DE2926024A1

DE2926024A1 - Verfahren und einrichtung zum betrieb einer brennkraftmaschine, insbesondere fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2926024A1
Application number: DE19792926024
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof Dr Fiala
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1981-01-08
Also published as: JPS566042A; US4385604A

Description

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 ¥olfsburg

κ 2750/1702-pt-hu-sa 27i Juni

Verfahren und 'Einrichtung zum. Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Damit beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug eine gegebene Fahraufgabe mit geringstmöglichem Energieverbrauch gelöst wird, muß die Maschine im Bereich minimalen spezifischen Kraftstoffverbrauchs bei der abgeforderten Leistung betrieben werden, oder, anders ausgedrückt: Betriebspunkte der Maschine, bei denen der Kraftstoffverbrauch wesentlich höher ist als für die verlangte Leistung erforderlich, müssen ausgeschlossen sein.

Diesem Tatbestand trägt die aus der TJS-PS 3 916 854, F02d 9/00, bekannte Einrichtung dadurch Rechnung, daß die Verbindung zwischen dem Gaspedal einerseits und der Kraftstoffzumeßeinrichtung, also einem Vergaser bzw. einer Kraftstoffpumpe, andererseits nicht starr ist, sondern eine Kurvenscheibe bzw. eine elektronische Speichereinrichtung enthält, in der eine verbrauchsgünstige Kurve im Leistungs-Drehzahl-Diagramm der Brennkraftmaschine gespeichert ist. Sobald die Bedienungsperson das Gas-

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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vcrsi'.zenrjer · Pro!. D:. lecn. Ernst Fiaü Sr. ju·. Pe:er FrerK - Günter Hartwien

des Aufsichtsrats: Horst Münzner ■ Dr rer.pc!. Werner P. Scnrr.idi · Gotilieo M. S'.rcöi ■ Pro!. Dr.-r.er. P=!. Friedrich Tnomee

Hjns Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 215

pedal betätigt, erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehzahl der Maschine über den genannten Speicher eine Verstellung der Kraftstoff zündeinrichtung in der Weise, daß bei jeder Drehzahl die mit diesem Drehzahlwert gemäß der vorgegebenen Kurve gekoppelte Leistung durch entsprechende Einstellung des Kraftstoffzumeßorgans erzielt wird. Leistung und Drehzahl der Maschine werden also durch ¥andern des Arbeitspunktes der Maschine auf der vorgegebenen Kurve größer, bis schließlich diejenige Stellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung erreicht ist, die der Gaspedal stellung entspricht.. Dann läuft der Betriebspunkt auf der Linie konstanter Drosselklappenstellung bis zum Schnittpunkt mit der Fahrwiderstandslinie, d.h. er verläßt die vorgegebene Kurve. Man kann diese bekannte Einrichtung bzw. dieses bekannte Verfahren also gleichsam als ein '"Nachlaufen" des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine bezeichnen, wobei die Endstellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung durch Verstellung des Gaspedals vorgegeben und durch selbsttätige Verstellung gemäß der vorgegebenen Kurve schließlich erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben zum Ausschalten von Betriebspunkten der Maschine im Leistungs-Drehzahl-Diagramm, die hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs ungünstig liegen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie von Einrichtungen zu seiner Durchführung sind Gegenstand der TJnteransprüche.

Von der eingangs beschriebenen amerikanischen Lösung unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß nur dann, wenn durch die Bedienungsperson ein im Leistungs-Drehzahl-Diagramm rechts von der vorgegebenen Kurve liegender Betriebspunkt der Maschine eingestellt ist, der Bedienungsperson ein Signal gegeben wird, das zur Änderung des Betriebspunktes, beispielsweise durch Schalten in den nächsthöheren Gang, auffordert, oder daß eine unmittelbare Verstellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung in Richtung höhere Kraftstoffzufuhr erfolgt, so daß der Arbeitspunkt dann

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wieder in dem zulässigen Bereich links von der vorgegebenen Kurve liegt.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung nochmals die Problematik sowie mehrere Ausführungsbeispiele für Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Im einzelnen stellen dar:

Fig. 1 das Leistungs-Drehzahl-Diagramm einer Brennkraftmaschine ;

Fig. 2 eine Einrichtung mit direkter Beeinflussung der Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zumeßeinrichtung;

