DE19526803A1

DE19526803A1 - Rotary piston engine load regulating device for motor vehicle - has flexible shaft connection between drive shaft and transmission shaft

Info

Publication number: DE19526803A1
Application number: DE1995126803
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt; Rainer Schmidt
Original assignee: SES MINICARS KG
Current assignee: SES MINICARS KG
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-01-16

Abstract

The load regulating device is fitted to a rotary piston engine with an electronic regulating unit. There is a flexible shaft connection (19) between the drive shaft (1) and transmission shaft (8). This connection consists of two engaging clawed discs (2, 5) against each other. They are fixed to the drive shaft and transmission shaft respectively. They have a limited clearance in the claw engagement, which can be set by a sensor system connected to the electronic regulating unit (21).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Leistung eines Drehkolbenmotors unter Verwendung einer elektronischen Regeleinheit.The invention relates to a device and a Process for regulating the performance of a Rotary piston engine using an electronic Control unit.

In der DE 31 28 309 ist eine Drehkolbenbrenn kraftmaschine beschrieben. Grundsätzlich sind diese Maschinen so aufgebaut, daß durch eine exzentrische Anordnung eines Drehkolbens innerhalb eines Gehäuses ein sichelförmiger Raum entsteht, der durch sogenannte Schieber entsprechend ihrer Zahl in Arbeitsräume geteilt wird. Bei der Drehung des Drehkolbens wird Luft angesaugt, verdichtet und nach Einspritzen von Kraftstoff in das verdichtete Volumen erfolgt die Zündung. Die expandierenden Gase leisten dann die nach Abzug der Verluste nutzbare Arbeit. Der dabei erzielte Nutzungsgrad hängt ebenso wie die Höhe des Schadstoffausstoßes von den verschiedenen konstruktiven Details der Maschine ab. DE 31 28 309 is a rotary lobe burner engine described. Basically, these are Machines constructed so that by an eccentric Arrangement of a rotary lobe within a housing a crescent-shaped room is created, which is created by so-called Slide according to their number in work rooms is shared. When the rotary lobe turns, air is released sucked in, compressed and after injecting Fuel takes place in the compressed volume Ignition. The expanding gases then make up for it Deduction of usable work losses. The one achieved The degree of utilization depends as well as the amount of Pollutant emissions from the various constructive Details of the machine.

Bei der hier beschriebenen Maschine erfolgt die Energieübertragung dadurch, daß im Motorgehäuse über dem Verbrennungsraum eine hohlzylindrische Aussparung vorgesehen ist, die im gleichbleibenden Abstand zur Antriebswelle verläuft und mit den Auslaßschlitzen im Verbrennungsraum verbunden ist. An einer mit der Antriebswelle fest verbundenen Turbinenradscheibe ist ein Schaufelrad mit mehreren Druckschaufeln befestigt, die Drehbewegungen ausführen können. Die vom Verbrennungsraum mit großer Geschwindigkeit ausgestoßenen Verbrennungsgase werden direkt auf die Druckschaufeln geführt und versetzen diese in drehende Bewegungen. Die Hauptmenge der Energie wird jedoch über die Schieber und den Drehkolben auf die Antriebswelle übertragen. Im Stirngehäuse des Drehkolbenmotors ist ein Druckgebläse vorgesehen, das durch die Antriebswelle getrieben wird. Der durch das Druckgebläse erzeugte Druck dient insbesondere einer restlosen und schnellen Entfernung der Abgase.In the machine described here, the Energy transmission in that in the motor housing a hollow cylindrical recess in the combustion chamber is provided, which is at a constant distance from Drive shaft runs and with the outlet slots in Combustion chamber is connected. On one with the Drive shaft is firmly connected turbine wheel disc a paddle wheel with several pressure paddles attached, who can perform rotary movements. The ones from Combustion chamber at high speed exhausted combustion gases are directly on the Pressure blades guided and put them in rotating Movements. The bulk of the energy, however, is over the slide and the rotary piston on the drive shaft transfer. In the front housing of the rotary piston engine a pressure blower provided by the Drive shaft is driven. The one through that Pressure fan generated pressure serves in particular one complete and rapid removal of the exhaust gases.

Die Beeinflussung der hydraulischen Anpressung der Gemisch zuführenden Schieber zur Kolbenumlaufbahn ermöglicht die Schaffung zweier Leistungsstufen, wodurch ein Brennstoff sparendes Fahrverhalten ermöglicht wird. Eine Anpassung der Leistung des Motors an die Fahrbedingungen durch sensorische Erfassung und elektronischer Verarbeitung von Soll- und Ist-Werten ist jedoch nicht möglich.Influencing the hydraulic contact pressure Mixer-feeding slide to the piston orbit enables the creation of two performance levels, whereby a fuel-saving driving behavior is made possible. An adjustment to the performance of the engine to the driving conditions through sensory detection and electronic processing of target and actual values is however not possible.

