SE522243C2 - Anordning vid förbränningsmotorer - Google Patents

Description

20 25 30 522-243 Även denna kända anordning är emellertid förknippad med vissa problem, för det första ger en kamaxelgivare stor osäkerhet vid avläsningen, eftersom den relativt lilla givarskivan ger få pulser per varv, i den kända anordningen endast en puls per kamaxelvarv. Därutöver ger detta system, i fall av antingen utslagning av det icke flyktiga minnet eller vid motorrörelse efter motoravstängning, en relativt långvarig startprocedur eftersom i sådana fall relativt långvarig motorrotation, t. ex. i princip enligt den först refererade teknikens ståndpunkt, krävs för bestämning av korrekt vevaxelläge, ledande till fördröjd motorstart. Därutöver ger principen med en vevaxelgivare och en karnaxelgivare säkerhetsproblem vad avser motorns drift efiersom i princip endast en givare, vevaxelgivaren, i praktiken styr insprutningen till motorns cylindrar. Mekanisk eller elektrisk utslagning av denna givare ger problem med drifien av dieselmotom.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH KÄNNETECKEN Ett ändamål med föreliggande uppfmning att undanröja problemen med den kända tekniken och att anvisa en lösning, vid vilken högre säkerhet vid start såväl som vid kontinuerlig drifi av motom erhålls, samt att starten av motom kan ske snabbare.

Detta ändamål uppnås vid en anordning av ovan nämnt slag genom särdragen i den kärmetecknande delen av patentkravet 1.

Genom att båda givama utgörs av vevaxelgivare erhålls dubblerad driftsäkerhet samt bättre möjlighet att snabbt bestämma motoms läge, framförallt vid ett abrupt stopp och fortsatt vevaxelrotation därefter eller vridning av vevaxeln i olika riktningar. Genom den angivna förskjutningen kan således enkelt kontrollsystemet mycket snabbt konstatera vilken rotationsriktningen är för motom.

Genom att de båda givarna (Sl,S2) samverkar med samma grupp av vridlägesmarkeringar (r) erhålls förenklad och förbilligad montering av en anordning enligt uppfinningen.

Genom att varje grupp av vridlägesmarkeringar (r) uppvisar en vridlägesmarkeringslucka (L) 522 -243 ges på ett ändamålsenligt sätt möjlighet till detektering av vevaxelns vridläge.

I de beroende kraven anges fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen. 5 Det är fördelaktigt att kontrollsystemet omfattar ett icke-flyktigt minne, vilket är anordnat att vid avstängning av motorn lagra vevaxelns vridläge för användning därav vid motorstart. Detta medför i normalfallet att starttiden för motorn kan minskas till ett minimum. 10 Vidare är det fördelaktigt att minnet är anordnat att kontinuerligt uppdateras under motorns drift, för att tillförsäkra att korrekt cylinderläge ständigt är uppdaterat.

I det fall att vridlägesmarkeringarna (r) utgörs av urtag i motoms svänghjul (H). kan ett i och för sig känt, enkelt arrangemang av vridlägesmarkeringar utnyttjas 15 tillsammans med uppfinningen.

Särdraget att givamas inbördes vridlägesförskjutning skiljer sig från O samt från A/2 och från jämna multiplar av A, där A är avståndet mellan två vridlägesmarkeringar utgör ett fördelaktigt och praktiskt realiserbart arrangemang av givarnas inbördes lägen i 20 förhållande till varandra.

Det är därvid fördelaktigt att givarnas inbördes vridlägesförskjutning) är mellan cza 20 och 30 %, med fördel ca 25 %, av avståndet mellan två vridlägesmarkeringar för att erhålla bästa möjlighet till utmärkt signalupplösning. 25 Genom att anordna de två givarna förskjutna i vridled en vinkel som är större än synkluckan får man även möjlighet att mäta svänghj ulsläget med stor noggrannhet under hela varvet. Genom att utnyttja den ena givaren när synkluckan passerar den andra givaren, och således även är ”blind” undviks nackdelarna med att systemet blir blint under 30 den tid som luckan passerar givaren, och vice versa för den andra givaren. 5 10 15 20 25 30 .Éåè.ëä3 .......... u KORTFATTAD RITNINGSBES KRIVNING Ytterligare fördelar framgår nedan av den följande detaljbeskrivningen av ett utföringsexempel med hänvisning till ritningen, på vilken: Fig 1 schematiskt visar ett svänghjul med referensmarkeringar och 2 givare, Fig 2 schematiskt visar de kompletta utsignalema från givarna i fig 1, och Fig 3 visar mer i detalj i förstorad skala ett avsnitt av givarsignalföljderna.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Beskrivningsexemplet avser en fyrtakts, flercylindrig, direktinsprutad dieselmotor för fordonsbruk, där uppfinningen utnyttjas till att bestämma när insprutning av bränsle ska i en cylinder och för att därmed även bestämma när tändning ska ske i cylindern. När vevaxelläget bestämts för denna cylinder kan sedan lägena för de övriga cylindrarna bestämmas på i sig känt sätt.

I fig 1 avser H ett på vanligt sätt till motoms vevaxel anslutet svänghjul, vilket runt periferin är försett med ett antal av 58 referenser i form av vridlägesmarkeringar r 1 - 58.

