SE446115B - Varvtalsregleringsanordning for forbrenningsmotorer - Google Patents

Description

8107706-7 ~talet, och fig. 3 är ett blockschema av en varvtalsreglerings- anordning enligt huvudkravet.

Beskrivning av utförinqsexemplen Nedanstående exempel avser regleringsanordningar för Otto-mo- torer, dvs förbränningsmotorer med yttre tändning.

Fig. 1 visar utsignalen från en spjällströmställare och varv- talssignalen för ett visst arbetsområde.

Definitionsvis skall enligt fig. 1 a en spjällströmställare i slutet tillstånd avge en logisk 1-signal. Detta signalvärde betyder detsamma som att förbränningsmotorn befinner sig un- der motorbromsning. Det härigenom resulterande varvtalsför- loppet visas med kurvan i fig. 1 b. Som framgår sjunker varv- talet i början av motorbromsningsförloppet med anslutande -tomgångsvarvtals-regleringsfas tills varvtalet åter ökar i motsvarighet till förarens önskemål saüm spjällströmställaren öppnat på nytt.

Hos en känd bränsleinsprutningsanläggning för Otto-motorer bildar man en grundinsprutningstid proportionell mot luft- mängdgenomströmningen i luftinsugningsröret och omvänt pro- portionell mot varvtalet.

Uttryckt som formel erhålles därigenom t = Q/n. Denna kvot g L benämns även fyllnadsvärdet och kan utnyttjas som belastnings- signal för beräkning av andra storheter, exempelvis tändnings- värden. Q är därvid luftgenomströmningshastigheten, t.ex. i liter/s, och n varvtalet, t.ex. i varv/s.

För varje förbränningsmotortyp finns specifika minsta Q/n- värden i beroende av varvtalet- Ett exempel härpâ visas i fig. 2. Som framgår av figuren stiger tLmin-kurvan med sjun- kande varvtal. Denna minimivärdeskurva garanterar god kör- komfort under det att en därunder liggande tLgräns-kurva markerar absoluta gränsvärden, vilka ej kan underskridas utan risk för att förbränningsmotorn dör. 8107706-'7 Väsentligt enligt föreliggande uppfinning är nu att under motorbromsningsdrift upp till ett varvtal n(tom) + An för- biströmningskanalens öppning regleras i motsvarighet till kurvan tLm enligt fig. 2, således enligt en viss luft- in genomströmning i luftinsugningsröret, och att det under detta varvtalsvärde sker ren tomgängsvarvtalsreglering. Vid denna tomgångsvarvtalsreglering fungerar emellertid även den i fig. 2 visade kurvan t som begränsning för att under Lgräns tomgångsvarvtals-regleringsfasen och vid gasgivning förhind- ra att tomgångsställorganet stänger helt. Detta skulle even- tuellt medföra att motorn dog vid förnyad övergång i tomgång.

Om spjället äter öppnas i motsvarighet till vad som v'fas i fig. la sker förnyad varvtalsökning i motsvarighet till den av föraren önskade accelerationen resp. hastigheten. Det har nu visat sig lämpligt att lagra styrsignalen för ställorga- net i förbiströmningskanalen till tidpunkten för öppning av spjället för att regleringen ej skall behöva utgå från ett början av nästa extremvärde hos ställorganet vid motorbromsningsfas.

Denna_ kvarhållning av ställorgansläget har dessutom den fördelen, att förbränningsmotorn därigenom direkt följer en gaspedaländring utan inverkan från tomgångsregleringen så ' att förarens önskemål efterföljs oförfalskade.

Om varvtalet på grund av belastning (exempelvis inkoppling) efter öppning av spjället sjunker under tomgângsvarvtalsbör- värdet måste regleringen likaledes träda i kraft och öppna ställorganet ytterligare för att förhindra att motorn stannar. Om varvtalet därefter stiger över n(tom) + An måste ställorganets styrsignal utgående från ögonblicksvär- det åter nedregleras via en långsam tidsfunktion till det lagrade sista värdet innan spjället öppnades. Härigenom garanteras att ställorganet ej kvarstår alltför öppet på ett oönskat sätt inom delbelastningsomràdet. , __ ..-í .____ UW Boi ,s1o77os-7 För att under varmkörning ge så god förstyrning som möjligt, som även tillgodoser kraven på temperaturberoende börvarvtal och större bränsleförbrukning, kan kurvorna tLmin (n) och som motortemperaturberoende tLgräns (n) _ realiseras iarbetsomräden.

