DE3240293A1

DE3240293A1 - Vorrichtung zum daempfen von periodisch wechselnden laengsbeschleunigungen eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3240293A1
Application number: DE19823240293
Authority: DE
Inventors: Jochen 7500 Karlsruhe Kessler
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-03
Also published as: FR2535264B1; GB8328803D0; US4515126A; GB2132792A; IT8323488A0; FR2535264A1; GB2132792B; IT1194442B

Description

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Vorrichtung zum Dämpfen von

periodisch wechselnden Längsbeschleunigiingen eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von periodisch wechselnden Längsbeschleunigungen bzw. Ruckelschwingungen eines Kraftfahrzeuges, das durch eine Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe im Luftansaugrohr und elektronisch gesteuerter Kraftstoffeinspritzung angetrieben ist.

Solche Wechsel in der Fahrzeugbeschleunigung, die den Insassen als lästiges Ruckein spürbar werden, treten vor allem bei Kraftfahrzeugen auf, deren Brennkraftmaschinen sehr rasch und empfindlich auf Bewegungen des Gaspedals reagieren. Sie stellen sich häufig bei Konstantfahrt mit Kraftfahrzeugen ein, deren Brennkraftmaschine schon im unteren Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment aufweisen, so daß auch kleine Bewegungen des

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Gaspedals bzw. der Drosselklappe die Fahrzeugbeschleunigung stark beeinflussen. Das einmal eingeleitete Ruckein kann über lange Zeit erhalten bleiben und macht das Fahren unbequem und gefährlich. Der Fahrer des Kraftfahrzeuges wirkt dabei als eine Art Rückkopplung, in dem er ungewollt rhytmisch mit dem Fuß das Gaspedal betätigt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, solche Ruckelschwingungen zu dämpfen, bzw. durch gezielte Maßnahmen dafür zu sorgen, daß sie nicht auftreten können.

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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Ein in der Leitung von einem Luftmengenmesser zu einem elektronischen Steuergerät eingebautes elektrisches Filter ist auf die meistens vorkommende Ruckelfrequenz von 2 bis 3 Hertz abgestimmt und sperrt damit deren Übertragung. Es kann auch mit dem Steuergerät eine Baueinheit bilden.

Anstelle oder zusätzlich zu dieser elektrischen Dämpfung kann eine mechanisch-hydraulische Dämpfung der Drosselklappe oder des Gaspedals treten, wobei ein Hubkolbendämpfer oder ein Drehklappendämpfer verwendet wird. Hierdurch wird ein rhytmisches Bewegen des mit der Drosselklappe mechanisch verbundenen Gaspedals im Takte der Ruckelschwingungen erschwert. Um zu verhindern, daß der Dämpfer die Schließbewegung der Drosselklappe zu stark verzögert, weist der Dämpfer in Öffnungsrichtung der Drosselklappe eine wesentlich höhere Dämpfung auf als in Schließrichtung.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 elektrische Dämpfung mittels eines Filters, Fig. 2 Schaltungsanordnung des Filters, Fig. 3 Hubkolbendämpfer an Drosselklappe, Fig. 4 Drehklappendämpfer,

Fig. 5 Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4

In die elektrische Verbindungsleitung von einem Luftmengenmesser 1 zu einem Steuergerät 2 zur Ansteuerung eines Einspritzzeit-Gebers 3 einer elektronischen Kraftstoff-Einspritzanlage ist ein Filter 4 eingebaut, das unter der Bezeichnung Wien-Robinson-Sperrfilter handelsüblich ist. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung des Filters 4 ist dem Buch "Halbleiter Schaltungstechnik", Seite 315, Springer-Verlag, entnommen und

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durch einen Inverter ergänzt. Sie ist dort so ausführlich beschrieben, daß sich nähere Erläuterungen hierzu erübrigen. Das Filter hat eine Dämpfung von ca. 40 dB und eine Filtergüte von 1; es ist also relativ breitbandig und ist auf eine Frequenz von ca. 2,6 Hz eingestellt. Wie das Schaltbild in Fig. 1 erkennen läßt, wird bei dieser Frequenz f die Amplitude A des vom Luftmengenmesser gelieferten Spannungssignals soweit gedämpft, daß die Ruckelschwingungen des Kraftfahrzeugs nicht mehr spürbar sind.

Eine an der Drosselklappe angebrachte mechanisch-hydraulische Dämpfungsvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Mit einem Seilzug 5 ist über eine Kurvenscheibe 6 eine Drosselklappenwelle 7 drehbar, auf die über einen Gelenkmechanismus 8 ein hydraulischer Hubkolbendämpfer 9 einwirkt, der aus einem ölgefüllten Zylinder 10 und einem in ihm längsgeführten Kolben besteht. Neben der hydraulischen Dämpfung im Hubkolbendämpfer trägt hierbei auch die mechanische Reibung des Gelenkmechanismus 8 zur Dämpfung periodischer Pendelungen der Drosselklappe bei.

