DE3021333C2 - Verfahren zum Betreiben eines Diagnosegerätes für Turbolader von Verbrennungsmotoren sowie Diagnosegerät für Turbolader von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Diagnosegerätes für Turbolader gemä¹* dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Diagnosegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.

Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, werden in steigendem Maße mit Turboladern ausgerüstet, um ihre Leistung zu verbessern. Natürlich ist es wichtig, daß die Turbolader zufriedenstellend arbeiten, sonst erreicht das Triebwerk nicht die angegebene Verhaltensweise oder kann sogar Schaden nehmen. Es sind bereits Diagnosegeräte für Turbolader vorgeschlagen worden, um Fehler, wie mechanischen Widerstand zwischen Teilen und falsche Mischung der Komponenten zu finden.

Diagnosegeräte nach dem Stand der Technik sind beispielsweise aus der US-PS 40 46 003 bekanntgeworden, wobei der Kompressorauslaßdruck gemessen wurde und die Druckänderungsgeschwindigkeitsfunktion mit der Zeit bei Beschleunigung des Triebwerkes bestimmt wurde. Weiterhin wycde bei der bekannten Vorrichtung die maximale Druckänderungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit bestimmt.

Diagnosegeräte nach dem Stand der Technik besitzen Nachteile. Es gibt viele unterschiedlich gesteuerte maximale Geschwindigkeitseinstellungen und Charakteristika von Treibstoffsteuerungen, wobei das in der US-PS 40 46 003 sehr störanfällig ist, da es derartige Unterschiede nicht berücksichtigen kann. Das bekannte Diagnosegerät arbeitet bei einer mittleren Treibstoffsteuerungseinstellung, was nicht zufriedenstellend ist. Weiterhin treten bei dem bekannten Diagnosegerät Fehlermöglichkeiten aufgrund von fehlender Treibstoffsteuerung auf. Alle Messungen werden nämiich während der Triebwcrksbeschleunigung durchgeführt, in einem Zeitraum, bei der zugeführter Treibstoff nicht präzise und reproduzierbar steuerbar ist.

Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, ein neues Diagnosegerät für Turbolader von Verbrennungsmotoren sowie ein Verfahren zum Betreiben desselben zu schaffen, um eine weniger störanfällige Überprüfung des Verhaltens eines Turboladers zu liefern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diagnosegerät, das durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 5 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet ist, gelöst. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines Diagnosegerätes, das durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet ist.

Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Messungen präziser sind, da sie während genau gesteuerter Treibstoffzuführungsbedingungen durchgeführt werden, und daher diese Messungen unter wiedcrholbaren Bedingungen durchgeführt werden können. Weiterhin

bo wurde die Menge von Bezugsdaten reduziert.

F.rfindungsgcmäB wird ein Turbolader eines Verbrennungsmotors durch die Schritte: Stabilisieren des Triebwerks und des Turboladers bei Nicht-Last- und niedriger l.ccrlaufgcschwindigkeit überprüft, wobei der l.uftansaugeinhciisdruck und die Triebwerksgeschwindigkeit bei schnellem Beschleunigen der Triebwerksgeschwindigkeit auf maximale gesteuerte Geschwindigkeit gemessen wird, und. wenn das Triebwerk sich bei

naximaler gesteuerter Geschwindigkeit stabilisiert hat, ier Luftansaugeinheitsdruck zu Beginn und am Ende eines Zeitintervalls gemessen wird. Der Differenzdruck in einem vorherbestimmten Zeitintervall kann bestimmt werden, oder aber die Länge des Zeitintervalls, die für das Anwachsen des Druckes um eine vorherbestimmte Größe benötigt wird.

Die erfindungsgemäüe Vorrichtung weist Mittel zum Messen der Triebwerksgeschwindigkeit, Mittel zum Messen des Luftdrucks in der Luftansaugeinheit und im Kompressorauslaß, Mittel zum Bestimmen, wann das Triebwerk maximale gesteuerte Geschwindigkeit nach schneller Beschleunigung erreicht hat, Mittel, die ein Zeitintervall vorgeben; und Mittel, um den Luftdruck am Anfang und am Ende des Zeitintervalls zu bestimmen, auf.

Insgesamt bezieht sich die Erfindung also auf eine Einrichtung zum Analysieren des Verhaltens eines Verbrennungsmotors mit sich auf- und abbewegenden Kolben, wie ein Dieselmotor. Die Sensoren sind mit dem Triebwerk verbunden, weiche auf unterschiedliche Setriebsparameter ansprechen, und Signale, weicl^ diese Parameter repräsentieren, werden in Computer-Verarbeitungseinrichtungen eingegeben. Zwei der Parameter sind der Ansaugeinheitsdruck und die Triebwerksgeschwindigkeit Ein Turbolader des Triebwerkes schließt eine Turbine ein, welche durch die Triebwerksabgase angetrieben wird sowie einen Kompressor, welcher Luft zur Luftansaugeinrichtung liefert. Das Verhalten des Turboladers wird durch Stabilisieren des Triebwerks und des Turboladers ohne Last und niedriger Leerlaufgeschwindigkeit, schnelles Beschleunigen des Triebwerkes auf maximale gesteuerte Geschwindigkeit und Bestimmen, wie der Turbolader sich nach Stabilisieren des Triebwerks bei maximaler Geschwindigkeit verhält, untersucht

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines Triebwerks, welches eine erfindungsgemäße Einrichtung einschließt; F i g. 2 ein Blockdiagramm eines Einrichtungsteiles; F i g. 3 ein Blockdiagramm der Einrichtung; Fig.4 und 4A ein Flußdiagramm, welches die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt; und

F i g. 5 und 6 Kurven, die die Betriebsweise der Einrichtung illustrieren.

In F i g. 1 ist ein Triebwerk 10 dargestellt, welches ein Standardverbrennungsmotor wie der N Η-Serien-, 6-Zylinderreihenkolbendieselmotor, hergestellt durch Cummins Engine Company, Inc., sein kann. Ein derartiges Triebwerk schließt iinen Motorkopf 11, einen Motorblock 12, eine ölwanne 13 und ein Kipphebelgehäuse 14. welches an der Oberseite des Motorkopfes 11 befestigt ist, ein. Die (nicht gezeigten) Kolben des Triebwerkes bewegen sich in Zylindern auf und ab (ebenfalls nicht gezeigt) und sind zum Drehen einer Kurbelwelle 66 angeschlossen. Ein Zahnkranz 62 ist an einem an der Kurbelwelle befindlichen Schwungrad angebracht, wobei die Zähne 63 an dem Zahnkranz 62 einzeln mit einem Startmotor (nicht gezeigt) zum Starten des Triebwerkes in Eingriff sind.

Eine Vielzahl von Treibstoffeinspritzern 16 injizieren zugemessene Mengein von Treibstoff in die Zylinder, nachdem Einlaßluft in den Zylindern genügend komprimiert worden ist, um Kompressionszündung der resultierenden brennbaren Mischung hervorzurufen. Die Einspritzer 16 können vom Einheitstyp sein, welcher die Merkmale der in der US-PS 33 51 288 gezeigten Einspritzer aufweist Eine gemeinsame Treibstoffzuführungsleitung 17 verbindet die Einspritzer 16 mit einem Treibstoffzuführungssystem, welches eine Treibstoffpumpe 18 des in der US-PS 3t 39 875 gezeigten Merkmals einschließt. Die Treibstoffpumpe 18 zieht Treibstoff 19 aus einem Vorrats- oder Treibstofftank 21 und ίο bildet eine geregelte Treibstoffquelle für den der Leitung 17 gelieferten Treibstoff. Ein Drosselventil ist in der Treibstoffpumpe 18 eingebaut und erlaubt es dem Triebwerks-Betreiber, den Treibstoffdruck, der den Einspritzern geliefert wird, zu regeln. Mit jedem der Einspritzer 16 ist ebenfalls eine Treibstoffrückführungsleitung 24 verbunden, welche Treibstoff von den Einspritzern 16 zum Treibstofftank 21 zurückbefördert.

Das Triebwerk 10 schließt weiterhin eine Turboladereinheit 30 ein, welche konventioneller Bauart sein kann. Diese Turboladereinheit schließt eine Turbine ein, welche Triebwerksabgase von einer A-bgaseinheit 32 empfängt und weiterhin einen Kompressor, weicher über eine Luftzuführung 33 mit einer Luftansaugeinrichtung des Triebwerks verbunden ist.

Das Triebwerk 10 schließt weiterhin eine Schmiermitteleinheit zum Im-Kreisführen eines Schmiermittels wie öl durch die unterschiedlichen betrieblichen Teile des Triebwerks ein. Die Schmiermitteleinrichtung schließt eine Schmiermittelpumpe 41 ein, welche das Schmiermittel von einem Schmiermittelvorrat im Kurbelwellengehäuse und ölwanne 13 abzieht und unter Druck zu einer Kühlmittelrippenpassage 42 im Motorblock pumpt. Der Druck in der Rippenpassage 42 wird durch ein in einer über die «Schmiermittelpumpe 41 verlaufen-J5 den Bypassleitung 44 angeschlossenes Druckregelventii, reguliert.

Mehrere mechanische Kupplungen, welche durch unterbrochene Linien in der Fig. 1 angedeutet sind und mit dem Bezugszeichen 68 und 69 bezeichnet sind, verbinden die Kurbelwelle 66 mit der Treibstoffpumpe und der Schmiermittelpumpe 41.

Eine Diagnoseeinrichtung nach der Erfindung schließt einen Umdrehungszähler (CEM) Senior 51 ein, welcher bevorzugt im Kipphebelgehäuse 14 angebracht ist und auf die Bewegungen von betrieblichen Teilen des Triebwerkes reagiert. Beispielsweise kann der CEM-Sensor 51 ein Sensor vom Typ, der auf der Näherung magnetischer Spulen beruht, welcher benachbart dem Kipphebe! angebracht ist, der den Einspritzer 16 des Zylinders 1 betätigt. Dieser Kipphebel dreht sich während des Einspritzens, welches gegen das Ende des Kompressionshubs des Zylinder-1-Kolbens erfolgt; diese Bevigung veranlaßt den CEM-Sensor 52 dazu, ein CEM-Signal gegen Ende des Kompressionshubs des Zylinder-1-Kolbens hervorzubringen. Das CEM-Signa! wird für die Überprüfung von Triebwerksparametern, wie weiter unten beschrieben, verwandt.

Die Diagnosee-nrichtung schließt weiterhin einen

Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61 ein, die benach-

bo bart dem äußeren Umfang des Schwungradzahnkranzes

62 des Triebwerkes 10 angebracht ist. Die Fig.? zeigt ein Beispiel des Triebwerksgeschwindigkeiissensors 61 und der mit ihm verbundenen Schaltkreise. Der Triebwerksgcschwindigkei'ssensor 61 besitzt zwei mit Ab-

b5 stand angeordnete Elemente 91 und 92, die bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel variable magnetische Verzögerungssensoren sind. Die Zähne

63 rufen während ihrer Bewegung im Uhrzeigersinn

OU Zl

zuerst Signale im Element 91 und darauf im Element 92 hervor. Ein Oszillator 93 ist mit einem Zähler 94 verbunden, welcher durch die Zahnimpulse der Elemente gesteuert wird. Ein Impuls vom Element 91 bewirkt über die Schaltkreise 96 und 97 ein Setzen oder Starten des Zählers 94 und ein Impuls vom Element 92 bewirkt über die Schaltkreise 98 und 97 das Löschen oder Anhalten des Zählers.