L indikerar en markeringslucka, i vilken saknas vridlägesmarkeringar på ett avstånd motsvarande två sådana vridlägesmarkeringar. I praktiken utgörs vridlägesmarkeringarna r av borrningar i svänghjulet H. Med Sl och S2 indikeras två vevaxelgivare, vilka enligt utföringsexemplet är positionerade i huvudsak diametralt i förhållande till varandra, dock med en viss förskjutning, a, vilken utgör en mindre del av avståndet A mellan två intillig- gande vridlägesmarkeringar r. Vevaxelgivarna S1 och S2 kan vara induktiva givare, Hall- effektgivare eller givare av något annat lämpligt slag, och utsignalen från givama leds via signalkablar Kl resp K2 till motoms kontrollsystem.

Av fig 2 framgår utsignalföljden från de båda givarna, och där den övre signalkurvan avser signalen från den ena givaren S1 och den undre signalkurvan avser signalen från den andra givaren S2 .Det kan konstateras att avståndet mellan två signalspikar är 360°/60, dvs 6° i rotationsled. 10 15 20 25 30 ..... ..

Av fig 3 framgår i detalj i förstorad skala signalspikarna från vevaxelgivama S1 och S2, varvid A är avståndet mellan två intilliggande referensspikar, under det att a är (det kortaste) avståndet mellan två direkt efter varandra följande signalspikar från de respektive vevaxelgivarna. Avstånden A och a utgår i detta exempel från mittpunkterna hos tillhörande respektive signaler/vridlägesmarkeringar.

Av fig 3 framgår att för att möjliggöra detektering av rotationsriktning så måste avståndet a detekterbart skilja sig från O samt detekterbart skilja sig från A/2. Givetvis måste a även skilja sig från järrma multiplar av A. Bäst upplösning erhålls om a är 25% av A, men i praktiken är lämpligen a mellan cirka 20 och 30% av A. Vid detektering av rotationsriktning från vänster till höger i figur 3 (medurs i figur 1) erhålls först en första puls från Sl, kort därefter (motsvarande a) en första puls från S2 och en längre tidsrymd därefter (motsvarande A) den andra pulsen från S 1. Från denna information kan kontrollsystemet sluta sig till den förevarande rotationsriktningen. Vid detektering av den omvända rotationsriktningen blir således pulsföljden sett i figur 3 från höger till vänster.

Uppfinningen utnyttjas lämpligen i samband med ett icke flyktigt minne, vilket är anordnat att kontinuerligt uppdateras under motorns drift, och vilket är anordnat att vid motorns avstängning lagra den sist detekterade motorpositionen. Detta gör att tiden till start, dvs korrekt omedelbar insprutning i rätt cylinder, kan förkortas till ett minimum.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för patentkraven och sålunda kan vridlägesmarkeringama vara annorlunda inrättade och vevaxelgivarna vara placerade på annat sätt än väsentligen diametralt i förhållande till varandra. I vart fall skall således givama vara så placerade att i princip erhållande av två pulser från en givare och en puls ifrån den andra givaren är tillräckligt för att bestämma motorns rotationsriktning.

Allmänt kan sägas att motorns insprutningssystem är helt beroende av att kontrollsystemet noggrant har kännedom om vevaxelns läge. Genom utnyttjandet av två vevaxelgivare ökas väsentligt driftsäkerheten även vid kontinuerlig drift av motorn eftersom ett bortfall av en vevaxelgivare därvid på ett fördelaktigt sätt kompenseras av den kvarvarande givaren. Dessutom ökar den faktiska upplösningen eftersom ._ . . . . . .. . 6 svänghjulets hål avläses i två olika positioner vilket ger dubbelt så många lägesmätningar jämfört med om man enbart har en givare.

Claims (7)

522 243 PATENTKRAV

1. Anordning vid förbränningsmotor med ett kontrollsystem för bestämning av motorns vevaxelläge, omfattande två oberoende vevaxelgivare (S1,S2), vilka vardera samverkar 5 med en och samma grupp av vridlägesmarkeringar (r), kännetecknad av - att givama inbördes är förskjutna (a/A) i vridled i förhållande till rnittpunkterna hos tillhörande respektive vridlägesmarkeringar, så att vid vevaxelns rotation rotationsrikt- ningen kan bestämmas genom att givarsignalföljderna från de båda givama järnföres, och - att varje grupp av vridlägesmarkeringar (r) uppvisar en vridlägesmarkeringslucka (L) för 10 detektering av vevaxelns vridningsläge.

2. Anordning enligt krav 1 kännetecknad av att kontrollsystemet omfattar ett icke- flyktigt rninne, vilket är anordnat att vid avstängning av motorn lagra vevaxelns vridläge för användning därav vid motorstart. 15

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att minnet är anordnat att kontinuerligt uppdateras under motorns drift.

4. Anordning enligt något av Föregående krav, kännetecknad av att 20 vridlägesmarkeringarna (r) utgörs av urtag i motorns svänghjul (H).

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att givarnas (S1,S2) inbördes vridlägesförskjutning (a) skiljer sig från 0 samt från A/2 och från jämna multiplar av A, där A är avståndet mellan två vridlägesmarkeringar (r). 25

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att givarnas (S1,S2) inbördes vridlägesförskjutning (a/A) är mellan c:a 20 och 30 % av avståndet (A) mellan två vridlägesmarkeringar (r). 30

7. Anordning enligt krav , kännetecknad av att givarnas (S1,S2) inbördes vridlägesförskjutning (a/A) är c:a 25 % av avståndet (A) mellan två vridlägesmarkeringar (r).