IT9048181A1 - Regolatore per pompa di iniezione di un motore a combustione interna a compressione d'aria. - Google Patents
Regolatore per pompa di iniezione di un motore a combustione interna a compressione d'aria. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di.una .domanda di Brevetto d'invenzione
L'invenzione riguarda un regolatore per la pompa ad iniezione di un motore a combustione interna a compressione d'aria per l'azionamento di un autoveicolo, con regolatore di base meccanico predeterminante un-.diagramma caratteristico delle quantità, secondo il preambolo della rivendicazione 1.
Dal brevetto DE-OS 34 30 797 si regolatore per pompe di iniezione per
motori a combustione interna, in cui un di ca rico predetermi nato si impegna tramite una molla di regolazione con un braccio di una leva a due bracci di una tiranteria di regolazione, per cui un organo di comando della quantità di una pompa ad i
viene regolato corrispondentemente al prede terminato di carico ed in cui una forza creata in dipendenza dal numero di giri agisce in contrasto con l'oscillazione della leva causata dal segnale di carico. Sul secondo braccio della leva a due bracci è disposto un organo regolatore, il quale ruota la leva in dipendenza dai valori di correzione erogati attraverso un apparecchio di comando elettrico, formati da parametri del motore a combustione interna e dell'ambiente, e in questo modo provoca una correzione della quantità iniettata, per esempio sotto forma di una quantità minore iniettata per evitare fumi o per l'eguagliamento con il fabbisogno di carburante che cala con il crescere del numero di giri del motore.
In questo modo il diagramma caratteristico di base del regolatore meccanico viene ottimizzato tenendo conto di differenti criteri mediante inserimento deivalori di correzioni determinati nell'apparecchio di comando elettrico, senza interferire con le funzioni fondamentali del regolatore meccanico.
In caso di guasto dell'impianto elettrico è previsto che la leva venga portata per azione di una molla in una posizione nella quale la portata della pompa ad iniezione è impostabile a zero. Un inconveniente di questo regolatore e che in caso di disfunzionamento della elettronica di comando nella sua condizione attiva e di conseguenza nella sua condizione che riduce la portata, ossia con l'organo regolatore attivato e bloccato in questa posizione, la portata può essere così bassa in determinate circostanze, a causa della correzione riducente, che la quantità di carburante iniettata non è più sufficiente a far funzionare il motore a combustione interna per esempio sotto carico.
Oggetto dell'invenzione è di conseguenza di sviluppare un regolatore di questo tipo per una pompa ad iniezione in modo che in caso di disfunzionamento dell'elettronica di comando, con ampio mantenimento della funzione di ottimizzazione della quantità iniettata, sia garantito un sicuro esercizio di un autoveicolo in caso di emergenza.
Il problema viene risolto secondo la presente invenzione mediante gli aspetti indicati nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. Ulterio ri vantagi e sviluppi dell'invenzione risultano dalle rivendicazioni successive e dalla descrizione.
Un regolatore meccanico conosciuto per una pompa di iniezione, per esempio un regolatore del numero di girinel funzionamento al minimo e alla fine, oppure un regolatore per tutti i numeri di giri, mette a disposizione un diagramma caratteristico per la quantità di iniezione di un motore a combustione interna a compressione d'aria in dipendenza dal numero di giri. Questo diagramma caratteristico di base viene limitato dal fabbisogno massimo di quantità a pieno carico del motore a combustione interna, dal numero di giri di regolazione massimo consentito nonché dal fabbisogno di quantitativo nel funzionamento a minimo progettato per il carico massimo, ossia per il motore freddo e per l'utente inserito. Attraverso un organo di regolazione comandato da un apparecchio di comando elettrico, la quantità di iniezione impostata dal regolatore meccanico viene ridotta in dipendenza dai parametri del motore a combustione interna e dell'ambiente in maniera tale che ne consegue una ottimizzazione della quantità iniettata per ogni punto di esercizio del motore a combustione interna. L'entità massima di correzione calcolata dall'apparecchio di comando per la riduzione della quantità di iniezione è aitai fine scelta al massimo di valore tale che in caso di disfunzionamento dell'organo di comando in condizione attivata - e di conseguenza riducente la quantità di iniezione - è disponibile una quantità di iniezione ancora sufficiente per l'esercizio di emergenza dell'autoveicolo, anche a carico aumentato.
