NO882645L - Elektronisk tidsstyring for motoruavhengig kjoeretoeyoppvarming. - Google Patents

Description

Motoruavhengige kjøretøyoppvarmingsinnretninger arbeider ifølge forskjellige forbrenningsprinsipper. Hvert av disse forbrenningsprinsippene har sine egne karakteristiske trekk ved antenningen av brennstoff-luft-blandingen. Således er det vanlig, ved anvendelser av rotasjonsforstøvnings- og fordampningsprinsippene, etter starten av oppvarmingen og først kople inn kun glødepluggen. Har glødetråden nådd arbeidstemperaturen, blir innkoplet tidsforsinket viftemotoren så vel som brennstoffpumpen. Brennstoff-luft-blandingen blir så antent ved den varme glødetråden.

Ved anvendelse av høytrykkforstøvningsprinsippet er det vanlig å først kople inn viftemotoren og en høyspennings-tenning. Da brennstoffpumpen er koplet mekanisk med viftemotoren, blir det i brennstoffledningen til forstøvningsdysen bygt opp et driftstrykk. Etter en mindre tidsforsinkelse på et par sekunder, blir en magnetventil åpnet foran forstøv-ningsdysen. Brennstoff-luft-blandingen blir antent ved hjelp av høyspenningstenning. Etter tenningen blir høyspennings-tenningen utkoplet. Dessuten er det spesielt ved svært lave omgivelsestemperaturer gunstig å innlede en fornyet start ved ikke-tenning av anordningen.

Ved utkopling av oppvarmingen er det nødvendig at etter at brennstofftilførselen er avbrudt, må brennkammeret og varmeveksleren avkjøles over en viss tid. Det skulle således være klart at ved forstøvningsprinsippet er det nødvendig med flere innkoplings- eller utkoplingsforsinkelser for til-veiebringelse av et styreforløp.

Koplingsanordningen kan imidlertid bli anvendt over alt hvor bestemte prosesser skal bli styrt inn- og utkoplingsforsinket tidsmessig parallelt eller tidsmessig forskjøvet.

Det er vanlig ved motoruavhengige kjøretøyoppvarminger å realisere to forsinkelsestider med en integrert koplingskrets i en tidskrets, som arbeider etter prinsippet med konden- satoroppladning. En slik løsning er f.eks. kjent i den østtyske patentpublikasjonen B60H/293 9145. En ulempe ved denne løsningen er imidlertid at kun en prosess kan bli styrt forsinket innkoplet hhv. utkoplet.

En ytterligere løsning er beskrevet i DD WP 218 865, hvor det også realiseres en koplingskrets med to forsinkelsestider. Det er imidlertid en ulempe at denne alltid står i et forhold 1:6. Ofte er det nødvendig å utforme inn- og utkoplings-forsinkelsen uavhengig av hverandre.

Ved kjøretøyoppvarminger er det, som innledningsvis nevnt, nødvendig med minst tre koplingstider. Ved begge de ovenfor-angitte anordningene blir det derfor anvendt ved styringen ved siden av den dobbeltnyttede koplingskretsen, en ytterligere koplingskrets for den tredje tiden.

Ved begge disse kjente løsningene kan det ikke bli foretatt noen startgjentagelse.

Formålet med oppfinnelsen er å styre med en koplingskrets mer enn to prosesser inn- og utkoplet forsinket, idet den vanlige kompleksiteten med hensyn til målemiddel ved produksjons-prosessen hhv. reparasjon, som er nødvendig ved vanlige digitale systemer reduseres, og det er mulig i behovstilfeller å innlede en startgjentagelse.

Oppgaven til oppfinnelsen er å utforme en universell tidsgiverkomponent, som arbeider etter prinsippet med digital koplingsteknikk, og som inneholder en koplingskrets og to 4-sifrede binære fremovertellere (etterhverandre følgende tellere), slik at flere prosesser kan bli styrt etterhverandre inn- eller utkoplet forsinket. I behovstilfeller skal en startgjentagelse kunne bli innledet. Forholdet mellom styretidene skal kunne velges fritt. For forenkling av kompleksiteten ved målingen skal generatorfrekvensen og funksjonen til telleren bli frevist optisk.