Fig. 3 eine Einrichtung, bei der die Beeinflussung der Gemischzumeßeinrichtung durch die Bedienungsperson erfolgt, nachdem ein einen ungünstigen Betriebspunkt der Maschine anzeigendes Signal erzeugt wurde;

Fig. 4 und- 5 eine Einrichtung, die den Saugrohrunterdruck der Maschine zur Gewinnung einer vorgegebenen Kurve ausnutzt, sowie das zugehörige Leistungs-Drehzahl-Diagramm;

Fig. 6 eine Weiterbildung der Einrichtung nach Fig.

mit einer Möglichkeit zur Beeinflussung der vorgegebenen Kurve in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Gemischzumeßeinrichtung und

Fig. 7 das zugehörige Leistungs-Drehzahl-Diagramm;

Fig. 8 eine Weiterbildung der Einrichtung nach Fig. mit direkter Beeinflussung der Gemischzumeßeinrichtung;

Fig. 9 eine für einen Dieselmotor geeignete Einrichtung und Fig. 10 eine besonders einfache Ausführung, Fig. 11 das zugehörige Leistungs-Drehzahl-Diagramm,

Fig.12,13 und 14 verschiedene Diagramme mit zwei vorgegebenen Kurven, die zwischen sich einen zulässigen Arbeitsbereich für die Maschine definieren,

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Pig. 15 und 16 die Ausbildung entsprechender Signalvorrichtungen,

Fig. 17 lind 19 spezielle vorgegebene Kurven und Fig. 18 und 20 entsprechende Anordnungen, und Fig. 21, 22 und 23 weitere mögliche Ausbildungen der Anordnung.

Figur 1 veranschaulicht die Problematik anhand des Leistungs (lj)-Drehzahl (n)-Diagramms. Kurve a zeigt die maximale Leistung, die Kurven b sind Linien gleichen Kraftstoffverbrauchs (ltr/h), c ist die Linie maximaler Leistung für gegebenen Kraftstoffverbrauch. Betriebspunkte rechts einer vorgegebenen Kurve d sollen nicht gewählt werden, weil die jeweilige Leistung mit einem kleineren Verbrauch bei Arbeitspunkten links von der Kurve d erreicht werden kann.

Der Ausschluß rechts der vorgegebenen Kurve d liegender Betriebspunkte wird dadurch erreicht, daß das Regelorgan der Kraftstoffzumeßeinrichtung (Drosselklappe, Reglerstange einer Einspritzpumpe etc.) beim Erreichen der vorgegebenen Kurve d von links (bezogen auf das Leistungs-Drehzahl-Diagramm) weiter geöffnet wird. Dies kann direkt geschehen - die Kraftstoffzumeßeinrichtung (Drosselklappe, Einspritzpumpe) liefert mit steigender Drehzahl immer mehr, die Leistung steigt entlang Kurve d oder indirekt dadurch, daß der Bedienungsperson angezeigt wird, mehr Gas zu geben oder in den nächsthöheren Gang zu schalten.

Eine erste Einrichtung nach der Erfindung zeigt Figur 2. Bei 1 ist beispielsweise eine Drosselklappe schwenkbar gelagert, 2 ist die Leerlauf-, 3 die Tollaststellung des zugehörigen Gestänges, 4 ist eine Stange oder ein Zug, der zum Gaspedal führt, 5 ein Servomotor mit Regler, der mit Hilfe von geeigneten Maschinengrößen 6 und 7> die den tatsächlichen Betriebspunkt wiedergeben, die Kraftstoffzumeßeinrichtung auf der vorgegebenen Kurve d regelt. Geeignete Regelgrößen 6 und 7 sind die Maschinendrehzahl, die Stellung des Regelorgans der Kraftstoffzumeßeinrichtung oder des Gaspedals, der Saugrohrunterdruck der Maschine, an-

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dere Drücke, die Abgastemperatur usw.

Für die indirekte Regelung steuert nach Figur 5 der Rechner 8 die Signalvorrichtung 9 an, z.B. eine Lampe, ein Leuchtzeichen, ein akustisches Signal, eine taktile Information oder ähnliches.

Der Betriefesablauf ist in beiden Fällen gleich: Wenn bei der von der Bedienungsperson gewünschten Leistung die Drehzahl bis zur vorgegebenen Kurve d (siehe Figur 1) ansteigt, veranlaßt die Signalvorrichtung die Bedienungsperson, z.B. den Fahrer eines mit der Einrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs, in den nächsthöheren Gang zu schalten (und damit die Drehzahl zu senken)," oder der Servomotor 5 öffnet die Kraftstoffzumeßeinrichtung weiter, was ebenfalls den Fahrer veranlaßt zu schalten oder die steigende Leistung bei relativ günstigem Verbrauch zu akzeptieren.

