DE2532454A1

DE2532454A1 - Einrichtung und verfahren zum pruefen eines verbrennungsmotors ohne aeussere last

Info

Publication number: DE2532454A1
Application number: DE19752532454
Authority: DE
Inventors: Richard Eric Hanson; Jun Thomas Edward Nolan
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1976-04-22
Also published as: US3964301A; CA1041321A; JPS5165206A; GB1509785A; DE2532454B2; DE2532454C3; IT1039581B; JPS536282B2

Description

7816-75

Einrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors ohne äußerer Last

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors ohne äußerer Last, wobei der Motor mit einer durch das Reibungsmoment bestimmten Gleichgewichtsdrehzahl bei Unterbindung aller außer einer von η-Zündungen betrieben wird.

Beim Prüfen von Verbrennungsmotoren ist es bekannt, die Zündung eines oder mehrerer Zylinder zu unterbinden, um den Anteil dieses Zylinders bzw. dieser Zylinder an der Gesamtleistung des Motors zu ermitteln. Eine Untersuchung der resultierenden Motorleistung, z.B. der mit Hilfe eines Tachometers gemessenen Änderungen der Motordrehzahl, gibt entweder individuell oder im Vergleich zu anderen Zylindern mechanische Betriebszustände innerhalb der Zylinder wieder. Allerdings werden diese Tests normalerweise bei verhältnismäßig weit zurückgestellter oder schwacher Gasgabe, beispielsweise bei Standgas oder im schnellen Leerlauf bei unbelastetem Motor durchgeführt. Versucht man diese Prüfmethoden auf zerstörungsfreien Vollgas-Motorlauf anzuwenden, so ergeben sich BetriebsSchwierigkeiten oder Gefahren sowohl für das

6098 17/0729

Fahrzeug als auch für den Mechaniker.

Andererseits setzt jedoch eine sinnvolle Betriebs- und diagnostische Prüfung der Gesamtleistung von Verbrennungsmotoren voraus, daß auch bei voller oder nahezu voller Kraftstoff- und Luftzufuhr getestet wird, um auf diese Weise das Kraftstoff- und Luftansaugsystem bei voller Förderleistung zu erproben. Ferner müssen die Brennkammerdrücke den verhältnismäßig hohen Vollast- oder Spitzenwert erreichen, damit das Vorhandensein eines Betriebsfehlers besser entdeckt werden kann. Wenn man jedoch die einem ohne Last laufenden Verbrennungsmotor angelieferte Menge an Kraftstoff- oder Kraftstoff-Luftgemisch über den für die maximale Drehzahl erforderlichen Wert hinaus erhöht, so überdreht der Motor. Ferner kann, wenn man einen Motor sich bis zum Überdrehen beschleunigen läßt, eine mechanische Beschädigung als Folge davon eintreten, daß die auf die bewegten Teile ausgeübten Zentrifugal-, und Trägheitskräfte bei dieser unzulässigen Betriebsweise ihre berechneten zulässigen Werte übersteigen. Außerdem tritt bei einem unbelasteten Motor ein Überdrehen lange vor Erreichen der maximalen Kraftstoff- und Luftzufuhrwerte ein. Damit eine Leistungsprüfung unter diesen Bedingungen vorgenommen werden kann, muß man daher den zu prüfenden Motor eine Last zuschalten.

In den USA-Patentschriften 3 757 570 und 3 757 571 sind Verfahren und Einrichtungen zum Bereitstellen einer simulierten Last für Verbrennungsmotoren beschrieben. Die simulierte Last wird dadurch erhalten, daß die Motorzündung periodisch unterbrochen oder unterbunden wird, um die Gesamtleistung des Motors auf einen Wert gleich der Reibungsleistung bei einer gewünschten oder Solldrehzahl herabzusetzen.

Durch die USA-Patentschrift 3 8 39 907 ist eine Methode be-

609817/0729

kannt, bei der ein Verbrennungsmotor gemäß den Lehren der oben genannten USA-Patentschriften belastet wird und mit Hilfe von geeigneten Kontrollmechanismen und Regelungen eine einfache Betriebsprüfung vorgenommen wird, die den Motor gegen mögliche unbeabsichtigte Überdrehzustände schützt. Mittels einer dazugehörigen Prüfeinrichtung wird die Leistung des Motors analysiert. Die Prüfeinrichtung enthält eine an das Zündsystem angekoppelte Anordnung, welche den Zündvorgang während eines vorbestimmten Anteils aufeinanderfolgender Zündintervalle unterbindet, um für den Motor eine simulierte Last bereitzustellen, die einer gegebenen tatsächlichen Last, entsprechend einer gegebenen Gaseinstellung der resultierenden Motordrehzahl, zwischen Mindest- und Höchstdrehzahl äquivalent ist, ohne die Aufschlagung mit einer äußeren Last. Der vorbestimmte Anteil aufeinanderfolgender Zündintervalle ist so gewählt, daß sich scheinbar eine resultierende Nenndrehzahl ergibt, die durch die normalen Betriebseigenschaften des Motors bestimmt ist. Die Istdrehzahl des Motors, die sich aus der Unterbindung des Zündvorganges während des vorbestimmten Anteils der aufeinanderfolgenden Zündintervalle ergibt, wird gemessen und mit einer auf die Nenndrehzahl bezogenen Bezugsdrehzahl verglichen, wodurch man eine der Abweichung der Istdrehzahl von der Bezugsdrehzahl entsprechende Ausgangsgröße erhält. Die Ungleichheit zwischen der Istdrehzahl und der Bezugsdrehzahl wird mit Hilfe einer die Ausgangsgröße der Vergleicheranordnung empfangenden Anzeigevorrichtung angezeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vollast-Bremsmoment (und folglich die Bremsleistung) eines Motors ohne Zuschalten einer äußeren Testlast zu bestimmen. Der Motor

609817/072 9

-H-

wird dabei mit Unterbindung von allen außer einer von n-aufeinanderfolgenden Zündungen betrieben, so daß die Motorleistung gleich der inneren Reibungsbelastung des Motors bei einer Gleichgewichtsdrehzahl ist. Das Reibungsmoment wird aus der bekannten Trägheit des Motors und der Geschwindigkeit der Abbremsung (Drehzahlverringerung) bei Unterbindung sämtlicher Zündungen ermittelt.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste Anordnung zum Abbremsen des Motors ohne Zündung und durch eine zweite Anordnung, welche die Geschwindigkeit der Abbremsung (Drehzahländerung) des Motors von der Gleichgewichtsdrehzahl ausmißt, derart, daß das Bremsmoment des Motors durch Multiplizieren der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) mit dem bekannten Wert der Trägheit des Motors und mit (n-1) erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ohne Zündung abgebremst wird und daß die Geschwindigkeit der Abbremsung (Drehzahländerung) des Motors von der Gleichgewichtsdrehzahl aus gemessen wird, derart, daß das Bremsmoment des Motors durch Multiplizieren der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) mit dem bekannten Wert der Trägheit des Motors und mit (n-1) erhalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

ELg. 1 das teilweise in Blockform dargestellte Schaltschema einer Einrichtung zum Prüfen von Verbrennungsmotoren;

608817/0729

Fig. 2 ein Schaltschema der Impulsformer-, Zähler-und Zündsteuereinheit der Einrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Schaltschema der Zeitmeßschaltung der Einrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm, das die Drehmoment/Drehzahl-Charakteristik eines Verbrennungsmotors wiedergibt;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Drehzahl/Zeitcharakteristik eines Verbrennungsmotors während einer Bremsleistungsprüfung wiedergibt;

Fig. 6 ein Schema von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrechungen der Zündeinstellpunkte oder -kontakte während des Beschleunigungs- und Abbrems-Testablaufs; und

Fig. 7a und Fig. 7b ein Flußdiagramm, das den Operationsablauf des Computers in der Einrichtung nach Fig. wiedergibt.

