Vorrichtung zur Zündverstellung im Leerlauf einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Eine Brennkraftmaschine mit Leerlaufdrehzahl-Regelung umfaßt in einem Regelorgan (5) einen Leerlaufschalter (7). Weiter ist ein Zündverteiler (8) der Brennkraftmaschine mit einem vom Ansaugdruck in einer Ansaugluftführung (3) stromab einer Drosselklappe (2) beaufschlagten Stellorgan (9) zur Früh- und Spät-Verstellung der Zündung ausgerüstet. Zur Erzielung einer die Leerlaufdrehzahl-Regelung unterstützenden Zündvertstellung ist diese temperatur- und leerlaufschalterabhängig gesteuert mit nach einer UND-Funktion verknüpften Signalen des Leerlaufschalters (7) und eines Thermoschalters (16). Bei Vorliegen lediglich eines oder keines der Signale wird auf Frühzündung und bei gleichzeitigem Vorliegen beider Signale auf Spätzündung gesteuert.

Beschreibung

[0001] Bei einer Brennkraftmaschine nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 muß zur Erzielung einer stabilen Drehzahlregelung im Leerlauf der Maschine mittels der Drosselklappe die Mündung der Steuerleitung in der Ansaugluftführung stromab außerhalb des für die Regelung vorgesehenen Schwenkbereiches der Drosselklappe liegen. Würde nämlich die Mündung von der Drosselklappe im Regelbereich überstrichen, ergäbe sich eine die Leerlaufdrehzahl beeinflußende Zündverstellung durch das pneumatische Stellorgan am Zündverteiler. Durch die damit ausgelöste Nachregelung der Drehzahl mittels des Regelorgans tritt der als "Motorsägen" bekannte instabile Zustand auf, der insbesondere in der Warmlaufphase sowie beim Gang-einlegen nachteilig ist.

[0002] Mit der Lage der Mündung der Steuerleitung stromab außerhalb des Regel-Schwenkbereiches der Drosselklappe ist die Zündung während des Leerlaufes durch den Ansaugdruck bzw. den Unterdruck in der Ansaugluftführung nach "früh" verstellt. Diese Frühzündung führt bei betriebswarmer Brennkraftmaschine mit geringerer Reibleistung zu einer erhöhten Leerlaufdrehzahl, die vom Regelorgan aufgrund der Leckage bei relativ kleiner Drosselklappenöffnung nicht mehr auf die Soll-Leerlaufdrehzahl heruntergeregelt werden kann.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zündverstellung mit der Leerlaufdrehzahl-Regeleinrichtung der gattungsgemäßen Brennkraftmaschine so zu kombinieren, daß eine die Drehzahlregelung unterstützende Zündverstellung erreicht wird.

[0004] Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Mit der Erfindung wird die Zündung im geregelten Leerlauf bei sich erst erwärmender Maschine nach Erreichen einer vorbestimmten, jedoch unter der Betriebstemperatur liegenden Temperatur der Brennkraftmaschine von "früh" auf "spät" verstellt. Erreicht wird damit eine stabile Leerlaufdrehzahl in der Warmlaufphase bei höheren Temperaturen bis hin zur Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, da eine "spätere" Zündung zu einer Drehzahlabsenkung führt. Diese ist vom Regelorgan leichter auszuregeln, weil bei Drehzahlanhebung durch weiteres öffnen der Drosselklappe der Einfluß der Leckage auf die Gemischdosierung unerheblich wird. Andererseits wird mit der Frühzündung in der Warmlaufphase bei niedrigen Temperaturen unterhalb der o.g. Schalttemperatur eine stabile Leerlaufdrehzahl-Regelung mit gleichförmigem Rundlauf bei geringerem Kraftstoffverbrauch erzielt.

[0005] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in den nach einer UND-Funktion verknüpften Signalen der Schalter zu sehen. Bei Betätigung des Fahrpedals wird das Leistungssteuerorgan außer Kontakt mit dem Drehzahl-Regelorgan gebracht, wobei der in dem Regelorgan integrierte Leerlaufschalter den Steuerstromkreis eines in Anspruch 2 beschriebenen Ventils in der Steuerleitung zum Stellorgan des Zündverteilers unterbricht. Unabhängig von der Maschinentemperatur und damit dem Schaltzustand des Thermoschalters wird sofort mit der Betätigung des Fahrpedals die Zündung bei warmer oder kalter Maschine auf "früh" verstellt. Beim übergang vorn geregelten Leerlauf in den Fahrbetrieb ergibt sich damit in vorteilhafter Weise ebenfalls ein geringerer Kraftstoffverbrauch sowie ein verbessertes Fahrverhalten im unteren Drehzahl-/Lastbereich.

