EP0136544B1 - Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmomentes von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmomentes von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen Download PDF

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EP0136544B1
EP0136544B1 EP84110316A EP84110316A EP0136544B1 EP 0136544 B1 EP0136544 B1 EP 0136544B1 EP 84110316 A EP84110316 A EP 84110316A EP 84110316 A EP84110316 A EP 84110316A EP 0136544 B1 EP0136544 B1 EP 0136544B1
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EP
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damper
internal combustion
combustion engine
effective
torque
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EP0136544A2 (de
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Christian Ing. Grad. Dietrich
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M19/00—Details, component parts, or accessories of carburettors, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M1/00 - F02M17/00
    • F02M19/12—External control gear, e.g. having dash-pots
    • F02M19/122—Damping elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0259—Arrangements; Control features; Details thereof having a dashpot, e.g. working in the throttle opening and closing directions

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • FR-A 2208054 shows a damper that acts indirectly on the accelerator pedal of an internal combustion engine.
  • the damper is filled with a damping medium and contains a controlled drain opening, a throttle opening and a check valve.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, in which the engine torque always drops in the desired manner regardless of the existence of the drive connection between the engine and the driven wheels.
  • the invention solves this problem by the characterizing features of claim 1.
  • the damper is now only effective when it is necessary. This is the case when the drive connection exists between the internal combustion engine and the driven wheels and a rapid drop in engine torque is not desired or may even result in the above-mentioned driving dynamics problems. However, if the engine has no effect on the drive wheels of the motor vehicle, the then ineffective damper allows the engine torque to drop rapidly.
  • the determination as to whether the damper is to be activated effectively can be made electronically, for example, from the changes in the rotational speeds of a non-driven wheel, possibly taking into account further criteria such as, for example, inclination of the road surface.
  • it can be determined without additional constructive aids whether the clutch and / or the brake pedal of the motor vehicle is actuated at the same time when the arbitrarily actuated acceleration lever is withdrawn.
  • These actuators can be mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic.
  • the damper in conjunction with a damper, which acts on the arbitrarily actuatable acceleration lever of the internal combustion engine, offers the possibility of a particularly simple construction of the invention for this purpose, the damper can comprise a body with a damping medium which delays when the damper is effective and unhindered when the damper is inactive. or is released and that performs the reverse movement unhindered when moving the acceleration lever in the sense of an increase in torque of the internal combustion engine.
  • the damping medium is released with a delay when the accelerator lever moves in the sense of a torque reduction and effective dampers. This can be done using a throttle opening. Such a damper can become ineffective through a drain opening which is opened by the brake lever and / or the clutch lever.
  • the advantageously undamped filling of the body with the damping medium when the acceleration lever is adjusted in the sense of an increase in torque of the internal combustion engine can take place with the aid of a check valve which is opened when the acceleration lever is moved in this way.
  • throttle openings can also be provided or, alternatively, the movement of the first three elements can be controlled in order to determine the relationship between the maximum permissible braking torque and vice versa also the maximum permissible driving torque and other influencing factors such as speed, gear, speed and cornering acceleration.
  • An internal combustion engine 1 with controlled braking torque has a power control element in the form of a throttle valve 2, which is arranged in an intake duct 3.
  • the throttle valve 2 can be actuated by an acceleration lever in the form of an accelerator pedal 4 via a transmission kinematics 5.
  • the braking torque of the internal combustion engine is to be delayed with an existing drive connection to the driven wheels of the motor vehicle (not shown), and to drop instantaneously to the maximum when a clutch pedal 6 or a brake pedal (also not shown) is actuated.
  • a damper 7 is used, which is arranged parallel to the transmission kinematics 5 and also acts on the throttle valve 2.
  • the damper 7 consists essentially of a piston 9 which is movable in a housing 8 and whose piston rod 10 is articulated on an adjusting lever 2 'for the throttle valve 2 together with the transmission kinematics 5.
  • a check valve 11, a drain valve 12 actuated by the clutch pedal 6 and a throttle 13 are also arranged in the housing 8.
  • the clutch pedal 6 or, additionally or alternatively, the brake pedal (not shown) is actuated, the torque of the internal combustion engine drops quickly and in accordance with the movement of the accelerator pedal 4.
