SE468359B - Saekerhetsanordning foer en med uppladdning driven foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

$> 50 55 H0 9 . kravet angivna kännetecknen har i jämförelse härmed fördelen, att extra komponenter kan undvaras, så att några extra till- förlitlighetsproblem ej uppträder. Vid överladdning har dess- utom ingreppet i bränsledoseringen i beroende av motorns fyllningsgrad visat sig vara synnerligen ändamålsenligt med hänsyn till effektbalans och körkomfort.

Det är speciellt fördelaktigt om ett momentsprång undvikes efter slutet av överbelastningstillståndet, när den normala bränsledoseringen åter införes, genom att üüflningen åtminsto- ne till en början förskjutes i riktning mot sen tändning.

Uppfinningen beskrives närmare nedan i exempelform med led- ning av åtföljande ritning, där fig. 1 visar det principiel- la arrangemanget av en med uppladdning driven förbrännings- motor i förening med ett bränsledoseringssystem och en styr- enhet för tändtidpunkter, fig. 2 ett diagram över fyllnings- graden som funktion av varvtalet, fig. 3 ett blockschema för ett möjligt utförande av säkerhetsanordningen och fig. U ett flödesschema över verkningssättet för anordningen enligt fig. 3 eller såsom förloppsplan vid programstyrníng.

Fig. 1 åskådliggör principen för en med uppladdning driven förbränningsmotor i förening med en elektronisk styrapparat för bränsleinsprutningen och tändningen. Själva motorn är betecknad med 10 och laddningsluftröret med 11 med gasspjäl- let 12. De båda delarna av en turboladdare är betecknade med 15a och lšb. Härav befinner sig laddningsanordningen (kompressor) 13a före gasspjället 12 och efter en luftmängd- mätare lä, medan avgasturbinen 13b befinner sig i avgasled- ningen 15 och avgasturbinen 13b kan styras medelst en ladd- ningstryckregulator 16 i form av en shuntregulator. Anord- ningen för matning av bränsle till motorn visas endast i grova drag i form av en seriekoppling av en bränsletank 17, en bränslepump 18 och en bränsleledning 19 till insugnings- röret efter gasspjället 12. En elektronisk styrapparat 20 mottager instorheter såsom varvtal, luftströmning i insug- ningsröret, temperatur och eventuellt avgassammansättning och avger på utgångssidan en tändsignal jämte en insprut- ningssignal. 3 468 359 Fig. 2 visar motorns fyllningsgrad som funktion av varvta- let. Med fyllningsgrad avses härvid den insugna luftmängden per slag och bildas av kvoten av luftmassemätsignalen och varvtalssignalen. Av fig. 2 framgår en med högre varvtal till en början stigande och sedan långsamt avplanande kurva, varvid nLe i övrigt kännetecknar ett varvtal, då laddning påbörjas. Ett överladdningsområde visas snedstreckat och följer ovanför kurvan på ett visst säkerhetsavstånd. Medan den stationärt uppträdande maximala fyllningsgradkurvan an- given genom en heldragen linje, förlöper en s.k. återinsats- tröskel (streckat ritad) tätt nedanför den heldragna linjen.

Fig. 3 visar ett blockschema för säkerhetsanordningen enligt uppfinningen i förening med ett bränsleinsprutningssystem jämte en styrapparat för tändtidpunkter. Ett tidskonstant- steg 21 är förbundet med luftmassagenomströmningsmätaren 1U och med en varvtalsmätare 22. På utgångssidan är tidskonstant- steget 21 förbundet med ett korrigeringssteg 23, med två komparatorer 23 och 25 och med en anordning 26 för bildande av en tändkurvskala. Efter korrigeringssteget 23 följer en till-frånkopplare 27, följd av ett slutsteg 28 och en eller flera insprutningsventiler 29. Från komparatorn 2U sträcker sig en ledning till ett exempelvis av en räknare bestående tidsteg 30, vars utgång i sin tur är förbunden med frånkopp- lingsingången 31 på kopplaren 27 och med en styringång 32 på den andra komparatorn 25. Dess utgång är både förbunden med en inkopplingsingång 33 på kopplaren 27 och med ingången på ett tändvinkelkorrigeringssteg 3U. Anordningen 26 mottager förutom en signal från tidskonstantsteget 21 dessutom en varvtalssignal via en ledning 35 och eventuellt korrigerings- faktorer via korrigeringsingångar 36. En efterföljande tänd- vinkeladderare 37 adderar utsignalerna från steget 3U och an- ordningen 26 och avger motsvarande utsignaler via en tändspo- le 38, en högspänningsfördelare 39 till tändstift H0.

De båda huvuddelarna av den i fig. 3 visade anordningen, som avser tändning och insprutning, är såsom sådana kända sedan länge. Avvikande från teknikens ståndpunkt är de båda kompa- _ratorerna 2U och 32, tidsteget 30 och korrigeringssteget 3U.