[0006] Aus der DE-OS 24 58 458 ist zwar eine Zündsteuervorrichtung mit einem temperatur- und drehzahlabhängig gesteuerten Ventil in der Steuerleitung zum Stellorgan eines Zündverteilers bekannt, wobei Temperatur- und Drehzahlschalter parallel angeordnet sind. Die temperaturabhängige Zündverstellung nach "früh" bei kalter Maschine und nach "spät" bei warmer Maschine dient zur Erzielung hoher Abgastemperaturen für die Verringerung unverbrannter Kohlenwasserstoffe bei niedrigen Drehzahlen der Maschine. Dieser Druckschrift ist jedoch weder ein Hinweis noch eine Anregung für die zu dem eingangs dargelegten Problem gefundene Lösung zu entnehmen.

[0007] Ein einfacher Aufbau einer UND-Funktion ist mit den nach Anspruch 3 in Reihe angeordneten Schaltern gefunden. Bevorzugt wird die Ausbildung nach Anspruch 4 mit in einem elektronischen Steuergerät verwirklichter UND-Schaltung, wobei vorteilhafterweise weitere Betriebs- und Einflußgrößen der Maschine berücksichtigt werden können.

[0008] Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Zündverstellung mit in Reihe angeordneten Schaltern für eine temperatur- und leerlaufschalterabhängige Zündverstellung bei geregeltem Leerlauf,

Fig. 2 eine weitere Vorrichtung mit einem Steuergerät, in dem die Signale für Temperatur und Leerlaufschalter-Zustand nach einer UND-Funktion verknüpft werden.

[0009] Eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine umfaßt einen Vergaser 1 mit einer Drosselklappe 2 in einer Ansaugluftführung 3. Auf einen Betätigungsarm 4 der Drosselklappe 2 wirkt ein von Parametern der Brennkraftmaschine beeinflußter Drosselklappenansteller 5 zur Drehzahlregelung im Leerlauf der Brennkraftmaschine ein. In der Betätigungsstange 6 des Drosselklappenanstellers 5 ist ein Leerlaufschalter 7 zur Erkennung der Einwirkung auf den Betätigungsarm 4 integriert.

[0010] Weiter umfaßt die Brennkraftmaschine einen Zündverteiler 8 mit einer Unterdruckdose 9 für zusätzliche Früh- und Spätverstellung der Zündung. Eine Steuerleitung 10 verbindet die Unterdruckdose 9 mit der Ansaugluftführung 3 stromab der Drosselklappe 2. Die Mündung 11 der Steuerleitung 10 in der Ansaugluftführung 3 ist außerhalb des für die Leerlaufdrehzahl-Regelung vorgesehenen Schwenkbereiches der Drosselklappe 2 angeordnet.

[0011] In der Steuerleitung 10 ist ein Magnetventil 12 mit einer 2-Wege-Steuerung angeordnet. In einer Stellung des Magnetventils 12 verbindet ein Weg 13 die Unterdruckdose 9 mit der Ansaugluftführung 3, wobei der darin herrschende Ansaugdruck bzw. Unterdruck in der Unterdruckdose 9 zur Zündverstellung nach "früh" wirkt. In einer weiteren Stellung des Magnetventils 12 verbindet ein Weg 14 die Unter d .ruckdose 9 mit der Umgebung, wobei mit der Belüftung der Unterdruckdose 9 eine Zündverstellung nach "spät" verbunden ist.

[0012] Das Magnetventil 12 weist einen Steuerstromkreis 15 auf, in dem der Leerlaufschalter 7 und ein Thermoschalter 16 der Brennkraftmaschine in Reihe angeordnet sind.

