DE2526113C2

DE2526113C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reproduzieren bestimmter Betriebsbedingungen in Vergasern

Info

Publication number: DE2526113C2
Application number: DE2526113A
Authority: DE
Inventors: Peter James Northville Mich. Mosher; Richard Lawrence Garden City Mich. Smith
Original assignee: SCANS ASSOCIATES Inc 48150 LIVONIA MICH US
Current assignee: SCANS ASSOCIATES Inc 48150 LIVONIA MICH US
Priority date: 1974-06-25
Filing date: 1975-06-11
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE7518696U; AU8080375A; JPS5117730A; JPS5252662A; BE830055A; GB1510373A; US3975953A; FR2276626B1; DE2560225C2; GB1510371A; DE2526113A1; IT1056087B; FR2276626A1; JPS5337969B2; JPS5338367B2; GB1510372A; JPS5928112Y2; JPS57172148U; CA1044042A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reproduzieren bestimmter Betriebsbedingungen in Vergasern der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7 angegebenen Gattung.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der US-Patentschrift 35 17 552 bekannt. Dort erfolgt die Drehung der Drosselklappe durch eine pneumatische Vorrichtung, die ihrerseits von zwei Drucksignalen beaufschlagt wird, von denen das eine ein fest eingestelltes Bezugssignal bildet, während das andere von dem jeweils herrschenden Unterdruck abhängt. Die beiden Drucke wirken auf die gegenüberliegenden Seiten eines in der pneumatischen Vorrichtung angeordneten Kolbens, dessen Bewegung über ein Seil auf eine mit der Steuerklappe verbundene Seilscheibe übertragen wird.

Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung eigenen sich wegen der Langsamkeit, mit der die Drosselklappe verstellt wird, und wegen der erzielbaren, verhältnismäßig geringen Genauigkeit, zur Vergaserprüfung nur in kleinen Stückzahlen und nur dann, wenn keine besonderen Genauigkeitsanforderungen bestehen. Die ständig steigenden Abgasbestimmungen machen jedoch Vergasermessungen mit immer höherer Genauigkeit erforderlich, und außerdem ist es in der Produktion erforderlich, jeden einzelnen Vergaser an einer Reihe von Betriebspunkten zu testen, weshalb es darauf ankommt, die einzelnen Messungen möglichst rasch durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es

gestatten, die Drosselklappe des zu prüfenden Vergasers schneller in die jeweils gewünschte Stellung zu verdrehen und dabei gleichzeitig eine höhere Einstellgenauigkeit zu erzielen.

Die erHndungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 bzw. in dem des Patentanspruch 7 angegeben. Danach werden die an sich widerstrebenden Forderungei; nach schnellerer Verdrehung der Drosselklappe und gleichzeitig höherer Einstellgenauigkeit dadurch miteinander in Einklang gebracht, daß im Bereich kleiner öffnungswinkel, d. h. im Leeriaufbereich, in dem bereits geringfügige Stellungsabweichungen erhebliche Auswirkungen haben, die Verstellung der Drosselklappe langsam erfolgt, während im Bereich großer öffnungswinkel, d. h. im Vollgasbereich, in dem Stellungsabweichungen der Drosselklappe verhältnismäßig unkritisch sind, mit einer höheren Verstellgeschwindigkeit gearbeitet wird. Somit wird bei minimalem Zeitbedarf für die Verstellung über den gesamten Arbeitsbereich die Genauigkeit gerade im kritischen Teil dieses Bereiches verbessert

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Vergaserprüfstands mit einer Einrichtung zur Verstellung der Drosselklappe;

F i g. 2a eine teilweise weggebrochen gezeigte schematische Darstellung eines weiteren Teils des Vergaserprüfstandes mit Einrichtungen zur Messung des Luftdurchsatzes;

F i g. 2b eine Variante der Anordnung nach F i g. 2a;

Fig.3 eine zusammenfassende Darstellung der in dem Vergaserprüfstand verwendbaren unterschiedlichen Strömungserzeugungseinrichtungen;

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel der in der Anordnung nach F i g. 1 verwendeten Obersetzungseinrichtung;

Fig.5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem öffnungswinkel der Vergaserdrosselklappe und dem jeweiligen Drehwinkel des Schrittschaltmotors in der Anordnung nach F i g. 1; und

Fig.6 ein Blockschaltbild eine Anordnung zur Steuerung des Drosselklappenantriebs.

