SE446797B

SE446797B - ROTATION ANGLE ADJUSTMENT

Info

Publication number: SE446797B
Application number: SE7902499A
Authority: SE
Inventors: V Bianchi
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1986-10-06
Also published as: GB1602507A; SE457129B; SE7902499L; FR2423083A1; JPS54151782A; SE8404145L; DE2812292C2; DE2812292A1; JPH0454241B2; SE8404145D0; FR2423083B1

Description

...~ ....... .._. 446 797 nyttjas för avkänning av syrehalten i avgaserna och avger en- styrsignal, med vars hjälp bränsleblandningens sammansättning kan regleras. Detta sker med hjälp av en känd regleringsanord- ning 8, som är kopplad efter syremätsonden. Denna regleringsan- ordning kan exempelvis ha en integralregulator, vars utsignal har sågtandform med vändpunkter, som bestämmes av syremätsondens 7 styrsignal. Dylika regleringsanordningar,_som arbetar med syre- mätsonder, vilka ungefär vid lambda 1 uppvisar språngartad änd- ring av utspänningen, är tidigare väl kända och behöver ej beskri- vas närmare i detta sammanhang. Regleringsanordningens 8 utsignal tillföres en potentiometer 9, vars rörliga kontakt är påverkbar av rotationsrörelsen hos en spjällaxel 11. Spjällaxeln 11 utnytt- jas för inställning av huvudspjället 12 i förbränningsmotorns in- sugningssystem 3. Detta huvudspjäll 12 utgör vanligtvis del av bränsleblandningsalstraren 4, vilken exempelvis kan vara en van- lig förgasare, och utnyttjas för styrning av bränsleblandningsmäng- den. Det i detta sammanhang intressanta partiet av insugningssys- temet 3 har för tydlighets skull visats förstorat. ... ~ ....... .._. 446 797 is used for sensing the oxygen content in the exhaust gases and emits a single control signal, by means of which the composition of the fuel mixture can be regulated. This is done by means of a known control device 8, which is connected to the oxygen measuring probe. This control device can, for example, have an integral regulator, the output signal of which has a sawtooth shape with turning points, which is determined by the control signal of the oxygen measuring probe 7. Such control devices, which operate with oxygen measuring probes, which at approximately lambda 1 show a sudden change in the output voltage, are previously well known and do not need to be described in more detail in this context. The output signal of the control device 8 is supplied to a potentiometer 9, the movable contact of which is controllable by the rotational movement of a damper shaft 11. The damper shaft 11 is used for adjusting the main damper 12 in the internal combustion engine suction system 3. This main damper 12 is usually part of the fuel mixture generator be an ordinary carburettor, and are used to control the amount of fuel mixture. The portion of the suction system 3 interesting in this context has been shown enlarged for the sake of clarity.

Potentiometerns 9 utgång är förbunden med en pulslängdmodulator 14, vilken exempelvis innehåller en komparator, som jämför poten- tiometerns utspänning med en sågtandspänning med inställbar frek- vens. Den på pulslängdsmodulatorns utgång uppträdande pulsföljden med fast frekvens och variabel pulsbredd ledes dels till en förs- ta lindning 16 hos en tvâfas-synkronmotor 17, dels via en inver- terare 19 till motorns 17 andra lindning 20. Båda motorlindnin- garna är med sin andra ände förbundna med gods.The output of the potentiometer 9 is connected to a pulse length modulator 14, which for example contains a comparator which compares the output voltage of the potentiometer with a sawtooth voltage with adjustable frequency. The pulse sequence occurring at the output of the pulse length modulator with a fixed frequency and variable pulse width is led partly to a first winding 16 of a two-phase synchronous motor 17, and partly via an inverter 19 to the second winding 20 of the motor 17. Both motor windings are with their second end connected with goods.

Tvåfas-synkronmotorn 17 visas endast grovt schematiskt på figu- ren. Den består av en rotor 22, som är permanentmagnetiserad och har en nordpol och en sydpol. Den första lindningen 16 och den andra lindningen 20 är lindade på statorn och alstrar vid samma strömriktning magnetfält, som är 900 inbördes fasförskjutna. Det- ta antydes i figuren genom lindningarnas 16 och 20 lägen, Rotorn 22 är via en axel 23 förbunden med ett förbiströmnings~ spjäll 24, som är anordnat i en förbiströmningsluftledninq ZÉ Denna ledning sträcker sig på känt sätt förbi blandningsalstraren 4 resp. förgasaren och huvudspjället 12.The two-phase synchronous motor 17 is shown only roughly schematically in the figure. It consists of a rotor 22, which is permanently magnetized and has a north pole and a south pole. The first winding 16 and the second winding 20 are wound on the stator and generate magnetic fields at the same current direction, which are 900 phase-shifted relative to each other. This is indicated in the figure by the positions of the windings 16 and 20, The rotor 22 is connected via a shaft 23 to a by-pass damper 24, which is arranged in a by-pass air line ZÉ. This line extends in a known manner past the mixing generator 4 resp. the carburettor and the main damper 12.

