DE3301062C1 - Drehzahlbegrenzungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Bckannt ist dabei ein Drehzahlsensor 1, der ein der Motordrehzahl n proportionales Signal an einen Eingang 2b eines Komparators 2 liefert, in welchem es mit einem festgelegten Drehzahlwert fli bzw. einem diesem proportionalen Signal, das am zweiten Eingang 2a anliegt, verglichen wird. Überschreitet die Drehzahl n den festgelegten Wert t11, SO erscheint am Ausgang 2c des Komparators 2 als Drosselsignal ein Drehzahlsignal (Bcdeutung n > nl), welches bei bekannten Vorrichtungen im Sinne einer Drehzahlminderung auf die Brennkraftmaschine einwirkt. Dies wird in der Zeichnung symbolisch durch eine Drosselklappe 6 dargestellt, auf die (oder auf eine Einspritzpumpe) das Drosselsignal über ein nicht dargestelltes Stell- oder Regelglied ein- wirkt. Dabei kann das Drosselsignal durch Drücken cines am Fahrpedal als Kickdownschalter angeordneten Tastschalters solange unterbunden werden. bis die Drehzahl den festgelegten Wert n wieder unterschrcitet.
• Die Erfindung besteht nun darin, daß ein retriggerbares monostabiles Zeitglied 4 vorgesehen ist. welches voiii Tastchalter 3, der an seinem eingang 4.1 angeordnet ist, angestoßen wird. Ein solches retriggerbares monostabiles Zeitglied erzeugt an seinem Ausgang ein Signal einstellbarer Dauer II ab Beginn oder Endc eines Signals an seinem Eingang. Erscheint jedoch innerhalb der Dauer t1 des Ausgangssignals ein Triggersignal an einem Triggereingang des Zeitgliedes. so beginnt die eingestellte Standzeit von vorne zu laufen, ohne daß das Ausgangssignal unterbrochen wird. Bei nicht angestoßenem Zeitglied bewirkt ein Triggersignal kein Ausgangssignal.
• Das Zeitglied 4 wird vom Ausgangssignal des Komparators 2, dem Drehzahlsignal getriggert, welches dem Triggereingang 4c zugeführt wird. Der Ausgang 4b des Zeitgliedes 4 ist mit dem invertierenden Eingang 5a eines UND-NICHT-Gliedes 5 verbunden, der Ausgang 2c des Komparators 2 führt außer zum Triggereingang 4e auch zum nichtinvertierenden Eingang 5b des UND-NICHT-Gliedes 5, an dessen Ausgang Se ein Drosselsignal entsprechend der Logik des UND-NICHT-Gliedes 5 nur dann erscheint. wenn ein Drehzahlsignal, aber kein Ausgangssignal des monostabilen Zeitgliedes 4 vorhanden ist.
• Im Sichtfeld des Fahren'; ist auch eine Signallampe 7 angeordnet, deren Lampe 8a leuchtet, wenn die Motordrehzahl n größer als die festgelegte Drehzahlgrenze nl ist Damit die Lampe nur bei einer durch den Tastschaltcr ausgelösten »erlaubten« und tatsächlichen Überschreitung leuchtet, wird sie über den Ausgang 9c eines UND-Gliedes 9 angesteuert, dessen Eingang 9a mit dem Ausgang 4b des monostabilen Zeitgliedes und dessen Eingang 9b mit dem Ausgang 2c des Kolnparators 2 verbunden ist.
• Eine zweite Lampe 8b, vorzugsweisc in einer anderen Farbe, wird vom Ausgang 4b des monostabilen Zeitglicdes 4 angesteuert, leuchtet also dann, solangc eine Drchzahlüberschreitung ohne neuerliches Drücken des Tastschalters 3 möglich ist.
• Im Folgenden wird die Funktionsweise der Schaltung beschrieben.
• Bci normalen Fahrbedingungen sind der Taste nicht betätigt, die Anzeigenleuehte nicht eingeschaltet und nur der Drehzahlbereich unterhalb des Grenzwertes n1 zur Bcnutzung freigegeben.
• Will der Fahrer in absehbarer Zeit (t < t1) den oberen Drehzahlbereich benutzen, betätigt er den Tastschalter (Drucktaste im Armaturenbrett). In diesem Augenblick kann die tatsächliche Motordrehzahl noch deutlich niedriger als n1 sein. Es wird die Drehzahlbegrenzung aufgehoben, d. h., dem Fahrer steht der gesamte Drehzahlbereich zur Verfügung. Die Anzeigenleuchte ist noch ausgeschaltet. Die Standzeit des Zeitgliedes beginnt zu laufen.
• Durch das Ausgangssignal des Zeitgliedes leuchtet die Lampe 8b z. B. in gelber Farbe, das UND-NICHT-Glied S ist gesperrt. Erscheint innerhalb der Standzeit 1 kein Drehzahlsignal (n > n1), so fällt das Zeitglied wicder ab, die Lampe 8b erlischt und die Drehzahlbegrcnzung ist wieder wirksam.
• Wird jedoch innerhalb der Standzeit t die Drehzahl ni überschritten, so erscheint am Ausgang 2rdes Komparators 2 ein Drehzahlsignal, welches das monostabile Zeitglied 4 triggert, so daß dessen Ausgangssignal bestehen bleibt. Es leuchtet damit die Lampe Sa auf. z. B. in rotcr Farbe. Ein Drosselsignal wird nicht crzeugt.
• Verringert der Fahrer kurzzeitig (t < i) die Motordrehzahl. tim sie anschließend wieder zu erhöhen. so erfolgt eine ncue Triggerting des /.eitgliedes, bevor seine Standzeit abgelaufen ist. d. h.. sein Ausgangssignal bleibt bestehen. Auf diese Wcisc kaitn die Drebzahlbegrenzung aufgehoben bleiben, bis die Drehzahl länger als für die Dauer der Standzeit II unterhalb der Grenzdrehzahl ni verweilt Dann nämlich wird die Drehzahlbegrenzung automatisch wieder eingeschaltet und die Lampen erlöschen. Eine erneute Überschreitung der Grenzdrehzahl ni muß wieder durch Drücken des Tastschalters 3 initiiert werden.
• Die Einrichtung kann bei allen Fahrzeugen verwendet werden, bei denen ein Drehzahlbegrenzer eingebaut ist, bzw. kann in einen Drehzahlbegrenzer integriert werden. Damit ist sie vor allem für schwere Nutzfahrzeuge interessant, kann aber im Prinzip mit jeder Antriebsmaschinc kombiniert werden, bei der die zeitweise Aufhebung einer Drehzahlbegrenzung gewünscht wird.
• - Leerseite -

