DE2532454B2

DE2532454B2 - Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Bremsmomentes eines Brennkraft-Kolbenmotors

Info

Publication number: DE2532454B2
Application number: DE2532454A
Authority: DE
Inventors: Richard Eric Winchester Hanson; Thomas Edward Medfield Mass. Nolan jun.
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1981-07-09
Also published as: IT1039581B; DE2532454A1; CA1041321A; JPS536282B2; DE2532454C3; US3964301A; JPS5165206A; GB1509785A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Beim Prüfen von Verbrennungsmotoren ist es

bekannt, die Zündung eines oder mehrerer Zylinder zu unterbinden, um den Anteil dieses Zylinders b/.w. 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 5 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

ίο sowohl für das 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 einea 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 Träghe-tskräfte bei dieser unzulässigen Betriebsweise ihre berechneten zulässigen Werte übersteigen.

jo Außerdem tritt bei einem unbelasteten Motor ein Überdrehen lange vor Erreichen der maximalen Kraftstoff- und Luftzufuhrwerte ein. 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 dem zu prüfenden Motor eine Last zuschalten.

Als Beispiel für ein solches mit unbelastetem Motor arbeitendes System ist es aus der US-PS 36 57 922 bekannt, zunächst bei Vollgas und dann .lach Zündunterbrechung dem Verlauf der Motordrehzahl entsprechende Signale auf Magnetband aufzuzeichnen und aus diesen Informationen mittels eines Rechners Verlustdrehmomentc und andere Eigenschaften des Motors zu

4^r> bestimmen.

Ferner ist aus »Feingerätetechnik«, 11 (1962) Heft 7, S. 310 — 315, eine Vorrichtung zum Messen von Reibungsverlusten in sich drehenden Gegenständen bekannt, z. B. in einem Wälzlager, dessen Verzögerung

Μ gemessen wird, worauf durch Multiplikation der gemessenen Verzögerung mit dem Trägheitsmoment des Wälzlagers die (absoluten) Reibungsverluste über einen bestimmten Drehzahlbereich bestimmt werden können.

In den US-PS 37 57 570 und 37 57 571 sind auch bereits Verfahren und Einrichtungen zum Simulieren einer Last für Verbrennungsmotoren beschrieben. Die simulierte Last ergibt sich dadurch, daß man periodisch die Motorzündung unterbricht, um die Gesamtleistung des Motors auf einen Wert gleich der Reibungsleistung bei einer gewünschten oder Solldrehzahl herabzusetzen. Aus der DE-OS 23 63 565 (oder der ihr entsprechenden US-PS 38 39 907) ist eine Methode bekannt, bei der ein Verbrennungsmotor gemäß den Lehren der oben

fe5 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 aufwnanderfolgender Zündintervalle unterbindet, um für den Motor eine Last zu simulieren, die einer gegebenen tatsächlichen Last, entsprechend einer gegebenen Gaseinsteliung der resultierenden Motordrehzahl, zwischen Mindest- und Höchstdrehzahl äquivalent ist. Der vorbestimmtQ 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 Zündvorgangs 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 2 >

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung bzw. ein Verfahren anzugeben, mit denen das Bremsmoment ohne äußere Belastung, jedoc 1 unter Simulierung einer Last bei einem durch eine beliebig wählbare Drosselstellung bestimmten Gleichgewichts- jo zustand der Drehzahl direkt (in »Realzeit«) gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 4 gelöst.

Da aufgrund der Lastsimulierung durch jeweils nur r> eine einzige Zündung und die entsprechende Reduzierung des verfügbaren Bremsmoments auf l/n die Motorleistung bei der gewählten stationären Drehzahl jeweils gleich der inneren Reibungsbelastung des Motors ist, kann aus dem bekannten Trägheitsmoment w und der sich bei ganz abgeschalteter Zündung ergebenden mittleren Verzögerung das Bremsmoment und damit das Verhalten des Motors in seiner Gesamtheit bei bis zur Vollast wählbaren Drosselklappenstellungen einfach und unmittelbar bestimmt werden -t > (durch Multiplizieren der genannten Faktoren mit dem Faktor n— 1). Hierbei werden alle Zylinder bezüglich ihres Beitrags zum RHbungsmoment, Antriebsmoment usw. als gleichwertig angesehen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen dargelegt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das teilweise in Blockform dargestellte Schaltschema einer Einrichtung zum Prüfen von Verbrennungsmotoren,