Zu dem in F i g. 1 gezeigten Prüfstand gehört eine Einrichtung, die dazu dient, zur Vorbereitung eines Prüfvorgangs eine Kraftstoffquelle automatisch mit dem Vergaser 33 zu verbinden. Der Kraftstoff wird dem Vergaser durch eine Rohrleitung 34 zugeführt, die an den zu prüfenden Vergaser 33 mit Hilfe einer unter Federspannung stehenden Rohrkupplung 35 angeschlossen wird, welche während des Prüfvorgangs fest in ihrer Lage gehalten wird, und zwar durch einen über ein Kabel 40 mit elektrischem Strom gespeisten Elektromagneten 39. Gemäß F i g. 1 sind hakenförmige Spannelemente 41 vorhanden, die den Vergaser mit abdichtender Wirkung auf der Oberseite einer Prüfkammer festhalten. Als Einrichtung zum Antreiben der Drosselklappe 60 des Vergasers 33, die im folgenden näher beschrieben wird, ist ein Schrittschaltmotor 42 vorhanden, der über zwei nicht dargestellte Stirnzahnräder in Antriebsverbindung mit einer Kupplung 43 steht, über die eine Übersetzungseinrichtung 48 angetrieben wird. Gemäß Fig.4 besteht die Übersetzungseinrichtung 48 aus 2:wei elliptischen Zahnrädern 90,91.

Auf dem Abtrieb der Übersetzungseinrichtung 48 ist gemäß F i g. 1 eine unter Federspannung stehende Kurbel 49 gelagert, die einen Gelenkbolzen 52 trägt Diese Anordnung enröglicht es, die Drosselklappe des Vergasers sehr schnell mit der Antriebseinrichtung zu kuppeln. Sobald ein Vergaser S3 auf der Oberseite der Kammer 54 (Fig.2a) montiert worden ist ist der Prüfstand zur Durchführung einer Grundprüfung des Vergasers bereit

Fig.2a zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Vergaserprüfapparats, bei dem mit einer Strömung im Bereich der Schallgeschwindigkeit gearbeitet wird, wobei der zu prüfende Vergaser 33 mit abdichtender Wirkung auf der Oberseite einer Kammer 54 augeordnet ist, in die ein einziger kritischer Venturimesser 55 eingebaut ist welcher durch eine Rohrleitung 56 mit einer Unterdruckquelle 57 verbunden ist Bei der vereinfachten Darstellung einer Anordnung zum Prüfen eines Vergasers an einem einzigen Betriebspunkt, bei dem es erforderlich ist, nur einen einzigen Luftdurchsatz und einen einzigen Unterdruck einzustellen, würde man eine Unterdruckquelle 57 wählen, die so bemessen ist, daß sie es ermöglicht, den Venturimesser 55 im kritischen Bereich, d. h. bei Schallgeschwindigkeit des Luftstroms, arbeiten zu lassen. Unter diesen Umständen würde man bei einem vorbestimmten Druck stromaufwärts von dem Venturimesser einen bestimmten Luftdurchsatz erhalten, der z. B. etwa 1,81 kg/min beträgt Nachdem der vorbestimmte Luftdurchsatz zur Verfügung steht, würde man die Drosselklappe 60 des Vergasers mit Hilfe des Drosselklappengestänges 53 in der vorstehend beschriebenen Weise drehen, bis im Ansaugkanal der gewünschte Unterdruck erreicht ist

Soll ein Vergaser an mehreren Betriebspunkten geprüft werden, benötigt man mehrere kritische Venturimesser, wie es in F i g. 3 schematisch dargestellt ist, wo die Prüfkammer mit vier kritischen Venturimessern 55 versehen ist, und der von dem Vergaser 33 abgegebene Strom durch den Einlaß 61 symbolisiert ist. Gemäß der US-Patentschrift 35 24 344 kann man anstelle der vier einzelnen kritischen Venturimesser 55 einen einzigen kritischen Venturimesser 62 mit variablem Querschnitt vorsehen.

