DE2605436C3 - Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, die zum Dosieren der Kraftstoffzufuhr ein Pedal und eine Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr im Schubbetrieb aufweist, die mit einem bei einer Stromzufuhr über eine Versorgungsleitung die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden elektrischen Stellglied versehen ist, das über zwei Schalter an die Stromversorgungsleitung angeschlossen ist, von denen einer mit dem Pedal verbunden ist und in Leerlaufstellung des Pedals schließt und der andere ein bei Unterschreiten der Mindestmotordrehzahl und/oder Mindestfahrgeschwindigkeit öffnender Schalter ist.

Bei einer bekannten Bauart der eingangs genannten Art (DE-OS 19 40 738) liegen die beiden Schalter in der Stromversorgungsleitung hintereinander, so daß das Stellglied nur erregt wird, wenn beide Schalter geschlossen sind, d. h. bei nichtbetätigtem Pedal und bei einer ausreichenden Fahrgeschwindigkeit. Eine weitere Funktion kann durch diese bekannte Vorrichtung nicht erfüllt werden.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE-GM 86 341), die für einen Zweitaktmotor bestimmt ist, wird im Schubbetrieb die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor abgesperrt, indem entweder durch Absperrelemente oder durch übermäßige Luftzufuhr die Kraftstoffansaugung unterbunden wird oder indem bei Kraftstoffeinspritzung die Kraftstofförderung auf NuI! gestellt wird, wenn das Fahrpedal in die Ausgangsstellung zurückgenommen ist Dadurch soll erreicht werden, daß die Ablagerung von unverbranntem Kraftstoff in der Auspuffanlage von vornherein unterbunden wird. Andere Funktionen kann diese Vorrichtung nicht erfüllen.

Es war auch bei einem Fahrzeugmotor bekannt (DE-OS 18 11 856), eine Drehzahlbegrenzung dadurch vorzunehmen, daß eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen wird, die einen Drehzahlmesser enthält, der auf

to die Drosselklappe des Fahrzeugmotors derart einwirkt, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Höchstdrehzahl die Kraftstoffzufuhr auf die Leerlaufmenge reduziert wird. Eine andere Funktion kann mit dieser Vorrichtung nicht erfüllt werden.

Es war weiter bekannt (US-PS 39 23 020), in dem Betätigungsgestänge zwischen einem Pedal und einer Vergaserdrosselklappe oder einer Einspritzpumpe ein hydraulisches Zwischenglied vorzusehen, das abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges derart verstellt werden kann, daß die Kraftstoffmenge zum Einregein einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit verringert wird. Auch diese Vorrichtung kann eine andere Funktion nicht erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Beibehaltung der Kraftstoffeinsparung im Schubbetrieb ferner über die Vorrichtung erreicht wird, daß für das Fahrzeug eine vorwählbare Höchstgeschwindigkeit einstellbar ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwei voneinander unabhängige Steuerkreise für das Stellglied an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen sind, von denen ein Steuerkreis bei Schubbetrieb und der andere bei Überschreiten einer Höchstfahrgeschwindigkeit die Kraftstoffzufuhr unterbricht, wobei letzteren! ein mit dem Pedal betätigbares Schaltelement zugeordnet ist, das bei Erreichen der Vollaststellung des Pedals die Wirkung dieses Stromkreises aufhebt.

Bei dieser Ausbildung wird erreicht, daß die gleichen

■to Stellglieder nun zwei Funktionen mit unterschiedlichen Bedingungen ausüben können, nämlich einmal das Einsparen von Kraftstoff im Schubbetrieb und das Begrenzen einer Höchstgeschwindigkeit, ohne daß der Aufwand wesentlich erhöht wird. Die zwei unabhängigen Steuerkreise stellen sicher, daß bei Ausfall eines der Steuerkreise die Funktionsfähigkeit des anderen nicht berührt oder beeinträchtigt wird. Zusätzlich wird dem Fahrer des Fahizeuges die Möglichkeit gegeben, beispielsweise bei einem Überholvorgang, die Funktion der Vorrichtung bezüglich der Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit wirkungslos zu machen, indem er einfach das Pedal voll durchtritt, ohne daß ein anderer Handgriff o. dgl. notwendig ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform dargestellt. Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen Vergasermotor und

Fig 2 einen elektrischen Schaltplan der erfindungsgcmäßen Vorrichtung.

