DE2106608A1 - Sicherheitsvorrichtung für eine mit einem Abgasreiniger versehene Maschine - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung für eine mit einem Abgasreiniger versehene Maschine

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Description

PATENTANWÄLTE 2106608
Dipi.-chem. Dγ. D. Thomsen Dipi.-ing. H.TJedtke
Dipl.-Chem. G. BÜhHlig D.vl.-Ing. R. ΚίΠΠΘ 		MÜNCHEN 15
KAISER-LUDWIG-PLATZ β
TEL. 0811/530211
530212
CABLES; THOPATENT
TELEX: FOLGT
Dipi-ing. W.Weinkauff FRANKFURT (MAIN) 50
FUCHSHOHL 71
TEL. 0811/51 «ββ
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8000 München15 12. Februar 1971
Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota City, Japan
Sicherheitsvorrichtung für eine mit einem Abgasreiniger versehene Maschine
Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsvorrichtungen für mit einem Reiniger versehene Maschinen und insbesondere auf eine Sicherheitsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die mit einem Abgasreiniger ausgerüstet ist, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Minderung im Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine und einen Schaden am Nachverbrenner verhindern soll, der auftreten könnte, wenn der Reiniger außer Ordnung gebracht ist.
Es sind Vorschläge gemacht worden, für das Reinigen der Abgase von Brennkraftmaschinen eine Vorrichtung zu verwenden, die die Pahrzeuggeschwindigkeiten ermittelt, die Wassertemperaturen und die Abgastemperaturen und die Ergebnisse an einen Computer weitergibt. Solche Reiniger liefern Sekundär-
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luft für Verbrennung im Nachverbrenner oder Zeitverzögerungen für die Zündung, wenn die Rechenergebnisse des Computers mit vorbestimmten Bedingungen übereinstimmen, wobei jedoch die Lieferung von Sekundärluft gesperrt und der Zündzeitpunkt auf den Urspungswert rückgestellt wird, wenn die Ergebnisse nicht mit den vorbestimmten Bedingungen übereinstimmen. Der Reiniger dieser Bauart hat die Nachteile, daß bei Versagen irgendeines Detektors oder des Computers die Gastemperatur im Nachverbrenner abnorm ansteigen kann und Schaden am Nachverbrenner hervorruft oder der Zündzeitpunkt verzögert oder verspätet bleibt, so daß Schwierigkeiten für den Motor auftreten und eine Verschlechterung im Kraftstoffverbrauch eintritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe liefert die Erfindung eine Sicherheitsvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Temperaturanstieg des Kühlwassers oder des Abgases ermittelt, wenn der Abgasreiniger außer Ordnung ist und die den Reiniger bei Pehlfunktion abschaltet, wodurch eine Leistungsminderung und überhitzung der Brennkraftmaschine verhindert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematisciier Zeichnungen näher erläutert.
Pig. 1 ist eine Darstellung eines Kraftfahrzeugmotors,
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der mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung versehen ist, wobei der Motor lediglich schematisch dargestellt ist;
Pig, 2 ist ein elektrischer Schaltplan für die Ausführungsform nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine elektrische Schaltung für eine weitere Ausführungsform.der Erfindung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Verbrennungsmaschine 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Nachverbrenner 2 ausgerüstet. Die Abgase unterliegen vollständiger Verbrennung in dem Nachverbrenner 2 und gehen als gereinigtes Abgas an die Außenluft.
Ein Einspritzrohr k für die Lieferung von Sekundärverbrennungsluft zum Nachverbrenner 2 ist an- eine Luftpumpe 6 angeschlossen, um Sekundärluft für Verbrennung durch elektromagnetisches Umschaltventil 5 zu schicken.
Ein Kühlwassertemperaturdetektor 8, der in einem Radiator oder Kühler 7 untergebracht ist und ein Geschwindigkeitsdetektor 13 für einen Geschwindigkeitsmesser 9 einer Antriebswelle 15 der Brennkraftmaschine 1 sind so verbunden, daß die Überwachungsergebnisse zu einem Computer 10 übertragen werden. Ferner ist ein Abgastemperaturdetektor 11 an dem Nachverbrenner 2 vorgesehen und so angeordnet, daß die ermittelten Werte eben-
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falls zu dem Computer 10 übertragen werden.
