DE3103219C2 - Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Regeleinrichtung bestimmt je nach Betriebsbedingungen die Sperrung oder Wiederaufnahme der Brennstoffzuführung zu einem Brennkraftmotor in einem Kraftfahrzeug. Dabei wird erfindungsgemäß ein Drehzahlvorgabewert (NR), bei dem die Zufuhr wieder hergestellt wird, in Abhängigkeit von der Verzögerungsrate der Drehzahl, z.B. bei einer Motorbremsung so abgewandelt (NRΔ), daß erheblich an Brennstoff gespart wird. Der Vorgabewert bleibt dagegen unverändert, wie auf der Basis der Kühlwassertemperatur ermittelt, wenn die Motordrehzahl im Leerlauf oder bei scharf wirkender Motorbremse reduziert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen und insbesondere auf eine dem Oberbegriff von Anspruch I entsprechende Vorrichtung dieser Art.

Bei in Verbindung mit Brennkraftmotorcn von Kraftfahrzeugen verwendeten Vorrichtungen der genannten Art ist es üblich, während einer Fahrtverminderung bzw. -verzögerung des Kraftfahrzeugs die Förderung des in dieser Phase von dem Motor im allgemeinen nicht benötigten Brennstoffs so zu sperren, daß erheblich Energie eingespart wird und ein angemessenes Luft/ Brennstoff-Gemisch erhalten bleibt Die Vorrichtung sperrt die Brennstoffzufuhr nur dann, wenn die Motordrehzahl und damit die Fahrgeschwindigkeit einen ersten vorgegebenen Wert unterschreitet Danach erfolgt ίο die Wiederaufnahme der Brennstoffzufuhr entweder mit Beendigung des Verzögerungsvorgangs oder wenn die Fahrgeschwindigkeit den ersten vorgegebenen Wert weiter unterschreitet und einen zweiten vorgegebenen Wert erreicht Der zuletzt genannte Fall soll ein Stehenbleiben des Motors oder Drehzahlschwankungen verhindern.

Diese herkömmliche Art der Brennstoffabsperrung hat den Nachteil, daß sie die Wiederaufnahme der Brennstoffzufuhr in gleicher Weise auch dann durchführt, wenn das Fahrzeug unter Gaspedalbeeinflussung langsam durch Motorbremsung verzögert wird, wenn die Motordrehzahl in der Getriebehebelstellung neutral (ohne Last) durch Entlastung des Gaspedels stark abfällt oder wenn das Fahrzeug durch einen raschen Tritt auf das Bremspedal angehalten wird, so daß während der Verzugszeit zwischen der Wiederherstellung der Brennstoffversorgung bis z>;r Leistungsabgabe durch den Motor die Motordrehzahl sehr weit absinkt Um ein Stehenbleiben des Motors unter den genannten Bedingungen zu verhindern, wurde ein zweiter vorgegebener Wert für die Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr festgelegt, um den unter Motorbremsbedingungen laufenden Motor bereits weit über derjenigen unteren Drehzahlgrenze wieder mit Brennstoff zu versorgen, bei der er sonst stehenbleiben würde. Diese herkömmliche Regelungsart verursacht aber immer noch einen zu hohen Brennstoffverbrauch.

Dies gilt auch für die aus den DE-OSen 17 76 103, 30 05 711 und 30 38 355 bekannten Vorrichtungen. Die DE-OS 17 76 103 beschreibt eine Sperrvorrichtung, bei der sowohl eine für die Absperrung der Brennstoffzufuhr maßgebliche obere Grenzdrehzahl als auch eine für das Wiedereinsetzen der Brennstoffversorgung maßgeblich untere Grenzdrehzahl abhängig von der jeweiligen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine geändert werden kann. Dieser Druckschrift ist nicht zu entnehmen, die Brennstoffzufuhr unter bestimmten Betriebsbedingungen auch dann weiter unterbrochen zu halten, wenn die Motordrehzahl die untere Grenzdrehzahl unterschritten hat.

Dies ist auch nicht der DE-OS 30 05 711 zu entnehmen, die sich auf eine Brennstoffzuführungseinrichtung bezieht, bei der neben der Stellung des Drosselventils die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Fahr-Zeuggeschwindigkeit erfaßt werden. Dabei wird ein erstes Signal erzeugt, wenn das Drosselventil vollständig geschlossen ist, die Drehzahl der Brennkraftmaschine oberhalb eines ersten Bezugswertes liegt und die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges oberhalb eines bo weiteren ersten Bezugswertes liegt. Ein zweites Signal wird erzeugt, wenn das Drosselventil sich in seiner geöffneten Stellung befindet, die Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb eines zweiten Bezugswertes liegt, der niedriger als der erste Bezugswert ist, oder die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unterhalb eines weiteren /weiten Bezugswert ist. In Abhängigkeit des ersten Signals wird die Brennstoffzufuhr an die Brennkraftmaschine unterbrochen, während in Abhängigkeit

des zweiten Signals die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine wieder aufgenommen wird.

