DE3221772A1

DE3221772A1 - Brennkraftmaschine mit einer zuschaltbaren, mechanisch angetriebenen aufladevorrichtung

Info

Publication number: DE3221772A1
Application number: DE19823221772
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. 3320 Salzgitter Meier-Grotrian
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1983-12-15
Also published as: JPS599139U; DE3221772C2; JPH0439398Y2; FR2528496B3; IT8321463A0; FR2528496A1; IT1194257B

Description

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Wolfsburg *

-■ ^:Χίΐ;·< ':-\^ν;^:ΐ κ ;ν·; ^ ν Brennkraftmas chine mit einer zuschaltbaren, ^^::'-!·:.'C ^:- £ ^!: ■'.■;■ ψ. ^mechanisch', angetriebenen Aufladevorrichtung

Die Erfindung bezieht'";sich auf eine Brennkraftmaschine mit ein#r 'zuschaltbärenf mechanisch angetriebenen Aufladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff 'des Patentanspruchs .1.

■■·-'."- ι-'·' ■'■■■' - -*^;"'■ -·*." :.- ■--'■-■"■"■■" - - --.: -"-; ■ ""■■■' --.^:.. - ■ ^:. ."^; ■■ - - ! Herkömmliche aufgeladene: Brennkraftmaschinen, bei denen also zwecks Leistuhgserhöhung in bestimmten Betriebsbereichen die den Brenn- :räumen zugeführte Luft durch einen Verdichter im Druckniveau und in der Menge·angehoben wird,-besitzen im allgemeinen eine ladedruckabhängige^Kox^ da bei zugeschalte-.-

tem Lader wegen des erhöhten Luftangebotes mehr Kraftstoff zugeführt werden darf als im reinen Saugbetrieb bei abgeschaltetem Lader. EinVderartiger ladedruckabhängiger Vollastanschlag bedeutet jedoch 'einen.zusätzlichen Aufwand!und verteuert die für derartige Antriebsfaggregate vorzusehenden Kraftstοffeinspritzvorrichtungen nicht uner-

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher darin zu sehen» ■ eine¹.Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenenf Ar t^^u;¹;schaff en ^ deren Kraftstoff einspritzvorrichtung ohne ' derartigen:,"aufweiidigen^ ladedruckabhängigen Vollastanschlag aus-

der-^:- γ-ί ^-yojreiajgid^^ r\ii', ti·y.^f/^a * Kart-Heinz Snam · Mrof. Dr, laüin. Ernst Fiof? · ür₌ iur. ί··ίΙ«ί F-e

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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs. Während bei herkömmlichen aufgeladenen Brennkraftmaschinen die Aufladevorrichtung in der Eick-down-Steilung des Fahrpedals zugeschaltet wird, wodurch infolge-des sich aufbauenden Ladedrucks die in der Vollaststellung zugeführte Kraftstoffmenge nach oben korrigiert wird, soll bei der Erfindung ein praktisch umgekehrter Weg gegangen werden. Hierbei soll nämlich nicht das Aufladeaggregat die Kraftstoffmenge, sondern die Kraftstoffmenge die Zuschaltung des Aufladeaggregates steuern. Dadurch kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung so ausgebildet sein, daß sie unabhängig von dem im Motoransaugstutzen vorhandenen Saug- oder Ladedruck eine nur von der Motordrehzahl und der Fahrpedalstellung abhängige K^aftstoffmenge in den Motor einspritzt. Die bei voll durchgetretenem Gaspedal sich einstellende Vollastmenge ist dann unabhängig vom Saugrohrdruck, allerdings ist in diesem Betriebszustand auch die Aufladevorrichtung . grundsätzlich zugeschaltet.

Neben dem Verzicht auf die Anordnung eines aufwendigen ladedruckabhängigen Vollastanschlages kann auf diese Weise noch ein zusätzlicher Vorteil im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine erzielt werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der spezifische Brennstoffverbrauch einer Brennkraftmaschine in einem gewissen Bereich unterhalb des Vollastdrehmomentes des Saugmotors durch das Zuschalten einer Aufladevorrichtung günstiger wirdjals beim Betrieb ohne die Aufladevorrichtung, so daß es zweckmäßig ist, die Zuschal tung der Aufladevorrichtung gerade dann vorzunehmen, wenn' bei steigender Last der spezifische Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine mit der zugeschalteten Aufladevorrichtung günstiger wird. als der ohne die Aufladevorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll die Aufladevorrichtung in Abhängigkeit von der Stellung eines die eingespritzte Kraftstoffmenge steuernden Stellgliedes der Kraftetoffeinspritzvorrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von der Stellung des sogenannten Regelschiebers, zuschaltbar sein. Anstelle des Regelschiebers könnte aber auch der Federspannhebel, der