Eine konstruktiv einfachere Ausführung eines hydraulischen Dämpfers zeigen Fig. 4 und 5. In einem Dämpfergehäuse 12, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, ist eine Drosselklappe 13 angeordnet, deren Welle 14 im Dämpfergehäuse 12 gelagert, nach außen flüssigkeitsdicht hindurchgeführt und mit der Drosselklappenwelle verbunden ist. An beiden Seiten 15 und 16 ist die Drehklappe 13 mit engem Spiel zwischen die Wände des Dämpfergehäuses 12 eingepaßt. Das freie Ende 17 der Drehklappe gleitet bei kleinen Drehwinkeln OC an der in diesem Bereich kreisförmigen Innenkontur 18 des Dämpfergehäuses 12 entlang, und bildet zu der sich mit zunehmendem Drehwinkel oc ellipsenförmig erweiternden Innenkontur 19 einen sich ständig vergrößernden Spalt 20. Da einem kleinen Drehwinkel oc ein kleiner Öffnungswinkel der Drosselklappe entspricht, hat diese Gestaltung der Gehäusekontur zur Folge, daß die Drehklappe bei

kleinem öffnungswinkel der Drosselklappe einen hohen Strömungswiderstand erfährt, der mit zunehmendem Drehwinkel oc sich immer mehr verringert. Pendelbewegungen der Drosselklappe und dadurch verursachte Ruckelschwingungen des Fahrzeuges werden bei kleinen Öffnungswinkeln der Drosselklappe und geringen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, wo sie bevorzugt auftreten, wirksamer gedämpft al3 bei grossen Öffnungswinkeln der Drosselklappe.

An der Drehklappe ist ein Rückschlagventil 21 angebracht, das aus einem Ventilkegel 2 2 und einer Druckfeder 23 besteht, die sich an einer an der Drehklappe angeschraubten Hülse 24 abstützt. Bei einer Öffnungsbewegung der Drosselklappe wird der Ventilkegel dichtend auf seinen Sitz gedrückt. Dagegen hebt bei einer Bewegung in Gegenrichtung, also beim Schließen der Drosselklappe der Flüssigkeitswiderstand den Ventilkegel von seinem Sitz ab, so daß für die Flüssigkeit eine Durchtrittsöffnung frei wird, der Strömungswiderstand der Drehklappe demzufolge kleiner wird und die Drosselklappe weniger gedämpft wird. Diese in Schließrichtung verringerte Dämpfung wurde vorgesehen, um die Rücklaufzeit der Drosselklappe beim Gaswegnehmen bzw. Verringern nur geringfügig langer werden zu lassen, als bei Drosselklappen ohne Dämpfung.

Leerseite

Claims

X 51 Patentansprüche

1. !Vorrichtung zum Dämpfen von periodisch wechselnden \LJjngsbeschleunigungen bzw. Ruckelschwingungen eines Kraftfahrzeugs, das durch eine Brennkraftmaschine mit elektronisch gesteuerter Kraftstoffeinspritzung und mechanisch betätigter Drosselklappe im Luftansaugkanal angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruckelschwingungen durch Einbau eines elektrischen oder mechanisch-hydraulischen Dämpfers in das Steuerungssystem der Kraftstoff- bzw. Gemischzumessung gedämpft sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer elektronischen Kraftstoffeinspritzanlage in die elektrische Verbindungsleitung von einem Luftmengenmesser (1) zu einem elektronischen Steuergerät (2) als Dämpfer ein elektrisches Filter (4) eingebaut ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter (4) ein aktives Wien-Robinson-Sperrfilter verwendet wird, dessen Resonanz-Frequenz auf die zu unterdrückende Ruckelfreguenz von ca. 2 bis 3 Hertz abgestimmt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (4) durch einen von der Drosselklappe betätigten Schalter über ein Relais kurzschließbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drosselklappenwelle (7) zur Dämpfung ihrer Drehbegung ein Hubkolbendämpfer (9) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Drosselklappenwelle (7) durch eine mit ihr verbundene Drehklappe (13) gedämpft ist, die innerhalb eines flüssigkeitsgefüllten Dämpfergehäuses (12) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Gestaltung des Dämpfergehäuses (12) und Zuordnung zur Drehklappe (13) die Dämpfung mit zunehmender
Öffnung (ot) der Drehklappe (13) abnimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehklappe (13) konstruktiv derart gestaltet ist, daß
ihrer Bewegung in Öffnungsrichtung der Drosselklappe ein
höherer Strömungswiderstand entgegensteht als ihrer Bewegung in Schließrichtung.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Drehklappe (13) ein Rückschlagventil (21) eingebaut
ist, das sich bei einer Schließbewegung der Drosselklappe
öffnet und damit eine Flüssigkeits-Durchtrittsöffnung durch die Drehklappe (13) freigibt.

BAD ORIGINAL