DE3327376A1

DE3327376A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der stellung einer drosselklappe in ansaugrohr einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3327376A1
Application number: DE19833327376
Authority: DE
Inventors: Werner 7257 Ditzingen Nitschke; Armin Dipl.-Ing. 4005 Meerbusch Schürfeld; Peter 7253 Renningen Taufer
Original assignee: Pierburg GmbH; Robert Bosch GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH; Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-07
Anticipated expiration: 2003-07-30
Also published as: JPS6060224A; FR2549899A1; FR2549899B1; JPH0555695B2; DE3327376C2

Description

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21 .T.1983 Ve/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1 und BOSCH UND PIERBURG SYSTEM OHG, 1+01*0 NEU

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Stellung einer Drosselklappe im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung der Stellung einer Drosselklappe im Ansaugrohr einer Brenn kraftmaschine bei Abschaltung der Brennkraftmaschine sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Wird in üblicher Weise eine Brennkraftmaschine abgeschaltet, so ist die Drosselklappe in ihrer geschlossenen Stellung und verbleibt in dieser. Kühlt die Brennkraftmaschine nun ab, so besteht die Gefahr, daß die Drosselklappe infolge Wärmedehnungen bzw. -Kontraktionen verkantet oder verklemmt und sich beim Wiederanlassen der Brennkraftmaschine nicht oder nur schwer bewegen laßt. Eine Beschädigung der Drosselklappenführung kann auf die Dauer die Folge sein. Um dies zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden, die Drosselklappe nicht ganz zu schließen. Hierbei besteht die Gefahr, unkontrollierter Verbrennungsvorgänge ("Kachdieseln") nach Abschalten der Brennkraftmaschine.

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Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sowohl ein Verkanten oder Verklemmen der Dros selklappe wie auch unkontrollierte Verbrennungen nach dem Abschalten vermieden werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens sowie vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Durch das durch das Abschalt signal getriggerte Zeitglied wird nach einer vorgebbaren Zeit die Stromversorgung für die elektronische Steuereinheit zum Schließen und Öffnen der Drosselklappe sehr sicher abgeschaltet, wodurch auch bei Störungen in dieser elektronischen Steuereinheit, z.B. Software-Störungen bei einer Ausbildung als Mikrorechner, eine sehr sichere, endgültige Abschaltung erfolgt, auch wenn das Schließen und Öffnen nicht korrekt ablaufen sollte und z.B. noch andauert.

Durch die Ausbildung des bei eingeschalteter Brennkraftmaschine auf einer konstanten Spannung gehaltenen Zeitglieds als RC-Glied, dem ein Schwellwertschalter nachgeschaltet ist, ergibt sich eine sehr einfache und billige Hardware-Lösung, wobei beispielsweise der Schwellwertschalter als Komparator ausgebildet sein kann und ein eventuell ohnehin vorhandener Komparator dazu .verwendet werden könnte. Der Bauteileaufwand wird dadurch minimal.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels und Figur 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schließens und Öffnens der Drosselklappe nach Abschaltung, der Brennkraftmaschine.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der positive Pol einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbatterie ist mit einer Klemme 30 verbunden. Diese Klemme 30 ist über einen Zündschalter 10 mit einer Klemme 15 verbunden, an die der Eingang a eines Mikrorechners 11 sowie in nicht näher dargestellter, an sich bekannter Weise die Zündanlage einer Brennkraftmaschine angeschlossen sind. Die Klemme 15 ist über die Reihenschaltung eines Widerstands 12, einer Entkopplungsdiode 13 sowie eines Kondensators 1U an Masse angeschlossen. Parallel zur Reihenschaltung der Entkopplungsdiode 13 mit dem Kondensator lh ist eine Z-

j Diode 16 geschaltet. Dadurch wird im Moment des Abschal-

tens der Klemme 15 ein kurzzeitiges Entladen des Kondensators 1U über die Z-Diode 16 verhindert. Parallel zum Kondensator 1U liegt ein Entladewiderstand 17· Die Kondensatorspannung ist dem nichtinvertierenden Eingang eines als Schwellwertschalter geschalteten Komparators 18 zugeführt. Eine aus der Batteriespannung (Klemme 30) abgeleitete stabilisierte Spannungsquelle Ustab ist über einen aus zwei Widerständen 19, 20 bestehenden Spannungsteiler an Masse angeschlossen,