In I ig 1 ist schematisch ein Fallstromvergaser 1 dargestellt 'ier in πι, In naher dargestellter Weise einem Saugrohr eines Verbrennungsmotors vorgeschaltet ist. In einem Lufttrichter 2 mündet eine Hauptduse 3, die mit einem Schwimmergehäuse 4 in Verbindung steht, das einen die Kraftstoffzufuhr über ein Schwimmerventil 5 steuernden Schwimmer 6 enthält. An die Verbindungsleitung zwischen der Hauptdüse 3 und dem Schwimmgereehäuse 4 schließen eine Hauptluftdüse 7

und eine Leerlaufluftdüse 9 über eine Leerlaufdüse S an. Die Leerlaufdüse 8 und die Leerlaufluftdüse 9 führen zu einer Leerlaufbohrung 10 des Fallstromvergasers 1, die stromabwärts von einer Drosselklappe 11 mündet Ober die Drosselklappe 11 wird die Leistung des Verbrennungsmotors vorgewählt Hierzu ist die Drosselklappe 11 über ein Gestänge 12 mit einem Pedal 13 verbunden, das von einer Feder 14 in der Ausgangsstellung gehalten wird. Die Drosselklappe 11 kann aus der dargestellten Schließstellung in eine vollständig geöffnete Stellung verschw<;nkt werden, wodurch die Kraftstoffzufuhr durch Ansaugen im Bereich des Lufttriehters 2 aus der Hauptdüse 3 gesteuert wird. In der dargestellten Schließstellung, in die die Drosselklappe aufgrund der Feder 14 immer zurückbewegt wird, wird nur über die Leerlaufbohrung 10 Kraftstoff angesaugt wobei diese Kraftstoffmenge durch Einstellen der Leerlaufdüse 8 und der Leerlaufluftdüse 9 so bemessen wird, daß der Motor ohne zu stocken läuft.

Eine Kraftstofförderung in der Leenaufstellung der Drosselklappe erfolgt nicht nur während des Leerlaufbetriebes sondern auch dann, wenn das Pedal 13 wahrend des Fahrens in seiner Ausgangsstellung zurückgenommen worden ist, so daß der Motor im Schubbetrieb arbeitet Auch in diesem Fall wird noch eine Kraftstofförderung über die Leerlaufbohrung aufrechterhalten, obwohl dies für den einwandfreien Betrieb des Verbrennungsmotors prinzipiell nicht notwendig wäre.

Um den Kraftstoffverbrauch zu senken wird vorgesehen, daß im Schubbetrieb des Motors die Krafts'offzufuhr vollständig unterbrochen wird, so daß in diesem Fall eine erhebliche Kraftstoffeinsparung erhallen wird. Hierzu ist eine Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Ventil 15 besteht, das durch einen als Stellglied dienenden Elektromagneten 16 geschlossen werden kann. Das Ventil 15 befindet sich am Ausgang des Schwimmergehäuses 4, so daß nach einem Schließen des Ventils 15 höchstens noch die Leitungen zur Leerlaufbohrung 10 und ggf. zur Hauptdüse 3 leerlaufen können, ohne daß jedoch das Schwimmergehäuse 4 vollständig entleert wird. Das Ventil 15 und der Elektromagnet 16 werden so ausgelegt, daß nur dann ein Absperren der Verbindung erfolgt, wenn der Elektromagnet 16 erregt wird. Eine Störung in der elektrischen Schaltung des Elektromagneten 16 führt daher nicht zu einer Funktionsstörung. Um auch nocn auszuschließen, daß im Schubbetrieb die Leitungen zwischen dem Schwimmergehäuse 4 und der Leerlaufbohrung 10 leergesaugt werden, ist ein weiteres Absperrorgan vorgesehen, das die Leeiiaufluftdüse 9 im Schubbetrieb verschließt. Hierzu ist der Leerlaufluftdüse 9 ein Ventil 18 zugeordnet, das von einem als Stellglied dienenden Elektromagneten 19 betätigt wird.