Zweckmäßigerweise wird sowohl dem Fahrer ein Signal gegeben als auch die Kraftstoffzumeßeinrichtung über den Servomotor 5 geöffnet.

Figur 4 zeigt eine mechanische Einrichtung, die die Aufgabe annähernd erfüllt. Die Unterdruckdose 10 wird vom Saugrohrunterdruck 11 beaufschlagt. 12 ist eine Stromquelle. Wenn der Saugrohrdruck auf etwa 0,7 bar fällt, drückt der äußere Luftdruck die Feder 15 so weit zusammen, daß der Schalter 14 schließt und die Signalvorrichtung 9 aktiviert .

Die vorgegebene Kurve d in Figur 5 hat den Mangel, daß sie bei kleinen Drehzahlen relativ dicht an der Maximalleis-cung (Kurve a) liegt, bei hohen Drehzahlen aber relativ weit davon.

Diesen Nachteil beseitigt die Einrichtung nach Figur 6. In diesem Fall wird der Schalter 14 außer vom Saugrohrunterdruck 11 auch noch von der Stellung des Regelorgans der Kraftstoffzumeßeinrichtung über die Feder 15 und den in 16 gelagerten Hebel 17 beeinflußt. Je näher das Re-

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gelorgan an der Tollast stellung 3 steht, desto kleiner ist die Drehzahl, bei der der Schalter 14 durchschaltet. Die vorgegebene Kurve d hat die günstigere Lage nach Figur 7·

In Figur 6 ist außerdem der Schalter 18 eingezeichnet, der im höchsten Gang die dann sinnwidrige Signalgabe unterbindet.

Figur 8 zeigt eine Anordnung mit zusätzlicher direkter Beeinflussung des Regelorgans der Kraft st off zündeinrichtung durch den Servomotor 19. Dieser ist durch eine TJnterdruckdose gebildet, die über das elektromagnetische Ventil 20 mit dem Saugrohrunterdruck 11 verbunden ist. Die Beeinflussung des Schalters 14 durch Druckdose 10 und Feder 15 ist wie in Figur 6, die Kurve d verläuft wie in Figur 7·

Ia diesem Fall wird allerdings auch das elektromagnetische Ventil 20 geöffnet, und der Servomotor 19 zieht über die Stange 21 mit dem Langloch 22 das bei 1 schwenkbar gelagerte Gestänge des Regelorgans der Kraftstoffzumeßeinrichtung in Richtung Vollaststellung 3· Die Drosseln 23 'und 24 steuern den dynamischen Ablauf. Der Schalter 25 schließt, wenn das Gaspedal in Leerlaufstellung ist. Dann öffnet das Ventil 26, das den Servomotor 19 rasch belüftet und das Regelorgan in die Leerlaufstellung 2 zurückgehen läßt. Solange mit hohem Saugrohrdruck beschleunigt wird, ist die Einrichtung außer Funktion. Wenn die Drehzahl steigt und der SaugrohMruck fällt, schließt der Schalter 14s die Signalvorrichtung 9 wird aktiviert (sofern Schalter 18 geschlossen, also nicht der höchste Gang eingelegt ist), das Ventil 20 öffnet, der Servomotor stellt das Gestänge des Regelorgans in Richtung 3· Entweder schaltet nun der Fahrer hoch (dabei kommt der Fahrfußhebel in Leerlaufstellung, das Ventil 26 belüftet den Servomotor 19)» oder das Fahrzeug beschleunigt längs der vorgegebenen Kurve d mit relativ günstigem Verbrauch.

Bei Dieselmotoren steht der Saugrohrunterdruck nicht zur Verfugung. Als Regelgröße kommt zunächst die Stellung der Regelstange 27- der Einspritzpumpe 28 in Frage (Figur 9). Das Gaspedal greift bei 29 an, der

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Pumpenregler bei 30. Der Schalter 31 schließt, wenn die Einspritzmenge je Hub unter etwa 80 $> der maximalen absinkt. !Der Schalter 31 übt die Funktion des Schalters 14 in den Figuren 4» 6 und 8 aus.