Da die Benutzung eines kritischen Veniurimessers 62 mit variablem Querschnitt oder eines gewöhnlichen kritischen Vcnturimessers bedeutet, daß bei dem erfindungsgemäßen Apparat mit Geschwindigkeiten im Bereich der Schallgeschwindigkeit gearbeitet wird, ist der absolute Druck stromaufwärts von dem betreffenden Venturimesser gleich dem im Vergaser herrschenden Unterdruck, und somit werden alle Änderungen des

Unterdrucks durch entsprechende Änderungen des absoluten Drucks angezeigt, die mit Hilfe einer Drucksonde 63 gemessen werden, und entsprechende Signale, von denen in den übrigen Teilen des Systems Gebrauch gemacht wird, werden durch den Absolutdruckübertrager 64 übertragen.

Soll bei dem System mit einer Strömungsgeschwindigkeit unter der Schallgeschwindigkeit gearbeitet werden, und zwar deshalb, weil dies durch den zu prüfenden Vergaser bedingt wird, oder wegen zu hoher Kosten oder weil sich der betreffende Vergaser von den normalerweise zu prüfenden Vergasern unterscheidet, würde man den Unterdruck bei geschlossener Drosselklappe des Vergasers unter Benutzung von Signalen einstellen, die gemäß F i g. 2b von einem an eine Drucksonde 102 angeschlossenen Wirkdruckgeber 101 abgegeben werden.

Da in diesem Fall mit Unterschallgeschwindigkeit gearbeitet wird, werden die den Luftdurchsatz anzei-

genden Signale dazu verwendet, die Drosselklappe des Vergasers zu steuern.

Gemäß Fi g. 2b sind die Durchsatzmeßeinrichtungen stromaufwärts des Vergasers in eine Kammer 97 eingebaut. Die Luft strömt in die Kammer 97 über einen Einlaß 100 ein, um dann laminar die Rohre 65, eine zu der Vergaserhaube 99 führende Rohrleitung 98 und dann den Vergaser 33 zu durchströmen.

Beim Arbeiten mit Unterschallgeschwindigkeit bestimmt der längs der laminar durchströmbaren Rohre 65 auftretende Druckunterschied den Luftdurchsatz. Will man Änderungen des Luftdurchsatzes ermitteln, muß es möglich sein, jede Änderung dieses Druckunterschiedes zu bestimmen. Zu diesem Zweck sind gemäß F i g. 3 Drucksonden 70 vorhanden, die an zugehörige Wirkdruckgeber 71 angeschlossen sind, welche bei dem nachstehend beschriebenen Apparat benutzt werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch auch möglich, andere Unterschalldüsen 72 zu benutzen, die wiederum mit Hilfe von Ventilen 66 gewählt werden, wobei der Wirkdruck ebenfalls mit Hilfe von Sonden 70 aufgenommen und berechnet wird, wobei der zugehörige Wirkdruckgeber 71 ein entsprechendes Signal überträgt.

Es ist zu bemerken, daß man jede beliebige der vier vorstehend beschriebenen Anordnungen oder noch andere Anordnungen benutzen kann, und daß die erfindungsgemäße Strömungsregeleinrichtung gleich gut in Verbindung mit jeder dieser Anordnungen benutzbar ist. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird im folgenden der in F i g. 3 dargestellte Diagrammblock als »Durchflußmeßsystem 73« bezeichnet, und immer dann, wenn das Bezugszeichen 73 genannt wird, soll dies bedeuten, daß man in dem Block 73 jedes beliebige der vier in Fig.3 dargestellten Systeme benutzen könnte.

Will man den Unterdruck im Ansaugkanal ermitteln, der benutzt werden soll, um die Stellung der Drosselklappe zu bestimmen, wenn das Meßsystem mit Schallgeschwindigkeit arbeitet, ist der Unterdruck im Ansaugkanal als der Unterschied zwischen dem Druck in dem druckgeregelten Raum und dem durch den Absolutdruckgeber 64 gemessenen Druck gegeben.