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Starthebel, die Regelfeder oder der Verstellhebel einer herkömmlichen Verteilereinspritzpumpe als die Zuschaltung der Aufladevorrichtung auslösendes Stellglied herangezogen werden. Dabei j kann das Stellglied entweder direkt einen die Aufladevorrichtung steuernden Schalter betätigen oder aber dem Stellglied ist ein dessen Stellung erfassendes induktives Meßgerät zugeordnet, in Abhängigkeit von dessen Signalen die Aufladevorrichtung zuschaltbar ist. In diesem Fall könnte das Meßgerät zugleich auch zur kontinuierlichen Abgabe eines den momentanen Kraftstoffverbrauch pro Wegeinheit anzeigenden Wertes ausgebildet sein.

In der Zeichnung, die in einem schematischen Längsschnitt eine Verteilereinspritzpumpe eines Dieselmotors zeigt, ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei sind nur die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung interessanten Bauteile mit Bezugsziffern versehen, von denen 1 die Verteiler-Einspritzpumpe insgesamt, 2 deren Gehäuse und 3 eine von mehreren, zu den Brennräumen der Brennkraftmaschine führenden Abspritzleitungen bezeichnet. 4 stellt einen üblicherweise durch das Fahrpedal des Fahrzeugs vom Fahrzeugführer betätigbaren Drehzahl-Verstellhebel dar, der über eine%Regelfeder 5 auf einen aus dem sogenannten Federspannhebel 6 und dem Starthebel 7 bestehenden Hebelmechanismus einwirkt, der unter dem Einfluß eines Drehzahlreglers steht und zur Verstellung eines auf dem Verteilerkolben 9 verstellbar gehaltenen Regelschiebers 8 dient.

Der Drehzahlregler besteht im wesentlichen aus einer Reglerwelle 10, die über ein Zahnradgetriebe 13, 14 von der Pumpenwelle 15 drehzahlproportional angetrieben wird, und aus einer auf der Reglerwelle verschiebbar gehaltenen Steuerhülse 11, die von einer fliehkraftabhängigen Steuervorrichtung 12 entgegen der Wirkung des Starthebels 7 und des Federspannhebels 6 verschiebbar ist.

Der Verteilerkolben 9 wird nicht nur "mit"der"Drehzahl der Pumpenwelle 15 in Umfangsrichtung angetrieben, sondern er führt bei jeder Umdrehung zusätzlich noch eine der Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von oszillierenden Axialbewegungen

aus, die durch eine sich auf den Rollen eines Rollenringes 18 abwälzende Hubscheibe 17 verursacht wird. Durch die Hübbewegungen des "Verteilerkolbens 9 wird der angesaugte Kraftstoff gefördert, entsprechend der Stellung des Regelschiebers 8 in seiner Menge festgelegt und durch die Drehbewegung auf die einzelnen Abspritzleitungen 3 verteilt.

Mit 19 ist ein Spritzveratellerkolben angegeben, der von dem in dem Pumpeninnenraum herrschenden Druck entgegen einer Feder beaufschlagbar ist und zur Verstellung des Einspritzzeitpunktes der Einspritzpumpe dient.

Erfindungsgemäß soll nun die Stellung des Regelschiebers 8, der in. Abhängigkeit von der Betätigung des Fahrpedals und der Maschinnendrehzahl die einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmt, maßgebend sein für die Zuschaltung der der Brennkraftmaschine zugeordneten hier nicht gezeigten Aufladevorrichtung. Dazu ist bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel mit 20 schematisch ein berührungslos arbeitendes Meßgerät angedeutet, das die Stellung eines mit dem Regelschieber 8 verbundenen Meßstabes 21 auf induktivem Wege erfaßt und bei Überschreiten einer vorgegebenen Stellung ein Signal an einen mit 22 bezeichneten Schalter zur Einschaltung der Aufladevorrichtung abgibt. Dabei kann dieser Schalter beispielsweise eine zwischen der Brennkraftmaschine und der direkt von dieser angetriebenen Aufladevorrichtung angeordnete Kupplung zum Einrücken veranlassen oder es kann der Antrieb einer extern angetriebenen Aufladevorrichtung zugeschaltet werden. Umgekehrt dient dieser Schalter bei Unterschreitung der vorgegebenen Stellung des Regelschiebers 8 in entsprechender Weise zur Abschaltung der Aufladevorrichtung.