Den i en astabil generator på kjent måte frembrakte firkantspenning, blir ifølge oppfinnelsen tilført en NOG-port med to innganger (påfølgende port), som er koplet i serie med en andre port. Utgangen til den andre porten er forbundet med inngangen til den første av to i serie koplede tellere. I avhengighet av antall komponenter som skal styres, som f.eks. tennplugger, viftemotorer, magnetventiler osv., blir tilsvarende delerutganger ført på respektive porter.

Ifølge oppfinnelsen blir på en andre inngang til den første porten tilført et L-signal og dermed stoppes begge tellerne, når det fra flammevokteren ligger et H-signal eller et er tilveiebrakt en glødeutkoplingstid. Ifølge oppfinnelsen blir på den andre inngangen til den andre porten tilført et L-signal, når etterløpet er avsluttet. For å tilveiebringe etterløpstiden anvendes utgangen med den høyeste delerfaktoren eller kombinasjonen av utgangene med de minste delerfaktorene. For dette formålet blir frekvensen til den astabile generatoren dimensjonert, slik at pulsvarigheten ved utgangen hhv. utgangene er lik glødeutkoplingstiden (sikkerhetstiden) og etterløpstiden. Porten som styrer etterløps-tiden tilbakestiller med L-signalet ved sin utgang etter avslutningen av etterløpstiden et flipp-flopp. L-H-flanken som oppstår ved utgangen til flipp-floppen bevirker tilbake-still ingen til begge tellerne, hvorved det foregår en startgjentagelse. For å tilveiebringe en inn- og utkoplings-forsinkelse, blir firkantspenningen frembrakt ved en astabil generator tilført to serie koplede porter. Den andre inngangen til disse portene blir trigget via et H-signal ved start av anordningen, slik at firkantspenningen kan passere begge portene. De etterkoplede i serie anordnede tellere er i stand til å kunne dele den tilførte frekvensen i forholdet 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64, 1:128 og 1:256. I avhengighet av prosessene som skal styres, blir de angjeldende utgangene til telleren koplet med en port. Da den tilførte frekvensen fremkommer av respektive utganger til de angjel dende portene tilsvarende delerfaktoren, må det sørges for at den første H/L-flanken tilbakestiller et ikke-vist flipp-flopp. På ytterligere L/H- og H/L-flanker reagerer ikke flipp-floppen og forble dermed i denne stabile stillingen. Forekommer det dannelse av en flamme I oppvarmingsanordningen, så blir telleren stoppet via en port, som styres av flammevokteren og utgangsforsinkelsen for tennpluggen. Derved tilveiebringes at flammevokteren på en ikke nærmere vist måte, kopler ut glødepluggen med en gang etter at flammen er blitt dannet, men telleren arbeider videre til den når glødeutkoplingstiden. L-signalet som deretter fremkommer ved utgangen til denne porten, blir ført videre til den andre inngangen til den første porten, som er koplet etter den astabile generatoren. Porten sperrer nå den ved første inngangen innførte firkantspenning, hvorved telleren stoppes.

Koples flammevokteren ut innenfor glødeutkoplingstiden som følge av en ustabil forbrenning eller gassblæredannelse i brennstofftilførselsledningen, så blir glødepluggen igjen innkoplet. Derved elimineres mindre forstyrrelser ved start av anordningen. Med utkopling av tellingen til telleren, er brenndriften til oppvarmingsanordningen nådd.

