DE2525537A1

DE2525537A1 - Verschmutzungsregelung fuer motor

Info

Publication number: DE2525537A1
Application number: DE19752525537
Authority: DE
Inventors: Christopher Robin Jones; Malcolm Williams
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1975-06-07
Publication date: 1975-12-18
Also published as: AU8184075A; ES438331A1; JPS5529254B2; FR2273945A1; JPS5110225A; US4044738A; GB1516641A; AU503081B2; DE2525537C2; IT1035963B; FR2273945B1; AR213074A1

Description

COHATJSZ & FLORACK

.. JL O /1 Ο Ο Ο /

PATBNTANWALTS BÜRO 13-4 DÜSSELDORF · SCIIl'M ANN STH. O7

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK ■ Dipl.-Ing R. KNAUF - Dr.-ing., Dipl -Wirtsch. Ing. A. GERBEP ijipl.-inq H. B. COHAUSZ

The Lucas Electrical Company Limited

UeIl Street

GB-Birmingham 6. Juni 1975

Yerschmutzungsregelung für Motor

Die Erfindung betrifft eine Verschmutzungsregelung für einen Motor.

Eine Regelung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Ventil, mittels dessen Abgase rückleitbar sind, einen Hubmagneten, der im erregten Zustand edas Ventil schließt, und eine elektrosche Steuerung zum Erregen des Hubmagneten dann, wenn die Motordrehzahl einen Sollwert überschreitet.

Vorzugsweise wird der Hubmagnet auch dann erregt, wenn eines der folgenden Bedingungen erfüllt wird: (a) die Hotordreosselklappe ist geschlossen; (b) die Motordrosselklappe ist über eine bestimmte Position hinaus geöffnet; (c) die Motortemperatür liegt unter einem Sollwert.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Schaltbilds näher erläutert, das eine Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Gemäß der Zeichnung sind eine positive und eine negative Stromleitung 11 bzw. 12 vorgesehen, zwischen die ein Kondensator ^^ geschaltet ist. Die Leitung 12 ist an Masse gelegt und mit dem llinuspol der !Fahrzeugbatterie 13 verbunden. Die Leitung 11 ist über einen Widerstand I4 mit dem Pluspol der Batterie I3 verbunden. Ein n-p-n-Transistor 15 ist mit seiner Emissionselektrode mit der Leitung 12, mit seiner Steuerelektrode über einen Widerstand 16 mit der Leitung 12 verbunden, und weiter über einen Kondensator I7 und einen Widerstand 18 in Seihe mit einem Wandler 19» der einen Weohselstromausgang mit einer Frequenz

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erzeugt, die proportional zur Drehzahl des Kotors des Fahrzeugs ist. Der Kollektor dee Transistors 15 1st mit der Leitung 11 über Widerstände 21, 22, 2J in Reihe verbunden. Ferner weist das Fahrzeug-Erai'tübertragungssystem einen Overdrive-IIechaniswus auf, au dem ein Overdrive-Schalter 25 und ein Hubmagnet JC gehören, die in Reihe zwischen die Leitungen 11 und 12 geachaltet sind, wobei die Anordnung eine solche ist, daß immer dann, wenn der Schalter 25 geschlossen wird, eier Overdrive-Hubmagnet JO erreggt wird, um don Cvercx'ive-I'eohanismuG in Funktion treten zu lassen. Bzum Hubmagneten 'O iat eine 'fc'reilauf diode 26 mit einem Widerstand 2¹J parallel dazu

Die Verbindung zwischen den Widerständen 21, <ίά ist uuej exr-ua iLouden- »sator 31 mit der Leitung 12 und mit der üteuorcloktrode eines n-p-n-Transistors 33 verbunden, dessen Kollektor über einen i.iderstand >i ui t der Leitung 11 und dessen Emissionselektrode über eine Diode 24 ^¹¹¹-¹-einen Widerstand 35 in Reihe mit der Leitung X<~ verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen der Diode yi und den 'widerstand >5 aber einen Widerstand 24 mit der Verbindung zwischen dem üchalter ^5 vm-ü- dem Hubmagneten 30 verbunden ist. Der Kollektor des Trans eis tors '^Z ist weiter mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors 36 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 11 und dessen Kollektor über Widerstände 37» 56 iⁿ Heihe mit der Leitung 12 verbuneden sind, wobei die Verbindung zwischen den Widerständen 371 28 mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors 39 verbunden ist, dessen Emissionselektrode mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen /fl, 42 verbunden ist, die zwischen die Leitungen 11 und 12 geschaltet sind, und dessen Steuerelektrode über einen Kondensator 43 niit der Leitung 11 verbunden ist.