F i g. 2 ein Schaltschema der Impulsformer-, Zählerund Zündsteuereinheit der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltschema der Zeitmeßschaltung der Einrichtung nach Fig. 1, t>o

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

F i g. 5 ein Diagramm, das die Drehzahl/Zeitcharakteristik eines Verbrennungsmotors wahrend einer Brems- t>"> leistungsprüfung wiedergibt,

F i g. 6 ein Schema von Zeitintervallen /wischen aufeinanderfolgenden Unterbrechungen der Zündeinstellpunkte oder -kontakte während des Beschieunigungs- und Abbrems-Testablaufs und

F i g. 7a und F i g. 7b ein Flußdiagramm, das den Operationsablauf des Computers in der Einrichtung nach F i g. 1 wiedergibt.

F i g. 1 zeigt eine Prüfeinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einer Anzahl von an einem Motor (nicht gezeigt) angebrachten Meßwertumwandlern oder Meßfühlern. Dazu gehören ein Anlasserstrorpfühler 10, der den Anlaßmotorstromverlauf in Abhängigkeit von der Zeit beim Anlassen des Motors mit ausgeschalteter Zündung erfaßt. Anhand des Stromverlaufs 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 12 angeordnet, der Umgebungsbedingungen beim Prüfen der Motorverdichtung 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 orüfende Motor ein Dieselmotor ist, so wird an diesem ein Eigenzündungs-Impulstachometerfühler 14 angebracht, der Impulse mit einet dei Molordrehzahl proportionalen Frequenz erzeugt.

Die oben genannten Meßfühler, die hier lediglich beispielsweise angeführt sind, sind mit ihren Ausgängen über einen Multip'exer 15 und einen Analog-Digital-Wandler an Samn-elleiter B_cln und B_JM 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 Einrichtung zum Ermitteln des Motorbremsmoments und Jer Motorbremsleistung ist eine Anordnung erforderlich, welche die Motordrehzahl während eines Prüfvorganges überwacht. Information über die Motordrehzahl kann vom Funken-Zündsystem eines Motors 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 Zundspülen-Primärwicklung 19, eine Sekundärwicklung 20', 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.

Statt, wie hier beschrieben, auf einen Motor und eine Zündanlage 17 herkömmlicher Art mit Unterbrecherkontakt und Zündspule ist die hier beschriebene Einrichtung ebensogut auch mit anderen Arten von Zündanlagen, beispielsweise solchen mit kapazitiver Entladung oder elektronischen Zündanlagen, verwendbar. Ferner ist sie auf andere Motorarten wie z. B. Dieselmotoien (Motoren mit Verdichtungs- oder Eigenzündung) anwendbar, wenn man die Einrichtung entsprechend an das Kraftstoffeinlaß- oder -einspritzsystem anschließt.

Die Ermittlung der Motorbremsleistung erfolgt mit Hilfe eines elektronischen Steuergerätes 25, das /wischen die Zündanlage 17 und die Samtneileiter ß,.„, und 1,„„ geschaltet ist, sowie mittels eines Computers oder Rechners 41 und einer Anzeigevorrichtung, die beide an die Sammelleiter B_c,„ und β.,,_Λ ausgeschaltet 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 28 erzeugt eine Rechteckschwingung, deren einzelne Vorderflankcn 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 NON-Transistors 24 zuleitet, dessen Ausgangselektroden in Reihe mit einem niederohrriigen Widerstand 26 über den Unterbrecherkontakt 22 geschaltet sind. Das Zündungspaarsignal bewirkt, daß der Transistor 24 stark 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 Moiorzylindern, 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 J > 54. der, wenn das Eingangssignal unter 0,7 Volt liegt, eine Ausgangsspannung von 0 Volt und. wenn 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 ad anfänglichen Öffnen des Unterbrecherkontaktes auftrelcr,. 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 Impulsfor- <>> mers 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 nachgeschalteten Inversionsgliedes 62 eine negative Impulsfolge mit einem binären O-!mpuls jeden fünften Zündzyklus liefert, und zwar beginnend bei einem Unterbrecherschließvorgang und endend beim nächsten Unterbrecherschließvorgang, so daß das dazwischenliegende Unterbrecheröffnungs-Zündintervall überspannt wird.

