SE457129B

SE457129B - STEEL DEVICE FOR ANY ROTATE ANGLE SETTING OF THE STEEL ORGAN

Info

Publication number: SE457129B
Application number: SE8404145A
Authority: SE
Inventors: V Bianchi
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1988-11-28
Also published as: DE2812292A1; JPS54151782A; FR2423083B1; SE8404145L; SE8404145D0; SE446797B; FR2423083A1; SE7902499L; DE2812292C2; JPH0454241B2; GB1602507A

Description

457 129 tillredning och dosering av den bränsleluftblandning, som föres till förbränning i förbränningsmotorn. Motorn har dessutom ett avgassamlingssystem 5 med en syremätsond 7 av känd typ, vilken utnyttjas 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 sâgtandform med vändpunkter, som bestämmes av syremätsondens 7 styrsignal. Dylika regleringsanordningar, som arbetar med syre- mätsonder, vilka ungefär vid lambda 1 uppvisar sprângartad änd- ring av utspänningen, är tidigare väl kända och behöver ej beskri- vas närmare i detta sammanhang. Regleringsanordningens 8 utsig- nal tillföres en potentiometer 9, vars rörliga kontakt är pâverk- bar av rotationsrörelsen hos en spjällaxel 11. Spjällaxeln 11 utnyttjas för inställning av huvudspjället 12 i förbränningsmo- torns insugningssystem 3. Detta huvudspjäll 12 utgör vanligtvis del av bränsleblandningsalstraren 4, vilken exempelvis kan vara en vanlig förgasare, och utnyttjas för styrning av bränslebland- ningsmängden. Det i detta sammanhang intressanta partiet av insug- ningssystemet 3 har förtydlighets skull visats förstorat. 457 129 preparation and dosing of the fuel-air mixture which is fed to combustion in the internal combustion engine. The engine also has an exhaust gas collection system 5 with an oxygen measuring probe 7 of known type, which is used for sensing the oxygen content in the exhaust gases and emits a 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 work 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 affected 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 intake system 3. This main damper 12 usually forms part of the fuel mixture generator 4. for example, can be an ordinary carburettor, and is 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 po- tentiometerns utspänning med en sâgtandspänning med inställbar frekvens. Den på pulslängdmodulatorns utgång uppträdande puls- följden med fast frekvens och variabel pulsbredd ledes dels till en första lindning 16 hos en tvâfas-synkronmotor 17, dels via en inverterare 19 till motorns 17 andra lindning 20. Båda motorlind- ningarna 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 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 connected to their other end 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 90 grader inbördes fasförskjut- na. Detta antydes i figuren genom lindningarnas 16 och 20 lägen.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 90 degrees mutually phase-shifted. This is indicated in the figure by the positions of the windings 16 and 20.

Motorn 22 är via en axel 23 förbunden med ett förbiströmnings- 457 129 spjäll 24, som är anordnat i en förbiströmningsluftledning 25.The motor 22 is connected via a shaft 23 to a bypass damper 247, which is arranged in a bypass air line 25.

Denna ledning sträcker sig på känt sätt förbi blandningsalstra- ren 4 resp. förgasaren och huvudspjället 12.This line extends in a known manner past the mixing generators 4 resp. the carburettor and the main damper 12.

