DE3520559A1

DE3520559A1 - Device for controlling the intake air and/or the fuel mixture of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3520559A1
Application number: DE19853520559
Authority: DE
Inventors: Peter 4060 Viersen Stappen; Dieter 4052 Korschenbroich Zabel
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-12-11

Abstract

Device for controlling the intake air and/or the fuel mixture of an internal combustion engine, formed from a first intake port section with an arbitrarily operatable throttle valve and a second, parallel intake port section with a second throttle valve operated in the opening direction as a function of the degree of opening of the first throttle valve and/or according to the intake pressure prevailing in any intake port section, the second throttle valve being moved by a vacuum cell in the closing direction as the intake air flow rises in order to limit the power.

Description

Vorrichtung zum Steuern der Ansaugluft bzw. des Brenngemischs einer BrennkraftmaschineDevice for controlling the intake air or the combustion mixture of an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Ansaugluft bzw. des Brenngemische einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for controlling the intake air or the combustion mixture of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen sind von Registervergasern (DE-AS Ip 76 522) her bekannt und auch bereits in einem Verfahren zum Steuern von Ansauggas für eine mit Brennstoffeinspritzventilen ausgestattete Brennkraftmaschine (DE-OS 28 5o 7o3) vorgeschlagen worden. Hierbei dienen diese beim Registervergaser für eine bei hoher Luftgeschwindigkeit im Ansaugrohr stattfindende Brenngemischbildung und bei der mit Einspritzventilen ausgestatteten Brennkraftmaschine einmal zur Verbesserung des Lastbetriebs und zum anderen für eine gleichförmige Vermischung von Brennstoff und Luft direkt im Brennraum, die durch eine besondere Einleitung von durch einen Hilfskanal angesaugter Luft bewirkt wird.Such devices are known from register gasifiers (DE-AS Ip 76 522) and already in one Method for controlling intake gas for an internal combustion engine equipped with fuel injectors (DE-OS 28 5o 7o3) has been proposed. These are used here with the register carburetor for a high air speed Combustion mixture formation taking place in the intake pipe and in the case of the internal combustion engine equipped with injection valves, once to improve the load operation and to others for a uniform mixing of fuel and air directly in the combustion chamber, which is achieved by a special introduction is effected by air sucked in through an auxiliary duct.

Diese Vorrichtungen sind somit nicht geeignet für den Einsatz an modernen Fahrzeugmotoren, deren Wirtschaftlichkeit durch Ausstattung des Fahrzeugs mit einem lang übersetzten Topgang optimiert werden soll, d.h. hohes Drehmoment bei Vollast und geringeren Drehzahlen müssen erreichbar sein, dem häufig die zur Begrenzung der Höchstleistung eingesetzte Drosselung der Luftansaugkanäle entgegensteht.These devices are therefore not suitable for use on modern vehicle engines, their economy should be optimized by equipping the vehicle with a long-ratio top gear, i.e. high torque at Full load and lower speeds must be achievable, which is often the one used to limit the maximum output Throttling of the air intake channels opposes.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart zu gestalten, daß eine Drehmomenterhöhung und gleichzeitig eine Leistungsbegrenzung erreichbar ist.The object of the invention is therefore to provide a device of the generic type to be designed in such a way that an increase in torque and power limitation can be achieved at the same time.

Diese Aufgabe ist mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der Unteransprüche genannt.This object is achieved with the features mentioned in the characterizing part of the patent claim. Advantageous further training are named with the features of the subclaims.

s. Vs. V

Mit der Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugmotoren erreichbar geworden. Darüber hinaus ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Fahrbarkeit des Fahrzeugs durch eine gute Lastannahme.With the invention there is a further improvement in economy has become achievable by vehicle engines. In addition, there are advantages in terms of drivability of the vehicle through good load acceptance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und vrerden nachfolgend beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 shows a section of a device according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein alternatives Ausführungsbeispiel . 2 shows a section through an alternative embodiment.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung für den Einsatz in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Sie besteht aus einem Gehäuse 1 mit zwei parallelen Ansaugkanalabschnitten 2,3» in denen jeweils eine Drosselklappe 4,5 angeordnet ist. Stromauf der Drosselklappen 4,5 weist jeder Ansaugkanalabschnitt 2,3 einen Venturiabschnitt 6,7 auf, in denen bekanntlich ein vom Luftdurchsatz abhängiges Drucksignal gebildet wird.Fig. 1 shows a device according to the invention for use in an injection system of an internal combustion engine. It consists of a housing 1 with two parallel intake duct sections 2.3 »in each of which a throttle valve 4.5 is arranged. Upstream of the throttle valves 4.5, each intake duct section 2.3 has a Venturi section 6.7 in which, as is known a pressure signal dependent on the air flow is generated.