  • the damper 7 is not effective. This is achieved with the help of the drain valve 12, which is then opened when the clutch pedal 6 is actuated or, accordingly, when the brake pedal is actuated, and enables the cylinder space to be filled directly in accordance with the respective position of the piston 9. In this case, this results in the desired rapid decrease in torque of the internal combustion engine 1.
  • the damper 7 is only effective if, with an existing drive connection between the internal combustion engine and the driven wheels, the high braking torque existing without this damper leads or could lead to driving dynamics problems.
  • the damper 7 is, however, not effective in the event of a desired increase in the engine torque or also in the case of reductions in the engine torque in connection with the actuation of the clutch and / or brake pedal.
  • the drive connection between the internal combustion engine and the driven wheels is interrupted and the risk of these wheels "slipping" is eliminated or the braking torque is effective in the same direction as the service brake of the motor vehicle.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE-OS 2844290 ist es gründsätzlich bekannt, für das Gaspedal oder die Drosselklappe einen derartigen Dämpfer zu verwenden, um die aus einer starken Änderung der zugeführten Kraftstoffmenge resultierenden Stösse, die aus entsprechend starken Änderungen des Drehmoments der Brennkraftmaschine resultieren, weitgehend auszuschliessen. Zu der Wirkung dieses Dämpfers wird in dieser Druckschrift jedoch ausgeführt, dass diese nur unzureichend ist. Ursache hierfür ist der Zielkonflikt, der gerade beim Abfall des Motormoments besteht. Dieses soll eingekuppelt, d.h. bei bestehender Antriebsverbindung zwischen Brennkraftmaschine und den Rädern des Kraftfahrzeugs, relativ langsam abfallen, um einen Überschwinger in der Momentenkennlinie am Rad zu vermeiden und dem Fahrer ausreichend Zeit für eigene fahrdynamische Gegenmassnahmen zur Verfügung zu stellen. Beim Betätigen der Kupplung, beispielsweise beim Schalten, und beim Bremsen soll das Motormoment jedoch schnell abfallen, damit der Motor nicht aufheult oder nachschiebt.
  • Aus der DE-OS 3202796 ist es ferner bekannt, einen Anschlag für das Leistungsregelorgan vorzusehen, der verhindern soll, dass das als Drosselklappe ausgebildete Leistungsregelorgan im Schiebebetrieb seine vollständige Schliessstellung unmittelbar erreicht. Dabei erfolgt die Bewegung der Drosselklappe bis hin zum Anschlag ungehindert. Erst nach Ablauf einer Zeit von etwa 20 Sekunden wird der Anschlag unwirksam. Dieser mit dem Dämpfer bei der Erfindung insoweit vergleichbare Anschlag dient dazu, der Brennkraftmaschine im Bedarfsfall mehr Gemisch zuzuführen und dadurch eine vollständige Verbrennung zu erreichen.
  • Schliesslich zeigt die FR-A 2208054 einen Dämpfer, der indirekt auf das Gaspedal einer Brennkraftmaschine wirkt. Der Dämpfer ist mit einem Dämpfungsmedium gefüllt und enthält eine gesteuerte Ablassöffnung, eine Drosselöffnung und ein Rückschlagventil.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Motormoment unabhängig vom Bestehen der Antriebsverbindung zwischen Brennkraftmaschine und den angetriebenen Rädern stets in der gewünschten Weise abfällt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Der Dämpfer ist nunmehr lediglich dann wirksam, wenn dies erforderlich ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und den angetriebenen Rädern besteht und ein schneller Abfall des Motormoments nicht erwünscht ist bzw. möglicherweise sogar die genannten fahrdynamischen Probleme zur Folge hat. Ist der Motor jedoch ohne Wirkung auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs, so lässt der dann wirkungslose Dämpfer einen schnellen Abfall des Motormoments zu.
  • Die Ermittlung, ob der Dämpfer wirksam zu schalten ist, kann beispielsweise auf elektronischem Wege aus den Änderungen der Drehzahlen eines nicht angetriebenen Rades, ggf. unter Berücksichtigung weiterer Kriterien wie beispielsweise Neigung der Fahrbahnoberfläche, erfolgen. Auf diese Weise lässt sich ohne zusätzliche konstruktive Hilfsmittel feststellen, ob bei einer Rücknahme des willkürlich betätigbaren Beschleunigungshebels gleichzeitig das Kupplungs- und/oder das Bremspedal des Kraftfahrzeugs betätigt ist. Demgegenüber ergibt sich eine einfache konstruktive Realisierung der Erfindung in Form von Betätigungsgliedern, die durch die in Frage stehenden Bedienungselemente der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs, nämlich Beschleunigungshebel (Gaspedal), Kupplungs- und/oder Bremspedal betätigt sind. Diese Betätigungselemente können mechanisch elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Art sein.