Als andere Möglichkeit bietet sich die Abgastemperatur an. Sinkt sie unter etwa 650° C und ist das Gaspedal nicht in Leerlaufstellung, so wird die Signalvorrichtung aktiviert bzw. das Regelorgan der Kraftstoff zumeßeinrichtung in Richtung Vollast bewegt.

Mit Hilfe eines Rechners ist das Regeln längs beliebiger Kurven d ohne weiteres möglich.

Die Einrichtung kann zugleich zur Gewinnung einer Yerbrauchsanzeige dienen, da in dem relativ schmalen nutzbaren Leistungsband der Verbrauch in ltr/iOO km in eindeutiger Abhängigkeit zu einer der Regelgrößen (z.B. dem Saugrohrunterdruck) steht.

Eine Alternative für Dieselmotoren zeigen Figuren 10 und 11. Der elektrische Stromkreis, in dem der Signalgeber 9 liegt, wird durch den Schalter 32 geschlossen, wenn die Drehzahl etwa 2000 TTpm überschreitet (z.B. über ein von der Lichtmaschine erregtes Relais). Der Schalter öffnet, wenn die Gaspedalstellung (oder Einspritzreglerstellung) größer als etwa 3/4 Last ist. Dadurch wird erreicht, daß bei Betriebspunkten rechts von der vorgegebenen Kurve d in Figur 11 die Signaleinrichtung aktiviert bzw. (nicht gezeichnet) die Einspritzmenge vergrößert wird.

Die Einrichtungen nach Figuren 2 und 8 können leicht zu einer Geschwindigkeitsregelanlage ergänzt werden. Im höchsten Gang ist Schalter 18 offen (Figur 8). Das Ventil 20 wird angesteuert (nicht gezeichnet), wenn die Geschwindigkeit unter ein (z.B. durch "Antippen") eingegebenes Maß sinkt. Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gaspedal, schließt Schalter 25 und öffnet Ventil 26; der Motor fällt in den Leerlauf, bis die Bedienungsperson wieder etwas Gas gibt.

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Figur 12 zeigt nochmals das Leistungs-Drehzahl-Diagramm einer Brennkraftmaschine. Wegen der endlichen Gangzahl des Getriebes sind auf der optimalen Kurve c liegende Betriebspunkte nur annähernd erreichbar. Nimmt man an, daß die Drehzahl der Maschine im nächsthöheren Gang um etwa 50/£ kleiner ist, so ergeben sich die vorgegebenen Kurven d und e auf verschiedenen Seiten der Kurve c. Liegt ein Betriebspunkt beliebiger Leistung rechts von d, so kann durch Schalten in den nächsthöheren Gang die gleiche Leistung bei kleinerem Verbrauch erreicht werden.(dabei hat Kurve e im unteren Bereich einen drehzahlproportionalen Abstand von Kurve c, im oberen von der Kurve a). Liegt umgekehrt ein Betriebspunkt links von e, so kann durch Zurückschalten des Getriebes ein günstigerer Verbrauch erreicht werden. Kurve e liegt etwas näher an c, weil dem Betrieb mit den höheren Drehzahlen der Vorzug gegeben wird, denn sie geben dem Fahrer allein durch Gasgeben einen größeren Leistungsbereich. Die Kurven d und e definieren also einen zulässigen Betriebsbereich der Maschine.

Auch in diesem Fall arbeitet man statt mit der schwer meßbaren Leistung mit Meßgrößen, die einen eindeutigen Zusammenhang mit der Leistung bei jeder Drehzahl haben und die leicht zu messen sind, z.B. bei Vergasermotoren mit dem Saugrohrunterdruck ρ (Figur 13)> ^mi* der Abgastemperatur T. (Figur 14) oder mit nicht dargestellten Größen, wie Drosselklappenstellung, Eeglerstellung von Einspritzanlagen, dem Strom bei Elektromotoren. In Figur 13 und 14 liegen die verbrauchsgünstigen Betriebspunkte zwischen den Kurven d und e.

Eine mögliche Signalvorrichtung zur Gewinnung einer Anzeige für den Fahrer zeigt Figur 15. Dem Rechner 40 werden Signale für die Drehzahlen und für eine der Leistung entsprechende Größe, z.B. Saugrohrunterdruck oder Abgastemperatur, zugeführt. . Er prüft, ob diese Größe zwischen den Kurven d und e liegt (keine Anzeige), rechts von d (Anzeige durch Signalvorrichtung 41» die den Fahrer auffordert, höherzuschalten) oder links von e (Anzeige 3 durch Signalvorrichtung 42 als Aufforderung zurückzuschalten).

