DE3613685C1 - Vorrichtung zur gammanderung der Endabregelkennlinie des Reglers einer Einspritzpumpe einer ein Fahrzeug antreibenden Dieselbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung der ab Nenn­ drehzahl beginnenden Endabregelkennlinie jeweils gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und des Anspruches 10.

Aus der DE-OS 33 13 632 ist es bekannt, durch bedarfsweises Variieren der Vorspannung der Hauptregelfeder eines mechanischen Reglers durch einen über ein 3/2-Wegeventil angesteuerten Stellkolben die Endabregelkenn­ linie des Reglers in Abhängigkeit von z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Getriebeabstufung zu verändern.

Ferner geht aus dem Artikel "Elektronische Diesel-Regelung EDR für Nutz­ fahrzeugmotoren" in der MTZ 44 (1983) 10 S. 378-380 ein elektronischer Regler für eine Dieselbrennkraftmaschine hervor, mittels dem durch eine entsprechende Programmierung die Brennkraftmaschinencharakteristik bzw. die Fahrcharakteristik eines durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges beeinflußt werden kann.

Wie jedoch eine Vorrichtung ausgestaltet sein muß, die die Endabregel­ kennlinie eines Reglers derart ändert, daß einerseits die Brennkraft­ maschine zur Reduzierung der Geräuschemission mit einer niederen Nenndrehzahl betrieben werden kann, jedoch andererseits, um nach einem Schaltvorgang nach wie vor ausreichend hohe Anschlußdrehzahlen zu haben, eine engere Getriebeabstufung dennoch nicht erforderlich ist, darüber ist in den beiden Druckschriften nichts ausgesagt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Brennkraftmaschine durch eine Reduzierung ihrer Nenndrehzahl geräuschärmer betrieben werden kann, ohne daß jedoch die Benutzerfreundlichkeit des Fahrzeuges dadurch, daß eine erhöhte Anzahl an Schaltvorgängen erforderlich ist, beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles der Patentansprüche 1 oder 10 gelöst.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungen besteht jeweils darin, daß un­ abhängig von sämtlichen auf das Fahrzeug entgegen der Antriebskraft wirken­ den Kräften bei der Beschleunigung des Fahrzeuges nach einem Schalt­ vorgang die Anschlußdrehzahl der Brennkraftmaschine im nächsthöheren Gang bei Ausdrehen des darunterliegenden Ganges über Nenndrehzahl in einem Bereich liegt, in welchem seitens der Brennkraftmaschine schon wieder eine relativ hohe Leistung bzw. ein hohes Drehmoment zur Ver­ fügung steht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen 2 bis 9 im Hinblick auf die erste Lö­ sungsvariante und den Unteransprüchen 11 bis 15 im Hinblick auf die zweite Lösungsvariante zu entnehmen. So zum Beispiel ermöglicht es die Verwendung einer elektronischen Steuereinheit als Regler, daß ein Regelkennfeld mit beliebig vielen Endabregelkennlinien abgespeichert werden kann, wodurch schon bei ge­ ringen Änderungen z. B. der Zuladung oder z. B. bei geringfügigen Steigungen eine sofortige Anpassung der Endabregelkennlinie an den neuen Fahrzeugzustand möglich ist.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur zuladungsabhängigen Änderung der Endabregelkennlinie in einer Prinzipdarstellung,

Fig. 2a in einem Diagramm x _RS = f(n) den Einfluß einer bestimmten Fahrzeugladung auf den Endabregelverlauf,

Fig. 2b in einem Leistungsdiagramm N = f(n) den Einfluß der Verschiebung der Endabregelkennlinien auf die jeweiligen Anschlußdrehzahlen,

Fig. 3 in einem Flußdiagramm den Operationsblock zur Aktivierung der einer bestimmten Fahrzeugzuladung zugeordneten Endab­ regelkennlinie,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Änderung der Endabregelkennlinie in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl in einer Prinzipdarstellung,

Fig. 5 in einem Diagramm x _RS = f(n) den Einfluß der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl auf den Endabre­ gelverlauf,

Fig. 6 in einem Flußdiagramm den Operationsblock zur Aktivierung der einer bestimmten zeitlichen Änderung der Brennkraftma­ schinendrehzahl zugeordneten Endabregelkennlinie,

Fig. 7 in einem Diagramm n _ÜB = f() den Einfluß der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl auf die Verschie­ bung der Endabregelkennlinie und

Fig. 8 die Blockfunktionen der elektronischen Steuereinheit in einem Blockschaltbild.