Bei einem mit Unterschallgeschwindigkeit arbeitenden Meßsystem wird der Unterdruck im Ansaugkanal vorher eingestellt, und bei diesem Unterdruck handelt es sich um den Unterschied zwischen dem Druck in der Haube 99 nach F i g. 2b und dem Druck in der Kammer 54.

Fig.6 zeigt eine Anordnung, bei der das bei Schallgeschwindigkeit arbeitende DurchfluQmeßsystem 73 über den dort nicht dargestellten Absolutdruckgeber 64 ein dem Unterdruck im Ansaugkanai entsprechendes Spannungssignal 74 an einen Riehtungskomparator 76 abgibt.

Sobald die Werte des Unterdrucks im Ansaugkanal und des Luftdurchsatzes für jeden Meftpunkt zur Verfügung stehen, gibt ein Rechneroperator unter Benutzung eines entsprechenden Rechnerprogramms diese Informationen in einen Kleinrechner 75 ein. Zuerst bestimmt der Rechner die richtige Stellung des kritischen Venturimessers 62 mit variablem Querschnitt, wenn ein solcher vorhanden ist bei der sicS an einem bestimmten Meßpunkt der Sollwert des Luftdurchsatzes einstellt Wird gemäß Fig.3 mit einem Satz von kritischen Venturimessern 55 gearbeitet eimittelt der Rechner diejenigen kritischen Venturimesier, welche geöffnet werden müssen, um den gewünschten Luftdurchsatz zu erreichen. Werden laminar durchströmbare Rohre 65 oder Unterschalldüsen 72 benutzt, wird durch den Rechner jeweils die richtige Kombination gewählt.

Sobald dies geschehen ist, liefert der Rechner gemäß F i g. 6 ein Bezugsspannungssignal 74, das dem Sollwert des Unterdrucks im Ansaugkanal entspricht. Es ist zu bemerken, daß bei dem Apparat nach der Erfindung der Absolutdruckgeber 64 oder der Wirkdruckgeber 101

ίο den jeweiligen Druck dadurch anzeigt, daß er ein Signal aussendet, das proportional zu dem durch die Drucksonde 63 aufgenommenen Druck ist, wenn der absolute Druck gemessen wird, oder durch die Drucksonden 102, wenn der Wirkdruck gemessen wird.

Zur näheren Veranschaulichung sei bezüglich der bei Schallgeschwindigkeit gegebenen Meßbedingungen angenommen, daß der Hersteller des betreffenden Vergasers einen Kraftstoffdurchsatz von etwa 0,091 kg/h bei einem Unterdruck von etwa 644 mbar und bei einem Luftdurchsatz von etwa 0,91 kg/h vorgeschrieben hat. Bei einem druckgeregelten Raum entspricht ein Unterdruck von etwa 644 mbar einem Absolutwert von etwa 356 mbar, und wenn dieser Unterdruck vorhanden ist, soll der Absolutdruckgeber eine Gleichspannung von 2 V liefern. Am Anfangspunkt zeigt der Absolutdruckgeber 64 natürlich den Druck der Atmosphäre an, der annähernd 1016 mbar entspricht, und bei dem als Signal eine Gleichspannung von 5 V abgegeben wird.

Wird bei der vorstehend beschriebenen Anordnung der kritische Venturimesser bis zu dem Punkt geöffnet, an dem sich ein Luftdurchsatz von etwa 0,91 kg/h einstellt führt dies sofort zu einem starken Abfall des durch die Drucksonden 63 gefühlten Drucks. Im vorliegenden Fall wird der Druck auf 339 mbar zurückgehen, und der Absolutdruckgeber liefert anstelle der genannten Spannung von 5 V jetzt eine Spannung von 1,66 V. Dieses Spannungssignal 74 wird gemäß F i g. 6 dem Richtungskomparator 76 zugeführt in dem die ein analoges Spannungssignal bildende Spannung von 1,66 V mit der dem Komparator durch den Rechner 75 zugeführten Bezugsspannung verglichen wird. Wie erwähnt liefert der Rechner eine Bezugsgleichspannung von 2 V, die dem Sollwert des Unterdrucks im Ansaugkanal von 355,6 mbar absolut entspricht Da das analoge Signal schwächer ist als das Bezugsspannungssignal, bedeutet dies, daß die Drosselklappe des Vergasers geöffnet werden muß, so daß der Richtungskomparator 76 ein Signal dem als Umsetzer wirkenden

