EP0315751A2 - Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0315751A2
EP0315751A2 EP88114881A EP88114881A EP0315751A2 EP 0315751 A2 EP0315751 A2 EP 0315751A2 EP 88114881 A EP88114881 A EP 88114881A EP 88114881 A EP88114881 A EP 88114881A EP 0315751 A2 EP0315751 A2 EP 0315751A2
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internal combustion
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    • F02D11/08—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the pneumatic type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D31/001—Electric control of rotation speed
    • F02D31/007—Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F02D31/009—Electric control of rotation speed controlling fuel supply for maximum speed control

Definitions

  • the invention relates to a device for limiting the maximum speed of a vehicle driving internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • a permanent speed limitation is provided to protect the internal combustion engine and reduce its noise level, which can only be canceled by actuating a kick-down switch.
  • the maximum speed of the internal combustion engine can only be achieved under full load specification, namely when the accelerator pedal is fully depressed.
  • control lever deflections that lie between the maximum value (kick-down) and the limited value cannot be achieved with the device according to DE-OS 20 52 792, so that a not insignificant proportion of the operating range of the internal combustion engine cannot be driven at all.
  • the invention is therefore based on the object of a device described in the preamble of the main claim To create a way with which the noise level of the internal combustion engine can be kept to a minimum and which, if necessary, also enables the internal combustion engine to be operated at any desired operating point.
  • the object is achieved by the characterizing feature of the main claim.
  • each operating point of the internal combustion engine can be reached by means of a corresponding fuel metering via the actuator which defines this (e.g. accelerator pedal or adjusting lever on the injection pump), so that the operating state of the internal combustion engine can be optimally adapted to the respective driving conditions at any time .
  • the actuator which defines this (e.g. accelerator pedal or adjusting lever on the injection pump), so that the operating state of the internal combustion engine can be optimally adapted to the respective driving conditions at any time .
  • the adjusting lever 1 is the adjusting lever arranged on an injection pump of an internal combustion engine driving a vehicle, the deflection of which represents a measure of the amount of fuel to be injected.
  • This adjustment lever 1 is via a transmission shown only schematically in the drawing supply linkage 3 connected to an accelerator pedal 2 to be actuated by a driver.
  • the adjusting lever 1 is rotatably supported on a shaft 4.
  • the piston rod 5 of a piston 7 guided in a cylinder 6 serves as a stop for the adjusting lever 1 and is supported against the cylinder 6 in the manner shown via a compression spring 8.
  • a movement of the accelerator pedal 2 in the direction of arrow 9 or the adjusting lever 1 in the direction of arrow 10 causes an increase in the fuel injection quantity.
  • the piston 7 and the cylinder 6 enclose a working space 11 which can be pressurized by a hydraulic fluid via a pressure medium line 12 by means of a pump 13. Instead of a hydraulic action is also a pneumatic action on the piston 7, z. B. possible by means of an air pressure accumulator.
  • Arranged in the pressure medium line 12 is an electromagnetically acting 3/2-way valve 14, which in turn is controlled via a circuit 15 in which two switches 16 and 17 and a DC voltage source are integrated.
  • the switch 16 is transferred to the closed position when the internal combustion engine is started when the ignition is switched on.
  • the switch 17 can be actuated via a relay 19 in such a way that it is closed when the relay 19 is in the activated state.
  • the working space 11 is connected directly to a reservoir 21 via a return line 20, so that the compression spring 8 can hold the piston 7 unhindered in the position in which the Stop for the adjusting lever 1 acting piston rod 5 allows a maximum deflection of the adjusting lever 1, that is, an operation without limiting the maximum speed.
  • the switch 16 is therefore always closed during operation of the internal combustion engine.
  • An additional closing of the switch 17 or activation of the relay 19 required to limit the maximum rotational speed takes place according to the invention when the vehicle is at a standstill, the signal SI characterizing the vehicle standstill being derived from the tachometer of the vehicle and, after appropriate preparation, the relay 19 activated.
  • the parameters described below can also be used as signals for activating the relay 19 (SII-SV).
  • the relay 19 z. B. can be activated when the selector lever is in the "idle” position or in the "park” position. As soon as a gear is engaged is so that a "cranking" of the internal combustion engine one simultaneous acceleration of the vehicle is hardly conceivable anyway, the maximum speed of the internal combustion engine can be reached again.
  • the relay 19 can be activated when "idling" is engaged or any gear is engaged and the internal combustion engine is separated from the transmission as a result of a clutch pedal operated by the driver.
  • the relay 19 can thus also via a corresponding signal, which, for. B. is generated by means of a arranged in the drive train between the gear and drive wheel torque measuring hub.
  • Activation of the relay 19 is also possible when the parking brake of the vehicle is engaged.
  • SII or SIII also has the advantage that a "cranking up" of the internal combustion engine is not ruled out for when the vehicle is at a standstill but generally when no drive torques can be transmitted to the drive wheels. This is in a manual transmission such. B. also with the gear engaged and the clutch pedal depressed at the same time, regardless of whether the vehicle is still moving or has already come to a standstill.

