DE3426697A1

DE3426697A1 - Einrichtung zur regelung der drehzahl einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3426697A1
Application number: DE19843426697
Authority: DE
Inventors: Joachim 7064 Remshalden Berger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-30
Anticipated expiration: 2004-07-21
Also published as: DE3426697C3; DE3426697C2; JPS6131636A

Description

10.7.1984 Sr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brennkr aft maschine ;

Stand der Technik

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.

Es ist bekannt', z.B. zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und/oder des Schadstoffgehalts der Abgase und/oder zur (ieräuschreduzierung, die Leerlauf drehzahl einer Brennkraftmaschine auf einen möglichst geringen Wert einzuregeln. Dies wird bei bekannten Einrichtungen z.B. dadurch erreicht, daß mit Hilfe eines Dehnstoffelements die Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur gesteuert wird. Insgesamt bedeutet dies, daß die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine im Verlauf der Warmlaufphase z.B. immer weiter absinkt.

Der Nachteil des beschriebenen Stands der Technik besteht darin, daß bei betriebswarmer Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl nur einen Wert annehmen kann, und dadurch z.B.

nicht optimal an den Lastzustand der Brennkraftmaschine angepaßt werden kann. Es ist also mittels der bekannten Einrichtung nicht möglich, in jedem Fall die für den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimale Leerlaufdrehzahl einzustellen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem genannten Stand der Technik den Vorteil, daß abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl auf jeweils optimale Werte geregelt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit vom Lastzustand der Brennkraftmaschine beeinflußt wird. Dabei wird unter dem Begriff des Lastzustands eine kraftschlüssige, und damit belastende Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem anzutreibenden System verstanden.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, den Lastzustand der Brennkraftmaschine mittels des Schaltzustands des Kupplungspedals und des Gangschalthebels zu erkennen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung. Mit dem Bezugszeichen 10 ist in der Figur ein Schalter bezeichnet, die Bezugsziffer 11 trägt eine Feder oder ein ähnliches, verbindendes Bauelement, mit dem Bezugszeichen 12 ist ein Kupplungspedal der Brennkraftmaschine bezeichnet. Der Gangschalthebel der Brennkraftmaschine ist durch die Ziffer 13 gekennzeichnet. Die Bezugszeichen 1U und 16 bezeichnen jeweils einen Schalter, während die Bezugszeichen 15 und 17 jeweils eine Feder oder ein ähnliches, verbindendes Bauelement kennzeichnen. Eine Leerlaufregelung der Brennkraftmaschine trägt das Bezugszeichen 18. Ein Eingang der Leerlaufregelung 18 trägt das Zeichen 19. Eine Batteriespannung ist mit den Buchstaben U_ abgekürzt. Die möglichen Stellungen des Gangschalthebels 13 sind mit Hilfe der Abkürzungen I, II, III sowie IV dargestellt. Die Stellungen des Gangschalthebels 13 entsprechen dabei den einzelnen Gangstufen der Brennkraftmaschine. Der Schalter 10 ist über die Feder 11 mit dem Kupplungspedal 12 derart verbunden, daß im eingekuppelten Zustand der Schalter 10 geschlossen ist, während beim Durchtreten des Kupplungspedals durch den Fahrer über die Feder 11 der Schalter TO geöffnet wird. Der Gangschalthebel 13 ist zum einen über die Feder 15 mit dem Schalter 1h, sowie zum anderen über die Feder 17 mit dem Schalter 16 verbunden. Befindet sich der Gangschalthebel 13 in der gezeichneten Leerlaufstellung, so sind die beiden Schalter ^k und 16 geöffnet. Wird hingegen durch den Fahrer der Gangschalthebel 13 in eine der dargestellten Schalthebelstellungen I bis IV bewegt, so wird dadurch wenigstens einer der beiden Schalter 1U und 16 geschlossen. Dies bedeutet, daß im Leerlauf der Brennkraftmaschine beide Schalter geöffnet sind, während in einer eingelegten Gangstufe der Brennkraftmaschine wenigstens einer der beiden Schalter 1^4- und 16 geschlossen ist.

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Der Schalter 10 ist an seinem einen Anschlußpunkt mit der Batteriespannung U„ verbunden, während er ausgehend von seinem anderen Anschlußpunkt an die beiden Schalter 1U und 16 angeschlossen ist. Diese beiden Schalter I¹+ und sind zueinander parallel geschaltet, so daß ihr jeweils anderer Anschlußpunkt auf einen gemeinsamen Verbindungspunkt und τοπ dort zur Leerlaufregelung 18 geführt ist. Die Leerlaufregelung 18 ist des weiteren noch von anderen Eingangssignalen beaufschlagt, so z.B. von der Motortemperatur T„. Als Ausgangssignal erzeugt die Leerlaufregelung ein Signal S, das direkt oder indirekt die Kraft stoffzumessung zur Brennkraftmaschine beeinflußt.

