DE2758324A1 - Mengenregler fuer die einzuspritzende kraftstoffmenge bei einer brennkraftmaschine mit selbstzuendung - Google Patents

Mengenregler fuer die einzuspritzende kraftstoffmenge bei einer brennkraftmaschine mit selbstzuendung

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Description

Staid der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Mengenregler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt ist, die Stellung der Regelstange sowohl durch einen Fliehkraftregler als auch durch ein magnetisches Stellwerk zu beeinflussen. Dabei gewinnt die Wirkung des Fliehkraftreglers mit steigender Drehzahl zunehmend an Bedeutung.
Es hat sich nun herausgestellt, daß der bekannte Mengenregler gegen unkorrekte Ansteuersignale für den Stellmagenten nur unzureichend gesichert ist. Dabei ist der Ort der Fehlerquelle von sekundärer Bedeutung, da unabhängig davon, ob der Fehler z.B. bei den Gebern für die Betriebskenngröße η liegt oder aber bei der Signalverarbeitung, das Ansteuersignal für den Stellmagneten im jeden Fall nicht korrekt ist.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Mengenregler mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß beim Auftreten eines fehlerhaften Signales das Stellwerk von der Regelstange getrennt werden kann, ein Notbetrieb jedoch weiterhin gewährleistet ist, bei dem keine thermische Überlastung der Brennkraftmaschine auftreten kann. Dabei kann im einfachsten Fall dieser Notbetrieb mit einem Enddrehzahlregler realisiert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Mengenreglers möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn zwischen den Regelhebel und das Fahrpedal eine Anschlagsanordnung vorgesehen wird und die Abstimmung des Regelverhaltens in der Weise erfolgt, daß einem Fahrpedalweg von 100 % ein Regelhebelweg von 70 % entspricht. Dadurch wird
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sichergestellt, daß im Normalbetrieb der Anschlag nicht zur Anlage kommt, weil die Verstellhebellage der Fahrpedalstellung in Richtung Mehrmenge voreilt.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung der Erfindung
Die Zeichnung zeigt einen Mengenregler für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung zusammen mit einem groben Blockschaltbild. Mit 10 ist eine Regelstange bezeichnet, deren Stellung die Fördermenge bestimmt. 11 stellt ein mit Fliehgewichten ausgestattetes Drehzahlmeßwerk dar, welches von einer mit der Brennkraftmaschine verbundene Welle llaangetrieben wird und dem ausgangsseitig eine Schleppfeder-iind ein Koppelglied 13 folgt. Dieses Koppelglied 13 hält ein Ende eines Regelhebels lH mit einer Kulisse 15, während das andere Ende des Regelhebels 14 an einem Zwischenglied 16 angelenkt ist. Das Zwischenglied 16 stellt die Verbindung von Regelhebel 14 und Regelstange 10 her und weist eine Aussparung 17 auf. Das Gegenstück dieser Aussparung 17 bildet eine um einen Drehpunkt 18 schwenkbare Klinke 19, deren Lage durch einen Elektromagneten 20 steuerbar ist.
In der Kulisse 15 des Regelhebels I1I ist ein Verstellhebel 25. geführt, dessen zweites Ende 26 zwischen einem festen Anschlag 27 und einem mittelbar mit einem Fahrpedal 28 gekoppelten zweiten Anschlag 29 bewegbar ist. Zwischen diesem Anschlag 29 und dem Fahrpedal 28 ist noch eine Feder 30 sowie ein Geber 32 für die Fahrpedalstellung vorgesehen.
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^T R. /Or
- G-
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Ein hydraulisches Stellwerk 35 mit einer Rückstellfeder 36 wirkt mit seinem Stellglied 37 über einen Geber 38 für die Stellung des Stellgliedes 37 und über ein Federglied 39 auf die Lage des Schwenkpunktes der Klinke 19 ein.
Eine elektronische Steuereinrichtung 40 mit Eingängen für Betriebskenngrößen wie Drehzahl, Druck, verschiedene Temperaturen und die Fahrpedalstellung erzeugt ein Ausgangssignal als Sollwert für einen Regler 4l. Der entsprechende Ist-Wert kommt vom Geber 38 und die Differenzbildung findet in einem Summierglied 42 statt. Der Ausgang dieses Summiergliedes 42 ist einmal mit dem Regler 4l und einmal mit einem Eingang 44 einer Fehlererkennungsschaltung 45 verbunden. Der Ausgang der Fehlererkennungsschaltung 45 ist mit der Magnetwicklurig des Elektromagneten 20 gekoppelt.