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Eine andere Ausbildung der Signalvorrichtung zeigt Figur 16. Der Rechner 43 erhält Signale für η und eine der Leistung entsprechende Größe. Er vergleicht sie mit dem gespeicherten Zusammenhang dieser Größen für den minimalen Verbrauch, also Linie c in Figur 12. Bei Übereinstimmung zeigt im Anzeigeinstrument 44 der Zeiger 45 auf "opt.". Liegt die Leistungsgröße ρ , T ... nahe der Kurve d, so nähert sich der Zeiger dem linken Symbol ("hochschalten"), das er erreicht, wenn der Betriebspunkt rechts von der vorgegebenen Kurve d liegt. Er erreicht das rechte Symbol ("zurückschalten"), wenn der Betriebspunkt die Kurve e nach links überschreitet. In diesem Fall erhält der Fahrer nicht nur den Hinweis auf zwecksmäßiges Schalten, sondern kann auch noch im jeweiligen Gang durch entsprechendes Gasgeben im Verbrauchsminimum bzw. Leitungsmaximum fahren.

Dem durch ρ , T. ... einerseits und η andererseits erfaßten Betriebs-

S A

punkt ist eindeutig ein Verbrauch zugeordnet, der in ltr/h oder je nach Gang in ltr/iOO km oder mpg angezeigt werden kann.

Eine einfache Lösung für einen Vergasermotor zeigen Figuren 17 und 18. In Figur 17, einem Leistungs-Drehzahl-Diagramm, sind ausgezogen die Kurven gleicher Drosselklappenstellung und gestrichelt die Kurven gleichen Saugrohrunterdrucks eingezeichnet. Strichpunktiert ist die vorgegebene Kurve d eingezeichnet, an der aus Verbrauchsgründen in den nächsthöheren Gang geschaltet werden soll. Sie definiert bestimmte Wertepaare von Saugrohrunterdruck und Drosselklappenstellung. Die Notwendigkeit des Hochschaltens soll dem Fahrer durch einen aufleuchtenden Hinweis angezeigt werden. Die zu diesem Zweck vorgeschlagene Einrichtung zeigt Figur 18, die der Lösung nach Figur 4 ähnelt. Die ühterdruckdose 45 ist links mit der Membran 46 verschlossen. Auf sie wirkt nach rechts der Saugrohrunter druck ρ , nach links die Feder 47 > deren Vorspannung sich mit der Stellung der Drosselklappe verändert.* Überwiegt der Saugrohrunterdruck ρ , so bewegt sich die Membran 46 nach rechts und betätigt dabei den Schalter 48, der die Lampe 49 mit dem Symbol für "höherschalten" einschaltet. Wie aus Figur 18 hervorgeht, wird durch

* Ausgezogen sind die Verhältnisse bei Vollaststellung dargestellt.

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das Zusammenwirken der Feder 47 mi* dem Saugrohrunterdruck bei Unterschreiten eines von der Brosselklappenstellung abhängigen Drucks der Schalter 48 geschlossen und damit der Fahrer zum Schalten in den nächsthöheren Gang angeleitet«

Eine andere mechanische Lösung zeigen Figuren 19 und 20. In Figur 19 ist das Leistungs-Drehzahl-Diagramm eines Dieselmotors (als Beispiel) dargestellt. Ausgezogen sind die Linien gleicher Regler- bzw. Gaspedalstellung, strichpunktiert die Kurve d, an der in den nächsthöheren Gang geschaltet werden soll. Figur 20 zeigt die Einrichtung dazu. Der in 50 drehbar gelagerte Hebel 51 wird durch ein mit der Motordrehzahl η umlaufendes Magnetfeld (wie von mechanischen Tachometern bekannt) im Uhrzeigersinn geschwenkt, dagegen wirkt die Feder 52, deren Torspannung über das Gestänge 55 von der Reglerstellung beeinflußt wird. Je nach Reglerstellung und Drehzahl wird der Schalter 54 vom Hebel 51 betätigt und schaltet die Lampe 55 als Signal zum Höherschalten ein.