Um festzustellen, daß der Verbrennungsmotor des Fahrzeuges im Schubbetrieb arbeitet, werden zwei Kriterien herangezogen und miteinander verknüpft, f·.. wird zum einen die Stellung des Pedals überwacht, wahrend zum anderen dip Motordrehzahl bzw. die davon abhängige ¥ab^r<j .digkeit gemessen wird

Diese beiden Kriterien wurden so miteinander verknüpft, daß nur dann ein Schließen des Ventils 15 erfolgt, wenn sich das Pedal 13 in der Ausgangsstellung befindet und wenn gleichzeitig das Fahrzeug sich mit einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit bewegt bzw. der Verbrennungsmotor noch eine Mindestdrehzahl besitzt. Werden diese Geschwindigkeit oder die Drehzahl unterschritten oder wird das Pedal aus der Ausgangsstellung hinausbewegt, so wird die Kraftstoffzufuhr sofort wieder freigegeben.

Um ferner sicherzustellen, daß das Fahrzeug eine vorzugsweise einstellbare Höchstgeschwindigkeit unabhängig VGn der Stellung des Wahlschalters nicht überschreitet was den Vorteil hat daß der Fahrer sich insbesondere im Stadtverkehr oder auch im dichten Autobahnverkehr nicht auf das Einhalten der Fahrgeschwindigkeit konzentrieren muß, wird vorgesehen, daß die gleiche Einrichtung nach entsprechend anderen Kriterien betätigt werden kann. Für diesen Fall wird ebenfalls vorgesehen, daß bei Oberschreiten der eingestellten Höchstgeschwindigkeit die Kraftstoffzufuhr so lange unterbrochen wird, bis das Fahrzeug wieder unterhalb der eingestellten Fahrgeschwindigkeit ist Bei unterbrochener Kraftstoffzufuhr arbeitet der Verbrennungsmotor als Bremse, so daß eine ziemlich schnelle Regelung erhalten wird. In diesem Fall genügt als Kriterium allein die Fahrgeschwindigkeit, um die Stellglieder 16 und 19 auszulösen. In der Praxis ist es jedoch aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, wenn das Fahrzeug die eingestellte Höchstgeschwindigkeit für einen Überholvorgang o. dgl. dann überschreiten kann, wenn dies von dem Fahrer gewünscht wird. Hierzu wird dem Pedal 13 ein zweiter Tastschalter 20 zugeordnet, der von dem Pedal geöffnet wird und der die Zufuhr von Energie zu den Stellgliedern 16 und 19 dann unterbricht bzw. bewirkt, wenn das Pedal 13 voll durchgetreten wird und sich in etwa in seiner maximalen Stellung, d. h. der Stellung für Vollgas, befindet.

Die Verknüpfung der Kriterien bzw. das Erfassen der Kriterien wird anhand des Schaltbildes der F i g. 2 näher erläutert, die eine elektrische Schaltung für elektrisch gesteuerte und betätigte Stellglieder 16 und 19 darstellt, die beide als Elektromagneten ausgebildet sind. Die elektrischen Elemente sind in einem gestrichelt angedeuteten Gehäuse 21 untergebracht, das mil einer Anschlußleiste 22 versehen ist, an der die Anschlüsse zu den Stellgliedern bzw. zu den Schaltern 17 und 20· des Pedals 13 sowie zu anderen Elementen vorgenommen werden. Der Elektromagnet 16 ist einerseits an Masse und andererseits über die Klemmleiste 22 und in dem Gehäuse verlegte Leitungen mit dem Pluspol einer nicht dargestellten Batterie verbunden, die ebenfalls an die Klemmleiste 22 angeschlossen ist. In der Verbindung des Elektromagneten 16 zu dem Pluspol liegt außer einem zu dem Gerät gehörenden Ein- und Ausschalter 24 der Schalter 20, der dem Pedal 13 zugeordnet ist.