Den ovan beskrivna anordningen arbetar på följande sätt. Av en 446 797 å styrsignal alstrar pulslängdmodulatorn en pulsföljd av konstant frekvens och i beroende av inmatad styrspänning variabel puls- bredd. Denna pulsföljd ledes dels direkt till den första lind- ningen 16, dels inverterat till den andra lindningen 20 i tvåfas- -synkronmotorn 17. Härigenom alstras sinsemellen 900 vridna mag- netfält av olika intensitet. Vid ett taktförhållande 0 eller 100% flyter således ström endast i en av lindningarna under det att ; vid mellanvärden hos taktförhållandet kommer strömmarna i de båda I lindningarna att fördelas inbördes komplementärt. Härigenom er- hålles ett resulternade magnetfält, som kan intaga ställningar mel- lan 90 och O grader. Rotorn 22 bringas därigenom att intaga ett rotationsvinkelläge motsvarande det resulterande magnetfältet.The device described above operates in the following manner. From a control signal 446 797, the pulse length modulator generates a pulse sequence of constant frequency and variable pulse width depending on the input control voltage. This pulse sequence is led partly directly to the first winding 16, and partly inverted to the second winding 20 in the two-phase synchronous motor 17. This generates 900 twisted magnetic fields of different intensities. Thus, at a rate ratio of 0 or 100%, current flows only in one of the windings while; at intermediate values of the rate ratio, the currents in the two windings will be distributed mutually complementary. This results in a magnetic field, which can assume positions between 90 and 0 degrees. The rotor 22 is thereby caused to assume a rotational angular position corresponding to the resulting magnetic field.

Man kan alltså på ett enkelt sätt åstadkomma en ställanordning, när motståndsmomentet är lågt hos det ställorgan, som skall instäl- las, i detta fall spjället 24. Genom taktstyrningen erhålles pul- serande magnetfält och därigenom taktstyrd matning av rotorn, vil- ken i beroende av pulsfrekvensen kan utföra lätta oscillationsrö- relser. Denna styrning motverkar uppstàende vilofriktion, så att ett därav resulterande högre bromsmoment undvikes.A adjusting device can thus be provided in a simple manner, when the resistance torque is low of the adjusting member to be adjusted, in this case the damper 24. Pulsing magnetic fields and thereby rate-controlled supply of the rotor are obtained by the timing control, which in dependence of the pulse frequency can perform light oscillation movements. This control counteracts the resulting rest friction, so that a resulting higher braking torque is avoided.

Det är vidare fördelaktigt att utforma synkronmotorn på sådant sätt, att så homogent fält som möjligt erhålles för omställning av rotorn. Motorn kan för detta ändamål på känt sätt exempelvis utformas med spiralformigt löpande lindningsspår, varvid lind- ningsspârens stigning motsvarar spâravståndet.It is further advantageous to design the synchronous motor in such a way that as homogeneous a field as possible is obtained for adjusting the rotor. For this purpose, the motor can be designed in a known manner, for example with helically running winding grooves, the pitch of the winding grooves corresponding to the groove distance.

I ovan beskrivna utföringsexempel är motorns lindningar anordna- de i statorn. Alternativt kan de anordnas på rotorn och statorn utformas som permanentmagnet. Det är vidare möjligt att i stället för en permanentmagnet utnyttja ännu en lindning, som genomfly- tes av konstant likström och således alstrar konstant magnetfält.In the embodiments described above, the windings of the motor are arranged in the stator. Alternatively, they can be arranged on the rotor and the stator designed as a permanent magnet. It is also possible to use, instead of a permanent magnet, another winding, which is flowed through by constant direct current and thus generates a constant magnetic field.

Den i pulslängdmodulatorn inmatade styrspänningssignalen alstras i det ovan beskrivna utföringsexemplet av regleringsanordningen 8 och har sågtandform. Sågtandspänningens stigning respektive tidkonstanten hos den denna spänning alstrande integratorn kan ändras i beroende av förbränningsmotorns varvtal. För detta ända- mål är regleringsanordningen 8 förbunden med en varvtalsgivare 27. Dylika anordningar för alstring av styrsignalen är tidigare 446 797 väl kända och beskrivs därför ej här i detalj.The control voltage signal input to the pulse length modulator is generated in the above-described embodiment of the control device 8 and has a sawtooth shape. The rise of the sawtooth voltage or the time constant of the integrator generating this voltage can be changed depending on the speed of the internal combustion engine. For this purpose, the control device 8 is connected to a speed sensor 27. Such devices for generating the control signal are previously 446 797 well known and are therefore not described in detail here.

