EP1239133A2 - System zur Steuerung einer Leistungsverstärkung eines Motors - Google Patents

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EP1239133A2
EP1239133A2 EP02004794A EP02004794A EP1239133A2 EP 1239133 A2 EP1239133 A2 EP 1239133A2 EP 02004794 A EP02004794 A EP 02004794A EP 02004794 A EP02004794 A EP 02004794A EP 1239133 A2 EP1239133 A2 EP 1239133A2
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EP
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engine
algorithm
value
power
counter
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EP02004794A
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EP1239133B1 (de
EP1239133A3 (de
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Stephen Russell Ephraim
James Anton Miller
Marvin Kenneth Farr
Michael John Pipho
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Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
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Publication date
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Publication of EP1239133A3 publication Critical patent/EP1239133A3/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
    • F02D31/009—Electric control of rotation speed controlling fuel supply for maximum speed control
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/0225—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
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    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501—Vehicle speed
    • 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 system for controlling the Power boost of a regulator-controlled, auto-igniting Engine of a commercial vehicle with an engine control.
  • US-A-4,522,553 shows a power amplification system for the engine of a combine harvester, which is the performance of the engine reinforced when a header is in operation.
  • US-A-6,138,782 also shows a power gain which a hydrostatic steering of an agricultural tractor with Rubber tracks supported.
  • EP-A2-0 770 773 discloses a power boost control system for an engine that is a pair of Timers for controlling switch-on and switch-off times a power boost operation of a self-igniting Motor, which is normally controlled in such a way that it is from a throttle chosen constant speed can be operated up to a normal or nominal speed can.
  • This system responds to a manually operated one Control.
  • a determined engine speed is indicated by a manually operated power boost control enables and is primarily intended to be used during the Plowing to be used with an agricultural tractor.
  • the Engine power amplification system is on self-igniting or compression ignition engines, which are normally used can be controlled by a controller in such a way that they are controlled by a constant motor speed selected by a throttle operated up to a normal or nominal motor speed can be.
  • the power amplification system can be a sensor detectable vehicle speed signal received and the Disable power boost when starting.
  • a power boost is deactivated when the determined driving speed exceeds the first "ON" limit, which is such is selected that above this limit a Transport speed can be assumed. It is possible to disable power amplification when the determined driving speed a second or “OFF" limit has fallen below. It is believed that no transport speed below this second limit is present.
  • the controller When power amplification is deactivated, the controller raise the engine power level above a normal level, so that, for example, a desired driving or Transport speed can be maintained if that Vehicle drives up a slope.
  • the "ON” limit value is preferably greater than the "OFF” limit value, to prevent the system from Power amplification continuously activated and deactivated. It can have different amounts of power boost Be activated and deactivated, this as a function different pairs of "ON" and "OFF" limit values can.
  • the Power amplification as a function through a sensor determined or calculated gear ratios and / or of various, determined by sensors, with the, engine linked temperatures can be controlled.
  • FIG. 1A is a Internal combustion engine, which is referred to below as engine 10 as a pressure or self-igniting engine shows which is normally controlled to at a throttle valve selected, constant engine speed up to is operated at a normal or nominal motor speed, the fuel from a fuel injection system 12, which controlled by an engine controller 14.
  • the motor drives a transmission 11, which by a transmission control 28 is controlled.
  • the engine controller 14 has a conventional one Motor controller or controller 15 and receives signals from one Fuel temperature sensor 16, an engine oil sensor 18, one Intake manifold temperature sensor 20, an engine coolant sensor 22, a transmission oil temperature signal from a transmission oil temperature sensor 24 and a hydraulic oil temperature signal from a hydraulic oil temperature sensor 26.
  • the engine controller 14 also receives a gear ratio signal from the Transmission control 28.
  • the transmission ratio could also be off an engine speed and a drive shaft speed or a vehicle or driving speed can be calculated as shown in Figures 1B and 1C becomes.
  • the engine controller 14 also Vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 30, such as a vehicle speed radar sensor or a speed sensor on non-driven wheels receives.
  • a vehicle speed sensor 30 such as a vehicle speed radar sensor or a speed sensor on non-driven wheels receives.
  • FIG. 1C that is shown in FIG. 1C Embodiment similar to that of Fig. 1A, except that in the Embodiment from Fig. 1C, the engine controller 14 also Driving speed signal from a driving speed sensor 30 and an engine speed signal from one Engine speed sensor 32 receives.
  • the engine controller 14 executes one of the algorithms which through the flow diagrams shown in FIGS. 2 to 7 are represented, reproduced. A transfer of these flowcharts in a standard language to be followed by the Algorithms described in a flowchart Integrating digital computers or a microprocessor is used for be obvious to one of ordinary skill in the art.
  • the algorithm 100 begins with reference to FIGS. 1A and 2 when starting or operating an ignition key (not shown) at step 102, which has a power-on counter or count value and a switch-off counter or count value presets predetermined values, which desired time periods represent.
  • the switch-on counter or Count value to a value that is two minutes long reproduces, and the shutdown counter or count to one Preset value, which is a period of four minutes equivalent.
  • Step 104 directs the algorithm to step 122 if that Gear ratio signal of 28 indicates that the Gear 11 is not in a predetermined range. If if the transmission 11 is in the area, step 104 steers looking at the algorithm to step 106.
  • Fig. 9 for example with a 16-speed gearbox, one Power amplification for gear 14 and higher and for gears 13 and lower are not allowed.
  • Step 106 directs the algorithm to step 122 if the temperatures determined by sensors 16 to 26 not in normal areas. If the temperatures in normal areas, step 106 directs the algorithm to step 108.
  • Step 108 directs the algorithm to step 116 (by one To prevent or disable power amplification) if the switch-on counter is less than or equal to zero (switch-on duration expired). If the switch-on counter is greater than zero, step 108 directs the algorithm to step 110.
  • Step 110 enables power gain (by one predetermined value such as 5% or 10%) or an increased Fueling the engine 10 as regulated by the controller 15 is required, such as when the Speed control (not shown) a higher one Speed demands than this under these circumstances is typically achieved up to an amount of fuel that through a maximum power boost fuel quantity curve which is preferably determined by a closed Table (not shown) which is in the engine controller 14 is stored, is played back.
  • the Controller 15 when the tractor or vehicle during a Transports drives along the road and begins an incline drive up while the engine is already on a normal, Maximum revolution power level works, the engine speed keep constant by keeping the engine power on a level of performance that is higher than normal Maximum turning power level, raises.
  • Step 112 directs the algorithm to step 114 if the required amount of fuel is greater than a normal maximum Fuel quantity. If the fuel requirement is not greater than a normal maximum fuel value, step 112 directs the Algorithm to step 122.
  • Step 114 decreases the turn-on counter value by one Counter decrease value XX.
  • the counter reduction value XX can be a fixed value or a variable value.
  • the counter reduction value XX can be from a minimum to a maximum value as a function of the increased Fuel consumption percentage as shown in FIG. 11 will be variable.
  • Step 116 deactivates the power boost and ends the increased fuel supply.
  • Step 118 decreases the shutdown counter by one Counter decrease value YY and steers the algorithm to step 120.
  • the counter decrease value YY can be a fixed value or a variable value, similar to the counter decrease value XX his.
  • Step 120 directs the algorithm to step 102 if the Shutdown counter value indicates that the shutdown period has expired is. If the switch-off time has not expired, step steers 120 the algorithm to step 104.
  • Step 122 directs the algorithm to step 104 if the Switch-on counter is greater than or equal to an initial value, otherwise, it directs it to step 124.
  • Step 124 increments the power-on counter Counter increment value ZZ and directs the algorithm to step 104.
  • the counter increment value ZZ can also be a fixed value or be a variable value similar to the counter decrease value XX.
  • Step 126 reinitializes and turns off the shutdown counter Algorithm for step 104. How the activates or enables Algorithm 100 a power gain for a limited, spaced period of time, as often as the transmission (not shown) has a higher gear ratio (a higher gear) and the determined temperatures are in normal ranges are located.
  • the algorithm 200 begin at step 202, which is one Switch-on counter or count value and a switch-off counter or Presets count value to predetermined values which are the Play the desired time periods.
  • the Switch-on counter or count value preset to a value, which is a period of two minutes, for example plays, and the shutdown counter or count is at one Preset value, which is a period of time, for example four minutes.