Das mit jeder Zahl verbundene Zählsignal wird durch einen Prozessor 29 gelesen. Jedes Zählsignal ist direkt dem Zeitintervall (Jt) proportional, welches für die Bewegung eines Zahnes von einem Element 91 zum anderen Element 92 notwendig ist, und invers proportional zur augenblicklichen Geschwindigkeit des Zahnkranzes. Ein Faktor zum Umrechnen der abgelesenen Zählsignale in Umdrehungen pro Minute des Triebwerks kann als Eingabe in den Prozessor 29 vorgesehen sein, welche aus physikalischen Messungen, wie beispielsweise dem Abstand X zwischen den Elementen 91 und 92 und der Radius /?der Elemente 91 und 92, beruht, oder innerhalb des Prozessors, gegründet auf Signale vom Umdrehungszähler, berechnet werden.

Die Diagnoseeinrichtung schließt weiterhin eine Anzahl von Triebwerkssensoren ein, eingeschlossen einen Treibstoffdrucksensor 27, angeschlossen in der Leitung 17. einen Schmiermitteldrucksensor 46, angeschlossen in der Rippenpassage 42 und einen Ansauglufteinhcitsdrucksensor 34, angeschlossen in der Ansauglufteinheit. Die Sensoren 51 und 61 sind mit einem Zähler/Zeitgeber Modul 22 verbunden, und die Sensoren 27, 34, 46 sind an einen Analog/Digitalkonverter 23 angeschlossen, wobei die Komponenten 22, 23 mit dem Prozessor 29 verbunden sind. Der Prozessor 29 liefert Ausgangssignale zu einer Ausgabeeinheit 70, welche beispielsweise visuelle Anzeigen und permanente Aufzeichnungen liefern kann.

in Fig.3 ist die Diagnoseeinheit detaillierter dargestellt Der Prozessor 29 schließt eine Verarbeitungseinheit 71 und eine Speichereinheit 72 ein. Eine Betreiber-Schalttafel 73 ist an der Verarbeitungseinheit 73 angeschlossen und bildet Mittel, durch welche ein Betreiber Informationen und Befehle eingeben kann und schließt die Ausgabeeinheit 70 ein. Der CEM-Sensor 51 ist in einer Stellung dargestellt, in welcher er die Bewegung eines Kipphebels 74 für einen Injektionsstößel 76 ermittelt. Ein Steuernocken 77 bewegt den Stößel 76 in einen Injektionshub gegen Ende des Kompressionshubs.

Die Komponenten 22,23,29,73 können beispielsweise standardisierte Produkte der Texas Instruments Company aufweisen.

Die mit dem Bezugszeichen 78 in F i g. 5 bezeichnete Kurve zeigt die Variation der Triebwerksgeschwindigkeit mit der Zeit, wenn das Triebwerk auf Öffnen des Drosselventils zur vollständig offenen Position beschleunigt Es ist ersichtlich, daß die Triebwerksgeschwindigkeit im aligemeinen linear während einer derartigen Beschleunigung anwächst bis die maximale begrenzte Geschwindigkeit erreicht ist Fig.5 zeigt die Betriebsweise von drei Triebwerken mit unterschiedlich eingestellten begrenzten Maximalgeschwindigkeiten. Die drei Geschwindigkeitseinstellungen oder Niveaus sind durch die Bezugszeichen 79,80,81 gekennzeichnet Die Maxima 83, 84, 85, bei denen die Kurve 78 die Kurve 79,80,81 schneidet sind durch Überschießen des Geschwindigkeitsreglers hervorgerufen.

Mit besonderem Bezug auf Fig.6 sind drei unterschiedliche Turboladerkennlinien 101, 102, 103 dargestellt welche entsprechend mit den Kurven 79, 80, 81 zusammengehören. Während der anfänglichen Triebwerksbeschleunigung fällt der Druck der Ansauglufteinheit, wie durch den Abfall 104 der Druckkurve angegeben, da das Triebwerk Luft in die Zylinder durch den Kompressor saugt. Nach dem Anfangsdruckabfall 104 beginnt der Turbolader sich zu erholen, wenn die erhöhte Energie der Abgase die Turbine mit zunehmender Geschwindigkeit antreibt. Nichtsdestoweniger hinkt die Zeit des Druckanwachsens, dargestellt durch das Be-Ki zugszeichen 106 hinter der Triebwerksbeschleunigung her, wenn das Drosselventil vollständig geöffnet ist und die Triebwerksgeschwindigkeit schnell wächst.

