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Die
Erfindung betrifft eine Motordrehzahl-Steuereinrichtung für einen
Motor eines Kraftfahrzeugs, der mit einem automatischen Getriebe ausgestattet
ist, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Zur
Vermeidung von Schäden
an Getrieben von Kraftfahrzeugmotoren ist eine Vielzahl von Maßnahmen
bekannt, die vor einer Überbelastung
schützen
sollen.
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Die
DE 3224233 A1 offenbart
eine Einrichtung zum Schutz eines stufenloses Getriebes vor Überbelastung,
die bei zu großer
Drehzahldifferenz zwischen der Antriebs- und der Abtriebszahl oder
der Temperatur des Getriebes eintritt. Der Schutz des Getriebes
erfolgt dadurch, dass der Motor überdreht wird,
d.h. in einem Drehzahlbereich betrieben wird, der über seiner
Nenndrehzahl liegt. In diesem Bereich der sogenannten Abriegelkennlinie
des Motors sinkt die Motorleistung.
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In
der
US 4474155 wird
eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffversorgungseinheit für einen
Verbrennungsmotor beschrieben. Schädigende Motordrehzahlen werden
vermieden, indem die Kraftstoffzufuhr zum Motor trotz gedrücktem Gaspedal
unterdrückt
oder unterbrochen wird.
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Die
DE 3404667 C2 betrifft
eine Drehzahlbegrenzungseinrichtung mit einem Drehzahlgeber, welche
Schäden
durch zu hohe Drehzahlen bei kaltem Motor verhindert. Eine zur Drehzahlbegrenzung
vorgesehene Schaltung generiert über
die zu bestimmende Öltemperatur
und Drehzahl eine Spannung, die mit einer der Über-Drehzahl entsprechenden
Referenzspannung verglichen wird und bei Überschreiten der maximal erlaubten
Kaltdrehzahl eine Spannungsunterbrechung der Schaltung auslöst. Die Drehzahlbegrenzung
bzw. Drehzahlsperre zur Verhinderung, dass der Motor mit zu hohen
Drehzahlen läuft,
setzt dann ein, wenn die Öltemperatur
kleiner als 60 °C
und die Drehzahl größer als
4000 U/min. ist.
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Die
DE 1906883 C3 beschreibt
eine Drehzahlbegrenzungseinrichtung, bei welcher eine drehzahlabhängige Steuerspannung
erzeugt wird und diese nach Überschreitung
eines bestimmten Schwellwertes einen Überwachungsimpuls generiert, der
den Auslöseimpuls
zur Kraftstoffeinspritzung unterbindet. Diese von der Drehzahl abhängige Drehzahlbegrenzung
kann auch von der Motortemperatur abhängig gemacht werden. Zusätzlich kann
die Drehzahl in den einzelnen Getriebestufen jeweils auf ein anderes
Maß begrenzt
werden.
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In
der US-Zeitschrift Research Disclosure vom Dezember 1990, Nummer
320, Artikel 32088, Seite 981 wird eine gattungsgemäße Motordrehzahl-Steuereinrichtung
offenbart, bei welcher ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeiten mit
Hochschaltgeschwindigkeiten verglichen werden und beim Überschreiten
der Hochschaltgeschwindigkeit ein Hochschalten des Automatikgetriebes
ausgelöst
wird. Dabei können
die vorgegebenen Werte der Hochschaltgeschwindigkeiten, falls die
Motortemperatur gering ist, bei einer maximalen Motordrosselklappenöffnung zu
einer niedrigeren Hochschaltgeschwindigkeit und bei einer minimalen
Motordrosselklappenöffnung
zu einer höheren
Hochschaltgeschwindigkeit verändert werden.
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Um
den Motor eines Kraftfahrzeugs davor zu bewahren, daß er in
den Zustand einer "Über-Drehzahl" gerät, d. h.
in Drehzahlen, die oberhalb einer speziellen Drehzahl liegen, für welche
der Motor ausgelegt ist, ist es typisch, daß eine obere kritische Drehzahl
für den
Motor des Kraftfahrzeugs festgelegt wird, damit eine unerwünschte Erhöhung der
Drehzahl über
die obere kritische Drehzahl hinaus verhindert oder gesperrt wird.
Eine solche obere kritische Drehzahl wird als "Über-Drehzahl" – Grenzdrehzahl bezeichnet.