Ein Kraftfahrzeug unterliegt den unterschiedlichsten Fahrwiderständen. Abhängig davon sollte die notwendige Antriebskraft an den Antriebsrädern (Soll-Wert) immer den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden. Dies ist aber nur durch Anpassung der Triebwerksleistung (Ist- Wert) möglich.A motor vehicle is subject to the most varied Driving resistance. Depending on that, the necessary Driving force on the drive wheels (target value) always be adapted to the respective conditions. This is but only by adjusting the engine output (actual Value) possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung und ein Verfahren anzubieten, mit deren Hilfe es möglich ist, die unterschiedlichen und ständig sich ändernden Soll-Werte der Antriebsräder elektronisch zu erfassen, einer elektronischen Regelungseinheit zuzuführen und durch elektronisch regelbare Funktionen den Drehkolbenmotor so zu regeln, daß seine Leistung immer so groß ist, wie der geforderte Soll-Wert der Antriebskraft der Antriebsräder.The invention is therefore based on the object Offer device and a method with the Help it is possible to be different and constant changing target values of the drive wheels to capture electronically, an electronic Control unit feed and by electronic controllable functions to regulate the rotary piston engine that his performance is always as great as that required target value of the driving force of the Drive wheels.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer flexiblen Wellenverbindung, die zwischen der Triebwerkswelle und der Getriebewelle angeordnet ist, deren unterschiedliche Belastung bzw. Antriebskraft sensorisch erfaßt werden und über eine elektronische Regeleinheit durch die Regelung der Motorleistung optimiert werden.The task is solved with a flexible Shaft connection between the engine shaft and the gear shaft is arranged, the different load or driving force be sensed and via an electronic Control unit by regulating the engine power be optimized.

Erfindungsgemäß besteht die flexible Wellenverbindung aus zwei anliegenden Scheiben, die jeweils mit der Triebwerkswelle und der Getriebewelle fest verbunden sind. Jede Scheibe weist klauenartige Ausbildungen auf, die auf die jeweils andere Scheibe übergreifen. Zwischen den klauenartigen Übergreifungen besteht ein Spiel, das mittels eines Sensorsystems bestimmbar ist und über eine elektronische Regeleinheit als Maß für die Differenzen der Soll-Werte der Antriebskraft der Räder und der Leistung des Motors benutzt wird und über die elektronische Regeleinheit der Optimierung der Motorleistung dient. Die Leistungsoptimierung des Triebwerkes erfolgt dann durch eine Gemischmengenregelung oder über eine Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses.According to the invention there is a flexible shaft connection from two adjacent panes, each with the Engine shaft and the gear shaft firmly connected are. Each disc has claw-like designs, that spill over to the other disk. There is a between the claw-like overlaps Game that can be determined using a sensor system and an electronic control unit as a measure for the differences in the target values of the driving force of the Wheels and the power of the engine is used and over the electronic control unit optimizing the Engine power is used. The performance optimization of the The engine then takes place through a Mixing quantity control or by influencing the Air-fuel ratio.

Erfindungsgemäß sind zwischen den beiden anliegenden Scheiben elastische Elemente angeordnet, die bei bestimmten Belastungsbedingungen die Kraftübertragung von der Triebwerkswelle auf die Getriebewelle übernehmen.According to the invention are between the two Disks arranged elastic elements that at certain load conditions the power transmission from the engine shaft to the gear shaft take over.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Leistung eines Drehkolbenmotors dargestellt.In the drawing, an embodiment of the Device according to the invention for regulating the power a rotary lobe engine shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Soll-Wert und Ist-Wert-Scheibe mit Sensorsystem, Fig. 1 target value and the actual value of disk with sensor system,

