DE10102217A1

DE10102217A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Schubabschaltung

Info

Publication number: DE10102217A1
Application number: DE2001102217
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Nehse
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: DE10102217B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schubabschaltung für einen Verbrennungsmotor. Die Vorrichtung weist insbesondere: ein Fahrpedal oder einen Drehgriff zur Einstellung eines vom Motor abzugebenden Drehmoments, eine Steuerungseinrichtung zur Schubabschaltung und eine Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung auf, die derart ausgebildet ist, daß ein Übergang von einem Bereich ohne Schubabschaltung zu einem Bereich mit Schubabschaltung vom Fahrer spürbar erfaßt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schubab schneidung bzw. -abschaltung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Motorrad.

Bei Verbrennungsmotoren mit elektronisch gesteuerter Kraftstoffeinspritzung ist man in jüngerer Zeit dazu übergegangen, zur Einsparung von Kraftstoff und unter Um ständen auch zur Verbesserung der Bremsleistung des Motors im Schubbetrieb eine sogenannte Schubabschneidung bzw. Schubabschaltung vorzusehen. Dabei wird üblicherweise in einem ersten Schritt die Luftzufuhr zum Motor reduziert und dann die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet. Eine Anpassung des Zündzeitpunkts durch die Zündungssteuerung kann bei einer derartigen Schubabschaltung ebenfalls erfol gen.

Insbesondere bei Motorrädern, aber auch bei anderen Kraftfahrzeugen, hat sich ge zeigt, daß eine solche Schubabschaltung zwar die gewünschte Kraftstoffeinsparung und möglicherweise auch eine verbesserte "Motorbremswirkung" mit sich bringt, je doch kann die Handhabbarkeit des Fahrzeugs, z. B. bei Kurvenfahrten, dadurch er heblich beeinträchtigt werden. Vor allem bei spielbehafteten Antriebssträngen, die beispielsweise ein Klauengetriebe aufweisen, kann im Übergangsbereich zwischen Zug (z. B. Beschleunigung) und Schub (z. B. Motorbremsbetrieb) das Fahrverhalten des Fahrzeugs stark verändert werden. Dies kann beispielsweise bei Motorrädern speziell während Kurvenfahrten äußerst problematisch sein. Gerät ein Fahrer unge wollt oder auch absichtlich aus leichtem Zug in die Schubabschneidung ist die Fahr linie gestört.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zur Schubabschaltung für einen Verbrennungs motor zur Verfügung zu stellen. Dabei sollen insbesondere die bekannten Vorteile der Schubabschaltung, wie z. B. reduzierter Kraftstoffverbrauch sowie verbesserte Motorbremswirkung, weiterhin erzielt werden können und gleichzeitig die Sicherheit für den Fahrer und das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden. Diese Auf gabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß die Vorrichtung zur Schu babschaltung für einen Verbrennungsmotor ein Fahrpedal oder einen Drehgriff zur Ein stellung eines vom Motor abzugebenden Drehmoments, eine Steuerungseinrichtung zur Schubabschaltung sowie eine Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung aufweist. Die Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung ist dabei derart ausgebildet ist, daß ein Übergang von einem Bereich ohne Schubabschaltung zu einem Bereich mit Schu babschaltung vom Fahrer erfaßbar und/oder spürbar ist. Dem Fahrer wird dies entspre chend einer bevorzugten Ausführungsform am Fahrpedal oder Drehgriff kenntlich ge macht, indem er beispielsweise einen spürbaren Widerstand überwinden muß.

Ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Motorrad vorgesehen, kann dazu ent sprechend einer bevorzugten Ausführungsform am Drehgriff ein Nocken vorgesehen sein, der durch Drehen des Drehgriffs einen an der Lenkstange des Motorrads ange brachten Schalter mittels dem Nocken bei einem Übergang zwischen dem Bereich ohne Schubabschaltung und dem Bereich mit Schubabschaltung betätigt. Durch eine elektri sche Verbindung wird der Steuerungseinrichtung zur Schubabschaltung ein entspre chendes Steuersignal zugeführt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Gefahr eines ungewollten Übergangs aus leichtem Zug in die Schubabschaltung und damit verbundene Störungen Fahrlinie stark reduziert werden. Erfindungsgemäß kann der Fahrer gezielt entscheiden, ob er mit geringster Last fahren oder in die Schubab schaltung übergehen will. Dies erleichtert insbesondere die Kurvenfahrten mit leistungs starken Zweirädern.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand einer bevorzugten Ausfüh rungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehgriffs eines Motorrad im Teilschnitt;