Der Punkt 107. bei dem Kurve 106 die Kurve 101 schneidet, entspricht dem Maximum 83, wenn der Ger> schwindigkeitsreglcr aufhört. Wenn die Triebwerksbeschleunigung aufhört, fährt die Turbinengeschwindigkeit fort, schrittweise anzuwachsen, bis sie in dem Kurvenbereich, welcher durch das Bezugszeichen 108 bezeichnet ist, sich stabilisiert. Die Erhoiungsgeschwindigkeit ist ein gutes Merkmal für das Verhalten oder die Funktionsfähigkeit des Turboladers, wobei die Änderung des Ansauglufteinheitsdruckes proportional der Geschwindigkeit der Erholung ist

Erfindungsgemäß werden zwei Proben mit zeitlichem Abstand des Luftansaugeinheitsdruckes an Zeiten T₂. Tj (F i g. 5). kurz nachdem das Triebwerk sich bei maximaler geregelter Geschwindigkeit stabilisiert hat, genommen, abev bevor sich der Turbolader 31 stabilisiert hat. Die Zeit T\ (F i g. 5) ist die Zeit, bei der die Triebwerksjo geschwindigkeit aufhört anzuwachsen und die Steigung der Geschwindigkeit gegen Zeitkurve 0 ist, und die Zeiten Ti und 7"i liegen kurz hinter der Zeit Tj. Die beiden-Druckmessungen werden unter Verwendung des Sensors 34 zu den Zeiten 109 und 110 (F i g. 6) durchgeführt, !·> wobei die Geschwindigkeit der Druckänderung mit einem Bezugs- oder Standardwert verglichen wird.

Die beiden Kurveft 102, 103 ähneln der Kurve JOi, gehören jedoch zu den beiden Geschwindigkeitskurven 80,81. Die Kurven 101,103 haben höhere Druckniveaus aufgrund höherer Maximalgeschwindigkeiten des Triebwerks, die Druckprobenahmezeiten Ti und Tj sind später, da die Maxima 84,85 später liegen.

Der in den F i g. 1 und 3 dargestellte Prozessor verarbeitet die von den Sensoren und von dem Betreiber empfangenen Informationen erfindungsgemäß. Der Prozessor kann ein Computer für allgemeine Zwecke sein, welcher derart programmiert ist, daß er die beschriebenen Operationen durchführt, und F i g. 4 ist ein Flußdiagramm, welches ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der programmierten Betriebsweise zeigt Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf dieses spezielle Beispiel beschränkt, welches lediglich zur Erleichterung der Beschreibung der Erfindung gegeben ist Die Signale von dem Sensor 34 und dem Konverter 23 werden beim Schritt 121 empfangen und verschiedene Systemparameter anfänglich im System beim Schritt 122 gesetzt Diese Parameter schließen MAXIDL ein welches die höchste Leerlaufgeschwindigkeit ist die vor Durchführung der Überprüfung erlaubt ist STRTSPD, nämlich die Triebwerksschwellengeschwindigkeit die verwandt wird um die Beschleunigung des Triebwerkes zu verwirklichen; DELA Y1, eine Zeitverzögerung (wie 10 Sekunden) um es den Triebwerksbedingungen zu eriauben, sich bei niedriger Leeriaufgeschwindigkeit zu stabilisieren; DELAY2, eine Zeitverzögerung (wie 100 msek), um es dem Triebwerk zu erlauben, sich bei maximaler geregelter Geschwindigkeit zu stabilisieren