Das Ausgangssignal des Reglers Hl gelangt zu einem federbelasteten 2Wege-Magnetventil 47, das in der erregten Stellung Hydraulikmedium von einem Behälter 48 durch eine Pumpe 49, das Magnetventil 47 in die Druckkammer des federbelasteten Hydraulikstellwerks 35 fließen läßt. Im nichterregten Zustand des Magnetventiles strömt das Druckmedium wegen der Feder 36 im Stellwerk 35 durch eine Rückwegleitung in den Behälter 48 zurück.
Die Wirkungsweise des oben skizzierten Mengenreglers ist wie folgt:
In der elektronischen Steuereinrichtung 40 sind Kennfelder für die einzelnen Betriebskenngrößen abgespeichert und am Ausgang der elektronischen Steuereinrichtung 40 liegt ein Soll-Signal für die Stellung des Stellgliedes 37 an. Dieses Soll-Signal wird mit einem Ist-Signal im Summierglied 42 verglichen, dessen Ausgangssignal der Fehlererkennungsschaltung 45 und dem Regler 41 zugeführt wird. Bei Normalbetrieb und korrekter Arbeitsweise der einzelnen Elemente weist das Eingangssignal
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der Reglers 41 laufend einen Wert um Null auf. Der Regler kl liefert dabei ein Rechtecksignal an das Magnetventil 47 mit einem Tastverhältnis von 1:1, was ein impulsweises beaufschlagen und entlasten des Stellwerks 35 mit Hydraulikmedium bewirkt.
Bei korrekter Betriebsweise ist der Elektromagnet 20 nicht erregt und die Klinke 19 rastet in der Aussparung des Zwischengliedes 16 zwischen der Regelstange 10 und dem Regelhebel 14 ein. Mit der dadurch gegebenen starren Verbindung von Stellglied 37 und Regelstange 10 erhält man eine Kraftstofffördermenge entsprechend der Stellung des Stellgliedes 37·
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine dreht sich die Welle 11« und das Meßwerk ΪΘ legt eine bestimmte Stellung des Koppelgliedes 13 fest, über die Kulisse 15 erhält auch, der Verstellhebel 25 als Einstellglied eine bestimmte Lage. Da 100 % des Fahrpedalweges einer Laststellung von ca. 70 % (QVLmin) am Verstellhebel entsprechen, gelangt der Verstellhebel 25 normalerweise nicht in seine Anschlagstellung, die durch den Anschlag 29 gegeben ist. Dies deshalb, weil die Verstellhebellage der Fahrpedalstellung in Richtung Mehrmenge voreilt.
Das Federglied 30 wird überdrückt (der Anschlag 39 tritt in Wirkung), wenn bei durchgetretenem Fahrpedal die Brennkraftmaschine mit Hilfe des Stellwerks abgestellt wird oder bei Zwischendrehzahl abregelt.
Zwei Ausfallsituationen können auftreten.
Bei der ersten wird ein falsches Drehzahlsignal angezeigt, und die Gefahr besteht, daß der Motor überdreht wird. Für diesen Fall greift das Meßwerk K) ein, überdrückt das Federglied oder/und die Feder 36 des Stellwerks 35· Gleichzeitig wird die Regelstange 10 in Richtung Stop verschoben und dadurch der Brennkraftmaschine eine geringere Kraftstoffmenge zugeführt.
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R. u - ·-■■ -27583M
Bei der zweiten Ausfallsituation soll die Fehlererxennungsschaltung ^5 ansprechen. Dann trennt der Elektromagnet 20 Zwischenglied 16 und Klinke 19. Als Folge davon wirkt das Stellwerk 35 nicht auf die Regelstange 10 ein, der Anschlag kommt zum Tragen und ein normaler Fährbetrieb mit einem Enddrehzahlregler ist gewährleistet. In diesem Fall entspricht die maximal zugeführte Kraftstoffnenge der minimalen Menge bei Vollast und es tritt keine thermische Belastung der Brennkraftmaschine auf. Die Situation des ungewollten Stops der Brennkraftmaschine bei Regelkreisausfall wird ebenfalls vermieden.
Da der mechanische Regler den elektrohydraulischen Regler in Richtung Stop überspielen kann, indem das Federglied 39 bzw. die Feder 36 überbrückt werden, werden die Abregeldrehzahlen des Fliehkraftreglers mit dem Meßwerk 10 zweckmäßigerweise etwas höher gewählt als die des elektrohydraulischen Reglers.