Fig. 1 zeigt eine Prüfeinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einer Anzahl von an einem Motor (nicht gezeigt) angebrachten Meßwertumwandlern oder Meßfühlern. Dazu gehören ein Anlasserstromfühler 10, der den Anlaßmotorstromverlauf in Abhängigkeit von der Zeit beim Anlassen des Motors mit ausgeschalteter Zündung erfaßt. Anhand des Stromverlaufes können Motorfehler diagnostiziert, die Zylinderverdichtung ermittelt und die Zündpunkteinstellung festgestellt werden. In der Ansaugleitung ist ein Ansaugleitungs-Unterdruckfühler 11 angebracht, und am Prüfort ist ein Umgebungsdruckfühler angeordnet, der Umgebungsbedingungen beim Prüfen der Motor-

$09817/0729

"■" b —

verdichtung kompensiert. Am Kurbelgehäuse des Motors ist ein Kurbelgehäuse-Durchblasdruckfühler 13 vorgesehen, mittels dessen die Zustände der Dichtungen zwischen den Kolben- und Zylinderwänden festgestellt werden. Wenn der zu prüfende Motor ein Dieselmotor ist, so wird an diesem ein Eigenzündungs-Impulstachometerfühler 14 angebracht, der Impulse mit einer der Motordrehzahl proportionalen Frequenz erzeugt.

Die oben genannten Meßfühler, die hier lediglich beispielsweise angeführt sind, sind mit ihren Ausgängen über einen Multiplexer 15 und einen Analog-Digital-Wandler an Sammelleiter B . und B angekoppelt. Diese Elemente sind hier, da sie nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören, nicht im einzelnen beschrieben, sondern lediglich erwähnt, um das Anwendungsfeld der Erfindung zu erläutern.

Für die erfindungsgemäße Einrichtung zum Ermitteln des Motorbremsmomentes und der Motorbrems leistung Jet eine Anordnung erforderlich, welche die Motordrehzahl während eines PrüfVorganges überwacht. Information über die Motordrehzahl kann vom Zündsystem eines Funkenzündungsmotors sehr viel einfacher und schneller erhalten werden, als mittels eines eigens am Motor angebrachten Tachometers. Zum Zündsystem 17 eines Motors nach Fig. 1 gehören eine Batterie 18, eine Zündspulen-Primärwicklung 19, eine Sekundärwicklung 20¹, ein Kondensator 21 und ein Unterbrecherkontakt 22. Die Sekundärwicklung 20' ist an ihrem einen Ende mit der Primärwicklung 19 verbunden und mit ihrem anderen Ende an den Zündverteiler (nicht gezeigt) des Motors angeschlossen, der seinerseits in üblicher Weise mit den Zündkerzen (nicht gezeigt) verbunden ist.

609817/0729

Statt, wie hier beschrieben, auf einen Motor und eine Zündanlage 17 herkömmlicher Art mit Unterbrecherkontakt und Zündspule ist die Erfindung ebensogut auch auf andere Arten von Zündanlagen, beispielweise solche mit kapazitiver Entladung oder elektronische Zündanlagen, anwendbar. Ferner ist die Erfindung auch auf andere Motorarten wie z.B. Dieselmotoren (Motoren mit Verdichtungs- oder Eigenzündung) anwendbar, indem man die Einrichtung entsprechend an das Kraftstoffeinlaß- oder -einspritzsystem anschließt.

Die Ermittlung der Motorbremsleistung erfolgt mit Hilfe eines elektronischen Steuergerätes 25, das zwischen die Zündanlage 17 und die Sammelleiter B . und B geschaltet ist, sowie mittels eines Computers oder Rechners Ul und einer Anzeigevorrichtung, die beide an die Sammelleiter B . und B angeschaltet sind. Das Steuergerät 25 enthält einen

Impulsformer 28, der mit einer Eingangsleitung 23 über den Unterbrecherkontakt 22 des Motors geschaltet ist. Der Eingangskreis des Impulsformers 2 8 erzeugt eine Rechteckschwingung, deren einzelne Vorderflanken jeweils mit dem Schließen des Unterbrecherkontaktes und deren einzelne Hinterflanken jeweils mit dem öffnen des Unterbrecherkontaktes zeitlich zusammenfallen. Am Ausgang des Impulsformers 28 erscheint eine Impulsfolge, die einem Zähler 31 zugeleitet wird, der für je fünf Eingangsimpulse einen Ausgangsimpuls erzeugt.

Das Ausgangssignal des Zählers 31 wird einer Zündsteuereinheit 32 zugeleitet, die unter zusätzlicher Steuerung durch den Computer 41 ein relativ positives Zündungspaarsignal dem Basiseingang eines NPN-Transistors 24 zuleitet, dessen Ausgangselektroden in Reihe mit einem niederohmigen Widerstand 26 über den Unterbrecherkontakt 22 geschaltet sind. Das Zündungspaarsignal bewirkt, daß der Transistor 24 stark

609817/0729

leitet und dadurch der Unterbrecherkontakt kurzgeschlossen wird. Die Dauer des Zündungspaarsignals ist gleich derjenigen Zeitspanne, in der vier von fünf aufeinanderfolgenden Zündungen auftreten würden. Das Signal verhindert diese vier aufeinanderfolgenden Zündungen in den Motorzylindern, indem es verhindert, daß das Magnetfeld in der Primärwicklung 19 zusammenbricht, so daß an die Zündkerzen keine Funkenpotentiale übertragen werden. Durch diese Unterbindung der Zündvorgänge wird das Arbeiten des Impulsformers 28 nicht gestört, der nach wie vor jedesmal beim öffnen des Unterbrecherkontaktes einen Impuls erzeugt.

Fig. 2 zeigt Schaltungseinzelheiten des Impulsformers 28, des Zählers 31 und der Zündsteuereinheit 32. Der Impulsformer 28 ist einfach ein Schwellenwertverstärker und Clipper (Abkapper) mit Transistoren 52 und 54, der, wenn das Eingangssignal unter 0,7 Volt liegt, eine Ausgangsspannung von 0 Volt und, wenri das Eingangssignal über 0,7 Volt liegt, eine Ausgangsspannung von 5 Volt erzeugt. Der Eingangskreis 56 ist so bemessen, daß er negative Spannungsspitzen, die beim anfänglichen öffnen des Unterbrecherkontaktes auftreten, wegfiltert. Der Unterbrecherkontakt ist ungefähr ebensolang geöffnet, wie geschlossen, so daß das Ausgangssignal bei 29 von einer Umkehrstufe oder einem Inversionsglied 58 am Ausgang des Impulsformers 28 die Form einer Rechteckschwingung mit im wesentlichen gleichen positiven und negativen Halbperioden hat.