Dieser Schalter 20 ist normalerweise geschlossen und nur bei vollständig durchgetretenem Pedal, d. h. bei Vollgasstellung oder bei einem für das Überholen o. dgl. gewünschten starken Beschleunigen geöffnet. Durch sein öffnen wird die gesamte Vorrichtung außer Betrieb gesetzt, da die Stromversorgung unterbrochen wird.

In der Versorgungsleitung des Elektromagneten 16 sind noch zwei Relais 25 und 26 angeordnet, die bezüglich des Elektromagneten 16 parallel geschaltet sind. Das Relais 25 ist so geschaltet, daß es die Unterbrechung der Kraftstotf/ufuhr im Schubbetrieb steuert, während das Rela's 26 so geschaltet wird, daß es zur tonregelung einer maximalen Geschwindigkeit des Fahrzeuges dient. Das Relais 25 ist über den Schalter 17 und den Schalter 20 mit dem Pluspol der Batterie

b5 verbunden. Es wird daher nur mit Strom versorgt, wenn das Pedal 13 s«ch in der Ruhestellung befindet und dabei den Schalter 17 schließt. Das Relais 25 ist weiter an einen Transistor 27 angeschlossen, dessen Basis über die

Klemmleiste 20 mit einer Gleichspannung oder einer gleichgerichteten Wechselspannung versorgt wird, deren Größe abhängig von der Drehzahl des Motors und/oder der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges ist. Hierzu kann ein Anschluß zur Zündspule oder zur Lichtmaschine erfolgen Dadurch wird eine Spannung abgegriffen, die unmittelbar von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig ist. Auch ist es möglich, den Transistor an einen Gleichstromgenerator anzuschließen, der von der Welle eines normalerweise in jedem Fahrzeug vorhandenen Tachometers angetrieben wird. In diesem Fall wird die Fahrgeschwindigkeit und über diese indirekt die Motordrehzahl erfaßt. Der Transistor 27 ist so geschaltet, daß er erst dann öffnet, wenn eine Mindestspannung an die Basis angelegt wird, r> die einer Mindestmotordrehzahl oder Mindestl'ahrgeschwindigkeit entspricht. Das Relais 25 schallet einen Schalter 28 dann, wenn der Schalter 17 geschlossen ist und eine erhöhte Motordrehzahl vorliegt, was ein Indiz dafür ist, daß das Fahrzeug im Schubbetrieb arbeitet. Die für das Durchschalten des Transistors 27 maßgebende Drehzahl wird so bemessen, daß sie einen deutlichen Absland zu der Leerlaufdrehzahl und auch zu einer etwas erhöhten Drehzahl aufweist, die beispielsweise durch ein Anlaufen bei einem Fahrzeug mit 2^r> Startautomatik bestimmt wird. Das Relais 25 schaltet auch einen zweiten Schalter 29, der die Stromversorgung des Elektromagneten 19 steuert, der die Leerlaufluftdüse 9 über ein Ventil 18 verschließen kann. Während der Schalter 28 im Normalbetrieb offen ist, jo d. h. der Elektromagnet 16 nicht erregt ist, ist der Schalter 29 im Normalbetrieb geschlossen, so daß der Elektromagnet 19 erregt wird, um dann wenn er nicht mehr erregt ist über ein eingebautes Federelement o. dgl. das Ventil 18 zum Schließen der Leerlaufdüse 9 zu )5 betätigen. Dies hat den Vorteil, daß bei jedem Abschalten des Motors, z. B. durch Abstellen der Zündung mit einem Zündschlüssel, ein Abschluß der Leerlaufluftdüse 9 erfolgt. Die Stromversorgung des Elektromagneten 19 muß aus dem genannten Grund an 4» dem Ein- und Ausschalter 24 vorbeigeführt werden.