Die Impulsfolge gelangt durch das NAND-Glied 64 t>o 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 68 aufgetastet wird. Das Flip-Flop wird durch das Ausgangssignal eines weiteren NAND-Gliedes 42 t>5 aktiviert, wenn letzteres ein »Setz«-Zündunterbrechungssignal und ein »Einrichtungswähl«-Signal vom Computer 41 über die Leitungen S und DS des Ausgangssammelleilers ß.„,₄ empfängt. Unter diesen Voraussetzungen bewirkt das dem Transistor 24 zugeleitete Impulssignal, daß alle außer einer von r/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 Löschsignal über die Leitung Cund durch das NAND-Glied 74 zum Riicksetzeingang 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 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 66 "zum Transistor 24 geleitet. Unter diesen Voraussetzungen wird der Motor bei kurzgeschlossener Zündung abgebremst.

Das elektronische Steuergerät 25 enthält, die Zeitmeß- oder Zeitgeberschaltung 36, die Impulse von Impulsformer 28 empfängt und Zeitintervalle unter Steuerung des Computers 41 in einer für den Computer brauchbaren Form speichert. Die Zeitmeßschaltung 36 ist im einzelnen in F i g. 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 durch ein Übertragungssignal über die Leitung 108 von einem Übertragungsspeicher 112 aktiviert wird. Der Übertragungsspeicher 112 empfängt mit verhältnismäßig geringer Frequenz Impulse einer Dauer, die größer ist als die Periode (10 ys) des 100-kHz-TaktsignaIs von einem Monoflop (monostabilen Multivibrator) 114, der auf Eingangsimpulse in der Leitung 29 vom Impulsformer 28 anspricht.

Die Impulse vom Impulsformer entsprechen Unterbrecher-Öffnungsvorgängen 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 (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 zählt solange weiter, bis der nächste Unterbrecheröffnungsimpuls empfangen wird. Der Zählwert im Zählstandhalter stellt jeweils das Zeitintervall zwischen den letzten beiden vorausgegangenen Unterbrecheröff-

nungen dar.

Die Zeitmeßschallung 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 41 über die zum Eingangssammelleiter Ben gehörige löadrige Datenleitung 132 veranlaßt. Der Puffer 126 wird durch ein Signal vom NAND-Glied 136 über das Inversionsglied 134 aktiviert, das N AN D-Glied 136 liefert dann ein Ausgangssignal, wenn κι es sowohl ein Einrichtungswähl-Signal über die Leitung DSzum Computer als auch ein »Dateneingabe«-Steuersignal über die Leitung Dl 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 »START«-Signal in Betrieb gesetzt, das über die Leitung 138 gleichzeitig mit einem Einrichtungswähl-Signal über die Leitung DS zu einem NAND-Glied 142 gelangt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 142 bewirkt, daß die dritte Halteschaltung 124 einen »Besetzt«-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 Zälilwert im Zähler 102 zum Zählstandhalter 106 übertragen wird.

Der Besetzt- oder Frei-Zustand der Zeitmeßschal- jo tung 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 Zähiwertes 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.

Für den Computer 41 kann man beispielsweise eine handelsübliche Kleinanlage mit einem Multiakkumulator-Zentralteil für 16-Bit-Wortlänge und einer vollen Speicherzykluszeit von 1200 Nanosekunden verwenden. Der Computer führt arithmetische und logische Befehle in 1350 Nanosekunden durch. Der gesamte Zentralteil paßt auf eine einzige gedruckte Schaltungsbaugruppenplatte. 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 41 kann ein herkömmlicher Fernschreiber, ein Drucker, eine 4stellige Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine solche mil Zeichendarstellröhren, oder irgendeine andere ähnliche Anzeigevorrichtung verwendet werden.

Das Diagramm nach F i g. 4 zeigt die Änderungen der Motorleistung und des Motordrehmoments in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Die Leistung (PS) ist gleich dem Drehmoment (in 1,36 N · m = foot-pounds) multipliziert mit der Drehgeschwindigkeit in rad/sec und dividiert durch 550. Das Drehmoment eines Motors ist bei niedrigen Motordrehzahien 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 kann z. B. mit einem Bremsdynamometer gemessen werden. 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 Motors über einen erfaßten Drehzahlbereich von 1500 bis 3500 UpM 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.

