem Druckspeicher mit steuerbarem Ventil und einer Freistrahlturbine, die durch eine oder mehrere Einspritzdüsen beaufschlagt wird.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, riaß bei Turboladermotoren beim Gasgeben, also beim Beschleunigen des Fahrzeugs, in verstärktem Ausmaß Ruß gebildet und das Drehmoment langsamer aufgebaut wird Auch das Kaltstartverhalten solcher Motoren ist ungünstig, was zum einen Teil aui die Trägheit des Turboladers und zum anderen Teil auf das erforderliche niedrigere Verdichtungsverhältnis des Motors zurückzuführen ist.

Gemeinsame Ursache dieser nachteiligen Erscheinungen ist der relative Luftmangel während der Beschleunigung des Motors.

Eine Regeleinrichtung der gattungsgemäßen Art ist

aus der DE-OS 23 16 065 bekannt Diese vorbekannte Einrichtung läßt jedoch nur eine vergleichsweise grobe Regelung des hydrodynamischen Hiifsantriebs des Turboladers zu.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

eine Regeleinrichtung der eingangs angegebenen Art aufzuzeigen, die eine feinere Regelung des Turboiaders ermöglicht durch die der relative Luftmangel während der Beschleunigungs- und Startpha^e vermieden wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Durch eine besondere Schaltung mit den bekannten Bauteile«: ölpumpe und Hochdruckölspeicher für eine mit der Turboladerwelle verbundene Freistrahlturbine wird der schädliche relative Luftmangel bei Start und Beschleunigung des Dieselmotors weitestgehend vermieden.

Die Ansprüche 2 bis 6 betreffen die weitere

Ausgestaltung dieser Schaltung, insbesondere Maßnahmen mit besonders vorteilhafter Ausnützung der nremsenergie des Fahrzeugs zur Vermeidung des relativen Luftmangels während des Beschieunigens.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung mit mehreren Ausführungsbeispielen erläutert: dabei zeigt F i g. 1 eine Schaltung mit vom Dieselmotor angetriebener Ölpumpe,

F i g. 2 eine weitere Schaltung mit von der Triebachse des Fahrzeugs angetriebener Ölpumpe und

Fig. 3 eine ebensolche Schaltung, jedoch mit zusätzlicher Ausnützung der Bremsenergie.

immer bestehen die erfindungsgemäBen Schaltungen aus drei Regelkreisen;

Ein erster Regelkreis enthält eine mit Öl beschickte Pumpe 1, ein Rückschlagventil 6 in deren Förderleitung 21, einen daran angeschlossenen Hochdruckspeicher 2 sowie einen dazugehörigen öldruckschalter 7; letzterer läßt nur bei zu geringem Öldruck im Speicher 2 dessen Beschickung mit öl aus der Pumpe 1 zu.

Gemäß F i g. 1 und 2 ist zwischen Pumpe und Rückschlagventil ein Magnet-Zweiwegventi! 5 angeordnet, das von jenem Öldruckschalter 7 derart gesteuert wird, daß es nur bei zu geringem Öldruck im Speicher die sonst auf Umlauf geschaltete Pumpendruckleitung ί auf Förderung in die Leitung 21 schaltet.

Nach F i g. I ist die Ölpumpe vom Dieselmotor 23 und nach F i g. 2 und 3 von der Triebachse des Kraftfahrzeugs angetrieben, und zwar in den gezeigten Ausführungsbüspielen über einen mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb 24. Nach F i g. 3 ist zusätzlich eine Steuereinrichtung 22 zur Beeinflussung der Fördermenge der Ölpumpe 1 angebracht, die weiter unten erläutert wird.

Ein zweiter Regelkreis enthält eineii vom ι. ^-^.idal 8 is des Dieselmotors 23 bzw. von der Sieueroi^nge der Kraftstoffeinspritzpumpe derart betätigbaren Schalter, der in F i g. 1 und 2 mit 9. in F i g * -ber wegen etwas anderer Ausbildung mit 9a beze^:~ inet ist, daß er nur beim Durchtreten des Gasp -.als, also bei Vollastwahl, geschlossen ist; in diesem Zuband versorgt er dann einen vom Ladedruck des Turboladers 13 gesteuerten, nur bei zu geringem Ladedruck geschlossenen Schalter 10 mit Strom. Ein diesem Schalter elektrisch nachgeschalteter, zweiter zum Speicher 2 gehöriger Öldruckschalter 11, ist nur bei ausreichendem Öldruck im Speicher 2 geschlossen; in diesem Zustand versorgt er dann ein an den Speicher 2 angeschlossenes Magnetsperrventil 12 mit Strom. In diesem Zustand öffnet dieses, so daß die angeschlossenen Eintrittsdüsen der mit der Welle des Turboladers 13 verbundenen Freistrahlturbine 4 mit Öl versorgt werden.

