DE3426697C3

DE3426697C3 - Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3426697C3
Application number: DE19843426697
Authority: DE
Inventors: Joachim Berger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2004-07-21
Also published as: DE3426697C2; DE3426697A1; JPS6131636A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 18 17 291 ist eine Einrichtung zur Verbesserung der Abgasemission bei Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wird im Schiebebetrieb die Kraftstoffzufuhr unter bestimmten Bedingungen völlig unterbrochen. Auf Schiebebetrieb wird aus der Stellung dreier in Reihe geschalteter Schalter erkannt. Die Kraftstoffzufuhr wird immer dann unterbrochen, wenn das Gaspedal vollständig zurückge nommen, die Kupplung eingekuppelt und das Wechselgetriebe in einen der obersten Gänge geschaltet ist.

Aus der DE-OS 31 26 893 ist eine Leerlaufeinrichtung für eine Brenn kraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt. Ändert sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine vom "echten Leer lauf" zum Zustand "Belastung", wird also beispielsweise die Kupplung getreten und ein Gang eingelegt, so wird der Querschnitt eines zur Drosselklappe parallel liegenden Bypasses vom Leerlaufquerschnitt auf den Anfahrquerschnitt vergrößert.

Die Einrichtung nach der DE-OS 18 17 291 bezieht sich auf Schiebe betrieb von Brennkraftmaschinen, nicht jedoch auf den Leerlauffall. Die Einrichtung nach der DE-OS 31 26 893 hat den Nachteil, daß ab hängig vom Kraftschluß zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe oder abhängig von der Stellung eines Schalters am Gashebel lediglich der Bypassquerschnitt des Bypasses vergrößert wird. In das Regelver fahren der Regeleinrichtung wird nicht eingegriffen. Damit wird den unterschiedlichen Bedingungen des echten Leerlaufes und des Über ganges vom Leerlauf zu einsetzender Belastung nicht Rechnung ge tragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die nicht nur zwischen Leerlauf und zunehmender Belastung unterscheidet, sondern die auch dafür Sorge trägt, daß die Regeleinrichtung auf diese unterschiedlichen Betriebszustände optimal reagiert.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dazu wird abhängig vom Kraftschluß zwischen Brenn kraftmaschine und Antriebssystem in das Regelverfahren selbst ein gegriffen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß sich die Dreh zahl im echten Leerlauf sehr weit absenken läßt, wobei durch den Eingriff ins Regelverfahren sichergestellt ist, daß die Stabilität der Regelung erhalten bleibt. Ein weiterer Vorteil der Einrichtung ist darin zu sehen, daß bei beginnender Belastung, die durch den Kraftschluß zwischen Brennkraftmaschine und Endantrieb des Antriebs systemes signalisiert wird, so in das Regelverfahren eingegriffen wird, daß die Regeleinrichtung ein gutes Einregelverhalten zeigt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtungen sind durch die in den Unter ansprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung. Mit dem Bezugszeichen 10 ist in der Figur ein Schalter bezeichnet, die Bezugs ziffer 11 trägt eine Feder oder ein ähnliches, verbinden des Bauelement, mit dem Bezugszeichen 12 ist ein Kupp lungspedal der Brennkraftmaschine bezeichnet. Der Gang schalthebel der Brennkraftmaschine ist durch die Ziffer 13 gekennzeichnet. Die Bezugszeichen 14 und 16 bezeichnen jeweils einen Schalter, während die Bezugszeichen 15 und 17 jeweils eine Feder oder ein ähnliches, verbindendes Bauelement kennzeichnen. Eine Leerlaufregelung der Brenn kraftmaschine trägt das Bezugszeichen 18. Ein Eingang der Leerlaufregelung 18 trägt das Zeichen 19. Eine Batterie spannung ist mit den Buchstaben U_B abgekürzt. Die möglichen Stellungen des Gangschalthebels 13 sind mit Hilfe der Ab kürzungen I, II, III sowie IV dargestellt. Die Stellungen des Gangschalthebels 13 entsprechen dabei den einzelnen Gangstufen der Brennkraftmaschine. Der Schalter 10 ist über die Feder 11 mit dem Kupplungspedal 12 derart verbunden, daß im eingekuppelten Zustand der Schalter 10 geschlossen ist, während beim Durchtreten des Kupplungspedals durch den Fahrer über die Feder 11 der Schalter 10 geöffnet wird. Der Gangschalthebel 13 ist zum einen über die Feder 15 mit dem Schalter 14, sowie zum anderen über die Feder 17 mit dem Schalter 16 verbunden. Befindet sich der Gangschalt hebel 13 in der gezeichneten Leerlaufstellung, so sind die beiden Schalter 14 und 16 geöffnet. Wird hingegen durch den Fahrer der Gangschalthebel 13 in eine der darge stellten Schalthebelstellungen I bis IV bewegt, so wird dadurch wenigstens einer der beiden Schalter 14 und 16 geschlossen. Dies bedeutet, daß im Leerlauf der Brenn kraftmaschine beide Schalter geöffnet sind, während in ei ner eingelegten Gangstufe der Brennkraftmaschine wenig stens einer der beiden Schalter 14 und 16 geschlossen ist.