Bei der hier beschriebenen Einrichtung 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 F i g. 4 wiedergegebenen Beispiel läuft ein Viertaktmotor, bei dem vier von fünf Zündungen unterbunden sind und sich folglich das Drehmoment ET ergibt, mit einer Vollgas-Gleichgewichtsdrehzahl von ungefähr 2775 UpM. Bei der Gleichgewichtsdrehzahl und ohne äußere Last ist das gemessene Drehmoment /Tgleich dem 5fachen Reibungsmoment FTund ist das Bremsmoment BT gleich dem 5-1- oder 4fachen Reibungsmoment FT. Das Reibungsmoment errechnet sich aus der Abbremsgeschwindigkeit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) des Motors bei Unterbindung sämtlicher Zündungen sowie aus der Eigenträgheit des Motors.

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

F i g. 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 niedertourigeri Leerlauf und wird zum Zeitpunkt 0 Selcunde mit Vollgas auf ungefähr 3500 UpM beschleunigt, woraufhin 4 von 5 Zündungen unterbunden werden. Die Motordrehzahl stellt sich dann unter geringfügigem Abfallen auf eine Gleichgewichtsdrehzahl ES von ungefähr 3100UpM ein, bei welcher die Motorleistungsabgabe gleich den inneren Reibungsverlusten des Motors ist Zu beachten ist, daß diese für das beschriebene Beispiel geltende Gleichgewichtsdrehzahl ES von 3100 UpM von der

Gleichgewichtsdrehzahl ES von 2775 UpM abweicht, die im Zusammenhang mit F i g. 4 erwähnt wurde. Nach 40 Sekunden setzt die volle Zündung wieder ein, wodurch der Motor auf eine Drehzahl von ungefähr 500 LJpM über der Gleichgewichtsdrehzahl beschleunigt wird. Sodann wird die Zündung vollständig unterbunden, und der Motor läuft über den Abbremsdrehzahlbereich DSR auf eine Drehzahl von ungefähr 500 UpM unter der Gleichgewichtsdrehzahl mit einer Geschwindigkeit herunter, die durch die Reibungsverluste und die Eigenträgheit des Motors bestimmt ist. Mil Hilfe von Abbremszeitmessungen werden das Reibungsmoment und die Reibungsleislung 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 F i g. 5 aus und die anschließende Abbremsung über den 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 Drehzahibereich unmittelbar unter der Gleichgewichtsdrehzah! 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 Bremsleitung 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 F i g. 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 2400 UpM 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 die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrecheröffnungen 1,33 Mikrosekunden beträgt entsprechend einer Drehzahl um ungefähr 500 UpM über der Gleichgewichtsdrehzahl von 2400 UpM.

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 UpM unter der Gleichgewichtsdrehzahl von 2400 UpM 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 F i g. 7a und 7b sollen jetzt kurz die einzelnen Schritte erläutert werden, die beim Bestimmen des Bremsmomentes und der Bremsleistung eines zu prüfenden Motors durchlaufen weiden. Der erste Schritt 10 des Programms umfaßt die Durchführung eines mit ANRUF 1 bezeichneten Unterprogramms

ίο 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 gezeigt 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 Beaufschlagung des Motors mit Vollgas bereit ist. Der Schritt 20 umfaßt die Durchführung eines speziellen Unterprogramms ANRUF 2, 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 5 Zündvorgängen veranlassen sollte. Wenn diese Drehzahl noch nicht erreichbar 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

m wird. Am Ende der 40 Sekunden entspricht das dem Computer 41 angelieferte Zeitintervall B der Gleichgewichtsdrehzahl, bei welcher die Leistungsabgabe des mit unterbundener Zündung arbeitenden Motors gerade gleich der Reibungsleistung des Motors ist.

In den Schritten 130 und 140 werden das Zeitintervall TP 1, das 500 UpM über der Gleichgewichtsdrehzahl entspricht, und das Zeitintervall TP2, das 500 UpM unter der Gleichgewichtsdrehzahl entspricht, errechnet.

Der Schritt 150 umfaßt einen Unterprogramm ANRUF 4, welches die Zündsteuereinheit 32 veranlaßt, die Zündungsunterbindung zu unterbrechen. Dies hat zufolge, daß die Motordrehzahl ansteigt. Das Programm durchläuft jetzt eine Schleife durch die Schritte 160 und 170 und den Weg 107, bis die Motordrehzahl 500 UpM über der Gleichgewichtsdrehzahl erreicht, woraufhin im Schritt 180 ein Unterprogramm ANRUF 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 S1 der ersten vollen Motorperiode (vier Zündungen beim Vierzylindermotor), wenn der Motor abzubremsen beginnt Im Schritt 260 (F i g. 7b) wird Sl halbiert und in den Akkumulator S3 eingegeben.