In Fig. 1 zeigt 1 eine ein Fahrzeug 2 antreibende Dieselbrennkraftma­ schine, an der eine Einspritzpumpe 3 angeordnet ist. Die Regelstange der Einspritzpumpe 3 wird über einen Stellantrieb 4 betätigt, der wiederum durch eine elektronische Steuereinheit 5 angesteuert wird. Die Steuer­ einheit 5 gleicht in ihrem Aufbau und in ihren Funktionen dem in der MTZ 44 (1983) 10 Seiten 378-380 offenbarten elektronischen Diesel­ regler (EDR). Ein Unterschied besteht nur darin, daß in der erfindungs­ gemäßen Steuereinheit 5 zusätzlich noch ein Operationsblock 14 (siehe Fig. 3 und Fig. 8) zur Ermittlung von fahrzeugzuladungsabhängigen Endabregelkennlinien vorgesehen ist, die ebenfalls wie die übrigen be­ triebsparameterabhängigen Kennfelder in einem weiteren Regelkennfeld in einem Festwertspeicher der Steuereinheit 5 abgelegt sind. Der Steuereinheit 5 wird neben den Meßwerten 7, die auch dem be­ kannten elektronischen Dieselregler EDR zugeführt werden, über die Lei­ tung 6 noch ein der Fahrzeugzuladung entsprechendes Stellwertsignal s zugeführt. Das gestrichelt dargestellte Integrierglied 11 wird nur dann eingesetzt, wenn das Fahrzeug für einen Einsatzbereich vorgesehen ist, in dem sich die Fahrzeugzuladung während der Fahrt ständig ändert. Zur Erstellung des Signals s ist auf der Hinterachse 8 des Fahrzeuges 2 ein Meßfühler 9 in Form eines induktiven Weggebers angeordnet, der den Abstand a zwischen der Hinterachse 8 und dem Fahr­ zeugaufbau 10 als Maß für den Beladungszustand des Fahrzeuges 2 ermittelt.

Fig. 2a zeigt in einem Diagramm x _RS = f(n) den qualitativen Verlauf eines im Festwertspeicher der Steuereinheit 5 abgelegten Regelkennfel­ des 12 mit einer Endabregelkennlinie A für ein unbeladenes und einer Endabregelkennlinie B für ein beladenes Fahrzeug. x _RS bezeichnet in dem Diagramm den Regelstangenweg und n die Brennkraftmaschinendrehzahl.

Bei unbeladenem Fahrzeug wird die Regelstange gemäß dem Ver­ lauf der Kennlinie A unmittelbar nach Erreichen der Nenndrehzahl n _Nenn kontinuierlich in die Nullförderlage geführt. Ist ein bestimmter Schwellwert SW _z der Fahrzeugzuladung von z. B. 50% der maximal zulässigen Zuladung über­ schritten, so wird die Regelstange gemäß dem Verlauf der Nennlinie B nach Überschreiten der Nenndrehzahl n _Nenn in einem ersten Abschnitt I zu­ nächst nur minimal zurückgenommen und erst ab einem Übergangsbereich ÜB, der ungefähr 25% über der Nenndrehzahl n _Nenn liegt, in einem zwei­ ten Abschnitt II steil abfallend in die Nullförderlage geführt.

Anhand des in Fig. 2b dargestellten Diagrammes N = f(n), welches quali­ tativ die Abhängigkeit der Brennkraftmaschinenleistung N von der Brenn­ kraftmaschinendrehzahl n aufzeigt, ist zu erkennen, daß eine derartige Ansteuerung der Regelstange dazu führt, daß oberhalb der Nenndrehzahl n _Nenn bzgl. eines konstanten Leistungsangebotes N _K der Brennkraftma­ schine deren Drehzahl n _B bei beladenem Fahrzeug immer höher liegt als die Drehzahl n _A bei unbeladenem Fahrzeug. Demzufolge liegt auch nach einem Schaltvorgang in die nächsthöhere Gangstufe die Anschlußdrehzahl n _B ′ bei beladenem Fahrzeug höher als die Anschlußdrehzahl n _A ′ bei unbelade­ nem Fahrzeug, wodurch dem beladenen Fahrzeug unmittelbar nach dem Schalt­ vorgang für die weitere Beschleunigung gemäß der Leistungskennlinie 13 eine um Δ N höhere Leistung als dem ungeladenen Fahrzeug zur Verfügung steht. Für ein beladenes Fahrzeug muß nach dem Schaltvorgang deshalb eine relativ hohe Anschlußdrehzahl gegeben sein, da ansonsten die erforder­ liche Leistung, um das beladene Fahrzeug noch zu beschleunigen, nicht ver­ fügbar ist, was ein Drehzahlabfall zur Folge hat, wodurch ein Rückschal­ ten in die nächstniedere Gangstufe unumgänglich wird. Um den Endabregel­ verlauf an die Zuladung noch besser anzupassen, können auch noch weitere Endabregelkennlinien, die zwischen der Standardkennlinie A und der maxi­ mal verschobenen Kennlinie B liegen, abgespeichert werden. So ist es z. B. denkbar, daß für die Regelstangensteuerung je 10% Zuladungser­ höhung eine um ca. 2,5% der Nenndrehzahl n _Nenn verschobene Endabregel­ kennlinie zugrunde gelegt wird.