Die DE-OS 3038 355 beschreibt eine Brennstoff einspritz-Steuereinrichtung mit einem Signalgenerator zum Erzeugen eines ersten Signals, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine oberhalb eines bestimmten ersten Wertes Hegt und der ein zweites Signal erzeugt, wenn die Drehzahl oberhalb eines bestimmten zweiten Wertes liegt, der höher als der bestimmte erste Wert ist. Das erste Signal wird dazu benutzt, die Weitergabe der Brennstoffeinspritzimpulssignale an einige der Brennstoffeinspritzeinrichtungen während der Verzögerung der Brennkraftmaschine unterbinden. Das zweite Signal wird dazu benutzt, die Weitergabe der Brennstoffeinspritzimpulssignaie an die übrigen Brennstoffeinspritzeinrichtungen während der Verzögerung der Brennkraftmaschine zu unterbinden. Es ist darüberhinaus eine Steuerung vorgesehen, die auf eine schnelle Verzögerung der Brennkraftmaschine anspricht, um den bestimmten zweiten Wert zu erhöhen.

Auch dieser Druckschrift ist somit nicht zu entnehmen, unter betimmten Betriebsbedingungen die Brennstoffabsperrung auch unterhalb eines Drehzahlwertes, bei dem normalerweise die Brennstoffzufuhr wieder aufgenommen wird, weiter aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtungen der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Brennstoffverbrauch noch weiter verringert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr für einen Brennkraftmotor zeichnet sich im Betrieb dadurch aus, daß sie ermittelt, ob das Fahrzeug bei unbelastetem Motor oder durch plötzliches Anlegen der Bremse oder durch Motorbremsung verzögert wird und entsprechend dem Ergebnis dieser Feststellung den einen (zweiten) vorgegebenen Motordrehzahlwert verändert, bei dem die Brennstoffversorgung wieder hergestellt wird und den die Drehzahl nach Unterschreitung des höher liegenden anderen vergebenen Drehzahlwertes erreicht, bei dem keine Gefahr eines Motorstillstands besteht, wenn die Motordrehzahl unter Motorbremsbedingungen langsam reduziert wird.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit Vergasermotoren, bei denen aufgrund eines langen Wegs zwischen der Brennstoff-Versorgungseinrichtung und dem Einlaßventil ein beträchtlicher Zeitverzug zwischen der Wiederaufnahme der Brennstoffzufuhr und der Wiederherstellung des Motordrehmoments eintritt

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit einem Vergasermotor,

Fig.2 ein Gesamt-Flußdiagramm zum Betriebsablauf der Vorrichtung von F i g. 1,

F i g. 3,4 und 5 detaillierte Unter-Flußdiagramme aus dem Flußdiagramm von F i g. 2, und

Fig.6 eine graphische Darstellung einer Arbeitskennlinie der Vorrichtung von Fig. 1.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte bevorzugt; Ausführungsbeispiei rner erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr arbeitet mit dem Vergaser eines Brennkraftmotors zusammen. In einem l.uftansaustutzen 1 befindet sich vor einer Drosselklappe 3 ein Venturiabschnitt 2 zur Erzeugung tines gewissen Unterdrucks in dem Ansaugstutzen. Der Wert des Unterdrucks ist von dem Luftdurchsatz abhängig und hat die Auswirkung, daß eine Brennstoffdüse einen feinen, dem Luftdurchsatz im wesentlichen proportions ■ len Brennstoff- oder Benzinnebel in den Luftstrom abgibt Durch Verdrehung der Drosselklappe 3 kann der

ίο Ansaugstutzen 1 geöffnet oder geschlossen werden. Aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptdüse eines Hauptbrcnnstoffkanals in der Nähe des Venturiabschnitts 2 gelangt ein im wesentlichen dem Luftdurchsatz pro Zeiteinheit proportionaler feiner Brennstoffsprühstrahl in den Luftansaugstutzen 1, welcher durch den vom Venturiabschnitt 2 erzeugten Unterdruck hervorgerufen und durch den öffnungswinkel der Drosselklappe 3 reguliert wird. So gelangt ein im wesentlichen konstantes Luft/Brennstoff-Gemisch in die Brennkammer.