Den ovan beskrivna anordningen arbetar på följande sätt. Av en 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 lindnin- gen 16, dels inverterat till den andra lindningen 20 i tvâfas- -synkronmotorn 17. Härigenom alstras sinsemellan 90 grader vridna magnetfält 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 strömmunai.deLá~ da lindningarna att fördelas inbördes komplementärt. Härigenom erhålles ett resulterande magnetfält, som kan intaga ställningar mellan 90 och 0 grader. Rotorn 22 bringas därigenom att intaga ett rotationsvinkelläge motsvarande det resulterande magnetfäl- tet. Man kan alltså på ett enkelt sätt åstadkomma en ställanord- ning när motståndsmomentet är lågt hos det ställorgan, som skall inställas, i detta fall spjället 24. Genom taktstyrningen erhål- les pulserande magnetfält och därigenom taktstyrd matning av ro- torn, vilken i beroende av pulsfrekvensen kan utföra lätta oscil- lationsrörelser. Denna styrning motverkar uppstâende vilofriktion -så att ett därav resulterande högre bromsmoment undvikes.The device described above operates in the following manner. From a control signal, the pulse length modulator generates a pulse sequence of constant frequency and, in dependence on the input control voltage, variable pulse width. 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. As a result, 90 degree rotated magnetic fields of different intensities are generated. 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 current between the windings will be distributed mutually complementary. As a result, a resulting magnetic field is obtained, 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. It is thus possible to provide a adjusting device in a simple manner when the resistance moment is low in the adjusting member to be adjusted, in this case the damper 24. Pulsing magnetic fields are obtained by the timing control and thereby rate-controlled feeding of the rotor, which in dependence on the pulse rate 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 :dåligt erhålles för omställning av rotorn. Motorn kan för detta ändamål på känt sätt exempelvis ut- formas med spiralformigt löpande lindningsspår, varvid lindnings- spârens stigning motsvarar spåravståndet.It is further advantageous to design the synchronous motor in such a way that such a homogeneous field as: poorly obtained for conversion of the rotor. For this purpose, the motor can in a known manner be designed, 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 anordnade i statorn. Alternativt kan de anordnas på rotorn och statorn ut- formas som permanentmagnet. Det är vidare möjligt att i stället för en permanentmagnet utnyttja ännu en lindning, som genomflytes 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 further 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 ínmatade styrspänningssignalen alstras 457 129 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 än- damål är regleringsanordningen 8 förbunden med en varvtalsgiva- re 27. Dylika anordningar för alstring av styrsignalen är tidi- gare väl kända och beskrivs därför ej här i detalj.The control voltage signal input to the pulse length modulator is generated 457 129 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 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, som har 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 utnyttjas, vid vilka man vid bildandet av den till pulslängdmodulatorn 14 till- förda styrsignalen tager hänsyn till spjällets läge genom en för- styrning och överlagrar styrsignalen med regleringsanordningens 8 utsignal.In order for the regulation 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 through a disturbance and superimposes the control signal with the output signal of the control device 8.

Anordningen är emellertid användbar även för andra styrändamâl. I stället för luftförbiströmningsledning kan alternativt en förbi- strömningsledning för bränsleluftblandning användas och därigenom varvtalet regleras fullständigt eller inom utvalda arbetsområden.However, the device is also useful for other control purposes. 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 bräns- len, som skall deltaga i förbränningen i förbränningsmotorns för- bränningsrum, exempelvis vanligt bränsle, särskilt tillsatsbräns- le eller inertgas. I stället för den ovan beskrivna matningen av synkronmotorns lindningar med pulserande strömmar kan vid lämplig annan utformning även konstanta strömmar med variabel strömstyr- 457 129 ka matas genom spelarna, varvid strömstyrkorna i de båda spolarna skall vara komplementära inbördes, dvs när strömmen i den ena lindningen nått sitt maximum flyter minimal ström i den andra lindningen, och omvänt. Dessa strömmar kan modifieras ytterliga- re med hänsyn till ytterligare driftsparametrar.The 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, in particular additive fuel or inert gas. Instead of the above-described feeding of the windings of the synchronous motor with pulsating currents, with suitable other design, constant currents with variable current can also be fed through the players, the currents in the two coils being complementary to each other, ie when the current in one winding reached its maximum, minimal current flows in the second winding, and vice versa. These currents can be further modified with regard to additional operating parameters.

Claims

457 129 Patent claims

Adjusting device for adjusting the angle of rotation of adjusting means in 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 of two magnetic fields with variable strength and different angular direction in relation to the axis of rotation of the motor are provided with two windings (16, 20), which are supplied with direct current with a current controllable with respect to at least one control signal, and the other motor part (22) has a variable magnetic fields associated with constant magnetic field, and in that the rotatable part (22) of the synchronous motor (17) is connected to a throttling means (24), which is arranged in a bypass line (25), which leads at least one of the propellants coming to combustion in an internal combustion engine. past the fuel mixture generator (4) of the engine (1), and the throttle member (24) is actuatable in force balance.

Device according to Claim 1, characterized in that a pulse length modulator (14) is used for controlling the winding current supply, the input signal of which is formed by the control signal from a control device (8) for regulating the fuel-air ratio.

Device according to claim 2, characterized in that the control signal is removable via an adjustable resistor (9), which is adjustable depending on the angular position of the main damper (12) in the intake pipe (3) of the internal combustion engine (1).