DE3103219A1 - "vorrichtung zur regelung der brennstoffzufuhr bei brennkraftmotoren" - Google Patents

"vorrichtung zur regelung der brennstoffzufuhr bei brennkraftmotoren"

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Description

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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zum Regeln der Treibstoff zufuhr für Brennkraftinotoren und insbesondere auf eine dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechende Vorrichtung dieser Art.
Bei in Verbindung mit Kraftfahrzeugmotoren verwendeten Vorrichtungen der genannten Art ist es üblich, während einer Fahrtverminderung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs die Förderung des in dieser Phase von dem Motor im allgemeinen nicht benötigten Treibstoffs so zu sperren, daß erheblich Energie eingespart wird und ein angemessenes Luft/Brennstoff-Gemisch erhalten bleibt. Die Vorrichtung sperrt die Treibstoffzufuhr nur dann, wenn die Motordrehzahl und damit die Fahrgeschwindigkeit einen ersten vorgegebenen Wert unterschreiten. Danach erfolgt die Wiederaufnahme der Treibstoffzufuhr entweder mit Beendigung des Verzögerungsvorgangs oder wenn die Fahrgeschwindigkeit den ersten vorgegebenen Wert weiter unterschreitet und einen zweiten vorgegebenen Wert erreicht. Der zuletzt genannte Fall soll ein Stehenbleiben des Motors oder Drehzahlschwankungen verhindern.
Diese herkömmliche Art der Treibstoffabsperrung hat den Nachteil, daß sie die Wiederaufnahme der Treibstoffzufuhr in gleicher Weise auch dann durchführt, wenn das Fahrzeug unter Gaspedalbeeinflussung langsam durch Motorbremsung verzögert wird, wenn die Motordrehzahl in der Getriebehebelstellung neutral (ohne Last) durch Treten des Gaspedals stark abfällt oder wenn das Fahrzeug durch einen raschen Tritt auf das Bremspedal angehalten wird, so daß während der Verzugszeit zwischen der Wiederherstel-
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lung der Treibstoffversorgung bis zur Leistungsabgabe durch den Motor die Motordrehzahl sehr weit absinkt. Um ein Stehenbleiben des Motors unter den genannten Bedingungen zu verhindern/ wurde ein zweiter vorgegebener Wert für die Wiederherstellung der Treibstoffzufuhr festgelegt, um den unter Motorbremsbedingungen laufenden Motor bereits weit über derjenigen unteren Drehzahlgrenze wieder mit Treibstoff zu versorgen, bei der er sonst stehenbleiben würde.
Diese herkömmliche Regelungsart hat immer noch eine Treibst off Verschwendung zur Folge. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Treibstoffverbrauch noch günstiger wird.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln der Treibstoffzufuhr für einen Brennkraftmotor zeichnet sich im Betrieb dadurch aus, daß sie ermittelt, ob das Fahrzeug bei unbelastetem Motor oder durch plötzliches Anlegen der Bremse oder durch Motorbremsung verzögert wird und entsprechend dem Ergebnis dieser Feststellung den einen (zweiten) vorgegebenen Motordrehzahlwert verändert, bei dem die TreibstoffVersorgung wieder hergestellt wird und den die Drehzahl nach Unterschreitung des höher liegenden anderen vorgegebenen Drehzahlwerts erreicht, bei dem keine Gefahr eines Motorstillstands besteht, wenn die Motordrehzahl unter Motorbremsbedingungen langsam reduziert wird.
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Besonders vorteilhaft ist die erf indungsgeinäße Vorrichtung in Verbindung mit Vergasermotoren, bei denen aufgrund eines langen Wegs zwischen der Treibstoffversorgungseinrichtung und dem Einlaßventil ein beträchtlicher Zeitverzug zwischen der Wiederaufnahme der Treibstoffzufuhr und der Wiederherstellung des Motordrehmoments eintritt.
Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit einem Vergasermotor,
Fig. 2 ein Gesamt-Flußdiagramm zum Betriebsablauf der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 3, 4 und 5 detaillierte Unter-Flußdiagramme aus dem Flußdiagramm von Fig. 2, und
Fig. 6 eine graphische Darstellung einer Arbeitskennlinie der Vorrichtung von Fig. 1.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Treibstoffzufuhr arbeitet mit dem Vergaser eines Brennkraftmotors zusammen. In einem Luftansaugstutzen 1 befindet sich vor einer Drosselklappe 3 ein Venturiabschnitt 2 zur Erzeugung eines gewissen ünterdrucks in dem Ansaugstutzen. Der Wert des Unterdrucks ist von dem Luftdurchsatz abhängig und hat die Auswirkung, daß eine Brennstoffdüse einen feinen, dem Luftdurchsatz im wesentlichen proportionalen Brennstoff- oder Benzinnebel in den Luft-
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Nissan
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strom abgibt. Durch Verdrehung der Drosselklappe 3 kann der Ansaugstutzen 1 geöffnet oder geschlossen werden. Aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptdüse eines Hauptbrennstoffkanals in der Nähe des Venturiab-Schnitts 2 gelangt ein im wesentlichen dem Luftdurchsatz pro Zeiteinheit proportionaler feiner Brennstoffsprühstrahl in den Luftansaugstutzen 1, welcher durch den vom Venturiabschnitt 2 erzeugten Unterdruck hervorgerufen und durch den öffnungswinkel der Drosselklappe 3 reguliert wird. So gelangt ein im wesentlichen konstantes Luft/ Brennstoff-Gemisch in die Brennkammer.
Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, die Drosselklappe 3 annähernd horizontal steht und nur wenig geöffnet ist, dann genügt der vom Venturiabschnitt erzeugte Unterdruck nicht mehr, um genügend Treibstoff aus dem Haupttreibstoffkanal in den Stutzen 1 zu fördern. Zur Vermeidung dieses bei niedrigen Motordrehzahlen (Leerlauf) eintretenden Zustands ist nahe dem Ende der Drosselklappe 3 ein Leerlaufkanal 4 an den Luftansaugstutzen 1 angeschlossen, welcher bei geringer Drosselklappenöffnung genug Brennstoff in den Ansaugstutzen 1 fördert, um eine stabile Verbrennung aufrechtzuerhalten. Ein Magnetventil 5 verschließt den Leerlaufkanal 4, wenn es von einer Steuereinheit 6 kein Ausgangssignal erhält. Gemäß nachstehender Beschreibung wird das Magnetventil 5 unter bestimmten Bedingungen bei einer Reduzierung der Motordrehzahl aktiviert. Wenn die Drosselklappe 3 ganz geschlossen und der Leerlaufkanal 4 durch das Magnetventil 5 abgesperrt ist, erhält der Motor überhaupt keinen Brennstoff. Dadurch wird in Situationen, wo der Motor keinen Brennstoff benötigt, seine Verschwendung verhindert.
Die eine Art Mikrocomputer bildende Steuereinheit 6 um-
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faßt einen Block 7 zur Festlegung eines vorgegebenen Geschwindigkeitswerts NR, einen Block 8 zur Errechnung einer Verzögerungsgröße Δ NR, einen Block 9 zur Errechnung eines zweiten abgewandelten Werts NR1, einen Entscheidungsblock 1o bezüglich Absperrung/Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr und eine Ausgabeschaltung 11. Wie bei herkömmlichen Systemen veranlaßt die Steuereinheit die Absperrung der Brennstoffzuführung in dem Augenblick, wenn die Motordrehzahl N auf einen ersten vorgegebenen Wert NJC vermindert wird. Wenn die Motordrehzahl N in diesem Brennstoffabsperrbereich weiter absinkt und einen zweiten vorgegebenen Wert NR erreicht (Wiederaufnahmedrehzahl) , dann setzt die Brennstoffzufuhr wieder ein.