Un esempio di esecuzione dell'invenzione è descritto in ciò che segue alla luce del disegno. Nel disegno:
la figura 1 rappresenta schematicamente la struttura di una pompa di iniezione di un motore aÌcombustione interna con regolatóre;
la figura 2 rappresenta il diagramma caratteristico di iniezione secondo l'invenzione.
Nella figura 1 è mostrata in maniera schematica una pompa di iniezione 1 nota, di un motore a combustione interna a compressione d'aria non rappresentato. Con 2 sono designati i collegamenti tu- . Polari per carburanti che conducono ai singoli cilindri del motore a combustione interna. Tramite un . trasmettitore a pedale 3 il conducente predetermina . un segnale di carico nominale che si impegna..con.1a tiranteria di regolazione 4, 5 e tramite 1!.al1ineamento della molla di regolazione 6 provoca uno spostamento caratteristico dell'asta di regolazione 7 come organo di comando della quantità e di conseguenza una variazione della quantità di iniezione. Il valore effettivo della posizione dell'asta di regolazione 7 viene rilevato mediante un trasmettitore 8 ad _ asta di regolazione e confrontato con la posizione nominale data dal trasmettitore a pedale 3 tramite una conduttura 9 all'apparecchio di comando 10, a scopo di regolazione. Il regolatore è munito in maniera conosciutaci un apparecchio di misura della forza centrifuga 11, che crea una forza formata in dipendenza dal numero di giri in contrasto con il movimento di regolazione della tiranteria di regolazione 4, 5, causato tramite il pedale mediante tiranteria o cavo di Bowden di regolazione. Con il regolatore della pompa di iniezione è collegato un organo di regolazione 13 operante in contrasto con una molla 12, che agisce sulla tiranteria di regolazione 5 e che in seguito al suo azionamento sposta l'asta di regolazione 7 in direzione di una riduzione della quantità di carburante iniettata. Il comando dell'organo di regolazione 13 avviene tramite l'organo di comando 10 già menzionato sopra, che rileva e valuta una pluralità di parametri di esercizio 14 (per esempio numeri di giri, segnale di carico, temperatura dell'acqua di raffreddamento,e cc.) e di parametri ambientali 15 (per esempio pressione dell'aria esterna, temperatura dell'aria, ecc.) attraverso sensori non rappresentati. La valutazione avviene per il fatto che dell'apparecchio di comando 10 viene determinata una quantità di correzione la quale tramite l'organo di regolazione 13 provoca una riduzione della quantità di carburante predeterminata dal regolatore meccanico mediante uno spostamento dell'asta di regolazione 7 in direzione della quantità minore. In questo modo è possibile inserire su ciascun punto del diagramma caratteristico, predeterminato dal regolatore meccanico, nel diagramma caratteristico delle quantità di carburante e del numero di giri un valore di correzione dipendente dai parametri menzionati, che rende possibile una impostazione ottimizzata del motore a combustione interna in relazione per esempio ad emissioni, calo della regolazione,movimento a scattie simili. Per il comando dell'organo,di regolazione 13 l'apparecchio di comando 10 presenta inoltre uno stadio di espansione 16, che prepara e rafforza il segnale di correzione. In caso di disfunzionamento della elettronica di comando, per esempio in seguito ad interruzione di corrente, non si può rilevare alcun valore di correzione e viene di conseguenza soppresso anche un comando dell'organo di regolazione 13. In questo caso il motore a combustione interna può continuare ad essere azionato tramite il diagramma caratteristico messo a disposizione dal regolator meccanico, e non ottimizzato. Il valore calcolato dall'apparecchio di comando 10 per la correzione della quantità di iniezione è al.massimo cosi grande che in caso di un disfunzionamento dell'organo di regolazione 13 nella sua condizione attivata, ossia cn quantità ridotta di iniezione, è pur sempre disponibile una prestazione del motore a combustione interna necessaria per l'esercizio di emergenza. A questo proposito la prestazione deve essere cosi elevata che l'esercizio di emergenza sia garantito anche con maggior carico, per esempio per salite o per utensili inseriti.