Die Verhinderung einer solchen unerwünschten Erhöhung der Drehzahl erfolgt dadurch, daß die Treibstoffversorgung
zum Motor unterbrochen oder abgeschnitten wird, indem die Treibstoffzündung gesteuert
oder geregelt wird oder indem der Durchfluß gesteuert oder geregelt wird,
bei welchem die Ansaugluft dem Motor zugeführt wird. Eine Motordrehzahl-Steuereinrichtung,
welche eine Verhinderung einer Über-Drehzahl
bewirkt, ist beispielsweise aus der japanischen Ge brauchsmuster-Veröffentlichung
No. JP 59-194 550 U bekannt. Da andererseits die Schmierung eines
Motors qualitativ mit einer Verringerung der Motortemperatur abnimmt,
ist vorgeschlagen worden, die. Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl in
Abhängigkeit
davon zu vermindern, daß die
Motortemperatur abnimmt, so daß über zulässige Motordrehzahlen
eine zuverlässige
Motorschmierung erfolgt.
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Motoren
für Kraftfahrzeuge
erfordern eine bestimmte Drehzahl-Einstelleinrichtung oder Drehzahlregelung,
so daß eine Über Drehzahl-Grenzdrehzahl
für niedrige
Motortemperaturen vermindert wird. Eine solche Drehzahlregelung
wird nachfolgend als Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
bezeichnet und dazu eingeführt,
um den Motor zumindest gegen eine Verschlechterung der Motorschmierung
bei niedrigen Motortemperaturen zu schützen. Die Ausführung einer Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
bei geringen Motortemperaturen kann jedoch ein automatisches Getriebe
dazu bringen, daß ein
Hochschalten im Hinblick auf das Erfordernis einer raschen Beschleunigung
unterbleibt. Außerdem
kann eine Regeleinrichtung zum Verhindern eine Über-Drehzahl für einen Motor,
der mit einem automatischen Getriebe ausgestattet ist, auch den
Nachteil haben, den Motor in seiner Drehzahl für eine lange Zeitperiode zu
träge arbeiten
zu lassen, um ein Hochschalten herbeizuführen, und zwar selbst dann,
wenn eine rasche Beschleunigung benötigt wird. Dies rührt daher,
daß der Motor
normalerweise gezwungen wird, eine höhere Drehzahl beizubehalten,
während
er bei niedrigeren Temperaturen arbeitet. Dies bewirkt, daß die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit
höher wird,
so daß dadurch
der Motor aufgeheizt wird. Da jedoch die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl,
welche für
niedrigere Motortemperaturen vorgegeben wird, gering bleibt, obwohl
die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird, so daß sie höher wird,
erfolgt kein Hoch schalten des automatischen Getriebes, obwohl der
Motor mit Vollgas läuft.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motorsteuereinrichtung
zu schaffen, welche zwei etwas gegenläufige Erfordernisse erfüllt, welche eine Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
beherrschen, nämlich
die Erfordernisse, sowohl den Motor zu schützen als auch zugleich eine
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelung zu ermöglichen, welche
ein zufriedenstellendes Beschleunigungsverhalten gewährleistet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sieht die Erfindung gemäß Anspruch 1 eine Motordrehzahl-Steuereinrichtung
für einen
Motor vor, der mit einem automatischen Getriebe ausgerüstet ist,
welches nach vorgegebenen Schaltplänen hochschaltet. Durch die Anwendung
der erfindungsgemäßen Motordrehzahl-Steuereinrichtung
wird der Motor davor bewahrt, in eine Über-Drehzahl gebracht zu werden
und er wird geschützt.
Die Motordrehzahl-Steuereinrichtung umfaßt eine Über-Drehzahl-Sperreinrichtung,
die bei einer vorgegebenen Motordrehzahl betätigt wird. Die vorgegebene
Motordrehzahl ist eine Drehzahl, welche gegen eine Über-Drehzahl kritisch
ist und nachfolgend als Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl bezeichnet
wird. Die Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
wird so betätigt,
daß sie
die Motorausgangsleistung vermindert, und zwar beispielsweise dadurch,
daß die
Treibstoffversorgung zum Motor unterbrochen wird, so daß dadurch
der Motor daran gehindert wird, mit Drehzahlen zu arbeiten, die
größer sind
als die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl. Die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
wird in Abhängigkeit
von Motorbetriebszuständen
verändert,
beispielsweise in Abhängigkeit
von Motortemperaturen. Gleichzeitig wird in Reaktion auf eine Änderung
in der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl eine
reguläre Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit,
welche idealisiert durch Schaltregelkurven festgelegt ist, um Hochschaltvorgänge des
automatischen Getriebes in Abhängigkeit von
Drosselöffnungen
durchzuführen,
gemäß Motortemperaturen
verändert
oder verstellt.