Spjällets 12 läge bestämmer mängden av tillförd bränsleluftbland- ning med hänsyn till rådande varvtal. Denna blandning bildas nor- malt exempelvis med hjälp av en förgasare i blandningsalstraren 4, varvid doseringen av bränslemängden sker i beroende av luft- mängden. För att under drift av förbränningsmotorn erhålla avga- ser, Sﬂnhar så liten halt skadliga ämnen som möjligt, kan avgas- _sammansättningen avkännas med hjälp av syremätsonden 7 och större eller mindre kvantitet luft kan därefter via förbiströmningsled- ningen 25 tillsättas den med förinställd sammansättning inkomman- de bränsleluftblandningen, så att den till motorn strömmande bräns- leluftblandningen ger önskad avgassammansättning.The position of the damper 12 determines the amount of fuel-air mixture supplied with regard to the prevailing speed. This mixture is normally formed, for example, by means of a carburettor in the mixture generator 4, the dosage of the amount of fuel taking place depending on the amount of air. In order to obtain exhaust gases during operation of the internal combustion engine, which have as low a content of harmful substances as possible, the exhaust gas composition can be sensed by means of the oxygen measuring probe 7 and a larger or smaller quantity of air can then be added via the bypass line 25. the fuel-air mixture, so that the fuel-air mixture flowing to the engine gives the desired exhaust gas composition.

För att regleringen skall ske så snabbt som möjligt i alla arbets- områden hos förbränningsmotorn kan vidare kända åtgärder utnytt- jas, vid vilka man vid bildandet av den till pulslängdmodulatorn 14 tillförda styrsignalen tar hänsyn till spjällets läge genom en förstyrning och överlagrar styrsignalen med regleringsanordningens 8 utsignal.In order for the control to take place as quickly as possible in all working areas of the internal combustion engine, further known measures can be used, in which the control signal supplied to the pulse length modulator 14 takes into account the position of the damper by a disturbance and superimposes the control signal with the control device 8 output signal.

Anordningen är emellertid användbar även för andra styrändamål.However, the device is also useful for other control purposes.

I stället för luftförbiströmningsledning kan alternativt en förbi- strömningsledning för bränsleluftblandning användas och därigenom varvtalet regleras fullständigt eller inom utvalda arbetsområden.Instead of an air bypass line, an bypass line for fuel-air mixture can alternatively be used and thereby the speed is regulated completely or within selected work areas.

Anordningen enligt uppfinningen medger även dosering av andra bränslen, som skall deltaga i förbränningen i förbränningsmotorns förbränningsrum, exempelvis vanligt bränsle, särskilt tillsats- bränsle eller inertgas I stället för den ovan beskrivna matningen av synkronmotorns lindningar med pulserande strömmar kan vid lämp- lig annan utformning även konstanta strömmar med variabel ström- styrka matas genom spolarna, varvid strömstyrkorna i de båda spo- larna skall vara kompbementära inbördes, dvs när strömmen i den ena lindningen nått sitt maximum, flyter minimal ström i den and- ra lindningen, och omvänt. Dessa strömmar kan modifieras ytterli- gare med hänsyn-till ytterligare driftsparametrar. -wxThe device according to the invention also allows dosing of other fuels, which are to take part in the combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine, for example ordinary fuel, especially additive fuel or inert gas. Instead of the above-described feeding of the synchronous motor windings with pulsating currents, constant currents with variable current are fed through the coils, the currents in the two coils being complementary to each other, ie when the current in one winding has reached its maximum, minimal current flows in the other winding, and vice versa. These currents can be further modified with regard to additional operating parameters. -wx

Claims

446,797 Patent claims

Adjusting device for adjusting the angle of rotation of adjusting means for control or steering devices, characterized in that the adjusting device consists of a two-phase synchronous motor (17) with a fixed and a rotatable part. one of which, in order to generate two magnetic fields of variable strength and different angular direction in relation to the axis of rotation of the motor, is provided with two windings (16. 20), one of which (16) is supplied with a first. corresponding to a control signal variable DC signal. while the second (20) is applied to a second DC voltage signal obtained by inverting the first voltage signal; and the second motor part (22) has a constant magnetic field cooperating with the variable magnetic fields.

Device according to claim 1, characterized in that the rotation angle distance between the two magnetic fields with variable strength corresponds to the desired rotation angle range of the adjusting device. 7

Device according to Claim 2, characterized in that the windings (16, 20) are located in such a way that they generate a magnetic field which is as homogeneous as possible between the rotatable and fixed parts of the synchronous motor.

Device according to any one of claims 1-3. FEATURES that the windings (16. 20) are supplied with rate-controlled voltage signals. whose rate ratio is variable in relation to a control signal.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the control signal is removable via an adjustable resistor (9). which is adjustable 1 depending on a second control signal.