Eine weitere sehr einfache Lösung der Aufgabe zeigt Figur 21. Die in 1 gelagerte Drosselklappe mit der Leerlaufstellung 2 und der Yollaststellung 3 wird.wie üblich vom Gaspedal über 4 betätigt. Außerdem greift über den Hebel 60 die Kolbenstange 61 des als Unterdruckdose 62 ausgebildeten Servomotors an, der in der gespeicherten Stellung direkt vom Saugrohrunterdruck 63 beaufschlagt wird. Sinkt der Saugrohrdruck unter ein bestimmtes Maß (z.B. 0,75 bar), so zieht der Kolben 64 die Drosselklappe über 61 in Richtung Yollast. Dadurch steigt der Saugrohrdruck. Es liegt daher ein geschlossener Regelkreis vor. Die Gegenfeder 65 wirkt degressiv: je weiter die Drosselklappe geöffnet wird, desto höher ist der sich einstellende Saugrohrdruck. Bewegt sich· der Kolben 64 nach unten, schließt der Schalter 66 und schaltet die Signalvorrichtung 67 ein und fordert damit den Fahrer zum Höherschalten auf. Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gaspedal, schließt er Schalter 68. Der Magnet 69 schaltet damit den Unterdruckschalter 70 um, der die Atmosphäre auf die Druckdose 62 schaltet und damit die Drosselklappe in Leerlaufstellung 2 bringt. Das gleiche ist mit Schalter 71 erreicht

* (ausgezogen: Leerlaufstellung)

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(entspricht Abschalten der Anlage). Der Unterdruckumschalter 72 schaltet im höchsten Gang den Unterdrück 63 auf die Verbrauchsanzeige 76 dadurch um, daß der Kolben 73 von der Gangschaltung aus der Stellung in Stellung 75 gezogen wird. Die Verbrauchsanzeige ist im höchsten Gang gut möglich, weil ein enger Zusammenhang zwischen Saugrohrunterdruck und Verbrauch in ltr/iOO km besteht.

Figur 22 zeigt eine aktive elektrische Ansteuerung der Schalter. In dem Gehäuse 77 sind die Magnetventile J8 und 79 zusammengefaßt, die im erregten Zustand den Saugrohrunterdruck 6^ zum Servomotor 62 bzw. zur Verbrauchsanzeige 76 leiten, im gezeichneten, stromlosen Zustand aber mit der Atmosphäre verbinden. Sofern der Handschalter 80 geschlossen ist ("An/Aus"-Schalter), wird das Magnetventil 78 umgeschaltet, wenn der Schalter 81 geschlossen ist (Gaspedalweg größer als ca. 10 ^) und der Schalter 82 geschlossen ist (Getriebe nicht im höchsten Gang). Dadurch wird der Servomotor 62 an Saugrohrdruok 63 gelegt. Gibt der Fahrer zu wenig Gas, öffnet 81: Servomotor 62 wird belüftet. Schaltet der Fahrer in den höchsten Gang, so wird Schalter 82 geöffnet, d.h. Servomotor 62 belüftet und Schalter 83 geschlossen, was den Saugrohrdruck 63 auf die Verbrauchsanzeige 76 schaltet.

Gegenüber Figur 21 ist in der Anordnung nach Figur 22 vorteilhaft die elektrische Ansteuerung und das Abschalten im stromlosen Zustand.

Figur 23 schließlich zeigt eine Weiterbildung der Einrichtung nach Figur 22. Für die bereits dort vorkommenden Teile sind dieselben Bezugszeichen verwendet.

Der Saugrohrunterdruck 63 wirkt auf die mittlere Kammer des Gehäuses 77, die zunächst durch die Doppelkegel 90 und 91 der Magnetventile 78 und durch Federkraft verschlossen ist. Wird das Gaspedal 32 aus der gezeichneten Leerlaufstellung gebracht, schließt Schalter 81, der über den Umschalter 93, der die Schalter 82 und 83 in Figur 22 ersetzt, das Magnetventil 78 erregt. Der Doppelkegel SO schaltet den Saugrohrunter-

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druck 63 auf die Unterdruckdose 62. Beträgt er mehr als etwa 3 mWS, so wird durch Überwinden der Kraft der Feder 94· die auch eine Verbindung zur Drosselklappe sein kann, der Schalter 95 geschlossen, der den Signalgeber $6 (Leuchte, akustischer Signalgeber) einschaltet. Diese Signalgabe fordert den Fahrer zum Umschalten auf.