Der Radiator 7 und ein Abgasrohr 3 sind mit Temperaturschmelzsicherungen IP und 2F versehen, die in einen Betriebsstromkreis für einen elektrischen Unterbrecher 12 zur Steuerung des magnetischen Umsehaltventils 5 eingesetzt sind, das in den Weg der Lieferung von Sekundärverbrennungsluft eingeschaltet ist. Die Betriebsschaltung ist in Fig. 2 dargestellt.
Ein Solenoid des elektromagnetischen Umsehaltventile 5> der elektrische Unterbrecher 12 und Temperaturschmelzsicherungen IP und 2P bilden die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung. In die Betriebsschaltung für den Unterbrecher 12 und das Umschaltventil 5 ist eine Anzeigelampe 1*J eingesetzt, die leuchtet, wenn die Sicherheitsvorrichtung im Einsatz ist, um die Gegenwart eines abnormen Zustande anzuzeigen.
Die Arbeitsweise der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1 und .2 wird nunmehr erläutert.
Befindet sich die Brennkraftmaschine 1 in Einsatz, werden die Fühlergebnisse des Kühlwassertemperaturdetektors 8, des Abgastemperaturdetektors 11 und des Detektors 13 für den Geschwindigkeitsmesser 9 dem Computer 10 überführt. Sind die Fühlergebnisse nicht in Übereinstimmung mit zuvor im Computer 10 festgelegten Bedingungen, wird das elektromagnetische Umschaltventil 5 betätigt, um Sekundärluft für die Verbrennung im Nachverbrenner 2 aus der Pumpe 6 über das Einspritzrohr 4 zu
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liefern. Im Nachverbrenner 2 unterliegt Abgas einer erneuten Verbrennung, bei der die giftigen Bestandteile oxidiert werden, so daß gereinigte Abgase durch das Abgasrohr 3 abgegeben werden .
Gemäß Fig. 2 wird vom Computer 10 ein Steuerstrom Über die Leitungen 16 und 17, den Solenoid des elektromagnetischen Umschaltventils 5, die Temperatursicherungen IP und 2F und die Leitung 19 geführt, um das Ventil 5 zur Steuerung der Sekundärluft für Verbrennung zu betätigen.
Arbeiten jedoch der Kühlwassertemperaturfühler 8, der Abgastemperaturfühler 11, der Geschwindigkeitsdetektor 13 oder Computer 10 falsch und wird ein abnormer Betriebszustand eingeführt, kann es unmöglich werden, die Steuerung der Sekundärverbrennungsluft zu bewirken, so daß sich ein abnormer Anstieg in der Kühlwassertemperatur oder in der Abgastemperatur ergibt. Tritt dies ein, schmilzt eine der Temperatursicherungen IF und 2F, wenn die Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht so daß der vom Computer 10 kommende Strom von der Leitung 16 über eine Leitung 20, den Transistor T , die Leitung 21 und Anzeigelampe 14 zu der ,Leitung 19 geht, wodurch das elektromagnetische Umschaltventil 5 außer Einsatz kommt. Hierdurch wird die Lieferung von Sekundärverbrennungsluft zum Nachverbrenner 2 gesperrt und überhitzen der Brennkraftmaschine 1 unterbunden. Gleichzeitig leuchtet die Anzeigelampe 14 auf und zeigt die Gegenwart eines abnormen Betriebszustands an,
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Die Vorrichtung der gezeigten Ausführungsform wird benutzt, wenn ein Naehverbrenner im Abgasreiniger benutzt wird. De Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt; vielmehr kann die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Unterdrückung ehaltventile in der Abgasreinigungsvorrichtung benutzt werden, die anstelle eines Nachverbrenners die Abgase dadurch reinigt, daß sie den Zündzeitpunkt mithilfe einer Zündungsvorstelleinrichtung der Unterdruckbauart reguliert.
Die Ausführungsform nach den Pig, I und 2 verwendet die Temperatursicherungen IP und 2P, die geschmolzen werden, wenn deren Temperaturen einen vorbestimmten Wert erreichen. Die Erfindung ist nicht auf diese spezielle Form der Sehaltungsunterbrechungseinrichtung beschränkt; es können Bimetallvorrichtung oder andere Vorrichtungen verwendet werden, die den Schaltkreis durch eine physikalische Änderung an- oder ausschalten, wenn ihre Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht, so daß die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung automatisch rückgestellt wird.