Die Schaltung weist ferner einen p-n-p-Transistor 50 auf, dessen Emissionselektrode mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 51» 52 verbunden ist, die zwischen die Leitungen 11 und 12 geschaltet sind, und dessen Kollektor mit dem Kollektor dee Transistors 39 verbunden ist. Die Steuerelektrode des Transistors 50 ist mit der Leitung 11 über einen Kondensator 53 verbunden, zu dem zwei Widerstände 54» 55 in Reihe parallelgesohaltet sind, wobei zum Widerstand 54 wiederum ein Widerstand 56 und eine Diode 57 iⁿ Reihe parallelgeschaltet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

Me Verbindung zwischen den Widerständen 54 und 55 ist über eine Diode 58 und einen normalerweise offenen Schalter 59 in Reihe mit der Leitung 12 verbunden. Die Diode 53 und der Schalter 59 liegen parallel zu zwei Reihenschaltungen, von denen eine eine Diode 58a und einen Schalter 59a und die andere eine Diode 58b und einen Schalter 59h enthält.

Der Kollektor des Transistors 50 ist weiter über einen Widerstand 61 mit der Leitung 12 verbunden, und er ist auch mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistorß 62 verbunden, dessen BmissionBelektxde mit der Leitung 12 und dessen Kollektor über einen Widerstand 6j> mit der Leitung 11 und über einen Widerstand 64 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Traneistors 65 verbunden sind. Der Transistor 65 ist mit seiner Steuerelektrode über einen Widerstand 66 mit der Leitung 12 und mit seinem Kollektor über einen Widerstand 67 und einen Widerstand 68 in Reihe mit der Leitung 11 verbunden, während die Verbindung zwischen dem Widerstand 67 und dem Widerstand 68 mit der Emissionselektrode des Transistors verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 65 ist weiter über einen Widerstand 69 mit der Leitung 11 verbunden, über einen Widerstand 71 mit der Emissionselektrode des Transistors 50 und über einen Widerstand 72 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 73» &er zusammen mit einem Transistor 74 ein Darlington-Paar bildet, wobei die Emissionselektrode dec Transistors 74 Kiit der Leitung 12 und die Kollektoren der Transistoren 73» 74 über einen Hubmagneten 75 mit dem Pluspol der Batterie 1J verbunden sind. Zun Hubmagneten ist eine Freilaufdiode 76 parallelgeschaltet. Schließlich ist der Pluspol der Batterie über einen Widerstand 77 und eine Zenerdiode 7⁸ in Reihe mit der Steuerelektrode des Transistors 65 verbunden.

Der Hotor des Fahrzeugs ist schematisch bei 81 gezeigt, wobei sein Einlaß mit 82 und sein Auspuff mit 83 bezeichnet sind. Zwischen dem Einlaß und dem Auspuff irt ein Rückleitweg vorgesehen, der mit 84 bezeichnet ist, und in diesem Weg sitzt ein Ventil 85» das noramlerweise offen ist, das aber geschlossen wird, wenn der Hubmagnet 75 erregt v/ird. Wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, wird unter bestimmten ausge-

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suchten Ilotorbedingungen, die zu beschreiben sein werden, der Hubmagnet 75 erregt, und das Ventil wird geschlossen. Zu allen anderen Zeiten ist das Ventil 85 offen.

Um die Punktion der Schaltung zu verstehen, können für den Augenblick
der Transistor 39 und alle Bauteile links vom Transistor J9 außer acht gelassen werden. Jeder der Schalter 59» 59a» 59^ ist normalerweise ge öffnet, und wenn alle diese Schalter offen sind, ist der Transistor 51 abgeschaltet, und damit ist auch der Transistor 62 abgeschaltet. Durch den Widerstand 63 und den Widerstand 64 fließender Strom schaltet den
Transistor 65 ein, und damit ist das Darlington-Paar 73» 74 ausgeschaltet, und der Hubmagnet 75 ist nicht erregt, so daß das Tentil 35 offen ist.

Der Schalter 59 spricht auf die Motorwassertemperatür an. Wenn das Kotorwasser kalt ist, schließt der Schalter 59 und liefert einen Steuerelektrodenweg für den Transistor 50» der sich einschaltet, um dem Transistor 62 Steuerelekirodenstrom zu liefern, der leitet, um Steuerelektroden strom vom Transistor 65 wegzunehmen, so daß Strom nun durch die Widerstände 69 und 72 fließen kann, um das Darlington-Paar 73» 74 einzuschalten und den Hubmagneten 75 ^zu erregen und das Ventil 84 zu schließen. Wenn sich der Schalter 59 wieder öffnet, wird der Hubmagnet 75
entregt. Genau das gleiche passiert, wenn einer oder mehrere der Schalter 59a, 59t geschlossen werden. Bide Schalter 59a und 59*> sind durch das Gaspedal betätigbar. Der Schalter 59& schließt sich, wenn das Gaspedal freigelassen wird. Der Schalter 59^ geschließt sich, wenn das Gaspedal über einen bestimmten Punkt hinaus niedergedrückt wird, der so gewählt wird, daß er näher an dem maximalen !Tiederdruckpunkt liegt. Die Aufgabe der Zenerdiode ist es, den Transistor 73 und 74 auszuschalten, wenn eine fezu hohe Spannung auftritt, um damit diese Transisotren zu schützen. Der Kondensator 91 glättet die Spannung zwischen den Leitungen 11 und 12.

Die Aufgabe des Transistors 39 und der Bauteile links davon ist es,
den Hubmagneten 75 ^zu erregen, wenn die Motordrehzahl einen Sollwert

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überschreitet. Das Weohselstromsignal vom Wandler 19 schaltet den Transistor 15 ein und aus, und damit ermöglicht es ein Laden und Entladen des Kondensators 31. Unter einer bestimmten Motordrehzahl hat der Kondensator 51 Zeit, sich auf einen solchen Wert aufzuladen, daß der Transistor 33 eingeschaltet wird, der Transistor J6 eingeschaltet ist und der Transistor 39 ausgeschaltet ist. Der Transistor 39 hat genau den gleichen Effekt wie der Transistor 50, und wenn er sich also ausschaltet, ist der Transistor 62 ausgeschaltet (wobei natürlich angenommen wird, dÄaß der Transistor 50 zu dieser Zeit ausgeschaltet ist). Bei Motordrehzahlen über dem Sollwert jedoch wird der Transistor 15 eingeschaltet und ausgeschaltet, und zwar so schnell, daß der Kondensator 31 keine Zeit hat, sich ausreichend aufzuladen, um den Transistor 33 einzuschalten. Als Folge davon sind die Transistoren 33 und 3& ausgeschaltet und der Transistor 39 »aeeingeschaltet. Wenn der Transistor 39 eingeschaltet ist, wird der Transistor 62 eingeschaltet, um den Transistor 65 abzuschalten und ein Leiten des Transistors 73/zu ^e^- /,74 möglichen, damit der Hubmagnet 75 erregt wird, und zwar in genau der gleichen Weise, wie wenn der Transistor 50 leitet.

Die Aufgabe des Kondensators 53» der Widerstände 54i 55 und 56 und der Diode 57 best±»eht darin, eine Mindestzeit einzustellen, während der der Transistor 50 eingeschaltet bleibt, nachdem er einmal leitet. Das gibt dem Hubmagneten 75 zeit, ordnungsgemäß zu arbeiten, wenn einer der Schalter 59, 59a, 59b geschlossen wird und dann sofort wieder öffnet. Eine äquivalente Anordnung ist nicht nötig, wenn die Motordrehzahl den Sollwert überschreitet, weil es eine endliche Zeit braucht, bis die Motordrehzahl wieder abfällt. Der Widerstand 67 bildet eine Rückkopplung zur Emissionselektrode des Transistors 35ι um für eine Drehzahlhysterese zu sorgen, um damit einen willkürlichen Betrieb zu verhindern. Das wird dadurch erreicht, daß die Spannung erhöht wird, auf die der Kondensator 31 aufgelaeden werden muß, damit der Transistor 32 eingeschaltet wird, um damit die Motordrehzahl zu verringern, bei der die Schaltung schaltet.