Gibt der Fahrer mehr Gas, sinkt Unterdruck 63 ab, und das Signal wird beendet. Geht er vom Gas, öffnet Schalter 81, und über den Doppelkegel 90 wird durch die Unterdruckdose 62 belüftet: Die Signalgabe durch 96 wird beendet (z.B. Talfahrt, Schubbetrieb).

Im höchsten Gang wird der Umschalter 93 "vom Getriebe her in die untere Stellung gebracht: Bei betätigtem Gaspedal, 92 zieht das Magnetventil den Doppelkegel 91 in der Figur nach unten, d.h. der Saugrohrunterdruck 63 wird auf Verbrauchsanzeige J6 geschaltet. In diesem Fall besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Saugrohrunterdruck und Verbrauch in ltr/i00 km, der ein direktes Eichen eines Druckmessers (z.B. eines Bourdonrohrs) erlaubt.

Zweckmäßigerweise wird man die Signalerzeuger J6 und 96 baulich zusammenfassen.

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Leerseite

Claims

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsbuxg

κ 2750/1702-pt-im-sa 27. Juni 1979

ANSPRÜCHE

Verfahren zum Betrieb einer mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine mit variabler Leistung und variabler Drehzahl, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß einer im Leistungs-Drehzahl-Diagramm der Maschine verlaufenden vorgegebenen Kurve, die die Punkte maximal zulässigen Kraftstoffverbrauchs bei verschiedenen Drehzahlen verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Kurve (d) in dem Diagramm gegenüber der Linie (c), die die Punkte maximaler Leistung bei vorgegebenem Kraftstoffverbrauch verbindet, im Bereich höherer Drehzahl en (n) verläuft und die Kraftstoffzumeßeinrichtung im Sinne einer Vergrößerung der Leistung der Maschine verstellt wird, wenn der tatsächliche Betriebspunkt der Maschine verbrauchsungünstig in dem Diagramm auf derjenigen Seite der vorgegebenen Kurve (d) liegt, die der Linie (c) maximaler Leistung bei vorgegebenem Kraftstoffverbrauch abgekehrt ist»
2. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines verbrauchsungünstigen Betriebspunktes ein Signal für die Bedienungsperson erzeugt wird.

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Vorsitzender Vorstand: Toni Scnmüclter, Vorsitzender · Prof. Dr. lechn. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerk · Günter Hartwich

des Aufsichtsrats: Horst Münzner · Dr. rer.pol.Werner P. Schmidt · Gottlieb M.Strobl · Prof.Dr. rer.pol. Friedrich Thomee

Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 215
3. Verfahren nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines verbrauchsungünstigen Betriebspunktes selbsttätig die Verstellung der Zraftstoffzumeßeinrichtung erfolgt.
4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Verstellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung ein Schaltgetriebe der Maschine auf den nächsthöheren Gang geschaltet wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Speicher (Druckfeder 13) für die vorgegebene Kurve (d), eine mit diesem und einem Sensor für zumindest' eine den jeweiligen Betriebspunkt der Maschine charakterisierende Größe verbundene Vergleichseinrichtung (Unterdruckdose 10) sowie zumindest eine durch die Vergleichseinrichtung betätigbare Stell- und/oder Signalvorrichtung (17; 9) enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vergasermaschine die vorgegebene Kurve (d) zumindest ungefähr eine Kurve konstanten Saugrohrunterdrucks und der Sensor ein an das Saugrohr der Maschine angeschlossener TJhterdrucksensor ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung durch eine mit dem Unterdrucksensor verbundene Tfnterdruckdose (1O) und der Speicher im wesentlichen durch eine die Nachgiebigkeit einer Wand der Unterdruckdose (1O) bestimmende Feder (13) gebildet ist, und daß mit der nachgiebigen Wand ein Schalter (14) für einen elektrischen Stromkreis in Wirkverbindung steht, der Bestandteil einer Signalvorrichtung (9) ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in die nachgiebige Wand der Onterdruckdose (45) integriert ist.