Insgesamt gibt es bei dem in der Figur dargestellten Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung vier Betrie-bszustände. Dargestellt ist in der Figur der eingekuppelte Betriebszustand der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb, also der sogenannte "echte" Leerlauf. Dies bedeutet, daß der Schalter 10 geschlossen ist, die Brennkraftmaschine sich also in ihrem eingekuppelten Betriebszustand befindet, und daß die beiden Schalter 1^ und 16 geöffnet sind, der Gang- ' schalthebel 13 also in der Leerlaufstellung steht. In diesem Betriebszustand des echten Leerlaufs existiert kein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Aufgrund der genannten Schalterstellungen der Schalter 10, *\h und 16 liegt im Betriebszustand des echten Leerlaufs auch kein Signal am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 an. Tritt nun der Fahrer das Kupplungspedal 12 durch, so wird der Schalter 10 geöffnet. Da aber durch das Durchtreten des Kupplungspedals allein noch kein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs entsteht, gelangt auch in diesem Betriebszustand aufgrund

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der geöffneten Schalter 10, 1U und 16 kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18» Legt nun der Fahrer bei durchgetretenem Kupplungspedal 12 und dadurch geöffnetem Schalter 10, den Gangschalthebel 13 in eine der dargestellten Stellungen I bis IV um, so wird dadurch einer der beiden Schalter 1U und 16 geschlossen. Dies bedeutet also, daß beim Einlegen einer Gangstufe durch den Fahrer aufgrund des geöffneten Schalters 10 immer noch kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 gelangt. Dies ist auch völlig korrekt, da in diesem Betriebszustand noch kein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges besteht. Erst wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Kupplungspedals 12 nicht mehr durchdrückt, die Brennkraftmaschine also in ihren eingekuppelten Betriebszustand übergeht, entsteht ein Kraftschluß von der Brennkraftmaschine über die Kupplung und das Getriebe zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, und der Betriebszustand "echter" Leerlauf wird verlassen. In diesem zuletzt beschriebenen Betriebszustand also bei eingelegter Gangstufe und nicht durchgetretenem Kupplungspedal ist der Schalter 10, sowie einer der beiden Schalter lh und geschlossen. Dies bewirkt, daß am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 ein Signal anliegt, das den Wert der Batteriespannung tL· aufweist.

Von den vier dargestellten Betriebszuständen des in der Figur gezeigten Blockschaltbilds bewirkt demnach nur ein Betriebszustand ein Signal am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18. Dieser eine spezielle Betriebszustand ist gekennzeichnet durch den Kraftschluß der Brennkraftmaschine mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Bei allen anderen drei Betriebszuständen existiert kein Kraftschluß, es wird deshalb auch kein Signal an den Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 abgegeben.

Mit Hilfe des Signals am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 ist es nun möglich, die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine optimal an den Lastzustand der Brennkraftmaschine anzugleichen. Liegt am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 ein Signal der Größe ■ der Batteriespannung U₁₃ an, besteht also Kraftschluß zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, so wird von der Leerlaufregelung 18 ein Signal S erzeugt, das diesen Lastzustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Dies kann z.B. in der Weise geschehen, daß die Leerlaufdrehzahl auf einen höheren Wert gesteuert wird. Liegt hingegen am Eingang 19 der Leerlaufregelung 18 kein Signal an, besteht also kein Kraftschluß zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, ist also die Brennkraftmaschine unbelastet, so erzeugt die Leerlaufregelung 18 ein Ausgangssignal S, das diesen unbelasteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Dieses Ausgangssignal kann z.B. im Vergleich zum belasteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine einen niedereren Wert annehmen, die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine also auf einen niederen Wert gesteuert werden.

Besonders vorteilhaft ist 'es nun, im belasteten bzw. unbelasteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine nicht nur die Leerlaufdrehzahl auf bestimmte, vorgebbare Werte zu steuern, sondern auch die Regelung dieser Leerlaufdrehzahl nach verschiedenen Regelverfahren durchzuführen. Dadurch ist es z.B. möglich, im lastfreien Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl abzusenken, und gleichzeitig durch ein entsprechendes Regelverfahren die Stabilität der Regelung dieser Leerlaufdrehzahl zu erhöhen. Andererseits kann z.B. beim belasteten Betriebs-

daß es ein möglichst gutes Einregelverhalten aufweist, und dadurch z.B. das Unterschwingen der Drehzahl unter Leerlaufdrehzahl vermeidet.

Insgesamt ist es möglich, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung die Leerlaufdrehzahl abhängig vom Lastzustand der Brennkraftmaschine zu steuern. Selbstverständlich ist die beschriebene Einrichtung dabei nicht an einen bestimmten Brennkraftmaschinentyp gebunden. Ebenfalls kann die Ausführung der Leerlaufregelung 18 auf verschiedene Weisen durchgeführt -werden, so z.B. in .analoger Schaltungstechnik, digitaler Schaltungstechnik, oder mit Hilfe eines entsprechend programmierten elektronischen -Rechners usw. Auch die Ausführung der mechanischen Bauteile des in der Figur dargestellten Blockschaltbilds ist nicht nur auf die gezeigten Bauteile beschränkt, sondern es sind erfindungsgemäß auch entsprechende andere Bauteile möglich, mit deren Hilfe der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke realisiert werden kann.

- Leerseite -

Claims

10.7-1 98U. Sr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

Einrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Brenn-

kraftmaschine zum Betrieb in einem Antriebssystemί mit einer von Parametern abhängigen Leerlaufdrehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlaufdrehzahl abhängig ist vom Kraftschluß zwischen der Brennkraftmaschine und dem Endantrieb des Antriebssystems.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftschluß mit Hilfe der Stellung des Kupplungspedals und des Gangschalthebels der Brennkraftmaschine erkannt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im kraft schlüssigen Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Gangschalthebel sich nicht in der Leerlaufstellung befindet und das Kupplungspedal nicht durchgetreten ist.

k. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im nicht-kraftschlüssigen Betriebszustand der Brennkraftmaschine sich wenigstens der Gangschalthebel in der Leerlaufstellung befindet und/oder das Kupplungspedal durchgetreten ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im kraftschlüssigen Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl erhöht wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im nicht-kraftschlüssigen Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl erniedrigt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelverfahren der von Parametern abhängigen Leerlaufdrehzahlregelung abhängig ist vom Kraftschluß zwischen der Brennkraftmaschine und dem Endantrieb des Antriebssystems.