Fig. 3 zeigt in Form eines Flußdiagrammes den in den bekannten elektro­ nischen Dieselregler zusätzlich integrierten Operationsblock 14 zur Aktivierung der einer bestimmten Fahrzeugzuladung zugeordneten Endabre­ gelkennlinie.

Nach Erfassung des der Zuladung entsprechenden Signals s und der aktu­ ellen Brennkraftmaschinendrehzahl n in den Eingabeblöcken 15 und 16 wird in dem Operationsblock 17 nach einer fest vorgegebenen Kennlinie 18 aus dem Signal s die tatsächliche Zuladung m _zu ermittelt. Anschließend erfolgt in dem Verzweigungsblock 19 die Abfrage, ob die Zuladung m _zu größer als ein vorgegebener Schwellwert SW _z und gleichzeitig die aktuelle Drehzahl n größer als die Nenndrehzahl n _Nenn ist. Wenn nicht, d. h. ist entweder m _zu kleiner als SW _z oder n kleiner als n _Nenn , wird der aktuelle Regelstangenweg x _RS in dem Operationsblock 20 gemäß den Funktionen der Blöcke 58 bis 62 und 64 in Fig. 8 bestimmt, andernfalls wird der aktuelle Regelstangenweg x _RS in dem Operationsblock 21 nur noch in Abhängigkeit der Zuladung, d. h. aus dem im Festwertspeicher abgelegten Kennfeld, welches die Endabregelkennlinie B enthält, ermittelt. In die­ sem Drehzahlbereich bleiben bei der Bestimmung des Regelstangenweges x _RS die übrigen Parameter, wie z. B. Ladedruck p _L , Ladelufttemperatur T _L usw. (siehe Fig. 8), unberücksichtigt.

Nach der Ermittlung des aktuellen Regelstangenweges x _RS nach einem der Blöcke 20 oder 21 wird diese Größe x _RS über den Ausgabeblock 22 an einen geeigneten Umformer zur Wandlung in ein Stellwertsignal für den Stell­ antrieb 4 (siehe Fig. 1) übergeben. Anschließend findet in dem Ver­ zweigungsblock 23 noch die Überprüfung statt, ob die aktuelle Fahrzeug­ geschwindigkeit v gleich 0 ist. Wenn ja, verzweigt die Steuerung zu ihrem Standpunkt, andernfalls an die Stelle 24, nach der im Block 16 die aktuelle Drehzahl n eingegeben wird. Die Eingabe der Zuladung über das Signal s erfolgt in diesem Fall nämlich nur bei stehendem Fahr­ zeug, da ein solches normalerweise nur im Stillstand be- und entladen wird. Solange also die Fahrzeuggeschwindigkeit v ungleich 0 ist, liegt der Aktivierung einer Endabregelkennlinie der Zuladungswert m _zu zugrunde, der beim letzten Stillstand des Fahrzeuges erfaßt worden ist. Sollte ein Einsatzbereich vorgesehen sein, bei dem sich die Zuladung während der Fahrt verändert, kann das Signal s auch permanent eingege­ ben werden, wobei dann der Verzweigungsblock 23 für die Geschwindigkeitsabfrage entfällt und die Steuerung nach der Ausgabe von x _RS im Block 22 wieder direkt zu ihrem Startpunkt zurückkehrt (siehe gestrichelte Linie 25). Für diesen Fall ist es zweckmäßig, in der Leitung 6 das das Signal s glättende In­ tegrierglied 11 (siehe Fig. 1 gestrichelte Darstellung) vorzusehen, um zu verhindern, daß das der Steuereinheit 5 zuzuführende Meßsignal auf­ grund der sich während der Fahrt ständig ändernden dynamischen Achs­ lasten zeitweise zu stark verfälscht ist.