Slukkes flammen, så åpnes porten for firkantspenningen igjen, og etterløpet til viftemotoren for kjøling av brennkammeret og varmeveksleren innledes. Etter avslutning av etterløpet fremkommer ved utgangen til porten, som med sine to innganger er koplet ved utgangen med den høyeste delerfaktoren eller hvilke er koplet med sine to innganger til respektive utganger, et L-signal. Dette L-signalet blir på ene siden tilført den andre inngangen til den andre porten, som er koplett etter den astabile generatoren. Denne porten sperrer den ved første inngangen innmatede firkantspenning, slik at den etterkoplede telleren stoppes. På andre siden blir ved hjelp av dette L-signalet tilbakestilt et flipp-flopp. Den ved utgangen til flipp-floppen fremkomne L/H-flanken bevirker på en ikke nærmere vist måte tilbakestilling av begge j tellerne, hvorved det foregår en startgjentagelse. Funksjonen til den astabile generatoren styres optisk med en lysdiode, som er koplet via en formotstand til utgangen til denne. Funksjonen til telleren kan foregå optisk med en lysdiode, som styres via en formotstand fra kollektoren til en transistor. Basisen til transistoren er tilsluttet via en formotstand til utgangen, ved hvilken det fremkommer en frekvens i forholdet 1:2. På denne måten er det mulig å registrere feil ved den astabile generatoren og telleren uten direkte anvendelse av måleorgan.

På denne måten er det mulig å kople inn og ut glødepluggen og anordningens motor ved rotasjonsforstøvning, og likeledes anordninger ifølge fordampningsprinsippet. Analogt kan med denne kretsen også høyspenningstenningen, magnetventilen og viftemotoren ved høytrykksforstøvninger bli koplet.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser hvorledes det er mulig ved motoruavhengige kjøretøyoppvarminger, som arbeider etter rota-sjonsforstøvnings- og fordampningsprinsippet, å styre flere prosesser etterhverandre med forsinket innkopling eller utkopling. Fig. 2 viser hvorledes det er mulig ved motoruavhengig kjøretøyoppvarming, som arbeider etter høytrykk-forstøvningsprinsippet, og styre flere prosesser etterhverandre innkoplet eller utkoplet forsinket.

I det påfølgende skal utførelsesformen ifølge fig. 1 beskrives nærmere.

Ved å tilføre den stabiliserte spenningen Uppj tilbakestilles ved hjelp av en H-flanke ved tellerinngangene RI og R2 til telleren CT16 via en nærmere vist tilbakeinnstillings- innretning, idet telleren CT16 er koplet i dette anvendelses-tilfellet i serie og inneholdt i en integrert koplingskrets IS1. Ved alle utgangene til begge tellerne fremkommer et L-signal. Samtidig blir det tilveiebrakt en firkantspenning i den astabile generatoren, hvilken pulsvarighet beregnes ut fra summen av glødeutkoplingstiden og etterløpstiden under hensyntagen til den største delerfaktoren til telleren. Ved anvendelseseksemplet utgjør pulsvarigheten tj= 1 s og pulspausen tp = 1 s. Ut fra dette resulterer en frekvens f = 0,5 Hz. Firkantspenningen med denne frekvensen mates på ene siden via en formotstand RF1 til lysdioden Dl og signaliserer ved periodisk blinking av denne funksjonen til den astabile generatoren. På andre siden blir en inngang til porten 1 matet med den tilveiebrakte firkantspenningen. Ved den andre inngangen til porten 1 ligger et H-signal fra utgangen til porten 3. Ved utgangen til porten fremkommer derfor firkantspenningen og ledes på samme måte videre over porten 2, da det ved den andre inngangen likeledes ligger H-potensialet. Den ved inngangen Cll til den første telleren innmatede firkantspenning fremkommer tilsvarende delerfaktoren ved utgangene 010 til 013 og 020 til 023. Ved utgangen 010 fremkommer en firkantspenning med en frekvens på f = 0,25 Hz (ti=2s, tp=2s), som fremvises optisk av lysdioden D2 som styresignal for arbeidet til telleren. Signalet blir forsterket over transistoren Tl. Motstandene RF2 og RF3 tjener som formotstand. Via L-signalet til utgangen 022 og negeringen ved hjelp av NOG-porten 4, tilbakestyres via en styrelogikk glødepluggreléet med en gang etter oppstarten og kopler dermed inn glødepluggen. Etter 32 s fremkommer ved utgangen 020 et H-signal, som tilføres negert over NOG-porten 6 til styrelogikken for motorreléet. Flipp-floppen koplet på en ikke nærmere vist måte etter porten 6 blir tilbakestilt og kopler dermed inn motorreléet. Etter start av viftemotoren tennes brennstoff-luft-blandingen ved glødepluggen. Flammevokteren leverer på en ikke nærmere vist måte et H-signal til inngangen for porten 3 og kopler samtidig via en ikke nærmere vist port ut glødepluggen. Fremkommer nå etter 128 s ved utgangen 022 et H-signal, så blir dette signalet tilført negert over porten 4 til styrelogikken til glødepluggreléet. Flipp-floppen koplet etter porten på en ikke nærmere vist måte blir tilbakestilt og dermed koples glødepluggreléet ut. Samtidig fremkommer ved den andre utgangen til porten 3 et H-signal. Deretter fremkommer ved utgangen til porten 3 et L-signal, som via den andre inngangen til porten 1 setter dennes utgang på L-potensialet. Dermed fremkommer via porten 2 ved Inngangen Cll til den første telleren et H-signal. Telleren blir derved stoppet. Driftstilstanden til anordningen er dermed nådd. Slukkes flammen ved utkopling av brennstofftilførselen ved avslutning av oppvarmingsprosessen eller ved reaksjon til en overoppvarmingsbeskyttelse, så blir porten 1 igjen åpnet for firkantspenningen, da det ved sin andre inngang ligger et H-signal som går ut fra f lammevokteren via porten 3. Telleren fortsetter tellingen. Etter ytterligere 128 s fremkommer ved utgangen 023 et H-signal, som negeres via porten 5 på ene siden og tilføres den andre inngangen til porten 2, og på den andre siden tilføres tilbakestillingsinngangen til den flipp-floppen dannet av porten 7 og porten 8. Motstandene RF4, RF5 og kondensatoren Cl tjener til å sette flipp-floppen. Et L-signal ved inngangen til porten 2 har til følge et H-signal ved utgangen. Dermed blir ved tellerdriften telleren innstilt, motorreléet åpnes, hvorved etterløpet er avsluttet.

