DE19940264A1

DE19940264A1 - Verfahren zum Bremsen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19940264A1
Application number: DE1999140264
Authority: DE
Inventors: Alexander Kegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: DE19940264B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs. Um ein sanftes Einsetzen der Bremswirkung des Verbrennungsmotors (10) zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, eine Motorbremse (16) zu schließen und ein Abgasrückführventil (26) zu öffnen und verzögert soweit zu schließen, bis eine gewünschte Bremswirkung erreicht ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Wirkung der Motorbremse (16) dosieren.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, einen Verbrennungsmotor mittels einer sog. Motor- oder Auspuffbremse zu bremsen, um ein Kraftfahrzeug beispielsweise bei Bergabfahrt zu bremsen und ohne die eigentlichen Fahrzeug- oder Radbremsen zu benutzen. Die Motorbremse weist üblicherweise eine verstellbare Drosselklappe oder auch ein sonstiges verstellbares Schließorgan auf, die/das in einem Auspuff (Auspuffkrümmer) des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Derartige Motorbremsen sind beispielsweise offenbart in der DE 17 80 730 C3, der DE-AS 15 55 833 und der DE-AS 11 53 208. Zum Bremsen wird die Drosselklappe, d. h. ein Auslaß Auspuff des Verbrennungsmotors geschlossen, wodurch der Verbrennungsmotor gebremst wird bzw. bremst. Eine maximale Bremswirkung des Verbrennungsmotors wird durch vollständiges Schließen der Drosselkappe der Motorbremse erreicht. Genügt eine geringere Bremswirkung, wird die Drosselklappe teilweise geschlossen.

Auch sind Verbrennungsmotoren mit einer Abgasrückführung bekannt. Hierzu ist eine Rückführleitung von der Auslaßseite des Verbrennungsmotors zu dessen Ansaug- oder Einlaßseite angeordnet, durch die ein Teil der Verbrennungsgase dem Verbrennungsmotor wieder zugeführt werden, üblicherweise um einen Schadstoffausstoß des Verbrennungsmotors zu verringern. Um einen Durchlaß durch die Rückführleitung beeinflussen zu können ist ein Abgasrückführventil oder auch ein sonstiges Stellglied in der Rückführleitung oder auch in deren Abzweigung vom Auspuff oder deren Einmündung in den Einlaß des Verbrennungsmotors angeordnet. Abgasrückführungen sind beispielsweise offenbart in der EP 0 533 546 A1 und der US-PS 4 561 408.

Vorteile der Erfindung

Beim erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wird zum Bremsen des Verbrennungsmotors die Motorbremse geschlossen und die Abgasrückführung vollständig oder teilweise geöffnet. Dabei bedeutet, daß die Motorbremse geschlossen wird, nicht zwingend, daß ein Auslaß (Auspuff) des Verbrennungsmotors vollständig gesperrt wird, sondern daß die Motorbremse in eine Schließstellung gebracht wird, in der ein Ausströmen von Verbrennungsgasen des Verbrennungsmotors durch Ausnehmungen in der Drosselklappe, Nuten in einem Schließorgan der Motorbremse oder durch Bypass-Kanäle der Motorbremse möglich ist. Die Motorbremse kann in der Schließstellung als Absperrorgan oder als (starke) Drossel für die Verbrennungsgase des Verbrennungsmotors wirken.

Beim Schließen der Motorbremse tritt die Bremswirkung des Verbrennungsmotors nahezu sofort und sprungartig auf die maximale Bremswirkung der Motorbremse ein, was einen zumindest unerwünschten Ruck auf das Kraftfahrzeug bewirkt. Hinzu kann ein Rückstoßeffekt der Verbrennungsgase durch das Schließen der Motorbremse kommen, der den Verbrennungsmotor und dessen Auslaß bis zur Motorbremse stark belasten. Deswegen wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Abgasrückführung vollständig oder teilweise geöffnet. Aus dem Verbrennungsmotor ausströmende Gase werden über die zumindest teilweise geöffnete Abgasrückführung dem Verbrennungsmotor wieder zugeführt, damit durch das Schließen der Motorbremse nicht sofort die maximale Bremswirkung des Verbrennungsmotors einsetzt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Bremswirkung des Verbrennungsmotors sanft oder zumindest weniger ruckartig als durch ausschließliches Schließen der Motorbremse einsetzt. Der Fahrkomfort ist dadurch erhöht und eine Rückstoßbeanspruchung des Verbrennungsmotors, seines Auslasses bis zur Motorbremse und auch der Motorbremse werden vermieden. Weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß eine Motorbremse ausreicht, die lediglich von einer offenen in eine geschlossene Stellung umschaltbar ist und die keine Zwischenstellungen aufweist. Eine solche Motorbremse ist einfacher im Aufbau und günstiger als eine Motorbremse, die auch in Zwischenstellungen stellbar ist. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwendung in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor, deren Verbrennungsmotor bereits eine Motorbremse und eine Abgasrückführung mit steuerbarem Durchlaß aufweist, da an solchen Kraftfahrzeugen keine baulichen Veränderungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig und die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geringem Aufwand möglich ist. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei weniger schweren Kraftfahrzeugen, d. h. bei Personenkraftwagen und leichten Nutzkraftwagen, da bei diesen bei hoher Motordrehzahl der Ruck durch Schließen der Motorbremse besonders stark ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vom Fahrer beispielsweise mittels eines Fußpedals, eines Handhebels oder dgl. eingeleitet werden. Auch ist eine selbsttätige Einleitung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise bei Schubbetrieb des Fahrzeugs beim Bergabrollen mit einem nicht niedergetretenen Gaspedal in Leerlaufstellung oder im Rahmen einer Fahrgeschwindigkeitsregelung möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also beispielsweise zusammen mit einer Schubabschaltung, d. h. mit einer Unterbrechung der Kraftstoffzuführung im Schiebebetrieb des Verbrennungsmotors erfolgen.