Fig. 2 ein Diagramm, das das aufzubringende Drehmoment M_{d_Drehgriff} am Drehgriff über dem Drehwinkel α_Drehgriff schematisch darstellt; und

Fig. 3 ein Diagramm, das das abgegebene Motordrehmoment M_{d_Motor} über der Dreh zahl n schematisch zeigt.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schubabschaltung anhand Fig. 1 für ei nen Drehgriff eines Motorrads gezeigt ist, kann die Vorrichtung selbstverständlich auch für andere Kraftfahrzeuge verwendet werden, wobei beispielsweise bei einem Auto anstelle des Drehgriffs das Gas- bzw. Fahrpedal tritt. Die erfindungsgemäßen Prinzipien sind jedoch im wesentlichen identisch.

In Fig. 2 ist ein Diagramm gezeigt, im dem das aufzubringende Drehmoment M_{d_Drehgriff} zur Betätigung des Drehgriffs über dem Drehwinkel α_Drehgriff schematisch dargestellt ist. Der Bereich I im Diagramm von Fig. 2 ist so definiert, daß keine Schubabschaltung aktiv wird, während im Bereich II eine Schubabschaltung aktiv ist. Entsprechend Fig. 2 ist der Bereich I ohne Schubabschaltung so zu verstehen, daß das aufzubringende Drehmo ment M_{d_Drehgriff}, um den Drehgriff zu bewegen, mit größer werdendem Drehwinkel α_Drehgriff größer wird.

Im Punkt A befindet sich der Drehgriff in einer Position, in der der Drosselklappenwinkel α_{Drosselklappe} die Leerlaufposition einnimmt. Am Punkt A kann die Last beispielsweise als Funktion von Drehzahl und/oder eingelegtem Gang vorgegeben werden, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Die zugeführte Luftmenge kann z. B. über das Leerlaufsy stem gesteuert werden. Im Diagramm gemäß Fig. 3 ist das abgegebene Motordrehmo ment M_{d_Motor} des Motors über der Drehzahl n für verschiedene Betriebsarten und Gänge schematisch dargestellt. Die oberste Linie in Fig. 3 stellt eine Kurve für Vollast des Motors dar, d. h. der Drehgriffwinkel α_Drehgriff ist maximal. Die beiden darunter liegenden Kurven stellen die Drehmomentverläufe am Motor im Schubbetrieb (Bereich I) für einen Dreh griffwinkel im Punkt A (α_Drehgriff = 0) im ersten bzw. sechsten Gang dar. Die Drehmo mentverläufe für die übrigen Gänge liegen zwischen diesen beiden Kurven. Die unterste Kurve im Diagramm von Fig. 3 zeigt das Motordrehmoment M_{d_Motor} im Schub mit aktiver Schubabschaltung (Bereich II).

Für den Wechsel vom Bereich I ohne Schubabschaltung in den Bereich 11 mit Schubab schaltung ist ein Übergangsbereich vorgesehen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dieser Übergangsbereich ist derart ausgebildet, daß der Fahrer nicht unbewußt in die Schubab schaltung (Bereich II) gelangt. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist in diesem Übergangsbereich eine erhöhtes Drehmoment M_{d_Drehgriff} erforderlich, das für den Fahrer am Drehgriff spürbar ist. Will der Fahrer vom Bereich I ohne Schubabschaltung in den Bereich II mit Schubabschaltung wechseln, muß er zunächst das ihm am Drehgriff spürbar entgegenstehende erhöhte Drehmoment M_{d_Drehgriff} im Übergangsbereich über winden. Dies zeigt dem Fahrer deutlich an, daß er die Schubabschaltung einleitet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben. In Fig. 1 ist ein Drehgriff 2 zur Einstellung eines vom Motor abzugebenden Drehmoments M_{d_Motor} an einer Lenkstange 4 eines Motorrads schematisch gezeigt. Der Drehgriff 2 weist an einem zur Mitte der Lenkstange 4 gerichteten Endabschnitt einen Absatz 6 mit vergrößertem Durchmesser auf. Am Absatz 6 ist ein Nocken 8 vorgesehen, der mit einem Schalter 10 korrespondiert. Der Schalter 10 weist im wesentlichen ein Ge häuse 12, ein darin beweglich geführtes Schaltelement 14, eine im Gehäuse beweglich gehaltene Kugel 16 sowie eine Druckfeder 18 auf. Das Schaltelement 14 ist mittels der Druckfeder 18 gegen den Absatz 6 vorgespannt. Die Betätigung des Schalters 10 erfolgt durch Drehen des Drehgriffs 2 mit dem Nocken 8 relativ zur Lenkstange 4 mit dem Schalter 10. Befindet sich der Drehgriff 2 in Punkt A (Fig. 2), so steht der Nocken 8 kurz vor einer Betätigung des Schalters 10. Wird der Drehgriff 2 weiter zurückgedreht, um eine Schubabschaltung zu initiieren, berührt der Nocken 8 zunächst die Kugel 16 und schiebt sie dann entgegen der Kraft der Feder 18 in Richtung des Pfeils 20. Zur Kompression der Feder 18 muß am Drehgriff 2 ein erhöhtes Drehmoment M_{d_Drehgriff} aufgebracht werden, wie die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Schubabschaltung wird durch eine geeignete Steue rungseinrichtung ausgelöst, sobald der Schalter 10 geschaltet wird. Wird der Drehgriff 2 wieder in entgegengesetzter Richtung gedreht, schaltet der Schalter 10 die Schubab schaltung wieder ab und man befindet sich wieder im Bereich I (Fig. 2).