Dersom anordningen ikke blir utkoplet, men såkalte forstyrrelser foreligger, f.eks. ikke-tenning av anordningen som følge av for lave omgivelsestemperaturer eller flammeavbrudd ved kortvarige brennstofftilførselsavbrudd, blir den ikke-viste tilbakeinnstillingsinnretningen for telleren aktivert via det H-signalet som ligger an ved utgangen Q til flipp-floppen, som består av portene 7 og 8, slik at begge tellerne blir tilbakestilt. Derved blir startforløpet startet på nytt. Skulle anordningen heller ikke tenne denne gangen, så blir det ikke innledet noen ytterligere startforløp.

Den valgte forsinkelsestiden er valgt vilkårlig. Således kan f.eks. glødeutkoplingstiden bli forlenget, idet utgangene 013 til 022 blir tilført en port. Ved det viste eksemplet fremkommer ved kombinasjonen en glødeutkoplingstid på:

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til fig. 2 som viser en utførelsesform som arbeider etter høytrykksforstøvningsprlnsippet.

Styring av telleren, hvis styring foregår over lysdiode Dl og D2, så vel som deres tilbakestilling, foregår analogt til det vist med henvisning til fig. 1.

Frekvensen til firkantspenningen til den astabile generatoren blir likeledes opprettholdt og blir matet inn ved en inngang til porten 1. Ved den andre Inngangen til porten 1 ligger et E-signal, da det ved inngangene til portene 3 anligger hhv. et L-signal fra f lammevokteren og fra utgangen 013. Ved utgangen til porten 1 kommer derfor firkantspenningen og forløper på samme måte via porten 2, da denne andre inngangen likeledes ligger på H-potensialet. Den ved inngangen Cll til den første telleren innmatede firkantspenning fremkommer tilsvarende delerfaktoren ved utgangene 010 til 013 og 020 til 023.