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Über-Drehzahl-Grenzdrehzahlen
und Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeiten werden in abnehmendem Maße verändert, wenn
die Motortemperatur niedriger wird, zumindest, während der Motor unter höheren Lasten
arbeitet. Verstellen oder Verändern einer
regulären
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch eine Drosselöffnungs-Leitgrenze durchgeführt werden.
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Gemäß einer
speziellen Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes wird dann, wenn die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
erreicht ist, während der
Motor unter Lasten arbeitet, bei denen eine Drosselklappe öffnet, eine Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
in Betrieb gesetzt, welche eine Unterbrechung der Treibstoffzufuhr
zu dem Motor herbeiführt,
so daß dadurch
eine Erhöhung
der Motordrehzahl unterdrückt
wird.
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Wenn
die Motordrehzahl eine Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
erreicht, während
die Drosselklappe offen ist, wird die Über-Drehzahl-Sperreinrichtung
betätigt,
so daß eine Über-Drehzahl
des Motors verhindert wird. Die Über-Drehzahl-
Grenzdrehzahl wird in Abhängigkeit
von Motorbetriebszuständen
in abnehmendem Maße
verändert,
beispielsweise in Abhängigkeit
von der Motortemperatur, so daß der Motor
restriktiv beschleunigt wird, wodurch schädliche Einwirkungen auf die
Motorschmierung aufgrund von Verminde rungen in der Motortemperatur
vermieden werden. Bei der abnehmenden Veränderung in der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
wird eine Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher ein Hochschaltvorgang
des automatischen Getriebes stattfindet, mit abnehmendem Maß verändert, zumindest,
während
der Motor in einem Bereich von hohen Motorlasten arbeitet. Dies
führt zu
einem raschen Hochschaltvorgang des automatischen Getriebes, wenn
eine rasche Beschleunigung erforderlich ist, während die Motortemperatur noch
niedrig liegt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben;
in dieser zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, welches eine begriffliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Motordrehzahl-Steuereinrichtung
veranschaulicht;
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2 eine
schematische Darstellung, welche einen Kraftfahrzeugmotor zeigt,
der mit einem automatischen Getriebe ausgestattet ist, auf welches eine
bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Motordrehzahl-Steuereinrichtung
einwirkt;
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3a ein
Diagramm, in welchem Zonen der Treibstoffunterbrechung als Funktion
der Motorlast und der Motordrehzahl dargestellt sind;
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3b ein
Diagramm, welches als Beispiel eine 2-3-Hochschalt-Drehzahl-Regellinie
und ihre versetzte Regellinie veranschaulicht;
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4 ein
Flußdiagramm,
welches eine Treibstoffunterbrechungs-Regelroutine für einen
Mikrocomputer einer in der 2 veranschaulichten Steuereinrichtung darstellt,
welche dazu dient, eine Über-Drehzahl
eines Motors zu verhindern;
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5 ein
Flußdiagramm,
welches eine Regelroutine veranschaulicht, die die Hochschalt-Drehzahl
des automatischen Getriebes begrenzt.
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Da
Brennkraftmaschinen und automatische Getriebe gut bekannt sind,
wird die folgende Beschreibung auf diejenigen besonderen Bauelemente gerichtet,
die einen Teil einer erfindungsgemäßen Einrichtung bilden oder
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
direkt zusammenwirken. Es versteht sich, daß Bauelemente, die nicht speziell
dargestellt oder beschrieben sind, verschiedene Formen annehmen
können,
welche dem Fachmann in der Automobiltechnik bekannt sind.