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Abstract

Er wird eine Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine beschrieben. Damit im Bedarfsfalle jeder gewünschte Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erreichbar ist, deren Geräuschniveau aber dennoch relativ gering bleibt, ist die Aktivierung der Drehzahlbegrenzung während des Stillstandes des Fahrzeuges vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraft­maschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
  • Bei einer derartigen in der DE-OS 20 52 792 offenbarten Vor­richtung ist, um eine Schonung der Brennkraftmaschine und eine Senkung von deren Geräuschpegel zu erzielen, eine per­mamente Drehzahlbegrenzung vorgesehen, die nur durch Betä­tigung eines Kick-down Schalters aufhebbar ist. Demzufolge ist die Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine nur unter Vollastvorgabe, nämlich bei vollständig durchgetretenem Fahr­pedal, erzielbar. Ebenso sind Regelhebelauslenkungen, die zwischen dem Maximalwert (Kick-down) und dem begrenzten Wert liegen, mit der Vorrichtung nach der DE-OS 20 52 792 nicht zu realisieren, so daß ein nicht unwesentlicher Anteil des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine überhaupt nicht ge­fahren werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­tung der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher das Geräuschniveau der Brenn­kraftmaschine minimal zu halten ist und die im Bedarfsfalle zudem einen Betrieb der Brennkraftmaschine in jedem gewünsch­ten Betriebspunkt ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Hauptanspruches gelöst.
  • Durch die Begrenzung der Maximaldrehzahl im Stillstand des Fahrzeuges ist ein willkürliches, nicht benötigtes aber ge­räuschintensives "Hochdrehen" der Brennkraftmaschine aus­geschlossen. Während des Fahrbetriebes jedoch kann durch eine entsprechende Kraftstoffzumessung über das diese fest­legende Stellglied (z. B. Fahrpedal bzw. Verstellhebel an der Einspritzpumpe) jeder Betriebspunkt der Brennkraftma­schine erreicht werden, so daß jederzeit eine optimale An­passung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine an die jeweiligen Fahrbedingungen möglich ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran­sprüchen zu entnehmen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­gemäßen Vorrichtung anhand einer Prinzipdarstellung aufge­zeigt.
  • Mit 1 ist der an einer Einspritzpumpe einer ein Fahrzeug an­treibenden Brennkraftmaschine angeordnete Verstellhebel bezeichnet, dessen Auslenkung ein Maß für die einzuspritzende Kraft­stoffmenge darstellt. Dieser Verstellhebel 1 ist über ein in der Zeichnung nur schematisch dargestelltes Übertra­ gungsgestänge 3 mit einem von einem Fahrer zu betätigenden Fahrpedal 2 verbunden. Der Verstellhebel 1 ist aur einer Welle 4 drehbar gelagert. Als Anschlag für den Verstellhe­bel 1 dient die Kolbenstange 5 eines in einem Zylinder 6 geführten Kolbens 7, der über eine Druckfeder 8 gegen den Zylinder 6 in der gezeigten Weise abgestützt ist.
  • Eine Bewegung des Fahrpedales 2 in Richtung des Pfeiles 9 bzw. des Verstellhebels 1 in Richtung des Pfeiles 10 bewirkt eine Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge. Der Kolben 7 und der Zylinder 6 schließen einen Arbeitsraum 11 ein, der über eine Druckmittelleitung 12 mittels einer Pumpe 13 von einer Hydraulikflüssigkeit druckbeaufschlagbar ist. Anstelle einer hydraulischen Beaufschlagung ist ebenso eine pneuma­tische Beaufschlagung des Kolbens 7, z. B. mittels eines Luftdruckspeichers möglich. In der Druckmittelleitung 12 ist ein elektromagnetisch wirkendes 3/2 Wegeventil 14 ange­ordnet, welches wiederum über einen Stromkreis 15 angesteuert wird, in den zwei Schalter 16 und 17 und eine Gleichspannungs­quelle integriert sind. Der Schalter 16 wird dabei beim Starten der Brennkraftmaschine mit dem Einschalten der Zün­dung in Schließstellung überführt. Der Schalter 17 ist über ein Relais 19 betätigbar und zwar derart, daß er geschlossen ist, wenn sich das Relais 19 in aktiviertem Zustand befin­det.
  • In der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Magnet­ventils 14, also bei unterbrochenem Stromkreis 15, ist der Arbeitsraum 11 über eineRückflußleitung 20 direkt mit einem Vorratsbehälter 21 verbunden, so daß die Druckfeder 8 den Kolben 7 ungehindert in der Stellung halten kann, in der die als Anschlag für den Verstellhebel 1 wirkende Kolbenstange 5 eine maximale Auslenkung des Verstellhebels 1, also einen Betrieb ohne Begrenzung der Maximaldrehzahl zuläßt.