Anstelle eines induktiven Weggebers kann auch ein auf der Unterseite des Fahrzeugaufbaus angeordnetes Schaltglied mit verzögerter Kontaktgabe, das von der Fahrzeugachse aus je nach Einfederung betätigt wird, verwen­ det werden. Ist eine bestimmte Zuladung m _zu erreicht, gibt das Schalt­ glied, jedoch erst dann, wenn es länger als eine vorgegebene Zeitdauer ununterbrochen betätigt worden ist, ein Signal zum Aufruf der Endabregel­ kennlinie B (siehe Fig. 2a) an die Steuereinheit weiter. Mit diesem Schaltglied wird für den Fall einer sich während der Fahrt ändernder Be­ ladung ebenfalls berücksichtigt, daß das den Abstand a zwischen der Fahrzeugachse und dem Fahrzeugaufbau erfassende Schaltglied infolge variierender dynamischer Achslasten kurzfristig einen höheren Beladungs­ zustand als tatsächlich vorhanden signalisieren kann.

Fig. 4 zeigt ebenfalls eine ein Fahrzeug antreibende Dieselbrennkraft­ maschine 26 mit einer Einspritzpumpe 27, deren Regelstange von einem über eine elektronische Steuereinheit 28 angesteuerten Stellantrieb 29 betätigt wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel gleicht die Steuer­ einheit 28 in ihrem Aufbau und in ihren Funktionen dem in der MTZ 44 (1983) 10 auf den Seiten 378-380 offenbarten elektronischen Diesel­ regler, allerdings mit dem Unterschied, daß in dieser Steuereinheit 28 anstelle des Operationsblockes 14 zur zuladungsabhängigen Ermittlung einer Endabregelkennlinie zusätzlich ein Operationsblock 36 (siehe Fig. 6 und Fig. 8) zur Ermittlung einer Endabregelkennlinie in Ab­ hängigkeit der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl vor­ gesehen ist. Diese zeitliche Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl, im weiteren Verauf "Hochdrehgeschwindigkeit " genannt, ist ein Maß für die Summe sämtlicher auf das Fahrzeug entgegen der Antriebskraft wirkenden Kräf­ te, wie z. B. der Reibkraft, der Hangabtriebskraft usw. Die Hochdreh­ geschwindigkeit wird dabei in einer an späterer Stelle (Fig. 6), noch näher beschriebenen Art und Weise aus der Brennkraftmaschinendreh­ zahl n ermittelt, die neben den übrigen Parametern 30 über den Dreh­ zahlsensor 31 und die Leitung 32 der Steuereinheit 28 zugeführt wird. Auch in dieser Steuereinheit sind die hochdrehgeschwindigkeitsab­ hängigen Endabregelkennlinien in einem Kennfeld im Festwertspeicher der Steuereinheit 28 abgelegt.

Ein solches Kennfeld 33 zeigt die Fig. 5, in der wiederum der Regel­ stangenweg x _RS über der Brennkraftmaschinendrehzahl n aufgetragen ist. Liegt die Hochdrehgeschwindigkeit über einem vorgegebenen Schwell­ wert SW , z. B. über 250 min^{- 1}/s, soll für die Ermittlung des aktu­ ellen Regelstangenweges x _RS die Endregelkennlinie 34, die unmittelbar nach Erreichen der Nenndrehzahl n _Nenn steil abfällt, aktiviert werden. Nach Überschreiten dieses Schwellwertes SW wird der aktuelle Regel­ stangenweg x _RS aus den Endabregelkennlinien 35 ermittelt, die wieder­ um ab der Nenndrehzahl n _Nenn in je einem ersten Abschnitt I zunächst nur minimal und ab je einem Übergangsbereich ÜB schließlich in je einem zweiten Abschnitt II steil abfallen, wobei sich der Übergangsbereich ÜB mit sinkender Hochdrehgeschwindigkeit in Richtung höherer Brenn­ kraftmaschinendrehzahlen n verschiebt, denn je größer die Summe der auf das Fahrzeug entgegen der Antriebskraft wirkenden Kräfte ist, bzw. je kleiner die Hochdrehgeschwindigkeit ist, desto größer ist während eines Schaltvorganges in die nächsthöhere Gangstufe der Geschwindigkeits­ verlust des Fahrzeuges (z. B. bei Bergfahrt), bzw. desto geringer ist die in der nächsthöheren Gangstufe gegebene Anschlußdrehzahl und somit auch die verfügbare Leistung, um das Fahrzeug noch zu beschleunigen (siehe auch Fig. 2b).