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Bevor
eine bevorzugte Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes im Detail beschrieben wird, wird auf
die 1 Bezug genommen, um eine begriffliche Beschreibung
zu geben, welche das Verständnis
der Arbeitsweise einer Motordrehzahl-Steuereinrichtung für einen
Motor erleichtert, welcher mit einem automatischen Getriebe gemäß der Darstellung
in der 2 ausgestattet ist. Eine Motordrehzahl- Steuereinrichtung,
welche einen Motor 1 regelt, der mit einem automatischen
Getriebe 2 gekuppelt ist, so daß er mit dem Getriebe zusammenarbeitet, umfaßt eine
Motorbetriebszustands-Abtasteinrichtung 41,
eine Über-Drehzahl-Sperreinrichtung 42, eine
Drehzahl-Einstelleinrichtung 43 und eine Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstelleinrich tung 44.
Die Über-Drehzahl-Sperreinrichtung 42 wird bei
einer Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
aktiviert, um das Auftreten einer Über-Drehzahl des Motors 1 zu verhindern,
während
der Motor 1 unter Last arbeitet. Die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl, welche
für jeden vorgegebenen
Bereich von Motorbetriebszuständen vorgesehen
ist, wird durch die Drehzahl-Einstelleinrichtung 43 für einen
Motorbetriebszustand in geeigneter Weise verändert oder verstellt, welcher
durch die Motorbetriebszustand-Abtasteinrichtung 41 ermittelt
wird. Die Verstellung der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
wird dadurch begleitet, dass die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstelleinrichtung 44 die
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit verändert oder verstellt.
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Die Über-Drehzahl-Sperreinrichtung 42 verändert ihre
Aktiviergeschwindigkeit mit abnehmendem Maß, nämlich die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl, und zwar mit
Hilfe der Drehzahl-Einstelleinrichtung 43, wenn die Motortemperatur
abnimmt. Hei einer abnehmenden Veränderung der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl ändert die
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstelleinrichtung 44 mit
abnehmender Tendenz die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit, und
zwar in Abhängigkeit
von der Abnahme in der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl.
Solch eine Veränderung
in der Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit wird wenigstens oder nur
durchgeführt, während der
Motor im Bereich hoher Motorlasten arbeitet. Andernfalls kann die
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstelleinrichtung 44 in
zunehmendem Maß die
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit ändern, während der Motor in mittleren
und unteren Motorlastbereichen arbeitet.
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Um
die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit mit abnehmendem Maß zu ändern, wenn
der Motor im Bereich einer hohen Motorbelastung arbeitet und die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl,
mit abnehmendem Maß verändert wird,
kann in der Motordrehzahl-Steuereinrichtung eine Einrichtung vorgesehen sein,
welche dazu dient, um restriktiv Drosselöffnungen zu verwenden, um Hochschalt-Drehzahlen
oder Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeiten zu bestimmen, und zwar
gemäß einer
Abnahme in der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl,
während
der Motor im Bereich hoher Motorlasten betrieben wird.
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In
der 2 ist ein V-Brennkraftmotor 1 dargestellt,
der mit einem automatischen Getriebe 2 ausgerüstet ist,
welches durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motordrehzahl-Steuereinrichtung
geregelt wird. Um Motorbetriebszustände zu ermitteln, sind verschiedene
Fühler
und Schalter vorgesehen, um elektrische Signale an eine Regeleinheit 3 zu
liefern, welche hauptsächlich
durch einen Mikrocomputer gebildet wird.
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Ein
Drosselöffnungsfühler 5 ist
in einer individuellen Ansaugleitung 12 für eine Reihe
von Zylindern von einer von zwei Zylinderbänken angeordnet, um eine Öffnung einer
Drosselklappe 4 zu ermitteln. In derselben Ansaugleitung 12 ist
ein Temperaturfühler 13 stromabwärts von
der Drosselklappe 4 angeordnet. Der Temperaturfühler 13 ermittelt
die Temperatur der Ansaugluft, welche durch die Drosselklappe 4 hindurchgeht.
Ein Kurbelwinkelfühler 7 ist
in einem Verteiler 6 einer Zündanlage eingebaut, um ein
Kurbelwinkel-Änderungsmaß als Motordrehzahl
in an sich bekannter Weise zu ermitteln. Ein Temperaturfühler 9 ist
in einer integralen Ansaugleitung 8 zwischen den individuellen
Ansaugleitungen 12 und einem Luftfilter 10 angeordnet,
um die Temperatur der Ansaugluft zu ermitteln, welche durch das
Luftfilter 10 einge führt
wird. In der integralen Ansaugleitung 8 ist außerdem ein
Luftströmungsfühler 11 vorgesehen, und
zwar stromabwärts
von dem Temperaturfühler 9, um
den Durchfluß der
Ansaugluft zu ermitteln, welche durch das Luftfilter 10 eingeführt wird.