  • Step 204 directs the algorithm to step 224 if that Gear ratio signal from transmission controller 28 indicates that the transmission 11 is not in certain gears. If the transmission 11 is in these gears steers step 204 the algorithm to step 206 (which one Power boost enabled). Step 206 selects one maximum power boost fueling curve or one Operating characteristics as a function of the translation signal 28 and stored in the engine controller 14 Information (e.g. from a closed table, Not shown).
  • Step 206 selects one maximum power boost fueling curve or one Operating characteristics as a function of the translation signal 28 and stored in the engine controller 14 Information (e.g. from a closed table, Not shown).
  • a power boost for the Gears 14 and higher and for gears 13 and lower be deactivated. Different amounts of power boost can allow for different gears or to be activated. 9, the Preferably decrease the amount of power boost if that Gear ratio increases.
  • Step 208 directs the algorithm to step 224 if the temperatures determined by sensors 16 to 26 not in normal areas. When the temperatures in are normal ranges, step 208 directs the algorithm Step 210.
  • Step 210 directs the algorithm to step 218 (by one Prevent power gain) when the power-on counter is less than or equal to zero. If the switch-on counter is larger is zero, step 210 directs the algorithm to step 212.
  • Step 212 enables or enables power boost or increased engine 20 fueling like this is demanded by the controller 15, up to one Amount of fuel determined by the maximum power boost fuel curve, those selected in step 206 was determined or limited.
  • step 214 directs the algorithm to step 224.
  • step 214 directs the algorithm Step 216.
  • Step 216 decreases and turns on the turn-on counter value Algorithm to step 228.
  • This counter decrease value can a fixed or variable value, similar to that Counter decrease value XX.
  • Step 218 removes the increased fueling and deactivates the power amplification.
  • Step 220 decreases the shutdown counter.
  • Step 222 directs the algorithm to step 202 if the Switch-off counter value is less than or equal to zero (switch-off duration expired). If the shutdown counter is not less than or is zero (switch-off time has not expired), steers Step 222 the algorithm to step 204.
  • Step 224 directs the algorithm to step 204 if the Switch-on counter value is greater than or equal to an initial value, otherwise go to step 226.
  • Step 226 increments the turn-on counter value by one Counter increment value XX and directs the algorithm to step 204th
  • Step 228 reinitializes the shutdown counter value and directs the algorithm to step 204.
  • Algorithm 200 thus enables power amplification for limited, spaced periods of time, as often as the transmission 11 is in a higher gear ratio and the determined temperatures are in normal ranges and selects a maximum fuel level as one Function of the transmission ratio (gear) of the transmission 11 out.
  • the algorithm 300 begins with reference to FIGS. 1B and 4 when starting or turning the ignition switch (not shown) in its ON position with step 302, which is an on counter or count value and a switch-off counter or count value to predetermined values, which desired periods of time play, preset.
  • the switch-on counter is preferred or count to a value that has a duration of for example, two minutes and the shutdown counter or count value is preset to a value which is a Time period, for example four minutes.
  • Step 304 directs the algorithm to step 324 if that Gear ratio signal from transmission controller 28 indicates that the transmission 11 is in a predetermined range of it available gear ratios (gears). If the transmission 11 is in this area of gears, power amplification is enabled and step 304 directs the algorithm to step 305.
  • Step 306 calls a subroutine 700 (FIG. 8) which a power boost level as a function of Selects vehicle speed signal from the sensor 30.
  • subroutine 700 operates such that it allows different amounts of power boost if the determined vehicle speed over a corresponding one "ON" limit speed and the corresponding amount of Power gain enabled when the determined Vehicle speed under corresponding "OFF" limit speeds which is preferably 3 to 5 km / h is lower than the "ON" limit speeds.
  • the Subroutine 700 becomes more detailed below with reference to FIG. 8 described.
  • Step 308 directs the algorithm to step 324 if the temperatures determined by sensors 16 to 26 not in normal areas. If the temperatures are normal Areas, step 306 directs the algorithm Step 310.
  • Step 310 directs the algorithm to step 318 (by one Disable power amplification) when the switch-on counter is less than or equal to zero (the switch-on time is expired). If the switch-on counter is greater than zero, steering Step 310 the algorithm to step 312.
  • Step 312 enables power boost or increased engine 30 fueling as provided by the Regulator 15 is required up to a maximum level such as that for example by a closed, in the engine control stored table is determined.
  • Step 314 directs the algorithm to step 324 if the required amount of fuel is not greater than a normal one maximum fuel value. If the required amount of fuel is not greater than a normal maximum fuel value, step 314 directs the algorithm to step 316.
  • Step 316 decreases and turns on the turn-on counter Algorithm to step 328.
  • This counter decrease value can a fixed or variable value, similar to that Counter decrease value XX.
  • Step 318 removes the increased fuel supply, removing the Power amplification deactivated.
  • Step 320 decreases the shutdown counter.
  • Step 322 directs the algorithm to step 302 (again) to activate a power gain) when the shutdown counter value is less than or equal to zero (switch-off duration is expired). If the shutdown counter value is greater than zero, step 322 directs the algorithm to step 304.
  • Step 324 directs the algorithm to step 304 if the Switch-on counter value is greater than or equal to an initial value. If the switch-on counter value is greater than the initial value, step 324 directs the algorithm to step 326.
  • Step 326 increments the turn on counter by XX and directs it Algorithm to step 304.
  • Step 328 reinitializes and turns off the shutdown counter Algorithm to step 304.
  • the algorithm 300 thus enables power amplification for limited, spaced periods of time, as often as the transmission 11 is in a higher gear ratio and the determined temperatures are in normal ranges and a selected power gain level as a function the determined driving speed was selected.
  • the algorithm 400 begins with reference to FIGS. 1C and 5 when starting or turning the ignition switch (not shown) in its ON position with step 402, which one Switch-on counter or count value and a switch-off counter or Preset count value to predetermined values, the desired one Play time periods.
  • the switch-on counter is preferably or preset to a value that is a period of time represented by, for example, two minutes, and the Switch-off counter or count value is on one value preset, that of a period of four minutes equivalent.
  • Step 404 directs the algorithm to step 424 if that Gear ratio signal from transmission controller 28 indicates that the transmission 11 is not in certain gears. If the transmission 11 is in such gears steers step 404 the algorithm to step 406.
  • Step 406 chooses an amount of power gain as one Function of change (increase or decrease) per unit of time (Deceleration) of a speed parameter, for example a determined driving or engine speed from the Sensor 30 or 32.
  • a speed parameter for example a determined driving or engine speed from the Sensor 30 or 32.
  • Fig. 9 can for example, in the case of a 16-speed gearbox Power gain varies or as a function of Delay and as a function of the gear ratio of the gear 11 can be selected.
  • the amount preferably increases in power gain for higher, negative delay and preferably decreases when the translation decreases. If the Delay is zero or positive, the Power gain may be a zero gain or it may be a Increase, but less than if the delay is negative is.
  • Step 408 directs the algorithm to step 424 if the determined by any of the sensors 16-26 Temperatures are not in normal ranges. If temperatures are in normal ranges, step 406 directs the algorithm to step 410.
  • Step 410 directs the algorithm to step 418 (by which Disable power amplification) when the switch-on counter is less than or equal to zero. If the switch-on counter is larger is zero, step 410 directs the algorithm to step 412.
  • Step 412 enables motor 40 to be boosted, as required by the controller 15, and increases the Amount of fuel, as by a maximum Power boost fuel curve is determined which preferably by a closed table in which Motor controller 14, as shown in Fig. 6, stored is.
  • Step 414 directs the algorithm to step 424 if the Fuel consumption is not greater than a normal, maximum fuel value.
  • the fuel consumption is greater as a normal, maximum fuel value, step 414 directs the algorithm to step 416.
  • Step 416 decreases and turns on the power-on counter Algorithm to step 428.
  • This counter decrease value can a fixed or variable value, similar to that Counter decrease value XX.
  • Step 418 removes the increased fueling and deactivates the power amplification.
  • Step 420 decreases the shutdown counter
  • Step 422 directs the algorithm to step 402 (by which Enable power gain again) when the shutdown counter is less than or equal to zero (the switch-off duration is expired). If the shutdown counter value is greater than zero, step 422 directs the algorithm to step 404.
  • Step 424 directs the algorithm to step 404 if the Switch-on counter value is greater than or equal to an initial value. If the switch-on counter value is less than this initial value step 424 directs the algorithm to step 426.
  • Step 426 increments the turn-on counter by XX and directs it Algorithm to step 404.
  • Step 428 reinitializes and turns off the shutdown counter Algorithm to step 404.
  • algorithm 400 enables power gain for limited, spaced times as often the transmission 11 yourself in a higher gear ratio and yourself the determined temperatures are in normal ranges, and chooses a maximum fuel level as a function of Change per unit of time of a determined driving or Engine speed characteristic value.
  • Step 504 begins Power boost request flag equal to "FALSE", to disable the power boost at startup.
  • Step 506 directs the algorithm to step 510 if the determined vehicle speed is not greater than a first limit, such as 30 km / h (above one Transport speed for agricultural tractors Is accepted). If the determined vehicle speed is greater than the first limit, step 506 directs the Algorithm to step 508.
  • a first limit such as 30 km / h (above one Transport speed for agricultural tractors Is accepted). If the determined vehicle speed is greater than the first limit, step 506 directs the Algorithm to step 508.
  • Step 508 sets the power boost request flag to true and steers the algorithm to step 514th
  • Step 510 directs the algorithm to step 514 if the determined vehicle speed is not less than one second, lower limit, such as 25 km / h (below which a lower than a transport speed for agricultural tractors is accepted). If the determined driving speed is lower than the second Threshold, step 510 directs the algorithm to 512.
  • one second, lower limit such as 25 km / h (below which a lower than a transport speed for agricultural tractors is accepted). If the determined driving speed is lower than the second Threshold, step 510 directs the algorithm to 512.
  • Step 512 sets the power boost request flag to "FALSE” and directs the algorithm to step 514th
  • Step 514 directs the algorithm back to step 506 if the power boost request flag is not “true” and directs the algorithm to step 516 if that Power boost request flag is "True”.
  • Step 516 enables power boost of motor 40 as required by controller 15, what is the amount of fuel that is delivered to the engine to a certain amount up to a maximum amount of power amplification, which preferably by a closed one, in the motor controller 14 stored table (not shown) is played.
  • the algorithm 500 automatically enables one Power boost when determining a vehicle speed which is greater than a first or "ON" limit, above which a transport speed and below that less than a transport speed is assumed.
  • the algorithm 600 begins with reference to FIGS. 1D and 7 when starting or turning the ignition switch (not to its ON position at step 602.
  • Step 604 disables a power boost by a Power boost level indicator is set to "OFF".
  • Step 606 reads the determined vehicle speed from the sensor 30 and calls the subroutine 700 (FIG. 8), which has a certain power amplification level, such as 1, 2, 3, etc., as a function of the determined vehicle speed and a plurality of "ON" and "OFF" transport speed limits certainly.
  • the controller will then returned to step 606, which adopts the algorithm Step 608 guides.
  • Step 608 selects a certain maximum Power gain characteristic or curve (from one Plurality of stored curves) based on the output of the Step 608 and subroutine 700.
  • Step 610 directs the algorithm to step 612 if that Power boost level indicator is "OFF" otherwise step 610 directs the algorithm to step 614.
  • Step 612 disables power gain and allows a fuel supply to the engine 10 only up to one normal performance level, which is a normal, stored Motor characteristic or curve corresponds.
  • Step 614 enables and allows power boost a fuel supply to the engine 10 up to levels that are higher are as normal power levels, and the power boost curves which are assigned by the steps 608 and 700 were selected.
  • the algorithm 600 automatically enables different ones Amounts of power gain as a function of one determined driving speed and a plurality of sentences or pairs of "ON" and “OFF” transport speed limits.
  • subroutine 700 may be in any Algorithm 100 to 400 can be called by one step.
  • the algorithm 700 is entered at 702, followed by step 704 determines whether a "New Entry” value is greater than or equal to a value of "Last entry”. If not, compare step 706 the value "new entry” with a lower (last index) Value. If the "New Entry” value is less than the lower one (Last Index) value, step 708 sets the value "Last Index "equal (last index - 1) and leads to control Step 706 back. The value "New entry” is not less as the lower (last index) value, step 714 sets the value "Last entry” equals the value "New entry” and controls the Control of step 716.
  • step 710 compares if the value "New entry” greater than or equal to the value "Last Input "is the value” New input "with an upper (last Index) value. If the "New Entry” value is greater than that upper (last index) value, step 712 sets the value “Last Index” equal (Last Index - 1) and leads the Control returns to step 710. If the value "New input” is not greater than the upper (last index) value Step 714 the value "Last entry” equal to the value "New Enter “and directs control to step 716.
  • Step 716 sets an OFF value equal to "Last.” Index "and step 718 control leads to the calling one Algorithm.
  • the algorithm 700 can be used so that different power gains, ON and OFF, Limit speeds with different quantities Performance gains are linked.
  • steps 606 and 608 are used instead steps 606 and 608 to use the maximum Power boost as a function of driving speed to calculate.
  • Fig. 11 shows a possible connection between one Counter decrease value XX (or YY or ZZ), and the increased Fueling percentage.

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Abstract

Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise landwirtschaftliche Ackerschlepper sind in den letzten Jahren so konzipiert worden, dass sie auf der Straße höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielen können. Die Hersteller sind bestrebt, die Möglichkeit einer höheren Fahrgeschwindigkeit ohne eine Erhöhung der Motornennleistung anzubieten. Nichtsdestotrotz wünschen die Kunden, dass die Motorleistung den hohen Fahrgeschwindigkeiten angemessen ist und wenn Belastungen wie Steigungen auftreten, der Ackerschlepper seine höhere Fahrgeschwindigkeit aufrecht erhalten sollte wie zuvor ein für langsamere Geschwindigkeiten ausgelegter Ackerschlepper. Insbesondere für reglergesteuerte, selbstzündende Motoren stehen keine geeigneten Systeme zur Steuerung einer Leistungsverstärkung zur Verfügung. Es wird ein System zur Steuerung der Leistungssteigerung eines Nutzfahrzeugs vorgeschlagen, welches eine Zuschaltung der Leistungsverstärkung in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit, einem Übersetzungsverhältnis eines Getriebes des Nutzfahrzeugs bzw. einem eingelegten Gang ermöglicht bzw. unterbindet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung der Leistungsverstärkung eines reglergesteuerten, selbstzündenden Motor eines Nutzfahrzeugs mit einer Motorsteuerung.
Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise landwirtschaftliche Ackerschlepper sind in den letzten Jahren so konzipiert worden, dass sie auf der Straße höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielen können, um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden, welche reduzierte Transportzeiten fordern. Um die Ackerschlepper an diese erhöhten Geschwindigkeiten anzupassen, haben die Hersteller neue Aufhängungssysteme, Bremsen und Lenksysteme eingeführt. Weiter in Betracht zu ziehen ist eine Erhöhung der Motorleistung, welche erforderlich ist, um Steigungen bei einer gegebenen Ackerschleppergröße mit höheren Geschwindigkeiten fahren zu können. Übliche Methoden zur Steigerung der Motorleistung umfassen den Einsatz größerer und teurerer Motoren, Kühlsysteme, Schalldämpfer, Luftfilter und Hauben. Diese Methoden sind somit teuer und setzen wichtige Merkmale des Traktors, wie das Sichtfeld vom Bedienersitz über und an den Seiten einer Haube oder auch das Aufrechterhalten eines geringen Wendekreises aufs Spiel. Aus diesem Grunde sind die Hersteller bestrebt, die Möglichkeit einer höheren Fahrgeschwindigkeit ohne einen Anstieg der Motorleistung anzubieten. Nichtsdestotrotz wünschen die Kunden, dass die Motorleistung den hohen Fahrgeschwindigkeiten angemessen ist, und wenn Belastungen wie Steigungen auftreten, der Ackerschlepper seine höhere Fahrgeschwindigkeit aufrechterhalten sollte wie zuvor ein für langsamere Geschwindigkeiten ausgelegter Ackerschlepper. Somit besteht ein Bedürfnis nach einer Leistungsverstärkung für Motoren, welche in Verbindung mit höheren Transport- bzw. Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden kann.
Die US-A-4,522,553 zeigt ein Leistungsverstärkungssystem für den Motor eines Mähdreschers, welche die Leistung des Motors verstärkt, wenn ein Erntevorsatz in Betrieb ist.
