DE2633880A1 - Verfahren und vorrichtung zur schnellpruefung von motor-abgasen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur schnellpruefung von motor-abgasenInfo
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Description
EISEN FÜ HR & SPEISER paten τ Anwälte
UNS. ZEICHEN : C 67
Anmelder/iNH: Clayton Manufacturing Company
Aktenzeichen : Neuaniiieldung
datum: 30. Juni 1976
CLAYTON MANUFACTURING COMPANY, eine Gesellschaft nach
den Gesetzen des Staates Californien, 4213 Temple City Boulevard, El Monte, California, V.· St. A.
Verfahren und Vorrichtung zur Schnellprüfung von Motor-Abgasen
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum schnellen und genauen Prüfen des Anteils
der hauptsächlichen Luft-Schadstoffe im Abgas von Verbrennungsmotoren.
Sie beschäftigt sich ferner mit der Diagnose von Motorstörungen, die mit dem Abgas zusammenhängen sowie
mit der Aufstellung von Hinweisen zur Behebung der Störungen.
Bekanntlich stellen die Motorabgase der Fahrzeuge eine wesentliche Quelle der Luftverschmutzung dar. Daher richtet
sich das besondere Bemühen darauf, Normen für zulässige Belastungen durch Emission an CO,Kohlenwasserstoffen, NO
und O2 zu gewinnen und Verfahren sowie Vorrichtung zur Prüfung
der Emissionen zu schaffen, um möglichst rasch bestimmen zu können, ob die zulässigen Werte nicht überschritten
sind.
HZ/gs
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2G33880
Im Rahmen dieser Bemühungen haben die Behörden (vor allem in den Vereinigten Staaten von Amerika) verkündet,
daß regelmäßige Tests zur Bestimmung vorhandener Schadstoffe in den Motorabgasen durchzuführen sind. Derartige
Tests erfassen das typische Fahren im Stadtverkehr durch durchschnittliche Fahrer und sind für die Zulassung neuer
Motoren oder von Motoren in neuen Fahrzeugen zufriedenstellend. Derartige Tests sind jedoch sehr zeitraubend
und zu kompliziert für eine Inspektion von Fahrzeugen im großen Stil. Außerdem lassen sie keine Daten gewinnen,
aus denen die Ursache des Motorschadens leicht entnommen werden kann. Mit der für die Zukunft zu erwartenden massenweisen
Fahrzeuginspektion und einer großen Anzahl von Zurückweisungen werden die vorhandenen Reparaturwerkstätten kaum
fertig werden und sich der dann ergebenden Situation gewachsen zeigen. Was nämlich tatsächlich gebraucht wird,
um die notwendigen Reparaturen an einem als schadhaft festgestellten Motor ausführen zu können, ist ein schnelles
Verfahren und eine möglichst einfache Vorrichtung zur Bestimmung der Schadstoffe in den Motorabgasen, um dadurch
eine zuverlässige Diagnose des vorhandenen Motorschadens zu gewinnen, der für die zu starke Schadstoffproduktion
verantwortlich ist; ferner wird eine Anleitung für den Werkstatt-Reparateur gebraucht, die es ihm ermöglicht,
sehr schnell den Schaden durch eine richtige Einstellung oder Reparatur zu beheben.
Ein weiterer Nachteil der amtlichen Testzyklen besteht darin, daß sie für die Verwendung als überwachung der fahrjäeug-bedingten
Luftverschmutzung bei den Inspektions-Stellen der Gemeinden, Bezirke und Bundesbehörden unpraktisch sind.
Der Hauptnachteil ist auch hier, daß diese Tests zu lange dauern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sie nur
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schwer auszuführen sind. Nach deren Durchführung steht schließlich keinerlei Information zur Verfügung, die eine ·
Diagnose des Schadens erlauben würde und die es dem Werkstatt-Mechaniker ermöglichen würde, in direktem Zugriff
den Schaden zu beheben.
Keine der sonstigen Kurztests oder Schnelltests haben sich als zufriedenstellend erwiesen, weil sie einerseits erhebliche
Geschicklichkeit zu ihrer Ausführung benötigen, nicht wiederholbar sind, und schließlich unnötige Einrichtungs-
und Betriebskosten erfordern und schließlich sind sie nicht geeignet, Fahrzeuge auszusondern, die während
der Fahrt anormal hohe Schadstoffe abladen. Auch ist es bislang nicht möglich, die gasförmigen Schadstoffe im Abgas
in einer Weise zu bestimmen, die eine genaue Diagnose des speziellen Fehlers ermöglichen, der für das Auftreten der
zu großen Schadstoffmengen ursächlich ist. Ferner fehlt dem
Werkstatt-Monteur die notwendige Unterstützung und Anleitung zur Reparatur, die üblicherweise nicht einen eigenen Dynamometer
oder eine andere entsprechende Ausrüstung besitzt, um sich im Abgas manifestierende Fehler oder Schäden an der
Maschine zu diagnostizieren.
Die genannten Schwierigkeiten treten bei dem erfindungs~
gemäßen Verfahren zur Prüfung der Motorabgase-Emissionen nicht auf, welches ein Testverfahren vorschreibt und ein
dazu dienendes System entwickelt, welches zur Ausführung lediglich eine Minute pro Fahrzeug erfordert und mit
einer außerordentlich einfachen Vorrichtung arbeitet. Das vorgeschriebene Testsystem ist besonders auf die massenweise
Fahrzeuginspektion im Hinblick auf die Feststellung überschüssiger Schadstoffe in Emissionen zugeschnitten und
liefert eine Diagnose, die die Ursache erkennen läßt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt ferner die Aufstellung
von Berichtkarten, die die Menge an CO-und HC-Schadstoffen in den Abgasen angeben, wobei diese Berichtskarte bei Bean-
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standungen während der Inspektion dem Fahrzeugeigner übergaben
wird, so daß e:c mit dieser und dem Fahrzeug zur Werkstatt fahren und den Fehler oder den Schaden beheben lassen
kann. Das vorgeschriebene Verfahren umfaßt ferner die Anfertigung von Analyse-Diagrammen, welche die Ursachen der
Fehler vermuten lassen und Anleitungen zur Abhilfe und Beseitigung für den Werkstattmechaniker geben.
Als Ergebnis der Prüfung der Abgasemissionen einer großen Anzahl von Fahrzeugen aus dem Querschnitt des gesamten
Fahrzeugbestandes und der an diesen Fahrzeugen ausgeführten Reparaturen hat sich nach sorgfältigem Studium und einer
genauen Analyse der Testdaten ergeben, daß eine sehr zufriedenstellende Bestimmung der Abgas-Emission an CO und
HC dadurch ausgeführt werden kann, daß die Motore unter gewissen Betriebsbedingungen getestet werden, unter denen
die Motorschäden mit Wahrscheinlichkeit auftreten; die sich daraus ergebenden Werte können dazu verwendet werden,
praktisch sehr genau die Motorschäden anzugeben, die mit der Schadstoff-Emission in Verbindung stehen.
Drei vorgeschriebene Testverfahren werden nach der Erfindung aufgestellt, die für drei verschiedene Fahrzeuggewichtsklassen
vorgesehen sind, nachdem die amtlichen Emissions-Tests die Fahrzeuge nach ihrem Gewicht klassifizieren. Natürlich können
mehr oder weniger als drei Gewichtsklassen oder -Parameter verwendet werden, wie beispielsweise der Hubraum, die Zylinderzahl,
etc., wobei diese Werte natürlich entweder einzeln oder auch in Kombination miteinander zur Klassifikation
der Fahrzeuge herangezogen werden können. Diese drei Tests sind in gleicher Weise auf alle Gewichte oder Typen der
mit Brennkraftmaschinen ausgerüsteten Fahrzeuge anwendbar, wobei geeignete Variationen hinsichtlich der vom Motor auf-
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genommenen Last (Leistung) zur Kompensation der Klassifikation vorgenommen werden können. Demge iß erfordert Modus
1 den Betrieb des Motors unter einer Last (Leistung), die eine hohe Reisegeschwindigkeit simuliert, wobei dann der
Vergaser und das Zündsystem des Motors in vollem Betrieb stehen. Modus 2 erfordert einen Betrieb des Motors bei
niedriger Reisegeschwindigkeit, was bedeutet, daß der Test in dem Übergangsbereich zwischen Motor-Leerlauf und
der Motor-Drehzahl ausgeführt wird, bei welcher der oder die Vergaser sowie die Zündung voll arbeiten. Modus 3
schreibt das Testen im Leerlauf vor, wenn der Motor mit normalerweise geschlossener Vergaserklappe arbeitet, d.h.
ohne daß der Fahrer irgendeinen Druck auf die Klappe ausübt. Das Testen im Leerlauf gemäß drittem Modus wird deshalb
ausgeführt, weil dieser Test zu einem Zeitpunkt gemacht werden sollte, bei dem das Einlaßsystem von Restbrennstoff
gesäubert ist und die Motorteile eine gleichbleibende Temperatur angenommen haben. Die Mengen an CO und HC (di^.
Buchstaben HC stehen für die Abkürzung: Kohlenwasserstoff) werden gemessen und die vorgegebenen, annehmbaren Mengen bei
allen Testmoden verglichen. Die Werte von NO und von O0
können ebenfalls gemessen und mit annehmbaren Werten verglichen werden, das bei einem oder mehreren der oben erwähnten
oder weiteren Testmoden.
Im Gegensatz zu den relativ langsamen staatlichen Testzyklen
kann das erfindungsgemäße Verfahren, gemäß dem Emissionstests in drei ausgewählten Moden ausgeführt werden können,
in einer Minute oder weniger abgeschlossen werden. Weitere Moden wie etwa volle Klappe und/oder solche, die zur Ausdehnung
in eine detaillierte Diagnose erforderlich sind oder zur Prüfung der tatsächlichen Funktion von abstimmenden
oder vorübergehenden Fahrzeug-Steuereinrichtungen, die zur Überwachung von Gasen wie NO dienen, erfordern zusätzliche
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Zeit. Dadurch wird das Verfahren für die massenweise Durchführung von Emissions-Tests auf städtischen, staatlichen
und bundeseigenen Inspektionsstationen außerordentlich praktisch und zur Verwendung in Fahrzeug-Diagnose-Zentren
außerordentlich erwünscht, in welchen weitere Tests über die Messung der Abgas-Emission ausgeführt werden, weil
die zur Ausführung von Abgas-Emissions-Tests nach dem vorgeschriebenen Testmodus erforderliche Zeit minimal gehalten
wird. Nach Wahl und manchmal nach Zweckmäßigkeit wird ein vierter Modus sinnvoll sein, bei dem bei voll geöffneter
Vergaserklappe getestet wird, wenn nämlich alle Systeme des Motors unter größter oder nahezu größter Belastung
arbeiten.
Das erfindungsgemäße Modus-Testsystem zur Messung von Abgas-Emissionen
kann auf Motore angewandt werden, sie seien neu oder alt und gleichgültig, ob sie in ein Fahrzeug
eingebaut sind oder nicht. Lediglich zum Zwecke der ins einzelne gehende Erläuterung der Erfindung wird ein Modussystem
in Verbindung mit der Verwendung eines Chassis-Dynamometers beschrieben, das eine sehr einfache Möglichkeit
zum Testen von Motoren während seines Einbaus in das Fahrzeug bei simulierten Fahrzeug-Geschwindigkeiten eröffnet. Dies
ist auch die weit verbreiteste Verwendung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Modusverfahrens. Ein Motor-Dynamometer
oder Chassis-Dynamometer kann auch benutzt werden, wenn der Grad der Leistungsabsorption (auf Belastung) gewählt
werden kann, um an die vorgeschriebenen Leistungsanforderungen bei vorgeschriebenen Geschwindigkeiten anpassen zu können.
Für den Fall, daß ein vorgeschriebener Emissionstest eine Beschleunigung und/oder Abbremsung erfordert, muß ein Dynamometer
verwendet werden, das diejenige Fahrzeugleistung absorbieren kann, die normalerweise zur Überwindung des
Windwiderstandes und der Trägheit der Fahrzeugmassen auf
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der Straße verbraucht wird. Dies kann leicht dadurch erreicht
werden, daß ein Gerät mit variablem Drehmoment/Leistungs-Absorption
und Schwungräder verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Modul-Testsystem kann auchanzeigen, ob die NO -Steuergeräte auf den Motor arbeiten.
Ein Anzeigegerät mit speziellen Markierungen für die Belastungen "hohe Reisegeschwindigkeit" und "niedrige Reisegeschwindigkeit"
für die verschiedenen Fahrzeuggewichtsklassen bilden eine Anleitung für die Bedienung, so daß
die Fahrzeugdrossel in richtiger Weise positioniert werden kann, so daß die Last wie vorgeschrieben für Modus 1 (hohe
Reisegeschwindigkeit), Modus 2 (niedrige Reisegeschwindigkeit) und Modus 3 (Leerlauf) angenommen werden kann. Die Bedienung
überwacht und notiert auf der Berichtskarte die Werte von CO und HC bei jedem Operationsmodus.
Daher besteht eine wesentliche Aufgabe der Erfindung darin, eine zuverlässige und genaue sowie schnelle Methode und ein
höchst einfaches Gerät zum Testen alter und neuer Motore sowie in Fahrzeugen eingebauter Motore zu schaffen, damit
festgestellt werden kann, ob diese Motore unzulässig hohe Verschmutzer sind.
Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht darin, ein schnelles Verfahren zum Testen von Abgasemissionen zu schaffen,
das eine Zurückweisung oder Zulassung eines Motors nach Vergleich mit vorgegebenen zulässigen Werten für CO, HC, NO .
und/oder 0~ Abgasemission auszusprechen erlaubt.
Weiter soll eine einfache Vorrichtung zum Testen eines Motors geschaffen werden, bei der der Motor mit einer Reihe von
Lasten bei vorbestimmten Geschwindigkeiten beaufschlagt wird,
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— ft —
bei der die mit der Emission zusammenhängenden Fehler am wahrscheinlichsten auftreten. Dabei soll der Motor dadurch
geprüft werden, daß er einer Reihe von vorbestimmten Geschwindigkeiten und Belastungen unterworfen wird, die bei
einer gegebenen Geschwindigkeit/Leistung im wesentlichen auf einer kubischen Kurve liegen. Ein weiteres wesentliches
Anliegen besteht darin, daß das zu schaffende Verfahren und die dazu gehörige Vorrichtung besonders zur massenweisen
Prüfung von Fahrzeugen auf Abgas-Emissionen bei städtischen, staatlichen oder bundeseigenen InspektionsStationen oder
automatischen Diagnose-Zentren verwendbar sein soll, um die Einhaltung der vorgeschriebenen zulässigen Werte der Luftschadstoffe
bei der Abgas-Emission festzustellen.
Weiter soll das zu schaffende Verfahren und die zugehörige Funktion eine Wiederholbarkeit eines Modul-Test-Zyklus von
Testperson zu Testperson und Anlage zu Anlage sicherstellen, in denen große Fahrzeugzahlen täglich auf die Einhaltung
der Luftverschmutzungsbestimmungen geprüft werden.
Schließlich soll das erfindungsgemäße Verfahren und die
dazu gehörige Vorrichtung zuverlässige Testresultate der Abgasemissionen liefern und die dazu erforderliche Zeit
erheblich reduzieren und damit auch die für eine Inspektion aufzubringenden Kosten senken. Das erfindungsgemäße Verfahren
und die zuqehöriqe Vorrichtung sollen sehr genau die Mengen an CO, HC, NO und O0 in den Abgasen bestimmen und den
Betriebszustand des Motors abschätzen. Schließlich soll die erfindungsgemäße Vorrichtung von untrainierten undunerfahrenen
Personen ausgeführt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu gehörige Vorrichtung sollen die Inspektion
von Fahrzeugen erheblich vereinfachen und die Reparatur schadhafter Motore unterstützen, indem einem Mechaniker eine
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Berichtskarte angefertigt wird, die die Grundlage der Zurückweisung
bildenden Werte von CO und/oder HC enthält; ferner soll ein Analyse-Diagramm aufgestellt werden, bei welchem '
eine Reihe von Schäden und die vermuteten Ursachen sowie deren Abhilfen angegeben sind, so daß die Behebung der
angezeigten Schaden relativ leicht geschehen kann. Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht darin, den Reparaturmechaniker
mit einer Diagnose ermöglichenden Daten über einen schadhaften Motor zu versorgen, der sich durch übermäßige
Emissionen an CO und HC zu erkennen gegeben hat, wobei die Mechaniker ferner einfache Anweisungen für die Ausführung
der Einstellungen oder Reparaturen zur Behebung des Schadens erhalten sollen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll beim
Testen eines Motors in einem Fahrzeug letzteres vorbestimmten Lasten unterworfen werden, die unter Berücksichtigung der
Fahrzeugklasse eine hohe Reisegeschwindigkeit, eine niedrige Reisegeschwindigkeit und Leerlauf sowie gegebenenfalls einem
gezogenen Starter entsprechen, wobei die bei jedem Modus im Abgas enthaltenen Werte von CO und HC gemessen werden
sollen. Weiter soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein
Motor geprüft werden können, der mit einer Einrichtung zur Minderung des NO -Gehaltes ausgerüstet ist, wobei der Gehalt
an NO im Abgas gemessen und angezeigt wird, ob die Zusatzeinrichtung
zur Minderung des NO -Gehaltes noch richtig arbeitet.
Die Erfindung wird im einzelnen im Nachfolgenden beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Chassis-Dynymometers mit einer Leistungs-Absorptions-Einheit
(Bremseinheit), welche Einrichtung zurAusführung der einzelnen Moden des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Bestimmung der Motorabgas-Belastungen verwendet werden kann;
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Fig. 2 eine Erläuterung des Zusammenhangs von Leistung/ Geschwindigkeit, der angenäherten kubischen Kurve
der Leistungsabsorption des Geräts aus Fig. 1, aus der die Geschwindigkeit und die Leistung an den
Moduspunkten 1,2 und 3 abgelesen werden können;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm der Baugruppen eines
Abgasanalysators, mit dem Abgasemissionen bestimmt werden können und der Meßgeräte zum Messen der Werte
an CO, HC und NO sowie auf Wunsch einen Ausdrucker enthält; x
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Skala für den Belastungsindex, dargestellt als Geschwindigkeitsmesser,
was der Arbeitskraft eine Anleitung für das Erreichen vorbestimmter Belastungen bei den
einzelnen Moduspunkten gibt;
Fig. 5 bis 7 Ansichten der Skalen für die Meßgeräte für die Werte von CO, HC und NO ;
Fig. 8 eine Darstellung einer Berichtskarte mit der Eintratung von zulässigen CO- und HC-Werten, und
den die Zurückweisung rechtfertigenden Eintragungen in den HC-Spalten für sämtliche Betriebsmoden;
Fig. 9 eine Darstellung einer ähnlichen Berichtskarte wie der aus Fig. 8, auf der zusätzlich die festgestellten
Werte für NO eingetragen werden können;
Fig.10 eine ähnliche Berichtskarte wie aus Fig. 8 mit
zusätzlichen Spalten zur Aufzeichnung der Emissionswerte bei Betrieb mit voll gezogener Starterklappe;
Fig.11 eine weitere Berichtskarte mit Eintragungsmöglichkeiten
für voll gezogene Starterklappe und NO Werten;
Fig.12 ein Beispiel einer Diagnosekarte mit Eintragung
der Zurückweisungsgründe gemäß Berichtskarte aus Fig. 8;
Fig.13 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform
eines Chassis-Dynamometers, mit dem die einzelnen Betriebsmoden der Motorprüfung ausgeführt
werden können, wobei zusätzliche Einrichtungen zur Simulierung der Trägheit der Fahrzeugmassen
bei Beschleunigung und Abbremsen vorgesehen sind;
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Fig. 14 ein Blockdiagramm eines automatischen Steuersystems
gemäß der Erfindung;
Fig. 15 ein schematisches Diagramm der Baugruppen eines
Abgasanalysators zur Messung des Gehalts an CO, HC, NO v und O0;
Fig. 16 ein Blockdiagramm eines Analog-Digital-Umsetzers , in welchem die Analogsignale aus dem Gasanalysator
in digitale Signale ungesetzt werden;
Fig. 17 eine Ansicht des Steuerpultes und der Dynamometer-Anzeigetafel
als Bestandteil des Steuersystems;
Fig. 18 eine weitere Ausführungsform des Meßgeräts zur
Anzeige der Belastung, das dem Bedienungsmann Anweisung und Hilfe zur Bedienung der Vorrichtung
gibt;
Fig. 19 eine Ansicht einer tragbaren Steuereinheit für den Bedienungsmann, die dann betätigt werden kann, wenn
er in dem Fahrzeug sitzt;
Fig. 20 ein Blockdiagramm der verschiedenen Speicherelemente,
in denen die annehmbaren Werte der einzelnen Gase gespeichert werden können;
Fig. 21 ein Blockdiagramm einer Vergleichsschaltung zum Vergleich der gemessenen Werte mit den annehmbaren
Werten;
Fig. 22 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Prüfung des Betrxebsverhaltens eines TSAD-NO -Steuergeräts;
Fig. 23 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Prüfung des Betrxebsverhaltens eines SAD-NO -Steuergeräts;
Fig. 23A ein schematisches Diagramm eines Unterdruckfühlers
zur Prüfung der Motor-Unterdrucksteuerungen, die mit den NO -Steuergeräten zusammenarbeiten;
Fig. 24 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Prüfung des Betrxebsverhaltens eines EGR-NO -Steuergeräts;
Fig. 25 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Prüfung des
Betrxebsverhaltens einer SSAD-NO -Steuergeräts;
Fig. 26 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Auswertung der 02~Mengen im Abgas, wenn der Motor oder das
Fahrzeug mit einer Abgas-Nachverbrennung oder einem katalytischen Konverter nicht ausgerüstet ist;
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Fig. 27 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Auswertung
der O -Mengen im Abgas, wenn der Motor oder das Fahrzlug zwar mit einem katalytischen Konverter
nicht ausgerüstet ist, jedoch mit einem Abgas-Nachverbrenner ausgerüstet ist;
Fig. 27Aein Blockdiagramm der übrigen Schaltungsteile aus Fig. 27;
Fig. 28 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Prüfung
der Effektivität eines katalytischen Konverters;
Fig. 29 eine Ansicht einer Ergebnis-Anzeigetafel für für das automatische Steuersystem;
Fig. 30 ein Blockdiagramm einer Schaltung, die eine gedruckte Anzeige des Motorschadens sowie eine
Anleitung zur Einstellung und Reparatur bei übermäßigem CO-und HC-Gehalt ausgibt;
Fig. 31 ein schematisches Diagramm eines Teiles einer Stabilisierschaltung für das Belastungs-und
Gassignal, die innerhalb der Schaltung aus Fig. 21 verwendet werden kann;
Fig. 32 ein schematisches Diagramm des übrigen Teiles der Stabilisierschaltung aus Fig. 31;
und
Fig. 33 ein graphisches Diagramm zur Erläuterung des des Betriebsverhaltens der Stabilisierschaltungen
aus Fig. 31 und 32.
14ANUELLES PRÜFSYSTEM
Das in Fig. 1 dargestellte Chassis-Dynamometer 2 weist ein hydraulisches Leistungsabsorptionsgerät (Bremsgerät) 4 auf,
mit dem der nicht dargestellte Fahrzeugmotor belastet werden kann. Ein Einlaß 6 gestattet die Einführung von Wasser in den
Arbeitskreislauf des Absorptionsgeräts 4, welches aus einem Auslaß 8 das Gerät verlassen kann, so daß während der Ausführung
der Tests ein dauernder Wasserstrom durch das Absorptionsgerät fließt. Die üblichen nicht dargestellten Bremsluftbohrungen
slaiben offen, so daß in dem Wasserkeislauf Lufttaschen sich
nicht ausbilden können und sichergestellt bleibt, daß der
unter Test befindliche Motor unter konstantem Geschwindigkeits/ Leistungs-Verhältnis gehalten wird.