Eine der Zylinderbänke 14 des
Motors ist mit einem Temperaturfühler 15 ausgestattet,
um die Temperatur des Kühlwassers
zu ermitteln, welches durch den Motor 1 zirkuliert. In
einem integralen Abschnitt der Auspuffleitungen 16 ist
ein Sauerstoffühler 18 vorgesehen, welcher
den Sauerstoffgehalt der Auspuffgase ermittelt, um eine gewünschte Luft-Treibstoff-Mischung aufrechtzuerhalten,
so daß dadurch
die Sauerstoffkonzentration auf einen ordnungsgemässen Pegel zurückgebracht
wird. Der Sauerstoffühler 18 ist
vor oder stromaufwärts
von einem katalytischen Konverter 17 angeordnet, welcher
in dem integralen Abschnitt der Auspuffleitungen 16 angeordnet
ist. Mit den Signalen, welche durch die oben genannten Fühler geliefert
werden, berechnet die Regeleinheit 3 eine Treibstoff-Injektions-Impulsbreite.
Die Menge an Treibstoff, welche jedem Zylinder 14a durch
einen bestimmten elektronischen Treibstoff-Injektor 19 zugeführt wird,
hängt von
dieser Treibstoff-Injektions-Impulsbreite ab. Ein Leerlauf-Geschwindigkeits-Steuerventil
(ISC) 21, welches durch die Regeleinheit 3 beaufschlagt
wird, ist in einer Ansaug-Bypass-Leitung 20 angeordnet,
welche von der integralen Ansaugleitung 8 abzweigt und
an die individuellen Ansaugleitungen 12 angeschlossen ist.
Das Leerlauf-Geschwindigkeits-Steuerventil 21 ermöglicht, daß die Ansaugluft
an der Drosselklappe 4 vorbeigeführt wird.
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Das
automatische Getriebe 2 ist mit Fühlern ausgestattet, beispielsweise
mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 22, einem Drehmomentenfühler 23,
einem Turbinenfühler 24 und
einem Öldruckfühler 25.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 22 ermittelt die
Geschwindigkeit oder Drehzahl einer (nicht dargestellten) Abtriebswelle
des automatischen Getriebes 2 als eine Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der Drehmomentenfühler 23 ermittelt
das Ausgangsdrehmoment des automatischen Getriebes 2. Der
Turbinenfühler 24,
der speziell in einen Drehmomentenwandler 2b eingebaut
ist, ermittelt die Turbinengeschwindigkeit des Drehmomentenwandlers.
Der Öldruckfühler 25 ermittelt
den Öldruck,
welcher an einem Ventilkörper 2a anliegt,
um verschiedene Solenoide oder Magnete zu steuern. Diese Solenoide,
nämlich ein
Verriegelungssolenoid 34, ein Verriegelungs-Auslösesolenoid 35,
Verstellsolenoide 36, 37 und 38, sowie
ein Leitungsdrucksolenoid 39 werden selektiv eingeschaltet
und ausgeschaltet und zwar durch Signale, welche über Schalter 26 bis 33 an
die Regeleinheit 3 geliefert werden; um das automatische
Getriebe 2 zu schalten.
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Ein
Leistungsschalter 26, der beispielsweise an einer Instrumententafel
angeordnet ist, liefert ein Signal, welches für ein Kraft-Antriebsmuster
repräsentativ
ist. Ein Haltemodusschalter 27, der in einen (nicht dargestellten)
Schalthebel des automatischen Getriebes 2 eingebaut ist,
liefert ein Signal, welches dafür
repräsentativ
ist, wie ein ausgewähltes
Antriebsmuster gehalten wird. Ein Sperrschalter 28, der in
den (nicht dargestellten) Schalthebel des automatischen Getriebes 2 eingebaut
ist, liefert ein Signal, welches für die Position des Schalthebels
repräsentativ
ist. Ein Motorstartschalter 29 ermittelt eine Motorzündung. Schalter 30 bis 33 sind
ein Stopplichtschalter, um die Betätigung eines Bremspedals abzutasten,
ein Servolenkungsschalter, um den Betrieb einer Servolenkeinrichtung
abzutasten, ein Klimaschalter, um zu ermitteln, ob eine Klimaanlage
in Betrieb ist und ein elektrischer Lastschalter, welcher dazu dient,
ein Signal dafür
zu geben, ob verschiedene elektrische Einrichtungen, wie elektrische
Lampen in Betrieb sind. Alle diese Schalter 30 bis 33 liefern
jeweils Signale an die Regeleinheit 3.