Das vollständige oder teilweise Öffnen der Abgasrückführung muß nicht gleichzeitig mit dem Schließen der Motorbremse erfolgen, die Abgasrückführung kann auch vor dem Schließen der Motorbremse vollständig oder teilweise geöffnet werden.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens zum Gegenstand.

Gemäß Anspruch 2 wird die Abgasrückführung, nachdem sie vollständig oder teilweise geöffnet worden ist, verzögert wieder soweit geschlossen, bis eine gewünschte Bremswirkung erreicht ist. Mit verzögert ist ein nicht abruptes, sondern ein kontinuierliches oder ein schrittweises Schließen der Abgasrückführung gemeint. Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also zunächst die Motorbremse geschlossen und die Abgasrückführung vollständig oder teilweise geöffnet und dadurch eine geringe Bremswirkung und ein sanftes Einsetzen der Bremsung erreicht. Anschließend wird durch Schließen der Abgasrückführung die Bremswirkung des Verbrennungsmotors soweit erhöht, bis die gewünschte Bremswirkung erreicht ist.

Gemäß Anspruch 3 wird die Bremswirkung des Verbrennungsmotors durch Verstellen des Durchlasses der Abgasrückführung verändert. Dies ist beispielsweise dann vorgesehen, wenn die Fahrgeschwindigkeit geändert oder wenn bei Bergabfahrt mit unterschiedlichem Gefälle die Fahrgeschwindigkeit in etwa konstant gehalten werden soll.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt eine . schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in der Zeichnung dargestellte Verbrennungsmotor 10 weist eine Ansaugleitung 12 und eine Auspuffleitung 14 auf. In der Auspuffleitung 14 ist eine Motorbremse 16 an sich bekannter Bauart beispielsweise mit einer nicht dargestellten Drosselklappe angeordnet. Die Motorbremse 16 ist in der Zeichnung symbolisch als in seiner Grundstellung geöffnetes 2/2-Wegeventil dargestellt. Die Umschaltung der Motorbremse 16 in die Schließstellung erfolgt pneumatisch mittels eines 2/3-Wege-Pneumatikventils 18, das in einer Schaltstellung die Motorbremse 16 mit einem Steuerdruck aus einem Druckbehälter 20 beaufschlagt und die Motorbremse 16 dadurch schließt. Das Pneumatikventil 18 ist mit einem Pedal 22 oder elektrisch in die Schaltstellung umschaltbar. In einer Grundstellung des Pneumatikventils 18 trennt das Pneumatikventil 18 die Motorbremse 16 vom Druckbehälter 20 und die Motorbremse 16 wird durch das Pneumatikventil 18 druckentlastet, wodurch die Motorbremse 16 ihre offene Grundstellung einnimmt.

