DE2751125C2 - - Google Patents

Description

Bei üblichen Brennkraftmaschinen ist die Stellung der Drosselklappe unmittelbar abhängig von der Sollwert-Vorgabe für die Drosselklap­ penstellung, da das Fahrpedal eine direkte Verbindung zur Drossel­ klappe aufweist. Besonders bei schnellen Änderungen der Drosselklap­ penstellung haben sich Unzulänglichkeiten bei der Gemischbildung bei Otto-Motoren gezeigt, die auf physikalischen Gesetzmäßigkeiten, z. B. der Trägheit der Luft- bzw. Kraftstoffströmung, beruhen. Infolge dieser Unzulänglichkeiten wurde zeitweise kein optimal zündfähiges Gemisch bereitgestellt. Es ergaben sich teilweise Zündaussetzer, wo­ durch die Güte der Abgaszusammensetzung mangelhaft wurde und man zur Vermeidung dieser sowohl abgasmäßig schlechten wie auch das Fahrver­ halten störenden Unzulänglichkeiten gezwungen ist, eine Beschleuni­ gungsanreicherung vorzusehen. Dadurch ergeben sich jedoch starke verbrauchsmäßige Nachteile sowie nur geringfügig bessere Abgaswerte.

Die DE-AS 10 59 235 offenbart eine Steuereinrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine, bei der die Verbindung zwischen dem Fahrpedal und der Drosselklappe durch ein Gestänge hergestellt ist, in dessen Verlauf eine Feder eingefügt ist. Bei rascher Betätigung des Fahrpedals wird durch Dehnung dieser Feder ein elektrischer Kontakt geschlossen, über den eine spontante Kraftstoffanreicherung (Beschleunigungsan­ reicherung) ausgelöst wird. Eine Begrenzung der Änderungsgeschwin­ digkeit der Drosselklappenstellung nach dem Schließen besagten Kon­ taktes ist nicht vorgesehen, ebensowenig eine Beeinflussung dersel­ ben durch Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, insbesondere also z. B. durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Die DE-PS 8 43 625, von der bei der Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ausgegangen worden ist, offenbart ebenfalls eine Steuereinrichtung für ei­ ne Brennkraftmaschine, die in einem besonderen Falle im Verlauf ei­ nes Übertragungsgestänges zwischen dem Fahrpedal und der Drossel­ klappe eine Feder vorsieht, während am Anlenkungspunkt des Übertra­ gungsgestänges an der Drosselklappe ein Dämpfungselement vorgesehen ist. Dieses Dämpfungselement wirkt schnellen Änderungen der Drossel­ klappenstellung entgegen, so daß dadurch Änderungen des Fahrpedals durch besagte Feder abgeschwächt auf die Drosselklappe übertragen werden. Eine Einflußnahme auf besagte Feder oder besagtes Dämpfungs­ element zur Beeinflussung der maximalen Änderungsgeschwindigkeit der Drosselklappenstellung in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, etwa der Drehzahl, ist nicht vorgesehen.

Die DE-OS 25 16 477 beschreibt ein elektrisch wirkendes System, das eine völlige mechanische Entkoplung der Drosselklappe an einer Brennkraftmaschine vom Fahrpedal eines Kraftfahrzeuges vorsieht. Es geht dort darum, daß eine gemäß Vorgabe vom Fahrpedal von einem ge­ pulst angetriebenen Schrittmotor gehaltene Drosselklappenstellung in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine rein statisch beeinflußt wird, d. h. im Sinne einer Überlagerung. Eine Berücksich­ tigung etwa der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder aber eine Be­ grenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Drosselklappenstellung ist dort nicht offenbart.

Die US-PS 36 48 808 offenbart eine Einrichtung zur elektrischen Übertragung der Stellung eines Fahrpedals an eine Drosselklappe im Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine. Ein mechanisches Gestänge zwi­ schen Fahrpedal und Drosselklappe ist hierbei durch elektrische Lei­ tungen und elektrisch wirkende Baugruppen ersetzt. Besondere Ein­ richtungen zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Drossel­ klappenstellung oder deren Beeinflussung durch Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie z. B. durch die Drehzahl derselben, sind nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuereinrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Genauigkeit ihrer Arbeitsweise und hinsichtlich der Flexibilität der Anpassung an unterschiedliche Betriebsweisen der Brennkraftma­ schine zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, daß das Zeitverhalten zwischen der Verstellung des die Sollwert-Vorgabeeinrichtung darstellenden Fahrpedals und der Dros­ selklappe an die dynamischen Verhältnisse der Gemischbildung und des Gemischtransportes bei vollständiger mechanischer Entkopplung zwi­ schen Fahrpedal und Drosselklappe anpaßbar ist, indem für die Dros­ selklappenstellung eine Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Hieraus er­ gibt sich ein ausgeglichener zeitlicher Momentenverlauf, der nicht zuletzt zur Schonung des Triebsstranges des Kraftfahrzeugs bei­ trägt. Darüber hinaus ergibt sich vorteilhafterweise auch beim Über­ gangsbetrieb eine geringere Schadstoffemission. Je nach Kraftstoff­ zumeßsystem der Brennkraftmaschine kann auch eine vorhandene Be­ schleunigungspumpe entfallen und ggf. eine Kraftstoffersparnis auf­ treten.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unter­ ansprüchen hervor.