Der Schalter 10 ist an seinem einen Anschlußpunkt mit der Batteriespannung U_B verbunden, während er ausgehend von seinem anderen Anschlußpunkt an die beiden Schalter 14 und 16 angeschlossen ist. Diese beiden Schalter 14 und 16 sind zueinander parallel geschaltet, so daß ihr jeweils anderer Anschlußpunkt auf einen gemeinsamen Verbindungs punkt und von dort zur Leerlaufregelung 18 geführt ist. Die Leerlaufregelung 18 ist des weiteren noch von anderen Ein gangssignalen beaufschlagt, so z. B. von der Motortempera tur T_M. Als Ausgangssignal erzeugt die Leerlaufregelung 18 ein Signal S, das direkt oder indirekt die Kraftstoffzu messung zur Brennkraftmaschine beeinflußt.

Insgesamt gibt es bei dem in der Figur dargestellten Block schaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung vier Betriebs zustände. Dargestellt ist in der Figur der eingekuppelte Betriebszustand der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb, also der sogenannte "echte" Leerlauf. Dies bedeutet, daß der Schalter 10 geschlossen ist, die Brennkraftmaschine sich also in ihrem eingekuppelten Betriebszustand befindet, und daß die beiden Schalter 14 und 16 geöffnet sind, der Gang schalthebel 13 also in der Leerlaufstellung steht. In diesem Betriebszustand des echten Leerlaufs existiert kein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine zu den An triebsrädern des Kraftfahrzeugs. Aufgrund der genannten Schalterstellungen der Schalter 10, 14 und 16 liegt im Betriebszustand des echten Leerlaufs auch kein Signal am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 an. Tritt nun der Fahrer das Kupplungspedal 12 durch, so wird der Schalter 10 geöffnet. Da aber durch das Durchtreten des Kupplungs pedals allein noch kein Kraftschluß von der Brennkraft maschine zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs ent steht, gelangt auch in diesem Betriebszustand aufgrund der geöffneten Schalter 10, 14 und 16 kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18. Legt nun der Fahrer bei durchgetretenem Kupplungspedal 12 und dadurch geöffnetem Schalter 10, den Gangschalthebel 13 in eine der dargestellten Stellungen I bis IV um, so wird dadurch einer der beiden Schalter 14 und 16 geschlossen. Dies bedeutet also, daß beim Einlegen einer Gangstufe durch den Fahrer aufgrund des geöffneten Schalters 10 immer noch kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 gelangt. Dies ist auch völlig korrekt, da in diesem Betriebszustand noch kein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges besteht. Erst wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Kupplungspedal 12 nicht mehr durch drückt, die Brennkraftmaschine also in ihren eingekuppelten Betriebszustand übergeht, entsteht ein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine über die Kupplung und das Getriebe zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, und der Betriebs zustand "echter" Leerlauf wird verlassen. In diesem zu letzt beschriebenen Betriebszustand also bei eingelegter Gangstufe und nicht durchgetretenem Kupplungspedal ist der Schalter 10, sowie einer der beiden Schalter 14 und 16 geschlossen. Dies bewirkt, daß am Eingang 19 der Leer laufregelung 18 ein Signal anliegt, das den Wert der Batteriespannung U_B aufweist.