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Drehzahlbegrenzungseinrichtung für eine -insbesondere in ein Kraftfahrzeug eingebaute -Brennkraftmaschinc, welchc ein eine Drchzahlabsenkung bewirkendes Drosselsignal abgibt, wenn die Drehzahl der -Motorwelle einen festgelegten Wert übersteigt, wobei die Drehzahlbegrenzung durch Betätigen eines Tastschalters aufhebbar ist, dadurch gekenn%eichnet, daß ein retriggerbares, monostabiles Zeitglied (4) mit einer bestimmten Standzeit (tal) vorgesehen ist, welches vom Tastschalter (3) angestoßen wird und von einem D.rehzahlsignal (n > nl). welches erscheint, wenn die Drehzahl (n) der Motorwelle den festgelegten Wert(nl) übersteigt, getriggert wird und daß ein logisches Verknüpfungsglied (5) vorgesehen ist, dessen einem Eingang (5a) das invertierte Ausgangssignal des monostabilen Zeitgliedes (4) und dessen anderem Eingang (5b) das Drehzahlsignal zugeführt wird und an dessen Ausgang (5c) das Drosselsignal erscheint. wenn ein Drehzahlsignal, aber kein Ausgangssignal des monostabilen Zeitgliedes vorhanden ist und daß ein Signalgeber (7) vorgesehen ist, der ein optisches und/oder akustisches Signal zumindest dann abgibt. wenn ein Ausgangssignal des monostabilen Zeitgliedes (4) und ein Drehzahlsignal (n > n1) gleichzeitig vorliegen, und daß der Signalgeber (7) und der Tastschalter (3) am Armaturenbrett angeordnet sind.
2. 2. Drehzahlbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (7) eine Signallampe ist, die in einer ersten Farbe leuchtet (8bs, wenn ein Ausgangssignal des monostabilen Zeitgliedes (4) vorhanden ist und in einer zweiten Farbe leuchtet (8a); wenn gleichzeitig zu diesem Ausgangssignal ein Drehzahlsignal (n > n1) vorhanden ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlbegrenzungseinrichtung für eine - insbesondere in ein Kraftfahrzeug eingebaute - Brennkraftmaschine, welche ein eine Drebzahlabsenkung bewirkendes Drosselsignal abgibt, wenn die Drehzahl der Motorwelle einen festgelegten Wert übersteigt, wobei die Drehzahlbegrenzung durch Betätigern eines Tastschalters aufhebbar ist.