Eine Antriebswalze 10 ist direkt mit der Welle 11 des Absorptionsgeräts 4 verbunden und parallel zu einer frei mitlaufenden Walze
12 angeordnet. Die Räder 14 (von denen nur eines dargestellt ist)
des Fahrzeugs ruhen zwischen der Antriebswalze 10 und der angetriebenen Walze 12 auf. Ein Tachometer-Generator 16 wird
von einem Riemen 18 von der angetriebenen Walze 12 angetrieben und ist mit einem Geschwindigkeitsmesser 20 verbunden, welcher
dem Operator die simulierte Straßengeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, die von den Fahrzeugrädern 14 eingenommen wird. Das
Absorptionsgerät 4 belastet den Motor automatisch, so daß eine vorgegebene Motorgeschwindigkeit einer bestimmten Last entspricht.
Der Geschwindigkeitsmesser 20 ist mit seiner Skala genauer in Fig. 4 wiedergegeben. Diese Skala 22 ist mit Teilstrichen 24
entsprechend der Straßengeschwindigkeit des Fahrzeugs 14 geeicht
und ein Zeiger 26 wird von dem aus dem Tachometer-Generator 16 stammenden Strom ausgelenkt und zeigt die mit den Walzen 12
erzeugte Geschwindigkeit an. Die Skala 22 trägt zwei rot gefärbte Felder 28 und 30, die eine Gewichtsklasse für große Fahrzeuge
mit einem Gewicht von über 1,7 tentsprechen. Das Feld 28 erfaßt
den Geschwindigkeitsbereich von 48 bis 50 Meilen pro Stunde und entspricht einer schnellen Reisegeschwindigkeit (Modus 1) zum
Testen der Fahrzeuge dieser Gewichtsklasse; das Feld 30 überdeckt einen Geschwindigkeitsbereiöh von 32 bis 35 Meilen pro
Stunde und entspricht der langsamen Reisegeschwindigkeit (Modus 2)
für Fahrzeuge dieser Gewichtsklasse.
Die gelben Felder 32 und 34 auf der Skala 22 entsprechen einer zweiten Gewichtsklasse und zwar für Fahrzeuge mit einem Gewicht
zwischen 1,3 t und 1,7 t. Das Feld 32 überdeckt einen Geschwindigkeitsbereich von 44 bis 46 Meilen pro Stunde und entspricht
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einer hohen Reisegeschwindigkeit, und Feld 34 gehört zu dem Geschwindigkeitsbereich von 29 bis 32 Meilen pro Stunde und
entspricht der langsamen Reisegeschwindigkeit für Fahrzeuge dieser Gewichtsklasse.
Die schwärz-gesprenktelten Felder 36 und 38 auf der Skala 22
entsprechen Fahrzeugen einer dritten Gewichtsklasse und zwar von 0,9 bis 1,3 t. Das Feld 36 gehört zu einem Geschwindigkeitsbereich von 36 bis 38 Meilen pro Stunde entsprechend einer hohen
Reisegeschwindigkeit und das Feld 38 entspricht einer Geschwindigkeit von 22 bis 26 Meilen pro Stunde entsprechend einer niedrigen
Reisegeschwindigkeit für die Fahrzeuge dieser Gewichtsklasse.
Fig. 5 zeigt die Skala eines Meßgerätes 40 für Kohlenmonoxid (CO). Die Skala 41 ist von 0 bis 10 unterteilt, so daß der
Zeiger 42 den prozentualen Gehalt an CO im Abgas anzeigen kann..
Fig. 6 zeigt die Skala 48 eines Meßgerätes 46 für den Gehalt an Kohlenwasserstoff (HC), welche von 0 bis 15 unterteilt ist
und die Anteile von Kohlenwasserstoff in Teilen pro Million χ 100 im Abgas anzeigt.
Fig. 7 zeigt die Skala 54 eines Meßgeräts 52 für die Oxide des Stickstoffs (NO ), die von 0 bis 50 unterteilt ist und
auf den Anzeiger 56 die Teile an NO pro Million χ 100 im Abgas anzeigen kann.
Das CO-Meter 40, das HC-Meter 46 und das NO -Meter 52 sind
die Teile eines Abgas-Analysators, dessen Bauteile schematisch
die Fig. 3 zeigt. Der Analysator enthält ein Probenrohr 58, das in das Abgasrohr 60 des Fahrzeugs eingeführt wird. Die dem
Konditionierer 62 zugeführte Gasprobe wird dort konditioniert und von mitgenommenen Feststoffen und Flüssigkeiten befreit,
wonach eine Pumpe 64 das Gas kontinuierlich durch den Konditionie-
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rer zieht und einem CO-Analysator 66, einem HC-Analysator 68
und wenn gewünscht einem NO -Analysator 70 zuführt.
Ein elektronischer Ausdrucker 72 konventioneller Bauart ist
mit den genannten Analysatoren verbunden und zeichnet automatisch die festgestellte Werte an CO, HC und No aus den Meßgeräten
40,46 und 52 auf, nachdem diese ihren Endwert erreicht haben. Um sicherzustellen, daß der Prüfer die vorgeschriebenen Modubelastungen
hinreichend lange angewandt hat, so daß sich die Endwerte in den CO-HC-ist eine üblicher elektronische Verzögerungsschaltung
74 zwischen das CO-Meßgerät und den Ausdrucker 72 geschaltet. Ähnliche Verzögerungs-Einrichtungen 75 und 77
können zwischen das HC-Meßgerät 46 und das NO -Meßgerät 52 einerseits und den Ausdrucker 72 andererseits eingeschaltet sein.
Fia. 2 zeigt eine Leistung/Geschwindigkeits-Kurve für das Absorptionsgerät
4 und ist ideal für die Ausführung der erfindungsgemäßen Modustests. Wie angegeben, ist die Geschwindigkeit
in Meilen pro Stunde auf der Abszisse und die Straßenleistung auf der Ordinate abaetraaen.
Diese im wesentlichen kubische Leistung/Geschwindigkeit-Kurve läuft durch einen Punkt mit dem Koordinaten 30 PS und 50 Mph.
Die Absorptionseigenschaften einiger variabler Steuerdynamometer folgen von selbst oder automatisch einer Kurve, bei der die
Leistung sich im wesentlichen mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit verändert, wenn eine feste Absorption gewählt
worden ist. Dann kann der Absorptionsgrad so eingestellt werden,
daß 30 PS bei 50 Meilen pro Stunde absorbiert werden. Wenn die Steuerungen so eingestellt werden, daß dieser Xndexpunkt einer
Grundbelastung erhalten wird, dann folgen sie sehr eng der Kurve gemäß Fig. 2 auch bei anderen Geschwindigkeiten ο 30 PS bei 50
Meilen pro Stunde ist zum Testen großer Fahrzeuge in der Gewichtsklasse
über 1,9 t geeignet für hohe Reisegeschwindigkeiten» Für Kompakt-Fahrseuge der Gewichtsklasse von 1,4 t bis 1,9 t
ergibt sich eine gleiche Kurve dadurhcj, daß das Dynamometer
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auf 24 PS bei 46 Meilen pro Stunde eingestellt wird, ein Wert, der zum Testen dieser Fahrzeuge im Modus der hohen Reisegeschwindigkeit
geeignet ist. Für die leichtgewichtigen, nach USA importierten Fahrzeuge, die in die Gewichtsklasse von
0,9 t bis 1,4 t fallen, ist eine Einstellung von 15 PS bei
38 Meilen pro Stunde geeignet zum Testen der Fahrzeuge im Hochgeschwindigkeitsmodus. Man erinnere sich, daß die Tests
für hohe Reisegeschwindigkeit dem Modus 1 gemäß der Erfindung entsprechen. Die Werte für die Belastungen und Geschwindigkeiten
zum Testen im Modus 2 (niedrige Reisegeschwindigkeit) und Modus 3 (Leerlauf) folgen automatisch der gleichen Kurve, wie
aus dem Nachfolgenden noch deutlich wird.
Der jeweils gewählte Modus steht in Beziehung zu den verschiedenen
Betriebsphasen des Motors. Beispielsweise bezieht sich ein Modus auf Leerlauf, bei dem der gesamte Motor unter feststehenden
Betriebsbedinungen läuft, die vom Fahrzeughersteller angegeben sind. Mit einem Motor im Leerlauf sind die ZündZeitpunkte,
die Zündpausen, die Motordrehzahl und die Leerlauf-Vergaser-Einstellung
mit Luft/Brennstoff-Verhältnis vom Fahrzeug-Hersteller
vorgeschrieben und einstellbar. Die Kompressionsdrücke und Verbrennungstemperaturen sind im Leerlauf niedrig und stehen
in fester Relation zu den Einstellungen der Zeitpunkt, Drehzahlen, der Temperatur und des Luft/Brennstoff-Gemisches.
Bei höherer als der Leerlaufdrehzahl, bei der der Motor Leistung
zur Bewegung von Lasten entwickelt, verändern sich die oben genannten Bedingungen mit Ausnahme der Zündpausen ausgehend
von den für Leerlauf geltenden Parametern. Wenn die Vergaserdüse geöffnet wird, um die Leistungsabgabe des Motors und/oder
seine Drehzahl zu erhöhen, dann bleibt der Luftstrom durch den Motor zunehmend ansteigend. Die durch den zunehmenden Luftstrom
und/oder Motordrehzahl erzeugten Signale erzeugen eine automatische Regelung des Zündzeitpunktes sowie der erhöhten Brennstoff-Zufuhr.
Während Motor-Leerlauf kommt der Brennstoff vom Leerlauf-System des Vergasers. Wenn der Motor Leistung entwickeln
soll, wird die Vergaserdüse geöffnet und der benötigte zusätz-
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liehe Kraftstoff wird von einem Hauptstrom des Vergasers
geliefert, der von dem Leerlaufstrom getrennt ist. Höhere Kompressionsdrücke, Motorverbrennungstemperaturen,
Kraftstoffverbrauch und Stromverbrauch für das Zündsystem treten als Folge der erhöhten Düsenöffnung
auf, wobei sich ein erhöhter Luftstrom einstellt. Offensichtlich können die Motoren erfolgreich
in einer Betriebsphase arbeiten, jedoch nicht in einer anderen. Vom praktischen Standpunkt aus müssen die Verfahren
zum Testen großer Anzahlen von Fahrzeugen kurz sein, so daß dies das Testen und Beobachten des Motorbenehmens
bis auf die Fälle ausschließt, die symptomatisch sein können und innerhalb der Leistungs/Drehzahl-Kapazität
liegen. Der gewählte Betriebsmodus gemäß der Erfindung ist ein Gleichgewichts-Betriebszustand konstanter
Motordrehzahl und Belastung. Die Moden sind gewählte Dauerzustandsmoden des Motorbetriebes innerhalb
der interessierenden Leistungsbereiche und Drehzahlbereiche, die am zuverlässigsten die Motorsysteme in einer
Weise belasten, die - wenn überhaupt, dann mit Wahrscheinlichkeit - zu einem Ausfall der einzelnen Baugruppen der
Systeme führen können.
Die Anzahl der verwendeten Moden hängt von der mit dem Test verfolgten Absicht ab. Die gegenseitige Gesetzgebung der
überwachung der Fahrzeugemissionen bei der Entwicklung der Fahrzeuge enthält nicht die maximale Drehzahl und
Leistung der meisten Motore. Daher braucht der Modustest zur überwachung der Emission nicht die Motorleistung und
-drehzahl zu übersteigen, die erforderlich ist, um das amtliche Emissionszertifikat auszustellen für den jeweiliegen
Jahrgang der Fahrzeuge. Eine Betriebsprüfung des Motors dient daher der Prüfung der oberen Bereiche der
Drehzahl und Leistungsabgabe. Wenn mehr Emissionsteuerungen den Motoren beigegeben werden, kann dies zusätzliche Test-709807/0301
punkte zur Prüfung der Funktion der Steuerungen erfordern, und zwar insbesondere solche, die auf Veränderungen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Leistungsabgabe ansprechen. Die gegenwärtig vorhandenen NO -Steuerungen,
die in älteren Fahrzeugen verwendet werden, sind Einzelfälle, auf die weiter unten noch zurückgekommen wird.
Das erfindungsgemäße Modusverfahren zum Testen der Motore arbeitet mit einem Dynamometer oder einen anderen geeigneten
leistungverzehrenden Einrichtung, die vorbestimmten Belastungen bei vorbestimmten Geschwindigkeiten in Anpassung
an die verschiedenen Fahrzeugklassen bewirken, wobei die Geschwindigkeit und die Belastung entsprechend
einer festen Geschwindigkeits/Belastungs-Kurve (Fig. 2) ausgeführt werden, gemäß der die verzehrte Leistung sich
im wesentlichen mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit verändert, wobei natürlich Modusabweichungen ohne
Beeinträchtigung der Ergebnisse zulässig sind.
Je nach Art des variablen, leistungsverzehrenden Dynamometers kann eine andere Leistungs/Geschwindigkeits-Charakteristik
bei gegebenem Belastungsindex erhalten werden. Beispielsweise besitzen die hydrokinetischen Leistungsverzehrer,
die ein Arbeitsmedium als Flüssigkeit verwenden und beispielsweise in den US-Patentschriften 2 452 550,
2 768 711 oder 2 870 875 beschrieben sind, oder hydrokinetische Leistungsverzehrer, die mit einem Gas als Arbeitsmedium
arbeiten, von selbst eine kubische Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve besitzen. Diese Maschinen können auf
einen beliebigen Punkt der Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve gemäß Fig. 2 manuell eingestellt werden und auch bei
anderen Geschwindigkeiten wird dann die richtige Belastung aufgebracht. Die erwähnten hydrokinetischen Maschinen ar-
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beiten mit einer Flüssigkeit als Arbeitsmedium und behalten die eingegebene bzw. eingestellte Belastung und
gestatten daher recht gute Reproduzierbarkeit. Das Einstellen dieser hydrokinetischen Leistungsverzehrer auf
eine gewünschte Kurve kann auch automatisch mit einer Vorrichtung ausgeführt werden, die beispielsweise in
der US-Patentschrift 3 818 754 beschrieben ist.
Andererseits gehorchen elektrische oder mechanische Rei-' bungsverzehrer nicht von selbst der bevorzugten kubischen
Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve und erfordern daher manuelle
Einstellung bei jeder Geschwindigkeit und Leistung oder Drehmoment für jeden Testpunkt des Modus. Alternativ
müssen diese Verzehrer mit automatischen Steuerungen ausgerüstet sein, die sie zwingen, einer wiederholbaren Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve
zu folgen, nachdem die Kurve einmal eingestellt worden ist (oder ein geeigneter Indexpunkt
eingegeben worden ist).
Eine weitere Alternative besteht darin, sogenannte Konstant-Geschwindigkeitssteuerungen
zu verwenden, die eine vorgewählte Geschwindigkeit automatisch aufrechtzuerhalten suchen,
und zwar unabhängig von der Leistungseingabe. Im letzteren Fall muß jeder Geschwindigkeitspunkt des Test gewählt und
die Düse manipuliert werden, bis das gewünschte, absorbierte Drehmoment, die absorbierte Kraftoder vernichtete Leistung
erreicht sind.
Wenn das Dynamometer längs einer bekannten Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve
arbeitet, braucht das Leitinstrument
für den Operator, etwa der Tachometer oder Geschwindigkeitsmesser gemäß Fig. 4 und das Leistungsindex-Meßgerät gemäß
Fig. 18 (auf das noch weiter unten zurückgekommen wird)
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nur auf einen der folgenden Parameter anzusprechen: Leistung, Geschwindigkeit oder Funktion des Drehmoments.
Es hat sich ergeben, daß die zur Ausführung der erfindungsgemäßen,
modusförmigen Prüfung der Emission erforderlichen Belastungen (Kombination aus Geschwindigkeit und Drehmoment
oder Geschwindigkeit und Leistung) aus einer einzigen Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve entnommen werden können.
Die Größe der Leistungsvernichtung bei einer für den gewählten Modus vorgeschriebenen Geschwindigkeit prüft sämtliche
gängigen Fahrzeuge, die mit Funkenzündung und Brennkraftmaschinen ausgerüstet sind sowie leichte Lastfahrzeuge
auf der Grundlage der gleichen Kurve, z.B. derjenigen aus Fig. 2.
Die vorstehend genannte einfache Leistungs/Geschwindigkeits-Belastung
ist für die Zwecke der Erfindung besonders günstig, da sie die Verwendung von Lexstungsverzehrungsgeräten
erlaubt, die nach einer einzigen Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve arbeiten. Diese Maschinen sind gewöhnlich preiswerter
als solche, bei denen die Belastung manuell variiert werden kann, außerdem erfordern sie weniger Geschick und keine
wertvolle Bedienungszeit, um die notwendigen Einstellungen auszuführen und danach einen Test bei vorgewählter Last auszuführen.
Daher sind die genannten Geräte optimal für die Werkstattprüfung von Emissionsbelastungen. Durch Betätigen
der Leiatungsverzehrer mit feststehender Füllung, d.h. mit
vollständig mit Wasser gefüllter Arbeitsschaltung innerhalb des Gerätes, wobei die Wasserfüllung oder die Füllung mit
einem anderen Arbeitsmedium über die ganze Zeit hin erhal~
ten bleibt, wird die gewünschte Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve
für den vorliegenden Modus von selbst angenommen.
7 η Q P 0 7 / η *?
Diese Verzehrcharakteristik kann nicht durch einen Fehler der Bedienungsperson verändert werden noch kann sie durch
automatische Steuerungen Fehlverhalten zeigen. Außerdem unterliegt das Leistungsverzehrgerät nicht einer unnötigen
und übermäßigen Erwärmung, weil die Vorrichtung kontinuierlich von dem Arbeitsmedium durchflossen wird. Durch
Verwendung von Leistungsverzehrern mit fester Füllung entfallen Übliche Leistungsverzehrer-Baugruppen, wie etwa
Lade- und Entladeventile, Drehmomentarme, drehmoment- oder
kraftentwickelnde Instrumente, etc., so daß auch dadurch
die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich reduziert werden. Wenn die Leistungs/Geschwindigkeits-Kurve
geändert werden sollte, kann das Leistungsvernichtungsgerät sehr leicht so abgeändert werden, daß es der neuen gewünschten
Kurve angepaßt ist, indem der Rotor durch einen anderen ersetzt wird, der dann die Anforderungen an die modifizierte
etwa· kubische Kurve erfüllt. Selbstverständlich können natürlich auch andere Mechanismen als die Leistungsabsorbergeräte
mit fester Füllung für die Ausführung der Teste gemäß der Erfindung verwendet werden.
Die Ausführung von Tests mit den erfindungsgemäßen Moden wird wesentlich dadurch vereinfacht, daß ein Dynamometer
verwendet wird, das die gewünschte Belastung von selbst vernichtet, und zwar bei der gewählten Geschwindigkeit,
ohne daß automatische Steuerungen oder die Unterstützung einer Bedienungsperson erforderlich wäre. Dadurch kann das
erfindungsgemäße Verfahren durch eine ungelernte Kraft ausgeführt werden, weil die Kraft nur das Gaspedal zu
drücken braucht, um die Vergaserdüse um den erforderlichen Betrag zu öffnen und zu veranlassen, daß der Motor unter
speziellen Moduslasten arbeitet, die für die verschiedenen Fahrzeugklassen vorgeschrieben sind, und den Lauf des Motors
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unter den vorbeschriebenen Lasten über eine hinreichend lange Zeitspanne aufrechtzuerhalten, die nur solange zu
währen braucht, daß die den Gehalt an CO und HC im Abgas anzeigenden Instrumente den Endwert angenommen haben
und diese Endwerte auf die Berichtskarte ausgeschrieben worden ist. Die Ausführung des Tests und die dazu benötigte
Ausrüstung wird ferner dadurch vereinfacht, daß der Mechaniker ein Hilfsinstrument in der Form eines Geschwindigkeitsmessers
mit einer Skala vorfindet,· deren Einteilung die Straßengeschwindigkeit in Meilen pro Stunde repräsentiert
und außerdem farbige Felder aufweist, die den Mechaniker in der Einhaltung der richtigen Geschwindigkeit (Belastung)
für jeden vorgeschriebenen Testmodus unterstützt.
Fig. 8 erläutert eine typische Berichtskarte 76, in die die Testergebnisse der Moden eingetragen sind. Die Karte
besitzt ein Feld 78 für den Namen des Fahrzeugeigners und die Identifikationsdaten des getesteten Fahrzeugs. Auf
die Berichtskarte 76 sind drei horizontale Zeilen aufgedruckt. Die oberste Zeile enthält Bezeichnungen SCHNELL,
LANGSAM und LEERLAUF, welche Bezeichnungen den drei Testmoden für hohe Reisegeschwindigkeit, langsame Reisegeschwindigkeit
und Leerlauf entsprechen. Die einzelnen Blöcke sind von links nach rechts zweckmäßig in der Reihenfolge
angeordnet, in der die einzelnen Testmoden ausgeführt werden.
Die zweite horizontale Zeile 82 enthält eine erste Spalte mit der Eintragung CO-Gehalt sowie weitere Felder 82A,
82B und 82C unter den obengenannten Beschriftungen. Diese Felder 82A - 82C enthalten eingedruckt die zulässigen
Maximalwerte, wie beispielsweise unter Leerlauf max 3 % (Feld 82C).
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Die dritte horizontale Zeile 84 enthält zunächst die Beschriftung HC-Gehalt, was dem Gehalt an unverbrannten
Kohlenwasserstoffen entspricht. Die sich anschließenden Felder 84A-84C stehen unter den zugehörigen Bezeichnungen
wie oben angegeben. In dem Feld 84A ist wieder der höchst zulässige Wert von 22 ppm bei SCHNELL (= hohe Reisegeschwindigkeit)
eingedruckt. Entsprechend sind in den Feldern 84B und 84C die jeweils zugehörigen höchst zulässigen
Werte von 240 ppm bzw. 290 ppm eingedruckt. Eine die Zurückweisung bezeichnende Markierung kann dann in jedes Feld eingetragen
werden, wenn die angegebenen Höchstwerte überschritten sind.
Die Berichtskarte 76 gibt ferner die Ergebnisse von Testen bei Belastungen und Geschwindigkeiten wieder, die für die
jeweilige Fahrzeugklasse vorgeschrieben sind. So ist gemäß Eintragung in den entsprechenden Feldern aus Fig. 8 zu erkennen,
daß an CO-Gehalt bei hoher Reisegeschwindigkeit
0,4, bei niedriger Reisegeschwindigkeit 0,6 und bei Leerlauf
2,8 festgestellt wurde. Sämtliche Werte liegen unter den zulässigen Werten und sind daher annehmbar» Jedoch
wurde der Wert für den HC-Gehalt bei hoher Reisegeschwindigkeit auf 1252, bei niedriger Reisegeschwindigkeit auf 1350
und bei Leerlauf auf 1482 festgestellt. Sämtliche Werte überschreiten bei weitem die zulässigen Werte und rechtfertigen
eine Zurückweisung des Fahrzeugs, was mit den entsprechenden Haken unter jedem Wert in den Feldern 84A, 84B
und 84C angedeutet ist.
Fig. 9 zeigt eine Berichtskarte 85? die der aus Fig.» 8 ähnlich
ist, jedoch zusätzlich eine Spalte beschriftet mit NO und ferner ist eine vierte Zeile 86 da, die horizontal
die Beschriftung NO zeigt» Die dritten und vierte „,.-_,=■"
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Felder 86B und 86BB lassen Raum zur Aufzeichnung der NO -Werte und diese sollten wenigstens einen Abfall
von 35 % zeigen, wenn die Geschwindigkeit von niedriger Reisegeschwindigkeit auf Leerlauf abgesenkt wird. Sonst
würden die festgestellten NO -Werte anzeigen, daß die NO -Einrichtung nicht in der richtigen Weise oder überhaupt
nicht arbeitet.