Nella seconda figura è rappresentato un diagramma caratteristico della quantità iniettata di un motore a combustione interna. A questo proposito la quantità di carburante iniettata Q è riportata al numero di giri n allinee continue è designato il diagramma caratteristico di base realizzato mediante il regolatore meccanico. Questo diagramma caratteristico diibase viene limitato da un lato dal fabbisogno massimo di quantitativo a pieno carico del motore a combustione interna, che è realizzato come retta semplice 17, nonché d'altra parte dalla caratteristica di regolazione 18-che corrisponde al numero di giri di regolazione massimo consentito del motore a combustione interna. La quantità nel funzionamento a minimo rappresentata dalla linea 19 è scelta in maniera tale che il motore a combustione interna possa essere azionato neLfunzionamento d minimo in condizione fredda e con carico massimo dall'utente. In aggiunta è inserito un aumentatore della quantità di avviameno 20 conosciuto , in questo diagramma caratteristico. Partendo da questo diagramma caratteristico di base 17, 18, 19, 20, l'apparecchio di comando determina valori di correzione dipendenti da parametri del motore a combustione interna e dell'ambiente.
utilizzanti di iniezione, secondo cui vengono ridot-, ti i valori fissati nel diagramma caratteristico di .. base, mediante l'organo di regolazione menzionato sopra. Se l'apparecchio di comando cessa di funzionare per esempio in seguito ad interruzione della alimentazione di corrente, la correzione della quantità . di iniezione attuata dall'organo di regolazione viene di nuovo ripresa forzatamente e il motore a combustione interna viene azionato con le quantità di iniezione non utilizzate del diagramma caratteristico di base., se tuttavia il comando cessa di funzionare in condizione attivata dell'organo di attivazione , per esempio in seguito ad uno stadio finale raggiunto nel eccitatore sopra menzionato in seguito ad un collegamento a massa, il motore a combustione interna deve continuare a funzionare con la quantità di iniezione ridotta. Per l'esercizio di emergenza questo significa che questa quantità di iniezione ridotta deve essere dimensionata sufficientemente per far funzionare un veicolo sicuramente, per esempio anche in salite o con carico aumentato. L'entità di correzione determinata dall'apparecchio di comando è di conseguenza dimensionata sempre in maniera tale che sia possibile un esercizio di emergenza anche con la quantità di iniezione ridotta secondo il valore correzione. Nella figura 2 è inserita a linee tratteggiate 31 una qunatità di iniezione ridotta, partendo dalla quantità di pieno carico 17, in base a differenti parametri. A seguito della correzione può risultare anche, come qui indicato, una nuova caratteristica di regolazione finale 22. Anche cosi la caratteristica 19 di funzionamento al minimo si sposta su una caratteristica di funzionamento al minimo 23 con fabbisogno ridotto di quantità, per esempio con il crescere della temperatura dell'acqua di raffredamento o in dipendenza dal numero di giri n del motore a 'combustione interna. Partendo da una caratteristica di carico parziale 24 assunta arbitrariamente, che qui è rappresentata da.una linea a tratto e punto, anche qui analogamente alla maniera descritta sopra, la quantità di iniezione viene ridotta seconda una quantità di correzione dipendente dai parametri, cosa indicata dalla linea 25. La linea 25 di una quantità di iniezione a carico parziale corretta mostra che mediante la scelta dei valori di correzione in dipendenza dal numero di giri n può aver luogo un adattamento, quale era realizzabile nei regolatori puramente meccanici fino ad oggi utilizzati soltanto ricorrendo a molle speciali.