Wenn, wie in F i g. 1 dargestellt die Drosselklappe 3 annähernd horizontal steht und nur wenig geöffnet ist, dann genügt der vom Venturiabschnitt erzeugte Unterdruck nicht mehr, um genügend Brennstoff aus dem Hauptbrennstoffkanal in den Stutzen 1 zu fördern. Zur Vermeidung dieses bei niedrigen Motordrehzahlen (Leerlauf) eintretenden Zustands ist nahe dem Ende der Drosselklappe 3 ein Leerlaufkanal 4 an den Luftansaugstutzen 1 angeschlossen, welcher bei geringer Drosselklappenöffnung genug Brennstoff in den Ansaugstutzen 1 fördert, um eine stabile Verbrennung aufrechtzuerhalten. Ein Magnetventil 5 verschließt den Leerlaufkanal 4, wenn es von einer Steuereinheit 6 kein Ausgangssignal erhält. Gemäß nachstehender Beschreibung wird das Magnetventil 5 unter bestimmten Bedingungen bei einer Reduzierung der Motordrehzahl aktiviert. Wenn die Drosselklappe 3 ganz geschlossen und der Leerlaufkanal 4 durch das Magnetventil 5 abgesperrt ist, erhält der Motor überhaupt keinen Brennstoff. Dadurch wird in Situationen, wo der Motor keinen Brennstoff benötigt, seine Verschwendung verhindert.

Die eine Art Mikrocomputer bildende Steuereinheit 6 umfaßt einen Block 7 zur Festlegung eines vorgegebenen Geschwindigkeitswerts NR, einen Block 8 zur Errechnung einer Verzögerungsgröße ANR, einen Block 9 zur Errechnung eines zweiten abgewandelten Werts NR', einen Entscheidungsblock 10 bezüglich Absperrung/Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr und eine Ausgabcschaltung 11. Wie bei herkömmlichen Systemen veranlaßt die Steuereinheit die Absperrung der Brennstoffzuführung in dem Augenblick, wenn die Motordrehzahl N auf einen ersten vorgegebenen Wert N(C vermindert wird. Wenn die Motordrehzahl N in diesem Brennstoffabsperrbereich weiter absinkt und einen zweiten vorgegebenen Wert NR er/sieht (Wiederaufnahmedrehzahl), dann setzt die Brennstoffzufuhr wieder ein.

Die Steuereinheit führt Rechenoperationen nach den Flußdiagrammt.i in F i g. 2 bis 5 durch. Wenn die Motordrehzahl unter den ersten vorgegebenen Wert NJC absinkt und die Brennstoffzufuhr abgesperrt wird, prüft die Steuereinheit 6 mit Schritt A in F i g, 2, ob die Drehzahlverminderung unbelastet erfolgt, und bei Schritt A in F i g. 3 wird geprüft, ob die Drosselklappe 3 ganz

b5 geschlossen ist und wenn ja, ob der Getriebehebe] auf Stellung »neutral« steht. Wenn ja, überprüft die Steuereinheit 6, ob der Motor im Leerlauf dreht und veranlaßt das Magnetventil 5 durch ein entsprechendes Signal zur

Wiederherstellung der Brennstoffzuführung, sobald die Motordrehzahl den unveränderten zweiten vorbestimmten Wert NR erreicht. Wenn der Gctriebchebel nicht auf Stellung »neutral« steht, prüft die Steuereinheit 6, ob die Kupplung getrennt ist und arbeitet dann wie zuvor beschrieben. Falls die Kupplung greift, wird geprüft, ob das Antriebsdrehmoment = Null ist. Wenn ja, stellt die Steuereinheit 6 fest, daß der Motor leerläuft und arbeitet wie oben beschrieben. Falls das Drehmoment nicht Null ist, geht die Steuereinheit 6 davon aus, ofaß die Motordrehzahl durch eine Motorbremsung reduziert wird und geht zum nächsten Schritt 12 in F i g. 2 vor. Wenn die Steuereinheit 6 feststellt, daß die Drosselklappe 3 nicht ganz geschlossen ist, findet ein normaler Motorbetrieb statt.

Unter Schritt 12 prüft die Steuereinheit 6, ob die Motordrehzahl durch starke Motorbremsung den /weilen vorgegebenen Wert NR unterschreitet und. falls ja. veranlaßt «in nhne Änderung des /wpitpn vnracophencn

- - <l - V KJ -

Werts NR die Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr durch öffnen des Leerlaufkanals 4. Falls nein, errechnet die Steuereinheit 6 den Korrekturwert JNR in Abhängigkeit von der Drehzahlabnahme in U/min und ersetzt dann den auf der Basis der Kühlwassertemperatur gewonnenen normalen zweiten vorgegebenen Wert NR durch einen abgewandelten Vorgabewert NR', siehe F i g. 4. Danach prüft die Steuereinheit 6. ob der Motor bei der Drehzahlverminderung den abgewandelten Vorgabewert NR' unterschreitet, der in einen Bereich gelegt ist, wo der Motor nicht stehenbleiben kann. Wenn die Motordrehzahl den abgewandelten Vorgabewert NR'erreicht, veranlaßt die Steuereinheit die Wiederherstellung der Brennstoffzufuhr. Falls die Drehzahl nicht unter den Wert NR'iäWi, sucht die Steuereinheit 6 nach anderen Brennstoffzufuhr-Wiederherstellbedingungen und bleibt bei der Brennstoffabsperrung, falls keine gefunden werden (siehe F i g. 1 und 4).