Fig. 10 zeigt eine Berichtskarte -88, die der Berichtskarte
76 ähnlich ist, jedoch noch die Spalte STARTER trägt, worunter noch die Felder 88D und 9OD für die festgestellten
CO- und HC-Werte im Modus 4 vorhanden sind. Ferner weist die Berichtskarte Zeilen 92 und 94 auf, in denen auf Wunsch
der Test für CO und HC wiederholt werden kann.
Die Berichtskarte 96 nach Fig. 11 ist eine Zusammensetzung aus den Berichtskarten 76, 85 und 88 und ermöglicht die Aufzeichnung
von Testdaten für alle vier Moden sowie die Prüfung auf NO -Gehalt.
Die Verwendung einer festen Belastungskurve gemäß Fig. 2 beseitigt
die Notwendigkeit, die von dem Leistungsvernichter 4 vernichtete Leistung zu verändern. Somit ergibt sich eine
außerordentliche Einfachheit bei der Ausführung der Tests, da der Testmechaniker nur das Meßgerät zu betrachten braucht,
das die von den Fahrzeugrädern auf den Dynamometerwalzen 10 und 12 entwickelte und simulierte Geschwindigkeit in Meilen
pro Stunde anzeigt. Wenn der Motor mit der gewünschten Geschwindigkeit läuft, dann hält der Testmechaniker die Geschwindigkeit
gleichmäßig während einiger Sekunden und beobachtet die CO- und HC-Meßgeräte 40 und 46 und zeichnet
die Anzeigewerte auf eine Berichtskarte auf (Fig. 8). Dies geschieht in Verbindung mit jedem Modus, also bei hoher
Reisegeschwindigkeit, niedriger Reisegeschwindigkeit und Leerlauf, und zwar vorzugsweise auch in dieser Reisenfolge.
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Der Betrieb bei hoher Reisegeschwindigkeit entspricht dem Modus 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Der
Geschwindigungsbereich für die hohe Reisegeschwindigkeit wird auf dem Geschwindigkeitsmesser 20 durch das rote Feld
28 angedeutet. Die von der Leistungsabsorbereinheit 4 automatisch auf den Motor ausgeübte Belastung beträgt etwa
27 bis 30 PS.
Nach Abschluß des Tests bei hoher Reisegeschwindigkeit,
der nur einige Sekunden benötigt, läßt der Testmechaniker die Vergaserdüse teilweise schließen und führt den Test
unter langsamer Geschwindigkeit aus, welcher Test dem Modus 2 des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. Der Geschwindigkeitsbereich
für niedrige Reisegeschwindigkeit wird durch das rote Feld 30 auf der Skala 22 des Geschwindigkeitsmessers
20 angezeigt und gehört offensichtlich zur gleichen Fahrzeugklasse. Die automatisch vom Motor abgezogene Leistung
beträgt etwa 10 bis 12 PS. Der Testmechaniker hält die angezeigte Geschwindigkeit über einige Sekunden konstant und
notiert die Anzeigen auf dem CO-Meßgerät 40 und dem HC-Meßgerät
46 auf der Berichtskarte.
Als nächstes gibt der Testmechaniker die Vergaserklappe voll frei, so daß ein Test bei Motor-Leerlauf ausgeführt wird,
der dem Modus 3 des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. Der Testmechaniker beobachtet die CH-Anzeigen und die HC-Anzeigen
unter Leerlauf und notiert diese in den zugehörigen Raum auf der Berichtskarte. Die normalerweise für die Tests
gemäß Moden 1, 2 und 3 benötigte Zeit ist weniger als eineinhalb Minuten und kann üblicherweise mit etwa einer Minute
veranschlagt werden. Somit schafft die Erfindung ein außerordentlich schnelles Verfahren zur Prüfung der Emissionen
von Kraftfahrzeugmotoren.
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Bei der Ausführung von Reparaturen und Einstellungen zur Korrektur von Motorschäden können die Grundeinstellungen
nur im Leerlauf ausgeführt werden und die Einstellungen oder Reparaturen, die durch diese Leerlaufeinstellungen
nicht beseitigt werden können, müssen nach Bestimmung der Komponenten des Systems ausgeführt
werden, die den Fahrzeugschaden verursachen.
Fig. 12 zeigt ein typisches AnaLysediagramm mit zwei
Kästen 98 und 100, in denen beide die möglichen Zurückweisungsgründe
aufgrund anormal hoher HC-Emission angegeben sind. Die Felder 100 zeigen die Zurückweisungsmarken
in den Feldern 100A, 100B und 100C, die den Feldern 84A, 84B und 84C der Berichtskarte 76 entsprechen. Danach
läge der angezeigte Grund für die übermäßige HC-Entwicklung während der drei Moden in fehlerhafter Zündung aufgrund
eines Ausfalls des Zündsystems. Das Analysediagramm ermöglicht daher zusammen mit der Berichtskarte 76 dem Mechaniker,
den Fehler sehr schnell zu korrigieren, da das Diagramm nicht nur die Art des Schadens anzeigt, sondern
auch die notwendigen Wartungsmaßnahmen zur Behebung des Fehlverhaltens vorschlägt.
Eine anormal hohe prozentuale CH-Emission ist eine Anzeige
für unnötig fettes Gemisch' und für Abgabe unverbrauchten Brennstoffs. Wie man weiß , ist zudem das Kohlenmonoxid
noch ein hochgiftiges Gas. Geringe Mengen desselben, die in die Fahrgastzelle eindringen, etwa aufgrund kleinerer
Lecks an der Abgasleitung, können Benommenheit und verlängerte Reaktionszeit des Fahrers zur Folge haben. Länge Inhalation
oder höhere Konzentration können den Fahrer bewußtlos machen und schließlich sogar töten. Somit wird eine Rückführung
übermäßiger CO-Emission auf einen annehmbaren Wert sowohl der Sicherheit wie auch der Wirtschaftlichkeit des
Fahrzeugbetriebs in vorzüglicher Weise dienen.
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Anormal hohe Abgabe von HC zeigt an, daß eine unnötige Menge an Brennstoff durch den Motor unverbrannt hindurch-'
läuft. Anormal fett eingestellter Vergaser erhöht den Verbrauch an HC und den Ausstoß an Brennstoff; dagegen sind
etwa normale Belastungen mit CO aber sehr hoher Ausstoß von HC gewöhnlich einer fehlerhaften Zündung oder Leckage
von Auslaßventilen zuzuschreiben, die ein Entweichen von Luft und Brennstoff in den Auslaß erlauben, ohne daß dieses
Gemisch vorher verbrannt ist. Daher führt eine Behebung dieses Schadens zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit und zu
einem besseren Lauf des Motors.
Man bemerke, daß die Berichtskarten und die Analyse-Diagramme
gemäß der Erfindung typisch sind und einen Fehler anzeigen, d.h. übermäßige HC-Entwicklung in allen Moden und daß jedoch
im praktischen Betrieb die Berichtskarten eine Zurückweisung des Motors auch aufgrund anderer Fehler anzeigen können und
daß die Analyse-Diagramme entsprechend derartig anderen Fehlern ausgefüllt sind und damit eine wunderschöne Hilfe zur Behebung
der Schäden bilden.
Das erfindungsgemäße Modusverfahren kann auch zur Prüfung des Motors verwendet werden, für den Fall, daß sine Leistungsvernichtung
vorgezogen werden soll, bei welcher ein Wasservolumen in dem Arbeitskreislauf durch den Testmechaniker
variiert werden kann, um irgendeine Belastung innerhalb der Leistungsgrenzen des Vernichters bei einer bestimmten Geschwindigkeit
auszuwählen und die Tests exakt zu wieder- · holen, und zwar unter gleichen Belastungen und gleicher Geschwindigkeit.
Ein Chassis-Dynamometer, das eine Leistungsabsorbergabe mit der erwähnten Eigenschaft besitzt, zeigt
Fig. 13. Die Teile, die auch in dem Chassis-Dynamometer 2 aus Fig. 1 vorkommen, tragen die gleichen Bezugszeichen.
Das Gerät 4A unterscheidet sich von dem Gerät 4 aus Fig. 1
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darin, daß es einen Wärmetauscher 102 zur Kühlung der
Flüssigkeit in dem Arbeitskreislauf besitzt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß sie ein Einlaßventil 104
und ein Ablaßventil 106 zur Veränderung des in der Arbeitsschaltung enthaltenen Flüssigmediums je nach Wunsch enthält.
Die Kapazität des Leistungsverzehrers 4A verändert sich daher entsprechend der Menge an Wasser, die in seinem
Arbeitssystem enthalten ist. Um das eingeschlossene Wasser zu kühlen,ist es nötig, daß es durch einen Wärmetauscher
durchläuft, der selbst von einem anderen Wasserstrom durch in nicht dargestellten Rohren gekühlt wird, durch welche
das Arbeitsmedium zirkuliert, was an sich bekannt ist.
Wenn bei dem Test eine Beschleunigung oder Abbremsung des geprüften Motors vorkommt, dann kann mit der Antriebswalze
10 des Dynamometers ein Schwungrad 114 verbunden sein.
Das Schwungrad 114 arbeitet mit einer Leitrolle 116 zusammen,
die auf der Welle der Antriebswalze 10 befestigt ist. Ein Laufrad 118, befestigt auf einer Welle 120 besitzt eine
weitere Wellenscheibe 122, die über mehrere Riemen 124 von der Antriebswalze 10 angetrieben wird. Das Schwungrad
114 kann nach Wahl mit der Antriebswalze 10 über einen
Mechanismus 126 gekoppelt werden, der so ausgelegt ist, daß
er die Riemen 124 spannt, so daß das Laufrad 118 je nach Stellung des Mechnismus' mitläuft oder von der Anordnung getrennt
ist.
Ein Momentenarm 108 ist zwischen dem Stator der Leistungsvernichtungseinheit
4A und einem Kraftwandler 110 verbunden, so daß ein Drehmoment-Signal erzeugt wird, das nach Integration
mit dem Geschwindigkeitssignal aus dem Tachometer 16 einen Leistungsmesser 112 versorgt.
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Der vierte Modus, bei dem der Motor bei voller Klappe (vollem Statorzug) geprüft wird, muß mit einem Dynamometer
ausgeführt werden, der verschiedene Belastungen bei unterschiedlichen Drehzahlen ausüben kann, so wie etwa das
Chassis-Dynomometer gemäß Fig. 13. Das Dynomometer kann nach
Wahl mit dem Laufrad 118 oder einer anderen Vorrichtung gekoppelt
sein, das den Trägheitseffekt der verschiedenen Fahrzeuggewichtsklassen beim Beschleunigen und Verzögern
simuliert. Für die Prüfung auf Emission vom Standpunkt der Luftverschmutzung her oder der allgemeinen Verbesserung
des Motorlaufs sind die hier beschiebenen drei Moden jedoch recht geeignet.
Das erfindungsgemäße Modus-Verfahren zur Prüfung der Emission
kann also zur Bestimmung der Emission von Oxiden von Stickstoff und besonders in Verbindung mit modernen Fahrzeugen
benutzt werden, die Einrichtungen zur überwachung der Emission von NO besitzen. Die NO -Emissionswerte werden auf den
Berichtskarten aufnotiert (Fig. 9 und 11). Außerdem können andere Moden und Prozeduren ausgeführt werden, wenn zukünftige
Steuerverfahren das erfordern sollten und wenn spezielle Funktionen geprüft werden sollen.
Zur Zeit gibt es mehrere Vorrichtungen, die die Emission von NO in Abgas zu steuern gestatten. Zwei dieser Vorrichtungen
arbeiten nach dem gleichen Verfahren, das auf dem Prinzip beruht, den Zündfunken-Vorlauf (Frühzündung) zu verzögern,
wenn das Fahrzeug langsam fährt. Eines dieser Systeme enthält daher einen Geschwindigkeitsmesser, der die Funkenverzögerung
unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit signalisiert, etwa bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 20
Meilen pro Stunde. Andere Systeme arbeiten mit einem Getriebeschalter, der bei Übergang in einen niedrigeren Gang
Funkenverzögerung signalisiert. Ein kurzer Emissionstest braucht bezüglich der NO -Emissionen lediglich zu verifi-
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zieren, ob diese Steuerungen arbeiten oder nicht. Quantative Messungen von NO alleine können ausreichen, um
diese Steuergeräte zu prüfen. Der Ausdruck NO bezieht
Ji
sich auf NO oder NO + NO-.
Um den NO -Test in das erfindungsgemäße Modusverfahren
zur Prüfung und Reparatur von Motoren einzubauen, erscheint auf der Berichtskarte ein NO -Feld. Der Prüfmechaniker
Ji
führt die spezielle Prozedur zum Testen des jeweiligen Typs an Steuereinrichtung in dem Fahrzeug aus, wenn er zu
der Stelle kommt, an der der NO -Test am praktischsten aus-
geführt werden kann.
Für geschwindigkeitsabhängige NO -Steuerungen nimmt der
Ji
Testmechaniker eine Anzeige NO aus dem NO -Meßgerät 52 bei
X X
langsamer Reisegeschwindigkeit ab und liest eine weitere Anzeige gerade unter der vorbestimmten Geschwindigkeit ab,
bei der die Zündungsverzögerung normalerweise auftreten sollte. Wenn die NO -Steuerung in der richtigen Weise arbeitet,
Ji
dann sollte der NO -Wert um wenigstens 35% zwischen der lang-
Ji
samen Geschwindigkeit und der erwähnten noch langsameren Geschwindigkeit abfallen. Wenn ein derartiger Abfall nicht
auftritt, zeigt dies an, daß das NO -Steuergerät nicht so
Ji
funktioniert wie es sollte.
Zum Prüfen der Fahrzeuge mit getriebeschalter-gesteuerter NO -Steuerung beobachtet der Testmechaniker das NO -Meß-
X X
gerät 52 bei niedriger Geschwindigkeit und geht dann bei festgehaltener Vergaserstellung mit dem Getriebe in einen
niedrigeren Gang über. Wenn der NO -Wert um wenigstens 35%
Ji
nach übergang in den niedrigeren Gang abgefallen ist, arbeitet
die Einrichtung zufriedenstellend; wenn ein solcher Abfall nicht auftritt, zeigt er an, daß die NO -Steuerung
nicht so funktioniert wie sie das soll.
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Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Modusprüfsystem
zur Messung von Abgasemissionen auf neue wie auch auf alte Motore angewendet werden, gleichgültig, ob sie
in ein Fahrzeug eingebaut sind oder nicht. Beim Prüfen neuer oder alter Motore werden sie mit einer Motordrehzahl
ausgeführt, die den Geschwindigkeiten entspricht, bei denen sie betrieben werden würden, wenn sie in einem Fahrzeug
eingebaut wären, das bei hoher Reisegeschwindigkeit, niedriger Geschwindigkeit oder Leerlauf fährt. Um zum Beispiel hohe
Geschwindigkeit zu simulieren, würde der Motor bei etwa 1700 bis 2200 Üpm (entsprechend 3200 Upm für schneilaufende Motore)
laufen, wobei der Motor etwa 35% bis 60% (oder bis zu 75% bei den kleinen Maschinen) ihres maximalen Drehmoments entwickeln.
Um langsame Geschwindigkeit zu simulieren, wird der Motor mit einer Drehzahl von mehr als 40% (und vorzugsweise
60bis 70%) seiner der hohen Geschwindigkeit entsprechenden Drehsahl und bei weniger als 50% (und vorzugsweise 30 bis
50%) seiner Leistung bei hoher Geschwindigkeit laufen»
Ein Kriterium für die bei hoher Geschwindigkeit anzuwendende Belastung besteht darin» sich dem maximalen Leistungs/GeschwindigkeitS-Ausgang
des Motors anzunähern s ifährend der
dem amtlichen Test unterzogen wird." Die Geschwindigkeiten und Drehmomente, die für alle Fahrzeuge passen, erfordern
weite Bereiche, wegen der großen Unterschiedlichkeit der Hubraum/Fahrzeuggewicht-Kombinationen. Beispielsweise arbeitet eine 2,7 Liter Maschine relativ hart verglichen mit
einer 7 Liter Maschine bei gleichem Fahrseuggewichto Einige
kleine;Motore erreichen Vollgas, augenblicklich" während der'
Beschleunigung im amtlichen Test; was jedoch bei .dem Modustest, picht 4er Fall sein sollte, um eine "zu hohe CO-Abladung
bei normaler Verbrennung zu vermeidena pie Belastungen
für a|.le Fahrzeuge bei der langsamen Geschwindigkeit werden
so gewählt, daß s'ie den1 luftdurchsatz durch den Motor wesent-
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lieh reduzieren gegenüber demjenigen, der bei hoher Geschwindigkeit
vorliegt.
Fig. 14 zeigt ein automatisches Steuersystem zum Messen und Vergleichen der Hauptschadstoffe für die Luft aus den
Abgas-Emissionen einer Brennkraftmaschine mit annehmbaren Werten. Das System liefert ferner ein ausgedrucktes Blatt
in der Form einer Berichtskarte, die die Motorfehler anzeigt,
und gegebenenfalls eine Anleitung für einen Reparatur-Mechaniker gibt, die geeigneten Einstellungen oder die Reparatur
au s ζ ufuhren.
Das automatisierte System ist so ausgelegt, daß es optimale Geschwindigkeit für die vorgeschriebenen Test-Moden liefert,
wobei kaum eine besondere Erfahrung oder Fähigkeit des Testmechanikers erforderlich sind. Das Steuersystem arbeitet
elektronisch und enthält einen Mini-Computer 150. Der Rechner nimmt geeignete Signale über Leitung 151 aus dem Fahrzeug-Identifikations-Abschnitt
auf, in welchem etwa Fahrzeuggewichtsklasse, Art der Emissions-Steuergeräte, die in dem
Fahrzeug eingebaut sind, etc. notiert sind.
Der Rechner nimmt ferner Signale über Leitung 152 aus dem Steuerabschnitt des Hauptsystems auf, d.h. ein Datenverteilungsformat,
automatische oder manuelle Entscheidungen über in Ordnung/Ausfall und manuelle oder automatische
Analysediagramme. Signale, die den Abschluß der Funktionstests repräsentieren, wie das Armieren, die Abnahme von
Fahrzeug NO -Steuergeräten und so fort werden dem Computer 150 über Leitung 153 zugeführt. Ein Start-Testsignal, das
durch einen manuellen Schalter eingegeben werden kann, wird dem Rechner über Leitung 154 zugeführt. Ein Hebermechnismus
etwa gemäß Patentanmeldung P 24 15 094.5
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kann zwischen den Dynamometerwalzen 10 und 12 positioniert
sein, um die Fahrzeugräder von den Rollen in eine angehobene Position anzuheben und die Räder auf Walzen in der
abgesenkten Position abzusetzen. Ein derartiger Hebermechanismus erlaubt es, daß das Fahrzeug relativ schnell
auf die Walzen und von ihnen weggebracht werden kann. In Abhängigkeit von dem Abwärtssignal auf Leitung 154 gibt der
Rechner ein Lift-Absenken-Befehl auf Leitung 155, woraufhin
der Luft-Mechanismus die Fahrzeugräder auf Dynamometerwalzen 10 und 12 (Fig.13) absenkt und damit die Fahrzeugräder mit
der Leistungs-Vernichtungseinheit 4A koppelt. Auf ein Start-Test-Signal auf Leitung 154 läßt der Rechner die
Testfolge aus. In Abhängigkeit von einem Anhebe-Signal auf Leitung 154 gibt der Rechner einen Lift-Anheben-Befehl
auf Leitung 156 am Ende des Tests ab und hebt die Fahrzeugräder von den Walzen 10 und 12 ab.
Ein Reduzier-Getriebesignal wird dem Rechner über Leitung
157 zugeführt,, um die Wirksamkeit der getriebabhängigen
NO -Steuergerät zu testen. Ein Test Wiederhol-Signal wird dem Rechner über Leitung 158 zugeführt und erlaubt es dem
Testmechaniker, einen speziellen Testmodus zu wiederholen. Ein Signal, das die geschaltete Unterdruck-Frühzündung anzeigt, wird von dem Rechner über Leitung 159 empfangen und
ermöglicht eine Prüfung der Unterdruck abhängigen NO -Steuergeräte.
Der Rechner 150 gibt geeignete Treiber-Instruktionsplatte (Fig.18) Über Leitung 160, um den Testingenieur über die Aufgaben
zu unterrichten, die er gemäß nachstehender Erläuterung auszuführen hat. Ein Modus-Last-Index-Meßgerät 166 nimmt
ein Testgeschwindigkeitssignal über Leitung 168 aus dem Rechner 150 auf sowie ein gemessenes Geschwindigkeitssignal
über Leitung 169. Alternativ kann das erwähnte Geschwindig-
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keitssignal eine Funktion des Drehmoments oder der vernichteten
Leistung sein, worauf noch eingangen wird. Das Last-Index-Meßgerät informiert den Testmechaniker
darüber, ob die tatsächliche Belastung zu hoch, zu niedrig oder im richtigen Bereich liegt. Ferner wird
dem Rechner 150 das gemessene Geschwindigkeitssignal zugeführt und ermöglicht es ihm, den Testingenieur
den Geschwindigkeit zu verändern, wenn dies notwendig sein soll. Ein Lastkomparator 170 nimmt ein Geschwindigkeitsbereichssignal
über Leitung 172 auf und empfängt ein gemessenes Geschwindigkeitssignal über Leitung 174,
das die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert. Das gemessene Geschwindigkeitssignal kann von dem Tachometergenerator
16 geliefert werden. Der Komparator 170 liefert ein Lastsignal auf Ausgangsleitung 176, wenn der gemessene
Wert der Geschwindigkeit in den speziellen Bereich an Geschwindigkeiten (Belastung) fällt, der von dem
Rechner 150 für den gerade laufenden Test ausgewählt wurde,also z. B. hohe Reisegeschwindigkeit, niedrige Reisegeschwindigkeit
oder Leerlauf.
Signale, die die gemessenen Werte der betrachteten Gase (CO, HC, NO und O2) repräsentieren, werden den Gas-Stabilisierschaltungen
178 über Eingangsleitungen 180 zugeführt. Die Gas-Stabilisierschaltungen geben Ausgangssignale auf
Leitung 182, die die stabilisierten Werte der gemessenen Gase repräsentieren. Ein Lastgatter 184 überträgt die
stabilisierten Gassignale über Ausgangsleitung 185 an Gassignalkomparatoren
186 in Abhängigkeit von einem Lastsignal aus dem Lastkomparator 170. Die stabilisierten Gassignale
werden weiter dem Rechner 150 über Leitung 188 zur Aufzeichnung über Leitung 190 zugeführt. Der Rechner oder eine externe
Schaltung kann ein Auslesebefehlsignal auf Leitung 192 zu Gatterschaltungen 194 in Abhängigkeit vom Empfang
der stabilisierten Gassignale geben.
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Die Gassignalkomparatoren 186 vergleichen die stabilisier- ' ten Gassignale mit Signalen, die dem Eingang 187 zugeführt
werden, welche die annehmbaren Grenzwerte der betrachteten Gase repräsentieren. Die Komparatoren 186 liefern
ein Ausgangssignal in Ordnung oder Ausfall auf den Ausgang 189, wenn die gemessenen Werte der betrachteten Gase unter
oder über den annehmbaren Werten liegen. Gatterschaltungen 194 übertragen die Ausgangssignale über Leitung 196 aus
den Gassignalkomparatoren zu Indikatoren für in Ordnung oder Ausfall und zu Speicherelementen 198 in Abhängigkeit
von Auslesebefehlen aus dem Rechner 150 auf Leitung 192. Die Speicherelemente 198 speichern Ausfallsignale für jedes
Gas (CO, HC, NO und O2) bei jedem vorgeschriebenen Testmodus
in Abhängigkeit von einem Speicherbefehl auf Leitung 199. Eine Analyse der Gramm-Matrix-Schaltung 200 nimmt die
Ausfallsignale auf Leitung 202 aus dem Speicherelement 198 am Ende der Meßfolge auf. In Abhängigkeit von einem Analysedi
agrammbe fehl auf Leitung 204 betätigt die Matrix ein Berichtformular-Ausdruckwähler 206 und läßt das geeignete
Berichtsformular ausdrucken oder einen bezeichneten Vordruck ausgeben, wodurch der Testmechaniker über Motorschäden
informiert wird und gegebenenfalls geeignete Reparaturoder Einstellungshinweise erhält, worauf weiter unten noch
eingegangen wird.