  • Letzteres bietet in Verbindung mit einem Dämpfer, der auf den willkürlich betätigbaren Beschleunigungshebel der Brennkraftmaschine wirkt, die Möglichkeit einer besonders einfachen konstruktiven Ausführung der Erfindung hierzu kann der Dämpfer einen Körper mit einem Dämpfungsmedium umfassen, das bei wirksamen Dämpfer verzögert und bei unwirksamen Dämpfer ungehindert ein- bzw. abgelassen wird und das bei Bewegen des Beschleunigungshebels im Sinne einer Momentzunahme der Brennkraftmaschine ungehindert die umgekehrte Bewegung durchführt.
  • Der Übersichtlichkeit halber sei im folgenden der Fall betrachtet, dass das Dämpfungsmedium bei einer Bewegung des Beschleunigungshebels im Sinne einer Momentverringerung und wirksamen Dämpfer verzögert abgelassen wird. Dies kann mit Hilfe einer Drosselöffnung erfolgen. Unwirksam kann ein derartiger Dämpfer durch eine Ablassöffnung werden, die durch den Bremshebel und/oder den Kupplungshebel geöffnet ist. Die vorteilhafterweise ungedämpfte Befüllung des Körpers mit dem Dämpfungsmedium bei einer Verstellung des Beschleunigungshebels im Sinne einer Momentzunahme der Brennkraftmaschine kann dabei mit Hilfe eines Rückschlagventils erfolgen, das bei einer derartigen Bewegung des Beschleunigungshebels geöffnet ist.
  • Neben dieser «Grundausführung» des Dämpfers mit Ablassöffnung, Drosselöffnung und Rückschlagventil können aber auch noch zusätzliche Drosselöffnungen vorgesehen sein bzw. alternativ dazu kann die Bewegung der erstgenannten drei Elemente gesteuert erfolgen, um den Zusammenhang des maximal zulässigen Bremsmoments bzw. umgekehrt auch des maximal zulässigen Antriebsmoments und weiterer Einflussgrössen, wie Drehzahl, Gangstufe, Geschwindigkeit und Kurvenbeschleunigung zu berücksichtigen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
  • Eine Brennkraftmaschie 1 mit gesteuertem Bremsmoment besitzt ein Leistungsregelorgan in Form einer Drosselklappe 2, die in einem Ansaugkanal 3 angeordnet ist. Die Drosselklappe 2 ist durch einen Beschleunigungshebel in Form eines Gaspedals 4 über eine Übertragungskinematik 5 betätigbar.
  • Das Bremsmoment der Brennkraftmaschine soll bei bestehender Antriebsverbindung mit den angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) verzögert, bei Betätigung eines Kupplungspedals 6 bzw. eines ebenfalls nicht dargestellten Bremspedals unverzögert bis zum Maximum abfallen. Hierzu dient ein Dämpfer 7, der parallel zur Übertragungskinematik 5 angeordnet ist und ebenfalls auf die Drosselklappe 2 wirkt. Der Dämpfer 7 besteht im wesentlichen aus einem Kolben 9, der in einem Gehäuse 8 beweglich ist und dessen Kolbenstange 10 an einem Verstellhebel 2' für die Drosselklappe 2 zusammen mit der Übertragungskinematik 5 angelenkt ist. Im Gehäuse 8 ist ferner ein Rückschlagventil 11, ein durch das Kupplungspedal 6 betätigtes Ablassventil 12 und eine Drossel 13 angeordnet.
  • Bei einer Bewegung des Gaspedals 4 im Sinne einer Momenterhöhung der Brennkraftmaschine 1 folgt die Drosselklappe 2 dieser Bewegung unmittelbar. Der Dämpfer 7 ist dabei aufgrund der Wirkung des Rückschlagventils 11 nicht wirksam. Dieses ist geöffnet, so dass die Bewegung des Kolbens 9 in Richtung des eingezeichneten Teils 14 ungehindert erfolgen kann. Dieser Vorgang ist schematisch durch Einzeichnen des Kolbens 9 bei vollständig geöffneter Drosselklappe 2 jeweils strichliniert dargestellt.
