EP0315751B1 - 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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EP0315751B1
EP0315751B1 EP88114881A EP88114881A EP0315751B1 EP 0315751 B1 EP0315751 B1 EP 0315751B1 EP 88114881 A EP88114881 A EP 88114881A EP 88114881 A EP88114881 A EP 88114881A EP 0315751 B1 EP0315751 B1 EP 0315751B1
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Eugen Neururer
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Daimler Benz 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
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—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
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • 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.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device of the type described in the preamble of the main claim, with which the noise level of the internal combustion engine can be kept to a minimum and which, if necessary enables operation of the internal combustion engine 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 linkage shown only schematically in the drawing 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 hydraulic action, a pneumatic action on the piston 7, for. B. possible by means of an air pressure accumulator.
  • a pneumatic action on the piston 7, for. 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 as a stop for the adjusting lever 1 acting piston rod 5 allows a maximum deflection of the adjusting lever 1, that is, an operation without limitation of 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 which also indicate a standstill of the vehicle, can be used as signals for activating the relay 19 (SIV and SV).
  • Drive torque (SIV) parameter In the event of a vehicle standstill, no more torque is transmitted to the drive wheels of the vehicle.
  • the relay 19 can thus also be activated via a corresponding signal which is generated, for example, by means of a torque measuring hub arranged in the drive train between the transmission and the drive wheel.

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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 permanente Drehzahlbegrenung 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. Ferner ist aus der GB-A 21 36 503 bekannt, die Maximaldrehzahl einer ein Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der momentan eingelegten Getriebestufe zu begrenzen.
  • 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 Übertragungsgestänge 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 eine Rückflußleitung 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.
  • Alternativ können als Signale zur Aktivierung des Relais 19 anstelle eines Tachometersignals SI auch die nachfolgend noch näher beschriebenen Parameter, die auch auf einen Stillstand des Fahrzeuges hinweisen, verwendet werden (SIV und SV).
  • 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 Drehmomentmeßnabe erzeugt wird, aktiviert werden.
  • Parameter "Stellung der Feststellbremse" (SV):
    Eine Aktivierung des Relais 19 ist auch dann möglich, wenn die Feststellbremse des Fahrzeuges im Eingriff 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 aktiviert wird, durch ein den Stillstand des Fahrzeugs charakterisierendes Signal, wobei dieses Signal von dem Tachometer oder der Feststellbremse oder einem Drehmomentensensor zwischen Getriebe und Antriebsrad erzeugt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das den Stillstand des Fahrzeuges charakterisierende Signal ein in einer Druckmittelleitung (12) angeordnetes Ventil (14) derart betätigt, daß ein in einem an die Druckmittelleitung (12d) angeschlossenen Zylinder (6) verschiebbares, 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 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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