Die erste Drosselklappe 4 ist an einer Welle 8 befestigt und durch einen ebenfalls an der Welle 8 befestigten Hebel 9 willkürlich betätigbar. Der Hebel 9 weist einen Mitnehmeransatz auf, der in eine Ausnehmung 11 eines drehbar zur Welle 8 gelagerten Zwischenhebels 12 eingreift und diesen nach einer Teilöffnung der ersten Drosselklappe 4 mitführt. An den Zwischenhebel 12 ist mittels einer Stange 13 ein weiterer Zwischenhebel 14 angehängt, der drehbar zu einer Welle 15 der zweiten Drosselklappe 5 gelagert ist und somit eine Bewegung wie der erste Zwischenhebel 12 ausführt. Ein an der zweiten Welle 15 befestigter Hebel 16 ist unter der Spannung einer zwischen dem Hebel 16 und dem Zwischenhebel 14 eingespannten Feder 17 gegen den Zwischenhebel 14 angelegt und führt somitThe first throttle valve 4 is attached to a shaft 8 and arbitrarily by a lever 9 also attached to the shaft 8 operable. The lever 9 has a driver attachment which is mounted in a recess 11 of a shaft 8 that is rotatable Intermediate lever 12 engages and this carries along after a partial opening of the first throttle valve 4. To the intermediate lever 12, another intermediate lever 14 is attached by means of a rod 13, which is rotatable to a shaft 15 of the second throttle valve 5 is mounted and thus executes a movement like the first intermediate lever 12. One on the second Lever 16 attached to shaft 15 is under the tension of a The spring 17 clamped between the lever 16 and the intermediate lever 14 is applied against the intermediate lever 14 and thus leads

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' D' 'D'

ebenfalls die gleiche Bewegung aus, so daß die zweite Drosselklappe 5 geöffnet wird, wenn die erste Drosselklape 4 über den Offnungsbetrag hinaus geöffnet wird, der durch die Ausnehmung 11 im ersten Zwischenhebel 12 angegeben ist. Geeignete Abstände zwischen den Drehpunkten der Zwischenhebel 12, 14 und den Einhängepunkten der Stange 13 sichern die Vollöffnung beider Drosselklappen 4,5. Erfindungsgemäß weist nun die Vorrichtung einen weiteren Anschlaghebel 18 auf, der drehbar zur zweiten Drosselklape 5 gelagert und über eine Stange 19 mit einer bekannten Unterdruckdose 2o verbunden ist. Eine Arbeitskammer 21 der Unterdruckdose 2o ist über eine Leitung 22 mit den Venturiabschnitten 6,7 verbunden und somit mit dem dort herrschenden Druck beaufschlagt. Dieser fällt mit steigendem Durchsatz, so daß an einer Membrane 23 der Unterdruckdose eine gegen eine eingespannte Feder 24 gerichtete Kraft entsteht, die die Feder 24 überwindet und die an der Membrane befestigte Stange I9 und schließlich den Anschlaghebel 18 in die Bewegungsbahn eines Anschlagansatzes 25 des Hebels zieht, wodurch die Drosselklappe 5 unter weiterer Verspannung der zwischen Hebel 16 und Zwischenhebel 14 eingespannten Feder 17 in Schließrichtung bewegt wird.also make the same movement, so that the second throttle valve 5 is opened when the first throttle valve 4 is opened beyond the opening amount, which is indicated by the recess 11 in the first intermediate lever 12 is. Appropriate distances between the pivot points of the intermediate levers 12, 14 and the attachment points of the rod 13 secure the full opening of both throttle valves 4.5. According to the invention, the device now has a further Stop lever 18 on which is rotatably mounted to the second throttle valve 5 and via a rod 19 with a known Vacuum unit 2o is connected. A working chamber 21 of the vacuum unit 2o is connected to the Venturi sections via a line 22 6.7 connected and thus acted upon by the pressure prevailing there. This falls with increasing Throughput, so that on a membrane 23 of the vacuum unit a force directed against a clamped spring 24 arises which overcomes the spring 24 and which acts on the diaphragm fixed rod I9 and finally the stop lever 18 in the movement path of a stop shoulder 25 of the lever pulls, whereby the throttle valve 5 is clamped between lever 16 and intermediate lever 14 under further tension Spring 17 is moved in the closing direction.