  • Wird nunmehr das Gaspedal entlastet, d.h. soll das Moment der Brennkraftmaschine verringert werden, so ist der Dämpfer 7 dann wirksam, wenn das Kupplungspedal 6 nicht betätigt ist. Über die Drossel 13 strömt dabei Luft nur relativ langsam in den Zylinderraum ein und bewirkt eine verzögerte Bewegung des Kolbens 9 entgegen des Pfeils 14. Damit verschliesst die Drosselklappe 2 ebenfalls nur verzögert die Ansaugöffnung 3. Diese Dämpfung der Momentrücknahme der Brennkraftmaschine hat zur Folge, dass fahrdynamisch problematische Momentenerhöhungen durch Drehschwingungen und dadurch Schlupf am Rad sicher vermieden werden können.
  • Ist hingegen das Kupplungspedal 6 bzw. ergänzend oder alternativ hierzu das nicht gezeigte Bremspedal betätigt, so fällt das Moment der Brennkraftmaschine schnell und entsprechend der Bewegung des Gaspedals 4 ab. Der Dämpfer 7 ist dabei nicht wirksam. Dies wird erreicht mit Hilfe des Ablassventils 12, das bei Betätigen des Kupplungspedals 6 bzw. entsprechend bei Betätigen des Bremspedals dann geöffnet ist und eine direkte Befüllung des Zylinderraums entsprechend der jeweiligen Stellung des Kolbens 9 ermöglicht. Damit ergibt sich in diesem Fall die erwünschte schnelle Momentabnahme der Brennkraftmaschine 1.
  • Zusammenfassend ergibt sich, dass der Dämpfer 7 nur wirksam ist, wenn bei bestehender Antriebsverbindung zwischen Brennkraftmaschine und den angetriebenen Rädern das ohne diesen Dämpfer bestehende hohe Bremsmoment zu fahrdynamischen Problemen führt bzw. führen könnte. Der Dämpfer 7 ist jedoch nicht wirksam bei einer erwünschten Vergrösserung des Motormoments bzw. auch bei Verringerungen des Motormoments in Verbindung mit dem Betätigen von Kupplung- und/oder Bremspedal. Dabei ist die Antriebsverbindung zwischen Brennkraftmaschine und den angetriebenen Rädern unterbrochen und die Gefahr eines «Durchrutschens» dieser Räder beseitigt bzw. das Bremsmoment in der gleichen Richtung wirksam wie die Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmoments von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen beim Wechsel von Zug- auf Schubbetrieb, mit einem Leistungsregelorgan, dessen Rückstellung in Richtung seiner Ruhelage durch einen Dämpfer (7) beeinflussbar ist, der bei bestehender Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine (1) und den angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) so ausgebildet ist, dass er kontinuierlich während des gesamten Verstellweges des Leistungsregelorgans (2) in Richtung seiner Ruhelage im Sinne einer Verringerung der Geschwindigkeit der Verstellbewegung des Leistungsregelorgans gegenüber dem Betriebsfall ohne wirksamen Dämpfer wirksam ist und dass der Dämpfer unwirksam ist, wenn eine Antriebsverbindung zwischen Brennkraftmaschine und angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs nicht besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) auf den willkürlich betätigbaren Beschleunigungshebel (Gaspedal 4) der Brennkraftmaschine wirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) mit einem Dämpfungsmedium befüllt ist, das bei wirksamen Dämpfer verzögert und bei unwirksamen Dämpfer ungehindert abgelassen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) eine Ablassöffnung (Ablassventil 12) enthält, die bei betätigtem Kupplungspedal (6) und/oder Bremspedal geöffnet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) eine Drosselöffnung (12) besitzt, über die das Dämpfungsmedium einströmt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (7) ein Rückschlagventil (11) besitzt, das bei einer Bewegung des Beschleunigungshebels (Gaspedal 4) im Sinne einer Momenterhöhung geöffnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselöffnung (12) und/ oder eine dazu parallele zweite Drosselöffnung in Abhängigkeit von weiteren Einflussgrössen wie Drehzahl, Gangstufe, Geschwindigkeit und Kurvenbeschleunigung gesteuert ist.
EP84110316A 1983-09-01 1984-08-30 Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmomentes von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen Expired EP0136544B1 (de)

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EP0136544A2 EP0136544A2 (de) 1985-04-10
EP0136544A3 EP0136544A3 (en) 1985-10-09
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