DELAY3, eine Zeitverzögerung (wie 200 msck) /wischen der Probenahme des Druckes der Ansauglufteinheit (IMP); und HEFRSPNS. welches eine nominelle Bezugsantwort für einen fehlerfreien Turbolader ist. oder ein Vergleichswert, welcher von einem zufriedenstellenden Turbolader erhalten wurde. Die Tricbwerksgcsch'/ndigkeit. auf die sich bezogen wird, ist die Triebwerkskurbelwellengeschwindigkeit. Bei einem Triebwerk, bei dem die maximale geregelte Geschwindigkeit etwa 2400 Umdrehungen pro Minute ist, rät die ΜΛ-AVDL-Geschwindigkeil etwa 750 bis 800 Umdrehungen pro Minute und die STRTSPD ist etwa 1600 Umdrehungen pro Minute. Die Untersuchung wird bevorzugt unter belastungsfreien Bedingungen durchgeführt, so daß ein Dynamometer nicht notwendig ist.

Bei Schritt 123 wird die Triebwerksgeschwindigkeit gemessen und bei Schritt 124 mit MAXlDL verglichen, und, fsüs dieses größer ist, der Betreiber b?i Schriti 126 dazu veranlaßt, das Triebwerk bezüglich der Leerlaufgeschwindigkeit einzustellen. Diese Aufforderung kann auf der Betreiber-Schalttafel 73 stattfinden (Fig.3), welche eine in der Hand gehaltene Steuereinheit sein kann. Wenn die gemessene Geschwindigkeit nicht größer als MAXIDL ist. geht das Verfahren zu Schritt 127. nämlich einem Zeitaufschub, um Stabilisierung von Triebwerk und Turbolader zu erlauben. Am Ende von DELAYl, wird der Betreiber bei Schritt 128 dazu veranlaßt, das Triebwerk zu beschleunigen und bei Schritt 129 wird die Geschwindigkeit während der Beschleunigung angezeigt. Beim Schritt 131 wird die Geschwindigkeit mit STRTSPD verglichen, und wenn diese größer ist, geht das Verfahren zu den Schritten 132, 133, 134 weiter. In diesen drei Schritten wird eine Serie von Geschwindigkeitsablesungen genommen, wobei jede neue Ablesung mit der vorhergehenden Ablesung verglichen wird. Die Verfahrens-Zyklen durch die Schritte 132,133, 134 finden so lange statt, wie jede neue Ablesung höher als die direkt vorhergehende Ablesung ist. Wenn eine Ablesung nicht größer als die vorhergehende Ablesung ist, welches anzeigt, daß die Triebwerksgeschwindigkeit sich beim Maximum 83 ausgeglichen hat — (Zeit ti) in Fig.5 — geht das Verfahren weiter zum Schritt 136 DELA Y 2, welches die Zeit zwischen Ti und T₂ ist. Am Ende von DELA V2 wird der Ansauglufteinheitsdruck (IMP) beim Schritt 137 abgelesen, welches der Punkt 109 in F i g. 6 ist. Beim Schritt 138 tritt DELA V3 auf. welches die Zeit zwischen Tj und Tj ist, und beim Schritt 139 wird IM P wieder am Punkt 110 abgelesen.

Beim Schritt 141 werden die beiden Druckablesungen subtrahiert und durch DELA V3 dividiert, um das Antwortverhalten oder die Änderungsgeschwindigkeit des Drucks zu erhalten. Am nächsten Schritt 142 wird das Antwortverhalten mit dem Vergleich REFRSPNS verglichen. Beim gegenwärtigen Beispiel wird der untersuchte Turbolader als zufriedenstellend betrachtet, wenn das Antwortverhalten mindestens 03 desjenigen des Vergleichswertes beträgt. Wenn das Antwortverhalten weniger als 03 des Vergleichs beträgt, fährt das Verfahren bei den Schlitten 143 und 144 fort, bei denen ein Fehler angezeigt wird und die Routine endet Wenn das Antwortverhalten größer als 03 ist, läuft das Verfahren weiter zum Schritt 146, wo diese Anwort mit 1,1 REFRSPNS verglichen wird, um zu bestimmen, ob das Antwortverhalten übermäßig ist Wenn das Antwortverhalten größer als 1.1 des Vergleichswenes ist, verzweigt sich das Verfahren auf die Schritte 143 und 144. Wenn das Antwortverhalten im Bereich zwischen 03 und 1,1 REFRSPNS liegt, geht das Verfahren zu den Schritten 147 und 148 weiter, bei denen der Zustand »fehlerfrei« angezeigt wird und die Routine endet.

