EP0545027A1 - Lärmarmes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus - Google Patents

Lärmarmes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus Download PDF

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EP0545027A1
EP0545027A1 EP92117059A EP92117059A EP0545027A1 EP 0545027 A1 EP0545027 A1 EP 0545027A1 EP 92117059 A EP92117059 A EP 92117059A EP 92117059 A EP92117059 A EP 92117059A EP 0545027 A1 EP0545027 A1 EP 0545027A1
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EP
European Patent Office
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engine
noise
data
electronics
values
Prior art date
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Application number
EP92117059A
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English (en)
French (fr)
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EP0545027B1 (de
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Meyer
Peter Dipl.-Ing. Von Korff
Hans Dipl.-Ing.(Fh) Drewitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Nutzfahrzeuge AG
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Publication date
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Publication of EP0545027A1 publication Critical patent/EP0545027A1/de
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Publication of EP0545027B1 publication Critical patent/EP0545027B1/de
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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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2422—Selective use of one or more tables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque

Definitions

  • the invention relates to a low-noise motor vehicle with features corresponding to the preambles of claims 1 to 3.
  • the operation of the engine via its injection pump is regulated by engine electronics, on the basis of data which are associated with a full-load line and a reduction line and are stored in a data memory.
  • engine electronics on the basis of data which are associated with a full-load line and a reduction line and are stored in a data memory.
  • engine operation occurs in various driving operating conditions, which causes sound radiation that is inherently higher than that of the legislative requirements, but is insulated accordingly by the upstream engine encapsulation.
  • the inventions take a different path.
  • the values of power and speed-reducing full-load lines and cut-off lines which values are at least partially different from those of the standard full-load line and cut-off line, are stored in free and / or additionally available data storage locations of the engine electronics.
  • the engine electronics are generally assigned an electronic control unit with a microprocessor, data and program memory, input and output peripherals, which is used to control the engine electronics in the sense of a noise-reducing operation of the engine.
  • this control unit calculates the vehicle acceleration in certain speed ranges in connection with the transmission setting from correspondingly signaled operating data and compares it with predetermined acceleration limit values stored in its data memory. If this is exceeded, the control unit then issues a command to a data storage selection circuit, which then causes a change to a correspondingly different data record (full load line and / or cut-off line), the values of which subsequently determine the setting of the injection pump in the sense of noise-reduced operation of engine 1 are.
  • a data storage selection circuit which then causes a change to a correspondingly different data record (full load line and / or cut-off line), the values of which subsequently determine the setting of the injection pump in the sense of noise-reduced operation of engine 1 are.
  • the path is followed in that the legally prescribed sound radiation limit values are to be specified immediately as setpoints and are used according to the invention in such a way that the engine can in principle never be operated in such a way that these sound limit values are exceeded.
  • control measures according to claims 1 and 2 are quasi linked, in the sense that the noise-reducing engine control measures are initiated when the predetermined limit values for acceleration and / or sound are exceeded.
  • the gear shifts so as not to throttle the driving operation in a noise-reducing engine operating mode, are carried out automatically by the engine electronics or a transmission electronics communicating with them.
  • the driver receives a visual and / or acoustic indication that he has to change gear and which gear when the control unit calls up a power and speed-reducing line to be able to continue driving the vehicle at the previously given speed or acceleration.
  • the measures according to the invention ensure in any case that the expensive engine encapsulations that were previously necessary can either be dispensed with entirely or at least replaced by comparatively inexpensive partial partitions.
  • the drive device of the motor vehicle consists of an engine 1, in particular a diesel engine, which acts on an axle drive train 3 via a transmission 2.
  • the engine 1 is supplied with fuel via an injection pump (not shown).
  • the operation of engine 1 and its power control via a corresponding setting of the injection pump can be controlled by engine electronics 4.
  • This has a microprocessor uP, a program memory PS, at least one data memory DS (FIG. 1) or DS 0, DS 1, DS 2 (FIGS. 2 and 3) and an input peripheral 5 and output peripheral 6.
  • the individual components of the motor electronics are linked to one another via a data bus system 7.
  • the engine electronics 4 works on the basis of a large number of current driving operation data or values reported by sensors / sensors, such as charge air pressure, charge air temperature, cooling water temperature, fuel temperature, accelerator pedal position, injection pump speed, injection pump control setting, engine speed, generator speed, axle drive train speed and the like.
  • sensors / sensors such as charge air pressure, charge air temperature, cooling water temperature, fuel temperature, accelerator pedal position, injection pump speed, injection pump control setting, engine speed, generator speed, axle drive train speed and the like.
  • the corresponding sensor system is largely summarized in a box labeled 8 to avoid confusion in the drawing in FIGS. 1 and 2. It goes without saying that the individual sensors in the motor vehicle are arranged at the corresponding signal pick-up locations on the relevant units / components.
  • the motor electronics 4 has a data storage capacity which either has enough free storage spaces for storing the data / values required for the control control according to the invention or is considerably expanded compared to that previously used to control the same drive unit, which - as can be seen in FIG. 1 by replacing the previously used data memory with a data memory DS designed for a higher storage capacity or - as can be seen from FIGS. 2 and 3 - by supplementing the previously used data memory DS 0 by at least one further data memory DS 1, DS 2 of the same or higher storage capacity can.
  • the data memory DS (FIG. 1) or DS 0 (FIGS. 2 and 3)
  • the limit values specifying the maximum engine power and maximum engine speed are stored, which are defined in FIG.
  • the values of power and speed-reducing full-load lines and cut-off lines which are different from those of the standard full-load line 9 and cut-off line, are stored in the additional memory locations of the data memory DS (FIG. 1) or the data memory DS 1, DS 2 (FIGS. 2 and 3) 10 are at least partially different and are used according to the invention for less noise-causing operation of the drive unit.
  • a number of such lines can be seen from the diagram in FIG. 4.
  • the values of the dotted first additional full load line 11 partially correspond to those of the full load line 9, but this is followed by a different stop line 12 compared to the stop line 10 with the same degree of reduction but a lower final stop speed.
  • This engine electronics 4 which is given in this way and is equipped with stored data / values, is assigned, according to the invention, an electronic control unit 19 which is used for recording and processing sound-relevant data / values and for controlling the engine electronics 4 in the sense of noise-reducing operation of the engine 1.
  • This control unit 19 comprises a microprocessor uP, a data memory DS, a program memory PS and an input periphery 20 and an output periphery 21. These components of the control unit 19 are linked to one another via an internal data bus system 22.
  • This control device 19 is used according to the invention for three different control versions.
  • the control unit 19 receives the actual values n M of the engine speed and v of the driving speed as well as a signal (gear) representative of the setting of the transmission or the gear engaged.
  • the control device 19 also receives from sensors 23, 24, which are arranged on the engine 1, possibly also on the transmission 2 and other locations in the engine compartment, the values representative of the noise development / sound radiation.
  • the control device 19 receives only the sound values detected by the said sensors 23 and 24.
  • the control unit 19 uses the program in the case of FIG. 1 to calculate the instantaneous vehicle acceleration given in certain speed ranges in connection with the transmission setting and compares these with predetermined acceleration limit values stored in its data memory DS and inputs them when they are exceeded Command to a data memory selection circuit 25, which then causes a change to a correspondingly different data record stored in the engine electronics 4, that is to say a full load line that was previously effective and / or a different than previously effective reduction line.
  • a data memory selection circuit 25 which then causes a change to a correspondingly different data record stored in the engine electronics 4, that is to say a full load line that was previously effective and / or a different than previously effective reduction line.
  • the control unit 19 compares the sound values detected and reported by the sesors 23, 24 with sound limit values stored in the data memory DS and, when exceeded, issues a command to the data memory selection circuit 25, which then changes accordingly another data record stored in the engine electronics 4, that is to say a full-load line other than that previously effective and / or a different regulating line than previously effective.
  • the control unit 19 calculates the current vehicle acceleration per program in the same way as in the case of FIG. 1 and compares it with predetermined acceleration limit values stored in its data memory DS.
  • control unit 19 in this case also compares the sound values (with 23, 24) recorded with the sound limit values stored in its data memory DS and, if the limit values for acceleration and / or sound are exceeded, gives one just as in the case according to FIGS. 1 and 2 Command to the data memory selection circuit 25, which then also here causes a change to a correspondingly different data record stored in the motor electronics 4, there in the data memory DS or DS1, DS2, that is to say a different full-load line and / or cut-off line that was effective before .
  • the data storage selection circuit 25 can, for example, as can be seen in FIG. 1, be integrated into the input periphery 5 of the motor electronics 4, or - as can be seen in FIG. 2 - can be attached to the input periphery 5 as a separate component outside the motor electronics 4, or - as from 3 can also be integrated into the output periphery 21 of the control device 19.
  • control unit 19 For the detection of which full-load line and / or de-regulation line is to take effect, control unit 19 emits signals with different voltage levels, which are interpreted accordingly by data storage selection circuit 25. Each of the differently high voltage levels is assigned a data set consisting of a full load line and a cut-off line, which is then called up and released by the data memory selection circuit 25 for processing in the engine electronics 4. With reference to the diagram according to FIG. 4, this means that either the full load line 9 with the cutoff line 10 or the full load line 11 with the cutoff line 12 or the full load line 13 with the cutoff line 14 or the full load line 15 with the cutoff line 16 or the full load line 17 with the Stop line 18 is retrieved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß werden Maßnahmen angegeben, wie bei einem Kraftfahrzeug die Minderung/Begrenzung der Lärmabstrahlung des Motors über dessen Betriebsregelung bewerkstelligbar und daher auf kostspielige Motor-Kapselungen verzichtbar ist. Hierzu sind in die freie oder entsprechend erweiterte Datenspeicherkapazität der vorhandenen Motorelektronik (4) die Werte unterschiedlicher Vollastlinien und Abregellinien, die von jenen der standardmäßigen Vollastlinie und Abregellinie zumindest partiell verschieden sind, eingespeichert. Ferner ist der Motorelektronik (4) ein deren Aufbau ähnliches elektronisches Steuergerät (19) zugeordnet, das die zu berechnende Fahrzeugbeschleunigung mit abgespeicherten Beschleunigungsgenzwerten und/oder die sensormäßig am Motor (1), gegebenenfalls auch am Getriebe (2) und anderen Stellen des Motorraums erfaßten Schallwerte mit abgespeicherten Schallgrenzwerten vergleicht und bei Überschreitung der Grenzwerte für Beschleunigung und/oder Schall einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) abgibt, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen in der Motorelektronik (4) eingespeicherten Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie) bewirkt, dessen Werte anschließend für eine Einstellung der Einspritzpumpe im Sinne eines lärmreduzierten Betriebes des Motors (1) maßgebend sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein lärmarmes Kraftfahrzeug mit Merkmalen entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 3.
  • In der deutschen STVZO § 49 Abs. 3 Anlage XXI sind die gesetzgeberischen Kriterien für lärmarme Kraftfahrzeuge sowie die Meßverfahren zum Nachweis der Erfüllung dieser Kriterien festgelegt. Ähnliche Anforderungen sind auch in der entsprechenden österreichischen Gesetzgebung festgelegt.
  • Seitens der Nutzfahrzeughersteller wurde bisher zur Eindämmung/Begrenzung der Lärmabstrahlung des Antriebsmotors im Hinblick auf die Erfüllung dieser gesetzgeberischen Vorschriften regelmäßig jener Weg beschritten, den Motor gegebenenfalls auch zusammen mit Kupplung, Getriebe und Kühlaggregat durch eine Schallschutzkapsel zu umgeben. Die Vielzahl der sowohl aus Patenten bekannten als auch in der Praxis an Fahrzeugen realisierten Kapsel-Lösungen erübrigt einen speziellen Hinweis an dieser Stelle. Die Kapselung des Antriebsaggregates ist konstruktiv und materialmäßig so ausgeführt, daß die einschlägigen gesetzgeberischen Auflagen hinsichtlich der Lärmeindämmung/Lärmbegrenzung erfüllt werden. Solche Kapselungen haben jedoch den Nachteil, daß sie unter anderem auch die Herstellungskosten eines Kraftfahrzeuges erheblich verteuern.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein lärmarmes Fahrzeug der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß auf eine kostenaufwendige Kapselung/Verkleidung des Antriebsaggregates ganz oder zumindest teilweise verzichtbar ist und dennoch die gesetzgeberischen Auflagen hinsichtlich der Schallabstrahlung/Lärmbegrenzung erfüllt werden.
  • Diese Aufgabe ist durch ein Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
  • Bei einem herkömmlichen lärmarmen Kraftfahrzeug mit gekapseltem Antriebsaggregat wird der Betrieb des Motors über seine Einspritzpumpe durch eine Motorelektronik geregelt, und zwar auf der Basis von Daten, die einer Vollastlinie und einer Abregellinie zugehörig und in einem Datenspeicher abgespeichert sind. Innerhalb dieser Datengrenzwerte stellt sich bei verschiedenen Fahrbetriebszuständen ein Motorbetrieb ein, der eine Schallabstrahlung verursacht, die an sich höher als jene der gesetzgeberischen Auflagen ist, aber durch die vorgeschaltete Motorkapselung entsprechend gedämmt wird. Die Erfindungen gehen demgegenüber einen anderen Weg. Dabei sind in freie und/oder zusätzlich bereitzustellende Datenspeicherplätze der Motorelektronik die Werte von leistungs- und drehzahlreduzierenden Vollastlinien und Abregellinien eingespeichert, welche Werte von jenen der standardmäßigen Vollastlinie und Abregellinie zumindest partiell unterschiedlich sind. Außerdem ist der Motorelektronik generell ein elektronisches Steuergerät mit Mikroprozessor, Daten-und Programmspeicher, Ein- und Ausgabeperipherie zugeordnet, das zur Steuerung der Motorelektronik im Sinne eines lärmreduzierenden Betriebes des Motors dient. Im Fall gemäß Anspruch 1 wird von diesem Steuergerät die Fahrzeugbeschleunigung in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen in Verbindung mit der Getriebeeinstellung aus entsprechend signalisierten Betriebsdaten berechnet und mit vorgegeben, in seinen Datenspeicher abgespeicherten Beschleunigungsgrenzwerten verglichen. Bei Überschreitung gibt das Steuergerät dann einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung ab, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie) bewirkt, dessen Werte anschließend für eine Einstellung der Einspritzpumpe im Sinne eines lärmreduzierten Betriebes des Motors 1 maßgebend sind. Diese Maßnahmen basieren auf Kenntnissen über die Lärmentwicklungscharakteristik des betreffenden Motors, die an Prüfständen gewonnen werden. Dabei wird ersichtlich, bei welchen Beschleunigungen in welchen Geschwindigkeiten und in welchen Gängen die gesetzgeberisch vorgeschriebenen Lärmgrenzwerte überschritten werden. Diese Beschleunigungswerte bilden die erfindungsgemäß heranzuziehenden Beschleunigungsgrenzwerte.
  • Im Fall gemäß Anspruch 2 wird demgegenüber der Weg beschritten, die gesetzgeberisch vorgeschriebenen Schallabstrahlungsgrenzwerte gleich als Sollwerte vorzugeben und diese regelungsmä- ßig nach der Erfindung so heranzuziehen, daß der Motor grundsätzlich nie so betrieben werden kann, daß diese Schallgrenzwerte überschritten werden.
  • Im Fall gemäß Anspruch 3 werden die Regelmaßnahmen gemäß Anspruch 1 und 2 quasi verknüpft, in dem Sinne, daß bei Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte für Beschleunigung und/oder Schall die lärmreduzierenden Motorsteuerungsmaßnahmen eingeleitet werden.
  • Auf diese Weise wird automatisch immer ein Betrieb des Motors unabhängig von der jeweiligen Fahrsituation eingestellt, derart, daß die zulässigen Lärmabstrahlungsgrenzwerte nicht überschritten werden. Für den Fall, daß das Fahrzeug auch über ein vollautomatisiert schaltbares Getriebe verfügt, werden die Gangschaltungen, um den Fahrbetrieb bei einer lärmreduzierenden Motorbetriebsweise nicht zu drosseln, von der Motorelektronik oder einer mit dieser kommunizierenden Getriebeelektronik automatisch durchgeführt. Bei Fahrzeugen, die nur über ein von Hand schaltbares Getriebe verfügen, erhält der Fahrer dann, wenn vom Steuergerät eine leistungs- und drehzahlreduzierende Linie abgerufen wird, gleichzeitig einen visuellen und/oder akustischen Hinweis darauf, daß er in einen anderen und welchen Gang zu schalten hat, um den Fahrbetrieb des Fahrzeuges mit der vorher gegebenen Geschwindigkeit oder Beschleunigung fortsetzen zu können. Im Ergebnis wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen jedenfalls sichergestellt, daß auf die bislang nötigen teuren Motor-kapselungen entweder ganz verzichtet werden kann oder diese zumindest durch vergleichsweise billige Teilabschottungen ersetzt werden können.
  • Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 bis 3 je ein Ausführungsbeispiel einer Motorsteuerung mit einer erfindungsgemäßen Lösung in Form einer Schemazeichnung, und
    • Fig. 4 ein Momenten-/Drehzahl-Diagramm mit verschiedenen, beispielhaften Vollastlinien und Abregellinien, welche erfindungsgemäß zur Anwendung kommen.
  • In Fig. 1 bis 3 sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen angezogen. Außerdem sind in den Fig. 1 bis 3 von dem Kraftfahrzeug, bei dem es sich insbesondere um einen Lastkraftwagen oder Omnibus handelt, nur jene für das Verständnis der Erfindungen wesentlichen Baugruppen dargestellt.
  • Die Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeuges besteht aus einem Motor 1, insbesondere Dieselmotor, der über ein Getriebe 2 auf einen Achsantriebsstrang 3 wirkt. Der Motor 1 wird über eine nicht dargestellte Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt. Der Betrieb des Motors 1 und dessen Leistungsregelung über eine entsprechende Einstellung der Einspritzpumpe ist durch eine Motorelektronik 4 regelbar. Diese verfügt über einen Mikroprozessor uP, einen Programmspeicher PS, wenigstens einen Datenspeicher DS (Fig. 1) bzw. DS 0, DS 1, DS 2 (Fig. 2 und 3) sowie eine Eingabeperipherie 5 und Ausgabeperipherie 6. Die einzelnen Komponenten der Motorelektronik sind über ein Datenbus-System 7 miteinander verknüpft. Die Motorelektronik 4 arbeitet auf der Basis einer Vielzahl ihr von Sensoren/Gebern gemeldeten aktuellen Fahrbetriebsdaten bzw. -werten wie Ladeluftdruck, Ladelufttemperatur, Kühlwassertemperatur, Kraftstofftemperatur, Fahrpedalstellung, Einspritzpumpendrehzahl, Einspritzpumpenregeleinstellung, Motordrehzahl, Lichtmaschinendrehzahl, Achsantriebsstrangdrehzahl und dergleichen. Die entsprechende Sensorik ist zur Vermeidung einer Unübersichtlichkeit der Zeichnung in den Fig. 1 und 2 weitestgehend in einem mit 8 bezeichneten Kasten zusammengefaßt dargestellt. Selbstredend sind dabei die einzelnen Sensoren im Kraftfahrzeug an den entsprechenden Signalabnahmeorten an den betreffenden Aggregaten/Bauteilen angeordnet. Die Motorelektronik 4 weist eine Datenspeicher-Kapazität auf, die entweder genügend freie Speicherplätze zur Abspeicherung der für die erfindungsgemäße Regelungssteuerung benötigten Daten/Werte hat oder gegenüber einer bislang zur Steuerung des gleichen Antriebsaggregates verwendeten erheblich erweitert ist, wobei dieses - wie aus Fig. 1 ersichtlich - durch Ersatz des bislang verwendeten Datenspeichers durch einen auf eine höhere Speicherkapazität ausgelegten Datenspeicher DS oder - wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich - durch Ergänzung des bislang verwendeten Datenspeichers DS 0 um mindestens einen weiteren Datenspeicher DS 1, DS 2 gleicher oder höherer Speicherkapazität erfolgen kann. In den Datenspeicher DS (Fig. 1) bzw. DS 0 (Fig. 2 und 3) sind primär die die maximale Motorleistung und maximale Motordrehzahl vorgebenden Grenzwerte eingespeichert, die in Fig. 4 durch die dort dargestellte Vollastlinie 9 mit anschließender Abregellinie 10 definiert sind. In die zusätzlichen Speicherplätze des Datenspeichers DS (Fig. 1) bzw. der Datenspeicher DS 1, DS 2 (Fig. 2 und 3) sind demgegenüber die Werte leistungs- und drehzahlreduzierender Vollastlinien und Abregellinien eingespeichert, die von jenen der standardmäßigen Vollastlinie 9 und Abregellinie 10 zumindest partiell unterschiedlich sind und erfindungsgemäß für einen weniger Lärm verursachenden Betrieb des Antriebsaggregates herangezogen werden. Eine Anzahl solcher Linien ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 4 ersichtlich. Dabei entsprechen die Werte der punktiert eingetragenen ersten zusätzlichen Vollastlinie 11 teilweise jener der Vollastlinie 9, jedoch schließt sich an diese eine gegenüber der Abregellinie 10 andere Abregellinie 12 mit gleichem Abregelungsgrad, aber niedrigerer Endabregeldrehzahl an. Eine zweite zusätzliche, strichpunktiert dargestellte Vollastlinie ist mit 13 und die anschließende, auf einen anderen Abregelungsgrad ausgelegte Abregellinie ist mit 14 bezeichnet. Letztere definiert im Gegensatz zu jener (12) die gleiche Endabregeldrehzahl wie die Linie 10. Eine dritte zusätzliche, gestrichelt dargestellte Vollastlinie, die einem reduzierten Motormoment zugeordnet ist, ist mit 15 und die anschließende Abregellinie ist mit 16 bezeichnet. Letztere gehorcht dem gleichen Abregelungsgrad und der gleichen Endabregeldrehzahl wie gemäß Linie 10. Mit 17 ist eine weitere, einem noch weiter gedrückten Motormoment zugeordnete, durch eine dünne durchgezogene Linie dargestellte Vollastlinie und die anschließende Abregellinie ist mit 18 bezeichnet. Letztere gehorcht einem anderen Abregelungsgrad und einer niedrigeren Endabregeldrehzahl als die vorher erwähnten Linien.
  • Dieser solchermaßen gegebenen und mit eingespeicherten Daten/Werten ausgestatteten Motorelektronik 4 ist erfindungsgemäß ein elektronisches Steuergerät 19 zugeordnet, das zur Erfassung und Verarbeitung schallrelevanter Daten/Werte sowie zu einer Steuerung der Motorelektronik 4 im Sinne eines lärmreduzierenden Betriebes des Motors 1 dient. Dieses Steuergerät 19 umfaßt einen Mikroprozessor uP, einen Datenspeicher DS, einen Programmspeicher PS sowie eine Eingabeperipherie 20 und eine Ausgabeperipherie 21. Diese Komponenten des Steuergerätes 19 sind über ein internes Datenbus-System 22 miteinander verknüpft.
  • Dieses Steuergerät 19 wird erfindungsgemäß für drei verschiedene Regelungsversionen herangezogen. Im Fall gemäß Fig. 1 und 3 erhält das Steuergerät 19 die Istwerte nM der Motordrehzahl und v der Fahrgeschwindigkeit sowie ein für die Einstellung des Getriebes bzw. den eingelegten Gang repräsentatives Signal (Gang) zugeführt. Im Fall gemäß Fig. 3 erhält das Steuergerät 19 außerdem von Sensoren 23, 24, die am Motor 1, gegebenenfalls auch am Getriebe 2 und anderen Stellen des Motorraumes angeordnet sind, die für die Lärmentwicklung/Schallabstrahlung repräsentativen Werte zugeführt. Im Fall gemäß Fig. 2 erhält das Steuergerät 19 nur die von den besagten Sensoren 23 und 24 erfaßten Schallwerte zugeführt.
  • Auf der Basis dieser zugeführten Daten/Werte berechnet das Steuergerät 19 per Programm im Fall gemäß Fig. 1 die in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen in Verbindung mit der Getriebeeinstellung gegebene momentane Fahrzeugbeschleunigung und vergleicht diese mit vorgegebenen, in ihrem Datenspeicher DS abgespeicherten Beschleunigungsgrenzwerten und gibt bei deren Überschreitung einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 ab, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen in der Motorelektronik 4 eingespeicherten Datensatz, also eine andere als vorher wirksame Vollastlinie und/oder eine andere als vorher wirksame Abregellinie, bewirkt. Im Fall gemäß Fig. 2 dagegen vergleicht das Steuergerät 19 die von den Sesnoren 23, 24 erfaßten und gemeldeten Schallwerte mit im Datenspeicher DS abgespeicherten Schallgrenzwerten und gibt bei deren Überschreitung einen Befehl an die Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 ab, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen in der Motorelektronik 4 eingespeicheten Datensatz, also eine andere als vorher wirksame Vollastlinie und/oder eine andere als vorher wirksame Abregellinie, bewirkt. Im Fall gemäß Fig. 3 dagegen berechnet das Steuergerät 19 per Programm genauso wie im Fall gemäß Fig. 1 die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und vergleicht diese mit in ihren Datenspeicher DS abgespeicherten, vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwerten. Zusätzlich vergleicht das Steuergerät 19 in diesem Fall auch die sensormäßig (mit 23, 24) erfaßten Schallwerte mit den in ihrem Datenspeicher DS abgespeicherten Schallgrenzwerten und gibt bei Überschreitung der Grenzwerte für Beschleunigung und/oder Schall genauso wie im Fall gemäß Fig. 1 und 2 einen Befehl an die Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 ab, die dann auch hier einen Wechsel in einen entsprechend anderen, in der Motorelektronik 4, dort im Datenspeicher DS bzw. DS1, DS2 abgespeicherten Datensatz, also eine andere als vorher wirksame Vollastlinie und/oder Abregellinie, bewirkt.
  • In allen drei Fällen (Fig. 1 bis 3) hat das Wechseln in den besagten anderen Datensatz zur Folge, daß von der Motorelektonik 4 die Werte dieser ausgewählten Vollastlinie und/oder Abregellinie anschließend für eine andere Einstellung der Einspritzpumpe mit dem Ergebnis eines lärmreduzierten bzw. lärmbegrenzten Betriebes des Motors 1 herangezogen werden.
  • Die Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 kann beispielsweise, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in die Eingabeperipherie 5 der Motorelektronik 4 integriert, oder - wie aus Fig. 2 ersichtlich - als eigenes Bauteil außerhalb der Motorelektronik 4 an die Eingabeperipherie 5 angebaut, oder - wie aus Fig. 3 ersichtlich - auch in die Ausgabeperipherie 21 des Steuergerätes 19 integriert sein.
  • Für die Erkennung, welche Vollastlinie und/oder Abregellinie wirksam werden soll, gibt das Steuergerät 19 Signale mit unterschiedlich hohem Spannungspegel ab, die von der Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 entsprechend interpretiert werden. Dabei ist jedem der unterschiedlich hohen Spannungspegel ein Datensatz bestehend aus einer Vollastlinie und einer Abregellinie zugeordnet, der dann von der Datenspeicher-Auswahlschaltung 25 zur Verarbeitung in der Motorelektronik 4 abgerufen und freigegeben wird. Bezugnehmend auf das Diagramm gemäß Fig. 4 bedeutet dies, daß entweder die Vollastlinie 9 mit der Abregellinie 10 oder die Vollastlinie 11 mit der Abregellinie 12 oder die Vollastlinie 13 mit der Abregellinie 14 oder die Vollastlinie 15 mit der Abregellinie 16 oder die Vollastlinie 17 mit der Abregellinie 18 abgerufen wird.
  • Auf diese Weise wird mit der erfindungsgemäßen Lösung sichergestellt, daß durch eine entsprechend aufgezwungene Betriebsweise des Motors 1 die gesetzgeberisch vorgeschriebenen Schallabstrahlungsgrenzwerte nie überschritten werden und somit auf eine kostspielige Kapselung des Motors oder gesamten Antriebsaggregates verzichtet werden kann. Ein weiterer vorteilhafter Effekt stellt sich bei Nutzung der erfindungsgemäßen Lösung in Form einer Kraftstoffverbrauchsminderung und Abgasemissionsminderung praktisch automatisch immer dann ein, wenn der Motor 1 auf der Basis anderer, von jenen der Vollastlinie 9 und Abregellinie 10 verschiedener, leistungsmindernder und drehzahlreduzierender Grenzwerte betrieben wird.

Claims (9)

1. Lärmarmes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem über ein Getriebe (2) auf einen Achsantriebsstrang (3) wirkenden Motor (1), insbesondere Dieselmotor, dessen Betrieb über seine Einspritzpumpe durch eine Motorelektronik (4) regelbar ist, die einen Mikroprozessor, Daten- und Programmspeicher sowie eine Ein- und Ausgabeperipherie umfaßt, und mit Maßnahmen zur Minderung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors auf bzw. unter ein gesetzgeberisch vorgeschriebenes Maß, dadurch gekennzeichnet, daß die Minderung/Begrenzung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors (1) durch Maßnahmen dessen Betriebsregelung betreffend bewerkstelligbar ist, dergestalt, daß in freie und/oder zusätzlich bereitzustellende Datenspeicherplätze der Motorektronik (4) die Werte leistungs- und drehzahlreduzierender, von jenen der standardmäßigen Vollastlinie und Abregellinie zumindest partiell unterschiedlicher Vollastlinien und Abregellinien eingespeichert sind, und daß der Motorelektronik (4) ein elektronisches Steuergerät (19) mit Mikroprozessor (uP), Daten- und Programmspeicher (DS, PS), Ein- und Ausgabeperipherie (20, 21) zugeordnet ist, das die Fahrzeug-Beschleunigung in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen in Verbindung mit der Getriebeeinstellung aus entsprechend signalisierten Betriebsdaten (nM, v, Gang) berechnet und mit vorgegebenen, abgespeicherten Beschleunigungsgrenzwerten vergleicht und bei deren Überschreitung einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) abgibt, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen in der Motorelektronik (4) eingespeicherten Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie) bewirkt, dessen Werte anschließend für eine Einstellung der Einspritzpumpe im Sinne eines lärmreduzierten Betriebes des Motors (1) maßgebend sind.
2. Lärmarmes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem über ein Getriebe (2) auf einen Achsantriebsstrang (3) wirkenden Motor (1), insbesondere Dieselmotor, dessen Betrieb über seine Einspritzpumpe durch eine Motorelektronik (4) regelbar ist, die einen Mikroprozessor, Daten- und Programmspeicher sowie eine Ein- und Ausgabeperipherie umfaßt, und mit Maßnahmen zur Minderung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors auf bzw. unter ein gesetzgeberisch vorgeschriebenes Maß, dadurch gekennzeichnet, daß die Minderung/Begrenzung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors (1) durch Maßnahmen dessen Betriebsregelung betreffend bewerkstelligbar ist, dergestalt, daß in freie und/oder zusätzlich bereitzustellende Datenspeicherplätze der Motorelektronik (4) die Werte leistungs- und drehzahlreduzierender, von jenen der standardmäßigen Vollastlinie und Abregellinie zumindest partiell unterschiedlicher Vollastlinien und Abregellinien eingespeichert sind, daß ferner am Motor (1), ggf. auch am Getriebe (2) und anderen Stellen des Motorraums die Lärmentwicklung/Schallabstrahlung erfassende Sensoren (23, 24) vorgesehen sind, und daß der Motorelektronik (4) ein elektronisches Steuergerät (19) mit Mikroprozessor (uP), Daten-und Programmspeicher (DS, PS), Ein- und Ausgabeperipherie (20, 21) zugeordnet ist, das die sensorseitig (23, 24) erfaßten Schallwerte mit vorgegebenen, abgespeicherten Schallgrenzwerten vergleicht und bei deren Überschreitung einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) abgibt, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen in der Motorelektronik (4) eingespeicherten Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie) bewirkt, dessen Werte anschließend für eine Einstellung der Einspritzpumpe im Sinne eines lärmreduzierten Betriebes des Motors (1) maßgebend sind.
3. Lärmarmes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem über ein Getriebe (2) auf einen Achsantriebsstrang (3) wirkenden Motor (1), insbesondere Dieselmotor, dessen Betrieb über seine Einspritzpumpe durch eine Motorelektronik (4) regelbar ist, die einen Mikroprozessor, Daten- und Programmspeicher sowie eine Ein- und Ausgabeperipherie umfaßt, und mit Maßnahmen zur Minderung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors auf bzw. unter ein gesetzgeberisch vorgeschriebenes Maß, dadurch gekennzeichnet, daß die Minderung/Begrenzung der Lärmentwicklung/Schallabstrahlung des Motors (1) durch Maßnahmen dessen Betriebsregelung betreffend bewerkstelligbar ist, dergestalt, daß in freie und/oder zusätzlich bereitzustellende Datenspeicherplätze der Motorelektronik (4) die Werte leistungs- und drehzahlreduzierender, von jenen der standardmäßigen Vollastlinie und Abregellinie zumindest partiell unterschiedlicher Vollastlinien und Abregellinien eingespeichert sind, daß ferner am Motor (1), ggf. auch am Getriebe (2) und anderen Stellen des Motorraums die Lärmentwicklung/Schallabstrahlung erfassende Sensoren (23, 24) vorgesehen sind, und daß der Motorelektronik (4) ein elektronisches Steuergerät (19) mit Mikroprozessor (uP), Daten-und Programmspeicher (DS, PS), Ein- und Ausgabeperipherie (20, 21) zugeordnet ist, das die Fahrzeug-Beschleunigung in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen in Verbindung mit der Getriebeeinstellung aus entsprechend signalisierten Betriebsdaten (nM, v, Gang) berechnet und mit vorgegebenen, abgespeicherten Beschleunigungsgrenzwerten vergleicht, außerdem die sensorseitig erfaßten Schallwerte mit vorgegebenen, abgespeicherten Schallgrenzwerten vergleicht und bei Überschreitung der Grenzwerte für Beschleunigung und/oder Schall einen Befehl an eine Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) abgibt, die dann einen Wechsel in einen entsprechend anderen, in der Motorelektronik (4) abgespeicherten Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie) bewirkt, dessen Werte anschließend für eine Einstellung der Einspritzpumpe im Sinne eines lärmreduzierten Betriebes des Motors (1) maßgebend sind.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß in der Motorelektronik (4) keine oder eine nur ungenügend freie Datenspeicherkapazität zur Verfügung steht, deren Erweiterung durch Ersatz des bislang verwendeten Datenspeichers durch einen eine höhere Speicherkapazität aufweisenden Datenspeicher (DS) erfolgt.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß in der Motorelektronik (4) keine oder eine nur ungenügend freie Datenspeicherkapazität zur Verfügung steht, deren Erweiterung durch Ergänzung des bislang verwendeten Datenspeichers (DSO) um mindestens einen weiteren Datenspeicher (DS 1, DS 2) gleicher oder höherer Speicherkapazität erfolgt.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) in die Eingabeperipherie (5) der Motorelektronik (4) integriert ist.
7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) in die Ausgabeperipherie (21) des Steuergerätes (19) integriert ist.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) als eigenständiges Bauteil konzipiert und an geeigneter Stelle in den Datenübertragungsweg zwischen Steuergerät (19) und Motorelektronik (4) eingebaut ist.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (19) aufgrund der internen Berechnungs-und/oder Vergleichsmaßnahmen Ausgangssignale mit unterschiedlich hohem Spannungspegel abgibt, die von der Datenspeicher-Auswahlschaltung (25) entsprechend interpretiert und dahingehend umgesetzt werden, daß von der Motorelektronik (4) anschließend nur jener, in den dem angewählten Spannungspegel zugeordneten Datenspeicherplätzen abgespeicherte Datensatz (Vollastlinie und/oder Abregellinie 9, 10 bzw. 11, 12 bzw. 13, 14 bzw. 15, 16 bzw. 17, 18) zur Weiterverarbeitung für die Motorsteuerung herangezogen wird.
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