Fig. 2 Schnittdarstellung mit Soll-Wert antriebsklaue, Fig. 2 sectional diagram showing target value driving dog,

Fig. 3 Schnittdarstellung mit Ist-Wertan triebsklaue Fig. 3 sectional view with actual Wertan drive claw

Fig. 4 Darstellung der Motorleistung in Abhängigkeit vom Soll-Ist-Wert- Spreizwinkel, Fig. 4 showing the engine power in dependence on the nominal-actual value spread angle,

Fig. 5 Ablaufschema mit Anordnung der elektronischen Regeleinheit. Fig. 5 flow chart with arrangement of the electronic control unit.

Eine Triebwerkswelle 1 ist mit der Ist-Wert-Scheibe 2 fest verbunden. Mit einer Getriebewelle 8 ist eine Soll-Wert-Scheibe 5 fest verbunden. Beide Scheiben 2 und 5 sind am oberen Rand mit je zwei um 180° versetzten übergreifenden Soll-Wert- und Ist-Wert- Antriebsklauen 3 und 6 versehen, die eine Länge von 60° aufweisen. In den Innenseiten der Ist-Wert-Scheibe 2 und der Soll-Wert-Scheibe 5 sind um 180° versetzt Halbrundaussparungen 9 vorgesehen, in denen je eine Spiraldruckfeder 10 so gelagert ist, daß der Druckwert der Spiraldruckfeder 10 teils auf eine Ist-Wert- Druckplatte 11 und auf eine Soll-Wert-Druckplatte 12 einwirkt. Das bedeutet, daß bei Triebwerksstillstand die Soll-Wert-Scheibe 5 gegenüber der Ist-Wert-Scheibe 2 um 30° gegen die Drehrichtung gespreizt wird. Dieses Spiel wird im folgenden als Soll-Ist-Wertspreizwinkel 18 bezeichnet und dieser Winkel kann Werte zwischen 0° und 30° annehmen. Die Ist-Wert-Scheibe 2 und die Soll- Wert-Scheibe 5 sind mit einer Kunststoffummantelung 13 umgeben, an deren Stirnseiten 20 ein Ist-Wert- Magnetpunktgeber 14 und ein Soll-Wert-Magnetpunktgeber 15 zugeordnet sind. Über den Stirnseiten 20 der Ist- Wert-Scheibe 2 und der Soll-Wert-Scheibe 5 sind im geringen Abstand zu den zugeordneten Ist-Wert- und Soll-Wert-Magnetpunktgebern 14 und 15 Ist-Wert- Hallsensoren 16 und Soll-Wert-Hallsensoren 17 angeordnet. Sie sind mit einer elektronischen Regeleinheit 21 verbunden. Der elektronisch erfaßte Abstand zwischen einem Ist-Wert-Magnetpunktgeber 14 und einem Soll-Wert-Magnetpunktgeber 15, ein Soll-Ist- Wert-Spreizwinkel 18 wird als leistungsbestimmender Regelwert genutzt. Im folgenden soll das funktionelle Zusammenwirken der flexiblen Wellenverbindung 19 und der elektronischen Regeleinheit 21 beispielhaft erläutert werden.An engine shaft 1 is firmly connected to the actual value disc 2 . A target-value disc 5 is firmly connected to a gear shaft 8 . Both disks 2 and 5 are provided on the upper edge with two overlapping setpoint and actual value drive claws 3 and 6 , which are offset by 180 ° and have a length of 60 °. In the inner sides of the actual value disc 2 and the target value disc 5 , half-round recesses 9 are provided, offset by 180 °, in each of which a spiral compression spring 10 is mounted so that the pressure value of the spiral compression spring 10 partly corresponds to an actual value Pressure plate 11 and acts on a target value pressure plate 12 . This means that when the engine is at a standstill, the setpoint disc 5 is spread by 30 ° with respect to the actual value disc 2 against the direction of rotation. This play is referred to below as the target / actual value spread angle 18 and this angle can assume values between 0 ° and 30 °. The actual value disc 2 and the target value disc 5 are surrounded by a plastic sheathing 13 , on the end faces 20 of which an actual value magnetic point generator 14 and a target value magnetic point generator 15 are assigned. Over the end faces 20 of the actual value disc 2 and the target value disc 5 , actual value Hall sensors 16 and target value sensors 14 and 15 are located at a short distance from the assigned actual value and target value magnetic point transmitters. Hall sensors 17 arranged. They are connected to an electronic control unit 21 . The electronically recorded distance between an actual value magnetic point transmitter 14 and a set value magnetic point transmitter 15 , a set actual value spread angle 18 is used as a power-determining control value. The functional interaction of the flexible shaft connection 19 and the electronic control unit 21 is to be explained by way of example below.