In den Schritten 270 bis 350 werden im S3 auch die folgenden Zeitintervalle zwischen vollen Zündperioden beim Abbremsen des Motors auf 500 UpM unter der Gleichgewichtsdrehzahl sowie 1/2 des schließlichen

Vollperioden-Zeitintervalls 52 akkumuliert, sämtlich wie im Schema nach F i g. 6 dargestellt.

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

I) [4.T(IAVI - 1AV2)

rad

Program mflußdiagrarfini

Schrill- Bezeichnung und Funktion

Im Schritt 370 wird das Reibungsmoment FTbei der Gleichgewichtsdrehzahl aus folgender Formel errechnet: FT=Il χ D, wobei /!■ das bekannte Beharrungs- κι moment des Motors und D die Abbremsgeschwindigkeit aus Schritt 360 sind.

Im Schritt 380 wird das Bremsmoment STdes Motors bei der Gleichgewichtsdrehzahl aus folgender Formel errechnet: ß7"=4 χ FT, wobei der Multiplikator 4 i> verwendet wird, wenn 4 von 5 Zündungen unterbunden werden.

Im Schritt 390 wird das angezeigte Drehmoment des Motors aus folgender Formel errechnet: IT= Reibungsmoment FT -t- Bremsmoment BT. :n

Im Schritt 400 wird die Gleichgewichtsdrehzahl in UpM aus folgender Formel errechnet: Drehzahl = (0,3 χ 10⁷)/ß, wobei Saus Schritt 70 stammt und das Zeitintervall zwischen den letzten beiden Unterbrechungsöffnungsimpulsen bei mit Gleichgewichtsdreh- r> zahl laufendem Motor ist.

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

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

Im Schritt 450 wird das Bremsmoment ßT(oder B 1) des Motors aus Schritt 380 mit der Prüfgrenze 7"I aus den Schritten 420 und 430 verglichen. Ist das Bremsmoment größer als 7"l,so wird im Schritt 460 auf der Anzeigevorrichtung 42 »Prüfung bestanden« jo angezeigt und das Programm endet bei 490. Ist dagegen das Bremsmoment kleiner als 7Ί, 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 Gleichgewichtsdrehzahl ß unter einem annehmbaren Wert liegt.

Wird der Wert der Bremsleitung gewünscht, so wird er durch Multiplizieren des Bremsmoments mit der Drehzahl 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.

Programmflußdiagramm

Schritt- Bezeichnung und Funktion

10 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

Anzeigenachricht, die anzeigt, daß es Zeit ist, durch volles Drücken des Gashebels mit dem Test zu beginnen.

ANRUF 2,Ä Durchführung speziellen

Unterprogramms Nummer 2, womit der Zustand der Zeitmcßschaltung 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 Startpulses wird dann die Zeitmeßschaltung aus dem Üesetzt-Zustand zurückgeschaltet, womit angezeigt wird, daß sie das Zeitintervall zum nächsten Impuls mißt.

WENN B>P\, 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 Drehzehl hoch genug, um mit dem Test zu beginnen so daß das Programm zum nächsten Schritt fortschreitet.

ANRUF 3. Durchführung speziellen

Unterprogramms Nr. 3 wobei ein Impuls 5 an die Zündsteuereinheit geschickt wird. Dadurch wird die Einheit eingeschaltet, woraufhin sie n-1 von n-Zündung.en (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 führen lediglich zu einer Verzögerung von 40 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.

.V = 0. Der Wert der Größe X wird auf Null

eingestellt. Diese Größe wird dazu verwendet, 200 Millisekunden Laufzeit zu akkumulieren.

ANRUF 2,5. Wie Schritt 20: Warten auf

den nächsten Impuls und dann Eingabe des Zeitintervalls als Größe B.

WENN B > Pl DANN VORWÄRTS NACH 470. Vergleichen der Größen B und Pl. Wenn B größer als Pl, 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.