Die Ansaugleitung 12 und die Auspuffleitung 14 des Verbrennungsmotors 10 sind über eine Abgasrückführleitung 24 miteinander verbunden, in der ein Abgasrückführventil 26 angeordnet ist, welches in der Zeichnung symbolisch als 2/2-Stetigventil dargestellt ist. Das Abgasrückführventil 26 läßt sich außer in eine Grundstellung, in der es geschlossen ist, und eine vollständig geöffnete Stellung in beliebige Zwischenstellungen verbringen, so daß ein Durchlaß durch die Abgasrückführleitung 24 steuerbar ist. Die Steuerung des Abgasrückführventils 26 erfolgt elektrisch. Die Steuerung des Pneumatikventils 18 für die Motorbremse 16 und des Abgasrückführventils 26 erfolgt mittels eines elektronischen Steuergeräts 28, welches ein Signal von einem Pedalsensor 30 erhält, der das Niedertreten des Pedals 22 signalisiert, mit dem das Pneumatikventil 28 betätigbar ist. Weitere Eingangsgrößen des Steuergeräts 28 können eine Motordrehzahl n, ein Saugrohrdruck p_s, eine Temperatur T und/oder ein Signal eines Gaspedalsensors 32 sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bremsen des Verbrennungsmotors 10 läuft folgendermaßen ab: Wird das Pedal 22 für die Motorbremse 16 betätigt, wird dadurch das Pneumatikventil 18 in die Schaltstellung umgeschaltet und die Motorbremse 16 geschlossen. Zugleich wird vom elektronischen Steuergerät 28, das ein Signal über die Betätigung des Pedals 22 vom Pedalsensor 30 erhält, das Abgasrückführventil 26 geöffnet. Durch das Schließen der Motorbremse 16 und das Öffnen des Abgasrückführventils 26 tritt zunächst eine nur geringe Bremswirkung des Verbrennungsmotors 10 ein. Anschließend wird das Abgasrückführventil 26 kontinuierlich oder in Schritten teilweise wieder geschlossen. Wie weit das Abgasrückführventil 26 geschlossen wird, ist abhängig vom Weg, um den das Pedal 22 das Pneumatikventil 18 niedergetreten wird, wobei das elektronische Steuergerät 28 ein von der Stellung des Pedals 22 abhängiges Signal vom Pedalsensor 30 erhält. Ist das Pedal 22 das Pneumatikventil 18 voll niedergetreten, wird das Abgasrückführventil 26 vollständig geschlossen. Die Bremswirkung des Verbrennungsmotors 10 wird also bis zu einem Wert erhöht, der durch die Stellung des Pedals 22 für die Motorbremse 16 abhängig ist. Die Bremswirkung des Verbrennungsmotors 10 ist dadurch dosierbar. Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Bremswirkung des Verbrennungsmotors 10 sanft und nicht abrupt einsetzt, und daß die Bremswirkung dosierbar ist.

Auch um eine Fahrgeschwindigkeit bei Bergabfahrt oder im Rahmen einer Fahrgeschwindigkeitsregelung auf einen vorgebbaren Grenzwert zu begrenzen, kann das erfindungsgemäße. Verfahren angewendet werden. Überschreitet beispielsweise die Motordrehzahl n, die bei einem bestimmten Gang einer Fahrgeschwindigkeit proportional ist, einen Grenzwert, schließt das elektronische Steuergerät 28 durch Umschalten des Pneumatikventils 18 in die Schaltstellung die Motorbremse 16 und öffnet zugleich das Abgasrückführventil 26.

Anschließend wird das Abgasrückführventil 26 kontinuierlich oder schrittweise so weit geschlossen, bis die Motordrehzahl n auf den vorgegebenen Grenzwert sinkt. Danach öffnet das elektronische Steuergerät 28 das Abgasrückführventil 26 soweit, daß die vorgegebene Motordrehzahl n beibehalten wird. Steigt die Motordrehzahl n an, wird das Abgasrückführventil 26 weiter geschlossen, fällt die Motordrehzahl n ab, wird das Abgasrückführventil 26 weiter geöffnet. Steigt die Motordrehzahl n bei vollständig geschlossenem Abgasrückführventil 26 über den vorgegebenen Grenzwert an, reicht die maximale Bremswirkung des Verbrennungsmotors 10 nicht aus, um die Fahrgeschwindigkeit konstant zu halten. In diesem Fall muß ggf. durch Betätigung einer Betriebsbremse die Fahrgeschwindigkeit begrenzt werden. Fällt die Motordrehzahl n bei vollständig geöffnetem Abgasrückführventil 26 unter den Grenzwert ab, öffnet das elektronische Steuergerät 28 durch Rückstellen des Pneumatikventils 18 in die Grundstellung die Motorbremse 16. Das Aufrechterhalten der vorgegebenen Geschwindigkeit muß in diesem Fall durch Betrieb des Verbrennungsmotors 10 erfolgen. Dabei regelt das elektronische Steuergerät 28 einen Abgasstrom von der Auspuffleitung 14 durch die Abgasrückführleitung 24 zur Ansaugleitung 12 des Verbrennungsmotors 10 in an sich bekannter Weise durch Steuerung des Abgasrückführventils 26.

Claims

1. Verfahren zum Bremsen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei der Verbrennungsmotor eine Motorbremse (Auspuffbremse) und eine Abgasrückführung mit steuerbarem Durchlaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bremsen die Motorbremse (16) geschlossen und die Abgasrückführung (24, 26) vollständig oder teilweise geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen der Motorbremse (16) und dem vollständigen oder teilweisen Öffnen der Abgasrückführung (24, 26) die Abgasrückführung (24, 26) verzögert soweit geschlossen wird, bis eine gewünschte Bremswirkung erreicht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Bremswirkung des Verbrennungsmotors (10) der Durchlaß der Abgasrückführung (24, 26) verstellt wird.