Pig, 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die das automatische Rückstellen von Temperaturfühlkontakten erlaubt. Bei dieser Ausführungsform wird anstelle der Temperatursicherung IP der Fig. 1 ein Iterinostat IB der Bimetallbauart und anstelle der Temperatursicherung 2F der Fig. 1 ein Tfermostat 2B der Bimetallbauart verwendet. Bei der Ausführungsform nach Pig. 3 wird ein Unterbrecher 22 mit Kontakten 2k und 25 zur St eu-
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erung des elektromagnetischen Umschaltventils 5 verwendet.
Arbeiten alle Teile normal, sind die Thermostate IB und 2 B geschlossen, während der Kontakt 2k geschlossen und der Kontakt 25 offen ist, so daß der Solenoid des elektromagnetischen Umschaltventils 5 durch einen Steuerstrom vom Computer 10 betätigt wird. Wird jedoch eines der Thermostate IB und 2B bei Ermittlung einer abnorm erhöhten, einen vorbestimmten Wert übersteigenden Temperatur geöffnet, kommt eine Relaisspule 23 außer Einsatz, so daß der Kontakt 2k geöffnet und der Kontakt 25 geschlossen wird. Hierdurch wird die Schaltung für den Sdenoid des elektromagnetischen Umsehaltventils 5 geöffnet, wodurch der Solenoid des Ventils 5 außer Einsatz kommt. Gleichzeitig wird die Anzeigelampe Ik eingeschaltet. Erreicht der Teil, dessen erhöhte Temperatur durch den Thermostat IB oder 2B ermittelt wurde oder der Radiator 7 oder das Abgasrohr 3 eine Temperatur unterhalb des vorbestimmten Werts, werden alle Teile in die Urspungsstellung rückgeführt und es kommt das elektromagnetische Ventil 5 wieder in Einsatz.
Die Ausführungsform nach Fig. 1 arbeitet in der selben Weise, auch wenn deren Temperatursicherungen durch Thermostate der BimetdLlbauart ersetzt werden, während die Aus führungs form nach Fig. 2 in der beschriebenen Weise arbeitet, wenn deren Thermostate der Bimetallbauart durch die Temperatursieherungen ersetzt werden.
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Aus der vorstehenden Bescheibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung die Temperaturen eines Teils ermittelt, bei dem sich eine abnorm hohe Temperatur einstellt, wenn der Abgasreiniger infolge eines Versegens des Kühlwassertemperaturfühlers, des Abgastemperaturfühlers, des Fahr32uggeschwindigkeitsfühlers oder des Computers falsch arbeitet, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung solche Teile außer Einsatz bringt. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung liefert den Vorteil, daß es überhitzen der Brennkraftmaschine verhindern, Schaden an einem Teil durch überhitzen vermeiden oder Motorschwierigkeiten infolge überhitzung ausschließen kann.
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Claims (3)

- 9 Patentansprüche
1. Sicherheitsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Abgasreiniger, der mithilfe von durch Detektoren ermittelbaren Werten der Kühlwassertemperatur, Abgastemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Teil (7J 3), in dem durch abnormale Betriebszustände der Brennkraftmaschine die Betriebstemperatur abnorm erhöht wird, eine Einrichtung (IP, 2F; IB, 2B) vorgesehen ist, um eine Steuereinrichtung (5) für den Abgasreiniger auszuschalten, wenn die erhöhte Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein elektromagnetisches Ventil (5) ist, und in eine Steuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil zur Lieferung von Sekundärverbrennungsluft zum Nachverbrenner Temperaturschmelzsicherungen (IP, 2P) oder Thermostate (IB, 2B) eingesetzt sind, wobei die Temperatursicherungen oder Thermostate in Reihe mit einem elektromagnetischen Ventil geschaltet sind und mit dem Solenoid des elektromagnetischen Ventils eine Warnschaltung parallel geschaltet ist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein elektromagnetisches Ventil (5) ist und Thermostate parallel zu einer Schaltung vorgesehen sind, die ' einen Solenoid des elektromagnetischen
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Ventils aufweist, so daß der Solenoid entregt wird, wenn die Thermostate eingeschaltet werden.
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DE2106608A 1970-10-14 1971-02-12 Sicherheitsvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Abgas-Nachverbrennungsanlage Expired DE2106608C3 (de)

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