Die kinetische Energie des aus den Eintrittsdüsen mit hoher Geschwindigkeit austretenden öisirahis beschleunigt über die Freistrahlturbine den Turbolader zusätzlich zu den erst spärlich zuströmenden Abgasen des Dieselmotors. Sobald der Ladedruck den erwünschten Wert oder der Öldruck im Speicher 2 seinen untersten Wert erreicht hat, unterbricht der Ladedruckschalter 10 bzw. der öldruckschalter 11 den Ölfluß vom Speicher 2 zur Freistrahlturbine 4.

Ein dritter Regelkreis soll bewirken, daß die Lager des Turboiaders 13 während des Motorstarts ausreichend mit Schmieröl versorgt werden. Zu diesem Zweck ^vird ein an den Hochdruckspeicher 2 angeschlossenes Magnetventil 14 vom Anlasser 15 beim Starten des Dieselmotors 23 geöffnet; dann strömt Öl vom Speicher über dieses Ventil und über eine nachgeschaltete Blende 1.6 zu den Lagern des Turboladers. IsE der Anlasser außer Betrieb, also nach Beendigung des Startvorgangs, 5ü wird durch das Magnetventil 14 der Ölzustrom aus dem Speicher unterbrochen, da inzwischen die Schmierölversorgung des Turboladers auf den Ölkreislauf des Dieselmotors übergegangen ist

Um den Hochdruckspeicher 2 mittels Bremsenergie des Fahrzeugs aufzufüllen, ist gemäß F i g. 2 ein zusätzlicher Schalter 17 angebracht; er ist mit dem Gaspedal 9 des Dieselmotors bzw. mit der Steuerstange der Kraftstoffeinspritzpumpe derart verbunden, daß er bei Leerlaufwahl geschlossen ist; nur in diesem Zustand versorgt dieser Schalter der. Ladedruckschalter 7 mit Strom, so daß dieser die oben angegebene Wirkung vollbringen kann, also bei zu geringem Öldruck im Speicher 2 dessen Beschickung mit Öl durch Öffnen des Magnet-Zweiwegventils 5 zuläßt.

Dementsprechend fördert die Ölpumpe 1 nur während des Brems- oder Schiebebetriebs, so daß der Hochdruckspeicher 2 nur unter Verbrauch von Bremsenergie gefüllt wird. Der Speicher bleib* unter Druck, auch wenn das Kraftfahrzeug stillsteht. Dadurch steht für den nächsten Startvorgang ausreichend Antriebsenergie für den Turbolader zur Verfüge ;,g.

F i g. 3 zeigt eine etwas erweiterte Schaltung, die zur Verbesserung der Drehmomentkurve des Dieselmotors, also zur Verbesserung der Beschleunigung durch Ausnutzung eines größeren Teils der Bremsenergie des Kraftfahrzeugs dient

Die Fördermenge der wieder, wie nach F i g. 2, von der Triebachse des Kraftfahrzeugs über einen mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes gekoppelten Nebenantrieb 24 angetriebenen ölpumpe 1 ist durch eine elektrische Steuereinrichtung 22 beeinflußbar. Diese Steuereinrichtung wird über den öldruckschalter 7 bei za geringem Öldruck im Speicher 2 mit Strom versorgt; dieser wird über einen Verstärker 20 von einem Potentiometer 19 zugeteilt, das mit dem Bremspedal 18 des Kraftfahrzeugs in besonderer Weise verbunden ist; die Stromstärke entspricht dabei der erwünschten Bremskraft.

Dadurch wird während des Bremsens ein TeH der Bremsenergie zur Füllung des Hochdruckspeichers 2 verwendet, und zwar ist die Fördermenge der ölpumpe proportional zum Bremspedal-Ausschlagwinkel. Die Einstellung ist so, daß bei etwa halbem Winkelausschlag cles Gaspedals die Ölpumpe bereits ihre volle Förderung hat; erst wenn die zum Pumpenantrieb entnommene Bremskraft zur erwünschten Fahrzeugbremsung nicht ausreicht, wird die Reibungsbremse des Fahrzeugs in Anspruch genommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche: 30 29 76P

1. Regeleinrichtung für den hydrodynamischen Hilfsantrieb des Turboladers eines Dieselmotors für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer Pumpe, einem Druckspeicher mit steuerbarem Ventil und einer Freistrahlturbine, die durch eine oder mehrere Einspritzdüsen beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch