DE19506533A1

DE19506533A1 - Vorrichtung zur Begrenzung der Pferdestärken bzw. Leistungsausgangsgröße eines Motors und Verfahren zum Betrieb desselben

Info

Publication number: DE19506533A1
Application number: DE19506533A
Authority: DE
Inventors: Marvin K Palmer; Rick D Vance
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1995-08-31
Also published as: JPH07259624A; SE9500611D0; SE509423C2; JP3739825B2; SE9500611L; US5457633A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronisch gesteuerte interne Verbrennungsmotoren und insbesondere auf eine Brennstoffregelstangengrenze, die die Motor pferdestärke bzw. -leistung reduziert, was die maximale Drehmomentwandlerausgangsgröße begrenzt, um das Getriebe und andere Antriebsreihen- oder Leistungszugbauteile davor schützt, hohen Drehmomentniveaus ausgesetzt zu sein.

Hintergrund der Erfindung

Bei schwerer Ausrüstung und anderen Maschinen mit einem Motor, einem Drehmomentwandler, einem Getriebe, einer Antriebslinie, Achsen und einem Erdbewegungsgerät ist es wichtig, die Leistungsausgangsgröße des Motors mit der Drehmomentkapazität der Leistungszugbauteile zusammenzu passen. Wenn der Motor zum Beispiel Leistung oberhalb des Nennwerts der Leistungszugbauteile erzeugt, dann können sich die Leistungszugbauteile verschlechtern und früher als erwartet ausfallen. Die Auswahl von Leistungszugbau teilen mit einem Leistungsnennwert, der die Leistungsaus gangsgröße des Motor und des Drehmomentwandlers über steigt, erhöht jedoch die Kosten der Leistungszugbau teile. Es ist somit vorteilhaft, die Leistungsausgangs größe des Motors und des Drehmomentwandlers eng an die Drehmomentnennwerte der Leistungszugbauteile anzupassen.

Wie es in der Technik bekannt ist, variiert sich die ma ximale Drehmomentausgangsgröße des Drehmomentwandlers mit der Motordrehzahl und mit der Ausgangsdrehzahl des Dreh momentwandlers. Das Drehmoment, das innerhalb des Ge triebes und anderen Leistungszugbauteilen erzeugt wird, ist eine Funktion der Motordrehzahl, der Drehmoment wandlerausgangsdrehzahl und des Getriebezahnrad- bzw. Übersetzungsverhältnisses. Idealerweise sollte das Ge triebe so ausgewählt sein, daß seine Bauteile, die maxi male Drehmomentausgangsgröße des Drehmomentwandlers ak zeptieren können. Die maximale Drehmomentausgangsgröße kann jedoch über ein schmales Band von Motorausgangs drehzahlen oder in einem speziellen Zahnrad oder Über setzungsverhältnis auftreten. Bei anderen Drehzahlen oder in anderen Übersetzungsverhältnissen kann das Drehmoment an den Getriebebauteilen geringer sein. Für diese Dreh zahlen und Übersetzungsverhältnisse wäre es möglich, we niger teuere Bauteile auszuwählen. Für einige Anwendungen wäre es somit vorteilhaft, die Leistungsgröße, die der Motor während bestimmter Gang- oder Übersetzungsauswahlen und Drehzahlen zu begrenzen, um das maximale Drehmoment an den Getriebe oder Leistungszugbauteilen zu reduzieren. Dies ermöglicht wiederum, die Verwendung von weniger teuren Getriebebauteilen.

Es sind Steuerungen des Standes der Technik bekannt, die die Motorleistungsausgangsgröße begrenzen, basierend auf der Gang- bzw. Übersetzungsauswahl des Getriebes. Solche Steuerungen können in befriedigender Weise an Fahrzeugen und anderer Ausrüstung arbeiten, ohne daß andere Systeme Motorleistung benötigen. Bei Radladern und anderen Aus rüstungen bzw. Fahrzeugen mit Erdbewegungsgeräten oder -werkzeugen wird das Gerät oder Werkzeug typischerweise durch ein Hydrauliksystem mit Leistung versorgt, das durch den Motor angetrieben bzw. mit Leistung versorgt wird. In diesen Fällen kann die durch den Motor erzeugte Leistung durch das Hydrauliksystem und nicht das Getriebe angefordert werden. Somit können Fälle auftreten, wenn die volle Motorleistung die Getriebebauteile beschädigen würde, wenn die gesamte Leistung an das Getriebe angelegt werden würde. Wenn die Motorleistung jedoch zumindest teilweise zu das Hydrauliksystem umgeleitet wird, dann könnte die volle Motorleistung angemessen sein. Steue rungen des Standes der Technik, die Motorleistung be grenzen, beziehen Leistungsanforderungen eines Hydrau liksystems nicht in Betracht.

Eine Lösung könnte sein, einen Druckwandler oder eine andere Vorrichtung vorzusehen, um die Leistungsanforde rungen des Hydrauliksystems abzufühlen. Diese Sensoren sind jedoch teuer. Es wäre vorteilhaft, ein System zu haben, das Hydrauliksystemanforderungen Rechnung tragen kann unter Verwendung von Sensoren, die schon an dem Fahrzeug vorhanden sind und daß die Motorleistung redu ziert, wenn sich übermäßige Drehmomentniveaus ergeben könnten.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Begrenzen der Leistungsausgangsgröße eines Motors gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt eine elektronische Steuerung, eine Brennstoffregelstange, die mit dem Motor assoziiert ist, und einen Gang- oder Übersetzungsauswahl hebel, der an einer Vielzahl von Positionen positionier bar ist zum Anzeigen eines gewünschten Gang- oder Über setzungsverhältnisses. Ein Motordrehzahlsensor ist mit der elektronischen Steuerung verbunden und an dem Motor befestigt. Die elektronische Steuerung begrenzt die maxi male Motorleistung ansprechend darauf, daß der Gangaus wahlhebel in einer vorbestimmten Position ist und das Motordrehzahlsignal einen ersten vorbestimmten Motor drehzahlwert übersteigt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Motorsteuerung zur Verwendung mit einem internen Verbrennungsmotor gezeigt. Die Motorsteuerung umfaßt eine elektronische Steuerung, die mit Brennstoffliefermitteln und einer Gang- oder Übersetzungsauswahlvorrichtung ver bunden ist. Ein Motordrehzahlsensor ist mit der elektro nischen Steuerung verbunden. Die elektronische Motorsteu erung erzeugt einen Brennstofflieferbefehl, der die maximale Brennstofflieferung begrenzt ansprechend darauf, daß die Gangauswahlvorrichtung in einer vorbestimmten Position ist und ein Motordrehzahlsignal größer ist als ein erster vorbestimmter Motordrehzahlwert.

In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetge steuerten Plunger- oder Kolbenanschlags einer Brenn stofflieferregelstange an einem internen Verbrennungsmo tor gezeigt. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Be stimmens eines ausgewählten Gang- oder Übersetzungsver hältnisses, das Messen eines Motordrehzahlsignals und das Enterregen des elektromagnetgesteuerten Kolbenanschlags darauf ansprechend, daß die Motordrehzahl einen vorbe stimmten Motordrehzahlwert übersteigt und das ausgewählte Gangverhältnis einem vorbestimmten Gangverhältnis ent spricht.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch das Lesen der detaillierten Beschreibung des be vorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.

Kurze Figurenbeschreibung

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Blockdiagrammansicht eines Aus führungsbeispiels einer pferdestärken- oder lei stungsbegrenzenden Motorsteuerung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdigramm der Softwaresteuerung eines Aus führungsbeispiels der leistungsbegrenzenden Motor steuerung der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungs beispiels

Gemäß Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der pferdestär ken- bzw. leistungsbegrenzenden Motorsteuerung 50 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei diesem Ausführungs beispiel ist eine Brennstoffinjektionspumpenanordnung 10 vorgesehen. Die Brennstoffinjektionspumpenanordnung 10 besitzt vorzugsweise eine Vielzahl von Pumpen 11, die in einer herkömmlichen Art und Weise angetrieben werden, um Brennstoff an jeden einer Vielzahl von Motorzylindern (nicht gezeigt) zu liefern. Eine Regelstange 12 verbindet betriebsmäßig die Pumpen 11 mit einem Regler 13. Die Steuerregelstange 12 besitzt eine Verlängerung bzw. einen Fortsatz 14, der in einer nachfolgend beschriebenen Art und Weise zum Begrenzen der maximalen Brennstoffmenge, die an den Motor geliefert werden kann, positioniert ist. Der bewegbare Anschlag 16 ist betriebsmäßig mit Steuermitteln, wie zum Beispiel einem Elektromagneten 18, verbunden. Der bewegbare Anschlag 16 ist ausgefahren oder in eine erste Position vorgespannt durch Mittel, wie zum Beispiel eine Feder 19, die zwischen einem Gehäuse 20 und einer Schulter 22 der Steuerstange 23 angeordnet ist. Der bewegbare Anschlag 16 ist in eine zweite Position, und zwar wenn die Elektromagnettreiberschaltung 45, die Win dungen bzw. Wicklungen 48 des Elektromagneten 18 erregt vorgespannt.

Eine elektronische Steuerung 55 ist elektrisch mit einem Motordrehzahlsensor 60 verbunden, und zwar durch einen elektrischen Verbinder 61. In einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel weist die elektronische Steuerung einen 68HC11 Serien Mikroprozessor auf, der durch Motorola Inc.

Schaumburg, Illinois, USA, hergestellt wird. Jedoch sind andere geeignete Mikroprozessoren bekannt, die schnell und leicht in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ver wendet werden könnten, ohne vom Umfang oder Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die An sprüche definiert ist. Der Motordrehzahlsensor 60 ist mit dem Motor (nicht gezeigt) verbunden und erzeugt ein Mo tordrehzahlsignal an dem elektrischen Verbinder 61, das eine Funktion der Motordrehzahl ist. Die elektronische Steuerung 55 ist vorzugsweise mit einer Speichervor richtung 65 verbunden, und zwar durch einen elektrischen Verbinder 66. Die Speichervorrichtung 65 umfaßt im all gemeinen den speziellen Softwarecode zum Durchführen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Der Softwarecode ist in Flußdiagrammform in Fig. 2 gezeigt und ist nachfolgend vollständiger beschrieben. Obwohl die Speichervorrichtung 65 als ein getrenntes Teil von der elektronischen Steuerung 55 gezeigt ist, sind elektroni sche Steuerungen in der Technik bekannt, die einen Spei cher innerhalb der Steuerung aufweisen. Solche Vorrich tungen könnten schnell und leicht verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Eine Gang- oder Übersetzungsschaltvorrichtung 70 ist vor gesehen, um dem Fahrzeugbediener zu ermöglichen, ein be triebsmäßiges Gang- oder Übersetzungsverhältnis aus einer Vielzahl von Getriebegang- oder Übersetzungsverhältnisses auszuwählen. Wie es in der Technik bekannt ist, ist die Gangschaltvorrichtung 7 auch im allgemeinen entweder mechanisch oder elektrisch mit einem Fahrzeuggetriebe verbunden, um zu bewirken, daß das Getriebe das ausgewählte Gang- oder Übersetzungsverhältnis in Eingriff bringt. Da Getriebe und die Verbindungen zwischen der Gangschaltvorrichtung und dem Getriebe bekannt sind und diese selbst keinen Teil der vorliegenden Erfindung bil den, sind sie weder in der Zeichnung gezeigt noch hier beschrieben. Ferner wäre es für den Fachmann nur ein me chanischer Schritt, um die vorliegende Erfindung, wie sie hier beschrieben ist, mit bekannten Getrieben und Ver bindungen zu verwenden. Mit der Gangschaltvorrichtung 70 ist ein Gangpositionssensor 75 verbunden, der ein Gang schaltpositionssignal auf einem elektrischen Verbinder 76 erzeugt. Die elektrische Verbindervorrichtung 76 ist mit der elektronischen Steuerung 55 verbunden.

Gemäß Fig. 2 ist ein Flußdiagramm der Softwaresteuerung, die in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ge zeigt. Der detaillierte Programmcode, der notwendig ist, um ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durchzuführen, kann schnell und leicht aus diesem Flußdiagramm ge schrieben werden unter Verwendung der Assembly-Sprache oder des Mikrocodes der bestimmten Mikrosteuerung. Das Schreiben eines solchen Programmcodes aus dem detail lierten Flußdiagramm ist ein mechanischer Schritt für den Fachmann.

Die Programmsteuerung beginnt im Block 100 und geht zum Block 110 über. Im Block 110 gibt die elektronische Steuerung 55 das Getriebeschaltpositionssignal auf den elektrischen Verbinder 76 ein und bestimmt, ob der Be diener den ersten Gang ausgewählt hat. Wenn der Bediener nicht den ersten Gang ausgewählt hat und statt dessen den zweiten, dritten, vierten oder ein anderes Gang- oder Übersetzungsverhältnis ausgewählt hat, dann geht die Programmsteuerung zum Block 120 über. Wenn der Bediener ansonsten den ersten Gang ausgewählt hat, dann geht die Programmsteuerung zum Block 130 über.

Im Block 120 liefert die Motorsteuerung 55 ein Signal an die Elektromagnettreiberschaltung 45, was bewirkt, daß die Elektromagnettreiberschaltung 45 die Windungen oder Wicklungen 45 des Elektromagneten 18 erregt. Der Elek tromagnet 18 bewirkt dann, daß der bewegbare Anschlag 16 gegen die Feder 19 zu der zweiten Position gespannt bzw. vorgespannt wird. In der zweiten Position ermöglicht der bewegbare Anschlag, daß eine größere Menge an Brennstoff an die Motorzylinder geliefert werden kann, als wenn der Elektromagnet nicht im Eingriff steht und der bewegbare Anschlag in der ersten Position ist. Durch Erregen des Elektromagneten 18 ist der Motor somit in der Lage, mehr Leistung zu erzeugen, als wenn der Elektromagnet 18 nicht erregt wäre.

Im Block 130 gibt die elektronische Steuerung 55 das Motordrehzahlsignal auf den Verbinder 61 ein. Die elektronische Steuerung 55 vergleicht das Motordrehzahl signal mit einem ersten vorbestimmten Motordrehzahlwert. Wenn das Motordrehzahlsignal an dem Verbinder 61 kleiner ist als der erste vorbestimmte Motordrehzahlwert, dann geht die Programmsteuerung zum Block 140 über, ansonsten geht die Programmsteuerung zum Block 150 über. Andere Ausrüstung mit unterschiedlichen hydraulischen Lasten und Fähigkeiten bzw. Kapazitäten und unterschiedlichen Mo tor/Drehmomentwandler/Getriebekombinationen haben not wendigerweise unterschiedliche erste und zweite vorbe stimmte Motordrehzahlwerte. Das Berechnungsverfahren dieser speziellen Werte ist unten unter Bezugnahme auf den Block 170 beschrieben.

Im Block 140 gibt die elektronische Steuerung 55 einen Befehl an die Elektromagnettreiberschaltung 45 aus, der bewirkt, daß die Windungen 48 des Elektromagneten 18 er regt werden. Das Erregen des Elektromagneten 18 bewirkt, daß der bewegbare Anschlag zu der zweiten Position ge spannt bzw. vorgespannt wird, um dadurch zu ermöglichen, daß der Motor auf einem höheren Pferdestärken bzw. Leistungsniveau betrieben wird.

Im Block 150 bewirkt die elektronische Steuerung 55, daß die Elektromagnettreiberschaltung den Elektromagnet 18 enterregt. Der bewegbare Anschlag 16 wird dann durch die Feder 19 zu der ersten Position gespannt bzw. vorge spannt. In der ersten Position begrenzt der bewegbare Anschlag 16 die Bewegung der Steuerregelstange 12, um dadurch die Leistungsausgangsgröße des Motors zu begren zen. Vom Block 150 kehrt die Programmsteuerung zum Block 110 zurück.

Wie oben beschrieben, ist der Elektromagnet 18 erregt, sobald die Programmsteuerung vom Block 130 zum Block 140 übergeht. Vom Block 140 geht die Programmsteuerung zum Block 160 über. Im Block 160 liest die elektronische Steuerung 55 das Gangschaltpositionssignal an dem Ver binder 76 ab. Wenn der ausgewählte Gang der erste Gang ist, dann geht die Programmsteuerung zum Block 170 über. Ansonsten geht die Programmsteuerung zum Block 110 über.

Im Block 170 liest die elektronische Steuerung das Motor drehzahlsignal ab, das durch den Motordrehzahlsensor 60 an der elektrischen Leitung oder Verbinder 61 erzeugt wurde. Wenn das Motordrehzahlsignal größer als oder gleich einem zweiten vorbestimmten Motordrehzahlwert ist, dann geht die Programmsteuerung zum Block 150 über. An sonsten geht die Programmsteuerung zum Block 170 über. Dieser Teil des Flußdiagramms zeigt, daß sobald der Elektromagnet erregt ist, daß er erregt bleibt, bis die Motordrehzahl den zweiten vorbestimmten Motorwert über steigt. Dann geht die Programmsteuerung zum Block 150 über. Im Block 150 wird der Elektromagnet 18 enterregt. Die Feder 19 spannt den bewegbaren Anschlag 16 zu der ersten Position vor, um dadurch die Ausgangsleistung des Motors zu begrenzen.

Die ersten und zweiten vorbestimmten Motordrehzahlwerte sind so ausgewählt, daß sie dem Bediener ermöglichen, in den meisten Fällen die volle Nennmotorleistung zu ver wenden. Die Motorleistung wird dann leicht reduziert, während der Betriebsbedingungen, die Drehmomentwandler ausgangsniveaus erzeugen könnten, die die Nennwerte der Getriebebauteile übersteigen. Typischerweise sind die Drehmomentwandlerausgangsniveaus auf einem Maximum, wenn das Hydrauliksystem keine Motorleistung anfordert und die Drehmomentwandlerausgangsdrehzahl Null ist (d. h. der Drehmomentwandler steht bzw. ist abgewürgt). In diesem Fall wird die gesamte Motorleistung zu dem Drehmoment wandler übertragen. Da die Drehmomentwandlerausgangsgröße ungefähr proportional zu der Motordrehzahleingangsgröße ist, kann das Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment durch Begrenzen der Motordrehzahl begrenzt werden. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Motordrehzahl durch Begrenzen der Motorpferdestärke bzw. -leistung begrenzt.

Um die zweite vorbestimmte Motordrehzahl zu bestimmen, ist es zuerst notwendig, die Motordrehzahl zu messen, die die maximal akzeptable Drehmomentwandlerausgangsgröße er zeugt, wenn der Drehmomentwandler steht. Dieser Wert wird im allgemeinen als die Niedrigleistungsdrehmomentwandler- Abwürgmotordrehzahl bezeichnet.

Sobald die Niedrigleistungsdrehmomentwandler-Abwürgmo tordrehzahl bestimmt ist, ist es dann notwendig, die Motorleistung zu bestimmen, die diese Motordrehzahl erzeugt. Die Motorleistungseinstellung ist die maximal erlaubte Motorleistung, wenn der bewegbare Anschlag 16 ausgefahren ist, wie im Block 150 beschrieben ist. Der bewegbare Anschlag 16 ist somit ausgefahren, um die Mo torleistungsausgangsgröße zu begrenzen, so daß die Mo tordrehzahl, die Niedrigleistungsdrehmomentwandler-Ab würgmotordrehzahl nicht übersteigt. Wenn im Gegensatz dazu die gesamte Nennmotorleistung angelegt werden würde, würde die Motordrehzahl die Niedrigleistungsdrehmoment wandler-Abwürgmotordrehzahl übersteigen und dadurch Dreh momentwandlerausgangsgrößen erzeugen, die die Getriebe Nennwerte übersteigen.

Der zweite vorbestimmte Motordrehzahlwert wird dann so ausgewählt, daß er kleiner ist als die Niedrigmotordreh momentwandler-Abwürgdrehzahl. Dies ermöglicht eine aus reichende Ansprechzeit für die Pferdestärken- bzw. Lei stungsbegrenzungsmotorsteuerung 50 der vorliegenden Er findung, um den Übergang von voller Nennmotorleistung (Elektromagnet erregt, bewegbarer Anschlag zurückgezogen) zu einer niedrigen Leistungseinstellung (Elektromagnet enterregt, bewegbarer Anschlag ausgefahren) durchzu führen. Bei dem 970F-Radlader ist die Motordrehzahl typischerweise niedrig, wenn das Hydrauliksystem Leistung anfordert und der Gerätebediener simultan versucht, das Gerät in einen Dreck- oder Erdhaufen zu drücken. Bei diesem Fall ist der bewegbare Anschlag 16 zurückgezogen und die Leistungsbegrenzungsmotorsteuerung 50 ermöglicht dem Motor, bei voller Nennleistung betrieben zu werden. Wenn Hydraulikanforderung weggenommen wird, erhöht sich somit die Motodrehzahl. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit dem 970F- Radlader verwendet wird, ist der zweite vorbestimmte Motordrehzahlwert als 2000 U/min ausgewählt. Wenn die Motordrehzahl somit 2000 U/min erreicht, enterregt die elektronische Steuerung 55 den Elektromagnet 18, um da durch den bewegbaren Anschlag 16 auszufahren und die Motorleistung zu begrenzen. Die Differenz von 50 U/min zwischen der Niedrigleistungsdrehmomentwandler-Abwürg motordrehzahl und dem zweiten vorbestimmten Motordreh zahlwert sieht eine Verzögerungszeit vor, die notwendig ist, um den bewegbaren Anschlag 16 auszufahren, um die Motorleistung zu begrenzen. Durch das Anfangen der Be grenzung der Leistung, wenn die Motordrehzahl 2000 U/min erreicht, hilft die elektronische Steuerung sicherzu stellen, daß die Motordrehzahl 2050 U/min nicht über steigt.

Die erste vorbestimmte Motordrehzahl wird dann als eine Funktion der zweiten vorbestimmten Motordrehzahl ausge wählt. Der erste vorbestimmte Motordrehzahlwert ist so ausgewählt, daß er kleiner ist als der zweite vorbe stimmte Motodrehzahlwert, und zwar um eine Größe, die ausreicht, um Motordrehzahldifferenzen in Betracht zu ziehen, die durch einen Niedrigleistungs- zu Hochlei stungsübergang bewirkt werden und um eine Hysterese zu erlauben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Gerätes an einem 970F-Radlader ist die Differenz der Motordreh zahl während des Drehmomentwandlerabwürgens zwischen der vollen Nennmotorleistung und der begrenzten Leistung un gefähr 70 U/min. Wenn die Motordrehzahl somit 1800 U/min ist, wenn die Motorleistung begrenzt ist, bewirkt ein Schalten zur vollen Nennmotorleistung eine Ausgangsgröße von 1870 U/min. Bei dieser Anwendung muß der erste vor bestimmte Motordrehzahlwert somit mindestens 70 U/min kleiner sein als der zweite vorbestimmte Motordrehzahl wert. Bei dem 970F muß der erste vorbestimmte Motordreh zahlwert somit kleiner als 1930 U/min sein. Es ist vor teilhaft, die erste vorbestimmte Motordrehzahl weiter zu reduzieren, um eine Hysterese zu erlauben. Bei dem 970F wird der erste vorbestimmte Motodrehzahlwert somit als 1800 U/min ausgewählt.

Durch Folgen der vorhergehenden detaillierten Beschrei bung der Auswahl der ersten und zweiten Motordrehzahl werte kann ein Fachmann schnell und leicht die Werte modifizieren, um ein Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung an anderer Ausrüstung zu verwenden. Diese Werte können dann schnell und leicht in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet werden, um die Motorleistungsausgangsgröße zu reduzieren, um sicherzustellen, daß der Drehmomentwandler keine Dreh momentniveaus erzeugt, die über die Nennwerte der Ge triebebauteile hinausgehen.

Industrielle Anwendbarkeit

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hilft dabei zu verhindern, daß übermäßige Drehmomentniveaus Getriebebauteile beschädigen, während es zur selben Zeit erlaubt, daß der Motor maximale Leistung erzeugt, basie rend auf hydraulischen Systemanforderungen.

Die vorliegende Erfindung reduziert die Größe der Motor leistung, die während Perioden erzeugt wird, wenn über mäßiges Drehmoment in dem Getriebe erzeugt wird. Wie oben beschrieben, stellt die Steuerung 50 das Getriebegang- oder Übersetzungsverhältnis fest, in dem das Fahrzeug be trieben wird und ermöglicht dem Motor, bei voller Nenn leistung betrieben zu werden, wenn das ausgewählte Gang verhältnis von dem ersten Gang abweicht. Wenn die Aus rüstung in dem ersten Gang betrieben wird und die Motor drehzahl unter 1800 U/min fällt, dann erregt die elek tronische Steuerung den Elektromagneten, um dem Motor zu ermöglichen, bei voller Nennleistung betrieben zu werden. Motor/Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment bei Motor drehzahlen über einem zweiten vorbestimmten Niveau (in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 2000 U/min) kann die Leistungszugbauteile übermäßigen Drehmomentniveaus aussetzen. Dieses übermäßige Drehmoment kann auch einen Radschlupf- und verkürzte Reifenlebensdauer zur Folge haben. Wenn das Getriebe in dem ersten Gang ist und der Elektromagnet erregt wurde, wird er danach enterregt, wenn die Motordrehzahl 2000 U/min übersteigt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung vor: eine Pferde stärken- bzw. Leistungsbegrenzungsmotorsteuerung begrenzt die maximale Motorpferdestärke oder -leistungs ausgangsgröße während Betriebsbedingungen, die Dreh momentausgangsgrößen zur Folge haben könnten, die größer sind als die Getriebebauteilnennwerte. Die Steuerung um faßt eine elektronische Steuerung, die mit einer Elektro magnettreiberschaltung einem Motordrehzahlsensor und einer Gang- oder Übersetzungsauswahlvorrichtung verbunden ist. Die Elektromagnettreiberschaltung erregt einen Elektromagneten darauf ansprechend, daß eine Motor drehzahl kleiner als ein erster vorbestimmter Motor drehzahlwert ist. Der Elektromagnet bewirkt, daß sich ein bewegbarer Anschlag zurückzieht, was dem Motor erlaubt, volle Nennleistung zu erzeugen. Die elektronische Steuerung bewirkt, daß die Elektromagnetschaltung entregt wird und den bewegbaren Anschlag aus fährt darauf an sprechend, daß die Motordrehzahl einen zweiten vorbe stimmten Motordrehzahlwert übersteigt und die Gangaus wahlvorrichtung in einer vorbestimmten Position ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Begrenzen der Leistungsausgangsgröße eines Motors, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine elektronische Steuerung;
eine Brennstoffregelstange, die mit dem Motor asso ziiert ist;
einen Gang- oder Übersetzungsauswahlhebel, der in einer Vielzahl von Positionen positionierbar ist zum Anzeigen eines gewünschten Gang- oder Übersetzungs verhältnis;
einen elektronisch gesteuerten Plunger oder Kolben, der mit der elektronischen Steuerung verbunden ist, wobei der Kolben eine erste Position und eine zweite Position besitzt;
einen Motordrehzahlsensor, der mit der elektroni schen Steuerung verbunden ist und an dem Motor be festigt ist, wobei der Motordrehzahlsensor ein Mo tordrehzahlsignal als eine Funktion der Motordreh zahl erzeugt;
wobei der elektronisch gesteuerte Kolben in eine erste Position positioniert ist ansprechend darauf, daß der Gangauswahlhebel in einer vorbestimmten Po sition ist und das Motordrehzahlsignal einen ersten vorbestimmten Motordrehzahlwert übersteigt; und wobei der elektronisch gesteuerte Kolben die maxi male Position der Regelstange begrenzt, wenn er in der ersten Position ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerung den elektronisch gesteuerten Kolben zu der zweiten Position spannt oder vorspannt darauf an sprechend, daß die Gangauswahlvorrichtung in der vorbestimmten Position ist und das Motordrehzahl signal kleiner ist als der erste vorbestimmte Mo tordrehzahlwert.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuerung den Kolben zu der zweiten Position spannt oder vorspannt darauf an sprechend, daß der Gangauswahlhebel in einer Posi tion ist, die von der vorbestimmten Position ab weicht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuerung den elektronisch gesteuerten Kolben von der ersten Position zu der zweiten Position spannt oder vorspannt darauf an sprechend, daß der Gangauswahlhebel in einer anderen als der vorbestimmten Position positioniert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuerung den elektronisch gesteuerten Kolben von der zweiten Position zu der ersten Position spannt oder vorspannt darauf an sprechend, daß das Motordrehzahlsignal ein zweites vorbestimmtes Motordrehzahlniveau übersteigt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Position einer Gangauswahl position des ersten Gangs entspricht.

7. Motorsteuerung zur Verwendung mit einem internen Verbrennungsmotor, wobei die Steuerung folgendes aufweist:
eine elektronische Steuerung;
Brennstoffliefermittel, die mit der Steuerung ver bunden sind zum Liefern von Brennstoff an den Motor;
eine Gangauswahlvorrichtung, wobei die Gangauswahl vorrichtung in einer Vielzahl von Stellungen posi tionierbar ist;
einen Motordrehzahlsensor, der mit der elektroni schen Motorsteuerung verbunden ist, wobei der Mo tordrehzahlsensor ein Motordrehzahlsignal erzeugt;
wobei die elektronische Motorsteuerung einen ersten Brennstofflieferbefehl erzeugt und die Steuerung selektiv den maximalen Brennstofflieferbefehl be grenzt ansprechend auf die Gangauswahlvorrichtungs position und die Motordrehzahlsignalwerte.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die elektronische Steuerung den maximalen Brennstofflieferbefehl be grenzt darauf ansprechend, daß die Gangauswahlvor richtung in einer vorbestimmten Position ist und das Motordrehzahlsignal größer als ein erster vorbe stimmter Motordrehzahlwert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die elek tronische Steuerung einen maximalen Brennstofflie ferbefehl erlaubt darauf ansprechend, daß die Gang auswahlvorrichtung in der vorbestimmten Position ist und das Motordrehzahlsignal kleiner als ein erster vorbestimmter Motordrehzahlwert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die elektronische Steuerung den maximalen Brenn stofflieferbefehl begrenzt darauf ansprechend, daß die Motordrehzahl einen zweiten vorbestimmten Motor drehzahlwert übersteigt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die elektronische Steuerung einen maximalen Brenn stofflieferbefehl erlaubt darauf ansprechend, daß die Gangauswahlvorrichtung in einer anderen als der vorbestimmten Position ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die vorbestimmte Position einer Gangauswahlvorrich tungsposition des ersten Gangs entspricht.

13. Verfahren zum Steuern eines elektromagnetgesteuerten Plunger- oder Kolbenanschlages einer Brennstofflie ferregelstange an einem internen Verbrennungsmotor, wobei der interne Verbrennungsmotor eine elektro nische Steuerung, Brennstoffliefermittel, die mit der Steuerung verbunden sind, einen Motordrehzahl sensor, ein Getriebe mit einer Vielzahl von Gang- oder Übersetzungsverhältnissen und Gangauswahlmit teln zum Auswählen einer der Vielzahl von Gang verhältnissen aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bestimmen des ausgewählten Gangverhältnisses der Vielzahl von Gangverhältnissen;
Messen des Motordrehzahlsignals;
Vergleichen des Motordrehzahlsignals mit einem vorbestimmten Motordrehzahlwert;
Enterregen des elektromagnetgesteuerten Kolbenan schlags darauf ansprechend, daß die Motordrehzahl den ersten vorbestimmten Motordrehzahlwert über steigt und das ausgewählte Gangverhältnis einem vorbestimmten Gangverhältnis entspricht; und wobei der Kolbenanschlag die Bewegung der Brenn stofflieferregelstange begrenzt, ansprechend auf den Enterregungsschritt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren fer ner die folgenden Schritte aufweist:
Erregen des elektromagnetgesteuerten Kolbens darauf ansprechend, daß die Motordrehzahl kleiner als ein erster vorbestimmter Motordrehzahlwert ist und das ausgewählte Gangverhältnis einem anderen als dem vorbestimmten Gangverhältnis entspricht; und wobei der Kolbenanschlag eine freie Bewegung der Brennstofflieferregelstange ansprechend auf den Erregungsschritt erlaubt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verfahren fer ner den folgenden Schritt aufweist:
Enterregen des elektromagnetgesteuerten Kolbens nachfolgend auf den Erregungsschritt, und zwar darauf ansprechend, daß die Motordrehzahl einen zweiten vorbestimmten Motordrehzahlwert übersteigt oder das ausgewählte Gangverhältnis anders als das vorbestimmte Gangverhältnis ist.