Anstelle eines erhöhten Drehmoments M_{d_Drehgriff} am Drehgriff könnten jedoch auch ande re Mittel vorgesehen werden, die den Fahrer vor einem unbeabsichtigten Initiieren der Schubabschaltung warnen. Beispielsweise könnten dazu optische Anzeigen (z. B. eine Warnlampe) oder akustische Mittel (z. B. ein Piepser) vorgesehen werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Schubabschaltung für einen Verbrennungsmotor mit:

a) einem Fahrpedal oder einem Drehgriff zur Einstellung eines vom Motor abzu gebenden Drehmoments;
b) einer Steuerungseinrichtung zur Schubabschaltung; und
c) einer Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung, die derart ausgebildet ist, daß ein Übergang von einem Bereich (I) ohne Schubabschaltung zu ei nem Bereich (II) mit Schubabschaltung vom Fahrer erfaßbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Initiieren der Schubab schaltung derart ausgebildet ist, daß sie einen Übergang vom Bereich (I) ohne Schubabschaltung zum Bereich (II) mit Schubabschaltung vom Fahrer am Fahrpe dal oder Drehgriff spürbar macht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei Einrichtung zum Initiieren der Schubabschal tung beim Übergang vom Bereich (I) ohne Schubabschaltung zum Bereich (II) mit Schubabschaltung dem Fahrer einen spürbaren Widerstand entgegenbringt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung zum Initiieren der Schubabschaltung aufweist:

a) einen am Drehgriff vorgesehenen Nocken;
b) einen an einer Lenkstange vorgesehenen Schalter, der durch Drehen des Drehgriffs mittels dem Nocken bei einem Übergang zwischen dem Bereich (I) ohne Schubabschaltung und dem Bereich (II) mit Schubabschaltung betätig bar ist; und
c) eine elektrische Verbindung zwischen dem Schalter und der Steuerungsein richtung zur Schubabschaltung.

5. Motorrad mit einer Vorrichtung zur Schubabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Verfahren zur Schubabschaltung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere mit tels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit den Schritten:

a) Betätigen eines Fahrpedals oder eines Drehgriffs zur Vorgabe eines vom Motor abzugebenden Drehmoments;
b) Ermitteln, ob ein Bereich (I) ohne Schubabschaltung und ein Bereich (II) mit Schubabschaltung vorliegt, wobei ein Übergang zwischen den Bereichen (I) und (II) dem Fahrer kenntlich gemacht wird; und
c) Erzeugen und Liefern eines Steuersignals an eine Steuerungseinrichtung zur Schubabschaltung, wenn der Bereich (II) mit Schubabschaltung vorliegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zum Übergang zwischen den Bereichen (I) und (II) ein spürbarer Widerstand überwunden werden muß.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Schritte (b) und (c) mit einem Schal ter durchgeführt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei im Bereich (II) mit Schubab schaltung die Luftzufuhr zumindest reduziert und/oder die Einspritzung von Kraft stoff im wesentlichen unterbunden wird.