En ytterligare fördel hos den ovan beskrivna varvtalsregle- ringen är att under motorbromsning vid. höga varvtal kan minimal fyllning (Q/n) föreskrivas och därmed undertryckbe- gränsning realiseras. Med hänsyn till gynnsamma avgasvärden under motorbromsning har detta visat sig vara synnerligen ändamålsenligt.

Ett utföringsexempel av ovan nämnda varvtalsreglering visas som blockschema i fig. 3. I blockschemat betecknar 10 en förbränningsmotor, ll ett luftinsugningsrör, i vilket finnes en luftmängdmätapparat 12 samt ett spjäll 13. Förbi spjället 13 går en förbiströmningskanal 14, vilken har ett ställorgan , medelst vilket kanalens area kan varieras. Styrsignalen för ställorganet 15 kommer från en signalalstringskrets 16.

Spjället 13 är tillordnat en strömställare 17, som i mot- svarighet till fig. la avger en signal logisk l när spjället är stängt. En varvtalsgivare 19 matar en varvtalssignal till förbränningsmotorns olika signalkresarf I en tidkrets 20 alstras, utgående från en luftmängdgenom- strömnings- och en varvtalssignal, en Q/n-signal, som i en korrigeringskrets 2l pulslängdmoduleras i beroende av korri- geringsstorheter och till slut styr en insprutningsanordning 22 vid insugningsröret ll. Tidkretsens 20 utgângspulser matas dessutom till en jämförelsepunkt 23, i vilken th-är ett motsvarande jämföres med Börvärdena t . och t “ Lmin Lgrans typerna i fig. 2. Med hänsyn till önskat temperaturberoende tL-börvärde. är varvtalsberoende och nmtsvarar kurv- hos dessa börvärden är blocket 24 för arbetsomrâdena dess- utom försett med en ingång 25 för en temperatursignal. Med LW 2 8107706-7 27 betecknas en tL-regulator, som erhåller ingángssigna- ler från jämförelsestället 23, spjällströmställaren 17 samt en minneskrets 28. I denna minneskrets 28 finns det varje 9åfl9 Sisfia t(tom)S-värdet före föregående spjällöppning.

Detta värde t(tom)S bildar startvärdet för början av nästa motorbromsningsdriftsfas. t(tom)S är det senast lagrade tL-värdet från lagrade värde bildar startvärde för nästa motorbromsnings- föregående motorbromsningsfas; detta fas¿ En tomgângsregulator 29 erhåller en insignal från ett varv- tals-bör/ärvärdes-jämförelseställe och dess utgång är för- bunden med en ingång 30 hos minneskretsen 28 samt med en kontakt hos en omkastare 31. Omkastarens 31 andra kontakt är förbunden med utgången på tL-regulatorn 27.

Omkastaren 31 erhåller sin omkastningssignal från en regler- omkastarlogik 32 i beroende av en varvtalssignal samt spjällströmställarens 17 läge. Omkastarens 31 utgång är via signalalstrarkretsen 16 förbunden med ställorganet 15 i förbiströmningskanalen 14 förbi spjället 13.

I det visade läget för omkastaren 31 arbetar anordningen enligt fig. 3 som fyllnadsvärdesregulator (Q/n). Detta be- tyder samtidigt ett varvtalsvärde över n(tom) + An. De i fig. 2 visade kurvorna gäller således. Om varvtalet under- skrider gränsvärdet n(tom) + An slår omkastaren 31 om till sitt andra läge och tomgângsregulatorn 29 träder i funktion.

Det senaste värdet t(tom)S hos tL-regulatorn lagras automa- tiskt i minneskretsen 28 vid omställning av omkastaren 31.

De olika komponenterna i blockschemat enligt fig. 3 är kända var för sig och utgör inga problem för en fackman inom om- rådet elektriskt styrd bränsledosering. 8107706-7 Lämpligen drives ställorganet 15 med pulslängdmodulerade styrsignaler, vars taktförhâllande i realiteten bestäms av regulatorerna 27 och 29. På detta sätt erhålles finstegad inställbarhet hos ställorganet 15.

