DK146199B - Vaeskeudleveringsapparat - Google Patents

Description

(%

\JF

(19) DANMARK

(12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n) 146199 B

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 3900/76 (51) Int.CI.3: B 67 D 5/56 (22) Indleveringsdag; 27 aug 197$ G 05 D 11/02 (41) Aim. tilgængelig: 01 mar 1977 (44) Fremlagt: 25 jut 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 30 aug 1975 QB 35857/75 (71) Ansøger: ’FERRANTI LIMITED; Hollinwood, GB.

(72) Opfinder: Brian Edward ’Pitches; GB, Robert Malcolm Stuart ’Murray; GB.

(74) Fuldmægtig: Internationalt Patent-Bureau (54) Væskeudleveringsapparat

Opfindelsen angår et væskeudleveringsapparat til udlevering af en blanding af en første og en anden væske, navnlig benzin, indeholdende en første og en anden strømningsmåler, der hver kan aktiveres til måling af den leverede mængde af henholdsvis den første og den anden væske og afgivelse af en udgangsimpuls som svar på levering af en forudbestemt mængde af den pågældende væske, en skridtmotor, som ved rotation i én retning formindsker og ved rotation i den modsatte retning forøger andelen af den ene væske i blandingen, og q multipliceringsorganer til multiplikation af det af hver strømningsgi måler afgivne antal impulser med en faktor, der er lig med andelen ® af den nævnte ene væske i den forlangte blanding.

S

Γ" * □ 2 146199

Moderne benzinstationer fungerer på grundlag af forsyninger af benzin med to forskellige oktantal/ nemlig det højeste og det laveste oktantal/ der forlanges. Ethvert mellemliggende oktantal tilvejebringes ved at blande de to grænsetal i de ønskede forhold. På grund af de lovbefalede rammer omkring enhver ønsket blandings oktantal er det nødvendigt/ at en sådan blanding udføres med stor nøjagtighed.

Der kendes benzinblandingsanlæg, hvor tilførslen af de to oktankvaliteter måles, og hvor udlæsningerne fra måleapparaterne benyttes til styring af en motorbetjent blandeventil, som bestemmer blandingsforholdet. Mange sådanne anlæg tillader imidlertid/ at der kan opstå blandingsfejl/ især når det er påkrævet, at blandeventi-len udfører store bevægelser.

Ved opfindelsen tilsigtes det at frembringe et væskeudleveringsanlæg / hvor denne ulempe afhjælpes ved, at proportionerne af blandingens bestanddele holdes inden for meget snævre grænser.

Med henblik herpå er et væskeudleveringsapparat af den angivne art ifølge opfindelsen ejendommeligt ved at omfatte subtraktions-organer, der er indrettede til fra udgangsimpulssignalet fra den strømningsmåler, der måler strømmen af den nævnte ene væske, at trække det til den pågældende strømningsmåler knyttede udgangssignal fra multipliceringsorganerne, et motorkontrolkredsløb, der som svar på udgangsimpulssignalet fra subtraktionsorganerne får skridtmotoren til at rotere i én retning og som svar på det andet udgangssignal fra multipliceringsorganerne får skridtmotoren til at rotere i den modsatte retning, samt korrektionsorganer, der som svar på den akkumulerede differens imellem de til skridtmotorens drivkredsløb fra henholdsvis subtraktionsorganerne og den nævnte anden udgang af multipliceringsorganerne ankommende impulsantal begrænser skridtmotorens aktivering til et af den nævnte akkumulerede differens bestemt antal indgangs impulser.

Med de nævnte korrektionsorganer opnås, at der i en situation, hvor den leverede blanding har for stort indhold af den ene væske, f.eks. det ene oktantal ved benzinudlevering, vil der ikke blot blive foretaget en simpel korrektion, indtil fejlen er ophævet, men en korrektion, som tillige kompenserer for den fejllevering, der har fundet sted, indtil korrektionen er fuldført, således at der i et reguleringstidsrum leveres en forholdsmæssigt større andel af den væske, som på grund af fejlen er leveret i for lille mængde.

3 146199

Skridtmotorkontrolkredsløbet er fortrinsvis indrettet til kun at udvirke den korresponderende drejning af skridtmotoren ved modtagelse af mindst to successive impulser enten fra subtraktionsorganerne eller fra multipliceringsorganernes nævnte anden udgang.

En udføreldesform af apparatet ifølge opfindelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram af styrekredsløb til en brændstofpumpe af blandertypen, og fig. 2 et blokdiagram af prisudregnende og kvantitetsbestemmende organer til brug i forbindelse med de i fig. 1 viste styrekredsløb.