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9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) ein. von der Unterdruckdose (1O) aufgenommenes Bauteil ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 "bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß an der nachgiebigen Wand der Unterdruckdose (IO) eine weitere Feder (15) angreift, deren Federspannung abhängig ist von der Stellung der Eraftstoffzumeßeinrichtung.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Feder (15) äer Feder (13) entgegenwirkt und ihre Vorspannung bei Verstellen der Kraft stoff zündeinrichtung in Richtung Yöllast ansteigt.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schalter (14) und- d-ie nachgiebige Wand der Unterdruckdose (1O) ein Arm eines Schwenkhebels (17) ragt, an dessen anderem Arm die weitere Feder (15) angreift.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner einen ebenfalls von Saugrohrunterdruck betriebenen Servomotor (19) enthält, der mit der Kraftstoffzumeßeinrichtung in Wirkverbindung steht und ein Belüftungsventil (26) zur Belüftung nur bei Leerlauf der Maschine aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß in einer zum Servomotor (19) führenden Unterdruckleitung ein elektromagnetisches Ventil (20) liegt, dessen Erregerstromkreis bei Betätigung des Schalters (14) geschlossen wird und das dann den Servomotor (19) an den Saugrohrunterdruck legt.
15. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe (28) ausgerüsteten Brennkraftmaschine die vorgegebene Kurve (d) zumindest ungefähr eine Kurve konstanter Stellung der Regelstange (27) der Einspritzpumpe (28) ist.

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16. Einrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Stellung etwa 80 $ der maximal möglichen Einspritzmenge je Pumpenhub entspricht.
17· Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (31) für einen elektrischen Stromkreis, der Bestandteil einer Signalvorrichtung (9) ist, in Wirkverbindung steht mit einem die Vergleichseinrichtung bildenden Hebel, der mit dem Pumpenregler, der Regelstange (27)j der Einspritzpumpe (28) und einem Gaspedal in Verbindung steht.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17> dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (18) vorgesehen ist, der nach Einlegen des höchsten Getriebegangs die Signalvorrichtung (9) abschaltet.
19· Einrichtung nach den Ansprüchen 14 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Ventil (20) einen weiteren ErregerStromkreis besitzt, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl der Brennkraftmaschine geschlossen wird.
20. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Kurve (d) zumindest ungefähr eine Kurve konstanter Drehzahl, der Sensor ein Drehzahl sensor und die Vergleichseinrichtung ein bei ■Überschreiten der konstanten Drehzahl einen Stromkreis für die Stell- und/oder Signalvorrichtung (9) schließender Schalter (32) ist, wobei im Stromkreis ein diesen oberhalb einer vorgegebenen Gaspedalstellung unterbrechender weiterer Schalter (33) liegt.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Speicher für eine weitere vorgegebene Kurve (e) enthält, die im Leistungs-Drehzahl-Diagramm gegenüber der Linie (c), die die Punkte maximaler Leistung bei vorgegebenem Kraftstoffverbrauch verbindet, im Bereich niedrigerer Dreh-

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zahlen verläuft und mit der vorgegebenen Kurve (d) einen zulässigen Betriebsbereich der Maschine definiert, daß ferner eine mit dem Speicher und zumindest einem Sensor für eine den jeweiligen Betriebspunkt der Maschine charakterisierende Größe verbundene Vergleichseinrichtung sowie eine durch die Vergleichseinrichtung betätigbare Stell- und/oder Signalvorrichtung (42) vorhanden sind.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß beiden vorgegebenen Kurven (d, e) eine nach Art eines Zeigerinstruments aufgebaute Signalvorrichtung (44»45) gemeinsam zugeordnet ist.
23. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Kurve (d) bestimmte Wertepaare von Drosselklappenstellung und Saugrohrunterdruck im Leistungs-Drehzahl-Diagramm definiert.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (72) vorgesehen sind, die nach Einlegen des höchsten Getriebegangs eine Verbrauchsanzeige (76) mit dem Saugrohr der Maschine verbinden.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Erregerstromkreis einer elektromagnetischen Ventilanordnung (77»78) ein nur bei Leerlaufstellung des Gaspedals (92) geschlossener Schalter (81) sowie eine Umsehalteinrichtung (93)> die nur bei eingelegtem höchsten Getriebegang betätigt ist, in solcher Anordnung liegen, daß die Ventilanordnung (77>78) nur nach Einlegen des höchsten Getriebegangs die Verbrauchsanzeige (76),dagegen sonst die Unterdruckdose (62) mit dem Saugrohr verbinden, die erst bei einem vorgegebenen Saugrohrunterdruck einen Schalter (95) im Stromkreis eines zum Höherschalten des Getriebes der Maschine auffordernden Signalgebers (96) schließt.

030062/0292