Die Diode 57 und der Widerstand 56 lieferte eine nicht lineare Zeit-

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verzögerung. Der Widerstand 56 hat einen viel geringeren Widerstand als der Widerstand 54, und wenn deshalb der Schalter 59 geschlossen wird, gelangt der Transistor 50 schneller in einen leitenden "Zustand, als er abgeschaltet wird, wenn der Schalter 59 geöffnet wird.

Wenn der Overdrive-Hubmagnet 30 werregt wird, indem der Gehälter 2 5 geschloseen wird, fließt Strom im Widerstand 2/j, um die Spannung- anzuheben, bei 'der der Transistor 33 leitet, r^o daß die Drehzahl verringert wird, mit der die Schaltung schaltet, und r,v;ar in wesentlichen in gleicher Weise wie die Rückkopplnngsverbindung über den Widerstand 67. Die dargestellte Schaltung ist vorgesehen, od cer iiu. IUa₁ χ et 30 an einem bestimmten Pahrzeug vorgesehen wird oder nicht. Wenn der Hubnagnet JO entfällt, dient der Widerstandet 2'J dazu, das obere 3nde dea Viderstand s 24 mit der Leitung 12 zu koppeln, so da£ die Schaltung eflektiv arbeitet, al-s» ob der Widerstand 24 nicht vorhanden ist.

Die Diode J2 schützt die Steuerelektrode und die Emissions elektrode des Transistors 33.

Ansprüche

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Claims

.Ansprüche

1. Verschrautzungsregelung für Motor, gekennzeichnet durch ein Ventil, nitetels dessen Abgase rückleitLar sind, einen Hubmagneten, der in erregten Zustand das Ventil schließt, und eine elektronische steuerung zum Srregen des Hubmagneten dann, wenn die TIotordrehzahl einen Sollwert überschreitet.

2. Verschmutzungsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung eines Ilotordrehzahlwandlers zur Erzeugung eines ',/echselstromisignals mit einer Frequenz aufweist, die proportional zur llotordrehaahl ist, und dai3 dazu Hittel gehören, die auf ■He yre^ViOnz eier ".-/eclieslr bow signale, derart ansprechen, daß der Hubmagnet erregt wird, wenn dip frequents einen Sollwert überschreitet.

Z. Verschmutzungcrejelur.j nacl· Anspruch 2, da d u r c h g e k e η η zeichnet, Ία.9, ^ie auf die Frequenz ansprechenden T^ittel einen 7r3J-i-3istor, der in den ausgeschalteten Zustand vorgespannt ist und dessen ■^teuerelek ^ro'Ien-./echeelstroi!, mit dem V'aiidler so gekoppelt ist, daß der 7rancir;tor i-.it einer "cvo'ivindi^'ei !. ein- und au sge 35 hai tot wird, die 'lurch die l'reoucnz best.i:;uat vird, einen Kondensator mit einem La.ieweg: und einem Entladungsweg, die vom Transistor gesteuert werden, derart, dui3 die Amplitude de3 Signale ar kondensator mit zunehmender J?ereq.uenz, abnimat, und aui die Amplitude des Signals an dem Kondensator ansprechende ^T'ittel^um Erregen deu Jubmagneten aufweisen.

/j. Verschmutzungsregel ung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß uie auf die Amplitude ansprechenden Mittel einen TJnschalt-Schaltkreis aufweisen, dex so betätigbar ist, daß der Hubriagnet erregt wird, wenn die Amplitude unter einera ersten Sollwert liegt, und eine !tückkopplungsverbindung vorgesehen ist, derart, daß dann, wenn die ApIitude zunimmt, während der Hubmagnet erregt ist, der Umschalt-Stromkreis betätigtet wird, derart, daß eine Itotregung erfolgt, wenn die Amplitude einen zweiten höheren Sollwert überschreitet.

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ORIGINAL INSPECTED

5· Verschmutzungsregelung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4» gekennzeichnet durch Mittel zum Ergregen des Hubmagneten danni wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt wirdj (a) die Motordrosselklappe ist geschlossen; (b) die Motordrosselklappe ist über eine bestimmte Position hinaus geöffnet; (c) die Motortemperatur liegt öfeunter einem Sollwert.

6. Verschmutzungsregelung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch normalerweise offene Schalter, die auf die jeweiligen Bedingungen ansprechen und parallel zu der Steuerung geschaltet sind, derart, daß der Hubmaagnet erregt wird, wenn irgendeiner der Schalter geschlossen wird.

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