I fig. 1 er der vist et styresystem for en udleveringspumpe af blandertypen, som menes at være særlig velegnet, når udførelsesformer for denne opfindelse skal virkeliggøres i relation til tankstationer.

• Fra to lagertanke for benzin, den ene for benzin med højt oktantal og den anden for benzin med lavt oktantal, skal der leveres benzin af fire oktankvaliteter ved hjælp af hydrauliske pumper PI og P2 og målere F1 og F2, som drives af elektromotorer, henholdsvis Ml og M2. Optiske akselafkodere SEl og SE2 er knyttet sammen med de hydrauliske målere, henholdsvis F1 og F2 til levering af henholdsvis den høje og lave oktankvalitet. Impulser på udgangene af disse afkodere vil repræsentere bestemte rumfang, f.eks. brøkdele af en gallon, men fortrinsvis sådanne størrelser, som tillader en simpel omsætning imellem britiske og metriske måleenheder. Fem milliliter er en fordelagtig enhed at regne med, idet to sådanne enheder er lig med en hundrededel af en liter, medens ni sådanne enheder er lig med en hundrededel af en britisk gallon med en fejl på kun cirka en procent, hvilket giver stor nøjagtighed, såfremt hver hundrede impuls udelades eller, hvilket giver en større nøjagtighed, hvis hver 97. eller 98. impuls udelades.

Et passende kredsløb som gav mulighed for udlæsning i britiske og metriske enheder, kunne være udstyret med et eller flere divisionsorganer til frembringelse af særskilte udgangsimpulser for hver anden, hver niende og hver hundrede impuls. Hver anden udgangsimpuls ville direkte repræsentere hver hundrededel liter. Den niende og den hundrede impuls kunne tilføres koincidens-portkredsløb til undertrykkelse af den efterfølgende 97. eller 98. impuls, således at den 101. impuls i toget overspringes.

"Disse impulser bliver som vist ført til to normalt påkrævede indbyggede sikkerhedsbarrierer II og 12 for at forhindre, at fejl i 4 146199 styreelektronikken forårsager dannelsen af gnister, som frembyder brand- og eksplosionsfare i de elektriske brændstofpumpeaggregater.

Der kan i handelen fås velegnede sikkerhedsbarrierer, og disse kan være udformede som Zener-barrierer eller eventuelt elektrooptis-ke isolatorer. Tilsvarende impulssignaler frembringes på udgangen af enhederne II og 12, og føres som vist til et impulskombinationskredsløb PC, der er således indrettet, at impulserne på dens udgangsledere svarer til impulserne på hver sin indgangsleder, men er tidsmæssigt sammenflettede. Derfor består et af de to udgangssignaler af et tog af impulser, der optræder med den samme impulshyppighed H som impulserne fra strømningsmålerafkoderen SEl, der er tilknyttet benzinen med det høje oktantal, medens det andet udgangssignal består af et tog af impulser, som optræder med den samme impulshyppighed L som impulserne fra den strømningsafkoder SE2, der er knyttet til benzinen med det lave oktantal. De to impulstog føres til en ELLER-port Gi, hvis udgangssignal består af et impulstog med impulser, som optræder med impulshyppigheden (H + L). ELLER-porten GI's udgangssignal føres til en dekadehyppigheds-multiplika-tor DRMl. Denne får ligeledes tilført indgangssignaler fra en multiplexer MX, der selv modtager indgangssignaler fra to forudindstille-lige lagerorganer Kl og K2, der på forhånd er indstillet til fastsættelse af forholdene imellem højoktanbenzinen og lavoktanbenzinen for de to mellemkvaliteters vedkommende. Lagerorganerne Kl og K2 kan være udformede som registre, tællere eller omskiftergrupper, der for-udindstilles efter ønske. Der fremkommer udgangssignaler fra disse lagerorganer, når der vælges et af de to mellemliggende brændstof-blandinger. Hvis det procentiske indhold af højoktanbenzinen i blandingen er lig med K, vil udgangssignalet fra hyppighedsmultiplikatoren DRMl være et tog af impulser, der optræder med hyppigheden K (H + L)/100. Dette udgangssignal føres sammen med taktimpulser CK til en impulsseparator PS, hvor det i overensstemmelse med taktstyringen deles i to impulstog. I det ene af disse impulstog optræder impulserne med hyppigheden KL/100 og repræsenterer således andelen af den leverede lavoktanbenzin, og disse impulser føres til den ene indgang af en anden ELLER-port G2. Hyppighedsmultiplikatoren DRMl, multiplexeren MX, de forudindstillelige lagerorganer Kl og K2 samt impulsseparatoren PS udgør multipliceringsorganerne MM ifølge opfindelsen. I det andet impulstog fra impulsseparatoren PS optræder impulserne med hyppigheden KH/100 og repræsenterer således andelen af den leverede højoktanbenzin, og disse impulser føres sammen med im- 5 146199 pulser fra afkoderen SEl, der angår benzinen med højt oktantal, til subtraktionsorganer SUB. Udgangssignalet fra subtraktionsorganerne består af et tog af impulser, der optræder med hyppigheden H(100-K)/100. Dette impulstog føres til ELLER-porten G2's anden indgang.