Via det ved utgangen til porten 5 anliggende H-signal blir via styrelogikken med en gang ved startbegynnelsen releet for viftemotoren innkoplet. Via porten 4 blir likeledes ved startbegynnelsen releet for styring av høyspenningstenningene innkoplet. Etter 10 s bevirker det ved inngangen til porten 6 liggende H-signal, at utgangen koples om til et L-signal. Ved dette L-signalet blir åpnet en magnetventil, brennstoff-luft-blandingen, som oppstår bak forstøvningsdysen, blir nå tent med en gang via høyspenningstenningen. Flammevokteren kopler inn på en ikke vist måte og leverer et H-signal til en inngang til porten 3. Fremkommer nå etter 16 s ved utgangen 013 et H-signal (sikkerhetstid), så blir dette signalet negert over porten 4 og kopler reléet for aktivering av høyspenningstenningen. Samtidig når dette H-signalet til den andre inngangen til porten 3. Det ved sin inngang oppstående L-signal setter utgangen til porten 1 på et H-potensial. Dermed blir tellingen til telleren avbrudt, som beskrevet allerede under fig. 1. Driftstilstanden til anordningen er dermed nådd.

Slukkes flammen ved utkopling av brennstofftilførselen ved slutten av oppvarmingsprosessen eller ved en tilsvarende overoppvarmingsbeskyttelse, så blir analogt til fig. 1 tellingen til telleren fortsatt og derved innledes et etterløp av oppvarmingsanordningen. Ved høytrykksbrennere er det nødvendig med en etterløpstid på ca. 3 minutter. Av denne grunn ble utgangene 021 og 022 koplet til en port 5. Etterløpstiden er etter 176 s (192 s - 16 s) avsluttet. Utgangen til porten 5 kopler fra H-potensial til L-potensial og utgangen til porten 2 blir deretter koplet på H-potensialet. Tellingen for telleren avsluttes. Videre bevirker L-potensialet ved utgangen til porten 5 utkopling av motorreléet og tilbakestilling av flipp-floppen, som er dannet av portene 7 og 8, analogt med fig. 1. Ved forstyrrelse blir, som nevnt med henvisning til fig. 1, innledet en ny start.

Av ovenfornevnte utførelseseksempler skulle det fremgå tydelig at ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, er det mulig med en svært stor variasjon av styretidene så vel som antall av prosessene som skal styres.

Claims (4)

1. Elektronisk tidsstyring ved motoruavhengig kjøretøyopp-varming, som arbeider ifølge prinsippet med digital koplingsteknikk og har en integrert krets bestående av to firesifrede binære fremovertellere, karakterisert ved at alle koplingstidene, som er nødvendig ved start- og etterløpsfasen, innledes via en første port (1) og en andre port (2), som er koplet foran i serie med telleren (CT16), idet den første porten (1) stopper telleren (CT16) etter flammedannelsen, og at etter flammeslukkingen startes telleren igjen, og at den andre porten (2) stopper telleren (CT16) etter avsluttelse av etterløpstiden.

2. Tidsstyring ifølge krav 1, karakterisert ved at et firkantsignal tilføres via den første inngangen til de to serie koplede første og andre porter (1, 2) til tellerinngangen (Cll) til en første av to i serie koplede tellere (CT16), og at den andre inngangen til den første porten (1) er forbundet med utgangen til en tredje port (3) så vel som den andre inngangen til den andre porten (2) med utgangen til en fjerde port (5).

3. Tidstyring Ifølge krav 1, karakterisert ved at for å tilveiebringe etterløpet er utgangen (023) eller i kombinasjon av utgangen (011, 012, 013, 020, 021, 022, 023) anvendt, idet de ved disse utgangene frembrakte pulsvarigheter tilsvarer summen av glødeutkoplings- hhv. sikkerhetstiden og etterløpstiden.

4. Tidsstyring ifølge krav 1, karakterisert ved at L-signalet ved den fjerde porten (5) tilbakestiller et flipp-flopp bestående av to porter (7, 8) og at det ved sin utgang (Q) fremkomne H-signal tilbakestiller telleren (CT16).