Mari bemerke, daß ein separater Gasstabilisierer 178, ein
Lastgatter 184t ein Gassignalkomparator 186 und die Ausgangsgatterschaltung
194 für jedes zu messende Gas vorgesehen sind, das mit vorgegebenen Grenzwerten gemäß nachstehender
Erörterung verglichen wird.
Fig. 15 zeigt einen Abgasanalysator mit CO-Analysator 66,
HC-Analysator 68, NO -Analysator 70 und O2-Analysator 210.
Der Sauerstoffanalysator 210 enthält ein Meßgerät 212 mit
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Zeiger 214, der über eine geeignete Skala fährt, die
Einteilungen von 0 bis 25 besitzt, welche den prozentualen Volumenanteil des Sauerstoffs im Abgas anzeigen.
Die restlichen Teile des Abgasanalysators, d.h. der CO-,
HC- und NO -Analysatoren, trägt die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen der entsprechenden Komponenten aus
Fig. 3. Der Abgasanalysator liefert Ausgangssignale auf Leitungen 216, 218, 220 und 222, die die quantitativen
Messungen der Abgasemissionen an CO, HC, NO und O2 darstellen.
Die Ausgangssignale aus dem Abgasanalysator werden in Digitalsignale
durch Schaltungen umgesetzt, die in Fig. 16 dargestellt sind. Die CO-, HC-, NO-, und O2-Signale werden
durch Verstärker 217, 219, 121 und 223 verstärkt und
Analog/Digital-ümsetzern 224, 225, 226 und 227 - wie dargestellt - zugeführt. Die Analogsignale, die die gemessenen
Werte von CO, HC, NO und O2 repräsentieren, werden auf Leitungen 230, 231, 232 und 233 ausgegeben. Die Digitalsignale,
die die gemessenen Werte von CO, HC, NO und O2 repräsentieren, werden auf Leitungen 234, 235, 236 und
ausgegeben. Analogsignale aus dem Geschwindigkeitsmesser oder Tachometergenerator 16 werden auf Leitung 238 einem
Verstärker 240 und einem Analog/Digital-ümsetzer 241 zugeführt. Ein Analogsignal, daß die gemessenen Werte der
Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, wird auf Leitung 242 ankommen und ein Digitalsignal, das die gemessene
Geschwindigkeit repräsentiert, wird auf Leitung 243 geliefert.
Gemäß Flg. 17 werden die Fahrzeugidentifikationssignale, die Einstellsteuerungen und die Funktionstest-Abschlußsteuerungen
geliefert und ermöglichen es dem Testmechaniker, dem Rechner Information betreffend die spezielle Dynamometerbelastung
zuzuführen, die für jeden Testmodus notwendig ist,
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ferner die akzeptablen Wertegrenzen der Luftschadstoffe,
etc. Die PahrzeugxndentifikationsSteuerungen umfassen
einen Fahrzeugklassenwähler in der Form eines Sechsstellungs-Drehschalters 245 mit einem manuellen Drehknopf
246. Die Fahrzeugklassenwahl geschieht vorzugsweise über das Fahrzeuggewicht, kann jedoch auch der Motorhubraum
oder auch eine andere Eigenschaft je nach Wunsch sein. Der Fahrzeugidentifikationswähler 245 informiert
den Rechner über die spezielle Dynamometerlast für jeden vorgeschriebenen Testmodus der Maschine mit Ausnahme den
Leerlauf. Wie oben erörtertn liefert die Leistungsvernichtungseinheit 4 oder 4A eine Last, die im wesentlichen mit
der dritten Potenz der Geschwindigkeit sich verändert. In bevorzugten Ausführungsformen wird daher die richtige
Dynaometerlast durch Einstellen der Geschwindigkeit der angetriebenen Walze eingestellt. Zum Testen von Fahrzeugen
unter den gegenwärtigen Normen brauchen nur vier Stellungen des Klassenwählers 245 verwendet zu werden, die
den Fahrzeuggewichten entsprechend Tabelle A entsprechen;
Wählerstellun gen
Fahrzeuggewicht Fahrzeugklasse in t
A B C D E + F
über 1,7 1,3 - 1,7 unter 1,3 unter 1,3
Schwere und gewöhnliche US-fahrzeuge, Importwagen
Kompakt- und mittlere Fahrzeuge, Importwagen
Kleinwagen, kleine Importwagen mit Automatik
Kleinwagen, kleine Importwagen mit Schaltgetriebe
Freistellen für weitere Kategorien
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Die vorgewählten Geschwindigkeiten, die jeder Fahrzeuggewicht skategorie gemäß obiger Tabelle A entsprechen,
werden hier noch im einzelnen unter Bezugnahme auf den Last-Index-Messer bei Fig. 18 erörtert.
Ein Drei-Stellungs-Drehschalter 247 mit einem Handrehknopf
248 ermöglicht die Unterscheidung zwischen Motoren mit 4, 6 oder 8 Zylindern. Der Schalter besitzt drei Stellungen,
von denen eine den Vier-Zylinder-Motor, die andere den Sechs- oder Acht-Zylinder-Motor und die dritte
sämtliche Motoren bezeichnen.
Ein Fünf-Stellungs-Drehschalter 250 mit einem drehbaren
Handknopf 251 ermöglicht die Wahl des richtigen Jahrgangs des getesteten Fahrzeugs. Diese Wahl informiert den Rechner
über die für diesen FahrzeugJahrgang annehmbaren Gaswerte, die bei der Prüfung des Fahrzeugs benötigt werden.
Beispielsweise zeigt die Schalterstellung "NONE" an, daß das Fahrzeug keine Emissionsüberwachung o. dgl. Einrichtungen
besitzt, was z.B. für Fahrzeuge in Kalifornien gilt, die älter als der Jahrgang 1966 sind, und für Fahrzeuge
in den anderen Bundesländern der Vereinigten Staaten gilt, die älter als Jahrgang 1968 sind. Die Stellung
1 des Schalters 250 gilt für Fahrzeuge, die mit der ersten Generation der Emissionskontrollen ausgerüstet sind, beispielsweise
für die Modelle der Jahrgänge 1966 bis 1970 für Kalifornien bzw. 1968 bis 1970 in den übrigen Teilen
der Vereinigten Staaten. Die Schalterstellung 2 und 3 beziehen sich auf die zweite und dritte Generation der
Emissionssteuerungen, worauf noch eingegangen wird. Die Schalterstellung 4 kann für Fahrzeuge zur Verfügung stehen,
die mit zukünfrigen Generationen der Emissionssteuergeräte
ausgerüstet sein werden.
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Ein Zwei-Stellung-Drehschalter 252 mit Drehknopf 253 ermöglicht die Eingabe an den Rechner der Information,
ob das.zu prüfende Fahrzeug mit einer Pumpe zur Injizierung
von Luft in den Abgasstrom (Stellung "YES") ausgerüstet ist. Die mit "NONE" bezeichnete Stellung gilt
für jene Fahrzeuge, die mit keinerlei Einrichtung ausgerüstet sind, die eine Injektion von Luft in den Auspuff
ermöglicht. Fahrzeuge mit einer Luftpumpe für die Abgasanlage erfordern normalerweise einen niedrigeren Standard
für Abgasemissionen im Leerlaufmodus wegen der sich ergebenden Verdünnung der Abgasprobe.
Ein Sechs-Stellungs-Drehschalter 254 mit Handknopf 255
erlaubt die Einstellung des speziellen Typs der in dem Fahrzeug eingebauten Kontrollvorrichtung für Stickoxide.
Die Stellung "NONE" gilt für Fahrzeuge, die keinerlei NO -Steuerungen besitzen, d.h. die Modelle vor dem Jahr
1971 im Staate Kalifornien und die Modelle vor dem Jahr 1973 in den übrigen Teilen der Vereinigten Staaten. Die
Stellung "TSAD" gilt für Fahrzeuge, die mit getriebebetätigter Frühzündungsverzögerung versehen sind, d.h. solche
Fahrzeuge, bei denen die Frühzündung in den niedrigen Gängen verzögert ist. Die mit "SSAD" bezeichnete Stellung
gilt für Fahrzeuge, die eine Frühzündungs-Verzögerung haben, welche von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Die
Stellung "SAD" bezeichnet Fahrzeuge, deren Frühzündungsverzögerung weder vom Getriebe noch von der Fahrzeuggeschwindigkeit
abhängt. Die Stellung "EGR" ist für Fahrzeuge freigehalten, die mit einem Abgasumlaufsystem ausgerüstet sind,
und die Stellung "BOTH SAD AND EGR" gilt für Fahrzeuge, die sowohl mit einer Frühzündungsverzögerung wie auch mit
einem Abgasumwälzsystem ausgerüstet sind. Die Funktion des NO -Wählschalters 254 besteht darin, dem Rechner Eingangs-
signale zuzuführen, um das jeweilige NO -Überwachungsgerät
zu testen, was noch.im einzelnen beschrieben wird.
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Ein Drei-Stellungs-Drehschalter 258 mit Knopf 259 ermöglicht
die Eingabe von Information an den Rechner bezüglich des Typs an katalytischem Konverter, wenn
das zu prüfende Fahrzeug damit ausgerüstet ist. Die Stellung "NONE" gilt für Fahrzeuge, die keinerlei
katalytischen Nachverbrenner haben. Die Stellung "HC/CO"
gilt für eine erste Generation der mit katalytischen Nachverbrennern ausgerüsteten Fahrzeugen, welche den Gehalt
an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid reduzieren wollen. Die Stellung "NO /HC/CO" gilt für eine zweite
Generation von katalytischen Umsetzern, mit denen die Fahrzeuge ausgerüstet sind, die ebenfalls zur Reduzierung
des Gehalts an den genannten Gasen vorgesehen sind.
Die Haupt-Einstellsteuerungen für den Rechner sind in Fig. 17 dargestellt und umfassen einen Ein/Aus-Schalter
260. Ein Drehschalter 262 mit Knopf 263 zur Datenverteilung ermöglicht eine Steuerung des Rechners so, daß (1)
in der Stellung "MAN" die Daten nur manuell auf den Gasanalysemessern abgelesen werden,(2) in der Stellung
"PRINT" die gemessenen und annehmbaren Werte jedes der betrachteten Gase für jeden Testmodus ausgedruckt werden,
(3) in der Stellung "COMP" die von den Gasanalysatoren gewonnenen Daten dem Rechner zum automatischen Vergleich
mit den annehmbaren Werten zugeführt werden, etc., und
(4) in der Stellung "BOTH" die Daten ausgedruckt und dem Rechner zugeführt werden.
Ein Drei-Stellungs-Drehschalter 265 mit Knopf 266 ermöglicht esι den Computer so zu programmieren, daß ein automatischer
Vergleich der gemessenen und annehmbaren Gaswerte erhalten wird und daß Ausgangssignale über das Bestehen
oder das Nicht-Bestehen des Tests für jedes Gas in jedem Testmodus in der Position "AUTOPASS/FAIL ONLY" geliefert
werden. In der Stellung "AUTO PASS/FAIL WITH DATA
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ACQUISITION" erzeugt der Computer das erfolgreiche oder nicht erfolgreiche Bestehen bezeichnende Ausgangssignale,
und die tatsächlichen Werte der Gase bei jedem Testmodus wrden zur Aufzeichnung angenommen, etc. In der Stellung
"MAN" programmiert der Schalter 265 den Computer für die manuelle Datenannahme und den Vergleich mit annehmbaren
Werten.
Ein Zwei-Stellungs-Drehschalter 268 mit Knopf 269 ermöglicht
das Programmieren des Computers zur manuellen (MAN) oder automatischen (AUTO) Analysediagramm-Identifikation.
Eine Anzeigeleuchte 270 (Fig. 17) informiert, ob das Dynamometer
die gewünschte Energie verzehrt oder nicht. Die Leuchte 271 zeigt an, daß die Instrumentenparameter geeicht
werden und Tests nicht unternommen werden sollten.
Die Funktionstest-Abschlußsignaltafel gemäß Fig. 17 enthält einen DISARMED-Druckknopfschalter 272 und einen ARMED-Druckknopfschalter
273, so daß dem Computer durch Betätigung des jeweiligen Schalters mitgeteilt werden kann, ob das NO Steuergerät
des Fahrzeugs abgebaut oder eingebaut ist. Ein Vakuumsystem gemäß Fig. 23A soll das Fahrzeugunterdrucksystem
mit der Ansaugöffnung 275 aus Fig. 17 verbinden.
Um Fahrzeuge auf Leckage oder Undichtigkeiten im Abgassystem oder auf Abgasverdünnungen zu prüfen, ist ein Druckknopfschalter
280 vorgesehen, mit dem der Rechner darüber informiert wird, daß das Auspuffrohr durch Blockieren eines Teiles
seines Auslasses unter Druck gesetzt wurde, worauf weiter unten noch eingegangen wird. Ein Wiederholschalter
informiert den Rechner darüber, daß der vorhergehende Test wiederholt werden soll, um Gasmessungen ohne Verdünnung zu
erhalten. Ein Zylinder-KurzSchlußschalter 283 informiert
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den Rechner darüber, daß ein Zylinder kurzgeschaltet wurde, um die Wirksamkeit eines katalytischen Konverters
oder Nachverbrenners zu testen.
Gemäß Fig. 18 weist eine Fahrer-Instruktionstafelleuchte
290 und 291 auf und informieren, wenn sie leuchten, darüber, daß das Fahrzeug im direkten Gang (hoher Gang) bzw.
in einem niedrigeren Gang sein sollte. Die Tafel umfaßt Leuchten 292, 293, 294 295, 296 und 297, die sich auf den
NO -Funktionstest beziehen. Die Leuchte 292 informiert darüber, daß der nächst niedrigere Gang eingelegt werden
soll. Leuchte 293 zeigt an, daß die Düse (Gaspedal) verkleinert (zurückgenommen) werden soll, um den beweglichen
Zeiger 307 in die "ON"-Zone des Last-Index-Messers 166 zu bringen. Leuchten 294 und 295 zeigen bei ihrem Aufleuchten
an, daß das Abgasumwälzsystem abzunehmen bzw. einzubauen ist. Leuchten 300, 301, 302 und 498 beziehen sich
auf die Abgas-Verdünnungstests. Leuchte 300 zeigt an, daß das Auspuffrohr unter Druck zu setzen ist. Leuchte 301
zeigt an, daß das Auspuffrohr unter Druck gesetzt worden ist. Leuchte 302 zeigt an, daß der Test erneut auszuführen
ist, weil das Fahrzeug-Auspuffsystem ein Leck hat, und
Leuchte 498 zeigt an, daß der Abgasprobenanalysator repariert werden soll und erneut getestet werden muß. Leuchte
303 zeigt an, daß alle Tests abgeschlossen sind.
Der Last-Index-Messer 166 gemäß Fig. 18 besitzt Mittelanzeige und ist vom D!Arsonval-Typ mit zwei Paar Eingangsanschlüssen
305 und 306. Das Meßgerät spricht auf Gleichstromsignale an, die proportional zur Geschwindigkeit, zum Drehmoment
oder zur Leistung sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Signale proportional zur Geschwindigkeit. Der
Zeiger 307 des Meßgerätes steht auf Mitte, wenn die Amplituden der an die Eingangsanschlüsse 305 und 306 angelegten
Signale gleich sind. Wenn das dem Anschluß 306 zugeführte
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Eingangssignal größer ist als das dem Eingangsanschluß
305 zugeführte Eingangssignal, dann bewegt sich der Meßgerätzeiger nach rechts in die mit "OVER" bezeichnete
Zone, und wenn das dem Anschluß 306 zugeführte Eingangssignal kleiner als das dem Anschluß 305 zugeführte
Eingangssignal ist, dann bewegt sich der Zeiger nach links in die mit "UNDER" bezeichnete Zone. Ein der Fahrzeuggeschwindigkeit
proportionales Gleichstromsignal wird vom Tachometergenerator 16 dem Meßgerätanschluß 306 zugeführt,
und ein der gewünschten Geschwindigkeit proportionales Gleichstromsignal wird vom Computer über Leitung
168 dem Anschluß 305 zugeführt. Wenn somit die gemessene Geschwindigkeit der gewünschten Geschwindigkeit
bei einem bestimmten Testmodus gleicht, wird sich der Meßgerätzeiger in der mittleren Zone befinden, die mit
"ON" bezeichnet ist. Diese Zone kann irgendeinen gewünschten Geschwindigkeitsbereich bedeuten, beispielsweise
3 MPH.
Wenn der Meßgerätzeiger sich innerhalb der"ON"-Zone befindet,
leuchtet ein durch den Computer ausgelöstes Licht 308 auf und zeigt an, daß konstante Geschwindigkeit gehalten
werden soll. Eine Leuchte 309 informiert bei ihrem Aufleuchten, daß die Geschwindigkeit geändert werden soll, damit
der Meßgerät-Zeiter wieder auf Mitte kommt und eine Leuchte 310 zeigt bei ihrem Aufleuchten an, daß die gegenwärtige
GaspedalStellung beigehalten werden sollte, unabhängig von
der Geschwindigkeit.
Die nachstehende Tabelle B führt typische Geschwindigkeiten
auf, die bei einer Leistungsverzehreinheit verwendet werden sollten,welche eine Leistungs/Geschwindigkeitscharakteristik
hat, wie sie in Fig. 2 angegeben ist, und zwar für die drei Kategorien der Fahrzeuge bei schneller Reisegeschwindigkeit,
langsamer Reisegeschwindigkeit, etc.
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Fahrzeug- Klasse (t) |
Meilen pro h. schnell |
Meilen pro h. langsam |
Meilen pro h. |
Leerlauf |
über 1,7 | 49 | 34 | 15 | Null |
1,3 - 1,7 | 45 | 31 | 15 | Null |
unter 1,3 | 37 | 24 | 15 | Null |
Die in Tabelle B aufgeführten Geschwxndigkeiten sind natürlich nur als Beispiele zu verstehen. Die jeweilige Geschwindigkeit
für einen Testmodus hängt von der Leistungsverzehreinheit ab, sowie von der gewünschten Motor-Belastung.
Im Leerlauf müssen die Fahrzeugbremsen betätigt werden, um die Dynamometerwalzen daran zu hindern, mit dem automatischen
Getriebe im direkten Bereich zu drehen. Wenn an die Meßgeräte-Anschlüsse 305 im Leerlauf-Modus keine Kompensation-Spannung
angelegt wird, würde der Zeiger aus der Zone "ON" über 1 bis 1 1/2 MPH hinausgehen. Dies wird als zufriedenstellend angesehen,
da die Bremsen angelegt werden oder nicht. Wenn nicht, wird der Zeiger des Geschwindigkeitsmesser in dem Bereich
"OVER" sein und damit daran erinnern, daß die Bremsen angelegt werden sollten.
Fig. 19 zeigt einen tragbaren Befehlsgeber zur Verwendung durch den Testmechaniker, während er im Fahrzeug sitzt und
das Gaspedal betätigt. Der Befehlsgeber 311 umfaßt einen Druckschalter 312, mit dem der Computer 150 über Leitung 154
darüber informiert werden kann, daß ein Lift-Absenk-Befehls-Signal
auf Leitung 155 abgegeben werden soll, um den Lift abzusenken, der die angetriebenen Räder des Fahrzeugs auf
die Dynamometerwalzen absenkt. Ein Druckknopfschalter 314 gibt dem Computer bei Betätigung ein Signal auf Leitung 154
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um die Tests zu starten. Ein Schalter 315 ist für die
Tests der NO -Steuergeräte vorgesehen und informiert den Computer 150 über ein Signal auf Leitung 157, das ein niedrigerer
Gang gewählt wurde. Schalter 316 kann vom Fahrer betätigt werden, um die Leuchte 294(Fig.18) zur Abnahme
der Unterdruck-Frühzündung zum Aufleuchten zu bringen. Ein Schalter 317 wird von dem Testmechaniker betätigt und
informiert den Computer darüber, daß er mit einer Wiederhol-Testprozedur
fortfahren soll, die er für notwendig halten sollte. Bei Betätigung des Schalters 317 wiederholt der
Computer den letzten Test. Ein Schalter 318 wird nach Beendigung der Tests betätigt und läßt den Computer ein Luft-Anheben-Befehls-Signal
auf Leitung 156 erzeugen, welches den Lift anhebt und es dem Testmechaniker ermöglicht, das
Fahrzeug von den Dynamometerwalzen herunterzufahren.
Fig. 20 zeigt Speicherelemente 320 bis 346, 503, 507, 507'
und 514, die im Speicher des Computers enthalten sind. Die
Speicherelemente 320, 321 und 322 liefern Ausgangssignale, die die hohe Reisegeschwindigkeit und die obere Grenze der
hohen Reisegeschwindigkeit und die unterenGrenzgeschwindigkeiten für die jeweilige Klasse des geprüften Fahrzeugs
liefern. Speicherelemente 323, 324 und 325 liefern Ausgangssignale,
die die langsame Reisegeschwindigkeit und die oberen und unteren Geschwindigkeitsgrenze für die langsame Reisegeschwindigkeit
liefern. Die speziellen Werte der Signale, die von den Speicherelementen 320 bis 325 geliefert werden,
hängen von der Fahrzeugklasse ab. Speicherelemente 326, und 328 liefern Ausgangssignale, die die annehmbare Grenze
fpr CO bei hoher Reisegeschwindigkeit, die annehmbare Grenze für CO bei niedriger Reisegeschwindigkeit und die annehmbare
Grenze für CO bei Leerlauf darstellen. Die Speicherelemente 329, 331 und 333 liefern Ausgangssignale, die die annehmbaren
Grenzwerte für HC bei hoher Reisegeschwindigkeit, niedriger
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Reisegeschwindigkeit und Leerlauf repräsentieren. Die Speicherelemente 330, 332 und 334 liefern Ausgangssignale,
die den annehmbaren Grenzwert für HC mal einen vorbestimmten Wert wie etwa 150% bei hoher Reisegeschwindigkeit, niedriger
Reisegeschwindigkeit und Leerlauf repräsentieren. Die Elemente 335, 336 und 337 produzieren Ausgangssignale, die die annehmbaren
Grenzwerte von NO bei hoher Reisegeschwindigkeit, niedriger Reisegeschwindigkeit und Leerlauf repräsentieren.
Die Speicherelemente 338, 339 und 340 liefern Ausgangssignale,
die die prozentualen Grenzwerte für NO (für TSAD und SAD-Tests), die obere Geschwindigkeitsgrenze für NO -Steuerung
(für SAD-Tests) und die annehmbare Grenze für NO (für SSAD-
Tests) darstellen. Die O2-Grenzwerte für hohe Reisegeschwindigkeit,
niedrige Reisegeschwindigkeit und Leerlauf werden von den Speicherelementen 341, 342 und 343 geliefert. Speicherelement
344 liefert Signale, die dem prozentualen Grenzwert für CO für Fahrzeuge repräsentieren, welche mit einer
Injektionspumpe für Luft in das Abgas ausgerüstet sind Das
Element 345 liefert ein Signal, das die prozentuale Grenze für den Unterdruck-Anstieg für Fahrzeuge darstellt, die mit
SAD-Steuerungen ausgerüstet sind. Das Element 346 liefert ein Signal, das die prozentuale Grenze für NO für Fahrzeuge
Ji
repräsentiert, die mitSteuergeräten für NO ERG ausgerüstet
sind. Das Element 503 repräsentiert einen voreingestellten Prozentsatz für CO, um eine Anzeige der erwarteten O2-Menge
zu erhalten, die aufgrund stoichiometrischer Überlegungen für den Motorbetrieb erwartet werden kann. Elemente
507, 507' und 514 beziehen sich auf die prozentualen Grenzwerte
von Oj und die prozentualen Veränderungsgrenzen von
O2 , die im Zusammenhang mit Fig. 27 und 27A erläutert werden.