EEIER-porten G2's udgang er forbundet til et motorkontrolkreds-løb MCC, som indeholder en styretæller SC i form af en reversibel tæller, der ligeledes får tilført taktimpulser CK. Styretælleren SC frembringer to styreudgangssignaler til et skridtmotor-drivkreds-løb SDC, som styrer bevægelsen af en skridtmotor SM, der påvirker en ikke vist blandeventil på en sådan måde, at den regulerer blandingen af den leverede benzin. De to styreudgangssignaler fra styretælleren SC styrer skridtmotoren SM's bevægelsesretning enten for at øge eller formindske andelen af højoktanbenzin i blandingen.

Styretælleren SC's to udgange er ligeledes forbundet til et fejlkorrigerende kredsløb ECC bestående af en reversibel fejltæller EC og en dekadehyppigheds-multiplikator DRM2. Indholdet af fejltælleren EC føres sammen med "mere"-styreudgangssignalet fra styretælleren til hyppighedsmultiplikatoren DRM2. Hyppighedsmultiplikatorens udgang er forbundet til motordrivkredsløbet SDC. Fejltælleren EC er ligeledes forsynet med en udgang, der er forbundet til styretælleren SC.

I det følgende beskrives virkemåden af det foroven beskrevne arrangement til regulering af blandingen.

Pumpemotorerne samt pumperne drives kontinuerligt, og blande-ventilens stilling bestemmer det relative forhold imellem den til kunden leverede højoktan- og lavoktanbenzin. Den fart hvormed disse to bestanddele af blandingen, nemlig H og L, leveres indikeres kontinuerligt. Som allerede anført er den ønskede procentdel af høj-oktanbenzin i blandingen lig med K, og der leveres en korrekt blanding, når impulshyppighederne i de to indgangssignaler til ELLER-porten G2, nemlig KL/100 og H(100-K)/100, er ens. Når denne situation forekommer, vil ELT-iER-kredsen G21 s udgangssignal derfor bestå af impulser, der skiftevis hidrører fra hvert tog. Til skridtmotorens drivkredsløb SDC føres der derfor styreimpulser skiftevis fra styrekredsløbets SC's to udgange. For at forhindre at skridtmotoren hele tiden pendler, kan drivkredsløbet SDC være indrettet således, at der kræves to successive impulser på den samme styreledning, før drejningen af motoren kan finde sted.

Fejltælleren modtager de alternerende impulser på de to styre- 6 1A 619 9 udgange fra styretælleren SC, og optæller således en impuls på enten den ene eller den anden side af nul-stillingen. Udgangssignalet fra fejltælleren EC til styretælleren SC benyttes til at indikere fortegnet for fejltælleren EC's indhold for at kompensere for det faktum, at tælleretningen nødvendigvis skal skifte for at forhindre fejlagtig operation af fejltælleren.

Hvis blandeventilen af en eller anden grund forskydes til en sådan stilling, at den leverede blanding for eksempel får et for højt oktantal, vil antallet af impulser, der fra subtraktionsorganerne SOB afgives til ECIER-porten G2, være større end antallet af impulser fra impulsseparatoren PS. Styretælleren vil derfor til skridtmotor-drivkredsen SDC afgive flere impulser på den styreledning, der er betegnet med "mindre højoktanbenzin" end på den anden styreledning. Dette vil medføre en forskydning af blandeventilen, indtil fejlen er ophævet. Hvad dette imidlertid ikke tager hensyn til, er den overskydende mængde højoktanbenzin, der faktisk blev leveret, før korrigeringen blev tilendebragt. Fejltælleren EC optæller forskellen imellem impulshyppighederne på de to styreledninger fra styretælleren SC og gemmer således et tal, som indikerer den akkumulerede fejl i den leverede blanding. Dette tal multipliceres med impulshyppigheden på "mere højoktanbenzin"-styreledningen, således at en del af de efterfølgende impulser på denne ledning ignoreres af skridtmo-tor-drivkredsløbet SDC. Dette medfører, at der leveres en større andel af lavoktanbenzinen for at korrigere for den for meget leverede højoktanbenzin, der fandt sted umiddelbart forud.