Auch die US-A-6,138,782 zeigt eine Leistungsverstärkung, welche eine hydrostatische Lenkung eines Ackerschleppers mit Gummiketten unterstützt.
Die EP-A2-0 770 773 offenbart ein Leistungsverstärkungssteuerungssystem für einen Motor, welches ein Paar von Zeitgebern zur Steuerung von Anschalt- und Abschalt-Dauern eines Leistungsverstärkungsbetriebs eines selbstzündenden Motors aufweist, welcher normalerweise derart gesteuert wird, dass er von einer drosselgewählten konstanten Geschwindigkeit bis zu einer normalen oder Nenngeschwindigkeit betrieben werden kann. Dieses System reagiert auf eine manuell betätigte Steuerung. Eine ermittelte Motorgeschwindigkeit, wird durch eine manuell betätigte Leistungsverstärkungssteuerung ermöglicht und ist in erster Linie dafür gedacht, während des Pflügens mit einem Ackerschlepper eingesetzt zu werden.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin gesehen, dass keines dieser Systeme eine Leistungsverstärkungsfunktion zur Verfügung stellt, welche an die Anforderungen eines reglergesteuerten Motors angepasst ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickelnde Merkmale aufgeführt sind.
Auf diese Weise wird ein Motorleistungsverstärkungssystem zur Verfügung gestellt, welches insbesondere für landwirtschaftliche Ackerschlepper geeignet ist, welche mit höheren Fahrgeschwindigkeiten betrieben werden können. Das Motorleistungsverstärkungssystem wird an selbtzündenden bzw. verdichtungsgezündeten Motoren eingesetzt, welche normalerweise durch einen Regler derart gesteuert werden, dass sie von einer durch eine Drossel gewählten, konstanten Motorgeschwindigkeit bis zu einer normalen oder Nennmotorgeschwindigkeit betrieben werden können.
Das Leistungsverstärkungssystem kann ein durch einen Sensor ermittelbares Fahrgeschwindigkeitssignal empfangen und die Leistungsverstärkung beim Anlassen deaktivieren.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Leistungsverstärkung deaktiviert wird, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit einen ersten "EIN"-Grenzwert überschreitet, wobei dieser derart gewählt ist, dass oberhalb dieses Grenzwertes eine Transportgeschwindigkeit angenommen werden kann. Es ist möglich, eine Leistungsverstärkung zu deaktivieren, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit einen zweiten oder "AUS"-Grenzwert unterschritten hat. Es wird angenommen, dass unterhalb dieses zweiten Grenzwertes keine Transportgeschwindigkeit vorliegt.
Wenn eine Leistungsverstärkung deaktiviert ist, wird der Regler das Motorleistungsniveau über ein normales Niveau anheben, so dass beispielsweise eine gewünschte Fahr- oder Transportgeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann, wenn das Fahrzeug eine Steigung hinauf fährt.
Der "EIN"-Grenzwert ist vorzugsweise größer als der "AUS"-Grenzwert, um zu verhindern, dass das System eine Leistungsverstärkung fortlaufend aktiviert und deaktiviert. Es können unterschiedliche Mengen an Leistungsverstärkung aktiviert und deaktiviert werden, wobei dies als eine Funktion verschiedener Paare von "EIN"- und "AUS"-Grenzwerten erfolgen kann.
In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Leistungsverstärkung als eine Funktion durch einen Sensor ermittelter oder berechneter Getriebeübersetzungen und/oder von verschiedenen durch Sensoren ermittelten, mit dem, Motor verknüpften Temperaturen gesteuert werden.
In der Zeichnung sind nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig.1A - 1D
vereinfachte schematische Diagramme von alternativen Ausführungsformen eines Systems zur Steuerung einer Leistungsverstärkung entsprechend der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2
ein logisches Flussdiagramm, welches einen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1A zeigt,
Fig. 3
ein logisches Flussdiagramm, welches einen alternativen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1A zeigt,
Fig. 4
ein logisches Flussdiagramm, welches einen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1B zeigt,
Fig. 5
ein logisches Flussdiagramm, welches einen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1C zeigt,
Fig. 6
ein logisches Flussdiagramm, welches einen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1D zeigt,
Fig. 7
ein logisches Flussdiagramm, welches einen Algorithmus zur Ausführung durch das System aus Fig. 1D zeigt,
Fig. 8
ein logisches Flussdiagramm, welches ein Unterprogramm illustriert, welcher durch die Algorithmen der Figuren 1 bis 5 und 7 aufgerufen werden kann,
Fig. 9
eine tabellarische Darstellung einer geschlossenen Tabelle, welche durch die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, in der verschiedene Kraftstoffverhältnisse mit verschiedenen Gängen und mit verschiedenen Verzögerungen verknüpft sind,
Fig. 10
eine graphische Darstellung eines fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Funktion der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11
eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einer Leistungsverstärkungsanschaltzeit und der Höhe der Leistungsverstärkung, und
Fig. 12
eine tabellarische Darstellung einer geschlossenen Tabelle, welche in Verbindung mit einem Unterprogramm, wie es in Fig. 8 gezeigt wird, verwendet wird.
Es wird zuerst auf Fig. 1A Bezug genommen, welche einen Verbrennungsmotor, welcher im Folgenden als Motor 10 bezeichnet wird, wie einen druck- bzw. selbstzündenden Motor zeigt, welcher normalerweise gesteuert wird, um bei einer drosselklappengewählten, konstanten Motorgeschwindigkeit bis zu einer normalen oder Nennmotorgeschwindigkeit betrieben wird, der Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzsystem 12, welches durch eine Motorsteuerung 14 gesteuert wird, erhält. Der Motor treibt ein Getriebe 11 an, welches durch eine Getriebesteuerung 28 gesteuert wird. Die Motorsteuerung 14 weist einen üblichen Motorregler bzw. Regler 15 auf und empfängt Signale von einem Kraftstofftemperatursensor 16, einem Motorölsensor 18, einem Einlasskrümmertemperatursensor 20, einem Motorkühlmittelsensor 22, ein Getriebeöltemperatursignal von einem Getriebeöltemperatursensor 24 und ein Hydrauliköltemperatursignal von einem Hydrauliköltemperatursensor 26. Die Motorsteuerung 14 empfängt auch ein Getriebeübersetzungssignal von der Getriebesteuerung 28. Die Getriebeübersetzung könnte auch aus einer Motorgeschwindigkeit und einer Antriebswellengeschwindigkeit oder einer Fahrzeug- bzw. Fahrgeschwindigkeit berechnet werden, wie dies in den Figuren 1B und 1C gezeigt wird.
Mit Bezug auf die Fig. 1B ist die in Fig. 1B gezeigte Ausführungsform ähnlich zu der aus Fig. 1A, außer dass in der Ausführungsform aus Fig. 1B, die Motorsteuerung 14 auch ein Fahrgeschwindigkeitssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30, wie einem Fahrgeschwindigkeitsradarsensor oder einem Geschwindigkeitssensor an nicht angetriebenen Rädern empfängt.
Mit Bezug auf die Fig. 1C ist die in Fig. 1C gezeigte Ausführungsform ähnlich zu der aus Fig. 1A, außer dass in der Ausführungsform aus Fig. 1C, die Motorsteuerung 14 auch ein Fahrgeschwindigkeitssignal von einem Fahrgeschwindigkeitssensor 30 sowie ein Motorgeschwindigkeitssignal von einem Motorgeschwindigkeitssensor 32 empfängt.
Mit Bezug auf Fig. 1D ist die in Fig. 1D gezeigte Ausführungsform ähnlich zu der aus Fig. 1A, außer dass in der Ausführungsform aus Fig. 1D, die Motorsteuerung 14 nur ein Fahrgeschwindigkeitssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 wie einem Fahrgeschwindigkeitsradarsensor oder einem Geschwindigkeitssensor an nicht angetriebenen Rädern empfängt.
Die Motorsteuerung 14 führt einen der Algorithmen aus, welche durch die Flussdiagramme, welche in den Figuren 2 bis 7 dargestellt werden, wiedergegeben werden. Eine Übertragung dieser Flussdiagramme in eine Standardsprache, um die durch die Flussdiagramme beschriebenen Algorithmen in einen Digitalcomputer oder einen Mikroprozessor einzubinden, wird für einen üblichen Fachmann offensichtlich sein.
Mit Bezug auf die Figuren 1A und 2 beginnt der Algorithmus 100 beim Anlassen oder bei einer Betätigung eines Zündschlüssels (nicht gezeigt) bei Schritt 102, welcher einen Anschalt-Zähler oder Zählwert und einen Abschalt-Zähler oder Zählwert auf vorbestimmte Werte voreinstellt, welche gewünschte Zeitdauern repräsentieren. Vorzugsweise wird der Anschalt-Zähler oder Zählwert auf einen Wert, der eine Zeitdauer von zwei Minuten wiedergibt, und der Abschalt-Zähler oder Zählwert auf einen Wert voreingestellt, welcher einer Zeitdauer von vier Minuten entspricht.
Schritt 104 lenkt den Algorithmus zu Schritt 122, wenn das Getriebeübersetzungssignal von 28 anzeigt, dass sich das Getriebe 11 nicht in einem vorbestimmten Bereich befindet. Wenn sich das Getriebe 11 in dem Bereich befindet, lenkt Schritt 104 den Algorithmus zu Schritt 106. Fig. 9 betrachtend kann beispielsweise bei einem 16-Gang-Getriebe, eine Leistungsverstärkung für Gang 14 und höher und für die Gänge 13 und niedriger nicht ermöglicht werden.
Schritt 106 lenkt den Algorithmus zu Schritt 122, wenn die durch die Sensoren 16 bis 26 ermittelten Temperaturen nicht in normalen Bereichen liegen. Wenn sich die Temperaturen in normalen Bereichen befinden, leitet Schritt 106 den Algorithmus zu Schritt 108.
Schritt 108 lenkt den Algorithmus zu Schritt 116 (um eine Leistungsverstärkung zu unterbinden bzw. zu deaktivieren), wenn der Anschalt-Zähler kleiner oder gleich Null ist (Anschalt-Dauer abgelaufen). Wenn der Anschalt-Zähler größer Null ist, lenkt Schritt 108 den Algorithmus zu Schritt 110.
Schritt 110 ermöglicht eine Leistungsverstärkung (um einen vorbestimmten Wert wie 5% oder 10%) oder eine erhöhte Kraftstoffzufuhr des Motors 10, wie es durch den Regler 15 gefordert wird, wie, zum Beispiel, wenn die Geschwindigkeitssteuerung (nicht gezeigt) eine höhere Geschwindigkeit fordert als diese unter diesen Umständen normalerweise erzielt wird, bis zu einer Kraftstoffmenge, die durch eine maximale Leistungsverstärkungskraftstoffmengenkurve bestimmt wird, welche vorzugsweise durch eine geschlossene Tabelle (nicht gezeigt), welche in der Motorsteuerung 14 gespeichert ist, wiedergegeben wird. Beispielsweise wird der Regler 15, wenn der Traktor bzw. das Fahrzeug während eines Transports die Straße entlang fährt und beginnt eine Steigung hinaufzufahren, während der Motor bereits auf einer normalen, Maximalumdrehungsleistungsstufe arbeitet, die Motorgeschwindigkeit konstant halten, indem die Motorleistung auf einen Leistungsgrad, welcher höher ist als der normalen Maximaldrehleistungslevel, anhebt.
Schritt 112 lenkt den Algorithmus zu Schritt 114, wenn die geforderte Kraftstoffmenge größer ist als eine normale maximale Kraftstoffmenge. Wenn der Kraftstoffbedarf nicht größer ist als ein normaler maximaler Kraftstoffwert, lenkt Schritt 112 den Algorithmus zu Schritt 122.
Schritt 114 verringert den Anschalt-Zähler-Wert um einen Zählerverringerungswert XX. Der Zählerverringerungswert XX kann ein fester Wert oder ein variabler Wert sein. Beispielsweise kann der Zählerverringerungswert XX von einem Minimum bis zu einem Maximalwert als einer Funktion des erhöhten Kraftstoffverbrauchprozentsatzes, wie dies in Fig. 11 gezeigt wird, variabel sein.
Schritt 116 deaktiviert die Leistungsverstärkung und beendet die erhöhte Kraftstoffzufuhr.
Schritt 118 verringert den Abschalt-Zähler um einen Zählerverringerungswert YY und lenkt den Algorithmus zu Schritt 120. Der Zählerverringerungswert YY kann ein fester Wert oder ein variabler Wert, ähnlich dem Zählerverringerungswert XX sein.
Schritt 120 lenkt den Algorithmus zu Schritt 102, wenn der Abschalt-Zählerwert anzeigt, dass die Abschaltdauer abgelaufen ist. Wenn die Abschaltdauer nicht abgelaufen ist, lenkt Schritt 120 den Algorithmus zu Schritt 104.
Schritt 122 lenkt den Algorithmus zu Schritt 104, wenn der Anschalt-Zähler größer oder gleich einem Initialwert ist, ansonsten lenkt er ihn zu Schritt 124.
Schritt 124 erhöht den Anschalt-Zähler um einen Zählererhöhungswert ZZ und lenkt den Algorithmus zu Schritt 104. Der Zählererhöhungswert ZZ kann auch ein fester Wert oder ein variabler Wert ähnlich dem Zählerverringerungswert XX sein.
Schritt 126 reinitialisiert den Abschalt-Zähler und lenkt den Algorithmus zu Schritt 104. So aktiviert bzw. ermöglicht der Algorithmus 100 eine Leistungsverstärkung für eine begrenzte, beabstandete Zeitdauer, so oft das Getriebe (nicht gezeigt) ein höheres Übersetzungsverhältnis (einen höheren Gang) aufweist und die ermittelten Temperaturen sich in normalen Bereichen befinden.
Mit Bezug auf die Figuren 1A und 3 wird beim Start oder einem Drehen des Zündschalters (nicht gezeigt) in seine AN-Stellung, der Algorithmus 200 bei Schritt 202 beginnen, welcher einen Anschalt-Zähler oder Zählwert und einen Abschalt-Zähler oder Zählwert auf vorbestimmte Werte voreinstellt, welche die gewünschten Zeitdauern wiedergeben. Vorzugsweise ist der Anschalt-Zähler oder Zählwert auf einen Wert voreingestellt, welcher eine Zeitdauer von beispielsweise zwei Minuten wiedergibt, und der Abschalt-Zähler oder Zählwert ist auf einen Wert voreingestellt, welcher eine Zeitdauer von beispielsweise vier Minuten wiedergibt.
Schritt 204 lenkt den Algorithmus zu Schritt 224, wenn das Übersetzungssignal von der Getriebesteuerung 28 anzeigt, dass das Getriebe 11 sich nicht in bestimmten Gängen befindet. Wenn sich das Getriebe 11 in diesen Gängen befindet, lenkt Schritt 204 den Algorithmus zu Schritt 206 (welcher eine Leistungsverstärkung ermöglicht). Schritt 206 wählt eine maximale Leistungsverstärkungskraftstoffzufuhrkurve oder eine Betriebscharakteristik als eine Funktion des Übersetzungssignals von 28 und von in der Motorsteuerung 14 gespeicherten Informationen (beispielsweise aus einer geschlossenen Tabelle, nicht gezeigt). Bei Betrachten von Fig. 9 kann beispielsweise bei einem 16-Gang-Getriebe eine Leistungsverstärkung für die Gänge 14 und höher und für die Gänge 13 und niedriger deaktiviert werden. Unterschiedliche Mengen an Leistungsverstärkung können für unterschiedliche Gänge ermöglicht bzw. aktiviert werden. Auch unter Betrachtung von Fig. 9 kann die Menge an Leistungsverstärkung vorzugsweise abnehmen, wenn das Übersetzungsverhältnis ansteigt.
Schritt 208 lenkt den Algorithmus zu Schritt 224, wenn die durch die Sensoren 16 bis 26 ermittelten Temperaturen sich nicht in normalen Bereichen befinden. Wenn die Temperaturen in normalen Bereichen sind, lenkt Schritt 208 den Algorithmus zu Schritt 210.
Schritt 210 lenkt den Algorithmus zu Schritt 218 (um eine Leistungsverstärkung zu verhindern), wenn der Anschalt-Zähler kleiner oder gleich Null ist. Wenn der Anschalt-Zähler größer als Null ist, lenkt Schritt 210 den Algorithmus zu Schritt 212.
Schritt 212 ermöglicht bzw. aktiviert eine Leistungsverstärkung oder eine erhöhte Kraftstoffzufuhr des Motors 20, wie diese durch den Regler 15 gefordert wird, bis zu einer Kraftstoffmenge, welche durch die maximale Leistungsverstärkungskraftstoffkurve, die in Schritt 206 ausgewählt wurde, bestimmt oder begrenzt wird.
Wenn die von dem Regler 15 geforderte Kraftstoffmenge nicht größer ist als ein normaler maximaler Kraftstoffwert (Leistungsverstärkung ist verfügbar, wird aber nicht verwendet), lenkt Schritt 214 den Algorithmus zu Schritt 224. Wenn die durch den Regler 15 angeforderte Kraftstoffmenge einen normalen maximalen Kraftstoffwert (Leistungsverstärkungsbetrieb) übersteigt, lenkt Schritt 214 den Algorithmus zu Schritt 216.
Schritt 216 verringert den Anschalt-Zähler-Wert und lenkt den Algorithmus zu Schritt 228. Dieser Zählerverringerungswert kann ein fester oder ein variabler Wert, ähnlich dem Zählerverringerungswert XX sein.
Schritt 218 entfernt die erhöhte Kraftstoffzufuhr und deaktiviert die Leistungsverstärkung.
Schritt 220 verringert den Abschalt-Zähler.
Schritt 222 lenkt den Algorithmus zu Schritt 202, wenn der Abschalt-Zählerwert geringer oder gleich Null ist (Abschalt-Dauer abgelaufen). Wenn der Abschalt-Zähler nicht kleiner oder gleich Null ist (Abschalt-Dauer nicht abgelaufen), lenkt Schritt 222 den Algorithmus zu Schritt 204.
Schritt 224 lenkt den Algorithmus zu Schritt 204, wenn der Anschalt-Zähler-Wert größer oder gleich einem Initialwert ist, ansonsten zu Schritt 226.
Schritt 226 erhöht den Anschalt-Zähler-Wert um einen Zählererhöhungswert XX und lenkt den Algorithmus zu Schritt 204.
Schritt 228 reinitialisiert den Abschalt-Zähler-Wert und lenkt den Algorithmus zu Schritt 204.
Somit ermöglicht der Algorithmus 200 die Leistungsverstärkung für begrenzte, beabstandete Zeitdauern, so oft das Getriebe 11 sich in einem höheren Übersetzungsverhältnis (Gang) befindet und die ermittelten Temperaturen sich in normalen Bereichen befinden, und wählt ein maximales Kraftstoffniveau als eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses (Gang) des Getriebes 11 aus.
Mit Bezug auf die Figuren 1B und 4 beginnt der Algorithmus 300 beim Anlassen oder Drehen des Zündschalters (nicht gezeigt) in seine AN-Stellung mit Schritt 302, welcher einen Anschalt-Zähler oder Zählwert und einen Abschalt-Zähler oder Zählwert auf vorbestimmte Werte, welche gewünschte Zeitdauern wiedergeben, voreinstellt. Vorzugsweise wird der Anschalt-Zähler oder Zählwert auf einen Wert, welcher eine Zeitdauer von beispielsweise zwei Minuten wiedergibt, und der Abschalt-Zähler oder Zählwert wird auf einen Wert voreingestellt, welcher eine Zeitdauer, von beispielsweise vier Minuten wiedergibt.
Schritt 304 lenkt den Algorithmus zu Schritt 324, wenn das Übersetzungssignal von der Getriebesteuerung 28 anzeigt, dass sich das Getriebe 11 in einem vorbestimmten Bereich seiner verfügbaren Übersetzungsverhältnisse (Gänge) befindet. Wenn sich das Getriebe 11 in diesem Bereich von Gängen befindet, wird eine Leistungsverstärkung ermöglicht und Schritt 304 lenkt den Algorithmus zu Schritt 305.
Schritt 306 ruft ein Unterprogramm 700 (Fig. 8) auf, welches eine Leistungsverstärkungsstufe als eine Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von dem Sensor 30 auswählt. Vorzugsweise arbeitet das Unterprogramm 700 derart, dass es verschiedenen Mengen an Leistungsverstärkung ermöglicht, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit über einer entsprechenden "EIN"-Grenzgeschwindigkeit und die entsprechende Menge an Leistungsverstärkung ermöglicht, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit unter entsprechenden "AUS"-Grenzgeschwindigkeiten liegt, welche vorzugsweise 3 bis 5 km/h geringer ist als die "EIN"-Grenzgeschwindigkeiten. Das Unterprogramm 700 wird unten mit Bezug auf Fig. 8 genauer beschrieben.
Schritt 308 lenkt den Algorithmus zu Schritt 324, wenn die durch die Sensoren 16 bis 26 ermittelten Temperaturen nicht in normalen Bereichen sind. Wenn sich die Temperaturen in normalen Bereichen befinden, lenkt Schritt 306 den Algorithmus zu Schritt 310.
Schritt 310 lenkt den Algorithmus zu Schritt 318 (um eine Leistungsverstärkung zu deaktivieren), wenn der Anschalt-Zähler kleiner oder gleich Null ist (die Anschaltdauer ist abgelaufen). Wenn der Anschalt-Zähler größer Null ist, lenkt Schritt 310 den Algorithmus zu Schritt 312.
Schritt 312 ermöglicht eine Leistungsverstärkung oder eine erhöhte Kraftstoffzufuhr des Motors 30, wie sie durch den Regler 15 gefordert wird, bis zu einer maximalen Stufe, wie sie beispielsweise durch eine geschlossene, in der Motorsteuerung gespeicherte Tabelle bestimmt wird.
Schritt 314 lenkt den Algorithmus zu Schritt 324, wenn die geforderte Kraftstoffmenge nicht größer ist als ein normaler maximaler Kraftstoffwert. Wenn die geforderte Kraftstoffmenge nicht größer ist als ein normaler maximaler Kraftstoffwert, lenkt Schritt 314 den Algorithmus zu Schritt 316.
Schritt 316 verringert den Anschalt-Zähler und lenkt den Algorithmus zu Schritt 328. Dieser Zählerverringerungswert kann ein fester oder ein variabler Wert, ähnlich dem Zählerverringerungswert XX sein.
Schritt 318 entfernt die erhöhte Kraftstoffzufuhr, wobei er die Leistungsverstärkung deaktiviert.
Schritt 320 verringert den Abschalt-Zähler.
Schritt 322 lenkt den Algorithmus zu Schritt 302 (um wieder eine Leistungsverstärkung zu aktivieren), wenn der Abschalt-Zähler-Wert kleiner oder gleich Null ist (Abschalt-Dauer, ist abgelaufen). Wenn der Abschalt-Zählerwert größer als Null ist, lenkt Schritt 322 den Algorithmus zu Schritt 304.
Schritt 324 lenkt den Algorithmus zu Schritt 304, wenn der Anschalt-Zähler-Wert größer oder gleich einem Initialwert ist. Wenn der Anschalt-Zähler-Wert größer als der Initialwert ist, lenkt Schritt 324 den Algorithmus zu Schritt 326.
Schritt 326 erhöht den Anschalt-Zähler um XX und lenkt den Algorithmus zu Schritt 304.
Schritt 328 reinitialisiert den Abschalt-Zähler und lenkt den Algorithmus zu Schritt 304.
Somit ermöglicht der Algorithmus 300 eine Leistungsverstärkung für begrenzte, beabstandete Zeitdauern, so oft das Getriebe 11 in einem höheren Übersetzungsverhältnis (Gang) ist und die ermittelten Temperaturen sich in normalen Bereichen befinden und eine gewählte Leistungsverstärkungsstufe als eine Funktion der ermittelten Fahrgeschwindigkeit gewählt wurde.
Mit Bezug auf die Figuren 1C und 5 beginnt der Algorithmus 400 beim Anlassen oder bei einem Drehen des Zündschalters (nicht gezeigt) in seiner AN-Stellung mit Schritt 402, welcher einen Anschalt-Zähler oder Zählwert und einen Abschalt-Zähler oder Zählwert auf vorbestimmte Werte voreinstellt, die gewünschte Zeitdauern wiedergeben. Vorzugsweise ist der Anschalt-Zähler oder Zählwert auf einen Wert voreingestellt, der eine Zeitdauer von beispielsweise zwei Minuten repräsentiert, und der Abschalt-Zähler oder Zählwert ist auf einen Wert voreingestellt, der einer Zeitdauer von vier Minuten entspricht.
Schritt 404 lenkt den Algorithmus zu Schritt 424, wenn das Übersetzungssignal von der Getriebesteuerung 28 anzeigt, dass das Getriebe 11 sich nicht in bestimmten Gängen befindet. Wenn sich das Getriebe 11 in solchen Gängen befindet, lenkt Schritt 404 den Algorithmus zu Schritt 406.
Schritt 406 wählt eine Menge an Leistungsverstärkung als eine Funktion der Veränderung (Anstieg oder Abfall) pro Zeiteinheit (Verzögerung) einer Geschwindigkeitskenngröße, beispielsweise einer ermittelten Fahr- oder Motorgeschwindigkeit von dem Sensor 30 oder 32. Unter Betrachtung von Fig. 9 kann beispielsweise bei einem 16-Gang-Getriebe die Menge an Leistungsverstärkung variiert oder als eine Funktion der Verzögerung und als eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 11 gewählt werden. Vorzugsweise steigt die Menge an Leistungsverstärkung für höhere, negative Verzögerung und sinkt vorzugsweise, wenn die Übersetzung sinkt. Wenn die Verzögerung Null oder positiv ist, kann die Leistungsverstärkung eine Nullverstärkung sein oder sie mag ein Anstieg sein, aber geringer als wenn die Verzögerung negativ ist.
Schritt 408 lenkt den Algorithmus zu Schritt 424, wenn die durch irgendeinen der Sensoren 16 bis 26 ermittelten Temperaturen sich nicht in normalen Bereichen befinden. Wenn die Temperaturen in normalen Bereichen sind, lenkt Schritt 406 den Algorithmus zu Schritt 410.
Schritt 410 lenkt den Algorithmus zu Schritt 418 (um die Leistungsverstärkung zu deaktivieren), wenn der Anschalt-Zähler kleiner oder gleich Null ist. Wenn der Anschalt-Zähler größer als Null ist, lenkt Schritt 410 den Algorithmus zu Schritt 412.
Schritt 412 ermöglicht eine Leistungsverstärkung des Motors 40, wie durch den Regler 15 gefordert, und erhöht die Kraftstoffmenge, wie dies durch eine maximale Leistungsverstärkungskraftstoffkurve bestimmt wird, welche vorzugsweise durch eine geschlossene Tabelle, in der Motorsteuerung 14, wie sie in Fig. 6 gezeigt wird, gespeichert ist.
Schritt 414 lenkt den Algorithmus zu Schritt 424, wenn der Kraftstoffverbrauch nicht größer ist als ein normaler, maximaler Kraftstoffwert. Ist der Kraftstoffverbrauch größer als ein normaler, maximaler Kraftstoffwert, lenkt Schritt 414 den Algorithmus zu Schritt 416.
Schritt 416 verringert den Anschalt-Zähler und lenkt den Algorithmus zu Schritt 428. Dieser Zählerverringerungswert kann ein fester oder ein variabler Wert, ähnlich dem Zählerverringerungswert XX, sein.
Schritt 418 entfernt die erhöhte Kraftstoffzufuhr und deaktiviert die Leistungsverstärkung.
Schritt 420 verringert den Abschalt-Zähler
Schritt 422 lenkt den Algorithmus zu Schritt 402 (um die Leistungsverstärkung wieder zu aktivieren), wenn der Abschalt-Zähler kleiner oder gleich Null ist (die Abschalt-Dauer ist abgelaufen). Wenn der Abschalt-Zählerwert größer als Null ist, lenkt Schritt 422 den Algorithmus zu Schritt 404.
Schritt 424 lenkt den Algorithmus zu Schritt 404, wenn der Anschalt-Zähler-Wert größer oder gleich einem Initialwert ist. Wenn der Anschalt-Zähler-Wert kleiner als dieser Initialwert ist, lenkt Schritt 424 den Algorithmus zu Schritt 426.
Schritt 426 erhöht den Anschalt-Zähler um XX und lenkt den Algorithmus zu Schritt 404.
Schritt 428 reinitialisiert den Abschalt-Zähler und lenkt den Algorithmus zu Schritt 404.
Somit ermöglicht der Algorithmus 400 eine Leistungsverstärkungfür begrenzte, beabstandete Zeitdauern so oft das Getriebe 11 sich in einem höheren Übersetzungsverhältnis (Gang) und sich die ermittelten Temperaturen in normalen Bereichen befinden, und wählt ein maximales Kraftstoffniveau als eine Funktion der Veränderung pro Zeiteinheit eines ermittelten Fahr- oder Motorgeschwindigkeitskennwertes.
Mit Bezug auf die Figuren 1D und 6 beginnt der Algorithmus beim Start oder bei einem Drehen des Zündschalters (nicht gezeigt) in seine EIN-Stellung, bei Schritt 502. Schritt 504 setzt ein Leistungsverstärkungsanforderungskennzeichen gleich "FALSCH", um die Leistungsverstärkung beim Start zu deaktivieren.
Schritt 506 lenkt den Algorithmus zu Schritt 510, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer ist als ein erster Grenzwert, wie beispielsweise 30 km/h (oberhalb dem eine Transportgeschwindigkeit für landwirtschaftliche Ackerschlepper angenommen wird). Wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der erste Grenzwert, lenkt Schritt 506 den Algorithmus zu Schritt 508.
Schritt 508 setzt das Leistungsverstärkungsanforderungskennzeichen auf "Wahr" und lenkt den Algorithmus zu Schritt 514.
Schritt 510 lenkt den Algorithmus zu Schritt 514, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit nicht geringer ist als ein zweiter, niedrigerer Grenzwert, wie beispielsweise 25 km/h (unterhalb dem eine geringere als eine Transportgeschwindigkeit für landwirtschaftliche Ackerschlepper angenommen wird). Wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit geringer ist als der zweite Grenzwert, lenkt Schritt 510 den Algorithmus zu 512.
Schritt 512 setzt das Leistungsverstärkungsanforderungskennzeichen auf "FALSCH" und lenkt den Algorithmus zu Schritt 514.
Schritt 514 lenkt den Algorithmus zurück zu Schritt 506, wenn das Leistungsverstärkungsanforderungskennzeichen nicht "Wahr" ist und lenkt den Algorithmus zu Schritt 516, wenn das Leistungsverstärkungsanforderungskennzeichen "Wahr" ist.
Schritt 516 ermöglicht eine Leistungsverstärkung des Motors 40, wie durch den Regler 15 gefordert, was die Kraftstoffmenge, die an den Motor geliefert wird, um eine bestimmte Menge bis zu einer maximalen Leistungsverstärkungsmenge erhöht, welche vorzugsweise durch eine geschlossen, in der Motorsteuerung 14 gespeicherte Tabelle (nicht gezeigt) wiedergegeben wird.
Somit ermöglicht der Algorithmus 500 automatisch eine Leistungsverstärkung, wenn eine Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, welche größer ist als ein erster oder "EIN"-Grenzwert, oberhalb dem eine Transportgeschwindigkeit und unter dem weniger als eine Transportgeschwindigkeit angenommen wird.
Mit Bezug auf die Figuren 1D und 7 beginnt der Algorithmus 600 beim Anlassen oder einem Drehen des Zündschalters (nicht gezeigt) in seine EIN-Stellung, bei Schritt 602. Schritt 604 deaktiviert eine Leistungsverstärkung indem ein Leistungsverstärkungsstufenkennzeichen auf "AUS" setzt.
Schritt 606 liest die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Sensor 30 ein und ruft das Unterprogramm 700 (Fig. 8) auf, welches eine bestimmte Leistungsverstärkungsstufe, wie 1, 2, 3, etc., als eine Funktion der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Mehrzahl von "EIN"- und "AUS"-Transportgeschwindigkeitsgrenzwerten bestimmt. Die Steuerung wird dann zu Schritt 606 zurückgeführt, welcher den Algorithmus zu Schritt 608 lenkt.
Schritt 608 wählt eine bestimmte maximale Leistungsverstärkungscharakteristik oder Kurve (aus einer Mehrzahl gespeicherter Kurven) basierend auf der Ausgabe des Schritts 608 und des Unterprogramms 700 aus.