Die crfindungsgemäße Einrichtung und Verfahren werden bevorzugt in einer Vielzahl anderer Untersu-

¹I chungcn unterschiedlicher Triebwerksparameter eingeschlossen, wobei die in F i g. 1 dargestellten Sensoren verwandt werden.

Aus obigem ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Turbolader-Überprüfung schnell und präzise

ίο durchgeführt werden kann. Lediglich ein einziger Beschleunigungslauf ist notwendig, wobei die Luftdruckablesungcn an Zeiten durchgeführt werden, an denen die übrigen Betriebsbedingungen des Triebwerks sich stabilisiert haben. Daraus folgend sind Änderungen in der Steuerung der Treibstofftriebwerkspumpe kein Faktor, und die Treibstoffzuführung ist ein relativ konstanter und gesteuerter Wert, während die Messungen durchgeführt werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

(LlSTOF REFERENCE NUMERALS)

10 Triebwerk

11 Motorkopf
12 Motorblock

13 ölwanne

14 Kipphebelgehäuse

16 Einspritzer

17 Treibstoff-Leitung
18 Treibstoffpumpe

19 Treibstoff

21 Treibstofftank

22 Zähler/Zeitgeber-Modul

23 Analog/Digital-Konverter
24 Trcibstoffrückführleitung

29 Prozessor

32 Abgas-Einheit

33 Luftzuführung

34 Luft-Ansaugeinheits-Druckmesser
41 Schmiermittelpumpe

42 Rippenpassage

43 Druckregelventil

44 Bypass-Leitung

46 Schmiermitteldrucksensor
51 Umdrehungszähler; CEM-Sensor

61 Triebwerksgeschwindigkeitsmesser mit 91 und 92

62 Zahnkranz; Schwungrad-Zahnkranz

63 Zähne von 62 66 Kurbelwelle

67 mechanische Kupplung

69 mechanische Kupplung

70 Ausgabeeinheit

71 Verarbeitungseinheit

72 Speichereinheit

bo 73 Schalttafel-Einheit

74 Kipphebel

76 Einspritzer-Stößel

77 Steuernocken

78 Kurve der Abhängigkeit der Triebwerksgeschwindigkeit von der Zeit

79 Geschwindigkeits-Einstellung

80 Geschwindigkeits-Einsteliung

81 Geschwindigkeits-Einstellung

83 Maximum

84 Maximum

85 Maximum

91 Element des Triebwerksgeschwindigkcilsmessers

61 5

92 Element des Triebwerksgeschwindigkeitsmessers 61

93 Oszillator

94 Zähler

% Schaltkreis für 91 io

97 Schaltkreis für 91

98 Schaltkreis für 92

99 Schaltkreis für 92

101 Turbolader-Kennlinien zu Einstellung 79

102 Turbolader-Kennlinien zu Einstellung 80 i5

103 Turbolader-Kennlinien zu Einstellung 81

104 Abfall von 79,80,81
106 Druckanstieg

iö7 Schnittpunkt zwischen iöi und iöö, entsprechend

83 20

109 Zeit T₁
UO Zeit T₃

121 Flußdiagrammschritt

122 FluBdiagrammschritt

123 FluBdiagrammschritt 25

124 FluBdiagrammschritt

125 Flußdiagrammschritt

126 Flußdiagrammschritt

127 Flußdiagrammschritt, Verzögerung

128 Flußdiagrammschritt, Beschleunigung 30

129 Flußdiagrammschritt, Überwachung der Geschwindigkeit

131 Flußdiagrammschritt

132 FluBdiagrammschritt, Schleife

133 Flußdiagrammschritt, Schleife J5

134 FluBdiagrammschritt. Schleife

«■ae r?i..n-j: ι :».