Fig. 6 zeigt in Form eines Flußdiagrammes den in den bekannten elektro­ nischen Dieselregler zusätzlich integrierten Operationsblock 36 zur Aktivierung der einer bestimmten Hochdrehgeschwindigkeit zugeordne­ ten Endabregelkennlinie. Die Hochdrehgeschwindigkeit wird dabei mit Hilfe eines in der elektronischen Steuereinheit integrierten Zeitge­ bers ermittelt, indem immer nach Ablauf einer fest vorgegebenen Zeit­ spanne T _m die gerade aktuelle Drehzahl n _m abgespeichert wird. Daran anschließend wird die Differenz aus der gerade aktuellen Drehzahl n _m und der nach der zuvor abgelaufenen Zeitspanne T _{m - 1} abgespeicherten Drehzahl n _{m - 1} gebildet und auf die Zeitspanne T _m bezogen, woraus sich der Wert für die aktuelle Hochdrehgeschwindigkeit ergibt. Dabei ist das Ende einer Zeitspanne T _{m - 1} gleichzeitig immer der Beginn der näch­ sten Zeitspanne T _m , wobei die einzelnen Zeitspannen alle gleich sind (T _{m - 1} = T _m = T).

Der Ablauf im einzelnen sieht wie folgt aus:

Nach Festlegen einer Ausgangshochdrehgeschwindigkeit _o , die als Start­ wert beliebig sein kann, und der konstanten Zeitspanne T = T _{m - 1} = T _m - zwischen zwei Drehzahlabspeicherungen im Block 37 erfolgt im Eingabeblock 38 die Übernahme der aktuellen Drehzahl n. Im Operationsblock 39 wird dann die jeweils aktuelle Hochdrehgeschwindigkeit ermittelt und zwar er­ folgt in dem Verzweigungsblock 40 zunächst die Überprüfung, ob die vorgegebene Zeitspanne T _m zur Speicherung der nächsten aktuellen Dreh­ zahl n _m schon abgelaufen ist. Ist dies der Fall, wird im Operationsblock 41 zuerst die gerade zuvor eingegebene Drehzahl n als n _m abgespeichert, anschließend von dieser Drehzahl n _m die nach Ablauf der vorange­ gangenen Zeitspanne T _{m - 1} abgespeicherte aktuelle Drehzahl n _{m - 1} subtra­ hiert und die Differenz auf die Zeitspanne T _m bezogen, woraus sich die aktuelle Hochdrehgeschwindigkeit ergibt. Anschließend verzweigt die Steuerung zur Stelle 42. Ist die Zeitspanne T _m noch nicht vorüber (Ver­ zweigungsblock 40), verzweigt die Steuerung direkt zur Stelle 42, von der aus die Ansteuerung der einzelnen Kennfelder bzw. der einzelnen End­ abregelkennlinien beginnt. Im Verzweigungsblock 43 wird überprüft, ob die aktuelle Hochdrehgeschwindigkeit kleiner ist als der vorgegebene Schwellwert SW , der z. B. zwischen 200 und 300 min^{- 1}/s liegt, und ob gleichzeitig die aktuelle Drehzahl n die Nenndrehzahl n _Nenn schon über­ schritten hat. Falls nein, wird der aktuelle Regelstangenweg x _RS in dem Block 44 gemäß den Funktionen der Blöcke 58 bis 62 und 64 in Fig. 8 be­ stimmt, andernfalls erfolgt die Ermittlung von x _RS nur noch in Abhängig­ keit der Hochdrehgeschwindigkeit unter Zugrundlegung der ent­ sprechenden Endabregelkennlinie. Dies geschieht derart, daß in einem ersten Verzweigungsblock 45 festgestellt wird, ob die Hochdrehgeschwin­ digkeit einen ersten Grenzwert GW 1 unterschritten hat. Liegt die Hochdrehgeschwindigkeit noch über diesem Grenzwert GW 1, erfolgt in Block 46 die Ermittlung des aktuellen Regenstangenweges x _RS nach der abgespeicherten ersten verschobenen Endabregelkennlinie. Hat die Hoch­ drehgeschwindigkeit den Grenzwert GW 1 bereits unterschritten, ver­ zweigt die Steuerung zum nächsten nicht mehr dargestellten Verzwei­ gungsblock, um zu überprüfen, ob ein zweiter Grenzwert über- oder unter­ schritten ist usw. Dies wiederholt sich dann bis zu einem iten Ver­ zweigungsblock 47. Liegt die Hochdrehgeschwindigkeit noch über einem iten Grenzwert GWi, wird der Regelstangenweg x _RS nach dem Block 48 über die Endabregelkennlinie, die vor der liegt, die maxi­ mal verschoben ist, bestimmt. Aus letzterer Kennlinie ergibt sich der Regelstangenweg x _RS im Block 49 dann, wenn die Hochdrehgeschwindigkeit den iten Grenzwert GWi unterschritten hat. Der Wert von i kann dabei beliebig gewählt werden, je nachdem wie genau der Endabregelverlauf an die Hochdrehgeschwindigkeit angepaßt werden soll.