Man bedenkte, daß die speziellen Werte der annehmbaren Grenzwerte für die Luft- Schadstoffe in den Abgas-Emissionen von
den Normwerten abhängig sind, die amtlich vorgeschrieben wer-
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den und sich von Zeit zu Zeit ändern. Unter den gegenwärtig
gültigen Normen sind die zulässigen Luftschadstoffe eines Automobils beispielsweise bestimmt durch das Modelljähr.
In den unten aufgeführten Tabellen C, D und E werden vorgeschlagene Normwerte für HC, CO und NO für drei besondere
Gruppen von Automobil-Jahrgängen angegeben.
Vorgeschlagene Normwerte zur Einführung in einer Testwerkstatt in Kalifornien zur zwangsweisen Abgas-Emission-Inspek
tion für Fahrzeuge
TABEL LE C
Fahrzeuge der Baujahre
1965
und früher
Leerlauf langsame Geschwindigkeit hohe Geschwindigkeit HC CO HC CO NOx HC CO
1300 9,5 1000 6,0 2500 1000 5,0
TABELLE D
Fahrzeuge der Baujahre 1966-1970
Leerlauf langsame Geschwindigkeit hohe Geschwindigkeit HC CO HC CO NO„ HC CO
700 7,5 500 5,0 2500 500
4,5
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TAB. ELLE E
Anzahl Leerlauf HC Leerlauf CO% längs.Reise- hohe Reised.ZyI.
geschwindk. geschwindigk.
AI andere AI andere HC Co No HC CO 4 400 500 4,5 6,0 350 3,5 2500 350 3,0
6 u. 8 250 350 4,0 5,0 250 2,5 2500 250 2,0
Die in den oben angegebenen Tabellen enthaltenen Werte sind Teile pro Million (ppm) für HC und NO und für CO
% des gesamten Abgasestroms. Wie in den obigen Tabellen angegeben, werden die Werte der annehmbaren Grenzwerte für
die Luftschadstoffe durch den Computer bestimmt entspreche
den Einstellungen der Steuerungen, die unter den Emissionssteuertypen bezeichnet sind und vielleicht mit der Anzahl
der Zylinder gemäß obiger Erörterung im Zusammenhang mit Fig. 17. Die Bezeichnung AI in Tabelle E bezieht sich auf
diejenigen Fajrzeuge, die mit Injektionssystemen für Luft ir· die Abgasanlagen ausgerüstet sind.
Bei der Vorbereitung eines Fahrzeugstests setzt der Testmechaniker
die Fahrzeug-Identifikationssteuerungen gemäß Fig. 17, die dem zu prüfenden Fahrzeug entsprechen. Der
Testmechaniker setzt ferner die richtigen System-Einstellu..- ran
um die Daten-Akquisition durch den Computer, den automatisc •-.en
Vergleich der Luftschadstoffe mit den annehmbaren Werten, eine Aufzeichnung der tatsächlichen Werte für jeden Testmodus
und so fort zu haben. Angenommen, daß die Fahrzeug-Identifikationssteuerungen
gesetzt sind, und dem zu prüfenc"-*
Fahrzeug entsprechen und daß die Hauptsystem-Steuerungen se
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getroffen sind, daß sie (1) eine Datenverteilung für den Rechner und für die Ausdruckeinheit, (2) automatische
IN ORDNUNG/FEHLER-ENTSCHEIDUNGEN mit der Daten-Akquisition (3) automatische Analyse-Diagramm-Identifikation ergeben,'
dann kann der Test des Fahrzeugs beginnen. Das Testfahrzeug wird auf die Dynamometerwalzen gefahren und die Lifts
durch Betätigung des Schalters 312 auf dem Steuerpult (Fig. 19) abgesenkt. Die Gas-Analysatoren sind dann so geschaltet,
daß sie eine Probe des Fahrzeugabgases (Fig.15) aufnehmen können. Der Fahrer oder Test-Mechaniker betätigt den Testschalter
314 auf demFahrer-Schaltpult. In Abhängigkeit von dem zugehörigen Signal aktiviert der Computer die Leuchte
in dem Getriebeabschnitt des Fahrerbefehlsgerätes gemäß Fig. 18 und informiert den Testmechaniker darüber, ob er
den Test im direkten Gang ausführen soll oder in einen niedrigeren Gang übergehen soll.
Der Testingenieur startet das Fahrzeug, so daß sich seine Räder drehen, indem das Gaspedal betätigt wird. Gemäß Einstellung
des Fahrzeugklassen-Schalters 245 wählt der Computer die richtige Geschwindigkeit für den Test bei hoher
Reisegeschwindigkeit, d.h. das richtige Ausgangssignal aus dem Speicherelement 320 (Fig.20) für^hohe Reisegeschwindigkeit,
und gibt dieses Signal auf Eingang 305 des Last-Index-Messers 166 (Fig. 18). Jetzt aktiviert der Computer
die Leuchte 309, die dem Testmechaniker mitteilt, daß die Geschwindigkeit verändert werden soll. Der Testmechaniker
bedient das Gaspedal, bis der Zeiger des Meßgeräts 166 in dem Bereich"ON"ist. Dann schaltet der Computer die Leuchte
309 ab und läßt die Leuchte 308 aufleuchten, die den Testmechaniker anweist, den Zeiger konstant innerhalb des Bereiches
"ON" zu halten. Das Fahrzeug befindet sich jetzt in dem Modus mit hoher Reisegeschwindigkeit.
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Fig. 21 zeigt die Schaltungsteile, mit denen die gemessenen Werte von CO, HC, NO und O9 mit den annehmbaren Werten verglichen
werden. Die Schaltungsteile aus Fig. 21 können dazu dienen, ein das Bestehen oder Nichtbestehen des Tests repräsentierendes
Signal für jedes betrachtete Gas mit oder ohne Datenanfall der gemessenen Werte bei jedem vorgeschriebenen
Testmodus zu liefern. Die Schaltungen zur Ausführung des Tests des Betriebs der NO -Steuergeräte werden später
Ji
beschrieben. Wenn die amtlichen Normen eine Bewertung der Mengen von NO oder O0 in dem Abgas bei hoher Geschwindigkeit,
niedriger Geschwindigkeit oder Leerlauf nicht vorschreiben, dann werden während dieser Tests die zugehörigen Schaltungsteile
aus Fig. 21 nicht benutzt.
Das die gemessene Geschwindigkeit (Belastung) repräsentierende Signal aus dem Tachometer-Generator 16 auf Leitung
243 wird mit einem Signal verglichen, das die obere Grenzgeschwindigkeit und untere Grenzgeschwindxgkeit repräsentiert,
wobei der Vergleich in einem Subtrahierer 360 ausgeführt wird,-der
ein Ausgangssignal (d.h. hohen Signalpegel) liefert, wenn das gemessene Signal einen Wert zwischen den erwähnten Grenz-Signalen
besitzt. Der duale Subtrahierer 360, kannjetwa von der Art sein, wie sie in der Patentanmeldung P 24 15 094.5
(C 50) beschrieben ist. Dabei entspricht die Ausgangsleitung zur Zeitgeberschaltung 362 dem Ausgang M in vorliegende r
Beschreibung. Die Eingänge zum Subtrahierer 360, die mit den Speicherelementen 321 und 322 verbunden sind, werden hier
gelegentlich kollektiv als der Referenz-Geschwindigkeits-Eirgangsbereich
bezeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 360 wird einer Zeitgeberschaltung 362 und einem Gatter
363 zugeführt. Die Zeitgeberschaltung öffnet das Gatter 363
nur nachdem der Subtrahierer 360 kontinuierlich ein Ausgangssignal
über ein vorbestimmtes Zeitintervall hin kontinuierlich produziert hat, d.h. über 1 bis 5 Sekunden hin. Das
Gatter 363 überträgt nach Vorbereitung das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 360 einemCO-Geschwindigkeitsgatter 364,
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welches das Eingangssignal an den Ausgang weiterleitet. Das Ausgangssignal aus dem Gatter 363 wird gelegentlich
als das Geschwindigkeits-Auslösesignal bezeichnet. Das Geschwindigkeits-Auslösesignal wird auch den Gattern 365,
366 und 367 für Hc, NO und O9zugeführt.
Die gemessenen C, HC, NO - und 00-Signale werden den Stabil;-,
sierschaltungen 370, 371 372, 373 zugeführt. Die Stabilisierschaltungen
übertragen die gemessenen Gassignale an die zugehörigen Geschwindigkeitsgatter nur, nachdem diese Signale
über ein vorbestimmtes Zeitintervall hin innerhalb gewisser Grenzen aufgehört habe zu schwanken, um sicherzustellen, dafc
die Signale eine verläßliche quantitative Messung des jeweiligen Gases in dem Abgas repräsentieren. Ein Beispiel
einer derartigenStabxlisxers chaltung ist in Fig. 31 und erläutert und wird später beschrieben.
Ein Beispiel einer derartigen Stabilisierschaltung ist in Fig. 31 und 32 erläutert und wird später beschrieben.
Die stabilisierten Gassignale aus den Stabilisierschaltungen
370, 371, 372 und 373 werden Subtrahierern 380, 381, 382 und 383 über Gatter 364, 365, 366 und 367 wie dargestellt zugeführt.
Das Gatter 364 wird durch das Geschwindigkeits-Auslösesignal geöffnet und überträgt das stabilisierte CO-Signal
zu dem Subtrahierer 380. Die Gatter 365, 366 und 367 werden durch das Auftreten sowohl des Geschwindigkeits-Auslösesignals
wie des stabilisierten CO-Signals geöffnet und übertragen
die HC-, No- und 0>>fcSignale an die jeweiligen Subtrahierer.
X dt
Ehe Bomit eines der Gaseignalfe mit den annehmbaren Grenz
werten verglichen wird, muß die Geschwindigkeit, die durch den Tachometer-Generator 16 gemessen wurde, innerhalb des
voreingestellten Bereichs (beispielsweise 3 MPH) über ein gegebenes Zeitintervall hin (z«B. 2 oder 3 Sekunden) ver-
OR5GWA IMSPECTED
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bleiben und das CO-Signal muß sich stabilisiert haben.
Die Subtrahierer 380, 382 und 383 enthalten jeweils ein Paar von Ausgangsleitungen, die mit P und F bezeichnet
sind. Die Subtrahierer können etwa von der Art sein, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 24 15 094.5 (C 50)
in Fig. 34 mit Bezugszeichen 693 beschrieben sind. Die Subtrahierer 380, 382 und 383 vergleichen die jeweiligen
stabilisierten Gassignale mit voreingestellten annehmbaren Grenzwerten, die in den Speicherelementen 326, 335 und
341 gespeichert sind. Jeder Subtrahierer liefert ein Ausgangssignal (hoher Pegel) a) auf Ausgangsleitung P, wenn
der gemessene Gaswert unterhalb des annehmbaren Grenzwertes bleibt, der durch das Signal aus dem jeweiligen Speicherelement
repräsentiert wird und b) auf Ausgangsleitung F, wenn das gemessene Gassignal über dem annehmbaren Grenzwert
liegt.
Der Subtrahierer 381 ist dualer Subtrahierer und kann von der
gleichen Art sein wie der duale Subtrahierer 360 mit der Ausnahme,
daß er drei Ausgangsleitungen P, M und F aufweist. Ein Ausgangssignal wird auf Leitung P gegeben, wenn das
stabilisierte HC-Signal unter dem annehmbaren Grenzwert liegt, der durch das Signal aus dem Speicherelement 329
repräsentiert wird. Ein Ausgangssignal wird auf Leitung M erzeugt, wenn das gemessene HC-Signal größer als der annehmbare
Grenzwert, jedoch kleiner ist als ein mittlerer Wert (d.hh 150% des HC-Grenzwertes), der durch das Signal aus
dem Speicherelement 330 repräsentiert wird. Das Ausgangssignal auf Leitung F erscheint, wenndas gemessene HC-Signal
das Signal aus dem Speicherelement 330 überschreitet. Der M-Ausgang aus dem Subtrahierer 381 wird zusammen mit den
Ausgangssignalen aus den Leitungen P und F aus dem Subtrahierer 380 auf ein Paar UND-Gatter 385 und 386 wie dargestellt
gegeben. Die Ausgangssignale P und F aus dem Subtrahierer
381 werden auf ODER-Gatter 387 und 388 gegeben. Die Aus-
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gänge der ODER-Gatter 387 und 388, die jeweils mit P1
und F1 bezeichnet sind, repräsentieren die Eingangssignale
für eine Gatterschaltung 391. Ein Signal von hohem Pegel erscheint auf Leitung P', wenn der gemessene Wert von HC
(1) unter dem annehmbaren Grenzwert (Speicherelement 329) liegt, oder (2) über dem annehmbarenGrenzwert, jedoch unter
dem voreingestellten Zuwachs (d.h. 150%) liegt, der durch den Inhalt des Speicherelements330 bestimmt ist und wenn
der gemessene Wert von CO seinen annehmbaren Grenzwert überschritten hat. Ein Signal von hohem Pegel erscheint auf
Leitung F1, wenn der gemessene Wert von HC (1) zwischen
dem annehmbaren Grenzwert und dem voreingestellten Zuwachs
(Inhalt des Speicherelements 330) liegt und der gemessene Wert von CO unter der annehmbaren Grenze liegt, oder wenn
(2) der Wert von HC über dem annehmbaren Grenzwert liegt und über dem voreingestellten Zuwachs liegt.
Gatterschaltung 390, 391, 392 und 393 prüfen bei entsprechender Vorbereitung durch die Verzögerungs-Netzwerke 394, 395,
396, 397 die Ausgangssignale aus dem Subtrahierer und aktivieren Leuchten über das Bestehen oder Nicht-Bestehen der
Tests (markiert mit P und F) in Abhängigkeit von einem Signal mit hohem Pegel auf Leitung P oder F aus dem jeweiligen Subtrahierer.
Die Leuchten, die das Nichtbestehen oder das Bestehen für jedes Gas und jeden Testmodus einschließlich Vollgas anzeigen,
sind dargestellt und tragen in Fig. 29 entsprechende Bezugszeichen, die später noch erläutert werden. Die Verzögerungs-Netzwerke
394 bis 397 nehmen das jeweilige stabilisierte Gassignal aus den Gattern 364, 365, 366 und 367 auf und
öffnen entsprechende Gatterschaltungen kurz nach dem das stabilisierte Gassignal dem jeweiligen Subtrahierer zugeführt
wordenist, um sicherzustellen, daß die Ausgangssignale aus den Subtrahierern einen genauen Vergleich des jeweiligen
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Gases mit den annehmbaren Grenzwerten repräsentieren. Die GatterSchaltungen 390, 391, 392 und 393 können von der Art
sein, die in der deutschen Patentanmeldung P 24 15 094.5 in Fig.18 mit Bezugszeichen 446 bezeichnet sind.
Die das Nichtbestehen bezeichnenden Signale aus den Gatterschaltungen
werden auf den Computer vom Speicher in den Speicherelementen 400, 401, 402 und 403 gegeben. Die tatsächlichen
Werte der stabilisierten Gassignale werden ebenfalls dem Computer zugeführt, um einen Ausdruck zu erhalten.
Das Verfahren zum Messen an Vergleichen von CO und HC
(NO und O9 wenn gewünscht) mit den annehmbaren Grenzwerten
und des Treffens von Bestehen oder Nichtbestehen-Entscheidungen, die anzeigen, welches der Gase die annehmbaren Grenzwerte
überschritten hat, wird mit der Vorrichtung aus Fig. 21 beim Testmodus langsam und Leerlauf wiederholt. Auf Wunsch
können diese Gase ebenfalls bei Vollgas geprüft werden. Bei langsamem Modus wird das dem dualen Subtrahierer 360 zugeführte
Geschwindigkeitsbereichs-Signal die für die jeweilige Fahrzeugklasse gemäß Tabelle B einfassen. Wenn das Fahrzeug
mit einem NO -Steuergerät ausgerüstet ist, dann kann die Arbeitsweise des Geräts geprüft werden, worauf noch eingegangen
wird, und zwar ehe zu dem Leerlaufmodus übergegangen wird.
In dem Leerlaufmodus sollte die Geschwindigkeit NULL betragen und der Testmechaniker wird die Bremsen anlegen und somit verhindern,
daß die Dynamometerwalzen drehen. Der duale Subtrahierer
360 wird im Leerlaufmodus mit Berechsreferenz-Signalen versorgt, die eine Geschwindigkeit von 0 bis 1 oder 2 Meilen
pro Stunde repräsentieren.
Bei dem langsamen und Leerlauf-Modus können die gemesseenen
Werte von NO und CO für die Abschätzung der Effektivität
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des NO -Steuergerätes, mit dem das Fahrzeug ausgerüstet ist, '
und zur Verwendung während des Sauerstofftests gespeichert werden. Die Bestehen-Nichtbestehen-Signale werden für jeden
Testmodus gespeichert und dienen beim Abschluß der Test in einer Analyse-Diagramm-Matrix 200 (Fig.14) dazu, einen gedruckten
Bericht zur Information des Testmechanikers über die Schäden auszugeben und Anleitungen zur Reparatur und/
oder Einstellung zu geben, worauf noch im Zusammenhang mit Fig. 30 eingegangen werden wird.
PRÜFUNG DER NO -STEUERGERÄTE
Obgleich das hier beschriebene Gerät es ermöglicht, daß die
NO -Werte in jedem verwendeten Modus aufgesammelt werden können und die Fahrzeuge nach einer vorgegebenen Norm beurteilt
werden können, ist klar, daß das NO höher als eine kritische Norm sein kann und zwar aus anderen Gründen als
einer Schadhaftigkeit der NO -Steuerungen. Wenn die NO-
X X
Steuergeräte in richtiger Weise arbeiten, führt die Korrektur
der CO- und/oder HC- bedingten Fehler und/oder Fehleinstellungen die einzelnen Fahrzeuge auf ihre konstruktiven
Grenzwerte für die Emission aller dreier Gase zurück, so daß routinemäßig von den üblichen Fahrzeugreparatur-Werkstätten
nichts weiter unternommen werden sollte, um die NO ^Emission zu reduzieren. Wenn die NO -Steuergeräte jedoch
X . X
nicht richtig arbeiten, kann ihre Korrektur und Reparatur routinemäßig ausgeführt werden. Die von einer Reparatur-Werkstatt
zur routinemäßigen Bestimmung des Zustandes der NO - · Steuergeräte erforderliche Zeit und Ausrüstung ist für manche
Fahrzeugtypen außerordentlich hoch. Daher ist es relativ wahrscheinlich, daß diese Bestimmung unterlassen wird.
Wenn andererseits eine periodische Prüfung der Fahrzeuge auf
ihre Steuergeräte zur Überwachung der gesamten Abgas-Emissionen
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durchgeführt wird, kann die Bestimmung der Funktion des
NO -Steuergerätes im Rahmen des nachstehend beschriebenen Verfahrens unter Zurhilfenahme der noch zu erläuternden
Vorrichtung ausgeführt werden. Wegen der großen Vielzahl verschiedenartiger NO -Steuergeräte wird sich die Erläuterung
der Vorrichtung leider etwas kompliziert gestalten. In praxi jedoch wird ein bestimmtes Fahrzeug nur auf diejenige Art
an NO Steuergeräten geprüft, die in ihm eingebaut sind.
Fig. 22 zeigt eine Schaltung zur Beurteilung der Wirksamkeit einer getriebe-betätigten, frühzündungs-verzögernden
NQ -Steuerung (TSAD). Wenn der Wähler 254 aus Fig. 17 auf die TSAD-Stellung gedreht wird, löscht der Computer nach
Abschluß des niedrige Geschwindigkeitstests die Leuchte 308 und läßt die Leuchte 310 aufleuchten, wodurch dem Test-Mechaniker
mitgeteilt wird, daß er die Gaspedal-Stellung halten soll. Jetzt aktiviert der Computer auch die Leuchte
292 aus Fig. 18, welche dem Testmechaniker mitteilt, daß der nächst niedrigere Gang einzulegen ist. Danach betätigt
der Testinechaniker den Erledigt-Schalter 315 des Steuergeräts
311 (Fig.19). Nach einer kurzen Zeitverzögerung zur Anpassung der Proben-Ansprechzeit des Änalysiergerätes öffnet
der Computer einGatter 410 (Fig. 22) und überträgt dadurch das gemessene NO -Signal auf eine Subtrahier-Einrichtung
412. Die Subtrahier-Einrichtung 412 vergleicht das stabilisierte NO -Signal, das nach Gang-Erniedrigung gemessen wurde,
mit einem voreingstellten Prozentsatz (z.B. 65%) des NO Signals, das in dem Speicherelement 414 während des niedrigen
Geschwindigkeitstests-Modus gespeichert wurde. Das gespeicherte NO -Signal wird im Dividierer 415 mit einem voreingestellten
NO Prozentsatz-Grenzwert (z.B.65%) im Speicherelement
338 multipliziert. Der Dividierer 415 kann von der
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in Fig. 17 der genannten Anmeldung dargestellten Form
sein»
Der Subtrahierer 412 erzeugt ein Ausgangssignal auf Lei- ■
tung P, wenn das gemessene NO -Signal kleiner ist als das
NO -Signal, das bei niedriger Geschwindigkeit gespeichert χ
war und mit dem voreingestellten NO -Grenzprozentsatz mulitpliziert wurde, was anzeigt, daß als Folge des kleineren
Gangs der NO /-Gasgehalt sich um den vorbestimmten Prozentsatz
von z.B. 35% erniedrigt hat. Der Subtrahierer 412 erzeugt einAusgangssignal auf Leitung F, wenn das gemessene
NO -Signal das Ausgangssignal aus dem Dividierer 415 übersteigt. Eine Gatterschaltung 416 wird von dem Ausgangssignal
aus dem Gatter 410 nach einer kurzen Zeitverzögerung
über Verzögerungsschaltung 417 geöffnet und aktiviert (1) eine "Bestanden"-Anzeige-Leuchte 418 in Abhängigkeit von
einem Ausgangssignal auf Leitung P,oder (2) eine "nicht
be stand en 11An ze ige-Leuchte 412 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal
auf Leitung F.
Nach Abschluß der Entscheidung geht der Rechner zu dem nächsten Testmodus (gewöhnlich Leerlauf) durch entsprechende Anweisung
an den Testmechaniker (Fig. 18) weiter. Leuchte 292 wird gelöscht und Leuchten 290 und 309 leuchten auf
und teilen dem Testmechaniker mit, Gänge und Geschwindigkeit zu verändern.
Fig. 23 zeigt eine Schaltung zur Beurteilung des Betriebes eines Fahrzeuges, was mit einer Frühzündungs-Verzögerung
(SAD) zur Reduzierung des Gehalts an Stickstoffoxiden ausgerüstet ist. Wenn der NO -Wähler 254 (Fig. 17.) in der mit
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SAD-markierten Stellung steht, wird der Rechner nach dem
Test für die langsam-Geschwindigkeit (a) die Leuchte 310 betreffend Festhalten des Gaspedals und (b) Leuchte 294
betreffend die Unterdruck-Frühzündung abschalten zum Aufleuchten bringen. Der Testmechaniker trennt den Unterdruckschlauch
von der Zündverteiler (manchmal auch als Zündzeitpunkt-Regeler bezeichnet) auf der Abstromseite der Unterdruck-Verzögerungseinheit
und verbindet die Unterdruckquelle des Motors mit der Einlaßöffnung 27 5 zur Messung des Unterdrucks
(Fig. 17), wodurch der Anstieg des Unterdrucks gemessen wird. Der Testmechaniker drückt nach Abschluß dieser
Trennarbeit den Schalter 272 betreffend NO -Abschaltung gemäß Fig. 17.
Gemäß Fig. 23a ist ein Unterdruck-Signal-Wandler 424 im
Inneren über ein Magnetventil 422 mit der Öffnung 275 verbunden. Der Wandler 424 erzeugt ein Analog-Signal, das dem
im Motor-Unterdruckschlauch vorhandenen Unterdruck proportional ist, wobei der Schlauch normalerweise mit dem Zündverteiler
verbunden ist.