Der Ausgang 29 des Impulsformers 28 ist an eine Zeitmeßschaltung 36 (dargestellt in Fig. 3) und an den Zähler 31 in Fig. 2 angeschlossen. Der Zähler 31 ist herkömmlich ausgebildet und so geschaltet, daß er am Ausgang eines nach-

609817/0729

geschalteten Inversionsgliedes 62 eine negative Impulsfolge mit einem binären O-Impuls jeden fünften Zündzyklus liefert, und zwar beginnend bei einem Unterbrecherschließvorgang und endend beim nächsten Unterbrecherschließvorgang, so daß das dazwischenliegende Unterbrecheröffnungs-Zündintervall überspannt wird.

Bie Impulsfolge gelangt durch das NAND-Glied 6M- und das NOR-Glied 66 zum Transistor 24, wodurch die Zündanlage nur dann kurzgeschlossen wird, wenn das NAND-Glied 64 durch ein Ausgangssignal vom Flip-Flop 6 8 aufgetastet wird. Das Flip-Flop wird durch das Ausgangssignal eines weiteren NAND-Gliedes 42 aktiviert, wenn letzteres ein ^!'Setz"-Zündunterbrechnungssignal und ein "Einrichtungswähl"-Signal vom Computer 41 über die Leitungen S und DS des Ausgangssammeileiters B empfängt. Unter diesen Voraussetzungen bewirkt

d.U. 5

das dem Transistor 24 zugeleitete Impulssignal, daß alle außer einer von η-Zündungen im Motor unterbunden werden, wobei η im vorliegenden Fall gleich 5 ist.

Der Computer 41 schickt im Zuge der Durchführung seines Programmes später ein Rücksetz- oder Löscfeignal über die Leitung C und durch das NAND-Glied 74 zum Rücksetzeingang des Flip-Flops 68. Das NAND-Glied 74 bleibt weiter durch das Einrichtungswähl-Signal über die Leitung DS aufgetastet. Unter diesen Voraussetzungen werden das Flip-Flop 68 rückgesetzt und das NAND-Glied 64 gesperrt, so daß keine Signale an den Transistor 24 gesendet werden und der Motor mit voller ununterbrochener Zündung arbeitet.

Zu einem späteren Zeitpunkt im Zuge der Durchführung des Computerprogramms gelangt ein Zündstopp-Signal über die

S09B17/0729

Leitung P durch das aufgetastete NAND-Glied 76 zum Flip-Flop 78. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 78 wird durch das Inversionsglied 82 umgekehrt und frei durch das NOR-Glied zum Transistor 24 geleitet. Unter diesen Voraussetzungen wird der Motor bei kurzgeschlossener Zündung abgebremst.

Das elektronische Steuergerät 25 enthält, die Zeitmeßoder Zeitgeberschaltung 36, die Impulse von Impulsformer 2 8 empfängt und Zeitintervalle unter Steuerung des Computers 41 in einer für den Computer brauchbaren Form speichert. Die Zeitmeßschaltung 36 ist im einzelnen in Fig. 3 gezeigt.

Die Zeitmeßschaltung enthält einen 16-Bit-Zähler, bestehend aus vier integrierten 4-Bit-Schaltungen 102. Der Zähler zählt die über die Leitung 104 von einem 100 kHz-Taktgeber (nicht gezeigt) zugeleiteten Impulse. Die 16 Ausgänge des Zählers sind an die 16 Stufen eines Zählstandspeichers, bestehend aus integrierten Schaltungen 106, abgekoppelt. Der Zählstandspeicher 106 empfängt und hält den Zählwert (Zählerstand) im Zähler 102 fest, wenn er dur di ein Übertragungssignal über die Leitung 108 von einem Übertragungsspeicher 112 aktiviert wird. Der Übertragungsspeicher empfängt verhältnismäßig unhäufige Impulse mit einer Dauer, die größer ist als die 10 Mikrosekundendauer einer Periode des 100 kHz-Taktsignals von einem Monoflop (monostabilen Multivibrator) 114, der auf Eingangsimpulse in der Leitung 29 vom Impulsformer 28 anspricht.

Die Impulse vom Impulsformer entsprechen Unterbrecheröffnungsvorgängen im Verteilersystem des Motors. Jedes Mal, wenn ein Unterbrecher-Öffnungsimpuls auftritt, wird der Übertragungsspeicher 112 bewirken, daß der Zählwert im Zähler 102 vom Zählstandspeicher 106 übertragen wird. Zugleich sendet der Übertragungsspeicher 112 über die Leitung 116 ein Ausgangssignal an ein Verzögerungs-Monoflop

609817/0729

(monostabiler Multivibrator) 118, das ein Zählerrückstellsignal über die Leitung 122 zum Zähler 102 sowie außerdem ein "frei"-Signal an eine dritte Speicher- oder Halteschaltung 124 schickt. In der Zeitmeßschaltung, soweit bisher beschrieben, zählt der Zähler 102 die Impulse von 100 kHz - Taktgeber solange, bis ein Unterbrecheröffnungsimpuls vom Impulsformer 28 empfangen wird. Sodann wird der Zählwert oder Zählerstand vom Zähler vom Zählstandsspeicher oder -halter 106 übertragen, und der Zähler wird rückgestellt und ztihlt solange weiter, bis der nächste Unterbrecheröffnungsimpuls empfangen wird. Der Zählwert im Zählstandhalter stellt jeweils das Zeitintervall zwischen den letzten beiden vorausgegangenen Unterbrecheröffnungen dar.

Die Zeitmeßschaltung 36 enthält außerdem einen 16-Bit-Puffer, bestehend aus vier integrierten Schaltungen 126, der bei Aktivierung über die Leitung 128 die Übertragung des 16-Bit-Zählwerts im Zählstandhalter 106 zum Computer über die zum Eingangssammelleiter B . gehörige 16-adrige Datenleitung 132 veranlaßt. Der Puffer 126 wird durch ein Signal vom NAND-Glied 136 über das Inversionsglied 134 aktiviert, das NAND-Glied 136 liefert dann ein Ausgangssignal, wenn es sowohl ein Einrichtungswähl-Signal über die Leitung DS zum Computer als auch ein "Dateneingabe"-Steuersignal über die Leitung DI vom Computer empfängt. Auf diese Weise empfängt der Computer periodisch den Zählwert, der das Zeitintervall zwischen den letzten beiden Unterbrechungsöffnungsvorgängen und folglich die Drehzahl des Motors während dieses Intervalls darstellt.