Schrittschaltmotor 79, & h. dem Steuermotor, zuführt

Der Schrittschaltmotor 42 nach F i g. 1 ist wie erwähnt durch das Gestänge 53 mit dem Vergaser 33 verbunden, im vorliegenden Fail beginnt der Schrittschaltmotor 42 damit die Drosselklappe des Vergasers

ss zu öffnen, so daß gleichzeitig mit dem weiteren öffnen der Drosselklappe der Unterdruck im Ansaugkanal zunimmt Daher beginnt der Absolutdruckgeber 64 sofort, dem Richtungskomparator 76 ein neues Spannungssignal zuzuführen. Wenn die Einrichtung 79 zum Steuern des Schrittschaltmotors 42 die Aufgabe hätte, den Schrittschaltmotor zn veranlassen, die Drosselklappe des Vergasers um etwa 3° zu öffnen und dann das Spanmingssignal mit dem Bezugssignal zu vergleichen, würde man feststellen, daS das analoge Spannungssignal

es des Drackgebers etwa l^OV anstelle des vorherigen Wertes von 1,66 V betragen würde; mit anderen Worten, die Drosselklappe nähert sich der gewünschten Stellung an.

Um eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit zu erreichen, wurde ein Verfahren gewählt, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Schrittschaltmotors jeweils dem bei dem System vorhandenen Fehler proportional ist. Der Ausdruck »Fehler« bezeichnet hier den Absolutwert des in einem bestimmten Zeilpunkt vorhandenen Unterschiedes zwischen den Werten der von dem Rechner 75 gelieferten Bezugsspannung und der durch den Druckgeber 64 erzeugten analogen Signalspannung. Mit anderen Worten, der Fehler ergibt sich als Differenz zwischen dem Absolutwert der Bezugsspannung und der analogen Spannung. Gemäß Fig. 6 ist es zur Durchführung dieses Verfahrens erforderlich, zusätzlich einen Fehlerrechner 80 vorzusehen; außerdem benötigt man einen Spannungs-Fre- η quenz-Umsetzer 81.

Um ein Beispiel zu geben, sei angenommen, daß ein Vergaser wiederum mit einem Kraftstoffdurchsatz von etwa 0,091 kg/h und bei einem Unterdruck von etwa 644 mbar entsprechend einem Absolutwert von etwa 356 mbar betrieben werden soll. Unter diesen Bedingungen gibt der Rechner 75 an den Richtungskomparator 76 eine Bezugsspannung in Gestalt einer Gleichspannung von 2 V ab. Auch in diesem Fall führt der Absolutdruckgeber 64 dem Richtungskompara lor 76 ein Spannungssignal 74 in Form einer Gleichspannung von 5 V zu.

Der Rechner 75 liefert wiederum ein entsprechendes Signal, um zu veranlassen, daß der Luftdurchsatz des Vergasers 33 etwa 0,91 kg/h beträgt. An diesem Betriebspunkt führt der Absolutdruckgeber 64 dem Richtungskomparator 76 ein analoges Signal in Form einer Spannung von 5 V zu. Sofort nach dem öffnen des kritischen Venturimessers 62 mit variablem Querschnitt zum Hindurchleiten von Luft durch den Vergaser geht j> der absolute Druck schnell auf etwa 339 mbar zurück, und in diesem Zeitpunkt wird dem Richtungskomparator 76 ein analoges Signal in Form einer Spannung von 1,66 V zugeführt. Da die Bezugsspannung höher ist als die analoge Signalspannung, ist es erforderlich, den Luftdurchsatz zu steigern und zu diesem Zweck die Drosselklappe des Vergasers weiter zu öffnen. Der Richtungskomparator 76 führt daher der Motorsteuereinrichtung 79 ein Signal zu, um den Schrittschaltmotor 42 zu veranlassen, die Drosselklappe weiter zu öffnen. Gleichzeitig damit, daß der Schrittschaltmotor beginnt, die Drosselklappe weiter zu öffnen, wird der Fehler bzw. die Abweichung zwischen dem analogen Signal und dem Bezugssignal berechnet Im vorliegenden Fall erhält man als Differenz zwischen dem Absolutwert des analogen Signals von 1,66 V und dem Bezugssignal ein Fehlersignal von 034 V, das dem Spannungs-Frequenz-Umsetzerei zugeführt wird.