Den foroven beskrevne situation forekommer mest sandsynligt, når den brændstofblanding, der vælges af en kunde, er forskellig fra den, der blev valgt af den foregående kunde, idet der i et sådant tilfælde hengår et kort spand af tid, efter at leveringen startes, før blandeventilen når den ønskede stilling. Det er i dette korte spand af tid, at den akkumulerede fejl bygges op.

Hvis leveringen af den ene eller den anden bestanddel i den ønskede blanding skulle strejke, så kan enten kun højoktanbenzinen eller lavoktanbenzinen blive leveret. Dette kan hurtigt bevirke, at blandeventilen forskyder sig hen til en stilling, hvor der ikke leveres noget som helst brændstof. Fejltælleren vil opbygge en høj tælling og med mindre leveringen af den pågældende bestanddel ikke genoprettes, kan fejlen ikke blive korrigeret.

Hvis en kunde vælger en af de ydre oktankvaliteter, foretrækker 7 146199 man at drive blandeventilen til den behørige grænse, før leveringen indledes for således at forhindre, at der opstår fejl med hensyn til det leverede brændstofs oktantal. I dette tilfælde drives skridtmotoren ved hjælp af ikke viste midler, og den pumpemotor, der oppum-per den anden oktankvalitet, bliver således ikke startet.

Fig. 2 viser et blokdiagram af et kredsløb til bestemmelse og indikering af prisen for og rumfanget af det leverede brændstof. Portkredsen GI er den samme komponent, som den der er vist i fig. 1, og som på udgangen afgiver et tog af impulser med hyppigheden (H + L). Da hver impuls fra den ene eller den anden gennemstrømsmåler repræsenterer en bestemt mængde brændstof, føres udgangssignalet for ELLER-porten GI direkte til en volumentæller FV, der selv er forbundet til en volumenindikåtor VD. Denne indikator indikerer derfor, til et hvilket som helst tidspunkt, det totale rumfang af det leverede brændstof.

Udgangssignalet for ELLER-porten Gi føres ligeledes til en tæller CR's tælleindgang. Denne tæller er indrettet til at modtage et tal fra en af fire lagre NS1-NS4 via en iLLBR-port G3. Tallagrene kan være tællere, registre eller omskiftergrupper og er forudindstillede til den pris pr. rumfangsenhed, der gælder for de fire gældende oktantal. En kunde, der vælger en bestemt oktankvalitet, skal således betjene det pågældende kontaktorgan, som aktiverer det hertil knyttede tallager. De enkelte trin i tælleren CR er forbundet til en nul-detektor ZD, hvis udgangssignal styrer en oscillator OSC. Oscillatoren er forbundet til tællerens taktindgang og via et divisionskredsløb til en brændstofpris-tæller FC. Denne tæller styrer en brændstofprisindikator CD.

En kunde vælger således, som allerede nævnt, et oktantal og aktiverer herved et af tallagrene NS1-NS4. Hver brændstofleveringsim-puls, der af tælleren modtages fra EHER-porten GI, forårsager, at det tal, der gemmes i tallageret, læses ind i tælleren CR, idet et større tal repræsenterer et højere oktantal end et mindre tal. Proceduren med at læse tallet ind i tælleren fjerner alle nul-tilstandene fra tælleren, og ændringen i nul-detektoren ZD's udgangstilstand gør, at oscillatoren OSC kan afgive impulser til tælleren CR til reducering af det heri gemte tal til nul. Oscillatorens svingningsfrekvens skal være tilstrækkelig høj til, at tælleren CR kan blive talt ned til nul imellem ankomsten af to successive impulser fra ELLER-porten GI.