Auf einem im fast flachen Gelände verlaufenden Autobahnabschnitt wird ein PKW mit ca. 100 km/h bewegt und soll auf 130 km/h beschleunigt werden. Aufgrund der geforderten Beschleunigungskraft wird eine hohe Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) benötigt. Durch die von der Triebwerkswelle 1 auf die Ist-Wert- Scheibe 2 übertragene Antriebskraft werden die gegen die Drehrichtung wirkenden Spiraldruckfedern 10 soweit zusammengedrückt, bis die Druckflächen der Ist-Wert- Antriebsklaue 3 und der Soll-Wert-Antriebsklaue 6 die Drehkraft übertragen, d. h. daß der Soll- Ist-Wert- Spreizwinkel 18 jetzt 0° beträgt. Dieser bestehende Abstand der beiden Magnetpunktgeber 14 und 15 wird an die elektronische Regeleinheit 21 übermittelt. Das Fahrzeug wird nun, über elektronische Schaltkreise geregelt, mit voller Motorleistung (Leistungsstufe II) beschleunigt. Ist die Soll-Geschwindigkeit von 130 km/h erreicht, und soll konstant geregelt werden, so muß jetzt die überschüssige Beschleunigungskraft abgebaut werden. Das wird elektronisch so geregelt, daß sie bei bestehender Motorendrehzahl durch die Mischmengenregelung konstant bleibt. Die jetzt bestehenden Motorleistungswerte werden durch die elektronische Regeleinheit 21 mit der notwendigen Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) verglichen und nach diesen ermittelten Soll-Werten der Ist-Wert der Motorleistung elektronisch so geregelt, daß der Ist-Wert immer nur so groß ist, wie der geforderte Soll-Wert der Antriebskraft der Antriebsräder. Sind Triebwerksleistung (Ist-Wert) und die notwendige Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) gleich groß, so wird das Fahrzeug in einer konstanten Fahrgeschwindigkeit bewegt. Wird das Fahrzeug schneller als die konstante Fahrgeschwindigkeit bewegt, so besteht ein Leistungsüberschuß. Dieser Fall tritt ein, wenn die notwendige Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) geringer ist als der durch die elektronische Regeleinheit 21 geregelte Triebwertleistung (Ist-Wert). Jetzt wird der gegen die Drehrichtung wirkende Druck zwischen Ist-Wert-Scheibe 2 und Soll-Wert-Scheibe 5 gelagerten zwei Spiraldruckfedern 10 wirksam und die weniger belastete Soll-Wert-Scheibe 5 wird gegen die Drehrichtung gespreizt. Die bestehende Drehkraft wird jetzt mittels der zwei Spiraldruckfedern 10 übertragen. Zwangsläufig wird der bestehende Abstand zwischen dem Ist-Wert- Magnetpunktgeber 14 und dem Soll-Wert-Magnetpunkgeber 15 vergrößert. Das bedeutet, für die elektronische Regeleinheit 21, daß ein Leistungsüberschuß besteht der so reduziert werden muß, daß die beiden Magnetpunktgeber 14 und 15 sich parallel gegenüberstehen. Somit wäre die Triebwerksleistung (Ist-Wert) wieder der geforderten Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) angepaßt und eine konstante Soll-Fahrgeschwindigkeit würde erzielt werden. Die erforderliche Leistungsreduzierung soll nicht, wie beim Otto-Motor bekannt, durch Gemischmengenregelung, sondern durch Beeinflussung des bestehenden Kraftstoff- Luft-Verhältnisses erzielt werden. Das bedeutet, daß für den Fahrzeugbeschleunigungs- und den maximalen Leistungsbereich (Soll-, Ist-Wertspreizwinkel 18 0°) das Kraftstoff-Luft-Verhältnis 1 : 15 beträgt (spezifischer Kraftstoffverbrauch g/kWh 0,127 - in Liter umgerechnet l/kWh = 0,175). Ist aber eine geringere Triebwerksleistung bei gleich großer Fahrgeschwindigkeit gefordert, so werden nur die in den bestehenden Kraftstoff-Luft-Verhältnis vorhandenen leistungsbestimmenden Kraftstoffanteile reduziert, jedoch die vorhandene Gesamtgemischmenge bleibt konstant. Der Gemischverdichtungsgrad wird nicht beeinträchtigt. Die im Kraftstoffgemischverhältnis enthaltenen Kraftstoffanteile sollen bis dicht an die Zündgrenze abgemagert werden. A car is moving at a speed of approximately 100 km / h on an almost flat section of the motorway and is to be accelerated to 130 km / h. Due to the required acceleration force, a high driving force of the drive wheels (target value) is required. Due to the drive force transmitted from the engine shaft 1 to the actual value disc 2 , the spiral compression springs 10 acting against the direction of rotation are compressed until the pressure surfaces of the actual value drive claw 3 and the target value drive claw 6 transmit the torque, ie that the target actual value spread angle 18 is now 0 °. This existing distance between the two magnetic point transmitters 14 and 15 is transmitted to the electronic control unit 21 . The vehicle is now accelerated with full engine power (performance level II), controlled by electronic circuits. If the target speed of 130 km / h is reached and should be controlled constantly, the excess acceleration force must now be reduced. This is regulated electronically in such a way that it remains constant at the existing engine speed due to the mixed quantity control. The now existing engine power values are compared by the electronic control unit 21 with the necessary driving force of the drive wheels (target value) and according to these determined target values the actual value of the engine power is electronically controlled so that the actual value is only ever so large as the required target value of the driving force of the drive wheels. If the engine power (actual value) and the necessary driving force of the drive wheels (target value) are the same, the vehicle is moved at a constant driving speed. If the vehicle is moved faster than the constant driving speed, there is an excess of power. This occurs when the necessary driving force of the drive wheels (target value) is less than the driving value power (actual value) regulated by the electronic control unit 21 . Now the pressure acting against the direction of rotation between the actual value disc 2 and the target value disc 5 , two spiral compression springs 10 takes effect and the less loaded target value disc 5 is spread against the direction of rotation. The existing torque is now transmitted by means of the two spiral compression springs 10 . The existing distance between the actual value magnetic point transmitter 14 and the target value magnetic point transmitter 15 is inevitably increased. This means for the electronic control unit 21 that there is an excess of power which must be reduced so that the two magnetic point transmitters 14 and 15 face each other in parallel. Thus the engine power (actual value) would be adjusted to the required driving force of the drive wheels (target value) and a constant target driving speed would be achieved. The required power reduction should not be achieved by regulating the mixture quantity, as is known with the Otto engine, but by influencing the existing fuel-air ratio. This means that the fuel-air ratio is 1:15 for the vehicle acceleration and maximum power range (target, actual value spread angle 18 0 °) (specific fuel consumption g / kWh 0.127 - converted into liters l / kWh = 0.175) . However, if a lower engine power is required at the same driving speed, only the power-determining fuel components in the existing fuel-air ratio are reduced, but the total mixture quantity remains constant. The degree of mixture compression is not affected. The fuel proportions contained in the fuel mixture ratio should be leaned close to the ignition limit.