Die Drehung der Drosselklappe bewirkt eine Erhöhung des Luftdurchsatzes des Vergasers, und hierdurch wird der absolute Druck im Vergleich zum vorangehenden Wert von 339 mbar auf 352 mbar erhöht, wobei die von dem Absolutdruckgeber bzw. Wandler 64 abgegebene analoge Spannung den Wert von 130 V annimmt. ω

Da es sich hierbei um einen kontinuierlich ablaufenden Vorgang handelt wird diese Spannung wiederum dem Richtungskomparator 76 zugeführt, und die Abweichung wird erneut durch den Fehlerrechner 80 berechnet Da die Bezugsspannung immer noch höher ist als die analoge Spannung, erzeugt der Richtungskomparator 76 erneut ein Signal zum weiteren öffnen der Drosselklappe. Dieses Signal wird dem Umsetzer 79 zugeführt, der jetzt den Schrittschaltmotor 42 erneut betätigt. Auch in diesem Fall wird gleichzeitig die Abweichung, d. h. die Differenz zwischen dem Absolutwert von 2,00 V der Bezugsspannung und der analogen Spannung von 1,90 V berechnet, so daß man einen Wert von 0,10 V erhält. Diese Spannung wird durch den Spannungs-Frequenz-Umsetzer 81 in ein Ausgangssignal von 100 Hz verwandelt. Betrachtet man widerum nur eine kurze Zeitspanne, ergibt sich, daß der Umsetzer bzw. die Steuereinrichtung 79 dem Schrittschaltmotor 42 in 0,1 s 10 Impulse zuführt, um die Drosselklappe um einen weiteren Betrag von 0,9° zu öffnen.

Hierdurch wird der Mengendurchsatz des Durchflußreglers 73 erneut erhöht, so daß sich an dieser Stelle der absolute Druck auf 357 mbar steigert, und daß die dem Absolutdruckwandler 64 zugeführte Spannung einen Wert von 2,05 V annimmt. Dieses Spannungssignal von 2,05 V wird wiederum dem Richtungskomparator 76 zugeführt, der jetzt feststellt, daß die analoge Spannung höher ist als die Bezugsspannung, und der daher nunmehr die Motorsteuereinrichtung 79 so betätigt, daß diese den Schrittschaltmotor 42 veranlaßt, die Drosselklappe des Vergasers über das Gestänge 53 nach F i g. 2b zu schließen. Gleichzeitig mit dieser Betätigung des Richtungskomparators 76 berechnet der Fehlerrechner 80 die Differenz zwischen dem Absolutwert der Bezugsspannung und der analogen Spannung. Die Differenz beträgt in diesem Fall 0,05 V, und diese Spannung wird durch den Spannungs-Frequenz-Umsetzer 81 in ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 50 Hz verwandelt. Legt man wider die angenommene kurze Zeitspanne von 0,1 s zugrunde, werden während dieser Zeitspanne 5 Impulse der Motorsteuereinrichtung 79 zugeführt, so daß der Schrittschaltmotor 42 veranlaßt wird, die Drosselklappe 60 des Vergasers in der Schließrichtung mittels des Gestänges 53 um 0,45° zu drehen. Da jetzt die Drosselklappe in der Schließrichtung gedreht wird, verringern sich der Mengenstrom durch den Durchflußregler 73 und der darin herrschende absolute Druck, so daß das von dem Absolutdruckwandler 64 abgegebene Spannungssignal 74 auf einen Wert verringert wird, der einem absoluten Druck von 355,3 mbar entspricht.