Das Magnetventil 422 in der Form eines Zweistellungsventils verbindet in seiner gestrichelt dargestellten Ruhestellung
die Öffnung 275 und den Motor-Unterdruckschlauch mit Abluft. In Abhängigkeit von der Betätigung des Schalters 272 (Fig.17)
aktiviert der Rechner das Ventil 422 und verbindet den Wandler 424, das Vakuum-Meter 274 sowie einen Vakuum-Schalter
466 mit dem Fahrzeug-Unterdruckschlauch über Öffnung 275. Das Innenvolumen der Verbindungsleitung zwischen Öffnung
275 und Motor-Unterdruckschlauch sowie der Bauteile 424, 274 und 466 unter Einschluß der jeweiligen Verbindungsleitungen
sollte ungefähr dem Innenvolumen des typischen Motor-Zünd-
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verteiler-Systems entsprechen, und zwar zwischen der Unterdruck-Verzögerungs-Einheit
421 und dem Unterdruck-Betätiger 424. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Unterschiede
der genannten Volumina durch Verwendung einer geeigneten Verzögerung oder Unterdruckrate des Anstiegs-Grenzwertes
in der Schaltung vonFig. 23 kompensiert werden können. Die Rate der Unterdruck-Veränderung am Wandler 424 sollte
etwa gleich der Rate der Unterdruckveränderung sein, die normalerweise an dem Unterdruck-Zündverteiler herrscht.
Der Unterdruckschalter 466, der im einzelnen imZusammenhang
mit Fig. 25 beschrieben wird, ist ein zweipoliger Umschalter-Die beweglichen Kontakte des Schalters 466 steht unter Vorspannung
und wird von einer Membran betätigt, die gemäß Darstellung mit der Unterdruckleitung verbunden ist. Der Schalter
466 besitzt mit P und F bezeichnete Ausgangsleitungen und liefert einen hohen Ausgangspegel auf Leitung P oder F, wenn
der Unterdruck an der Öffnung 275 nicht vorhanden oder vorhanden ist.
Gemäß Fig. 23 wird das Signal aus dem Wandler 424 einer Differenzierschaltung 425 zugeführt» In Abhängigkeit von der
Betätigung des Schalters 272 (Fig. 17) liefert der Rechner ein NO -Abgeschaltet-Bestätigungssignal, welches (1) das
Magnetventil 422 aktiviert, so daß der Wandler 424 mit der Fahrzeug-Unterdruckquelle verbunden wird, (2) die Differenzierschaltung
425 betätigt und (3) durch eine Zeitverzögerungs-Einrichtung 429 ein Gatter 426 in Anpassung an die Gasproben-Ansprechzeit
öffnet. Das differenzierte Unterdrucksignal wird mit Hilfe eines Analog/Digital-Umsetzers 427 in ein Digital-Signal
umgesetzt und vermöge des Subtrahierer 430 mit einem Signal verglichen, das in dem Speicherelement 345 gespeichert
ist und eine voreingestellte maximale Grenze der Unterdruck-Anstiegsgeschwindigkeit
repräsentiert. Die Subtrahier-Einheit 430 liefert ein Ausgangssignal auf (1) Leitung P, wenn
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die Unterdruck-Anstiegsgeschwindigkeit kleiner als die voreingestellte Grenze ist, und (2) auf Leitung F, wenn
der Unterdruck-Anstieg größer als die vorgegebene Grenze ist.
Eine Speicher-und Prioritätsschaltung 434, die etwa von
der in Fig. 30 der genannten Anmeldung dargestellten Art sein kann, ist zwischen die Subtrahier-Einheit 430 und
einer Ausgangs-Gatterschaltung 432 geschaltet. Die Speicher-, und Prioritätsschaltung 434 liefert jedesmal dann ein Ausgangssignal
auf Leitung F, wenn ein Ausgangssignal auf Leitung F aus der Subtrahier-Einheit 430 vorliegt. Somit wird
ein Signal von hohem Pegel auf Leitung F aus der Speicherund Prioritätsschaltung 434 zur Gatterschaltung 432 geliefert,
wenn die maximale Anstiegsgeschwindigkeit des gemessenen Unterdrucksignals den voreingestellten Grenzwert aus Speicherelement
345 übersteigt. Ein Ausgangssignal auf Leitung F aus der Gatterschaltung 432 wird einer ODER-Schaltung 435 zugeführt
und aktiviert eine Nicht-in-Ordnung-Anzeige-Leuchte 436, die anzeigt, daß die SAD-NO -Steuerung nicht korrekt
arbeitet.
Ein Ausgangssignal auf Leitung P aus der Gatterschaltung 432 wird einem Eingang eines UND-Gatters 437 zugeführt.
Die SAD-Steuerung wird nur dann den Test mit Erfolg bestehen, wenn die maximale Geschwindigkeit des Unterdruckanstiegs
kleiner ist als der vorgespeicherte Betrag und das NO -Signal um einen voreingestellten Betrag absinkt,
was noch erläutert wird.
Während derjenigen Zeit, während der die Anstiegsgeschwindigkeit des Unterdrucks mit dem voreingestellten Grenzwert
verglichen wird, wird das gemessene NO -Signal mit dem NO -
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Signal verglichen, das während des langsamen Geschwindigkeits-Tests
im Element 414 gespeichert wurde, um zu bestimmen, ob der Gehalt an NO -Gas sich um einen vorgegebenen Prozentsatz
von beispielsweise 35% erniedrigt hat. Zur Ausführung dieses Vergleichs wird das während des langsamen Geschwindigkeitstests
gespeicherte NO -Signal mit dem voreingestellten NO -Grenzprozentsatz (z.B.65%), der im Element 338 gespei-
chert ist, durch einen Dividierer 442 multipliziert. Der Ausgang des Dividierers 442 wird mit dem gerade vorliegenden
NO -Signal in einer Subtrahier-Einheit 444 verglichen. Die
Subtrahier-Einheit 444 gibt ein Ausgangssignal auf Leitung P, wenn der gerade vorliegende Wert kleiner ist als der vorgegebene
Prozentsatz (z.B.65%) des NO -Gases bei langsamer
Geschwindigkeit, und gibt ein Ausgangssignal auf Leitung F,
wenn der gerade vorliegende NO -Wert den voreingestellten Prozentsatz des gespeicherten NO -Wertes überschreitet.
Eine Gatterschaltung 445 wird nach einer kurzen Zeitverzögerung vermöge Verzögerungseinheit 447 geöffnet und liefert (1)
ein Ausgangssignal auf Leitung P an das UND-Gatter 437 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung P, der
Subtrahier-Einheit 444 und (2) ein Ausgangssignal auf Leitung F an ODER-Gatter 435 in Abhängigkeit von einemAusgangssignal
auf Leitung F aus der Subtrahier-Einheit. Ein Ausgangssignal von hohem Pegel auf Leitung P aus jeder Gatterschaltung 432
und 445 aktiviert eine Anzeige-Leuchte 438 für das erfolgreiche Bestehen des Tests über UND-Gatter 437. Somit wird
eine SAD-NO -Steuereinheit als in Ordnung befindlich nur dann
angezeigt, wenn die Geschwindigkeit des Unterdruckanstiegs kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert und der Gehalt an
NO -Gas von dem niedrigen Geschwindigkeitswert ausgehend um einen vorbestimmten Betrag von z.B. 35% abfällt. Die
nicht-in-Ordnung-Signale aus den Gatterschaltungen 432 und
445 werden dem Rechner zur Aufzeichnung zugeführt, so daß der spezielle Grund für den Ausfall des SAD-Steuergeräts
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angegeben werden kann.
Nach Abschluß dieser Entscheidung wird der Rechner die Leuchten 294 und 310 (Fig. 18) verlöschen und Leuchte 295 aufleuchten
lassen, und damit fordern, daß das SAD-Steuergerät des Fahrzeugs in Tätigkeit gesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht,
daß die Fahrzeug-Unterdruckquelle erneut mit dem Zündverteiler verbunden wird. Nach Herstellung dieser Verbindung
zeigt der Testmechaniker dem Rechner an, daß er dies getan hat, indem er den Eingeschaltet-Schalter 243(gemäß Fig. 17)
drückt. Der Rechner wird jetzt die Lampe 295 verlöschen lassen und zu dem nächsten Programm-Modus weitergehen.
FAHRZEUGE MIT EGR-GERAT
Wenn der NO -Wählschalter in der mit EGR bezeichneten Stellung
Ji.
steht und anzeigt, daß dasFahrzeug mit einem Abgas-Umwälzsystem
(EGR) ausgerüstet ist, wird das NO -Steuergerät mit Hilfe der Schaltung aus Fig. 23 getestet, wobei die einzelnen
Betriebsabläufe die bei der SAD-Steuerung erfolgen, mit Ausnahme von den Leuchten 296 und 297 (Fig.18), die sich auf die
Abgas-Umwälzung beziehen und vom Rechner anstelle der Unterdruck-Frühzündungs-Leuchten
aktiviert werden, wobei ferner das Speicherelement 346 (Fig.20) durch den Rechner anstelle
des Elementes 338 verwendet wird. Die zugehörige Schaltung zeigt Fig. 24. Der Motor-Unterdrucksehlauch, der normalerweise
mit dem EGR-Ventil verbunden ist, wird abgetrenntund die Motor-Unterdruckquelle wird angeschlossen. In diesem Test
braucht die Motor-Unterdruckquelle mit der Einlaßöffnung 275 für das Vakuum-Meter (Fig.23a) nicht verbunden zu werden.
Wenn die Motor-Unterdruckquelle angeschlossen ist, drückt der Testmechaniker den NO -Abgetrennt-Schalter 272 (Fig.17) und
bestätigt dem Rechner, daß die Unterdruckquelle vom EGR-Ventil
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abgetrennt wurde. Der Rechner liefert ein NO -Abgetrennt-Bestätigungssignal
über das Verzögerungs-Netzwerk 429', das an die Proben-Ansprechzeit des Analysier-Systems hinreichend
angepaßt ist, an ein Gatter 426', so daß das gerade gültige NO -Signal einem Eingang einer Subtrahiereinheit
444' zugeführt werden kann. Das NO -Signal, das von der niedrigen Geschwindigkeit her im Speicherelement
414 gespeichert wurde, wird mit einem voreingestellten NO-Grenzprozentsatz,
gespeichert in Element 346, durch einen Dividierer 242' multipliziert. Das sich ergebende Signal
wird dem anderen Eingang der Subtrahier-Einheit 444" zugeführt. In diesem Fall sind die voreingestellten NO -Grenz-
werte größer als 100%, beispielsweise 120%, da NO bei dem abgetrennten Abgas-Umwälζsystem zunehmen statt abnehmen wird.
Eine Gatterschaltung 445' tastet die Ausgangsleitungen aus der Subtrahiereinheit 444' ab und aktiviert entweder eine
In Ordnung-Leuchte 450 oder eine Nicht-in-Ordnung-Leuchte 451, wenn das vorliegende NO -Signal den voreingestellten
Betrag über das gespeicherte NO -Signal bei niedriger Geschwindigkeit
überschritten hat, oder unter diesen Wert geblieben ist.
Nach Abschluß dieser Entscheidung wird der Rechner die Leuchten 296 und 310 aus Fig. 18 löschen und Leuchte 297 aufleuchten
lassen und damit verlangen, daß die EGR-Steuerung der Maschine betätigt wird. Dies wird durch erneute Verbindung der Motor-Unterdruckquelle
mit dem EGR-Ventil erreicht. Nach Herstellung dieser erneuten Verbindung zeigt der Testmechaniker dem Computer
an, daß er dies getan hat, indem er den Angeschlossen-Schalter 273 (Fig.17) drückt. Der Computer wird dann
die Leuchte 297 verlöschen lassen und zu dem nächsten programmierten Modus weitergehen.
OBlGtNALlNSPECTED
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Wenn der NO -Wähler 254 so eingestellt ist, daß er anzeigt,
daß der Motor sowohl mit EGR wie auch mit SAD ausgerüstet ist, werden die bezüglich SAD- und EGR-Steuergeräten beschriebenen Tests separat ausgeführt.
Eine Schaltung zur Prüfung der Betriebsfähigkeit einer Geschwindigkeits-abhängigen, Frühzündung-verzögernden
NO -Steuerung (SSAD) zeigt Fig. 25. Dieser Test wird normalerweise nach Abschluß des langsamen-Geschwindigkeits-Tests
ausgeführt. Wenn der NO -Wähler 254 in der SSAD-Stel-
lung steht, wird ein T in dem Motor-Unterdruckschlauch eingefügt, welches zu dem Zündverteiler-Einlaß führt, wobei
die Abzweigung des T mit dem Vakuum-Einlaß 275 (Fig.17) verbunden ist. Nach Abschluß des niedrige-Geschwindigkeits-Tests
verändert der Rechner das Test-Geschwindigkeitssignal, das dem Last-Index-Meßgerät 166 zugeführt wird, auf einen
geeigneten Wert, der beispielweise 15 Meilen pro Stunde (Mph) entspricht. Der Rechner betätigt ferner die Leuchte
309 (Fig.18) und informiert damit den Testmechaniker, die Geschwindigkeit zu verändern. Das gemessene Geschwindigkeitssignal wird mit einem oberen Grenzsignal für die Geschwindigkeit
aus dem Speicherelement 460 und einem unteren Geschwindigkeitsgrenzsignal aus dem Speicherelement 461 in einem
Dual-Subtrahierer 462 verglichen. Der duale Subtrahierer
gibt ein Ausgangssignal auf einen Ausgangs-Zeitgeber 464, wenn die gemessene Geschwindigkeit innerhalb des gewünschten
Geschwindigkeitsbereichs liegt, beispielsweise 15 Meilen pro Stunde plus oder minus 1-1/2 Meilen pro Stunde. Der
Zeitgeber 464 gibt ein Betätigungssignal auf eine Gatterschaltung 465 nach einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. 5
Sekunden) nach Empfang eines Ausgangssignals aus dem dualen Subtrahierer 462, und ermöglicht damit, daß die Ausgangs-
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signale sich stabilisieren. Ein Unterdruckschalter 4 66 erzeugt ein Ausgangssignal von hohem Pegel auf Leitung F,
das anzeigt, daß das Zündverteiler-Vakuum vorliegt. Ein Signal von hohem Pegel ist auf Ausgangsleitung P des Unterdruckschalters
466 vorhanden, wenn kein Zündverteiler-Unterdruck vorliegt. Die Ausgangssignale aus dem Schalter 466
werden Gatterschaltung 465 zugeführt.
Die Gatterschaltung 465 weist Ausgangsleitungen P und F auf, wobei die Schaltung auf Ausgangsleitung F ein Signal
von hohem Pegel gibt, wenn das Zündverteiler-Vakuum vorliegt, und ein Ausgangssignal von hohem Pegel auf Leitung P legt,
wenn der Zündverteiler Unterdruck wählt. Ein Signal von hohem Pegel auf Leitung F aus der Gatterschaltung 465 zeigt
den Umstand an, daß die Abtastschaltung für die Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem NO -Steuergerät nicht arbeitet.
Dieses Signal wird dem Rechner über ein normalerweise geöffnetes
Gatter 467 und einem ODER-Gatter 471 zugeführt, damit die Leuchte 295 für die Unterdruck-Frühzündung (Fig.1-0
aktiviert wird. Das Ausgangssignal auf Leitung F aus der Gatterschaltung 465 wird ferner der Anzeige-Leuchte 470 für
SSAD-Nicht-in-Ordnung zugeleitet. Der Test wird abgeschlossen und das T-Stück wird dann aus der Motor-Unterdruckleitung
herausgenommen.
Wennkein Frühzündungsverteiler-Unterdruck vorliegt, wird
ein Ausgangssignal von hohem Pegel von der Gatterschaltung 465 auf Leitung P einem Gatter 476 zugeführt,um dies zu
sperren und einem Gatter 468 zugeführt, um dieses Gatter zu öffnen. Das Signal von hohem Pegel auf Leitung P aus
der Gatterschaltung 465 wird ferner dem Rechner zugeführt, damit (a) ein Geschwindigkeits-Veränderungs-Befehlssignal
über Leuchte 309 (Fig.18) ausgelöst wird und (b) eine Spannung an Anschluß 305 des Last-Index-Messers 166 (Fig.18)
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zugeführt wird, welche eine Veränderungsrate von ungefähr
einer halben Meile pro Stunde pro Sekunde entspricht. Dadurch wird der Fahrer dahin informiert, daß er seine
Geschwindigkeit mit einer Rate von ungefähr einer halben Meile pro Sekunde verändern muß. Dieses erwünschte Geschwindigkeitssignal
wird dem Anschluß 305 des Lastindex-Messers kontinuierlich zugeführt, bis eine Geschwindigkeit
von ungefähr 40 Meilen pro Stunde erreicht ist oder bis der Vakuum-Schalter 466 ein Ausgangssignal auf Leitung F erzeugt,
was anzeigt, daß der untere Druck im Frühzündungsverteiler vorliegt, je nachdem welche Bedingung zuerst eintritt.
Wenn ein Unterdruck des Frühzündungsverteilers nicht vorliegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die NO -obere Geschwindigkeitsgrenze
(d.h. 40 Meilen pro Stunde) erreicht hat, dann wird angenommen/ daß das NO -Steuergerät nicht arbeitet;
die Schaltung zur Bildung dieser Entscheidung wird jetzt beschrieben. Eine Subtrahier-Einheit 482 vergleicht das
gemessene Geschwindigkeitssignal mit der NO -Gerät-oberen Grenzgeschwindigkeit, die im Speicherelement 483 gespeichert
ist und erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung F, wenn die gemessene Geschwindigkeit die obere Grenzgeschwindigkeit
erreicht. Das Ausgangssignal aus der Subtrahiereinheit wird der Anzeige-Leuchte 470 für nicht-in-Ordnung über ODER-Gatter
471 zugeführt, und dem Rechner zugeleitet, damit die Leuchte 295 für die Unterdruck-Frühzündung aktiviert wird.
Der Test wird abgeschlossen und das Unterdruck-T-Stück wird weggenommen.
Wenn der Unterdruck für den Frühzündungsverteiler vorliegt, ehe die NO -obere-Geschwindigkeitsgrenze erreicht wird,
dann erzeugt der Unterdruck-Schalter 466 ein Ausgangssignal auf Leitung F, das dem Computer über Gatterschaltung 465
709807/0301
und Gatter 468 zugeleitet wird, wodurch die Leuchte 310
betreffend Festhalten des Gaspedals auf dem LastindexMesser 166 aktiviert wird. Jetzt liefert der Computer
auch ein Speicher-Befehlssignal einem NO -Speicherelement 473 zu, das das laufende NO -Signal speichert. Aufgrund
der inhärenten Instrumenten-Abtastverzögerung wird der Wert des NO -Signals der im Element 473 gespeichert ist,
den Motorbetrieb für den Fall repräsentieren, wenn kein Frühzündungsverteiler-Unterdruck angelegt wurde. Ein Zeitgeber
474, der eine geeignete Zeitverzögerung von beispielsweise 10 Sekunden liefert, wird jetzt von dem Computer
ebenfalls aktiviert. Der Zeitgeber 474 liefert am Ende der vorbestimmten Zeitverzögerung das gerade vorliegende
NO -Signal einem Dividierer 475, der das gerade geltende
NO -Signal mit einem voreingestellten prozentualen NO-
X X
Grenzwert multipliziert, welcher im Speicherelement 340 enthalten ist. Ein derartiger voreingestellter Grenzwert
kann beispielsweise 57% betragen. Der vorliegende NO -Wert
multipliziert mit dem voreingestellten prozentualen Grenzwert (enthalten in dem Element 340) wird mit dem gespeicherten
NO -Signal aus dem Speicherelement 473 in der Subtrahier-
Einheit 476 verglichen. Wenn das Ausgangssignal aus dem
Dividierer 475 größer ist als das Ausgangssignal aus dem Speicherelement 473, wird ein Ausgangssignal auf Leitung P
aus der Subtrahier-Einheit 476 gebildet. Wenn das Ausgangssignal aus dem Dividierer 475 kleiner ist als das Signal
aus dem Element 473, dann liefert derSubtrahierer ein Ausgangssignal auf Leitung F. Eine Gatterschaltung 478 wird
durch ein Betätigungssignal aus einem Verzögerungs-Netzwerk 479 eine kurze Zeitspanne nach dem Augenblick geöffnet, bei
dem der Zeitgeber 474 das gerade vorliegende NO -Signal dem Dividierer 475 zugeleitet hat. Die Gatterschaltung 478, in
709807/0301
Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung P aus dem Subtrahierer, J-iviert eine Anzeige-Leuchte 480 für
In-Ordnung und aktiviert in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung F aus dem Subtrahierer eine Anzeige-Leuchte
470 für Nicht-in-Ordnung durch ein ODER-Gatter 471. Das In-Ordnung-oder Nicht-in-Ordnung-Signal wird dem Computer
zugeleitet, damit er Leuchte 295 betreffend Einschalten der Unterdruck-Frühzündung (Fig.18) aktiviere und damit den
Test-Mechaniker daran erinnere, das T-Stück aus der Motor-Unterdruckleitung
zu entfernen.
Somit wird eine Leuchte 470 zur Anzeige des SSAD-Ausfalls
aktiviert werden, wenn (1) kein Frühzündungs-Verteiler-Unterdruck vorliegt, wenn das Fahrzeug in dem Geschwindigkeitsbereich
betrieben wird, der durch die Signale aus den Speicherelementen 460 und 461 vorgeschrieben wird, wenn
(2) der Wert des NO bei vorhandenem Frühzündungsverteiler Unterdruck nicht den Wert von NO um einen vorbestimmten Betrag
von z.B. 50% bei fehlendem Frühzündungs-Verteiler-Unterdruck überschreitet, oder wenn (3) das Frühzündungs-Vörteiler-Vakuum
bei einer oberen Grenzgeschwindxgkeit von z.__B. 40 Meilen pro Stunde gemäß Bestimmung durch das Speicherelement
483 nicht vorliegt. Die Ausfallsignale für das ODER-Gatter 471 werden ebenfalls dem Rechner zur Aufzeichnung
zugeleitet, so daß der spezielle Ausfallgrund für das SSAD-Steuergerät notiert werden kann. Der Test-Mechaniker wird
bei Aufleuchten der Leuchte 295 (Fig. 18) das Motorunterdrucksystem wieder in den ursprünglichenZustand umstellen und den
NO -In-Betrieb-Schalter 273 (Fig. 17) niederdrücken, so daß
der Computer mit dem nächsten Test fortfahren kann.
Der Sauerstoffgehalt im Abgas kann das Vorliegen von Lecks
BAD ORIGiNAL 709807/0301
in der Auspuffanlage des Fahrzeugs offenbaren, welche
(1) eine erhebliche Gefahr für die Fahrzeuginsassen und
(2) das Abgas verdünnen und daher die gemessenen Konzentrationswerte
des Abgases während früherer Tests, speziell im Leerlauf, diskreditieren, wo ohnehin das gesamte Abgas-'
Volumen nur niedrig ist. Aufgrund gewisser Pump-Pulsationen des Motors, die vor allem im Leerlauf vorkommen können,
kann Außenluft in das Auspuff-System selbst durch subtil kleine Lecks oder vom Ende des Auspuff-Rohres her eingesogen
werden, welches mit einer kleinen Anzahl von Zylindern verbunden ist, wobei dann Luft in die Probe für das
Analysiergerät eingesogen Werden kann, wenn letzteres nicht hinreichend weit in das Abgasrohr hinein eingesetzt wurde.