Nach Weitergabe des aktuellen Regelstangenweges x _RS über den Ausgabe­ block 50 an einen Umformer zur Erzeugung eines entsprechenden Stell­ wertsignales wird im Verzweigungsblock 51 nochmals überprüft, ob die aktuelle Drehzahl n über der Nenndrehzahl n _Nenn liegt. Liegt sie höher, verzweigt die Steuerung wieder zu der Stelle 42, denn eine erneute Be­ stimmung der Hochdrehgeschwindigkeit ist erst dann erforderlich, wenn die aktuelle Drehzahl n die Nenndrehzahl n _Nenn wieder unterschritten hat. Um jedoch in dem Bereich, in dem die aktuelle Drehzahl n höher liegt als die Nenndrehzahl n _Nenn , auch weiterhin den aktuellen Regel­ stangenweg x _RS ermitteln zu können, muß in der Verzweigung vom Block 51 zur Stelle 42 die aktuelle Drehzahl n in einem separaten Eingabeblock 52 erfaßt werden.

Ist die aktuelle Drehzahl n wieder kleiner als die Nenndrehzahl n _Nenn , verzweigt die Steuerung erneut zu der Stelle 53.

Die beiden Verzweigungsblöcke 43 und 51 bewirken einmal, daß zur Aus­ wahl der Endabregelkennlinie genau die Hochdrehgeschwindigkeit zu­ grundegelegt wird, die noch unmittelbar vor Überschreiten der Nenn­ drehzahl n _Nenn ermittelt wurde, und zum anderen, daß dieser Wert so­ lange konstant gehalten wird, bis die Nenndrehzahl wieder unterschrit ­ ten ist.

Die Ermittlung der der jeweiligen Hochdrehgeschwindigkeit entsprechen­ den Endabregelkennlinie kann auch unter Zuhilfenahme eines ebenfalls im Festwertspeicher der Steuereinheit abgelegten, in Fig. 7 dargestellten Kennfeldes 54 erfolgen, welches den Zusammenhang zwischen der Hochdreh­ geschwindigkeit und der Drehzahl n _ÜB , bei welcher der Übergangsbereich ÜB (siehe Fig. 5) vom ersten in den zweiten Abschnitt einer Endabregel­ kennlinie liegt, beschreibt. Unter der Voraussetzung, daß die Steigung des ersten und des zweiten Abschnittes für alle Endabregelkennlinien gleich ist (natürlich mit Ausnahme der Standardendabregelkennlinie, die schon bei Nenndrehzahl steil abfällt), kann somit jede Endabregelkenn­ linie nur durch die Bestimmung ihres Übergangsbereiches ÜB bzw. der zu­ gehörigen Drehzahl n _ÜB bei bekannter Hochdrehgeschwindigkeit aus dem abgespeicherten in Fig. 7 dargestellten Kennfeld 54 ermittelt werden. Die Lage der Kennlinien in dem Kennfeld ist baumusterabhängig, wo­ bei mit den Kennlinien 55, 56 und 57 drei denkbare Verläufe qualitativ aufgezeigt sind.

Allgemein ist noch zu sagen, daß, um eine Überbeanspruchung der Brenn­ kraftmaschine aufgrund zu hoher Drehzahlen zu vermeiden, der Übergangs­ bereich der am weitesten verschobenen Endabregelkennlinie um maximal 25% über der Nenndrehzahl n _Nenn liegt.