Durch Schließen bzw. Öffnen der Drosselklappe 5 verringert bzw. vergrößert sich nun der Luftdurchsatz des zweiten Ansaugkanalabschnitts, d.h. es kann davon ausgegangen werden, daß die Drosselklappe 5 und die Unterdruckdose 2o einen Druckregler bilden.Reduced by closing or opening the throttle valve 5 or the air throughput of the second intake duct section increases, i.e. it can be assumed that the throttle valve 5 and the vacuum unit 2o are a pressure regulator form.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem von Registervergasern her bekannten nicht dargestellten Hebelsystem, bei dem der Hebel der ersten Drosselklappe k eine Öffnungssperre für die geschlossene zweite Drosselklappe 5 beinhaltet, die erst bei Teilöffnung aufgehoben wird, wobei die Öffnung der zweiten Drosselklappe 5 ausschließlich durch eine mit dem Druck im Venturiabschnitt 6,7Fig. 2 shows an alternative embodiment of the device according to the invention with a lever system known from register carburetors, not shown, in which the lever of the first throttle flap k includes an opening lock for the closed second throttle flap 5, which is only released when partially opened, the opening of the second Throttle valve 5 exclusively by one with the pressure in the venturi section 6,7

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der Ansaugkanalabschnitte 2,3 beaufschlagte Unterdruckdose 26 bewirkt wird. Erfindungsgemäß weist nun diese Unterdruckdose 26 neben den bekannten Bauteilen eine atmosphärisch belüftete Ventilkammer 27 auf, die gegenüber einer Arbeitskammer 28 durch eine Membrane 29 getrennt ist, wobei die Arbeitskammer 28 über eine Leitung 3o und ggfs. eine Drossel Jl mit den Venturiabschnitten 6,7 des ersten und/oder des zweiten Ansaugkanalabschnitts 2,3 verbunden ist, so daß der dort herrschende Druck auf die Membrane 29 einwirken kann und ein mit der Membrane 29 verbundenen Ventil 32 gegen die Kraft einer Feder 33 öffnet. Hierdurch strömt nun Luft über das geöffnete Ventil 32 in eine Arbeitskammer Jk der Unterdruckdose 26 ein, so daß die zweite Drosselklappe 5 durch den Druckanstieg schließt, d.h. auch hier findet eine Druckregelung statt.the suction channel sections 2, 3 acted upon vacuum unit 26 is effected. According to the invention, this vacuum unit 26 now has, in addition to the known components, an atmospherically ventilated valve chamber 27, which is separated from a working chamber 28 by a membrane 29, the working chamber 28 via a line 3o and possibly a throttle Jl with the Venturi sections 6, 7 of the is connected to the first and / or the second intake duct section 2, 3, so that the pressure prevailing there can act on the membrane 29 and a valve 32 connected to the membrane 29 opens against the force of a spring 33. As a result, air now flows through the open valve 32 into a working chamber Jk of the vacuum unit 26, so that the second throttle valve 5 closes due to the increase in pressure, ie pressure regulation takes place here too.

Alternativ kann das Ventil 32 jedoch auch von einem Elektromagneten betätigt sein, der auf Signale eines Luftdurchsatzmessers oder eines elektronischen Motor-Steuergerätes anspricht, auf eine Darstellung dieser Ausführung wird der Vorstellbarkeit wegen verzichtet.Alternatively, however, the valve 32 can also be operated by an electromagnet be actuated based on signals from an air flow meter or an electronic engine control unit responds, a representation of this embodiment is imaginable waived because of.

Durch die in der Leitung 30 angeordnete Drossel 31 wird bei einem entsprechenden Volumen der Arbeitskammer 28 die Belüftung der Arbeitskammer Jk der Unterdruckdose 26 zeitlich gegenüber dem Druckabfall im Venturiabschnitt 6,7 versetzt, was vorteilhaft sein kann.With a corresponding volume of the working chamber 28, the throttle 31 arranged in the line 30 causes the ventilation of the working chamber Jk of the vacuum unit 26 to be offset in time with respect to the pressure drop in the Venturi section 6, 7, which can be advantageous.

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Claims

(ly device for controlling the intake air or the combustion mixture of an internal combustion engine, formed from a first intake duct section with an arbitrarily actuatable throttle valve and a second, parallel intake duct section with a depending on the degree of opening of the first throttle valve and / or according to the prevailing in any intake duct section Second throttle valve operated in the opening direction, characterized in that the second throttle valve (5) is moved in the closing direction with increasing intake air flow by a vacuum unit (2o, 26).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the vacuum unit (2o) has a working chamber (21) which connects via a line (22) to the Venturi section (6,7) of the first and / or second suction channel (2,3) is connected and is acted upon by the pressure prevailing there.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the known vacuum cell (26) used for opening is used as the vacuum cell, the working chamber of which can be ventilated to the atmosphere by a valve (32).

k. Device according to claim 3 » characterized in that the valve (32) is actuated by an electromagnet which responds to signals from an air flow meter or an electric motor control device.

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5. Apparatus according to claim 3i dadurcli , that the valve (32) is actuated by a membrane (29) which separates an atmospherically ventilated valve chamber (27) from a working chamber (28), the working chamber (28) via a line ( 3o) is connected to the Venturi section (6, 7) of the first and / or second suction channel section (2, 3).

6. Apparatus according to claim 2 or 5 » characterized in that the line (22.3o) between the working chamber (21.28) and Venturi section (6.7) has a throttle (31).

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