Schritt 610 lenkt den Algorithmus zu Schritt 612, wenn das Leistungsverstärkungsstufenkennzeichen "AUS" ist, anderenfalls lenkt schritt 610 den Algorithmus zu Schritt 614.
Schritt 612 deaktiviert eine Leistungsverstärkung und erlaubt eine Kraftstoffversorgung des Motors 10 nur bis zu einem normalen Leistungsniveau, welches einer normalen, gespeicherten Motorcharakteristik oder -kurve entspricht.
Schritt 614 aktiviert eine Leistungsverstärkung und erlaubt eine Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 10 bis zu Stufen, die höher sind als normale Leistungsstufen, und die Leistungsverstärkungskurven zugeordnet sind, welche durch die Schritte 608 und 700 ausgewählt wurden.
Von den Schritten 612 und 614 kehrt der Algorithmus zu Schritt 606 zurück.
Somit ermöglicht der Algorithmus 600 automatisch verschiedene Mengen an Leistungsverstärkung als eine Funktion einer ermittelten Fahrgeschwindigkeit und einer Mehrzahl an Sätzen oder Paaren von "EIN"- und "AUS"-Transportgeschwindigkeitsgrenzwerten.
Mit Bezug auf Fig. 8 kann das Unterprogramm 700 in jedem Algorithmus 100 bis 400 durch einen Schritt aufgerufen werden. In den Algorithmus 700 wird bei 702 eingetreten, worauf Schritt 704 bestimmt, ob ein Wert "Neue Eingabe" größer oder gleich einem Wert "Letzte Eingabe" ist. Wenn nicht, vergleicht Schritt 706 den Wert "Neue Eingabe" mit einem unteren (Letzter Index) Wert. Wenn der Wert "Neue Eingabe" geringer als der untere (Letzter Index) Wert ist, setzt Schritt 708 den Wert "Letzter Index" gleich (Letzter Index - 1) und führt die Steuerung zu Schritt 706 zurück. Ist der Wert "Neue Eingabe" nicht geringer als der untere (Letzter Index) Wert, setzt Schritt 714 den Wert "Letzte Eingabe" gleich dem Wert "Neue Eingabe" und lenkt die Steuerung zu Schritt 716.
Wiederum mit Bezug auf Schritt 704 vergleicht Schritt 710, wenn der Wert "Neue Eingabe" größer oder gleich dem Wert "Letzte Eingabe" ist, den Wert "Neue Eingabe" mit einem oberen (Letzter Index) Wert. Wenn der Wert "Neue Eingabe" größer ist als der obere (Letzter Index) Wert, setzt Schritt 712 den Wert "Letzter Index" gleich (Letzter Index - 1) und führt die Steuerung zu Schritt 710 zurück. Wenn der Wert "Neue Eingabe" nicht größer ist als der obere (Letzter Index) Wert, setzt Schritt 714 den Wert "Letzte Eingabe" gleich dem Wert "Neue Eingabe" und lenkt die Steuerung zu Schritt 716.
Schritt 716 setzt einen AUS-Wert gleich dem Wert "Letzter Index" und Schritt 718 führt die Steuerung zu dem aufrufenden Algorithmus.
In Verbindung mit dem Unterprogramm 700 entspricht oben(n) einer Reihe von Eingabewerten, für die ein Ausgabewert erhöht wird, unten(n) ist eine Reihe von Eingabewerten, für welche ein Ausgabewert verringert wird, Wert(n) sind Ausgabewert für eine Datentabelle, wie sie in Figur 12 gezeigt wird.
Oben(1) = 30 km/h, unten (1) = 25 km/h, oben(2) =35 km/h, unten (2) = 28 km/h, oben (3) = 40 km/h und unten(3) = 33 km/h; und Wert(0) = Leistungsverstärkung AUS, Wert(1) = Leistungsverstärkung Stufe 1, Wert(2) = Leistungsverstärkung Stufe 2 und Wert(3) = Leistungsverstärkung Stufe 3.
Somit kann der Algorithmus 700 verwendet werden, so dass verschiedene Leistungsverstärkungen, AN und AUS, Grenzwertgeschwindigkeiten mit verschiedenen Mengen an Leistungsverstärkungen verknüpft sind. Eine Alternative besteht darin eine Funktion, wie sie in Fig. 10 gezeigt wird, anstelle der Schritte 606 und 608 zu verwenden, um die maximale Leistungsverstärkung als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit zu berechnen.
Fig. 11 zeigt eine mögliche Verbindung zwischen einem Zählerverringerungswert XX (oder YY oder ZZ), und dem erhöhten Kraftstoffzufuhrprozentsatz.
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer speziellen Ausführungsform beschrieben wurde, soll es deutlich sein, dass viele Alternativen, Veränderungen und Abwandlungen für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung offensichtlich sein werden. Beispielsweise soll es auch klar sein, dass die Motorsteuerung auch einen Algorithmus ausführen könnte, welche eine Kombination verschiedener Merkmale der hier gezeigten Flussdiagramme sein könnten. Entsprechend ist es beabsichtigt, dass die Erfindung alle solchen Alternativen, Modifikationen und Variationen, welche in den Geist und den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen, umfassen soll.

Claims (12)

  1. System zur Steuerung der Leistungsverstärkung eines reglergesteuerten selbstzündenden Motors (10) eines Nutzfahrzeugs mit einer Motorsteuerung (14), dadurch gekennzeichnet, dass das System wenigstens einen Sensor (30) zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Nutzfahrzeugs aufweist, welches durch die Motorsteuerung (14) aufgenommen wird, und die Motorsteuerung (14) eine Leistungsverstärkung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit ermöglicht oder unterbindet.
  2. System zur Steuerung der Leistungsverstärkung eines reglergesteuerten selbstzündenden Motors (10) eines Nutzfahrzeugs mit einer Motorsteuerung (14), dadurch gekennzeichnet, dass das System wenigstens einen Sensor zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von einem Übersetzungsverhältnis bzw. einem eingelegten Gang eines Getriebes des Nutzfahrzeugs aufweist, welches durch die Motorsteuerung (14) aufgenommen wird, und die Motorsteuerung (14) eine Leistungsverstärkung in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis bzw. dem eingelegten Gang ermöglicht oder unterbindet.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) eine Leistungsverstärkung ermöglicht, wenn die Fahrgeschwindigkeit und/oder das Übersetzungsverhältnis bzw. der eingelegte Gang einen Grenzwert übersteigt, und unterbindet, wenn die Fahrgeschwindigkeit und/oder das Übersetzungsverhältnis bzw. der eingelegte Gang einen zweiten/den Grenzwert unterschreitet.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzwerte beabstandet sind und/oder dass der erste Grenzwert den zweiten übersteigt.
  5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dritter vorgesehen ist, wobei der dritte Grenzwert den ersten Grenzwert übersteigt, und die Motorsteuerung (14) bei Überschreiten des ersten Grenzwertes eine bestimmte Menge an Leistungsverstärkung und ab dem dritten Grenzwert eine maximale Leistungsverstärkung ermöglicht.
  6. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an möglicher Leistungsverstärkung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder des Übersetzungsverhältnisses bzw. des eingelegten Gangs bestimmt wird.
  7. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) die Menge an Leistungsverstärkung in Abhängigkeit von einer ermittelten Motor- bzw. Fahrgeschwindigkeitsänderung bzw. einer ermittelten Änderung eines Motor/Fahrgeschwindigkeitverhältnisses bestimmt.
  8. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Temperatursensor (16, 18, 20, 22, 24, 26) zur Ermittlung einer mit dem Motor verknüpften Temperatur.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16, 18, 20, 22, 24, 26) eine Motoröltemperatur, eine Einlasskrümmertemperatur, eine Motorkühlmitteltemperatur, eine Getriebeöltemperatur bzw. eine Hydrauliköltemperatur ermittelt.
  10. System nach Anspruch 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) eine Leistungsverstärkung unterbindet, wenn die ermittelte Temperatur einen Temperaturgrenzwert übersteigt.
  11. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) eine Leistungsverstärkung für eine variable Zeitdauer ermöglicht, welche vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stärke der Leistungsverstärkung bestimmt wird.
  12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit zwischen der Stärke der Leistungsverstärkung und der Zeitdauer nicht linear ist.
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