Jä- Ö\ BO H0 OO 559 '* Enligt uppfinningens grundprincip skall vid en alltför hög belastningssignal bränsledoseringen avbrytas och efteråt efter belastningssígnalens nedgång till tillåtna värden för undvikande av ett momentsprång tändvinkeln från ett sent värde åter bringas till normalläge. Den första komparatorn ZU fastställer, om belastningssignalen överskridit ett förut- bestämt maximumvärde. Eftersom vid dynamisk drift (accelera- tion, växlingsförlopp) kortvarigt en högre än den tillåtna stationära belastningssignalen kan uppträda, uppfattas en alltför hög belastningssignal såsom felaktig först efter en bestämd tidsperiod. För detta ändamål ingår det efter kompa- ratorn 2U inkopplade tidssteget 30. Detta steg avger en ut- sígnal först när den förkopplade komparatorn 2H under en be- stämd tidsperiod signalerar en alltför hög belastningssignal vilket i sin tur kan uppfattas såsom ett fel i samband med laddaren. Om denna utsignal uppträder vid tidssteget 30, om- kopplar vid utföringsformen enligt fig. 3 kopplaren 27 in- sprutningssignalerna för ínsprutningsventilerna, så att tvångsmässigt en momentreducering och därmed även en reduce- ring av laddningstrycket sker.

Den i fig. 2 visade återinkopplingströskeln för bränsledose- ringen åstadkommes vid utföringsformen enligt fig. 3 medelst komparatorn 25. Den inkopplas medelst utsignalen från tids- steget 30 och styr sedan sin utgång till hög potential, när belastningssignalen från tidskonstantsteget 21 nått ett be- stämt värde under maximumtröskeln. Denna signal inkopplar både åter kopplaren 27 och korrigeringssteget BH. Med hän- syn till möjligheten att undvika ett momentsprång, när bränsledoseringen åter påbörjas, återtages tändvinkeln till en början eller innan bränsledoseringen åter påbörjasoch förskjutes därefter åter till normalvärdet i riktning mot tidig tändning. Enligt vilken funktion tändnormalläget upp- nås, måste varje gång anpassas till den speciella motortypen och kan därför ej anges speciellt. 4,1 Medan fig. 3 visar ett blockschema för säkerhetsanordningen i förening med ett bränsleinsprutningssystem och en styren- het för tändtidpunkter, kan säkerhetsanordningen i princip även utföras datorstyrd. I detta fall måste det i fig. H 468 359 visade flödesschemat omvandlas till ett motsvarande program och införas i insprutnings- och tändningsberäknarens gene- rella signalbearbetning. Flödesschemat motsvarar verknings- sättet för utföringsformen enligt fig. 3. Det med 50 beteck- nade tidssteget motsvarar slingräknaranordningen, varvid det totala antalet värdeökningar orienterar sig till en övervak- ningstid av ca 3 sekunder.

Den ovan beskrivna anordningens huvudfördel är fastställandet av fel i laddaren och den automatiska reaktionen på dylika fel. Om ett fel t.ex. i laddningstryckregulatorn endast varit övergående, antar då även belastningssignalen åter normala värden. Insprutning och tändning arbetar åter enligt känne- tecknen för normal drift. Men om felet i laddningstryckregu- latorn är stationärt, uppnår även signalen åter motsvarande höga värden och upprepas ovan beskrivna förlopp för reduce- ring eller frånkoppling av bränsledoseringen.

Oberoende av arten av felet kan motorn åter drivas, om även med reducerad effekt, men risken för förstöring föreligger ej längre. Den beskrivna säkerhetsanordningen är i princip möjlig vid med uppladdning drivna förbränningsmotorer obero- ende av den för tillfället använda typen av bränsledosering och motortypen. Väsentligt är enbart att bränsletillförseln åtminstone strypes vid en ovanligt hög fyllningsgrad i de enskilda cylindrarna. Såsom mått på fyllningsgraden användes härvid lämpligen den insugna luftmängd, som hänför sig till ett slag. När bränsletillförseln återupptages, återföres vid Otto-motorer tändtidpunkten för undvíkande av ett moment- språng. Vid en dieselmotor uppnås samma effekt genom återfö- ring av insprutningens början.

Claims (3)

10 15 20 \ .f OJ 01 QD m Patentkrav

1. Säkerhetsanordning för en med uppladdning driven förbrän- ningsmotor i förening med en elektronisk styrapparat innefat- tande ett bränsledoseringssystem samt en tändtidpunktstyr- enhet vilka styrs av förbränningsmotorns fyllningsgrad, d.v.s. den per slag insugna luftmängden resp. 1uftmassan,g k ä n n e t e c k n a d av att anordningen avbryter bränsle- doseringen när ett i förväg bestämt fyllningsgradgränsvärde överskrides; att i anslutning till en brytning bränsledose- ringen âterupptages, när fyllningsgraden nedgått under ett väljbart värde; och att vid återupptagningen av bränsledose- ringen tändtidpunkten med utgångspunkt från ett senare värde åter förskjuts till sitt normalläge.

2. Säkerhetsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att bränsledoseringen bryts, när fyllningsgrad- gränsvärdet har överskridits under ett bestämt antal dose- ringsförlopp och/eller en bestämd tid.

3. Säkerhetsanordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att det i förväg bestämda fyllningsgrad- gränsvärdet är varvtalsberoende. f;