[0013] Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind mit der Fig. 1 identische Teile mit denselben Bezugsziffern belegt. Bei diesem Beispiel wird die UND-Verknüpfung der Signale vom Leerlaufdrehzahlschalter 7 und dem Thermoschalter 16 in einem elektronischen Steuergerät 17 bewirkt. Das Steuergerät 17 kann Teil eines elektronisch geregelten Vergasers 1 sein, es kann aber auch Teil einer elektronisch gesteuerten Einspritzanlage (nicht gezeigt) sein. Ferner kann auch die mechanisch aufgebaute UND-Schaltung nach Fig. 1 für verschiedene Gemischbildungssysteme dienen.

[0014] Funktionsweise:

Bei kalter Brennkraftmaschine im Leerlauf ist der Thermoschalter 16 geöffnet, während der Leerlaufschalter 7 durch die Einwirkung der Betätigungsstange 6 auf den Betätigungsarm 4 der Drosselklappe 2 zur Drehzahlregelung geschlossen ist. Hierbei liefert die UND-Schaltung kein Steuersignal in den Steuerstromkreis 15 des Magnetventils 12, das somit in der gezeigten Stellung verbleibt. Hierbei wirkt über den Weg 13 des Magnetventiles 12 der Ansaugdruck in der Ansaugluftführung 3 zur Zündverstellung nach "früh" auf die Unterdruckdose 9 ein.

[0015] Erreicht die Brennkraftmaschine in der Warmlaufphase bei geregeltem Leerlauf eine vorbestimmte Temperatur, schließt der Thermoschalter 16. Zusammen mit dem während der Drehzahlregelung geschlossenen Leerlaufschalter 7 ergibt sich eine wirksame UND-Schaltung mit einem Steuersignal für den Steuerstromkreis 15 des Magnetventils 12. Dieses verbindet über den Weg 14 die Unterdruckdose 9 mit der Umgebungsluft, wobei mit dieser Belüftung eine Zündverstellung nach "spät" bewirkt wird.

[0016] Wird schließlich über ein Fahrpedal (nicht gezeigt) die Drosselklappe 2 verschwenkt und damit deren Betätigungsarm 4 außer Kontakt mit der Betätigungsstange 6 des Drosselklappenanstellers 5 gebracht, öffnet der Leerlaufschalter 7. Damit wird bei warmer Maschine - Thermoschalter 16 geschlossen - der Steuerstromkreis 15 des Magnetventils 12 unterbrochen - UND-Schaltung liefert kein Ausgangssignal -, so daß das Magnetventil 12 über den Weg 13 (wie gezeichnet) den Ansaugdruck in der Ansaugluftführung 3 auf die Unterdruckdose 9 zur Zündverstellung nach "früh" durchschaltet.

[0017] Wird bei kalter Maschine das Fahrpedal betätigt, ist die Zündverstellung nach "früh" durch den geöffneten Thermoschalter 16 bereits bewirkt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Zündverstellung im Leerlauf einer Brennkraftmaschine,

- mit einem Leerlaufdrehzahl-Regelorgan (Drosselklappenansteller 5),

- das zur Drehzahlregelung der Maschine auf ein Leistungssteuerorgan (Drosseklappe 2) in einer Ansaugluftführung (3) einwirkt und

- einen integrierten Leerlaufschalter (7) zur Erkennung dieser Einwirkung aufweist, sowie

- mit einem Zündverteiler (8) und einem pneumatischen Stellorgan (Unterdruckdose 9) für Früh- und Spätverstellung der Zündung,

- das durch eine Steuerleitung (10) mit der Ansaugluftführung (3) stromab des Leistungssteuerorgans (2) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Druckbeaufschlagung des Stellorgans (Unterdruckdose 9) zur Zündverstellung temperatur- und leerlaufschalterabhängig mit nach einer UND-Funktion verknüpften Signalen des Leerlaufschalters (7) und eines Thermoschalters (16) gesteuert ist,

- so daß bei Vorliegen eines oder keines der Signale (Temperatur-, Leerlaufschalterzustand) auf Frühzündung und

- bei gleichzeitigem Vorliegen beider Signale auf Spätzündung gesteuert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Magnetventil (12) in der Steuerleitung (10) zum Stellorgan (9) des Zündverteilers (8) angeordnet ist,

- das mittels der UND-Funktion angesteuert wird.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufschalter (7) und der Thermoschalter (16) in einem Steuerstromkreis (15) des Magnetventils (12) in Reihe angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches Steuergerät (17) die Signale über den Schaltzustand des Leerlaufschalters (7) und des Thermoschalters (16) verknüpft.

Zeichnung