Claims (7)

146199 O Når tallet i tælleren CR er reduceret til nul, bevirker nuldetektoren ZD, at der tilføres impulser fra oscillatoren OSC. De impulser, der tilføres tælleren CR fra oscillatoren OSC, tilføres en brændstofpris-tæller FC igennem en divisionskreds. Denne kreds's divisionsfaktor skal have en sådan værdi, at de impulser, der tilføres brændstofpris-tælleren, repræsenterer prisen for én volumenenhed brændstof. Brændstofpris-indikatoren CD viser således til ethvert tidspunkt den samlede pris for det leverede brændstof. Virkemåden af det i fig. 2 viste kredsløb forudsætter, at det i fig. 1 viste blandingsreguleringsarrangement fungerer korrekt. Følgelig repræsenterer det tal, der er gemt i det udvalgte tallager NS, den gældende pris pr. rumfangsenhed af den valgte blanding og det er ikke nødvendigt at finde én pris pr. volumenenhed for benzinen med det høje oktantal for hver impuls fra højoktan-strømningsmåleren, og en anden pris pr. volumenenhed af benzinen med det lave oktantal for hver impuls fra lavoktan-strømningsmåleren.

1. Væskeudleveringsapparat til udlevering af en blanding af en første og en anden væske, navnlig benzin, indeholdende en første og eh anden strømningsmåler (Fl,F2), der hver kan aktiveres til måling af den leverede mængde af henholdsvis den første og den anden væske og afgivelse af en udgangsimpuls som svar på levering af en forudbestemt mængde af den pågældende væske, en skridtmotor (SM), som ved rotation i én retning formindsker og ved rotation i den modsatte retning forøger andelen af den ene væske i blandingen, og multiplice-ringsorganer (MM) til multiplikation af det af hver strømningsmåler (Fl,F2) afgivne antal impulser med en faktor, der er lig med andelen af den nævnte ene væske i den forlangte blanding, kendetegnet ved subtraktionsorganer (SUB), der er indrettet til fra udgangsimpulssignalet fra den strømningsmåler (Fl), der måler strømmen af den nævnte ene væske, at trække det til den pågældende strømningsmåler knyttede udgangssignal fra multipliceringsorganerne (MM), et motorkontrolkredsløb (MCC), der som svar på udgangsimpulssignalet fra subtraktionsorganerne (SUB) får skridtmotoren (SM) til at rotere i én retning og som svar på det andet udgangssignal fra multipliceringsorganerne (MM) får skridtmotoren (SM) til at rotere i den modsatte retning, samt korrektionsorganer, der som svar på den akkumulerede differens imellem de til skridtmotorens (SM) drivkredsløb (SDC) fra henholdsvis subtraktionsorganerne (SUB) og den nævnte an- 9 146199 den udgang af multipliceringsorganerne (MM) ankommende impulstal begrænser skridtmotorens (SM) aktivering til et af den nævnte akkumulerede differens bestemt antal indgangsimpulser.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at multipliceringsorganerne (MM) indeholder forudindstillelige lagerorganer (Kl, K2), der kan indstilles til oplagring af et tal til angivelse af den nævnte andel, samt en hyppighedsmultiplikator (DRMl), som er indrettet til at multiplicere den aktuelle impulshyppighed med det nævnte tal, og at der findes et impulskombinationskredsløb og en ELLER-port (PC og Gi) til sammenfletning af impulstogene fra de to strømningsmålere, før de føres til hyppighedsmultiplikatoren (DRMl), og impulsseparatorer (PS) til separering af de to impulstog fra hyppighedsmultiplikatorens (DRMl) udgangssignal.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved en anden ELLER-port (G2) til sammensætning af udgangssignalerne fra subtraktionsorganerne (SUB) og fra multipliceringsorganernes (MM) anden udgang til et enkelt impulstog, som er bestemt for motorkon-trolkredsløbet (MCC).

4. Apparat ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at skridtmotorkontrolkredsløbet (SDC) er indrettet til kun at udvirke den korresponderende drejning af skridtmotoren (SM) ved modtagelse af mindst to successive impulser enten fra subtraktionsorganerne (SUB) eller fra multipliceringsorganernes (MM) nævnte anden udgang.

5. Apparat ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at motorkontrolkredsløbet (MCC) indeholder en styrende tæller (SC), der som svar på impulserne fra subtraktionsorganerne (SUB) og multipliceringsorganernes (MM) nævnte anden udgang afgiver signaler til den ene eller den anden af to styreledninger, samt et styrende drivkredsløb (SDC) for skridtmotoren (SM), der som svar på signalerne på styreledningerne forårsager den korresponderende drejning af skridtmotoren (SM).

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at korrektionsorganerne (ECC) inkluderer en reversibel tæller (EC), der som svar på signalerne på de to styreledninger oplagrer forskellen imellem antallet af impulser på hver af de to styreledninger.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at kor-rektionsorganeme (ECC) inkluderer en multiplikator (DKM2) , der er indrettet til at multiplicere antallet af impulser, som optræder på