Außerdem kann die Messung des Sauerstoffgehalts zur Funktionsbestimmung der Luft-Einführungspumpen nützlich sein. Daher
können die folgenden Tests zur Bekräftigung der Abgasmessungen ausgeführt werden und schaffen gegebenenfalls Auskunft über
vorliegende Auspuff-Lecks und die Wirkungsweise von Lufteinleit-Systemen am Auspuff-Aggregat»
BEURTEILUNG DES SAÜERSTOFFGEHALTS FÜR FAHRZEUGE OHNE LUFTEINLEITUNG UND OHNE KATALYTISCHE NACHVERBRENNUNG
Eine Schaltung zur Abschätzung des O2 Gehaltes in Abgasen von
Fahrzeugen, die nicht mit einer Lufteinleitpumpe oder einem katalytisch arbeitenden Umsetzer (Nachverbrenner) ausgerüstet
sind, ist in Fig. 26 dargestellt. Wenn der Abluft-Wählschalter 252 (Fig. 17) in die "ΝΟΝΕ-Stellung" gedreht
worden ist und der Katalysator-Schalter 258 (Fig. 17) in die "NONE"-Stellung gedreht worden ist, dann vergleicht
der Computer im Leerlauf-Modus nur die O^-Werte mit dem
annehmbaren Wert durch die in Fig. 26 dargestellte Vorrichtung. Die Bauteile, die inFig. 26 dargestellt sind, und die den
Bauteilen aus Fig. 21 entsprechen, tragen die gleiche Bezugs-
709807/0301 original inspected
Wenn der annehmbare O2 -Pegel nicht überschritten wird,
dann erzeugt die Gatterschaltung 393 ein Aktiviersignal für die Anzeigeleuchte 574 für O2 In-Ordnung, sowie für
die Leuchte 496 über ODER-Gatter 493, welche anzeigt, daß dasAuspuff-System kein Leck besitzt. Der Test istdann abgeschlsosen.
Wenn der annehmbare Wert von O2 überschritten wird, dann wird eine Leuchte 575 für O2 Nicht-in-Ordnung
aktiviert, überschüssiger Sauerstoff informiert den Testmechaniker
auch darüber, daß die Werte für CO, HC und NO , die in dem Leerlauf-Modus erhalten wurden, möglicherweise
ungültig sein sollten, und jedenfalls nicht ohne weiteres angenommen werden sollten.
Ein Ausfall-Signal aus der Gatterschaltung 393, das anzeigt,
daß der Sauerstoffgehalt den für Leerlauf annehmbaren Wert überschritten hat, wird dem Computer zugeleitet, damit die
Leuchte 300 für den Druck im Abgasrohr (Fig.18) aktiviert wird. Der Testmechaniker wird auf diese Anweisung hin
den Auslaß-Querschnitt des Abgas-Rohres verkleinern,ohne
daß das Probenrohr für die Analysier-Einrichtung entfernt wird. Wenn das Abgasrohr unter hinreichendem Druck steht,
betätigt der Test-Mechaniker denSchalter 280 auf seinem Steuerpult (Fig.17). Jetzt läßt der Computer die Leuchte
301 (Fig.18) für unter Druck stehendes Abgas-Rohr aufleuchten und öffnet Gatter 490 über eine Verzögerungs-Einrichtung
491 (Fig. 26), um die Ansprechzeit für die Gasprobe zu berücksichtigen. Das gemessene Sauerstoff-Signal bei unter
Druck stehendem Abgasrohr wird dann mit dem annehmbaren Leerlauf-Sauerstoff-Grenzwert in einemSubtrahierer 492
verglichen. Wenn das Sauerstoff-Signal bei unter Druck
stehendem Ahgasrohr (1) den annehmbaren Grenzwert für Sauerstoff im Leerlauf überschreitet, wird ein Ausgangssignal
auf Leitung F erzeugt, oder (2) unterhalb des annehmbaren Grenzwertes bleibt, wird ein Ausgangssignal auf Lei-
709807/0301
tung P erzeugt. Eine Gatterschaltung 494 wird über ein Verzögerungs-Netzwerk 495 aktiviert und erzeugt in
Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung P aus der Subtrahier-Einrichtung 492 eine Ausfall-Anzeige-Leuchte
497 und überträgt ein Signal an den Computer, der eine Leuchte 302 für erneutes Prüfen der Abgasanlage (Fig.18)
zum Aufleuchten bringt und damit dem Test-Mechaniker anweist, die Emissionswerte bei Leerlauf bei mäßig unter
Druck stehendem Abgasrohr erneut zu prüfen. Der Testmechaniker betätigt dann den Re-Test-Schalter 282 auf seinem Testpult
(Fig..17) und der Computer vergleicht in Abhängigkeit davon
die gemessenen Werte von CO, HC und NO mit den annehmbaren Grenz-Werten vermöge der Schaltung aus Fig. 21.
Wegen des gewöhnlich sehr hohen Massendurchsatzes durch die Auspuffanlage bei hohen und niedrigen Reisegeschwindigkeiten
muß schon ein erheblicher Bruch an dem Auspuff-System vorliegen, damit die Ergebnisse dieser Tests bei den genannten
Modem verfälscht und damit ungültig werden. Wenn es jedoch erwünscht sein sollte, können auch diese einzelnen Modem erneut
durchlaufen werden, wobei das Auspuff-System unter Dru:k
gesetzt wird.
Die Gatterschaltung 494 gibt in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung F aus der Subtrahier-Einrichtung
492 ein Signal von hohem Pegel auf zwei UND-Gatter 499 und 500.; Ein HC-Leerlauf-Ausfallspeicherelement 501 wird zu
diesem Zeitpunkt abgetastet und sein Ausgangssignal wird direkt auf UND-Gatter 499 gegeben, und der invertierte
Ausgang wird auf UND-Gatter 500 über einen Inverter 502 gegeben. Ein Ausgangssignal von hohem Pegel aus dem Element
501 zeigt an, daß der annehmbare Grenzwert für HC in dem Leerlaufmodus über sehr ittenjwurde und ein Ausgangssignal
von niedrigem Pegel aus dem Element 501 zeigt an, daß der
709807/0301
annehmbare Wert nicht überschritten worden ist.
UND-Gatter 499 und ODER-Gatter 493 aktivieren eine Anzeigeleuchte 496 für Auspuff-Leck-nicht vorhanden/ wenn
(a) dasO2-Signal über dem Lerrlauf-Grenzwert bei unter
Druck stehendem Auspuff-Rohr bleibt und (b) das HC-Signal bei Leerlauf (ohne unter Druck stehendem Auspuffrohr) den
annehmbarenGrenzwert überschritten hat. UND-Gatter 500
überträgt ein Signal an den Computer, damit er die Leuchte 498 für Test-Wiederholung/Probenentnahme ausführt, wenn
(a) das 0~-Signal über dem Leerlaufgrenzwert bleibt und
(b) ds HC-Signal bei Leerlauf den annehmbaren Grenzwert nicht überschritt. Im letzteren Fall muß die Analysier-Probenentnahmen-Kette
repariert werden, um die Luft-Leckage zu beseitigen,und der Test muß wiederholt werden.
SAUERSTOFF-TEST BEI LEERLAUF FÜR FAHRZEUGE MIT LUFTZUFUHR IN DAS AUSPUFFSYSTEM UND NlCHT-KATALYTISCHER
NACHVERBRENNUNG ,
Fig. 27 und 27A zeigen eine Schaltung zur Abschätzung desSauerstoffsgehalts in einem Abgasstrom aus Fahrzeugen
die mit einem Luftzufuhrsystem für die Auspuffanlage, jedoch
ohne katalytischen Nachverbrenner ausgerüstet sind. Die Schaltung aus Fig. 27 und 27a liefert eine Information
betreffend die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeug-Luft-Zufuhr-Systems und betreffend den Zustand des Fahrzeugs-Auspuff-Systems.
Die Mengen an Sauerstoff und CO, die normalerweise im Abgas einer Brennkraftmaschine vorhanden sind, hängen davon ab,
ob die Maschine ärmer oder reicher als dem stiochiometrischen Verhältnis entsprechend arbeitet. Die Sauerstoffmenge wird
größer und die CO-Menge wird kleiner sein, wenn die Maschine
70980 77 0 3 Ö 1
bei geringerem als stiochiometrischem Verhältnis arbeitet. Aus diesem Grund muß das CO-Signal zu Beginn mit einer
vorbestimmten Grenze von beispielsweise 1% verglichen werden, um den Arbeitspunkt des Motors zu bestimmen, ehe
dieSauerstoffmenge bestimmt wird, um die Funktionstüchtigkeit
des Luftzuleitungssystems und den Zustand der Auspuffanlage zu diagnostizieren.
Gemäß Fig. 27 wird das stabilisierte CO-Signal aus dem
Gatter 364 in dem Leerlauf-Modus in einer Subtrahiereinheit
504 mit dem vorbestimmten 1% CO-Grenzwert aus Element 503 verglichen.Wenn der gemessene Wert von CO oberhalb der
1%igen CO-Grenze liegt, liefert die Subtrahiereinheit
504 ein Ausgangssignal auf Leitung A, und wenn der gemessene Wert von CO unterhalb der 1%igen CO-Grenze liegt, liefert
die Subtrahiereinheit 504 ein Ausgangssignal auf Leitung B. Ein Ausgangssignal auf Leitung B aus der Subtrahier-Einheit
504, da& anzeigt, daß der Motor bei magererem als dem stiochiometrischen
Verhältnis arbeitet, wird einem Gatter 505 zu dessen öffnung zugeführt, damit das stabilisierte Sauerstoffsignal
einer Subtrahier-Einheit 506 und einemSauerstoffspeicher-Element
506a zugeführt werden kann. Die Subtrahiereinheit 506 vergleicht das Sauerstoffsignal mit einer voreingestellten
prozentualen Grenze von z.B. 4%, die im Element 507 gespeichert ist, und liefert ein Ausgangssignal auf Leitungen
A und B, wenn das gemessene Sauerstoffsignal oberhalb oder unterhalb der 4%-Grenze liegt. Eine Gatterschaltung
508 aktiviert nach öffnung durch Verzögerungseinrichtung 509 eine Anzeigeleuchte 510 betreffend den Ausfall des Lufteinpump-Systems
über ODER-Gatter 509a, wenn das gemessene Sauerstoffsignal unterhalb der 4%-Grenze liegt, und informiert
damit den Testmechaniker davon, daß die Luftzufuhr nicht richtig arbeitet.
709807/0301
In Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung A aus der Subtrahiereinheit 506 liefert eine Gatterschaltung
508 ein Signal an den Computer, damit Leuchte 300 (Fig.18) für unter Druck stehendes Auspuffrohr aktiviert werde , weil
das gemessene Sauerstoffsignal oberhalb der 4%-Grenze liegt.
In Abhängigkeit vom Aufleuchten der letztgenannten Leuchte wird der Testmechaniker die Auslaßfläche des Auspuffrohres
ohne die Analysier-Gerät-Probe wegzunehmen verkleinern und dann den Schalter 280 (Fig.17) betätigen, um damit dem
Computer mitzuteilen, daß das Auspuffrohr unter Druck gesetzt wurde. In Abhängigkeit von diesem Signal überträgt
der Computer ein Auspuffrohr-Bestätigungssignal auf ein Verzögerungsnetzwerk 512, das seinerseits ein Gatter 511
nach einer geeigneten Zeitverzögerung öffnet, welche die Ansprechzeit der Gasanalysier-Einrichtung berücksichtigt.
Das Gatter 511 überträgt das stabilisierte Sauerstoffsignal
auf einen Dual-Subtrahierer 513. Der Dual-Subtrahierer
513 vergleicht das gemessene Sauerstoff-Signal mit dem Im Element 507 gespeicherten Sauerstoffsignal plus oder
minus einem geeigneten Prozentsatz von beispielweise 1/2%, um zu bestimmen, ob das Sauerstoffsignal sich seit
der ünterdrucksetzung des Auspuffrohres verändert hat. Das im Element 507 gespeicherte Sauerstoff-Signal wird mit der
voreingestellten prozentualen Veränderungsgrenze von z.B. 1/2%, gespeichert in Element 514, mit Hilfe des Dividierers
515 multipliziert. Der voreingestellte Prozentsatz des gespeicherten Sauerstoffsignals, d.h. beispielsweise 1/2%,
wird zu dem im Addierer 516 gespeicherten Sauerstoffsignal
addiert und von dem Sauerstoffsignal in dem Größen-Subtrahierer 517 subtrahiert. Somit stellen die Eingänge zu der Subtrahiereinrichtung
aus den Bauteilen 516 und 517 das gespeicherte Sauerstoffsignal plus und minus 1/2% dar.
709807/0301
Der duale Subtrahierer 513 liefert einAusgangssignal auf
Leitung P, wenn der gemessene Wert des Sauerstoffs bei unter Druck stehendem Auspuffrohr den ursprünglichen Wert ·
des Sauerstoffs um 1/2% nicht überschritten hat. Der Subtrahierer 513 liefert ein Ausgangssignal auf Leitung F,
wenn das Sauerstoffsignal bei unter Druck stehendem Auspuffrohr
sich um mehr als 1/2% verändert hat. Eine Gatterschaltung 518 tastet bei Betätigung durch ein Verzögerungs-Netzwerk
519 dieAusgangssignale aus dem dualen Subtrahierer
513 ab und aktiviert eine Leuchte 524 zur Anzeige eines In-Ordnung-befindlichen Lufteinlaßsystems über ODER-Gatter
519A in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung P
aus dem dualen Subtrahierer 513.
Die Gatterschaltung 518 öffnet ein Gatter 520 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal auf Leitung F aus der Subtrahier-Einheit
513, wodurch angezeigt wird, daß das Sauerstoffsignal
sich umkehr als den voreingestellten Betrag
von 1/2% Verändert hat. Das Gatter 520 überträgt nach seiner öffnung das gemessene Sauerstoffsignal auf eine Subtrahiereinheit
521, die das gemessene Sauerstoffsignal bei unter
Druck stehendem Auspuffrohr mit dem 4%-Grenzwert-Signal für Sauerstoff aus Speicherelement 507 vergleicht. Der Subtrahierer
521 liefert ein Ausgangssignal auf Leitung P oder
auf Leitung F, wenn der gemessene Sauerstoffwert bei unter
Druck stehendem Auspuffrohr unterhalb der 4%-Grenze liegt oder diese überschreitet. Eine Gatterschaltung 522 tastet
bei Auslösung durch Verzögerungseinheit 523 die Ausgangsleitungen aus dem Subtrahierer 521 ab und aktiviert eine
Leuchte 524 für In-Ordnung-befindliches Lufteinlaßsystem
über ODER-Gatter 519A und eine Leuchte 497 für den Ausfall des Abgassystems über ODER-Gatter 525 in Abhängigkeit von
einem Ausgangssignal auf Leitung P aus dem Subtrahierer
521. Die Gatterschaltung 522 aktiviert in Abhängigkeit von
7098Ö7/03Ö1
einem Ausgangssignal auf Leitung F aus der Subtrahiereinheit
521 die Leuchte 497 für den Ausfall des Abgassystems über ODER-Gatter 525 und Leuchte 510 für den Ausfall des
Lufteinlaßsystems über ODER-Gatter 509A.
Wenn die Maschine reicher (beispielsweise fetter) als das stiochiometrische Verhältnis (CO-Signal größer als 1%) aus
Element 503 arbeitet, dient die Schaltung aus Fig. 27A zur Abschätzung der Betriebsweise des Lufteinlaßsystems
des Fahrzeugs und des Abgassystems. Die Schaltungseinzelheiten aus Fig. 27Aentsprechen den Schaltungskomponenten
aus Fig. 27 mit der Ausnahme der prozentualen Sauerstoffgrenze
in Element 507 und tragen daher die gleichen Bezugszeichen, jeweils mit ' versehen. . Dem Ausgangssignal
auf Leitung A aus der Subtrahier-Einheit 504 (Fig.27),das
anzeigt, daß der Motor reicher als dem stiochiometrischen Verhältnis entsprechend arbeitet, wird einem Gatter 505'
zugeführt und öffnet dies, und setzt damit die Schaltung aus Fig. 27A in Betrieb. Die Schaltung gemäß Fig. 27A arbeitet
jedoch in der gleichen Weise wie diejenige aus Fig. 27 mit der Ausnahme, daß die in Element 507' gespeicherten prozentualen
Sauerstoffgrenz-Werte niedriger sind, z.B. 3% betragen.
Wenn das gemessene Sauerstoffsignal unter die 3%-Grenze abfällt, wird die Leuchte 510 für den Ausfall der Luftinjektion
aktiviert. Wenn das gemessene Sauerstoffsignal die 3%-Grenze überschreitet, weist der Computer den Testmechaniker
an, das Aufpuffrohr wie oben erläutert, unter Druck zu setzer. Das gemessene Sauerstoffsignal bei unter Druck stehendem
Auspuffrohr wird mit dem gespeicherten Sauerstoffsignal bei nicht unter Druck stehendem Auspuffrohr verglichen, um
zu' bestimmen, ob der Sauerstoffwert sich innerhalb der voreingestellten
Grenze von beispielsweise 1/2% verändert hat oder nicht. Wenn sich das Sauerstoffsignal nicht über diese
Grenzen hinaus verändert hat, werden die Leuchten 524 und aktiviert und zeigen an, daß die Luftpumpe arbeitet und daß
7098 0 7/0301
263388Q
das Auspuffsystem nicht leckt. Wenn das gemessene Sauerstoffsignal
bei unter Druck stehendem Auspuffrohr unter die voreingestellte Halbprozentgrenze abgefallen ist, aber
immer noch über der 3%-Grenze (Speicherelement 507')bleibt,
werden die Leuchten 525 und 497 aufleuchten und anzeigen, daß die Luftpumpe arbeitet, daß jedoch das Auspuffsystem
leckt. Wenn das gemessene Sauerstoffsignal über die voreingestellte
Grenze abgefallen ist, und unter der 3%-Grenze ist, werden Leuchten 497 und 510 aufleuchten und anzeigen,
daß die Luftpumpe nicht arbeitet und daß das Auspuffsystem leckt.
Wenn der Computer die Auspuff-Leck-Leuchte 497 aktiviert,
aktiviert er ebenfalls die Leuchte 302 für Test-Wiederholung/ Auspuff (Pig.18) und weist damit den Testmechaniker an, die
Werte für CO, HC und NO bei Leerlauf erneut zu testen, wobei
Ji
das Auspuffrohr unter einen mäßigen Druck gesetzt wird. Der Testmechaniker betätigt dann den Test-Wiederholungsschalter
282 (FIg* 17) und die gemessenen Werte von CO, HC und NO werden mit den annehmbaren Werten über Schaltung aus Fig.
verglichen.
Die Schaltung gemäß Fig. 27 und Fig. 27A kann ferner zum Testen auf Abgas-Lecks bei Fahrzeugen verwendet werden, die keine
zusätzliche Luft-Einführung in das Auspuff-System haben, wenn
nur die SauerStoffgrenzwerte geeignet gewählt werden.
Wenn ein Fahrzeug mit einem katalytischen Nachverbrenner ausgerüstet
ist, wird der Wahlschalter 258 aus Fig. 17 auf die HC/CO-Stellung gedreht. Die NO /HC/CO-Schaltstellung ist vor-
Ji.
gesehen, für den Fall, daß Fahrzeuge in Zukunft auch mit Katalysatoren zur Reduktion von NO ausgerüstet werden sollten.
Ji
709807/03Ö1
-ro-
263388G
Katalytische Nachverbrenner oder allgemein katalytische
Konvertoren sollen die Abgas-Emission des Motors an sich
reduzieren, ehe die Abgase den Auspuffrohr-Auslaß erreichen. Die Entnahme und Analyse des Abgases am Auspuffrohr ist
geeignet, die Emissions-Belastung aus dem Auspffrohr zu bestimmen, während der Motor im Leerlauf läuft und unter
solcher Belastung läuft, wie sie etwa langsamer Geschwindigkeit, hoher Geschwindigkeit und gegebenenfalls auch Vollgas
entsprechen. Diese Werte werden routinemäßig während des Grundtests mit Hilfe der Schaltung aus Fig. 21 erhalten und
dienen zur Gewinnung einer Aussage über das Fahrzeug als ein zulässiger oder unzulässiger Verschmutzer zurTestzeit. Da
jedoch ein aktiver Katalysator den Gehalt an CO und HC aus
der Maschine an sich reduziert, können die Werte für diese Gase, sofern sie auf der Abstromseite des Katalysators zum
Auspuffrohr gewonnen werden, nicht in Beziehung zu den von der Maschine abgegebenen CO- und HC-Gasmengen stehen. Daher
wird der wesentliche Beitrag 2ur Motordiagnose durch einen aktiven Katalysator eher verdunkelt oder verschleiert. Die
Bedeutung dieses UmStandes besteht im folgenden:
1. Ein Fahrzeug, das einen Test durchläuft, bei dem die Probe am Auspuffrohr abgenommen wurde, kann Fehleinstellungen und/
oder Fehlleistungen haben, welche (a) den Brennstoff-Verbrauch erhöhen und/oder (b) den jetzt aktiven Katalysator mit anormal
hohen Emissionen überlasten können und damit die Lebensdauer des Katalysators reduzieren können, wobei sich unzufriedenstellende
Emissionen in die Umgebung in einer unverhältnismäßig kurzen Zeitspanne der Benutzung ergeben.
2. Ein Fahrzeug, das einen Emissions-Test mit der Probenentnahme am Auspuff-Rohr ohne Erfolg durchläuft, kann entweder
mit einem Fehler am Katalysator oder an der Maschin eoder an beiden behaftet sein. Das Fehlen einer positiven Diagnose
der Ursache oder der Ursachen kann (a) zu einem Ersatz der Katalysatoren führen, das bei einer zu stark emittierenden
Maschine die Lebensdauer des Ersatz-Katalysators reduzieren
709807/03Ö1
wird, obgleich ein Emissions-Wiederholungstest zur Bestätigung
der Reparatur die Auspuff-Rohr-Emissionen als zulässig oder annehmbar finden wird; (b) das Fehlen der Kenntnis
der Ursache des Motorschadens kann in einer nicht ausreichenden oder übermäßigen Reparatur des Motors führen und wird
daher weder in einem noch im anderen Fall kosteneffektiv sein,
Es erweist sich daher als zweckmäßig, zwischen dem Motor und dem Nachverbrenner bzw. Katalyse-System eine verschließbare
öffnung vorzusehen, die es ermöglicht, daß die Emissionen
sowohl aus dem Motor wie auch aus dem Auspuffrohr geprüft
und untersucht werden können. Diese öffnung wird hiernach als Motor-Abgas-Prüföffnung bezeichnet.
TESTS FÜR FAHRZEUGE MIT KATALYTISCHEM NACHVERBRENNERN
UND MOTOR-AEGAS-PRÜFÖFFNUNGEN
Vorzugsweise bie den CO- und HC-Tests wird das Abgas sowohl
aus dem Auspuff-Rohr wie auch aus der Motor-Abgas-Prüföffnung anstatt nur aus dem Auspuffrohr entnommen. Da relativ wenige
mit katalytischen Nachverbrennern ausgerüstete Fahrzeuge bislang mit diesen Motorabgas-Prüföffnungen ausgerüstet sind,
erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung, daß die Abgasprobe aus zwei Stellen dadurch erhalten wird, daß der Grundtest
(hohe Geschwindigkeit, niedrige Geschwindigkeit, Leerlauf) wiederholt wird und die gleiche Gasanalysier-Folge
verwendet wird und die beiden Datengruppen verglichen werden, die Wirksamkeit des Katalysators zu bestimmen. Ein erster
Test wird ausgeführt während entweder aus dem Auspuffrohr . oder der Motor-Abgas-Prüföffnung entnommen wird, und es wird
ein zweiter Test ausgeführt, wobei Abgas von der Stelle entnommen wird, die im ersten Test nicht benutzt wurde. Während
der Ausführung einer Probe an der Motor-Abgas-Prüföffnung sind die annehmbaren Grenzwerte für alle Gase jene, die auch
für einen Motor ohne katalytischen Nachverbrenner gelten, und daher kann der Jahrgangswähler 250 (Fig.17) entsprechend,
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beispielsweise auf die Modeiljähre 1973 bis 1974, eingestellt
werden (vgl. Tabelle E).