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Die
Regeleinheit 3 liefert ein Treibstoff-Unterbrechungssignal
an den elektronischen Treibstoffinjektor 19, um die Treibstoffversorgung
des elektronischen Treibstoffinjektors 19 während einer
Verzögerung
abzuschalten, welche dann erfolgt, wenn der Motor mit einer höheren Drehzahl
als einer vorgegebenen Drehzahl läuft und die Drosselklappe vollständig geschlossen
ist. Dieser Zustand wird nachfolgend als Verzögerungs-Treibstoff-Unterbrechung
bezeichnet. Die Regeleinheit 3 liefert auch ein Treibstoff-Unterbrechungssignal
an den elektronischen Treibstoffinjektor 19, um die Treibstoffversorgung
des elektronischen Treibstoffinjektors 19 zu unterbrechen und
eine Über-Drehzahl
des Motors 1 zu verhindern, wenn der Motor 1 eine
vorgegebene Drehzahl von beispielsweise etwa 7.000 U/min unter Motorlasten erreicht,
außer
dann, wenn die Drosselklappe 4 vollständig geschlossen ist. Dieser
Zustand wird nachfolgend als Anti-Über-Drehzahl-Treibstoffunterbrechung bezeichnet.
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In
dem Diagramm der 3a sind auf der Abszisse die
Motordrehzahl Ne und auf der Ordinate die Motorlast Ce aufgetragen,
wobei die Motorlast durch den Quotienten der Menge an Ansaugluft
Qa und die Motordrehzahl Ne dargestellt ist. In der 3a bezeichnen
die Buchstaben A und B jeweils eine Verzögerungs-Treibstoff-Unterbrechungszone, welche
unterhalb einer speziellen Motorlast Ceo definiert ist, und einen
Zustand beschreibt, bei welchem die Drosselklappe 4 vollständig geschlossen
ist, bzw. eine Anti-Über-Drehzahl-Teibstoffunterbrechungszone,
welche oberhalb von sowohl der speziellen Motorlast Ceo und einer
speziellen Motordrehzahl NFC definiert ist.
Die spezielle Motordrehzahl NFC ist eine kritische
Drehzahl, sie entspricht nämlich
einer Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl,
welche einzuhalten ist, um den Motor gegen eine Über-Drehzahl zu schützen. Die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
NFC wird auf eine andere niedrige Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
NFC, verändert,
und zwar in Abhängigkeit
einer Wassertemperatur, welche eine Motortemperatur während des
Warmlaufens des Motors 1 darstellt. Diese Veränderung
erweitert die Anti-Über-Drehzahl-Treibstoffunterbrechunszone
B für normale Temperaturen
in eine Anti-Über-Drehzahl-Treibstoff-Unterbrechungszone
B' für niedrige
Motortemperaturen.
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In
dem Diagramm der 3b werden 2-3 Hochschaltpläne, d.h.
Pläne für das Hochschalten von
dem zweiten in den dritten Gang oder Hochschalt-Steuerkurven dargestellt,
wobei Drosselklappen-Öffnungen
TVO als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeiten Nv dargestellt sind.
Dieses Diagramm zeigt eine 2-3-Hochschalt-Steuerkurve S, welche
für Fahrzeuggeschwindigkeiten
in der Anti-Über-Drehzahl-Treibstoffunterbrechungszone
B aufgenommen wurde. Daten, welche die 2-3-Hochschalt-Steuerkurve
S darstellen, werden in eine Getriebe-Schaltsteuerkarte eingetragen.
Die Hochschalt-Steuerkurve S wird in eine Tieftemperatur-2-3-Hochschalt-Steuerkurve
SL modifiziert, und zwar in Reaktion auf
die Ausdehnung der Anti-Über-Drehzahl-Treibstoffunterbrechungszone
von der Zone B in die Zone B'.