; wobei der Abgriff des Spannungsteilers 19, 20 mit dem

invertierenden Eingang des Komparators 18 verbunden

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ist. Die Reihenschaltung eines Widerstands 21 und einer Z-Diode 22 ist zwischen die Klemme 30 (über eine Schaltstrecke 33) und Masse geschaltet, wobei der Verknüpfungspunkt der Bauteile 21, 22 sowohl mit dem Ausgang des !Comparators 18, wie auch mit der Basis eines Transistors 23 wie auch über die Reihenschaltung einer Diode und einem Widerstand 9 mit dem nichtinvertierenden Eingang des !Comparators 18 verbunden ist. Der Widerstand 9 zusammen mit der Diode 8 sorgen dafür, daß beim Schalten des Ausgangs des !Comparators auf Masse (O-Signal) der Kondensator 1U schlagartig entladen und somit ein Mehrfachschalten des Komparators vermieden wird. Der Kollektor des Transistors 23 ist über einen Widerstand 2h mit Ustab verbunden. Eine weitere, aus einem Widerstand und einer Diode 26 bestehende Reihenschaltung ist zwischen die Klemme 15 und Masse geschaltet, wobei der Verknüpfungspunkt der Bauteile 25, 26 sowohl an den Emitter des Transistors 23, wie auch an die Basis eines weiteren Transistors 27 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors ors 27 liegt an Masse, während der Kollektor über die Magnetwicklung 28 eines Relais 29 mit der Klemme 30 verbunden ist. Die Basis des Transistors 27 ist sowohl über einen Widerstand 31 mit Masse, wie auch über eine Z-Diode 32 mit dem Kollektor dieses Transistors 27 verbunden. Die Schaltstrecke 33 des Relais 29 verbindet die Klemme 30 mit einem Eingang b des Mikrorechners 11 (Plus-Versorgung des Steuergeräts). Ausgansseitig steuert der Mikrorechner 11 eine elektrische Stellvorrichtung 3^, durch die eine Drosselklappe 35 im Saugrohr 36 der Brennkraftmaschine in eine vorgesehene Stellung bewegbar ist. Die elektrische Stellvorrichtung 3^ kann ein Stellmotor, ein Stellmagnet oder eine über elektrische Ventile gesteuerte pneumatische oder hydraulische Vorrichtung sein.

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Die Wirkungsweise des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels soll im Folgenden anhand des in Figur 2 dargestellten Flußdiagramms erläutert verden. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine wird die Drosselklappe 35 für die elektrische Stellvorrichtung 3^ während des Fährbetriebs jeweils in eine Stellung bewegt, die abhängig von der Stellung eines mit dem Mikrorechner 11 verbundenen Fahrpedals und gegebenenfalls vorgegebenen Funktionen im Mikrorechner 11 ist. Eine solche Anordnung ist beispielsweise bei elektronisch gesteuerten Vergasern bekannt. Alternativ hierzu kann natürlich das Fahrpedal 37 auch direkt mechanisch auf die Drosselklappe 35 als Begrenzungswinkel einwirken, während der Stellmotor 3^ die Kachführung in diese Grenzstellung bewirkt.

Wird die Brennkraftmaschine nun abgeschaltet, was durch Öffnen des Zündschalters 10 und damit durch Abschaltung der Zündsignale erfolgen kann, so liegt keine Spannung mehr am Eingang a des Mikrorechners 11 an. Da der Mikrorechner in einer Schleife 38 zyklisch die Spannung Ua am Eingang a abfragt, erkennt er den Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine. In einem ersten Verfahrensschritt 39 wird über die elektrische Stellvorrichtung 3k die Drosselklappe 35 in ihre geschlossene Stellung bewegt, sofern sie nicht bereits geschlossen ist. In dieser Stellung wird sie für eine vorbestimmte Zeit, z,B. 3 see gehalten (Verfahrensschritt HO). Danach wird sie in einem weiteren Verfahrensschritt U1 wieder in eine geöffnete, vorbestimmte Stellung bewegt. Dies hat den Zweck, zunächst durch Schließen der Drosselklappe 35 unkontrollierte Verbrennungen nach Abschalten der Zündung zu vermeiden. Durch das anschließende Wiederöffnen der Drosselklappe 35 wird verhindert, daß

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bei der Abkühlung der Brennkraftmaschine durch Ausdehnungs- bzw. Kontraktionsvorgänge ein Klemmen oder Verkanten der Drosselklappe eintritt.