  • Bei geschlossenem Stromkreis 15 hingegen verbindet das Mag­netventil 14 den Arbeitsraum 11 direkt mit der Pumpe 13, womit infolge der jetzt gegebenen Druckbeaufschlagung des Kolbens 7 eine Verschiebung der Kolbenstange 5 in die La­ge erfolgt, in welcher die Maximalauslenkung des Verstell­hebels 1 und damit also die Maximaldrehzahl der Brennkraft­maschine begrenzt ist (gestrichelte Darstellung). Bei einer er­neuten Unterbrechung des Stromkreises 15 wird das Magnet­ventil 14 durch Federkraft wieder in die in der Zeichnung dargestellte Stellung überführt.
  • Während des Betriebes der Brennkraftmaschine ist also der Schalter 16 immer geschlossen. Ein zur Begrenzung der Ma­ximaldrehzahl erforderliches zusätzliches Schließen des Schalters 17 bzw. Aktivieren des Relais 19 erfolgt erfindungs­gemäß dann, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wobei das den Fahrzeugstillstand charakterisierende Signal SI vom Tachometer des Fahrzeuges abgeleitet wird und nach einer entsprechenden Aufbereitung das Relais 19 aktiviert.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können als Signale zur Aktivierung des Relais 19 anstelle eines Tachometersig­nals SI auch die nachfolgend noch näher beschriebenen Para­meter, die unter anderem auch auf einen Stillstand des Fahr­zeuges hinweisen können, verwendet werden (SII-SV).
    • Parameter "Wählhebelstellung" (SII):
  • Ist das Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe ausgerüstet, so kann das Relais 19 z. B. dann aktiviert werden, wenn sich der Wählhebel in der Stellung "Leerlauf" oder in der Stellung "Parken" befindet. Sobald eine Fahrstufe einge­ legt ist, also ein "Hochdrehen" der Brennkraftmaschine one gleichzeitige Beschleunigung des Fahrzeuges ohnehin kaum denkbar ist, ist die Maximaldrehzahl der Brennkraft­maschine wieder erreichbar.
    • Parameter "Schalthebelstellung" une "Stellung des Kupp­lungspedales" (SIII):
  • Ist das Fahrzeug hingegen mit einem Schaltgetriebe ausge­rüstet, so kann das Relais 19 dann aktiviert werden, wenn der "Leerlauf" eingelegt oder ein beliebiger Gang eingelegt und die Brennkraftmaschine infolge eines vom Fahrer betätig­ten Kupplungspedales vom Getriebe getrennt ist.
    • Parameter "Antriebsmoment"(SIV):
  • Im Falle eines Fahrzeugstillstandes wird auf die Antriebs­räder des Fahrzeuges keinerlei Drehmoment mehr übertra­gen. Das Relais 19 kann somit auch über ein entsprechendes Signal, welches z. B. mittels einer im Antriebsstrang zwi­schen Getriebe und Antriebsrad angeordneten Drehmomentenmeß­nabe erzeugt wird, aktiviert werden.
    • Parameter "Stellung der Feststellbremse" (SV):
  • Eine Aktivierung des Relais 19 ist auch dann möglich, wenn die Feststellbremse des Fahrzeugs im Eingriff ist.
  • Die Verwendung der Parameter SII oder SIII hat ebenso den Vorteil, daß ein "Hochdrehen" der Brenn­kraftmaschine nicht fur während des Fahrzeugstillstandes sondern generell dann ausgeschlossen ist, wenn auf die An­triebsräder keinerlei Antriebsmomente übertragen werden können. Dies ist bei einem Schaltgetriebe z. B. auch bei einge­legtem Gang und gleichzeitig getretenem Kupplungspedal der Fall, unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug noch bewegt oder schon zum Stillstand gekommen ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine, bei der die Maxi­malauslenkung eines Stellgliedes, dessen aktuelle Auslenkung die jeweils in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzu­bringende Kraftstoffmenge vorgibt, bedarfsweise reduzierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlbegrenzung im Stillstand des Fahrzeuges akti­viert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuereinheit, welche in Abhängig­keit eines auch den Stillstand des Fahrzeuges charakteri­sierenden Signals ein Stellwertsignal erzeugt, welches ein in einer Druckmittelleitung (12) angeordnetes Ventil derart betätigt, daß ein in einem an die Druckmittelleitung (12) angeschlossenen Zylinder (6) verschiebbarer, als Anschlag für das Stellglied (1) vorgesehenes Kolbenelement (7) im Falle des Fahrzeugstillstandes in der die Maximalauslenkung des Stellgliedes (1) begrenzenden Lage gehalten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil als ein elektromagnetisch wirkendes 3/2 Wege­ventil (14) ausgebildet ist, welches in einem Stromkreis (15) angeordnet ist, der durch mindestens einen auch den Stillstand des Fahrzeuges erkennenden Schalter (17) unter­brechbar ist.
EP88114881A 1987-11-12 1988-09-10 Vorrichtung zur Begrenzung der Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0315751B1 (de)

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