Speziell wird die 2-3-Hochschaltsteuerkurve S zur Seite einer niedrigeren
Fahrzeuggeschwindigkeit versetzt, und zwar in einen Bereich höherer Motorlasten
und in Richtung auf die Seite höherer
Fahrzeuggeschwindigkeiten in Bereichen von niedrigen und mittleren
Motorlasten.
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Die
Arbeitsweise der Motordrehzahl-Steuereinrichtung, die in der 2 dargestellt
ist, wird am besten unter Bezugnahme auf die 4 bis 5 verstanden,
welche Flußdiagramme
darstellen, in denen verschiedene Steuerroutinen für den Mikrocomputer
der Regeleinheit 3 veranschaulicht sind. Die Programmierung
eines Computers ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Die folgende
Beschreibung dient dem Zweck, einen Programmierer mit durchschnittlichem
Können
und Wissen in die Lage zu versetzen, ein geeignetes Programm für den Mikrocomputer
zu schreiben. Die speziellen Einzelheiten eines solchen Programms
würden
natürlich
von dem Aufbau des speziellen Computers abhängen, der ausgewählt wurde.
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Gemäß 4,
welche ein Flußdiagramm
einer Anti-Über-Drehzahl-Treibstoffunterbrechungs-Steuerroutine
darstellt, besteht der erste Schritt bei S1 darin, eine Motorkühlwassertemperatur THw
einzulesen, welche durch den Wassertemperaturfühler 15 ermittelt
wird, und eine Motordrehzahl Ne, welche durch den Kurbelwinkelfühler 7 ermittelt wird.
Im Schritt S2 wird eine erwünschte Über-Drehzahl-
Grenzdrehzahl NFC berechnet, und zwar unter Berücksichtigung
der Motorkühlwassertemperatur THw,
und diese Berechnung erfolgt aufgrund der Datentabelle der Über-Drehzahl-Grenzdrehzahlen NFC, welche in einem Speicher des Mikrocomputers
der Regeleinheit 3 gespeichert ist. Über-Drehzahl-Grenzdrehzahlen
NFC werden schrittweise für eine Anzahl
von Temperaturen vorgegeben, beispielsweise –30, 0 (Null), 30, 80 und 130 °C. Für Temperaturen
zwischen benachbarten Temperaturventilen werden Über-Drehzahl-Grenzdrehzahlen NFC durch eine Interpolation ermittelt. Danach
wird im Schritt S3 eine Entscheidung getroffen, ob die Motordrehzahl
Ne eine Über- Drehzahl-Grenzdrehzahl
NFC erreicht hat. Wenn die Antwort bei der
im Schritt S3 getroffenen Frage "NEIN" lautet, wodurch
angezeigt wird, daß die
Motordrehzahl Ne geringer ist als die Über-Drehzahl-Grenzdrehzahl
NFC und folglich die Verhältnisse
so liegen, daß keine
Notwendigkeit für eine
Unterbrechung der Treibstoffversorgung vorliegt, dann wird eine
Impulsbreite PW im Schritt S4 in normaler Art und Weise berechnet,
mit welcher der elektronische Treibstoffinjektor 19 beaufschlagt
wird. Dabei wird zumindest teilweise der Durchfluß der Ansaugluft
berücksichtigt.
Der elektronische Treibstoffinjektor 19 wird dann im Schritt
S5 derart mit der Impulsbreite PW beaufschlagt, daß eine gewünschte Menge
an Treibstoff eingespritzt wird.
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Wenn
andererseits im Schritt S3 die Entscheidung "JA" getroffen
wurde, wird dadurch angezeigt, daß die Motordrehzahl Ne eine Über-Drehzahl- Grenzdrehzahl
NFC erreicht hat und daß folglich eine starke Notwendigkeit
für eine
Treibstoffunterbrechung besteht. Dann wird eine Treibstoffunterbrechung
herbeigeführt,
und zwar geschieht dies im Schritt S6 in an sich bekannter Weise,
so daß dadurch
eine Über-Drehzahl
des Motors 1 verhindert wird.
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Das
Verstellen der Hochschalt-Steuerkurve kann durch eine Verstellroutine,
welche durch ein Flußdiagramm
gemäß 5 veranschaulicht
wird, erfolgen.