Väsentligt hos den ovan beskrivna varvtalsregleringsanord- ningen är den i hög grad noggranna förstyrningen av ställ- organet 15 till det inom tomgângsomrâdet erforderliga öppningsareavärdet genom reglering av fyllnadssignalen (Q/n) till ett varvtalsberoende börvärde' under xnotorbromsnings- drift och kvarhâllning av den för tomgång gällande styrsig- nalen under dellastdrift. På detta sätt kan också inverkan av 'temperatur- och spänningsvariationer uteslutas liksom betydelsen av avvikelse mellan olika exemplar. Slutligen möjliggör varvtalsregleringsanordningen god anpassning av förstyrningen under varmkörning och totalt en förbättring av avgasavgivningen under drift vid. minsta fyllnad (Q/n) genom begränsning av den minimala fyllnaden.

Claims (7)

10 20 25 30 s1o77oe-7 EQÄÉELÄLQX

1. Regleríngsanordning för en förbränningsmotor (10) försedd med ett insugningsrör (ll). en däri monterad luftreglerare (13, 14. 15), en mätare (19) för varvtalet n. en luftmängds~ mätare (12) för mätning av mängden luft per tidsenhet Q. en tomgångsregulator (29) för luftregleraren (14. 15) och medel (17. t e c k n a d 19) för fastställande av motorbromsning, k ä n n e - av medel (20) för bildning av en volymskvot Q/n, medel (24) för avkänníng vid motorbromsning av ett varv- ' talströskelvärde n(tom) + Arn där n(tom) är tomgångsvarvtalet och An ett föruthestämt övre toleransvärde för detta. medel (27) kopplade till luftregleraren och till medlen (20) för bildning av volymskvoten, för reglering av volymskvoten till ett önskat, minimalt och varvtalsberoende värde (tL min) varvtalet överstiger n(tom) + A n, och medel (31) anordnade att i beroende av en utsignal från medlen (24) för avkänníng av varvtalströskelvärdet omställa luftreglerarens (13, 14. 15) styrning från medlen (27) för reglering av volymskvoten till tomgångsregulatorn (29).

2. Regleranordníng enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att omställningen är anordnad att verka vid uppträdande av en belastningsminskning vid endera av motorbromsning. tomgång eller låg partíalbelastning.

3. , Regleranordning enligt något av föregående krav.) k ä n - n e t e c k n a d av medel (28) för avgivande av ett styr- värde för medlen (27) för reglering till det varvtalsberoende värdet vid motorbromsning. vilket styrvärde (t(tom)S) är ett styrvärde memoriserat vid ett föregående motorbromsníngstill- fan-e. '

4. Regleranordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att styrmedlen för luftintagning är tríggade av ett medel som ger en signal med modulerad puls~ längd. 10 15 20 25 8107706-7 OJ

5. Regleranordning enligt något av föregående krav. k ä n - n e t e c k n a d 'av att efter stor öppning av luftregleraren (15), luftmängden är reducerbar via ett styrmedel (28, 27. 16) till ett tidigare värde indirekt i enlighet med en specifik tidsfunktion. k ä n - av medel (25) för val av det önskade. mini-

6. Regleranordning enligt något av föregående krav. n e t e c k n a d mala och varvtalsberoende värdet och tröskelvärdet i beroende av temperaturen. för styrning av luftmângden.

7. Sätt för reglering av en förbränningsmotor (10). som har en luftreglerare (13. 14, 15) i ett insugningsrör (ll). en tom- gångsregulator (29. 16, 15) för styrning av luftintagningen under tomgång, och en varvtalsdetektor (19). k ä n n e 4 t e c k n a t av följande steg: att man vid motorbromsning detekterar medelst varvtals- detektorn (19) huruvida varvtalet överstiger ett tröskelvärde n(tom) +¿šn, där n(tom) är tomgângsvarvtalet och A n ett givet övre toleransvärde. ° att man reglerar kvoten mellan intagen luftmängd per tidsen- het. Q. och motorvarvet n, till ett önskat minimalt. av varv- talet n beroende värde (tL min) så snart varvtalet över- stiger n(tom)-+Arn och att man startar varvtalsreglering medelst tomgångsregulatorn (29, 16. 15) så snart ett varvtalsvärde detekteras. vilket ej överstiger n(tom) + A n. _...._._.-_.-