Die Zeitmeßschaltung wird vom Computer 41 durch ein ¹¹START"-Signal in Betrieb gesetzt, das über die Leitung 38 gleichzeitig mit einem Einrichtungswähl-Signal über die Leitung DS

609817/072 9

zu einem NAND-Glied 142 gelangt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 142 bewirkt, daß die dritte Halteschaltung einen "Besetzf-Zustand einnimmt. Die Halteschaltung 124 bleibt im Besetzt-Zustand, bis sie durch ein Signal über das Inversionsglied 144 vom Monoflop 118 in den "Frei-" Zustand gesetzt wird, wenn der Zählwert im Zähler 102 zum Zählstandhalter 106 übertragen wird.

Der Besetzt- oder Frei-Zustand der Zeitmeßschaltung wird dem Computer 41 immer dann über die Leitungen B und D weitervermittelt, wenn die NAND-Glieder 146 und 148 durch ein Einrichtungswähl-Signal vom Computer über die Leitung DS aufgetastet sind.

In der Zeitmeßschaltung 36 werden somit Taktimpulse, die in den Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden öffnungsvorgängen des Unterbrecherkontaktes 27 auftreten, laufend gemessen und festgehalten, wobei die Zeitmeßschaltung sich jedes Mal, wenn ein Zeitintervall gespeichert wird, auf den Besetzt-Zustand einstellt. Der Computer kann dann die Übertragung des in der Halteschaltung gespeicherten Zählwertes über den Puffer an den Computer veranlassen. Der Computer stellt die Zeitmeßschaltung immer dann auf den Besetzt-Zustand ein, wenn eine Fortsetzung der Messung von Zeitintervallen nötig ist.

Die Zeitmeßschaltung 36 wird dann nicht gebraucht, wenn der verwendete Computer 41 eine Echtzeituhr oder Realzeituhr enthält und das für ihn vorgesehene Programm den Computer veranlaßt, die von der Zeitmeßschaltung 36 durchgeführte Zeitintervallmessung und Speicherung selbst vorzunehmen.

609817/0729

253245A

Für den Computer 41 kann man beispielsweise einen Kleinoder Minicomputer vom Typ "Nova 1200" der Firma Data General Corporation, Southboro, Massachusetts, (USA), Zip 01772, verwenden. Bei diesem Computer handelt es sich um einen billigen Allzweck-Minicomputer mit einem Multiakkumulator-Zentralteil für 16-Bit-Wortlänge und einer vollen Speicherzykluszeit von 1200 Nanosekunden. Der Computer führt arithmetische und logische Befehle in 1350 Nanosekunden durch. Der gesamte Zentralteil des Nova 1200 paßt auf eine einzige gedruckte Schaltungsbaugruppenplatte von 15 Zoll (38,1 cm) ins Quadrat. Der Hauptcomputer enthält einen Kernspeicher mit einer Kapazität von 4000 Worten zu je 16-Bits, eine Teletype-Trennvorrichtung (Koppler), eine programmierte Datenübertragung, eine automatische Unterbrechungsquellenidentifizierung und einen Direktspeicherzugriffkanal. Die Benutzerprogrammierung kann zweckmäßigerweise in der BASIC-Sprache erfolgen.

Als Anzeigevorrichtung 42 für den Computer Nova 1200 kann ein herkömmlicher Fernschreiber, ein Drucker, eine 4-stellige Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine solche mit Numitron-Zeichendarstellröhren oder irgendeine andere ähnliche Anzeigevorrichtung verwendet werden.

Das Diagramm nach Fig. 4 zeigt die Änderungen der Motorleistung und des Motordrehmoments in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Die Leistung (PS) ist gleich dem Drehmoment im Fußpfund, multipliziert mit der Drehgeschwindigkeit in rad/sec und dividiert durch 550. Das Drehmoment eines Motors ist bei niedrigem Motordrehzahlen niedrig, steigt auf ein Maximum bei einer hohen Motordrehzahl an und fällt dann bei noch höheren Motordrehzahlen wieder ab. Die Bremsleistung oder das Bremsmoment eines Motors ist diejenige

Größe, die dahingehend wirksam ist, daß eine Last, beispielsweise ein Fahrzeug oder ein Dynamometer, angetrieben wird. Der Motor erzeugt in Wirklichkeit eine zusätzliche Leistung oder ein zusätzliches Drehmoment, das notwendig ist, um die Reibungsverluste im Motor selbst zu überwinden. Dies ist in Fig. 4 gezeigt, wo das gesamte oder angezeigte (gemessene) Drehmoment IT eines Jeep-Motors vom Typ M151A2 über einen erfaßten Drehzahlbereich von 1500 bis 3500 U.p.M. gleich dem Bremsmoment BT plus dem Reibungsmoment FT ist. Natürlich wird die nutzbare Ausgangsleistung des Motors durch das Bremsmoment verkörpert, und das Bremsmoment (oder die Bremsleistung) ist diejenige nutzbare Testresultatinformation, die normalerweise von einem sehr großen und sehr teuren Dynamometer-Prüfgerät, das dem zu prüfenden Motor als äußere Last zugeschaltet ist, geliefert wird.

Erfindungsgemäß wird das Bremsmoment und die Bremsleistung eines Motors ohne Zuschalten einer äußeren Last zum Motor ermittelt. Stattdessen wird vielmehr ein bestimmter Hauptanteil der Zündvorgänge des Motors unterbunden, so daß die Vollgas-Leistungsabgabe des Motors gerade für ein Arbeiten des Motors mit einer Gleichgewichtsdrehzahl, bei welcher die inneren Reibungsverluste des Motors ausgeglichen werden, ausreicht. Bei dem in Fig. 4 wiedergegebenen Beispiel läuft ein Viertaktmotor, bei dem vier von fünf Zündungen unterbunden sind, mit einer Vollgas-Gleichgewichtsdrehzahl von ungefähr 2775 U.p.M. Bei der Gleichgewichtsdrehzahl ist das gemessene Drehmoment IT gleich dem 5-fachen Reibungsmoment FT und ist das Bremsmoment BT gleich dem 5-1- oder 4-fachen Reibungsmoment FT. Das Reibungsmoment errechnet sich aus der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) des Motors bei Unterbindung sämtlicher Zündungen sowie aus der Eigenträgheit des Motors.

609817/0729

Die Trägheit eines Motors ist ein wichtiger Motorkonstruktionsfaktor, dessen genauer Zahlenwert vom Motorhersteller angegeben wird.

Fig. 5 zeigt eine Kurve der typischen Drehzahländerung, die bei der Bestimmung der Bremsleistung ohne Anwendung einer äußeren Last durchlaufen werden. Der Motor läuft anfänglich in einem niedertourigen Leerlauf und wird zum Zeitpunkt 0 Sekunde mit Vollgas auf ungefähr 3500 U.p.M. beschleunigt, woraufhin 4 von 5 Zündungen unterbunden werden. Die Motordrehzahl stellt sich dann unter geringfügigem Abfallen auf eine Gleichgewichtsdrehzahl ES von ungefähr 3100 U.p.M. ein, bei welcher die Motorleistungsabgabe gleich den innerem Reibungs-Verlusten des Motors ist. Zu beachten ist, daß diese exemplarische Gleichgewichtsdrehzahl ES von 3100 U.p.M. von der exemplarischen Gleichgewichtsdrehzahl ES von 2775 U.p.M. abweicht, die im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt wurde. Nach HO Sekunden setzt die volle Zündung wieder ein, wodurch der Motor auf eine Drehzahl von ungefähr 500 U.p.M. über der Gleichgewichtsdrehzahl beschleunigt wird. Sodann wird die Zündung vollständig unterbunden, und der Motor läuft über den AbbremsdrenÜereich DSR auf eine Drehzahl von ungefähr 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl mit einer Geschwindigkeit herunter, die durch die Reibungsverluste und die Eigenträgheit des Motors bestimmt ist. Mit Hilfe von AbbremsZeitmessungen werden das Reibungsmoment und die Reibungsleistung errechnet, aus denen durch Multiplizieren mit einem entsprechenden Faktor das Bremsmoment und die Bremsleistung erhalten werden.

Die Beschleunigung des Motors von der Gleichgewichtsdrehzahl ES in Fig. 5 aus und die anschließende Abbremsung über den

609817/072 9

Bereich DSR ermöglichen eine genaue Messung der Abbremsgeschwindigkeit, während die Drehzahl den Wert der Gleichgewichtsdrehzahl nach unten durchläuft. Bei einem etwas einfacheren und in manchen Fällen ausreichend genauen Verfahren wird der Motor nicht beschleunigt, sondern einfach von der Gleichgewichtsdrehzahl aus abgebremst. Die Abbremsgeschwindigkeit des Motors wird dann im Drehzahlbereich unmittelbar unter der Gleichgewichtsdrehzahl ES gemessen. Wenn eine besondere Genauigkeit gewünscht wird, kann man dem Wert der Abbremsgeschwindigkeit einen empirisch ermittelten Korrekturfaktor hinzufügen.

Fig. 6 zeigt Zeitintervalle (gemessen in Taktimpulsen) zwischen Zündzeitimpulsen, die aus den Öffnungsvorgängen des Unterbrecherkontaktes 22 im Verlaufe einer tatsächlichen Prüfung vor Bestimmung der Bremsleistung eines Motors erhalten wurden. Die Anzahl der zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen vom Unterbrecher 22 gemessenen Taktimpulse ist ein Maß für die Motordrehzahl während des betreffenden Intervalls . Die Zeitintervalle ändern sich im umgekehrten Verhältnis zur Motordrehzahl. Das Schema nach Fig. 6 zeigt ein Zeitintervall von 1250 Einheiten zu je 10 MikroSekunden, entsprechend dem Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrecheröffnungen, nachdem der Motor 40 Sekunden gelaufen ist und sich auf einer Gleichgewichtsdrehzahl von 2H00 U.p.M. eingestellt hat. Während dieses Zeitintervalls veranlaßt die Zündsteuereinheit 32, daß die Unterbindung der Zündungen aufhört, so daß der Motor während der anschließenden mehreren Zeitintervalle sich beschleunigt, bis ein Zeitintervall von 1,3 3 Mikrosekunden wahrgenommen wird, das einer Drehzahl um ungefähr 500 U.p.M. über der Gleichgewichtedrehzahl von 2400 U.p.M. entspricht.

609817/07?9

Während des folgenden Zeitintervalls von 1011 MikroSekunden schaltet die Zündsteuereinheit 32 die Motorzündung ab, so daß der Motor kontinuierlich abgebremst wird bis auf ein Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrecheröffnungen von 1631 Mikrosekunden, was einer Drehzahl um ungefähr 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl von 2400 U.p.M. entspricht. Zu beachten ist, daß während der Abbremsung des Motors vier aufeinanderfolgende Zeitintervalle als das Zeitintervall einer vollständigen Motorperiode angesehen werden, da es sich um einen Vierzylindermotor handelt. Dadurch, daß man die Zeitmessungen in Motorperioden vornimmt, werden mögliche Ungenauigkeiten infolge von Schwankungen der momentanen Motordrehzahl aufgrund von Leistungsschwankungen der einzelnen Zylinder vermieden.

Anhand des Computer-Programmflußdiagramms nach Fig. 7a und 7b sollen jetzt kurz die einzelnen Schritte erläutert werden, die beim Bestimmen des Bremsmomentes und der Bremsleistung eines zu prüfenden Motors durchlaufen werden. Der erste Schritt 10 des Programms umfaßt die Durchführung eines mit Anruf 1 bezeichneten Unterprogramms durch den Computer 41, wodurch die Zeitmeßschaltung 36 im Steuergerät 25 nach Fig. 1 (im einzelnen gezeigt in Fig. 3) in der oben beschriebenen Weise in Betrieb gesetzt wird. Die Zeitmeßschaltung 36 empfängt Unterbrecheröffnungsimpulse vom Motor und registriert die Zeitintervalle zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Impulsen als Maß der jeweiligen Motordrehzahl .

Der zweite Schritt 15 des Programms veranlaßt den Computer, auf der Anzeigevorrichtung 42 das Wort "VOLLGAS" anzuzeigen, was dem Prüfer anzeigt, daß die Einrichtung für die Beauf-

60981 7/0729

schlagung des Motors mit Vollgas bereit ist. Der Schritt 20 umfaßt die Durchführung eines speziellen Unterprogramms ANRUF 2,B, durch welches das Zeitintervall B zwischen den letzten beiden Unterbrecheröffnungen des Motors von der Zeitmeßschaltung 36 zum Computer 41 übertragen wird. Im Schritt 30 wird das Zeitintervall B mit einem Zeitintervall Pl verglichen, das einer Motordrehzahl entspricht, bei welcher die Zündsteuereinheit 32 die Unterbindung von 4 von Zündvorgängen veranlassen sollte. Wenn diese Drehzahl noch nicht erreicht ist, geht das Programm über den Weg 101 zum Schritt 20 zurück. Andernfalls schreitet das Programm zum Schritt 40 voran, einem Unterprogrammanruf 3, das die Zündsteuereinheit 32 aktiviert.

Die Schritte 50 bis 120 erzeugen lediglich eine Verzögerung auf die 40 Sekunden bezeichnete Zeit in Fig. 5, indem 200mal eine Verzögerung von 200 Millisekunden über die Wege 103 und 105 durchlaufen wird. Am Ende der 40 Sekunden entspricht das dem Computer 41 angelieferte Zeitintervall B der Gleichgewichtsdrehzahl, bei welcher die Leistungsabgabe des mit unterbundender Zündung arbeitenden Motor gerade gleich der Reibungsleistung des Motors ist.

In den Schritten 130 und 140 werden das Zeitintervall TPl, das 500 U.p.M. über der Gleichgewichtsdrehzahl entspricht, und das Zeitintervall TP2, das 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl entspricht, errechnet.

Der Schritt 150 umfaßt ein Unterprogrammanruf 4, welches die Zündsteuereinheit 32 veranlaßt, die Zündungsunterbindung zu unterbrechen. Dies hat zufolge, daß die Motordrehzahl

609817/072 9

ansteigt. Das Programm durchläuft jetzt eine Schleife durch die Schritte 160 und 170 und den Weg 107, bis die Motordrehzahl 500 U.p.M. über der Gleichgewichtsdrehzahl erreicht, woraufhin im Schritt 180 ein Unterprogrammanruf 5 die Zündsteuereinheit veranlaßt, sämtliche Zündungen des Motors zu unterbinden. Der Motor beginnt dann abzubremsen, und die Schritte 190 bis 250 veranlassen die Bestimmung des Zeitintervalls Sl der ersten vollen Motorperiode (vier Zündungen beim Vierzylindermotor), wenn der Motor abzubremsen beginnt. Im Schritt 260 (Fig. 7B) wird Sl halbiert und in den Akkumulatoren S3 eingegeben.

In den Schritten 270 bis 350 werden im S3 auch die folgenden Zeitintervalle zwischen vollen Zündperioden beim Abbremsen des Motors auf 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl sowie 1/2 des schließlichen Vollperioden-Zeitintervalls S2 akkumuliert, sämtlich wie im Schema nach Fig. 6 dargestellt.

Im Schritt 360 wird die Abbremsgeschwindigkeit D aus folgender Formel errechnet:

D = [4π (1/Sl - 1/S2) 10¹⁰] / S3 rad/sec/sec

Im Schritt 370 wird das Reibungsmoment FT in Fußpfund bei der Gleichgewichtsdrehzahl aus folgender Formel errechnet: FT = 11 xD, wobei 11 das bekannte Beharrungsmoment des Motors und D die Abbremsgeschwindigkeit aus Schritt 360 sind.

Im Schritt 380 wird das Bremsmoment des Motors BT in Fußpfund bei der Gleichgewichtsdrehzahl aus folgender Formel errechnet: BT = 4· χ FT, wobei der Multiplikator <+ verwendet wird, wenn 4- von 5 Zündungen unterbunden werden.

609817/072 9

Im Schritt 390 wird das angezeigte Drehmoment des Motors in Fußpfund aus folgender Formel errechnet: IT = Reibungsmoment FT + Bremsmoment BT.

Im Schritt 400 wird die Gleichgewxchtsdrehzahl in U.p.M. aus

folgender Formel errechnet: Drehzahl = (0.3 χ 10 )/B, wobei B aus Schritt 70 stammt und das Zeitintervall zwischen den letzten beiden Unterbrechungsöffnungsimpulsen bei mit Gleichgewxchtsdrehzahl laufendem Motor ist.

In den Schritten 410, 420 und 430 wird die Bremsmoment-Prüfgrenze für den Test aus den beiden Annäherungslinien B < 2500 U.p.M. und B > 2500 U.p.M. in Fig. 4 errechnet.

Im Schritt 440 werden auf der Anzeigevorrichtung 42 die errechneten Werte des Reibungsmoments FT, des Bremsmoments BT, des gesamten oder angezeigten Drehmoments IT und der Gleichgewxchtsdrehzahl B angezeigt.

Im Schritt 450 wird das Bremsmoment BT (oder Bl) des Motors aus Schritt 380 mit der Prüfgrenze Tl aus den Schritten 420 und 430 verglichen. Ist das Bremsmoment größer als Tl, so wird im Schritt 460 auf der Anzeigevorrichtung 42 "Prüfung bestanden" angezeigt und das Programm endet bei 490. Ist dagegen das Bremsmoment kleiner als Tl, so wird im Schritt 480 auf der Anzeigevorrichtung 42 "Prüfung nicht bestanden" angezeigt und das Programm endet bei 490. Die Anzeige "Prüfung nicht bestanden" wird auch im Schritt 470 erzeugt, wenn im Schritt 80 angezeigt wurde, daß die Gleichgewxchtsdrehzahl B unter einem annehmbaren Wert liegt.

Wird der Wert der Bremsleistung gewünscht, so wird er durch Multiplizieren des Bremsmoments in Fußpfund mit der Drehzahl

608817/072«

in rad/sec und durch Dividieren mit 550 erhalten.

Nachstehend werden die Schritte 10 bis 490 des Programmflußdiagramms nach Fig. 7A und 7B näher beschrieben.

Progranunflußdxagramm Schritt-Nr. Bezeichnung und Funktion

ANRUF 1. Durchführung speziellen Unterprogrammnummer 1 unter Aussendung eines Startimpulses (S) an die Zeitmeßschaltung. Dadurch wird die Zeitmeßschaltung auf "Besetzt" eingestellt, was anzeigt, daß sie neue Daten mißt.

ANZEIGE "VOLLGAS". Ausgabe einer Anzexgenachricht, die anzeigt, daß es Zeit ist, durch volles Drücken des Gashebels mit dem Test zu beginnen.

ANRUF 2,B. Durchführung speziellen Unterprogramms Nummer 2, womit der Zustand der Zeitmeßschaltung kontrolliert und abgewartet wird, bis sie im Frei-Zustand ist (B bei binärer "1" oder D bei binärer "0"). Wenn dieser Zustand wahrgenommen wird, sind neue Zeitintervalldaten verfügbar, die der Computer als Parameter B eingibt. Mittels eines Startimpulses wird dann die Zeitmeßschaltung aus den Besetzt-Zustand zurückgeschaltet, womit angezeigt wird, daß sie das Zeitintervall zum nächsten Impuls mißt.

WENN B > Pl₅ DANN ZURÜCK NACH 20. Vergleichen der Größen B und Pl. Wenn B größer als Pl, dann zurück nach 20. Wenn B kleiner oder gleich Pl, so ist die Drehzahl hoch genug, um mit dem Test zu beginnen

609817/0729

so daß das Programm zum nächsten Schritt fortschreitet.

ANRUF 3. Durchführung speziellen Unterprogramms Nr. 3 wobei ein Impuls S an die Zündsteuereinheit geschickt wird. Dadurch wird die Einheit eingeschaltet, woraufhin sie n-1 von n-Zündungen (4 von 5 im vorliegenden Fall) unterbindet, bis die Einheit durch einen Befehlanruf 4 zurückgestellt wird. Der Motor sollte jetzt mit Vollgas laufen, wenn die Bedienungsperson den Motor richtig bedient hat.

ZUR BEACHTUNG: Die Schritte 50 bis 120 erfolgen lediglich eine Verzögerung von HO see. (außer dann wenn die Drehzahl unter die untere Grenze abfällt), indem 200mal eine Laufzeitschleife von 200 Millisekunden durchlaufen wird. Y=O. Der Wert der Größe Y wird auf Null eingestellt. Diese Größe wird dazu verwendet, die 200 Laufzeitschleifen zu zählen.

X=O. Der Wert der Größe X wird auf Null eingestellt. Diese Größe wird dazu verwendet, 200 Millisekunden Laufzeit zu akkumulieren.

ANRUF 2,B. Wie Schritt 20: Warten auf den nächsten Impuls und dann Eingabe des Zeitxntervalls als Größe B.

WENN B > P2 DANN VORWÄRTS NACH 470. Vergleichen der Größen B und P2. Wenn B größer als P2, dann Abzweigen nach Schritt 470. Dies ist ein Test auf untere Drehzahlgrenze, bei dem kontrolliert wird, ob die Drehzahl unter den unteren Grenzwert abgefallen ist, und wenn dies der Fall ist, der Test automatisch als nicht bestanden abgebrochen wird und das Programm zum Programmende abzweigt, indem die Zündung unterbunden und die Resultate angezeigt werden.

609817/07 2 9

X = X + B. Der neue Wert von B wird zum derzeitigen Wert von X addiert, und das Resultat wird als X gespeichert.

WENN X < 20.000 DANN ZURÜCK NACH 70. Die Größe X wird mit 20.000 verglichen. Wenn X kleiner als 20.000, dann zurück nach Schritt 70(mit weiterer Messung, da 200 Millisekunden noch nicht verstrichen sind); andernfalls Fortschreiten nach Schritt 110. Y = Y + 1. Die Größe 1 wird zum Wert von Y addiert (und das Resultat wird als Y gespeichert). Dieser Schritt zählt die Laufzeitschleifen von je 200 Millisekunden.
WENN Y < 200 DANN ZURÜCK NACH 60. Die Größe Y wird mit 200 verglichen. Wenn Y kleiner als 200, dann zurück nach Schritt 60 (mit Durchlaufen einer weiteren Laufzeit von 200 Millisekunden); andernfalls Voranschreiten nach Schritt 130.

ZUR BEACHTUNG. An diesem Punkt ist der Unterbrechungstest M-O Sekunden lang gelaufen, ohne daß die Drehzahl unter die untere Drehzahlgrenze abgefallen ist. Es wird als nächstes mit dem Übergangsleistungstest fortgefahren, indem die Abbremsgeschwindigkeit im Bereich mit Zentrum Gleichgewichtsdrehzahl, angezeigt durch die letzte Zeitintervallmessung B, gemessen wird.
TPl = 6OOOB/(6OOO + B). Der Wert der Größe 6000B/ (6000 + B) wird errechnet, und das Resultat wird als TPl g^peichert,(äquivalent der Zeitintervallmessung, die bei 500 U.p.M. über der Gleichgewichtsdrehzahl vorgenommen werden würde).
TP2 = 6OOOB/(6OOO - B). Der Wert der Größe 6000B/ (6000 - B) wird errechnet, und das Resultat wird als TP2 gespeichert (äquivalent der Zeitintervallmessung, die bei 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl

609817/0729

vorgenommen werden würde).

ANRUF 4. Durchführung speziellen Unterprogramms Nr. 4, bei dem ein Rückstellimpuls (C) an die Zündsteuereinheit gesendet wird. Nach Durchführung dieses Befehls werden keine Zündungen mehr unterbunden.

ANRUF 2, X. Wie Schritt 20, außer nach Warten auf den nächsten Impuls. Eingabe des neuen Zeitintervalls als Größe X.

WENN X > TPl, DANN ZURÜCK NACH 160. Vergleichen der Größen X und TPl. Wenn X größer als TPl, dann zurück nach Schritt 160. Andernfalls Voranschreiten nach Schritt 180, da die Drehzahl jetzt um 500 U.p.M. oder mehr über der Gleichgewichtsdrehzahl liegt.

ANRUF 5. Durchführung speziellen Unterprogramms Nr. 5, bei dem ein Impuls P an die Zündsteuereinheit gesendet wird. Nach Durchführung dieses Befehls werden sämtliche Zündungen unterbunden.

ANRUF 2, X. Wie Schritt 160: Warten auf den nächsten Impuls und dann Eingabe des gemessenen Zeitintervalls als Größe X. Durch diesen Befehl wird das Programm um eine unterbundene Zündung verzögert, um sicherzustellen, daß das Abbremsen vor dem Beginn der Abbremsgeschwindigkeitsmessung eingesetzt hat.

I=I. Der Wert der Größe I wird auf 1 eingestellt. Diese Größe wird dazu verwendet, die Zündungen

k (Unterbrecheröffnungen) zum Akkumulieren des Zeitintervalls für eine volle Motorperiode zu zählen.

Sl =0. Der Wert der größe Sl wird auf Null eingestellt . Diese Größe wird dazu verwendet, die Zündungen zum Akkumulieren des Zeitintervalls für eine volle Motorperiode der Abbremsgeschwindigkeitsmessung zu zählen.

609817/0729

220 ANRUF 2, X. Wie Schritt 160: Warten auf den nächsten Impuls und dann Eingabe des gemessenen Zeitintervalls als Größe X.

230 Sl = Sl + X. Der Wert von X wird zum derzeitigen Wert von Sl addiert, und das Resultat wird als Sl gespeichert .

240 WENN I > M₅ DANN FORTSCHREITEN NACH 260. Die Größen I und M werden verglichen. Wenn I größer als oder gleich groß M, dann Abzweigen nach Schritt 2 60. Andernfalls Voranschreiten nach Schritt 250. 250 1=1+1. Die Größe 1 wird zum Wert von I addiert, und das Resultat wird als I gespeichert.

255 ZURÜCK NACH 220. Es wird nach Schritt 220 zurückgezweigt, (mit Eingabe einer weiteren Zeitintervallmessung) .
260 S3 = Sl/2. Der Wert der Größe Sl/2 wird errechnet, und das Resultat wird als S3 gespeichert.

ZUR BEACHTUNG: Die Größe S3 wird dazu verwendet, das Zeitintervall zwischen der ersten und der letzten vollen Motorperiode der Abbremsgeschwindigkeitsmessung plus der Hälfte des Zeitintervalls für jede dieser Motorperioden zu akkumulieren. S3 enthält nunmehr die Hälfte des Zeitintervalls für die erste Motorperiode eingespeichert.

270 I=I. Der Wert der Größe I wird auf 1 eingestellt. 280 S2 = 0. Der Wert der Größe S2 wird auf Null eingestellt.

ZUR BEACHTUNG: Die Schritte 290 bis 325 dienen dazu, das Zeitintervall für eine weitere volle Motorperiode in Phase mit den zuvor gemessenen Perioden zu erhalten. 290 ANRUF 2, X. Wie Schritt 160: Warten auf den nächsten Impuls und dann Eingabe der Zeitintermessung als

Rfl9ß1 7/Π729

Größe X.

S2 = S2 +X. Der Wert von X wird zum derzeitigen Wert von S2 addiert, und das Resultat wird als S2 gespeichert .

WENN I >= M, DANN VORWÄRTS NACH 330. Die Größen I und M werden verglichen. Wenn I größer als oder gleich groß M, dann abzweigen nach Schritt 330. Andernfalls Voranschreiten nach Schritt 3 20.

1=1+1. Der Wert 1 wird zum Wert I addiert, und das Resultat wird als I gespeichert.

ZURÜCK NACH 290. Es wird nach Schritt 290 zurückgezweigt (mit Eingabe einer weiteren Zeitintervallmessung) .

WENN S2 >= 4* TP2, DANN VORAN NACH 350. Der Wert der Größe 4 (TP2) wird errechnet, und das Resultat wird dann mit S2 verglichen. Wenn S2 größer als oder gleich diesem Wert, so wird nach Schritt 350 abgezweigt. Andernfalls wird nach Schritt 340 vorangeschritten.