Die Zeichnung veranschaulicht anhand eines Blockschaltbilds die er­ findungsgemäße Steuereinrichtung zur vollständigen mechanischen Ent­ kopplung zwischen Fahrpedal und Drosselklappe unter Beeinflussung deren Änderungsgeschwindigkeit abhängig von der Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine. Zwi­ schen Fahrpedal 10 und Drosselklappe 15 befindet sich dort eine Rei­ henschaltung von Lageregler 20, Be­ grenzungseinrichtung 21, für die Änderungsgeschwindigkeit des Drosselklappenöffnungswinkels, -Geschwindigkeitsregler 22, Verstärker 23, Stellmotor 24 sowie ein Lagegeber 25 für die Drosselklappenstellung. Sowohl dem Lageregler 20 als auch dem Geschwindigkeitsregler 22 wer­ den jeweils Regelgrößen zurückgeführt. Die Begrenzungseinrichtung 21 weist einen Eingang 27 für Betriebs­ kenngrößen auf, der mit einem Drehzahlgeber 28 gekoppelt ist. Diese Eingriffsmöglichkeit dient dazu, die zulässige Änderungsgeschwindig­ keit der Drosselklappenstellung abhängig von der Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine zu machen, indem ein auf das jeweilige Betriebsverhal­ ten der Brennkraftmaschine abgestuftes Änderungssignal für die Dros­ selklappenstellung ermöglicht wird. In einfacher Weise geschieht die Einflußnahme auf die Begrenzungsein­ richtung 21 dadurch, daß die Verstellung der Drosselklappe in Einzel­ schritten synchron mit der Drehzahl erfolgt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, daß Ausgangssignal ins­ besondere des Lagereglers 20 zu einer Korrektur der Einspritzzeit bei einer Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem zu verwenden, weil die angesaugte Luftmenge mit diesem Ausgangssignal in einem festgelegten und für den jeweiligen Brennkraftmaschinentyp spezifi­ schen Zusammenhang steht. Die in der Zeichnung dargestellten Kompo­ nenten sind dem Fachmann bekannt. Eine Besonderheit liegt in der Begrenzungseinrichtung 21 für die Änderungsgeschwindigkeit des Drosselklappen­ öffnungswinkels, die z. B. als rückgekoppelter Komparator-Verstärker mit einem Integrator reali­ sierbar ist. Die Verbindung zwischen Geschwindigkeitsregler 22 und Drosselklappe 15 kann mechanischer, elektromechanischer oder hydrau­ lischer Natur sein.

Beim dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Zeitverhalten zwi­ schen der Verstellung des Fahrpedals und der Drosselklappe an die dynamischen Verhältnisse der Gemischbildung und des Gemischtranspor­ tes anzupassen, soweit nicht ungenügendes Fahrverhalten eine Begren­ zung darstellt. Bei geeigneter Wahl des Übertragungsverhaltens wer­ den instationäre Betriebszustände der Brennkraftmaschine auf quasi-stationäre zurückgeführt, wobei dann die für stationäre Ver­ hältnisse gewonnene Anpassung näherungsweise gültig ist. Das hat zur Folge, daß beim Übergangsbetrieb keine Entflammungsaussetzer und auch keine Überfettung eintreten kann, weil bei diesem instationären Betrieb keine übermäßige Verschiebung des Luft-Kraftstoff-Verhält­ nisses auftritt.

Claims (3)

1. Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraft­ stoffzumeßsystem, einer Drosselklappe im Luftansaugrohr, einer Soll­ wert-Vorgabeeinrichtung für die Drosselklappenstellung sowie einer Einrichtung zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Drossel­ klappenöffnungswinkels, die zwischen der Sollwert-Vorgabeeinrichtung und der Drosselklappe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (21) zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Drosselklappenöffnungswinkels elektrisch ausgebildet ist und von der Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuert wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Stellung der Drosselklappe (15) erfassender Lagegeber (25) sein Ausgangssignal in einen Lageregler (20) einspeist, der der Ein­ richtung (21) zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Dros­ selklappenöffnungswinkels vorgeschaltet ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Steuer- bzw. Regelsignal ausgehend von einer Stelle zwischen der Sollwert-Vorgabeeinrichtung (Fahrpedal 10) und der Dros­ selklappe (15) dem elektrischen Steuersystem einer Kraftstoffzumeß­ einrichtung zuführbar ist.