Um das Schließen und Wiederöffnen der Drosselklappe 35 nach Öffnen des Zündschalters 10 zu gewährleisten, ist es notwendig, die Spannungsversorgung für den Mikrorechner 11 noch für eine ausreichende Zeit zur Verfugung zu stellen. Darüber hinaus wird nach Ablauf dieser Zeit gewährleistet, daß durch Abschalten der Spannungsversorgung des.Mikrorechners 11 auf jedem Fall die Drosselklappe 35 zum Stillstand kommt, auch wenn durch fehlerhafte Funktionen im Mikrorechner 11 die Bewegung der Drosselklappe 35 fortdauern würde. Zu diesem Zweck dient, das zeitgesteuerte Öffnen des Schaltkontakts 33 des Relais 29.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine ist der Zündschalter 10 geschlossen und der Kondensator 1U über den Widerstand 12 und die Entkopplungsdiode 13 ständig im wesentlichen auf der Z-Spannung der Z-Diode 16 gehalten Diese Z-Spannung ist höher als die durch den Spannungsteiler 19, 20 vorgegebene Spannung am invertierenden Eingang des Komparators 18, so daß am Ausgang dieses Komparators 18 ein 1-Signal vorliegt, das den Transistor 23 im stromleitenden Zustand hält. Dadurch wird auch de'r Transistor 27 im stromleitenden Zustand gehalten, wodurch die Schaltstrecke 33 des Relais 29 geschlossen gehalten wird. Am Eingang b des Mikrorechners 11 liegt daher die Versorgungsspannung von der Klemme 30 an. Auch ohne den Transistor 23 würde der Transistor 27 im stromleitenden Zustand sein, da seine Basis zusätzlich über den Widerstand 25 mit der Klemme 15 verbunden ist. Die Dioden 22, 26 dienen dabei als Schutz-

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dioden, während die Diode 32 als Klammerdiode zum Schutz des Transistors 25 "beim Abschalten dient. Wird nun die Brennkraftmaschine durch Öffnen des Schalters 10 abgeschaltet, so beginnt der Mikrorechner 11 den in Figur 2 dargestellten und bereits beschriebenen Verfahrensablauf durchzuführen. Gleichzeitig beginnt sich der Kondensator 1k über den Widerstand 17 zu entladen. Der Transistor 27 wird nunmehr ausschließlich über den Transistor 23 im stromleitenden Zustand gehalten. Dies dauert solange, bis die Kondensatorspannung des Kondensators "12+ unter die am invertierenden Eingang des Komparators 18 anliegende Spannung abgesunken ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Transistor 23 durch das O-Signal am Ausgang des Komparators 18 gesperrt, wodurch wiederum über den Transistor 27 das Relais 29 stromlos geschaltet wird. Die Schaltstrecke 33 wird geöffnet, und der Mikrorechner 11 stromlos, wodurch eine eventuell noch andauernde Bewegung der Drosselklappe 30 beendet wird. Die Haltezeit des durch die Bauteile 1k, 17 bis 20 gebildeten Zeitglieds ist dabei so eingestellt, daß bei regulärer Funktion der Bewegungsablauf der Drosselklappe 35 innerhalb dieser Haltezeit abgeschlossen ist. Die Haltezeit kann dafür z.B. 7 see betragen.

Es versteht sich, daß im Mikrorechner 11 noch andere Funktionen der Brennkraftmaschine und des Kraftfahrzeugs, wie z.B. die Zündsteuerung, die Einspritzsteuerung, die Getriebesteuerung usw. mit enthalten sein können.

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Claims

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21 .7.1983 Ve/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 und BOSCH UHD PIERBURG SYSTEM OHG, UoUOrirE]5"^_t-·

Ansprüche

1J Verfahren zur Steuerung der Stellung einer Drosselklappe im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine "bei Abschaltung der Brennkraftmaschine, wobei die Drosselklappenstellung elektrisch gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (35) zunächst für eine festgelegte Zeit in die geschlossene Stellung gefahren (39, ^O) und danach wieder geöffnet wird (U1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Abschaltsignal ein Zeitglied (1¹*, 17 "bis 20) getriggert wird, das während seiner Haltezeit eine elektronische Steuereinheit (11) zum Schließen und Öffnen der Drosselklappe (35) noch mit Spannung versorgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Atschaltsignal das Abschaltsignal für die Zündung der Brennkraftmaschine ist.

k. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (11) zum Schließen und Öffnen der Drosselklappe (35) über einen Schalter (29) an die Versorgungsspannung angeschlossen ist, dessen

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Steuereingang mit dem Ausgang des Zeitglieds (1^, IT bis 20) verbunden ist und daß das Abschaltsignal sowohl dem Eingang des Zeitglieds, wie auch der elektronischen Steuereinheit (11) zugeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied aus einem bei eingeschalteter Brennkraftmaschine auf einer konstanten Spannung gehaltenen Kondensator (lh) besteht, der mit einem Entladewiderstand (1T) und einem Schwellwertschalter (18 bis 20) verbunden ist, dessen Ausgang bei Unterschreiten der Schwellspannung den Schalter (29) öffnet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Kondensatorspannung durch eine parallel geschaltete Z-Diode (16) einstellbar ist.

T. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (29) bei eingeschalteter Brennkraftmaschine direkt über einen Zündschalter (10) geschlossen gehalten wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis T, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (29) ein Relais ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (29) über einen Transistor (2T) steuerbar ist, dessen Steuereingang sowohl mit dem Zündschalter (1O), wie auch mit dem Ausgang der Schwellwertstufe (18 bis 20) verbunden ist.