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Nachdem
gemäß 5 eine
Wassertemperatur THw, eine Drosselklappenöffnung TVO und eine Fahrzeuggeschwindigkeit
Nv eingelesen wurde, wird im Schritt Q2 eine Entscheidung darüber getroffen,
ob die Wassertemperatur THw gleich oder kleiner ist als eine vorgegebene
kritische Temperatur THWA. Wenn die Antwort
auf die im Schritt Q2 getroffene Entscheidung "JA" ist,
so zeigt dies an, daß eine Hoch schalt-Steuerkurve
versetzt oder verlagert werden sollte.
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Dann
wird im Schritt Q3 eine weitere Entscheidung darüber getroffen, ob die Drosselklappenöffnung TVO
gleich oder größer ist
als. eine vorgegebene maximale Öffnung
TVOMAX, die als Leitöffnung verwendet wird. Wenn
die Drosselklappenöffnung TVO
gleich oder größer ist
als die maximale Öffnung TVOMAX, wird die Drosselklappenöffnung TVO
im Schritt Q4 durch die maximale Öffnung TVOMAX ersetzt.
Danach wird eine Hochschalt-Steuerkurve S aus
der Getriebeschalt-Steuerkarte in Übereinstimmung mit der maximalen Öffnung TVOMAX entnommen, und es wird im Schritt Q5
eine gewünschte Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit
NvUP bestimmt. Wenn jedoch die Antwort bei
der im Schritt Q2 getroffenen Entscheidung, welche die Wassertemperatur
THw betrifft, "NEIN" lautet, oder wenn
die Antwort bei der im Schritt Q3 getroffenen Entscheidung, welche
die Drosselklappenöffnung
TVO betrifft, "NEIN" lautet, obwohl die
Antwort bei der Entscheidung, welche die Wassertemperatur THw betrifft, "JA" ist, dann werden
im Schritt Q5 eine Hochschalt-Steuerkurve S aus der Getriebeschalt-Steuerkarte in Übereinstimmung
mit der Drosselklappenöffnung
TVO und eine Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit NvUP entnommen.
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Auf
der Grundlage der aus der entsprechenden Karte entnommenen Hochschalt-Steuerkurve S wird im Schritt Q6 eine
Entscheidung darüber
getroffen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Nv gleich oder größer ist
als die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeit NvUP.
Wenn die Antwort bei dieser im Schritt Q6 getroffenen Entscheidung "JA" lautet, so zeigt
dies an, daß das
Fahrzeug ausreichend beschleunigt wurde, um das automatische Getriebe 2 hochschalten
zu lassen. Dann wird im Schritt Q7 ein Vorgang eingeleitet, der
dazu führt,
daß das
automatische Getriebe 2 hochschaltet. Der letzte Schritt
verfügt
eine Rückkehr zum
Hauptprogramm. Wenn jedoch die Antwort bei der im Schritt Q6 getroffenen
Entscheidung "NEIN" lautet, dann verfügt die Routine
eine Rückkehr,
ohne einen Hochschaltvorgang auszulösen.
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Gemäß der Verstellroutine
oder Verlagerungsroutine der Hochschalt-Steuerkurve begrenzt dann,
wenn die Motorkühlwassertemperatur
THw niedrig ist, die Motordrehzahl-Steuereinrichtung die Drosselklappenöffnung,
welche aus der Getriebeschalt-Steuerkarte ausgelesen wurde, auf
die maximale oder auf die Leitöffnung
TVOMAX. Folglich werden die Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeiten
Nv wesentlich vermindert, da auf den Hochschalt-Steuerkurven die
Hochschalt-Fahrzeuggeschwindigkeiten NvUP höher werden,
wenn die Drosselklappenöffnung
TVO größer wird.
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Gemäß der Erfindung
wird verhindert, daß eine Über-Drehzahl
des Motors auftritt, indem der Zündzeitpunkt
und der Durchfluß der
Ansaugluft, welche dem Brennraum zugeführt wird, gesteuert oder geregelt
werden, und auch dadurch, daß die Treibstoffzufuhr
unterbrochen wird.
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Es
versteht sich, daß,
obwohl die Erfindung im Detail in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes beschrieben wurde, verschiedene andere
Ausführungsformen
und Varianten für
den Fachmann erkennbar sind. Beliebige derartige andere Ausführungsformen
und Varianten des Erfindungsgegenstandes, welche dem Bereich und
dem Grundgedanken der Erfindung entsprechen, werden von den folgenden
Ansprüchen
erfaßt.