Fortsetzung

ίο

210

J(I

Programmflußdiagramt"

Schritt- Bezeichnung und Funktion

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

WENN X < 20000 DANN ZURÜCK NACH 70. Die Größe X wird mit 20000 verglichen. Wenn Λ" kleiner als 20 000, dann zurück nach Schritt 70 (mit weiterer Messung, da 200 Millisekunden noch nicht verstrichen sind); andernfalls Fortschreiten nach Schritt 110.

K= Y+ 1. Die Größe ϊ wird zum Wert von Y addiert (und das Resultat wird als Ygespeichert). Dieser Schritt zählt die Laufzeitschleifen von je 200 Millisekunden.

WENN K< 200 DANN ZURÜCK NACH

60. Die Größe K 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 40 Sekunden lang gelaufen, ohne daß die Drehzahl unter die untere Drehzahlgrenze abgefallen ist. Es wird als nächstes mit dem Übergangsle'stungstest fortgefahren, indem die Abbremsgeschwindigkit im Bereich mit Zentrum Gleichgewichtsdrehzahl, angezeigt durch die letzte Zeitintervallmessung B, gemessen wird.

7Pl = 60005/(6000 + B). Der Wert der Größe 6000ß/(6000 + B) wird errechnet, 4o und das Resultat wird als 7Pl gespeichert, (Äquivalent der Zeitintervallmessung, die ti:i 500 U.p.M. über der Gleichgewichts-Giehzahlvorgenommen werden würde).

TFl = 60005/(6000 - B). Der Wert der " Größe 60005/(6000 - B) wird errechnet, und das Resultat wird als ΓΡ2 gespeichert (äquivalent der Zeitintervallmessung, die bei 500 U.p.M. unter der Gleichgewichtsdrehzahl vorgenommen werden würde).

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

ANRUF 2, A". 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 Großen ,V und 7Pl. Wenn X größer als ΓΡ1, dann zurück nach Schritt 160. Andernfalls Voranschreilen nach Schritt 180, da die Drehzahl jetzt um 500 U.p.M. oder mehr über der Glcichgcwichtsdrehzahl liegt.

Programmflußdiagramm

Schritt- Bezeichnung und Funktion

ANRUF 5. Durchführung speziellen Unterprogramms Nr. 5, bei dem ein Impuls Pan 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 G röße X. Durch diesen Befehl wird das Programm um eine unterbundene Zündung verzögert, um sicherzustellen, daß das Abbremsen vor Beginn der Abbremsgeschwindigkeitsmessung eingesetzt hat

/= l.DcrWertderGröße/wirdauf reingestellt. Diese Größe wird dazu verwendet, die Zündungen (Unterbrecheröffnungen) zum Akkumulieren des Zeitintervalls für eir¹; volle Motorperiode zu zählen.

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

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

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

WENN />/W,DANN FORTSCHREITEN NACH 260. Die Größen / und M werden verglichen. Wenn / größer als oder gleich groß M, dann Abzweigen nach Schritt 260. Andernfalls Voranschreiten nach Schritt 250.

/ = / + 1. Die Größe 1 wird zum Wert von / addiert, und das Resultat wird als / gespeichert.

ZURÜCK NACH 220. Es wird nach Schritt 220 zurückgezweigt, (mit Eingabe einer weiteren Zeitintervallmessung).

53 = 51/2. Der Wert der Größe 51/2 wird errechnet, und das Resultat wird als 53 gespeichert.

ZUR BEACHTUNG: Die Größe 53 wird dazu verwendet, das Zeitintervall zwischen der ersten und der letzten vollen Motorperiode der Abbremsgeschwindigkeitsmessung plus der Hälfte des Zeitintervalls für jede dieser Motorperiode.i zu akkumulieren. 53 enthält nunmehr die Hälfte des Zeitintervalls für die erste Motorperiode eingespeichert.

/= I. Der Wert der Größe / wird auf 1 ein

gestellt.

52 = 0. Der Wert der GmBe 52 wird auf

Null eingestellt.

250

50

25 32

15

I UrLNLl/.UUii

Bezeichnung und Funktion

η Phase mit den zuvor gemessenen Perioden

ANRUF 2, X. Wie Schritt 160: Warten auf

5

454

16

Programmflußdiagramm

Bezeichnung und Funktion

430) wird einfach die Bremsmoment-Prüf- |:

1. ι».-1 _t-,»( -ι ι

Programmflußdiagramm

zu erhalten.

den nächsten Impuls und dann Eingabe der

Schritt-

errechnet.

Schritt-

290

Zeitintervallmessung als Größe X.

Nr.

51 = 4*F. Der Wert der Größe 4(F) wird

WENN ß> 2500 DANN SPRINGEN

Nr.

ZUR BEACHTUNG: Die Schritte 290 bis 325 dienen

Sl = Sl + X. Der Wert von X wird zum der
zeitigen Wert von 52 addiert, und das
Resultat wird als 52 gespeichert.

380

errechnet und das Resultat wird als 51

NACH 430. Die Drehzahl B wird mit 2500 |

dazu, das Zeitintervall für eine weitere volle Motor

WENN /S/W, DANN VORWÄRTS
NACH 330. Die Größen / und M werden

gespeichert. Dieser Wert ist das Brems

verglichen. Wenn 5 größer als oder gleich \i

periode i

300

verglichen. Wenn / größer als oder gleich
groß Λ/, dann abzweigen nach Schritt 330.
Andernfalls Voranschreiten nach Schritt
3?n

10

moment des Motors bei der Unter

2500, so wird nach Schritt 430 gesprungen.

310

brechungsdrehzahl, solange das Zünd-

andernfalls wird nach Schritt 420 voran

/ = / + 1. Der Wert 1 wird zum Wert / ad

unterbrechungsverhältnis 1 von 5 ist

geschritten, ι

diert, und das Resultat wird als / gespei

(« = 5, /;-1 = 4).

71 = 115,35-0,0143*5. Der Wert der %
Größe 115,35-0,0143(5) wird errechnet ||
und das Resultat wird als 71 gespeichert. Io

320

chert.

15

T = 51 + F. Der Wert der Größe 5+ F

ZURÜCK NACH 290. Es wird nach Schritt

390

wird errechnet und das Resultat wird als T

SPRINGEN NACH 440. Es wird nach %

290 zurückgezweigt (mit Eingabe einer

20

gespeichert. Dieser Wert ist das angezeigte
(oder gesamte) Drehmoment, welches
vom Motor entwickelt wird. |

Schritt 440 gesprungen. A

325

weiteren Zeitintervallmessung).

5 = 0,3* (10 t 7)/5. Der Wert der Größe
(0,3X10⁷)/5 wird errechnet, und das-

71 = 93,5-0,0555*5. Der Wert der Grölte

WENN 52 S 4* TPl, DANN VORAN

400

Resultat wird als 5 gespeichert. Durch
diese Berechnung ist die Größe 5 von dem
der Gleichgewichtsdrehzahl entsprechen- S
den Zeitintervall in die tatsächliche Gleich- g

93,5-0,555(5) wird errechnet und das ΐ

NACH 350. Der Wert der Größe 4 (TPl)

gewichtsdrehzahl geändert worden.

Resultat wird als 71 gespeichert. ■;■

330

wird errechnet, und das Resultat wird dann

ANZEIGEN /% 51, 7; B. Dem Benutzer £

mit 5 2 verglichen. Wenn 52 größer als oder

ZUR BEACHTUNG: In den nächsten vier Schritten 1

werden die Werte von F (Reibungs- ?

gleich diesem Wert, so wird nach Schritt
350 abgezweigt. Andernfalls wird nach
Schritt 340 vorangeschritten.

JO

(410 bis

ment), 51 (Bremsmoment), 7"(angezeigtcs \

53 = 53 + 52. Der Wert von 52 wird zum

grenze T

Drehmoment) und 5 (entsprechender

derzeitigen Wert von 53 addiert, und das

410

Drehzahl) angezeigt.

340

Resultat wird als 53 gespeichert.

WENN Sl < 71, DANN SPRINGEN

ZURÜCK NACH 270. Es wird nach

NACH 480. Die Größen 51 und 71 (Brems- j

Schritt 270 zurückgezweigt (mit Akkumu

Ji

moment und Prüfgrenzc) werden ver

345

lierung einer weiteren Motorperiode-Zeit

glichen. Wenn 51 kleiner als 71, dann wird

intervallmessung).

nach Schritt 480 gesprungen. Andernfalls : ;

53 = 53 + 52/2. Der Wert der Größe 53 +

4(1

420

wird nach Schritt 460 vorangeschritlcn. ';'.[

52/2 wird errechnet und das Resultat wird

ANZEIGE »PRÜFUNG BESTANDEN«. \

350

als 53 gespeichert. 53 enthält jetzt das volle

425

Dem Benutzer wird die Nachricht »PRÜ- i;

Zeitintervall, das für die Berechnung der

FUNG BESTANDEN« angezeigt.