Die Steuereinheit führt Rechenoperationen nach den Flußdiagrammen in Fig. 2 bis 5 durch. Wenn die Motordrehzahl unter den ersten vorgegebenen Wert NRJ absinkt und die Brennstoffzufuhr abgesperrt wird, prüft die Steuereinheit 6 mit Schritt A in Fig. 2, ob die Drehzahlverminderung unbelastet erfolgt, und bei Schritt A in Fig. 3 wird geprüft, ob die Drosselklappe 3 ganz geschlossen ist und wenn ja, ob der Getriebehebel auf Stellung "neutral" steht. Wenn ja, überprüft die Steuereinheit 6, ob der Motor im Leerlauf dreht und veranlaßt das Magnetventil 5 durch ein entsprechendes Signal zur Wiederherstellung der Brennstoffzuführung, sobald die Motordrehzahl den unveränderten zweiten vorbestimmten Wert NR erreicht. Wenn der Getriebehebel nicht auf Stellung "neutral" steht, prüft die Steuereinheit 6, ob die Kupplung getrennt ist und prüft, wenn Ja' °b <^er Motor im Leerlauf zustand ist und arbeitet dann wie zuvor beschrieben. Falls die Kupplung greift, wird geprüft, ob das Antriebsdrehmoment = Null ist. Wenn ja, stellt die Steuereinheit 6 fest, daß der Motor leerläuft und arbeitet wie oben beschrieben. Falls das Drehmoment
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nicht Null ist, geht die Steuereinheit 6 davon aus, daß die Motordrehzahl durch eine Motorbremsung reduziert wird und geht zum nächsten Schritt 12 in Fig. 2 vor. Wenn die Steuereinheit 6 feststellt, daß die Drosselklappe 3 nicht ganz geschlossen ist, findet ein normaler Motorbetrieb statt.
Unter Schritt 12 prüft die Steuereinheit 6, ob die Motordrehzahl durch starke Motorbremsung den zweiten vorgegebenen Wert NR unterschreitet und, falls ja, veranlaßt sie ohne Änderung des zweiten vorgegebenen Werts NR die Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr durch öffnen des Leerlaufkanals 4. Falls nein, errechnet die Steuereinheit 6 den Korrekturwert ANR in Abhängigkeit von der Drehzahlabnähme in U/min und ersetzt dann den auf der Basis der Kühlwassertemperatur gewonnenen normalen zweiten vorgegebenen Wert NR durch einen abgewandelten Vorgabewert NR1, siehe Fig. 4. Danach prüft die Steuereinheit 6, ob der Motor bei der Drehzahlverminderung den abgewandelten Vorgabewert NR1 unterschreitet, der in einen Bereich gelegt ist, wo der Motor nicht stehenbleiben kann. Wenn die Motordrehzahl den abgewandelten Vorgabewert NR1 erreicht, veranlaßt die Steuereinheit die Wiederherstellung der Treibstoffzufuhr. Falls die Drehzahl nicht unter den Wert NR1 fällt, sucht die Steuereinheit 6 nach anderen Brennstoffzufuhr-Wiederherstellbedingungen und bleibt bei der Treibstoffabsperrung, falls keine gefunden werden (siehe Fig. 1 und 4).
Nach dem Flußdiagramm erfolgt unter Schritt B in Fig. 4 die Errechnung der Korrektur NR, wie nachstehend in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.
Zuerst errechnet die Steuereinheit 6 in einem Schritt 13
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----. - : WG o429/254(3) TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER :
aus dem Motordrehzahlsignal die Differenz Δ Ν zwischen einer vorher ermittelten Drehzahl N-1 und der augenblicklichen Drehzahl N, ausgedrückt durch die Gleichung ΔΝ = N-N,
In diesem Fall ist die vorher ermittelte Drehzahl N1 ein Motordrehzahlwert vor einem festgelegten Zeitintervall oder vor einem festgelegten Kurbelwellenwinkel. Anderenfalls kann ΔN auch als Differentialwert von ~ betrachtet werden (in bezug auf die Spannung, Frequenz oder Zählwert). Danach wird in einem Schritt 14 die Größe der Korrektur ANR in Abhängigkeit von ΔΝ errechnet oder durch Aufsuchen eines Tabellenwerts in einem Speicher ermittelt. Nach Erarbeitung des Werts ANR wird der zweite vorgegebene Drehzahlwert NR entsprechend reduziert, siehe Fig. 6.