Aus der bis jetzt gegebenen Beschreibung des hier behandelten Beispiels ist ersichtlich, daß anfänglich am Beginn der Vergaserprüfung, als mit dem Einstellen der Drosselklappe auf den ersten Meßpunkt begonnen wurde, die Bewegung der Drosselklappe 60 sehr schnell erfolgte, daß sich diese Bewegung jedoch bei zunehmender Annäherung an der gewünschten Meßpunkt proportional zur Abnahme des Fehlers bzw. der Abweichung verlangsamte. Dieses Merkmal der Erfindung bietet optimale Vorteile bezüglich des Einstellens der Meßpunkte, denn über den größten Teil der Laufstrecke zwischen benachbarten Meßpunkten wird die Drosselklappe 60 sehr schnell bewegt doch wird ihre Bewegung bei ihrer Annäherung an den betreffenden Meßpunkt verlangsamt so daß die Drosselklappe nicht Ober den einzustellenden Meßpunkt hinausschießt und daß ein Pendeln vermieden wird, bei dem die Drosselklappe ständig in beiden Richtungen über den Meßpunkt hinausschießt ohne ihn jedoch jemals zu erreichen.

Fi g. 4 zeigt die beiden elliptischen Zahnräder 90 und 91 in der Stellung, die sie einnehmen, wenn die Drosselklappe etwas geöffnet ist sich jedoch immer noch in der Nähe der Leerlaufstellung befindet Hat sich das Zahnrad 90 um 30° gedreht was in Fig.5 dem

Punkt A entspricht, hat sich das Zahnrad 91 nur um 15° gedreht; wenn das Zahnrad 90 weiter in der Offnungsrichtung der Drosselklappe gedreht wird, bewirkt die elliptische Form der beiden Zahnräder, daß sich das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem Zahnrad 91 entsprechend ändert. Hat sich das Zahnrad 90 um 45° gedreht, wie es in F i g. 5 dem Punkt B entspricht, ist das zweite elliptische Zahnrad gegenüber seiner Schließstellung erst um 30° gedreht worden. Mit anderen Worten, wenn das Zahnrad 91 über den ersten Winkelbetrag von 15" gedreht werden soll, muß der Schrittschaltmotor 42 eine Bewegung über einen Winkel von 30° ausführen, d. h. eine Drehung des Schrittschaltmotors um 2° entspricht einem Drehwinkel der Drosselklappe um 1°. Um die Drosselklappe um den nächsten Winkelbetrag von 10° zu drehen, bedürfte es nur einer Drehung des Schrittschaltmotors um 15°.

Sobald sich der Schrittschaltmotor aus der 70°-Stellung in die 80° -Stellung bewegt, führt gemäß F i g. 5 jede Drehung des Schrittschaltmotors um 1° zu einer Drehung der Drosselklappe in der Öffnungsrichtung um 2°, so daß einerseits im Bereich der Leerlaufstellung eine sehr gute Auflösung erzielt wird, und andererseits dort, wo es erforderlich ist, eine sehr schnelle Verstellbewegung der Drosselklappe erreichbar ist.
Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ergibt sich der angestrebte Vorteil, d. h. es ist möglich, die Drosselklappe sehr genau zu steuern und das gewünschte mechanische Übersetzungsverhältnis zu erzielen. Wenn z. B. bei der Leerlaufstellung, bei der eine starke Auflösung benötigt