Abbremsgeschwindigkeit verwendet
wprripn ^nII

45

430

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

D = 4*3, 1416* (l/51-l/52)*10t 10/53.

ANRUP 5. Wie Schritt 180. Mittels dieses

Der Wert der Größe

440

Befehls wird der Motor automatisch

360

4_/Ί 1 λ in!»

gestoppt, nachdem die Prüfung im Schritt

\51 Sl)

50

80 nicht bestanden worden ist.

53

wird errechnet und das Resultat wird als

D gespeichert. Dieser Wert ist der Wert der

450

Abbremsgeschwindigkeit in rad/sec².

F = lUü. Der Wert der Größe /1 (D) wird
errechnet, und das Resultat wird als F

55

gespeichert. Da /1 das Beharrungsmoment

370

(Drehmoment) der Trägheit des Motors ist,

ist Fdas Reibungsmoment des Motors bei

der Glcichgewichlsdrehzahl.

b()

460

h5

465

470

Fortsetzung

Programmflußdiagramm

Schritt- Bezeichnung und Funktion

Nr.

480 ANZEIGE »PRÜFUNG NICHT BE

STANDEN«. Dem Benutzer wird die Nachricht »PRÜFUNG NICHT BESTANDEN« angezeigt.

490 STOP. Der Test ist beendet; sämtliche Ab

läufe werden gestoppt.

Es folgt ein tatsächliches Beispiel der Folge von Ll 41. Das Beispiel beginnt mit Schritt 130 im Anschluß Prograrnmschritten bei Vornahme des Leisti'ngstestes an die Verzögerung von 40 Sekunden, während welcher an einem Militärfahrzeug M151A2 mit einem Motor die Gleichgewichtsdrehzahl ermittelt worden ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Bestimmung des Bremsmomentes eines Brennkraft-Kolbenmotors für eine bestimmte Drosselklappenstellung ohne Ankuppeln einer äußeren Belastung, mit einer Anordnung, durch die der Motor im Betrieb in Gruppen von je n> 1 aufeinanderfolgenden Zündzeitpunkten periodisch jeweils nur einmal je Gruppe gezündet wird und mit einer durch das Reibungsmoment bestimmten stationären Drehzahl läuft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterbrechereinrichtung (76, 78; 41) vorgesehen ist, die die Motordrehzahl aus einem über der stationären Drehzahl liegenden Wert durch vollständige Zündunterbrechung über einen vorbestimmten Drehzahlbereich auf einen unter der stationären Drehzahl liegenden Wert abfallen läßt, und daß eine Einrichtung (36,41) vorgesehen ist, mit der die Drehzahl-Zeit-Abhängigkeit innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereiches erfaßt werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung (74, 41), die vor der vollständigen Zündunterbrechung zunächst durch lückenlose Zündung die Drehzahl des Motors aus der bestimmten stationären Drehzahl auf einen Wert über der stationären Drehzahl beschleunigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Anzeige (42) der Unter- oder Überschreitung des ermittelten Bremsmoments relativ zum Nenn-Bremsmoment vorgesehen ist.

4. Verfahren zur Bestimmung des Bremsmomentes eines Brennkraft-Kolbenmotors für eine bestimmte Drosselklappenstellung bei einer bestimmten stationären Drehzahl ohne Ankuppeln einer äußeren Belastung, wobei im Motorbetrieb in so groß gewählten aufeinander folgenden Gruppen von η Zündzeitpunkten — wobei n>\ — periodisch jeweils nur eine Zündung je Gruppe vorgenommen wird, so daß der Motor, durch das Reibungsmoment bedingt, mit der bestimmten stationären Drehzahl läuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor bei abgeschalteter Zündung einen die bestimmte stationäre Drehzahl einschließenden Drehzahlbereich durchläuft und daß die Drehzahl-Zeit-Abhängigkeit des Motors in dem genannten Drehzahlbereich gemessen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor nach dem Betriebszustand der stationären Drehzahl auf eine die stationäre Drehzahl um etwa die halbe Spanne des Drehzahlbereichs übersteigenden Wert beschleunigt wird.