31+0 S3 = S3 + S2. Der Wert von S2 wird zum derzeitigen Wert von S3 addiert, und das Resultat wird als S3 gespeichert.

ZURÜCK NACH 270. Es wird nach Schritt 270 zurückgezweigt (mt Akkumulierung einer weiteren Motorvollperiode-Zeitintervallmessung) .

S3 = S3 + S2/2. Der Wert der Größe S3 + S2/2 wird errechnet und das Resultat wird als S3 gespeichert. S3 enthält jetzt das volle Zeitintervall, das für die Berechnung der Abbremsgeschwxndxgkeit verwendet werden soll.

609817/072 9

D = 4*3, 1416 * (1/Sl - 1/S2) * 10+ lo/S3. Der Wert der Größe

S3

wird errechnet und das Resultat wird als D gespeichert.

Dieser Wert ist der Wert der Abbremsgeschwindigkeit

2
in rad/see .

F=I1* D. Der Wert der Größe Il (D) wird errechnet, und das Resultat wird als F gespeichert. Da Il das Beharrungsmoment (Drehmoment) der Trägheit des Motors ist, ist F das Reibungsmoment in Fußpfund des Motors bei der Gleichgewichtsdrehzahl.

Bl = 4*F. Der Wert der Größe 4(F) wird errechnet und das Resultat wird als Bl gespeichert. Dieser Wert ist das Bremsmoment des Motors bei der Unterbrechungsdrehzahl, solange das Zündunterbrechungsverhältnis 1 von 5 ist (n = 5, n-1 =4).

T= Bl +F. Der Wert der Größe B + F wird errechnet und das Resultat wird als T gespeichert. Dieser Wert ist das angezeigte (oder gesamte) Drehmoment, welches vom Motor entwickelt wird.

B = 0,3 * (10 + 7)/B. Der Wert der Größe (0,3 χ 10⁷)/Β wird errechnet, und das Resultat wird als B gespeichert, Durch diese Berechnung ist die Größe B von dem der Gleichgewichtsdrehzahl entsprechenden Zeitintervall in die tatsächliche Gleichgewichtsdrehzahl geändert worden.

ZUR BEACHTUNG: In den nächsten vier Schritten (410 bis 430) wird einfach die Bremsmoment-Prüfgrenze Tl errechnet.

WENN B >= 2500 DANN SPRINGEN NACH 430. Die Drehzahl B wird mit 2500 verglichen. Wenn B größer als oder gleich 2500, so wird nach Schritt 430 gesprungen, andernfalls wird nach Schritt 420 vorangeschritten.

60981 7/0729

Tl = 115,35 - 0,0143*B. Der Wert der Größe 115,3 5 0,0143(B) wird errechnet und das Resultat wird als Tl gespeichert.

SPRINGEN NACH 440. Es wird nach Schritt 440 gesprungen .

Tl = 93,5 - 0,0555* B. Der Wert der Größe 93,5 0,555(B) wird errechnet und das Resultat wird als Tl gespeichert.

ANZEIGEN F, Bl, T, B. Dem Benutzer werden die Werte von F (Reibungsmoment), Bl (Bremsmoment), T (angezeigtes Drehmoment) und B (entsprechender Drehzahl) angezeigt.

WENN Bl < Tl, DANN SPRINGEN NACH 480. Die Größen Bl und Tl (Bremsmoment und Süfgrenze) werden verglichen. Wenn Bl kleiner als Tl, dann wird nach Schritt 480 gesprungen. Andernfalls wird nach Schritt 460 vorange s ehr itten

ANZEIGE "PRÜFUNG BESTANDEN". Dem Benutzer wird die Nachricht "PRÜFUNG BESTANDEN" angezeigt.

SPRINGEN NACH 490. Es wird nach Schritt 490 (Ende des Tests) gesprungen

ANRUF 5. Wie Schritt 180. Mittels dieses Befehls wird der Motor automatisch gestoppt, nachdem die Prüfung im Schritt 80 nicht bestanden worden ist.

ANZEIGE "PRÜFUNG NICHT BESTANDEN". Dem Benutzer wird die Nachricht "PRÜFUNG NICHT BESTANDEN" angezeigt.

490. STOP. Der Test ist beendet; sämtliche Abläufe werden gestoppt.

Es folgt ein tatsächliches Beispiel der Folge von Programmschritten bei Vornahme des Leistungstestes an einem Militär-

609817/0729

fahrzeug M151A2 mit einem Motor L141. Das Beispiel beginnt mit Schritt 130 im Anschluß an die Verzögerung von 40 Sekunden, während welcher die Gleichgewichtsdrehzahl ermittelt worden ist.

609817/072 9

Claims

-. 30 - Patentans prüche

1.j Einrichtung zum Prüfen eines Verbrennungsmotors ohne äußerer Last, wobei der Motor mit einer durch das Reibungsmoment bestimmten Gleichgewichtsdrehzahl bei Unterbindung aller außer einer von η-Zündungen betrieben wird, gekennzeichnet durch eine erste Anordnung zum Abbremsen des Motors ohne Zündung und durch eine zweite Anordnung, welche die Geschwindigkeit der Abbremsung (Drehzahländerung) des Motors von der Gleichgewichtsdrehzahl aus mißt, derart daß das Bremsmoment des Motors durch Multiplizieren der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) mit den bekannten Wert der Trägheit des Motors und mit (n-1) erhältlich ist.

2. Ein-richtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Anordnung zum Multiplizieren der Abbremsgeschwindigkeit mit dem bekannten Wert, der Trägheit des Motors und mit (n-1) unter Gewinnung des Wertes des Bremsmomentes des Motors bei der Gleichgewichtsdrehzahl.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Anordnung, die im Anschluß an das Laufen des Motors bei der Gleichgewichtsdrehzahl den Motor mit voller Zündung auf eine Drehzahl oberhalb der Gleichgewichtsdrehzahl beschleunigt.

4-. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine

609817/072 9

zusätzliche Anordnung, welche das ermittelte Bremsmoment mit einem bekannten Standardprüfgrenzwert des Drehmoments vergleicht und eine Anzeige "BESTANDEN" oder "NICHT BESTANDEN" gibt.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anordnung die Geschwindigkeit ermittelt, mit welcher der Motor bei Unterbindung sämtlicher Zündungen abbremst.

6. Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors ohne äußere Last, wobei der Motor mit einer durch das Reibungsmoment bestimmten Gleichgewichtsdrehzahl bei Unterbindung aller außer einer von η-Zündungen betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ohne Zündung abgebremst wird und daß die Geschwindigkeit der Abbremsung (Drehzahländerung) des Motors von der Gleichgewichtsdrehzahl aus gemessen wird, derart, daß das Bremsmoment des Motors durch Multiplizieren der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) mit dem bekannten Wert der Trägheit des Motors und mit (n-1) erhältlich ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem die Abbremsgeschwindigkeit mit dem bekannten Wert der Trägheit des Motors und mit (n-1) multipliziert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Geschwindigkeit, mit welcher der Motor abbremst, vorgenommen wird, wenn der Motor mit Unterbindung sämtlicher Zündungen betrieben wird.

609817/07 2 9