Wie zuvor erläutert, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Brennstoffzufuhr eines Brennkraftmotors unter bestimmten Betriebsbedingungen abgesperrt. Dabei wird ein bestimmter Drehzahlgrenzwert, bei dem die Brennstoffzufuhr in die Brennkammer wieder aufgenommen wird, gegenüber einem Normalwert in bestimmtem Umfang reduziert, wenn die Motordrehzahl langsam abnimmt wie bei einer Motorbremsung im Gegensatz zu einer schnellen Drehzahlverminderung bei Freigabe des Gaspedals und auf Stellung "neutral" stehendem Getriebehebel, oder bei Motorleerlauf oder bei einem plötzlichen Bremsvorgang. In keinem Fall wird die Motordrehzahl so weit abgesenkt, daß der Motor stehenbleiben könnte.
Erfindungsgemäß wird bei einer Motorbremsung die Brennstoff absperrzone weiter nach unten verschoben und dadurch beträchtlich Treibstoff gespart.
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Al
Leerseite

Claims (5)

  1. TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER
    Beim Europllschsn Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandatalres agroes pres !'Office european dea brevets
    DipL-Chem. Dr. N. ter Meer DIpI -Ing. H. Stelnmeieter
    D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1
    Gdt/cb
    WG o429/254(3) 30. Januar 1981
    NISSAN MOTOR COMPANY LIMITED
    2, Takara-cho/ Kanagawa-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken/Japan
    Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmotoren
    Priorität: 31. Januar 198o, Japan, Nr. 55-1o499/198o
    Patentansprüche
    11/ Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen, mit einem Sperrglied, welches einen zu der Motorbrennkammer führenden Brennstoffkanal absperrt, wenn die Motordrehzahl abnimmt und einen Drehzahlbereich durchläuft, der zwischen einem ersten und einem zweiten Drehzahlvorgabewert liegt, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (6) mit
    - einer den zweiten Vorgabewert (NR) nach einer Kühlwassertemperatur festlegenden ersten Schaltung (7),
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    TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
    - einer zweiten Schaltung (1o), welche in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangssignalen entscheidet, ob die Brennstoffabsperrung bei Erreichen des durch die erste Schaltung festgelegten zweiten Vorgabewerts (NR) erhalten bleibt oder nicht, und
    - eine dritte Schaltung (8, 9) zur Erstellung eines abgewandelten zweiten Vorgabewerts (NR') in einem Bereich, wo kein Motorstillstand eintritt, und in Abhängigkeit von der Abnahmerate der Drehzahl, wenn die zweite Schaltung (1o) auf Fortsetzung des Brennstoff sperrzustands entscheidet, um den mit abgesperrter Brennstoffzuführung abdeckbaren Drehzahlbereich bis unter den zweiten Vorgabewert zu erweitern.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) ein Mikrocomputer ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Schaltung (1o) die Entscheidung, ob die Brennstoffabsperrung bis zum Erreichen des durch die dritte Schaltung abgewandelten zweiten Vorgabewerts (NR1) oder des normalen zweiten Vorgabewerts (NR) seitens der Motordrehzahl bestehen bleiben soll, in Abhängigkeit von einem Motordrehzahlsignal und von mehreren EIN/AüS-Signalen trifft, die sich auf die vor der öffnung der Drosselklappe, auf die Getriebe-Neutralstellung, einen Kupplungstrennzustand und einen öldruck- oder Verzögerungsschalter beziehen.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schaltung einen Block (8), der aus einer Drehzahl-
    130063/0611
    Nissan "~-]l"': WG\o-429/254(3)
    TERMEER-MaLLER-STEINMEISTER ** "
    <— *3 ·—
    differenz ΔN = N-1 - N eine Drehzahländerungsgröße ANR errechnet, und einen Block (9) zur Bestimmung des abgewandelten zweiten Drehzahl-Vorgabewerts (NR1) durch Addition der Änderungsgröße ANR zu dem von der ersten Schaltung (7) bezogenen zweiten Vorgabewert (NR) enthält.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ausgabeschaltung (11) zur Abgabe eines Signals zum öffnen des Sperrglieds (5) nach Maßgabe der zweiten Schaltung (1o).
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DE3103219A 1980-01-31 1981-01-30 Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen Expired DE3103219C2 (de)

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