in wird, der Schrittschaltmotor 42 eine Drehung um 10° ausführt, wird die Drosselklappe nur um 5° gedreht, d. h. bei jeder Drehung des Schrittschaltmotors um 1° wird die Drosselklappe um 0,5° verstellt, während sie im Bereich der Vollgasstellung bei jeder Drehung des Schrittschaltmotors um 1° eine Drehung um 2° erfährt. Der Vorteil dieser Anordnung im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Anordnungen liegt auf der Hand, denn die Drosselklappe läßt sich sehr schnell von einem Meßpunkt zum nächsten verstellen, und die Vollgasstellung läßt sich sehr schnell erreichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reproduzieren bestimmter Betriebsbedingungen in Vergasern (33) mit einer Drosselklappe (60), wobei mit Hilfe einer Vakuumquelle (57) über Luftdurchsatzmeßeinrichtungen (55; 62; 65; 72) ein vorbestimmter Luftstrom im Vergaser (33) erzeugt, durch Verdrehen der Drosselklappe (60) ein bestimmter Unterdruck eingestellt, der Unterdruck kontinuierlich gemessen und beim Erreichen des gewünschten Unterdrucks die Drehung der Drosselklappe (60) beendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (60) mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, die zu der Differenz zwischen dem jeweils gemessenen Druck und dem gewünschten Druck proportional ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Luftdurchsatzes mindestens ein Laminarströmungsrohr (65) oder eine Unterschalldüse (72) stromaufwärts von dem Vergaser (33) eingesetzt und der an dem Laminarströmungsrohr (65) bzw. der Unterschalldüse (72) auftretende Druckabfall gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugunterdruck stromab der Drosselklappe (60) auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Luftdurchsatzes ein einziger verstellbarer kritischer Venturimesser (62) eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehen der Drosselklappe (60) die der tatsächlichen und der gewünschten Luftströmung entsprechenden Signale in Analogspannungen umgeformt werden, daß die Differenz der beiden Analogspannungen gebildet wird, daß die Spannungsdifferenz in eine Frequenz umgewandelt wird, und daß elektrische Impulse dieser Frequenz einem die Drosselklappe (60) antreibenden Schrittschaltmotor (42) zugefügt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Drehgeschwindigkeit der Drosselklappe (60) mit abnehmender Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem gewünschten Druck kleiner wird.

7. Vorrichtung zum Reproduzieren bestimmter Betriebsbedingungen in Vergasern (33) mit einer Drosselklappe (60), umfassend

eine Vakuumquelle (57) und eine Luftdurchsatzmeßeinrichtung (52; 62; 65; 72) zur Erzeugung eines vorbestimmten Luftstroms durch den Vergaser (33),
eine Verstelleinrichtung (42,48,53) zum Verdrehen der Drosselklappe (60),

eine Meßeinrichtung (64; 71) zur kontinuierlichen Messung des durch Verdrehen der Drosselklappe (60) erzeugten Unterdrucks, und
eine Steuereinrichtung (79 ... 81), die bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks die Drehung der Drosselklappe (60) beendet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (42, 48, 53) die Drosselklappe (60) mit einer Geschwindigkeit dreht, die zu der Differenz zwischen dem jeweils gemessenen Druck und dem gewünschten Druck proportional ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchsatzmeßeinrichtung (55; 62; 65; 72) mindestens ein Laminarströmungsrohr (65) oder eine Unterschalldüse (72) stromaufwärts vom Vergaser und die Meßeinrichtung einen den Druckabfall am Laminarströmungsrohr (65) bzw. an der Unterschalldüse (72) ermittelnden Druckdifferenzmesser (71) aufweist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Druckmeßeinrichtung (101, 102) zur Einstellung des Ansaugdruckes stromab der Drosselklappe (60) auf einen vorgegebenen Wert

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Luftdurchsatzmeßeinrichtung (55; 62; 65; 72) einen einzigen verstellbaren kritischen Venturimesser (62) umfaßt

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen erstell Umsetzer (80), der die der tatsächlichen und der gewünschten Luftströmung entsprechenden Signale in Analogspannungen umformt und einen die Spannungsdifferenz in eine Frequenz umwandelnden zweiten Umsetzer (81) umfaßt und daß die Verstelleinrichtungen einen mit dem Ausgangssignal des zweiten Umsetzers (81) angesteuerten Schrittschaltmotor (42) aufweist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine nichtlineare Übersetzungseinrichtung (48) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Übersetzungseinrichtung (48) zwei miteinander kämmende elliptische Zahnräder (90,91) enthält.