Als Sicherheitseinrichtung weist der Mengenregler noch eine Rollstartsperre auf. D.h. es soll kein Start der Brennkraftmaschine ohne entsprechende Betätigung des Fahrschalters möglich sein. Dazu dient eine Nase 60 auf dem Zv/ischenglied 16 zwischen Regelstange 10 und Regelhebel 14, deren Lage in der Stop-Stellung der Regelstange mittels eines Elektromagneten arrettiert werden kann. Da diese Verriegelung nur über den Fahrschalter aufzuheben ist, kann die Brennkraftmaschine nicht unbeabsichtigt in Gang kommen.
Mit dem vorstehend beschriebenen Mengenregler wird ein Höchstmaß an Flexibilität hinsichtlich der Eingriffsnöglichkeiten für Betriebskenngrößen bei gleichzeitiger optimaler Sicherung gewährleistet. Abwandlungen sind z.B. insoweit denkbar, als anstelle des hydraulisch mechanischen Stellwerks 35 ein elektrisches Stellwerk treten kann. Darüber hinaus kann auch die elektronische Steuereinrichtung Ho und der Regelr 41 zusammen gefaßt werden, sofern ein Abgriff für ein Eingangssignal der
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ORIGINAL INSPECTED
f R. 4 2 -
ο "7 ς <."■ -> λ ζ
Fehlererkennungsschaltung -45 gewährleistet bleibt. Dieses Signal für die Fehlererkennungsschaltung H5 kann jedoch auch am Ausgang des Reglers 4l abgenommen werden. Weiterhin kann das Federglied 39 bei entsprechender Dimensionierung der Feder 36 entfallen.
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Claims (1)

  1. R. ί ?. : r
    17.11.1977 Mü/Kö
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    3 Mengenregler für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung mit einer Regelstange, deren Stellung die Fördermenge unmittelbar bestimmt, einem vorzugsweise mit Fliehgewichten ausgestatteten Drehzahlmeßwerk, das über wenigstens einen Regelhebel und gegebenenfalls über Zwischenglieder an der Regelstange angelenkt ist und mit einem auf die Regelstange einwirkenden Stellwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von insbesondere Regelstange (10) und Stellwerk (35) bei wählbaren Steuer- und/ oder Regelgrößen lösbar ist.
    2. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung vorzugsweise elektromagnetisch betätigbar ist.
    3. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung mittels schwenkbarer Klinke (19) und Ausnehmung (17) im Gegenstück (l6) realisierbar ist.
    4. Mengenregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung abhängig von einem Fehlersignal gelöst wird.
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    5· Mengenregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal insbesondere vom Eingangssignal des Stellwerks (35, 37) und/oder vom Eingangssignal des dem Stellwerk (35) vorgeschalteten Reglers (1Jl) ableitbar ist.
    6. Mengenregler nach Anspruch 5S dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (1Il) eine Vergleichsstufe (Summierglied 42) für Ist- und Soll-Wert der Regelstangenstellung vorgeschaltet ist.
    7. Mengenregler nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellwerk (35) aus einem hydraulisch gegen Federkraft in einen Zylinder geführten Kolben besteht.
    8. Mengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellwerk (35) elektrisch betätigbar ist.
    9. Mengenregler nach wenigstens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellwerk (35) ein Federglied (38) nachgeschaltet ist.
    10. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Regelhebel (1*0 und einem Fahrpedal (28) eine Anschlaganordnung mit einem Anschlag (29) vorgesehen ist.
    11. Mengenregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Regelhebel und einem Verstellhebel (25) eine Kulisse (15) aufweist und die mittelbar oder unmittelbare
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    Kupplungsstelle von Verstellhebel (25) und Fahrpedal (28) einen Anschlag (29) für den Verstellhebel bildet.
    12. Mengenregler nach wenigstens einem der Ansprüche 10 oder
    II, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anschlag (29) und dem Pahrpedal (28) ein Federglied (30) angeordnet ist.
    13· Mengenregler nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß 100 % Fahrpedalweg einem Weg kleiner als 100 % am Verstellhebel entsprechen.
    III. Mengenregler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß 100 % Fahrpedalweg einem Weg von vorzugsweise 70 % am Verstellhebel (25) entsprechen.
    15. Mengenregler nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 1*1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelung der Regelstange in Stop-Lage vorgesehen ist, die mit dem Fahrschalter lösbar ist.
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