Fig. 4 zeigt die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile. Als Grundlage dieser Darstellung wird davon ausgegangen, daß ein Kraftzeug auf einem im flachen Gelände verlaufenden Autobahnabschnitt mit einer konstanten Soll-Fahrgeschwindigkeit von 130 km/h bewegt werden soll. Abhängig von dieser Fahrgeschwindigkeit von 130 km/h beträgt die Motorendrehzahl 4000 U/min. Dies entspricht einer maximalen Motorleistung von 61/83 kw/PS bei Nutzung einer Leistungsstufe 2 (500 cm³) eines Drehkolbenmotors. Der maximale Kraftstoffverbrauch beträgt 10,6 l/h bei einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis von 1 : 15. Wird ein Kraftfahrzeug auf einer als Grundlage angeführten Fahrstrecke und konstanter Fahrgeschwindigkeit bewegt, so sind aber die dem Fahrzeug auferlegten äußeren Gesamtfahrwiderstände sehr unterschiedlichen Werten ausgesetzt. So zum Beispiel der Luftwiderstand durch Schiebe- oder Gegenwind und der Rollwiderstand durch ansteigende oder geneigte Fahrbahn usw. oder Witterungsbedingungen (trockene oder nasse Fahrbahn). Abhängig von diesen zeitweiligen und sehr unterschiedlich belastenden Widerstandswerten, die dem Kraftfahrzeug im Fahrzeugnutzungsbereich auferlegt werden, muß auch die notwendige Antriebskraft an den Antriebsrädern den jeweils bestehenden Widerstandswerten angepaßt werden. Dies kann aber nur durch Beeinflussung der vorhandenen Motorleistung ermöglicht werden. Die erzielbaren Vorteile des Zusammenwirkens der flexiblen Wellenverbindung 19 und der elektronischen Regeleinheit 21 werden in der dargestellten, in sechs Feldern unterteilten Motorleistungs- und Kraftstoffverbrauchstabelle, ganz andeutig erkennbar. Durch die dargestellte elektronische Kraftstoffeinspritzmengenregelung und die zugeordneten zwei Leistungsstufen I und II werden abhängig vom Soll-Wert der Antriebskraft der Antriebsräder sehr unterschiedliche Motorleistungs- und Kraftstoffverbrauchswerte erzielt, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist. So werden bei einer konstanten Motorendrehzahl von 4000 U/min die Motorleistung von maximal 61/83 kw/PS auf minimal 14/19 kw/PS und der Kraftstoffverbrauch vom maximal 10,6 auf minimal 2k, 45 Liter verringert. Wird davon ausgegangen, daß bei den in der Berechnungstabelle unterteilten sechs Feldern und den ermittelten unterschiedlichen Motorleistungs- und Kraftstoffverbrauchswerten im Fahrverlauf der angeführten 130 km langen Fahrstrecke jedes einzelne Feld 10 min genutzt wird, so ergeben sich folgende Mittelwerte: Fig. 4 shows the advantages achievable with the invention. As the basis of this illustration, it is assumed that a motor vehicle is to be moved on a section of the freeway running on flat terrain at a constant target driving speed of 130 km / h. Depending on this driving speed of 130 km / h, the engine speed is 4000 rpm. This corresponds to a maximum engine output of 61/83 kW / hp when using a power level 2 (500 cm³) of a rotary lobe engine. The maximum fuel consumption is 10.6 l / h with a fuel-air ratio of 1:15. If a motor vehicle is moved on the basis of a travel route and constant driving speed, the total external driving resistance imposed on the vehicle is exposed to very different values. For example, the air resistance due to pushing or headwinds and the rolling resistance due to rising or sloping roads etc. or weather conditions (dry or wet roads). Depending on these temporary and very differently stressing resistance values that are imposed on the motor vehicle in the area of vehicle use, the necessary driving force on the drive wheels must also be adapted to the existing resistance values. However, this can only be made possible by influencing the existing engine power. The achievable advantages of the interaction of the flexible shaft connection 19 and the electronic control unit 21 can be clearly seen in the engine power and fuel consumption table, which is divided into six fields. The electronic fuel injection quantity control shown and the associated two power stages I and II result in very different engine power and fuel consumption values depending on the target value of the driving force of the drive wheels, as can be seen from FIG. 4. At a constant engine speed of 4000 rpm, the engine output is reduced from a maximum of 61/83 kw / PS to a minimum of 14/19 kw / PS and the fuel consumption from a maximum of 10.6 to a minimum of 2k, 45 liters. If it is assumed that with the six fields divided in the calculation table and the determined different engine power and fuel consumption values in the course of the 130 km long route, each individual field is used for 10 minutes, the following average values result:

- Motor power 31-42.6 kw / HP
- Fuel consumption 5.42 l

Daraus errechnet sich sich ein Kraftstoffverbrauch von 4,17 l/100 km.The fuel consumption is calculated from this 4.17 l / 100 km.

Fig. 5 zeigt schematisch das Zusammenwirken der elektronischen Regeleinheit 21 mit der flexiblen Wellenverbindung 19 und den sonstigen, für die Bedienung des Kraftfahrzeuges notwendigen Funktionselementen. Im Cockpit des Fahrzeuges sollte beispielsweise eine leicht zugängliche Tastatur mit sechs Tastschaltern angebracht werden, mit deren Hilfe die einzelnen Funktionen der elektrischen Regeleinheit 21 beeinflußt werden können. Ferner ist es erforderlich, daß im Blickfeld zur Fahrbahn eine in fünf Felder unterteilte digitale Anzeige vorgesehen ist. Bei jedem Stillstand der Antriebsräder wird der Motor des Fahrzeuges über die elektronische Regeleinheit 21 abgeschaltet. Das bedeutet, daß bei jedem Ampel- oder Staustopp kein Leerlauf besteht. Ein erwünschter Leerlauf (z. B. Einparken) kann durch Drücken einer Leerlauftaste L erzielt werden. Dieser wird aber bei einer bestimmten Geschwindigkeit durch die elektronische Regeleinheit 21 gelöst. Bei Betätigung eines Kupplungspedales 37 wird gleichzeitig durch einen Starterkontaktschalter 38 ein elektrischer Startmotor eingeschaltet. Der Motor wird geräuschlos gestartet. Selbstverständlich kann der Motor auch durch Drücken einer Startertaste S gestartet werden. Soll ein Kraftfahrzeug vom Stand aus beschleunigt werden, wird durch die dazu erforderliche Beschleunigungskraft eine hohe Motorleistung gefordert. Diese wird durch Nutzung der einzelnen Getriebegangstufen als Antriebskraft der Antriebsräder übertragen. Dabei ist ein rechtzeitiger Gangwechsel von großer Wichtigkeit, weil hohe Motorendrehzahlen einen völlig sinnlosen Energieverbrauch und eine zusätzliche Umweltbelastung mit sich bringen. Nachdem der Motor über einen Starterkontaktschalter 38 mit einem elektrischen Startmotor 39 gestartet ist, wird der erste Gang nach Betätigung eines Kupplungspedales 37 eingelegt. Durch Betätigung des Gaspedales 22 wird gleichzeitig der damit verbundene Soll-Wert-Magnetpunktgeber 15 beeinflußt und der jeweilige Soll-Wert an die elektronische Regeleinheit 21 übermittelt. Nach diesen übermittelten Soll-Werten wird die geforderte Motorleistung durch die elektronische Regeleinrichtung wie folgt geregelt:
Über einen Schrittmotor 30 wird ein Luftmengenregler 29 und elektrische Einspritzdüsen für die Frischgaskammern (A+C) und (B+D) 31 und 32 so beeinflußt, daß vier Frischgaskammern A, B, C und D eines Triebwerkes 35, das mit einem Verdichter 34 kombiniert ist, mit einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis von 1 : 15 voll versorgt werden (Leistungsstufe II). Das Fahrzeug wird vom Stand aus kraftvoll beschleunigt. Der Kraftstoff-Ist-Wert- Spreizwinkel 18 beträgt jetzt 0°. Nachdem das Fahrzeug in Bewegung versetzt worden ist, besteht jetzt gegenüber der notwendigen Antriebskraft der Antriebsräder (Soll-Wert) ein Leistungsüberschuß der derzeitigen Ist-Wert-Motorleistung. Das hat zur Folge, daß der Soll-Ist-Wert-Spreizwinkel 18 vergrößert wird. Beträgt der von den Ist-Wert-Hall-Sensor 16 und dem Soll-Wert-Hall-Sensor 17 ermittelten Soll-Ist-Wert- Spreizwinkel 18 5°, so wird, durch die elektronische Regeleinheit 21 beeinflußt, an einer Ganganzeige 27 durch Blinksignale ein Gangwechsel gefordert. Dieser ermittelte Schaltzeitpunkt kann abhängig vom Rollwiderstand und Fahrbahnwinkel zeitlich unterschiedlich sein. Sollte dieser elektronisch ermittelte Schaltzeitpunkt nicht beachtet werden, so daß der von den Hallsensoren 16 und 17 ermittelte Soll- Ist-Wert-Spreizwinkel mehr als 10° beträgt, so wird, durch die elektronische Regeleinheit 21 wiederum beeinflußt, die elektrische Einspritzdüse für die Frischgaskammern (B+D) 32 ausgesetzt. Der Motor wird dann mit der Leistungsstufe I betrieben. Werden aber die Gangwechsel nach dem elektronisch ermittelten Schaltzeitpunkt in den einzelnen Gangstufen, die auf einer Ganganzeige 27 erscheinen, konkret befolgt, so wird das Fahrzeug energiesparend umweltfreundlich und kraftvoll beschleunigt, was sich vor allem im Stadtverkehr positiv auswirkt. Fig. 5 shows schematically the cooperation between the electronic control unit 21 to the flexible shaft coupling 19 and the other, necessary for the operation of the motor vehicle function elements. In the cockpit of the vehicle, for example, an easily accessible keyboard with six push buttons should be attached, with the help of which the individual functions of the electrical control unit 21 can be influenced. Furthermore, it is necessary that a digital display divided into five fields is provided in the field of view of the road. Whenever the drive wheels come to a standstill, the engine of the vehicle is switched off via the electronic control unit 21 . This means that there is no idling at each traffic light or traffic jam stop. Desired idling (e.g. parking) can be achieved by pressing an idle button L. However, this is solved by the electronic control unit 21 at a certain speed. When a clutch pedal 37 is actuated, an electric starter motor is simultaneously switched on by a starter contact switch 38 . The engine starts silently. Of course, the engine can also be started by pressing a starter button S. If a motor vehicle is to be accelerated from a standing position, a high engine power is required due to the acceleration force required for this. This is transmitted by using the individual gear stages as the driving force of the drive wheels. A timely gear change is very important because high engine speeds result in completely senseless energy consumption and an additional environmental impact. After the engine is started with an electric starter motor 39 via a starter contact switch 38 , the first gear is engaged after actuation of a clutch pedal 37 . By actuating the accelerator pedal 22 , the associated target value magnetic point transmitter 15 is simultaneously influenced and the respective target value is transmitted to the electronic control unit 21 . According to these transmitted target values, the required engine power is controlled by the electronic control device as follows:
An air flow regulator 29 and electrical injection nozzles for the fresh gas chambers (A + C) and (B + D) 31 and 32 are influenced via a stepper motor 30 in such a way that four fresh gas chambers A, B, C and D of an engine 35 connected to a compressor 34 combined, are fully supplied with a fuel-air ratio of 1:15 (performance level II). The vehicle is accelerated powerfully from the stand. The actual fuel value spread angle 18 is now 0 °. After the vehicle has been set in motion, there is now an excess of the current actual-value engine output compared to the necessary driving force of the drive wheels (target value). As a result, the target-actual-value spread angle 18 is increased. If the desired-actual-value spread angle 18 determined by the actual-value Hall sensor 16 and the desired-value Hall sensor 17 is 5 °, then the electronic control unit 21 influences a gear indicator 27 by means of flashing signals a gear change is required. This determined switching time can vary in time depending on the rolling resistance and road angle. If this electronically determined switching time is not taken into account, so that the target / actual value spread angle determined by Hall sensors 16 and 17 is more than 10 °, the electronic control unit 21 in turn influences the electrical injection nozzle for the fresh gas chambers ( B + D) 32 exposed. The engine is then operated at power level I. However, if the gear changes are followed specifically after the electronically determined shifting point in the individual gear stages that appear on a gear indicator 27 , the vehicle is accelerated in an energy-saving, environmentally friendly and powerful manner, which has a positive effect particularly in city traffic.