Come si può desumere dalle caratteristiche rappresentate, i valori di correzione possono essere scelti a piacere per ciascun singolo punto di funzionamento de motore a combustione interna, purché si trovino in un intervallo che garantisca un esercizio di emergenza. In particolare la correzione della quan tità di iniezione può essere impiegata anche per risolvere altri problemi non direttamente specifici del motore a combustione interna. Così è concepibile che l'ammontare della correzione della quantità di inie zione venga scelto inversartiente dipendente dall'accelerazione in rotazione del motore a combustione interna, per cui si possono sopprimere il noto avanzamento a scatti di un veicolo. E' parimenticoncepibile di adattare la correzione della quantità di iniezione in un procedimento di regolazione adattativo alla irregolarità del numero di giri del motore a combustione interna, per realizzare in questa maniera un funzionamento più tranquillo del motore a combustione interna. Una ulteriore possibilità della correzione si offre per il fatto che i valori di slittamento misurati sulle ruote del veicolo vengono utilizzati per ridurre tramite la correzione della quantità di iniezione il momento e di conseguenza realizzare un efficace sistema di regolazione dello slittamento. Se la correzione della quantità di iniezione viene effettuata in dipendenza dal rapporto di trasmissione scelto nel cambio del veicolo, il numero di giri di regolazione del motore a combustione interna può essere scelto differente per ciascun rapporto di trasmission. Un vantaggio di questa correzione della quantità di iniezione in dipendenza dal rapporto di trasmissione consiste nel fatto che in una marcia alta si può realizzare un numero di giri di regolazione relativamente minore, per non sovracaricare il motore a combustione interna nell'esercizio continuo, senza che nelle marce inferiori si debba rinunciare allo spegnimento del motore a combustione.interna e quindi ha buoni valori di accelerazione del veicolo.
Naturalmente sono concepibili anche altre possibilità di influenzare la correzione della quantità di iniezione, partendo dagli esempi riportati sopra.
Un vantaggio dell'invenzione è quindi quello di poter effettuare per differenti scopi di applicazione una ottimizzazione, conosciuta da regolatori elettronici e non realizzabile con un regolatore puramente meccanico, della quantità di iniezione determinata da un diagramma caratteristico di base in dipendenza da parametri del motore a combustione interna e dell'ambiente, senza dover rinunciare alle proprietà di funzionamento di emergenza di un regolatore meccanico.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Regolatore per una pompa di iniezione di un motore a combustione-interna a compressione d'aria azionante un veicolo con un regolatore di base meccanico predeterminante un diagramma dei consumi specifici, dove un segnale di carico si impegna tramite una molla di regolazione con una tiranteria di regolazione, la quale tiranteria di regolazione comanda un organo di controllo della quantità della pompa di iniezione e in cui una forza formata in dipendenza dal numero di giri agisce in senso contrario al movimento d regolazione della tiranteria regolatrice, causato dal segnale di carico, conun organo di regolazione per la correzione della quantità di iniezione del carburante impostata dal regolatore meccanico in direzione di una quantità minore,il quale organo è formato da un servomotore elettrico che viene comandato da un meccanismo dicomando elettrico elaborante i parametri del motore a combustione interna e dell'ambiente caratterizzato dal fatto che il diagramma dei consumi specifici del regolatore meccanico è limitato dal fabbisogno massimo di quantità a pieno carico (17), dal numero di giri di regolazione massima consentito (18) nonché dal fabbisogno di quantità nel funzionamento al minimo (19) con carico massimo, e che l'ent.ità della correzione della quantità iniettata è al massimo cosi grande che in caso di disfunzionamento dell'organo di regolazione in condizione attivata è disponibile una prestazione necessaria per l'esercizio di emergenza.
- 2. Regolatore per una pompa di iniezione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'amroorttare della correzione della quantità di iniezione è inversa all'accelerazione dei giri del motore a combustione interna.
- 3. Regolatore per una pompa di iniezione secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezione avviene in maniera adattata alla irregolarità del numero di giri del motore a combustione interna.
- 4. Regolatore per una pompa di iniezione secondo una.delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezio· ne per il fabbisogno di quantità nel funzionamento al minimo è dipendente dalla temperatura dell'acqua di raffreddamento.
- 5. Regolatore per una pompa di iniezione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezione per il fabbisogno di quantità nel funzionamento al minimo è dipendente dal numero di giri.
- 6. Regolatore per una pompa di iniezione secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezione per la compensazione del diagramma caratteristico è dipendente dal numero di giri e/o dal carico.
- 7. Regolatore per una pompa di iniezione secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezione dipende dai valori di slittamento e di accele-.. razione delle ruote del veicolo.
- 8. Regolatore per una pompa di iniezione secondo una delle rivendicazioni 1-7, caratterizzato dal fatto che la correzione della quantità di iniezione per il numero di giri senza regolazione del motore a combustione interna dipende dal rapporto di trasmissione.
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