Anstelle der Hochdrehgeschwindigkeit kann die Endabregelkennlinie auch in Abhängigkeit der Fahrzeugbeschleunigung verschoben werden.

In Fig. 8 sind die Blockfunktionen der elektronischen Steuereinheit in einem Blockschaltbild aufgezeigt. In den Blöcken 58 und 62 sind Kenn­ felder abgespeichert, aus denen in Abhängigkeit der einzelnen Ein­ gangsparameter je ein bestimmter Regelstangenweg vorgeschlagen wird. Durch den Block 58 soll nach Überprüfung der eingehenden Fahrgeschwin­ digkeit v durch einen entsprechenden Regelstangenweg verhindert werden, daß eine fest vorgegebene Höchstgeschwindigkeit v _max überschritten wer­ den kann, durch den Block 59 wird für den Fall, daß die Brennkraftma­ schine auf Nebenantrieb geschaltet ist, die Drehzahl n auf eine durch die Stellung α eines Handgashebels vorgegebene Solldrehzahl geregelt, wobei für den normalen Fahrbetrieb in Block 60 alternativ dazu (symbo­ lisch durch den Schalter 63 dargestellt) die Regelung der Drehzahl ge­ mäß eines gewöhnlichen Leerlauf-Enddrehzahlreglers in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung β erfolgt. In Block 61 soll der Regelstangenweg dahingehend begrenzt werden, daß ein maximal zulässiges Drehmoment M _{zu 1} nicht überschritten wird, und der Block 62 begrenzt die Enspritz­ menge nach einem abgespeicherten Rauch-/Leistungskennfeld u. a. in Ab­ hängigkeit des Druckes p _L und der Temperatur T _L der durch einen Tur­ bolader in dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine geförderten La­ deluft. Aus diesen im einzelnen ermittelten Regelstangenwegen erfolgt im Block 64 die Auswahl des kleinstens Wertes x _RS .

Mit 14 bzw. 36 ist in der Fig. 8 der zusätzliche erfindungsgemäße Operationsblock zur Ermittlung der Endabregelkennlinie entweder in Ab­ hängigkeit des der Fahrzeugzuladung m _zu entsprechenden Stellwertsignals s oder in Abhängigkeit der Hochdrehgeschwindigkeit , die aus der aktuellen Drehzahl n bestimmt wird, dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden dem Block 14 das Signal s und das Signal für die Drehzahl n zugeführt, in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dem Block 36 dagegen nur das Drehzahlsignal n.

Während des Starts der Brennkraftmaschine wird der aktuelle Regel­ stangenweg x _RS nur von dem im Block 66 abgelegten Kennfeld vorgegeben, wobei die Einspritzmenge in diesem Betriebszustand zusätzlich noch durch die Brennkraftmaschinentemperatur T _BKM beeinflußt wird.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine dagegen wird entweder der im Block 64 oder der im erfindungsgemäßen Block 14 bzw. 36 ermittelte Regel­ stangenweg x _RS weiterverarbeitet. Dies hängt davon ab, ob der Zula­ dungsschwellwert SW _Z schon über- bzw. der Hochdrehgeschwindigkeits­ schwellwert SW schon unterschritten ist und ob gleichzeitig die ak­ tuelle Drehzahl n über der Nenndrehzahl n _Nenn liegt oder nicht (siehe Fig. 3 und Fig. 6 und zugehörige Beschreibung). Die Auswahl des jewei­ ligen Regelstangenweges ist wiederum durch einen symbolischen Schalter 67, der drei Schaltstellungen einnehmen kann, dargestellt. Nach einer Korrektur des Regelstangenweges x _RS durch die jeweilige Kraftstofftem­ peratur T _K im Block 68 wird er als Führungsgröße einem Regelkreis zur Einstellung und Korrektur der Regelstange auf die ermittelte Position für den Regelstangenweg x _RS ′ zugeführt.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Änderung der ab Nenndrehzahl beginnenden Endab­ regelkennlinie des Reglers einer Einspritzpumpe an einer ein Fahrzeug antreibenden Dieselbrennkraftmaschine in Abhängigkeit von fahrzeug­ spezifischen Kenngrößen, wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindig­ keit, bei der die Kenngrößen mittels Meßfühler erfaßt und dem Regler als ein den Kenngrößen entsprechendes Stellwertsignal zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als eine der Kenngrößen das Gewicht der Fahrzeugzuladung erfaßt wird, wobei das Stellwertsignal (s) des betreffenden Meßfühlers (9) den Regler derart steuert, daß die Endabregelkennlinie bei beladenem Fahrzeug von einem ersten, nur minimal fallenden Abschnitt (I) in einen zweiten, steil abfallenden Abschnitt (II) übergeht und daß der Übergangsbereich (ÜB) vom ersten in den zweiten Abschnitt ausgehend von der Nenndrehzahl bei unbeladenem Fahrzeug (2) mit steigender Zuladung in Richtung höherer Brennkraft­ maschinendrehzahlen verschoben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler als elektronische Steuereinheit (5) mit digitalelektronisch abgespeicherten Kennfeldern für die Enddrehzahlregelung ausgebildet ist und daß von dem der Steuereinheit (5) zugeführten Stellwertsignal (s) aus einem abgespeicherten Kennfeld (12) mit zuladungsabhängigen Endab­ regelkennlinien die der aktuellen Zuladung entsprechende Endabregel­ kennlinie aktivierbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Übergangsbereiches (ÜB) um maximal 25% der Nenndrehzahl erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (9) als ein den Abstand (a) zwischen einer Achse (8) des Fahrzeuges (2) und dessen Aufbau (10) ermittelnder Weggeber ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (6) zwischen dem Meßfühler (9) und dem Regler ein das vom Meßfühler (9) erzeugte Stellwertsignal (s) glättendes Integrierglied (11) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Erhöhung der Zuladung um je 10% der maximal zulässigen Zuladung eine Verschiebung des Übergangsbereiches (ÜB) um ungefähr 2,5% der Nenndrehzahl bewirkt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfüher (9 ) als ein auf der Unterseite des Fahrzeugaufbaus angeordnetes und durch ein auf einer Fahrzeugachse angeordnetes Be­ tätigungselement betätigbares Schaltglied mit verzögerter Kontakt­ gabe ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes der Zu­ ladung die maximale Verschiebung des Übergangsbereichen (ÜB) bewirkt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert ungefähr 50% der maximal zulässigen Zuladung beträgt.