Nachdem das Fahrzeug durch Nutzung der einzelnen Gangstufen bis zum fünften Gang beschleunigt ist, aber eine der Fahrbahn entsprechende Fahrgeschwindigkeit erzielt werden soll, so wird wie folgt verfahren:After the vehicle by using the individual Gear steps are accelerated to fifth gear, however a driving speed corresponding to the road is to be achieved as follows:

Das Gaspedal 22 wird soweit durchgetreten, bis auf der im Blickfeld befindlichen digitalen Soll-Wert- Geschwindigkeitsanzeige 24 die geforderte Soll-Wert- Geschwindigkeit sichtbar ist. Diese geforderte Soll- Wert-Geschwindigkeit wird durch die elektronische Regeleinheit 21 als geforderte Motorleistung gewertet. Das Triebwerk wird mit der Leistungsstufe II beschleunigt. Die Ist-Wert-Geschwindigkeitsanzeige 25 zeigt die jeweilige Fahrgeschwindigkeit und die Drehzahlanzeige 28 die Motorendrehzahl an. Die Leistungsstufe des Drehkolbenmotors wird auf einer Leistungsstufenanzeige 26 dargestellt. Hat das beschleunigte Fahrzeug die auf der Soll-Wert- Geschwindigkeitsanzeige 24 geforderte Soll-Wert- Geschwindigkeit erreicht, d. h., daß Fahrgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit gleich groß sind, so werden diese von der elektronischen Regeleinheit 21 erfaßt und mit dem derzeitigen Soll-Ist-Wert-Spreizwinkel 18 verglichen. Nach diesen elektronisch ermittelten Regelwerten wird die Motorleistung so beeinflußt, daß die Fahrgeschwindigkeit konstant bleibend der geforderten Soll-Wert-Geschwindigkeit entspricht.The accelerator pedal 22 is depressed until the required target value speed is visible on the digital target value speed display 24 in the field of view. This required setpoint value speed is evaluated by the electronic control unit 21 as the required engine power. The engine is accelerated at performance level II. The actual value speed display 25 shows the respective driving speed and the speed display 28 shows the engine speed. The power level of the rotary piston engine is shown on a power level display 26 . If the accelerated vehicle has reached the target value speed demanded on the target value speed display 24 , that is to say that the driving speed and the target speed are of the same size, these are recorded by the electronic control unit 21 and compared with the current target / actual value. Spread angle 18 compared. According to these electronically determined control values, the engine output is influenced in such a way that the driving speed remains constant and corresponds to the required target value speed.

Z.B. wird auf einem Autobahnabschnitt ein PKW im fünften Gang mit einer Fahrgeschwindigkeit von 90 km/h mit der Leistungsstufe I bewegt, die maximale Motorleistung beträgt 21/29 kw/PS bei 2800 U/min Das Fahrzeug soll auf eine konstante Fahrgeschwindigkeit von 130 km/h beschleunigt werden. Vom Fahrer wird das Gaspedal 22 soweit durchgetreten, bis die Soll-Wert- Geschwindigkeitsanzeige 24 die geforderte Zahl von 130 sichtbar macht. Gleichzeitig wird an der Tastatur die Taste K gedrückt. Der Fuß kann auf dem Gaspedal 22 ruhen. Durch diese der elektronischen Regeleinheit 21 übermittelten Regelwerte, wird das Triebwerk mit der Leistungsstufe II beschleunigt, bis die Fahrgeschwindigkeit auf der Ist-Wert- Geschwindigkeitsanzeige 25 die gleiche Zahl aufweist wie auf der Soll-Wert-Geschwindigkeitsanzeige 24. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Motorleistung 61/83 kw/PS bei 4000 U/min. Diese Motorleistung, die hauptsächlich durch die geforderte Beschleunigungskraft erzielt worden ist, wird elektronisch mit dem derzeitig bestehenden Soll-Ist-Wert-Spreizwinkel 18 verglichen und nach diesen ermittelten elektronischen Regelwerten wird die Motorleistung so beeinflußt, daß Motorendrehzahl und die geforderte Fahrgeschwindigkeit konstant bleiben. Diese geforderte konstante Fahrgeschwindigkeitsregelung wird im Fahrverlauf sehr unterschiedlichen äußeren Gesamtfahrwiderständen ausgesetzt und abhängig von der erforderlichen Antriebskraft der Antriebsräder (Soll- Wert) beeinflußt. Diese unterschiedlichen Widerstandswerte werden über den Soll-Ist-Wert- Spreizwinkel 18 elektronisch erfaßt und als Regelwert der Motorleistungsanpassung genutzt, wie in Fig. 4 dargestellt. Die durch Taste K erzielbare Konstantfahrgeschwindigkeitsregelung kann durch kurzes Antippen des Gaspedales 22 durch die elektronische Regeleinheit 21 gelöscht werden. Diese hier dargestellte konstante Fahrgeschwindigkeitsregelung kann in allen Fahrbereichen sinnvoll genutzt werden.For example, on a highway section, a car is moved in fifth gear at a driving speed of 90 km / h with power level I, the maximum engine power is 21/29 kw / hp at 2800 rpm. The vehicle is to have a constant driving speed of 130 km / h. h be accelerated. The accelerator pedal 22 is depressed by the driver until the target value / speed display 24 makes the required number of 130 visible. At the same time, the K key is pressed on the keyboard. The foot can rest on the accelerator pedal 22 . These control values transmitted to the electronic control unit 21 accelerate the engine with the power stage II until the driving speed on the actual value speed display 25 has the same number as on the target value speed display 24 . At this point in time, the engine output was 61/83 kW / hp at 4000 rpm. This engine power, which was mainly achieved by the required acceleration force, is electronically compared with the current target-actual-value spread angle 18 and, based on these determined electronic control values, the engine power is influenced in such a way that the engine speed and the required driving speed remain constant. This required constant vehicle speed control is exposed to very different external total driving resistances in the course of the journey and is influenced as a function of the required driving force of the drive wheels (target value). These different resistance values are recorded electronically via the target / actual value spread angle 18 and used as a control value for the engine power adjustment, as shown in FIG. 4. The constant speed control that can be achieved by key K can be deleted by briefly tapping the accelerator pedal 22 by the electronic control unit 21 . This constant vehicle speed control shown here can be used effectively in all driving areas.