   Im oberen Drehzahlbereich von Brennkraftmaschinen steht die maximale Leistung zur Verfügung. Aufgrund der motorinternen Verluste ist in diesem Drehzahlbereich allerdings auch der spezifische Kraftstoffverbrauch sehr hoch. Daher wird von den Fahrzeugherstellern angestrebt, daß der obere- Drehzahlbereich unter üblichen Fahrbedingungen vom Fahrer nicht genutzt werden kann. Hierzu dienen sogenannte »starre« Drehzahlbegrenzer. die keine höhere als eine vorgegebene Drehzahl ermöglichen.

   Eine derartige Vorrichtung ist der DE-Z »Messen und Prüfen« vom April 1974,S. 237 bis 239 zu entnehmen; durch digitale Impulse konstanter Dauer und drehzahlproportionaler Frequenz wird das Überschreiten einer bestimmten Grenzfrequenz festgestellt und ein Thyristor geziindet, welcher Zündimpulse unterdrückt, solange die Grenzdrehzahl überschritten ist. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der DE-OS 27 08 114 bekannt, welchc mittels einer zusätzlichen Frequenzuntersetzungsstufc in regelmäßigen Abständen bestimmte Zündimpulse (z. B. jeden zweiten) unterdrückt. Um zu unterdrückende Zündimpulse bzw. Einspritzsignale nicht zu zerhacken bzw. nur teilweise zu unterdrücken, ist in der DE-OS 27 21134 eine zusätzliche Synchronisiereinrichtung vorgesehen. Aus der DE-OS 20 15 576 ist schließlich noch eine Vorrichtung für Zentrifugen bekannt, welche eine bestimmte prozentuelle Überschreitung für jede eingestellte Drehzahl zuläßt, bei deren Überschreiten jedoch den Antrieb abschaltet.

   Es gibt auch verfeinerte Systeme, bei denen die Drehzahlbegrcnzung durch eine Aktion des Fahrers (z. B.

   Kickdown des Gaspedals) unterbrochen wird. Der Vorzug des letzteren Systems besteht darin, daß die im oberen Drehzahlbereich vorhandene Motorleistung bei Bedarf genutzt werden kann. Jedoch ist eine Steuerung über das Gaspedal allein nicht ausreichend, da die Hemmschwellc zur Betätigung nicht ausreichend groß ist. Außerdem wird die Sperre bei jedem kurzzeitigen Unterschreiten der Grenzdrehzahl (z. B. beim Schalten) sofort wieder aktiviert, so daß sehr oft das Fahrpedal ganz durchgedrückt werden muB, was den KraftstoFfverbrauch erhöht.

   Aufgabc der Erfindung ist es. solche Drehzahlbegrenzungseinrichtungen mit unterbrechbarer Drehzahlbegrenzung dahingehend zu verbessern, daß zur Aufhebung der Drehzahlbegrenzung eine bewußte Aktion des Fahrcrs erforderlich ist und er bei Überschreitung der Drehzahlgi.enze ständig auf diesen Umstand hingewiesen wird, um zu erreichen, daß die Hemmschwelle zur Überschreitung der Drehzahlbegrenzung größer wird und nur bei wirklichem Bedarf tatsächlich vorgenommcn wird und daß für die Aufhebung der Begrenzung kein unnötiger Kraftstoffverbrauch erforderlich ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs l angegebenen Merkmale gelöst.

   Dicse erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert bei Vorhandensein eines Drehzahlbegrenzers vom Fahrer eine bewußte Aktion zur Überschreitung einer Drehzahlsperre und läßt nach einer gewissen Zeit der Nichtbenutzung der oberen Drehzahlbereiches selbsttätig die ursprüngliche Drehzahlbegi.enzung wieder in Funktion Irelcn.

   Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung eines schematischen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung zu entnehmen.

   In der Zeichnung ist eine Drehzahlbegrenzungseinrichtung für eine nicht gezeichnete Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dargestellt.