Von den vier dargestellten Betriebszuständen des in der Figur gezeigten Blockschaltbilds bewirkt demnach nur ein Betriebszustand ein Signal am Eingang 19 der Leerlauf regelung 18. Dieser eine spezielle Betriebszustand ist gekennzeichnet durch den Kraftschluß der Brennkraftma schine mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Bei al len anderen drei Betriebszuständen existiert kein Kraft schluß, es wird deshalb auch kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 abgegeben.

Mit Hilfe des Signals am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 ist es nun möglich, die Leerlaufdrehzahl der Brenn kraftmaschine optimal an den Lastzustand der Brennkraft maschine anzugleichen. Liegt am Eingang 19 der Leerlauf regelung 18 ein Signal der Größe der Batteriespannung U_B an, besteht also Kraftschluß zwischen der Brennkraftma schine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, so wird von der Leerlaufregelung 18 ein Signal S erzeugt, das diesen Lastzustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß die Leerlauf drehzahl auf einen höheren Wert gesteuert wird. Liegt hingegen am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 kein Si gnal an, besteht also kein Kraftschluß zwischen der Brenn kraftmaschine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, ist also die Brennkraftmaschine unbelastet, so erzeugt die Leerlaufregelung 18 ein Ausgangssignal S, das diesen unbelasteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine be rücksichtigt. Dieses Ausgangssignal kann z. B. im Ver gleich zum belasteten Betriebszustand der Brennkraftma schine einen niedereren Wert annehmen, die Leerlaufdreh zahl der Brennkraftmaschine also auf einen niederen Wert gesteuert werden.

Besonders vorteilhaft ist es nun, im belasteten bzw. unbe lasteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine nicht nur die Leerlaufdrehzahl auf bestimmte, vorgebbare Werte zu steuern, sondern auch die Regelung dieser Leerlaufdreh zahl nach verschiedenen Regelverfahren durchzuführen. Da durch ist es z. B. möglich, im lastfreien Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl abzusenken, und gleichzeitig durch ein entsprechendes Regelverfahren die Stabilität der Regelung dieser Leerlaufdrehzahl zu erhöhen.

Insgesamt ist es möglich, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung die Leerlaufdrehzahl abhängig vom Lastzustand der Brennkraftmaschine zu steuern. Selbstverständlich ist die beschriebene Einrichtung dabei nicht an einen bestimm ten Brennkraftmaschinentyp gebunden. Ebenfalls kann die Ausführung der Leerlaufregelung 18 auf verschiedene Wei se durchgeführt werden, so z. B. in analoger Schaltungs technik, digitaler Schaltungstechnik oder mit Hilfe ei nes entsprechend programmierten elektronischen Rechners usw. Auch die Ausführung der mechanischen Bauteile des in der Figur dargestellten Blockschaltbilds ist nicht nur auf die gezeigten Bauteile beschränkt, sondern es sind erfindungsgemäß auch entsprechende andere Bauteile möglich, mit deren Hilfe der der Erfindung zugrundelie gende Gedanke realisiert werden kann.

Claims

1. Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine zum Betrieb in einem Antriebssystem,

- mit einer von Parametern abhängigen Leerlaufdrehzahlregelung
- und Mitteln zur Erkennung des Kraftschlusses zwischen Brennkraft maschine und Antriebssystem,
dadurch gekennzeichnet, daß
- abhängig vom Kraftschluß zwischen der Brennkraftmaschine und dem Endantrieb des Antriebssystems die Regelung der Leerlaufdrehzahl nach verschiedenen Regelverfahren durchgeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftschluß mit Hilfe der Stellung des Kupp lungspedales und des Gangschalthebels der Brennkraft maschine erkannt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im kraftschlüssigen Betriebszustand der Brennkraft maschine der Gangschalthebel sich nicht in der Leer laufstellung befindet und das Kupplungspedal nicht durch getreten ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im nichtkraftschlüssigen Betriebszustand der Brenn kraftmaschine sich wenigstens der Gangschalthebel in der Leerlaufstellung befindet und/oder das Kupplungs pedal durchgetreten ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im kraftschlüssigen Betriebszustand der Brennkraft maschine die Leerlaufdrehzahl erhöht wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im nichtkraftschlüssigen Betriebszustand der Brenn kraftmaschine die Leerlaufdrehzahl erniedrigt wird.