10. Vorrichtung zur Änderung der ab Nenndrehzahl beginnenden Endabregel­ kennlinie des Reglers einer Einspritzpumpe an einer ein Fahrzeug an­ treibenden Dieselbrennkraftmaschine in Abhängigkeit von fahrzeug­ spezifischen Kenngrößen, wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindig­ keit, bei der die Kenngrößen mittels Meßfühler erfaßt und dem Regler als ein den Kenngrößen entsprechendes Stellwertsignal zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als eine der Kenngrößen die zeitliche Änderung der Brennkraftmaschinen­ drehzahl oder die Fahrzeugbeschleunigung mittels des betreffenden Meßfühlers ( 31) mit einer nachgeschalteten Differenzierstufe (39) erfaßt wird, wobei das die Differenzierstufe (39) verlassende Stellwertsignal den Regler derart steuert, daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwell­ wertes der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl oder der Fahrzeugbeschleunigung die Endabregelkennlinie von einem ersten, nur minimal fallenden Abschnitt (I) in einen zweiten, steil abfal­ lenden Abschnitt (II) übergeht, und daß der Übergangsbereich (ÜB) vom ersten in den zweiten Abschnitt ausgehend von der Nenndrehzahl bei überschrittenem Schwellwert mit sinkender zeitlicher Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl oder Fahrzeugbeschleunigung in Richtung höherer Brennkraftmaschinendrehzahlen verschoben wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler als elektronische Steuereinheit (28) mit digitalelektronisch abgespeicherten Kennfeldern für die Enddrehzahlregelung ausgebildet ist und daß von dem der Steuereinheit (28) zugeführten Stellwertsignal aus einem abgespeicherten Kennfeld mit Endabregelkennlinien, die von der zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl oder der Fahrzeug­ beschleunigung abhängig sind, die der aktuellen zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl oder der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung entsprechende Endabregelkennlinie aktivierbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (31) als ein die Drehzahl der Schwungmasse der Brenn­ kraftmaschine (26) ermittelnder Drehzahlsensor ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert bei einer zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinen­ drehzahl von ca. 200 bis 330 min^{- 1}/s liegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (ÜB) bei minimalen zeitlichen Änderungen der Brennkraftma­ schinendrehzahl um maximal 25% der Nenndrehzahl verschoben ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der jeweiligen Endabregelkennlinie in Abhängigkeit der unmittelbar vor Erreichen der Nenndrehzahl vorliegenden zeitlichen Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl erfolgt.