Nach dem Flußdiagramm erfolgt unter Schritt B in F i g. 4 die Errechnung der Korrektur NR. wie nachstehend in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben.

Zuerst errechnet die Steuereinheit 6 in einem Schritt 13 aus dem Motordrehzahlsignal die Differenz AN zwischen einer vorher ermittelten Drehzahl N-, und der augenblicklichen Drehzahl N. ausgedrückt durch die Gleichung JN=N-,- N.

In diesem Fall ist die vorher ermittelte Drehzahl Λ/_ι ein Motordrehzahlwert vor einem festgelegten Zeitintervall oder vor einem festgelegten Kurbelwellenwinkel. Anderenfalls kann AN auch als Differentialwert von

betrachtet werden (in bezug auf die Spannung, Frequenz oder Zählwert). Danach wird in einem Schritt 14 die Größe der Korrektur ANR in Abhängigkeit von AN errechnet oder durch Aufsuchen eines Tabellcnwcrts in einem Speicher ermittelt. Nach Erarbeitung des Werts ANR wird der zweite vorgegebene Drehzahlwert NR entsprechend reduziert, siehe F i g. 6.

Wie zuvor erläutert, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Brennstoffzufuhr eines Brennkraftmotors unter bestimmten Betriebsbedingungen abge- w sperrt. Dabei wird ein bestimmter Drehzahlgrenzwcrt. bei dem die Brennstoffzufuhr in die Brennkammer wieder aufgenommen wird, gegenüber einem Normalwcrt in bestimmten Umfang reduziert, wenn die Motordrehzahl langsam abnimmt wie bei einer Motorbremsung im Gegensatz zu einer schwellen Drehzahlverminderung bei Freigabe des Gaspedals und auf Stellung »neutral« stehendem Getriebehebel, oder bei Motorleerlauf oder bei einem plötzlichen Bremsvorgang. In keinem Fall wird die Motordrehzahl so weit abgesenkt, daß der Motor stehenbleiben könnte.

Erfindungsgemäß wird bei einer Motorbremsung die Brcnnstoffabsperr/one weiter nach unter verschoben und dadurch beträchtlich Treibstoff gespart.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen, mit einem Sperrglied, welches einen der Brennstoffzuführung dienenden Brennstoffkanal absperrt, wenn die Drehzahl des Brennkraftmotors abnimmt und einen Drehzahlbereich durchläuft, der zwischen einem ersten Drehlzahlvorgabewert für die Absperrung und einem zweiten, unter dem ersten liegenden Drehzahlvorgabewert für die Wiederfreigabe der Brennstoffzuführung liegt, und mit einer Steuereinheit mit einer den zweiten Vorgabewert in Abhängigkeit von einer Kühlwassertemperatur des Brennkraftmotors festlegenden ersten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) weiterhin aufweist

— eine zweite Schaltung (10), welche in Abhängigkeit vpe verschiedenen Eingangssignalen entscheidet ob die Brennstoffabsperrung auch bei einer niedrigeren Drehzahl als dem durch die erste Schaltung festgelegten zweiten Vorgabewert (NR)erhalten bleiben kann oder nicht, und

— eine dritte Schaltung (8,9) zur Erstellung eines abgewandelten zweiten Vorgabewerts (NR'), der niedriger ist als der zweite Vorgabewert (NR), in Abhängigkeit von der Abnahmerate der Drehzahl, wenn die zweite Schaltung (10) auf Fortsetzung des Brennstoffsperrzustands entschieden hat, um den Drehzahlbereich mit abgesperrter Brennstoffzuführung bis unter den zweiten VorgabewertVMy zu erweitern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (ty ein Mikrocomputer ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Entscheidung der zweiten Schaltung (10) notwendigen Eingangssignale das Drehzahlsignal der Brennkraftmaschine und mehrere EIN/AUS-Signale sind, die sich auf die öffnung der Drosselklappe, auf die Getriebe-Neutralstellung, einen Kupplungstrennzustand und einen Öldruck- oder Verzögerungsschalter beziehen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schaltung einen Block (8), der aus einer Drehzahldifferenz ΛΝ=·Ν-\ — Νο eine Drehzahländerungsgröße JNR errechnet und einen Block (9) zur Bestimmung des abgewandelten zweiten Drehzahl-Vorgabewerts (NR') durch Subtraktion der Änderungsgröße JNR zu dem von der ersten Schaltung (7) bezogenen zweiten Vorgabewert (NR)enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ausgabeschaltung (11) iur Abgabe eines Signals zum Öffnen des Sperrglieds (5) nach Maßgabe der zweiten Schaltung (10).