Die Vorteile liegen vor allem darin, daß bei langen übersichtlichen Fahrstrecken der Gasfuß ruhen kann, da bei verordneter Höchstgeschwindigkeit kein Bußgeld zu befürchten ist, aber die geforderte Soll- Fahrgeschwindigkeit korrekt eingehalten wird.The main advantages are that long clear routes the gas foot can rest there no fine if the maximum speed is prescribed fear, but the required target Driving speed is maintained correctly.

BezugszeichenlisteReference list

1 Triebwerkwelle
2 Ist-Wertscheibe
3 Ist-Wertantriebsklaue
4 Wellenzapfen
5 Soll-Wert-Scheibe
6 Soll-Wertantriebsklaue
7 Wellenlager
8 Getriebewelle
9 Halbrundaussparung
10 Spiraldruckfeder
11 Ist-Wert-Druckplatte
12 Soll-Wert-Druckplatte
13 Kunststoffummantelung
14 Ist-Wert- Magnetpunktgeber
15 Soll-Wert- Magnetpunktgeber
16 Ist-Wert-Hall-Sensor
17 Soll-Wert-Hall-Sensor
18 Soll-Ist-Wert-Spreizwinkel
19 flexible Wellenverbindung
20 Stirnseite
21 elektronische Regeleinheit
22 Gaspedal
24 Soll-Wert-Geschwindig keitsanzeige
25 Ist-Wert-Geschwindig keitsanzeige
26 Leistungsstufenanzeige
27 Ganganzeige
28 Drehzahlanzeige
29 Luftmengenregler
30 Schrittmotor
31 elektrische Einspritzdüse für Frischgaskammer A + C
32 elektrische Einspritzdüse für Frischgaskammer B + D
34 Verdichter
35 Triebwerk
37 Kupplungspedal
38 Starterkontaktschalter
39 elektrischer Startmotor
L Leerlauftaste
M Motorbremstaste
K Konstantregeltaste
S Startertaste
I Leistungsstufekonstanttaste
II Leistungsstufekonstanttaste
A, B,
C, D Frischgaskammern 1 engine shaft
2 Actual value disc
3 Actual value drive claw
4 shaft journals
5 Target value disc
6 target value drive claw
7 shaft bearings
8 gear shaft
9 semi-circular recess
10 spiral compression spring
11 Actual value pressure plate
12 Setpoint pressure plate
13 plastic sheathing
14 Actual value magnetic point transmitter
15 Setpoint magnetic point transmitter
16 Actual value Hall sensor
17 Setpoint Hall sensor
18 Target / actual value spread angle
19 flexible shaft connection
20 end face
21 electronic control unit
22 accelerator pedal
24 Setpoint speed display
25 Actual value speed display
26 power level display
27 gear indicator
28 Speed display
29 Air volume regulator
30 stepper motor
31 electric injector for fresh gas chamber A + C
32 electric injection nozzle for fresh gas chamber B + D
34 compressors
35 engine
37 clutch pedal
38 starter contact switch
39 electric starter
L idle button
M Engine brake button
K constant control button
S starter button
I Constant power button
II Constant power button
A, B,
C, D fresh gas chambers

Claims

1. Device for controlling the power of a rotary lobe engine with an electronic control unit, characterized in that a flexible shaft connection ( 19 ) is arranged between an engine shaft ( 1 ) and a transmission shaft ( 8 ), which consists of two adjacent claw-like overlapping disks ( 2 and 5 ), which are firmly connected to the engine shaft ( 1 ) and the transmission shaft ( 8 ) and which have a play limited by the claw-like overlaps in the direction of rotation of the shafts, which can be determined by means of a sensor system and the sensor system with an electronic control unit ( 21 ) is connected and that between the two adjacent discs ( 2 and 5 ) elastic elements for power transmission are arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the disc firmly connected to the engine shaft ( 1 ) as the actual value disc ( 2 ) and the disc connected to the gear shaft ( 8 ) as the target value disc ( 5 ) are formed, the actual value of drive pawl (3) and the setpoint value of drive pawl (6) have, there being two opposed and the other disc inter-between the jaws (3 and 6) a game that elastic by the arrangement Elements between the actual value disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ) depending on the required and the actual power transmission between the engine shaft ( 1 ) and transmission shaft ( 8 ) can be fixed.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that both the actual value disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ) have semicircular recesses ( 9 ) which on the inside of the actual value Disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ) are arranged opposite each other in mirror image.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the opposing semicircular recesses ( 9 ) of the actual value disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ), the elastic elements to the actual value Pressure plates ( 11 ) and target value pressure plates ( 12 ) are arranged to act.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the elastic elements are designed as a spiral compression spring ( 19 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that both the actual value disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ) have a plastic casing ( 13 ), on the end face ( 20 ) sensors are arranged.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the on the end faces ( 20 ) of the actual value disc ( 2 ) and the target value disc ( 5 ) arranged sensors as actual value magnetic point generator ( 14 ) and target value magnetic point transmitter ( 15 ) are formed.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the close range of the actual value magnetic point transmitter ( 14 ) and the target value magnetic point transmitter ( 15 ) further sensors for determining the distance between the actual value magnetic point transmitter ( 14 ) and the desired wide magnetic point transmitter ( 15 ) which are connected to the electronic control unit ( 21 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the further sensors are designed as an actual value Hall sensor ( 16 ) and setpoint value Hall sensor ( 17 ).

10. A method for controlling the power of a rotary piston engine using an electronic control unit, characterized in that the measured values of an electronic control device are measured on a flexible shaft connection ( 19 ) according to claim 1, which is generated by different loads during driving by means of a sensor system. 21 ) are supplied and processed as actual and target values and then the engine is optimized for performance by means of a mixture quantity control or by influencing the fuel-air ratio.