UJ Γluuutagi aliiliialiii Ul

136 Flußdiagrammschritt. Verzögerung

137 Flußdiagrammschritt, Messen des Luftansaugeinheitsdruckes 40

138 Flußdiagrammschritt. Verzögerung

139 Flußdiagrammschritt. Ablesen von IMP

141 Flußdiagrammschritt, Differenzbildung der Druckablesungen und Division durch Zeit

142 Flußdiagrammschritt. Vergleich mit Referenzwert 45

143 Flußdiagrammschritt. Fehleranzeige

144 Flußdiagrammschritt. Fehleranzeige

146 Flußdiagrammschritt, Verzweigung

147 Flußdiagrammschritt. Ende

148 Flußdiagrammschritt. Ende w

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

55

M)

t>5

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfallen zum Prüfen des Antwort Verhaltens eines Turboladers eines Verbrennungsmotors, g e kennzeichnet durch folgende Schritte:
Vorsehen von Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen, die auf die Motorgeschwindigkeit ansprechen; Druckmeßeinrichtungen, die auf den Druck in der Luftansaugeinheit ansprechen, und einer eine Gedächtniseinheit und eine Verarbeitungseinheit aufweisende Prozessoreinheit:

Starten und Stabilisieren des Motors und des Turboladers auf eine unterhalb maximaler Geschwindigkeit liegender Geschwindigkeit;
schnelles Beschleunigen des Motors auf maximale gesteuerte Geschwindigkeit; Nehmen erster und zweiter Drucksignale nach dem Stabilisieren des Motors bei maximaler gesteuerter Geschwindigkeit, bevor der Turbolader sich stabilisiert hat; und Eingeben der Signale in die die Gedächtniseinheit aufweisende Prozessoreinrichtung, welche zum Hervorbringen eines der Antwort des Turboladers entsprechenden Signals auf der Basis der abgespeicherten Signale befähigt ist und die derart erhaltenen Signale in eine Ausgabeeinheit leitet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Drucksignale durch ein Zeitintervall getrennt sind, und daß die Prozessoreinheit weiterhin zur Berechnung der Druckänderungsgeschwindigkeit über das Zeitintervall befähigt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und z'< eilen Drucksignale durch ein Zeitintervall getrennt sind, und daß die Verarbeitungseinheit ferner dazu befähigt ist, die ersten und zweiten Drucksignale zum Erhalt einer Druckdifferenz zu subtrahieren und die Druckdifferenz durch das Zeitintervall zum Hervorbringen eines dem Antwortverhalten entsprechenden Signals zu dividieren.

4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß in der Verarbeitungseinheit das Anwortsignal mit einem von der Gedächtniseinheit abgespeicherten Vergleichswert, der ein zufriedenstellendes Verhalten darstellt, verglichen wird.

5. Vorrichtung zum Prüfen des Turboladers eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen (61), die auf die Triebwerksgeschwindigkeit ansprechen; Druckmeßeinrichtungen (3h), die auf den Druck in der Luftansaugeinheit ansprechen, und Prozessorcinrichtungen (29), die mit diesen Geschwindigkeits- und Druckmeßeinrichtungen (34,61) verbunden sind und dazu befähigt sind, zu bestimmen, wenn sich das Triebwerk (10) bei maximaler gesteuerter Geschwindigkeit nach einem Zeitraum schneller Beschleunigung stabilisiert hat, und erste und zweite Druckmessungen in zeitlichem Abstand, nachdem sich der Motor stabilisiert hat. zu nehmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Proxessoreinheit (29) Einrichtungen (71) zum Subtrahieren der ersten und zweiten Drucksignale aufweist, um ein Diffcrcn/signal zu erhalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinheit (29) ferner Einrichtungen (71) zum Vergleichen des Differcnzsignals mit einem Vergleichswert in einer Gedächtniseinheit aufweist