Insbesondere wenn ein derartiges Meßgerät 20 zur kontinuierlichen Erfassung der Stellung des Regelschiebers ausgebildet ist, können seine Meßwerte auch zur Angabe des momentanen Kraftstoffverbrauchs der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine herangezogen werden, da die Stellung des Regelschiebers

ein_;Maß für die-prolZylinderund Arbeitstakt eingespritzte Kraft- · ;;:s.toffiBienge.:isty;so ;daß:bei_: Berücksichtigung der gegebenen Zylinder- _;zajhil■■■•tmd:;;der_;;gege-l&enen^\öe;tTiebegesamtü'b.ersetzung sowie des Abroll- ^umfangee.des^Antriebsrades .auf die Kraftstoffmenge pro Wegstrecke .geschlossen werden^ kann und ..diese folglich zur Anzeige gebracht werden

Wie:oben :berei*s erwähntKwurde, können auch andere in einer der-

artigen Trerteilereinspritzpumpe vorgesehenen, proportional mit!

'^:AerVabgespritzten-.Kraftet'offinenge verstellte Stellglieder zur Einbzw. Abschaltung der Aufladevorrichtung sowie zur Anzeige des momentanen Kraftstoffverbrauchs herangezogen werden. Dazu würden; sich "beispielsweise auch die.Stellung des Federspannhebels 6, des Starthebels;7>;der Regelfeder 5 oder des Verstellhebels 4 eignen, die durch entsprechende Wegaufnehmer:zu erfassen wären.

Der Zuschaltpunkt der Aufladevorrichtung.soll dabei, um einen möglichst günstigen spezifischen Kraftstoffverbrauch für das Gesaataggregat zu erreichen, so festgelegt werden, daß er noch vor dem Tollastpunkt der unaufgeladenen Brennkraftmaschine liegt, und zwar in dem Bereich, in dem bei steigender Last der spezifische Kraftstoffverbrauch der aufgeladenen Brennkraftmaschine günstiger wird als der=der unaufgeladenen Brennkraftmaschine. In diesem Fall ergibt-,sich^ also ein optimaler Betrieb der Brennkraftmaschine und :-'däxtlbexhinaus: eine Einspritzvorrichtung, die ohne aufwendige Vorrichtungen :zur- ladedruckabhängigen Korrektur der Tollastmenge ausführbar

Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

1J Brennkraftmaschine mit einer zuschaltbaren, mechanisch angetriebenen Aufladevorrichtung und mit einer den Kraftstoff in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals und der Drehzahl der Brennkraftmaschine zumessenden Kraftstoffeinspritzvorrich- - tung, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung in" Abhängigkeit von der eingespritzten Kraftstoffmenge zuschaltbar ist.

2».Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wenigstens ein die eingespritzte Kraftstoffmenge steuerndes Stellglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Stellgliedes (δ) zuschaltbar ist.

5> Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung bei steigender Last etwa dann zuschaltbar ist, wenn der spezifische Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine bei zugeschalteter Aufladevorrichtung geringer wird als ohne diese.

4« Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Aufladevorrichtung zuschaltender Schalter vorgesehen ist, der bei Erreichen einer vorgegebenen Stellung des Stellgliedes betätigbar ist.

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5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellglied (8) ein dessen Stellung erfassendes, induktives Meßgerät (20) zugeordnet ist, in Abhängigkeit von dessen Signalen die Aufladevorrichtung zuschalfbar ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (20) zugleich zur kontinuierlichen Abgabe eines den momentanen Kraftstoffverbrauch pro Wegeinheit anzeigenden Wertes ausgebildet ist.

7· Brennkraftmaschine nach einem der Anspüche 2 bis 6, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch eine Verteilereinspritzpumpe mit einem die Einspritzmen_öe durch seine Stellung· "bezüglich eines Verteilerkolbens bestimmenden Regelschieber gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied durch den Regelschieber (8) gebildet ist.