Das zweite Relais 26 kann ebenfalls über einen Schalter 30 die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten 19 unterbrechen und über einen gleichzeitig betätigten Schalter 31 den Elektromagneten 16 mit Strom versorgen, so daß auch durch die Betätigung des Relais 26 eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr gesteuert wird. Dem Relais 26, das als Steuerrelais dient, ist ein wesentlich empfindlicheres Schaltrelais 32 vorgeschaltet, das abhängig von einer eingestellten Maximalgeschwindigkeit betätigt wird und dann über einen Schalter 33 das Relais 26 schaltet. Das Schaltrelais 32 ist einerseits über den Schalter 20 mit dem Pluspol der Batterie und andererseits mit einem Transistor 34 verbunden. Der Transistor 34 öffnet abhängig von einer ihm mitgeteilten Betriebsbedingung, nämlich der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Hierzu ist die Basis des Transistors 34 an eine Spannung angelegt, die von der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist. Hierzu kann beispielsweise ein Gleichstromgenerator über die Klemmleiste 22 mit der Basis des Transistors 34 verbunden werden, der von der Welle eines Tachometers des Fahrzeugs angetrieben wird. In der Zufuhr zu dem Transistor ist noch ein Spannungsteiler 35 angeordnet, durch den die Spannung eingestellt werden kann, bei welcher der Transistor 34 durchschaltet, d. h. die entsprechend maximale Fahrgeschwindigkeit. Hierzu kann ein außerhalb des Gehäuses 21 im Bereich des Armaturenbrettes des Fahrzeuges anzuordnendes Potentiometer 36 vorgesehen werden, das bei der Ausführungsform als Schiebepotentiometer ausgebildet ist. Über dieses Potentiometer können außerdem noch ein oder zwei Kontrollinstrumente 37 und 38 geschaltet werden, die die Funktion der Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr anzeigen.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung kann in gleicher Weise auch bei einem Verbrennungsmotor eingesetzt werden, der mit einer Einspritzpumpe ausgerüstet ist. In diesem Fall wurden ein oder mehrere Stellglieder in der Betätigungseinrichtung für die Einspritzpumpe oder in der Kraftstoffleitung angeordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, die zum Dosieren der Kraftstoffzufuhr ein Pedal und eine Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr im Schubbetrieb aufweist, die mit einem bei einer Stromzufuhr über eine Versorgungsleitung die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden elektrischen Stellglied versehen ist, das über zwei Schalter an die Stromversorgungsleitung angeschlossen ist, von denen einer mit dem Pedai verbunden ist und in Leerlaufstellung des Pedals schließt und der andere ein bei Unterschreiten der Mindestmotordrehzahl und/oder Mindestfahrgeschwindigkeit öffnender Schalter ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Steuerkreise für das Stellglied (16) an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen sind, von denen ein Steuerkreis bei Schubbetrieb und der andere bei Überschreiten einer Höchstfahrgeschwindigkeit die Kraftstoffzufuhr unterbricht, wobei letzterem ein mit dem Pedal betätigbares Schaltelement (20) zugeordnet ist, das bei Erreichen der Vollaststellung des Pedals die Wirkung dieses Steuerkreises aufhebt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für einen Verbrennungsmotor mit einem Vergaser, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zwei gemeinsam geschaltete Stellglieder (16,19) enthält, von denen eines an ein die Kraftstoffzufuhr zu dem Vergaser unterbrechendes Absperrorgan (15) und das andere an ein eine Leerlaufluftdüse (9) des Vergasers (1) verschließendes Absperrorgan (18) angeschlossen ist.