Die In-Ordnung-Ausfall-Gas-Signale, die während der Probenentnahme
aus dem Auspuffrohr gewonnen werden, dienen zur Bildung einer Aussage darüber, ob das Fahrzeug annehmbare
oder nicht mehr annehmbare Emissionen besitzt. Die In-Ordnung/
Ausfall-Gas-Signale, die bei der Probenentnahme aus der Motorabgas-Prüföffnung gewonnen werden, liefern eine Information
über den Zustand des Motors und der Fehlernatur genauso wie bei Fahrzeugen ohne katalytische Nachverbrennung gemäß obiger
Beschreibung. Der Unterschied an HC/CO-Werten zwischen erstem und zweitem Test bestimmt die Wirksamkeit des HC/CO-Katalysators.
Sollten Fahrzeuge in Zukunft mit Katalysatoren zur Reduktion von NO ausgerüstet werden, wird der Unterschied
der NO -Werte zwischen dem ersten und dem zweiten Test in ähnlicher Weise einen Rückschluß auf die Wirksamkeit des
NO -Katalysators ermöglichen.
TEST FÜR FAHRZEUGE MIT KATALYTISCHER NACHVERBRENNUNG UND OHNE MOTORABGASPRÜFÖFFNUNG
Der Wahlschalter 258 aus Fig. 17 muß in der Stellung HC/
CO stehen. Obgleich die Nachteile, die sich daraus ergeben, die ursprüngliche Motor-Emissionen zu erhalten, nicht beseicigt
werden, kann der Betrieb des HC/CO-Teils des Nachverbrenners
im Großen mit der Schaltung gemäß Fig. 28 getestet werden. Zum Testen des Betriebs des HC/CO-Teils des katalytischen
Nachverbrenners schließt der Test-Mechaniker nach Abschluß der Grundtests einen der Zylinder des Motors kurz und
betätigt den kurzgeschlossenen Zylinderschalter 283 (Fig.17).
Das Fahrzeug wird dann in wenigstens einem der erwähnten Leistungsbereichen (d.h. hoher Geschwindigkeit oder niedrige
Geschwindigkeit) betrieben, wahlweise auch in allen Moden
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betrieben» Das HC-Signal ohne willkürlichen Kurzschluß
während des jeweiligen Test-Modus1 (z.B. hohe Geschwindigkeit)
war vorher in dem Speicherelement 530 gespeichert worden. Der gespeicherte des HC-Signals wird in einem
Dividierer 531 mit einer vorgewählten HC-%-Grenze aus dem Speicherelement 532, z.B. 150%, multipliziert.
Das stabilisierte HC-Signal aus dem Gatter 365 wird mit dem Ausgang des Dividierers 531 in einer Subtrahiereinrichtung
533 verglichen. Wenn der gemessene Wert des HC bei einem kurzgeschlossenen Zylinder kleiner ist als der
Ausgang des Dividierers 531, was anzeigt, daß der HC-Gehalt sich um nicht mehr als der vorbestimmte Prozentsatz gegenüber
demjenigen HC-Wert erniedrigt hat, der vorher gespeichert war, dann liefert der Subtrahierer ein Ausgangssignal auf
Leitung P. Wenn der HC-Wert bei einem kurzgeschlossenen Zylinder den Wert desAusgangs des Dividierers 531 überschreitet,
liefert der Subtrahierer ein Ausgangssignal auf Leitung
P, was -anzeigt, daß der Katalytische Nachverbrenner wirksam arbeitet» Eine Gatterschaltung 534 aktiviert bei Öffnung
ein Verzögerungs-Netzwerk 535 in Abhängigkeit zu einem Ausgangssignal auf Leitung P oder P aus dem Subtrahierer 533
eine Leuchte 580 zur Anzeige "In Ordnung", oder eine Ausfall-Anzeige-Leuchte
581.
Bei Abschluß der Tests, die durch Stellung der Steuerungen aus Fig. 17 vorgeschrieben sind, zeigt der Computer dem
Testmechaniker an, daß die programmierten Tests, Entscheidungen und Datenannahmen abgeschlossen sind, indem die Testabschlußleuchte
303 (Fig. 18) aufleuchtet. Das Signal für die Leuchte 303-erlaubt dem Computer auf ein Signal zu arbeiten,
das durch Betätigung des Schalters 318 (Fig.19) durch den
Testmechaniker erzeugt wurde, wodurch der Lift angehoben wird. Somit wird ein Lift-Anheben-Signal auf Leitung 156 erst dann
auftreten, wenn der Computer angezeigt hat, daß das gesamte
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Programm abgeschlossen ist. Dies verhindert, daß der Testmechaniker das Fahrzeug von dem Dynamometer herunternimmt
f ehe das Testprogramm abgeschlossen ist. Wenn die
Dynamometer-Einrichtung eine mechanische Vorrichtung ist, die das Anheben des Lifts nur durch überwachungspersonal
ermöglicht, dann kann das Fahrzeug auch vor Abschluß des Testprogramms abgenommen werden, für den Fall, daß sich
dies als notwendig erweisen sollte.
Eine Ergebnis-Anzeigetafel für das Steuersystem zeigt Fig. 29, in welchem die Testmodi (d.h.hohe Geschwindigkeit,
niedrige Geschwindigkeit etc.) in Spalten und die gemessenen Gaswerte in Zeilen angeordnet sind. Der NO -Steuergerät-Betriebstest
und der Test betreffend die Auspuffanlage sind nicht für alle Testmoden relevant, wie oben erörtert wurde.
Die Leuchten zur Anzeige, daß die gemessenen Werte von CO
annehmbar oder nicht annehmbar sind, sind mit 540 bis 547 bezeichnet. Die Anzeigeleuchten 550 bis 557 dienen zur Information
des Test-Mechanikers, ob die gemessenen Werte von HC annehmbar sind. Die Anzeigeleuchten 560 bis 567 und 570
bis 577 dienen zur Information des Testmechanikers hinsichtlich des In-Ordnung Befindlich-Seins oder des Ausfalls für
NO und Sauerstoff. Die Betriebsweise des katalytischen
Nachverbrenners für HC/CO wird durch die Leuchten 580 bis
587 für In Ordnung und Ausfall angezeigt. Die Betriebsweise des NO -Steuergeräts TSAD wird durch Leuchten 418 und 420
Ji
angegeben, was oben im Zusammenhang mit Fig. 22 erläutert wurde. Die Betriebsweise des NO -Steuergeräts SAD wird
durch Leuchten 436, 438 (Fig. 23) angegeben. Die Betriebsweise des NO -Steuergeräts SSAD wird durch die Leuchten
Ji
480 und 470 (Fig. 25) erläutert. Die Betriebsweise des NO -Steuergeräts für Fahrzeuge mit EGR wird durch Leuchten
450 und 451 (Fig.24) dargestellt. Die Betriebsweise für
Luft-Einpumpsysteme in die Auspuffanlage für Fahrzeuge
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wird durch Leuchten 524 und 51O(Fig. 27) sichtbar gemacht.
Lecks im Auspuffsystem zeigen Leuchten 496 bzw. 497 (Fig.36)
an.
DIAGNOSE-TABELLE ZUR AUTOMATISCHEN ANZEIGE VON MOTORFBHLERN UND REPARATURANLEITUNGEN
Fig. 30 zeigt eine Diagnose-Matrix, die als Element 200 in
Fig. 14 dargestellt ist, welche eine Diagnose eines Motorschadens
etc. liefert, indem die CO- und HC-Ausfallsignale
ausgelesen werden, die während des hohen Geschwindigkeitsniedrigen
Geschwindigkeits- und Leerlauftests aufgezeichnet worden sind. Ein Ausgang von hohem Pegel aus den Speicherelementen
repräsentiert ein Ausfall-Signal und ein Ausgang mit niedrigem Pegel repräsentiert ein Bestanden-Signal.
Auf der Grundlage des jeweiligen Ausfall-Bildes wählt die Schaltung aus Fig. 30 das geeignete Berichtsformular oder
die Berichtsformulare, die dann von dem Computer bezeichnet, und ausgedruckt werden, so daß es dem Fahrzeughalter dann
möglich wird, das Fahrzeug dann reparieren oder neu einstellen zu lassen, mit minimalem Aufwand, selbstverständlich.
Die CO- und HG-Ausfall-Signale werden von dem Computer in
Speicherelementen 600, 601, 602, 603, 604 und 605 wie dargestellt für den Hochgeschwindigkeits-Modus, den Niedriggeschwindigkeitsmodus
und den Leerlaufmodus aufgezeichnet. Ein UND-Gatter 620 betätigt den Wähler 611 in Abhängigkeit
von einem CO-Ausfallsignal im Leerlaufmodus und ein CO-Bestanden-Signal
im hohen Geschwindigkeitsmodus über Inverter 626, um das Berichtsformular Nr. 1 zu bezeichnen oder auszudrucken.
Ein ODER-Gatter 621 und ein UND-Gatter 621A betätigt
einen Wähler 612, der ein .Berichtsformular Nr. 2 bezeichnet oder ausdruckt in Abhängigkeit von einem CO-Ausfallsignal
in dem hohen oder niedrigen Geschwindigkeitsmodus, und ein CO-Bestanden-Signal im Leerlauf-Modus über
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Inverter 628. Ein UND-Gatter 622 betätigt einen Wähler 613, der ein Berichtsformular Nr. 3 in Abhängigkeit von
einem CO-Ausfallsignal sowohl im hohen Geschwindigkeitsmodus wie auch im Leerlaufmodus ausdruckt oder identifiziert.
Ein UND-Gatter 623 betätigt einen Wähler 614, der ein Berichtsformular Nr. 4 in Abhängigkeit zu einem HC-Ausfallsignal
im Leerlaufmodus und einem CO Bestanden-Signal im hohen Geschwindigkeitsmodus über Inverter 627 ausdruckt.
Ein ODER-Gatter 624 und ein UND-Gatter 624A betätigt einen Wähler 615, der ein Berichtsformular Nr. 5 in Abhängigkeit
von einem HC-Ausfallsignal im hohen oder niedrigen Geschwindigkeitsmodus und ein HC-Bestandensignal im Leerlaufmodus
über Inverter 629 ausdruckt. EinUND-Gatter 625 betätigt einen Wähler 616, der ein Berichtsformular Nr. 6 in Abhängigkeit
von einem HC-Ausfallsignal sowohl im hohen Geschwindigkeitsmodus wie im Leerlaufmodus ausdruckt.
Die Berichtsformulare 1-6 sind nachstehend aufgeführt. Berichtsformular Nr. 1
Leerlauf | Langsam | Schnell | |
CO | Ausfall | Bestanden/ Ausfall |
Bestanden |
HC | |||
Übliche | Ursache |
1. Grober Fehler der Luft/Brennstoff-Gemischeinstellung
im Vergaser bei Leerlauf.
2.· Selten hoher CO-Anteil im Leerlauf, teilweise auch bei langsamer Geschwindigkeit, wie aus dem zweiten Beispiel zu ersehen ist.
2.· Selten hoher CO-Anteil im Leerlauf, teilweise auch bei langsamer Geschwindigkeit, wie aus dem zweiten Beispiel zu ersehen ist.
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ERHEBUNG
1. Inspektion des PCV-System auf Sauberkeit und korrekten
Betrieb. Ein Fehler im PCV-System kann zu fehlerhaftem Leerlauf führen.
2. Leerlauf-Grundeinstellung des Motors am Unterbrecher,
hinsichtlich Zündzeitpunkt, Leerlaufdrehzahl und Luft/
Brennstoffgemisch.
VORSICHT
Nach Ausführung der Grund-Leerlaufeinstellung Motor mindestens
3 χ beschleunigen und in Leerlauf zurückkehren lassen. Beobachtung der Stabilität und Einhaltung der Leerlaufeinstellung.
3. In seltenen Fällen, in denen Leerlaufeinstellungen infolge
großer Mengen an Lack oder sonstiger Brennstoffabscheidungen in den Leerlaufkanälen des Vergasers nicht
exakt ausgeführt werden können, kann es notwendig werden, den. Vergaser zu ersetzen oder zu reparieren.
Berichtsformular Nr. 2
Langsam Schnell Ausfall und/oder Ausfall
Die üblichste Ursache besteht in einem Fehler des Hauptvergasersystems.
Dieses Problem kann nicht durch eine lose Leerlaufeinstellung beseitigt werden.
1. Prüfer den Luftfilter des Vergasers auf anormale Verschmutzung.
Leerlauf | |
CO | Bestanden |
HC | |
Übliche | Ursache |
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2. Prüfe des Starterzug auf Klemmung in teilweise geschlossener Stellung.
3. Wenn 1. und 2. in Ordnung sind, Abnahme des Vergasers und Ersatz oder Reparatur entsprechend Hersteller-Anweisung.
4. Stets Leerlauf-Grundeinstellungen des Unterbrecher-Abstandes und -Zeitpunktes, der Leerlauf-Drehzahl und
des Luft/Brennstoff-Gemisches ausführen.
Beachte: Wenn der Vergaser neu zusammengesetzt werden soll, muß das folgende geprüft werden:
1. Prüfe auf korrekte Funktion des Anreicherungsventils.
2. Prüfe sämtliche Unterdruckkanäle des Anreicherungsventils auf Sauer&eit und Öffnung.
3. Beachte Verlust der Hauptdüse(n) und/oder des Anreicherungsventils.
4. Prüfe den Sitz der Hauptdüse oder den Sitz der Dichtung.
5. Prüfe Düse und/oder Meßstößel auf Abnutzung. Geringfügige Abnutzung kann erheblich höheren
CO-Ausstoß verursachen.
6. Prüfe den Durchfluß auf anormale Schäden oder
Lecks.
7. Prüfe auf beschädigtes oder loses Überlauf-Ventil.
8. Prüfe die Düsengruppe und die Gruppendichtung auf Schäden oder Brüche.
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9. Untersuche gründlich das gesamte Vergaser-Gehäuse auf Brüche oder Risse, insbesondere
auf festen und korrekten Sitz sämtlicher Stopfen.
Berichtsformular Nr. 3
CO | Leerlauf | Langsam | oder | Schnell |
HC | Ausfall | Bestanden | Ausfall | |
Ausfall | ||||
Gewöhnliche Ursache | ||||
Eine Kombination eines Fehlers im Vergaser-Hauptsystem und eines schlecht eingestellten Luft/Brennstoffgemisches im
Leerlauf.
1. Siehe Formular Nr. 2. Der Fehler des Hauptsystems sollte
offensichtlich zuerst behoben werden.
2. Der Leerlauf-CO-Gehalt wird nach Ausführung der Grundeinstellungen
korrigiert sein.
3. Führe stets die Grundeinstellungen für den Leerlauf
des Zündabstandes und -Zeitpunktes, der Leerlauf-Drehzahl
und des Luft/Brennstoff-Verhältnisses aus.
Berichtsformular Nr. 4
Leerlauf Langsam Schnell
HC Ausfall Bestanden oder Bestanden
Ausfall.
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1. Vakuum-Lecks im Einlaßsystem, so daß sich eine zu
magere Mischung und damit Fehlzündung in einigen Zylindern ergeben.
2. Leerlaufkreise in Vergasern für Zylinder 2 und 4 in
hohem Maße nicht ausbalanciert oder auf zu mager eingestellt.
3. Intermittierende Fehlzündung ist möglich aber nicht wahrscheinlich.
4. Grob zu früh eingestellter Zündzeitpunkt.
5. Mäßiges Kompressions-Leck durch eines oder mehrere Auslaßventile.
6. Außerordentlich hoher CO-Gehalt bei Leerlauf kann mäßig
hohen HC-Gehalt im Leerlauf verursachen (Stelle zuerst Leerlauf CO-Gehalt ein und bestimme dann, ob weitere
Reparaturen notwendig sind).
1. Beachte Leerlauf CO-Gehalt auf der Berichtskarte und
stelle fest, daß der Leerlauf nicht zu mager eingestellt ist (weniger als 1,0% CO).
2. Fehlzündung bei Leerlauf und nicht bei höherer Drehzahl unter Belastung ist ungewöhnlich; die Einfachheit einer
Oszillographen-Prüfung legt jedoch diese Prüfung als nächste nahe.
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3. Untersuche, ob der grundsätzliche Zündzeitpunkt nicht grob zu früh liegt.
4. Prüfer auf gleichmäßige Einstellungen bei 2 oder 4-ZyIinder-Vergasern.
5. Prüfe auf Vakuum-Lecks in der Einlaßleitung.
6. Wenn die vorgenannten Schritte nicht die Quelle des Fehlers offenlegt, führe eine Zylinder-Kompressions-Prüfung
durch. Verbrannte Auslaßventile können bis zu dem Vierfachen des normalen HC-Wertes bei Leerlauf
erzeugen mit nur relativ geringem Anstieg in den höheren Geschwindigkeiten.
7. Führe stets die Leerlauf-Grundeinstellungen des Zündabstandes
und -Zeitpunktes der Leerlauf-Drehzahl und des Luft/Brennstoff-Verhältnisses durch.
Berichtsformular Nr. 5
Langsam Schnell Ausfall und/oder Ausfall
Fehlzündungen unter höheren Kompressionsdrücken bei Belastung wegen Ausfalls eines Bauteils imZündsystem.
1. Möglicherweise ist das üblichste Problem eine fehlerhafte
Zündkerze; jedoch sollte diese Schlußfolgerung nicht ohne genaue Prüfung gezogen werden.
Leerlauf | |
CO | |
HC | Bestanden |
Übliche | Ursachen |
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2. Prüfe das Zündsystem mit einem Oszillographen und den zugehörigen Instrumenten. Wenn der Oszillograph nicht
deutlich eine fehlerhafte Zündkerze zeigt, untersuche das folgende:
a) Fehlerhafte Zündkabel.
b) Spitzen-Entladung.
c) Funken-Entladung aufgrund gebrochener oder verkohlter Kappen oder Rotor.
d) Wenn die vorstehenden Schritte die Quelle des Fehlers noch nicht freilegen, kann das Problem auf
folgende Weise eingekreist werden, wobei vor der Reparatur und dem Ersatz von Einzelteilen eine
möglichst genaue Diagnose ausgeführt werden sollte, bis das Problem gefunden wurde. Die einzelnen Schritte
sind unten aufgeführt in der Reihenfolge der Häufigkeit des üblicherweise auftretenden Fehlers:
1. Zündkerzen.
2. Zündkabel und Spulen-Kabel-Widerstand.
3. Außerordentliche Spitzenentladung.
4. Verteilerkappe oder -Welle zeigt Brüche oder Verkokung oder Verkohlung.
5. Niederschlag im Inneren der Verteilerkappe oder auf den Kabeln.
6. Extrem falscher Unterbrecherwinkel - Spalt.
7. Zu geringe Ausgangsspannung der Spule.
8. Zu geringe Primärspannung für die Spule.
9. Lose Drahtverbindungen an der Verteiler-Masse-Platte
oder an der Spule und den Drahtanschlüssen.
3. Führe stets die Leerlauf-Grundeinstellungen des Zündabstandes
und-Zeitpunktes, der Leerlauf-Drehzahl und des Luft/Brennstoffgemisches aus.
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Berichtsformular Nr. 6
Leerlauf | Langsam | oder | Schnell | |
CO | ||||
HC | Ausfall | Bestanden | Ausfall | |
Ausfall | ||||
übliche | Ursachen | |||
Der wahrscheinlichste Grund ist eine Fehlzündung gemäß Berichtskarte Nr. 5.
1. .Vergleiche Berichtskarte Nr. 5 und führe die Reparatur
dementsprechend aus.
2. In seltenen Fällen kann es notwendig sein, auch auf
Berichtskarte Nr. 4 Bezug zu nehmen, wenn die Reparatur gemäß Beridhtskarte Nr. 5 den Gehalt an Kohlen-Wasserstoffen
im Leerlauf nicht in vertretbare Schranken bringt.
3. Führe stets die Leerlauf-Grundeinstellungen des Zündabstandes
und -Zeitpunktes, der Leerlauf-Drehzahl und
des Luft/Brennstoff-Verhältnisses aus.
Die oben wiedergegebenen Berichtsformulare sind auf Daten basiert, die aus vielen Fahrzeugen abgeleitet wurden, die
den CO- und HC-Tests während verschiedener Test-Moden nicht bestanden und dann analysiert wurden, um zu bestimmen,
an welcher Stelle die Fehler vorlagen und welches das beste Verfahren für die notwendigen Reparaturen und/oder Einstellungen
ist. Zusätzliche Berichtsformulare können verwendet werden,um eine umfangreichere Diagnose und Reparatur-Anleitungen
für übermäßigen NO -Gehalt und Sauerstoffgehalt zu schaffen, wenn entsprechend weitere Daten verfügbar werden.
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BESCHREIBUNG EINER GAS-STABILISIEREINRICHTUNG ZUR VERWENDUNG IN DER SCHALTUNG GEMÄSS FIG. 21
Fig. 31 und 32 zeigen eine Art einer Gas-Stabilisiereinrichtungs-Schaltung
zur Verwendung in der Schaltung, die. in Fig. 21 dargestellt ist. Diese Schaltung ist vom analogem
Typ und enthält ein Paar Operations-Verstärker 632 und 634. Eine Analog-Spannung, die die gemessene Geschwindigkeit
repräsentiert, wird einem Eingang jedes Verstärker 632 und 634 zugeführt. Analog-Spannungen, die die oberen
und unteren Geschwindigkeitsgrenzen repräsentieren, werden den anderen Eingängen der Verstärker 633 und 634 wie dargestellt
zugeführt. Jeder Verstärker liefert ein Ausgangs-Signal von niedrigem Pegel, wenn das gemessene Geschwindigkeitssignal
zwischen die oberen und unteren Grenzgeschwindigkeits-Signale fällt, und ein Verstärker liefert ein
hochpegeliges Ausgangssignal, wenn das gemessene Geschwindigkeitssignal über oder unter den Grenzwerten liegt. Die
Ausgänge der Verstärker 632 und 634 werden über ein NOR-Gatter 635 einer Zeitgeberschaltung zugeleitet, die einen
Operationsverstärker 636, einen Kondensator 637, ein Paar von Widerständen und eine Diode enthält. Wenn jedes
Eingangssignal für das NOR-Gatter 635 niedrig ist, liefert das Gatter einen hohen Ausgang, das das Laden des Kondensators
637 beginnen läßt. Ein Eingang für den Verstärker wird dem Kondensator 637 zugeführt und der andere Eingang
638 wird mit einer geeigneten Referenz-Spannung verbunden.
Der Verstärker 636 liefert ein niedriges Ausgangssignal, bis das Eingangssignal, das vom Kondensator 637 zugeführt
wird, gleich der Referenzspannung ist, und dann geht der Asugang des Verstärkers nach oben. Die Zeitverzögerung
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zwischen dem Auftreten eines hochpegeligen Signals am Ausgang
des NOR-Gatters 635 und einem hochpegeligen Signal
am Ausgang des Verstärkers 636 wird durch die Größe der Referenzspannung bestimmt, die am Anschluß 638 anliegt.
Die Zeitverzögerung ist somit einstellbar und kann auf eine geeignete Zeitspanne von beispielsweise 2 Sekunden
justiert werden,wodurch sichergestellt wird, daß sich die Fahrzeuggeschwindigkeit stabilisiert hat, d.h. konstant geworden
ist. Der hohe Ausgang aus dem Verstärker 636 wird als Geschwindigkeits-Auslösesignal angesehen und wird von
einem Inverter 639 einem Eingang 640 eines Flip-Flops 641 zugeführt.
Die Gas-Stabilisier-Schaltung für CO, die die restlichen
Schaltungskomponenten aus Fig. 31 umfaßt, wird jetzt beschrieben. Diese Schaltung überträgt das gemessene CO-Signal
zu einer Vergleicherschaltung, die das gemessene CO-Signal
mit einer annehmbaren Grenze vergleicht, wenn eine der drei folgenden Bedingungen vorliegt:
(1) Das gemessene CO-Signal hat wenigstens momentan das Verändern innerhalb einer angegebenen Rate von Veränderungsgrenzen beendet und eine vorbestimmte Zeitspanne von z.B.
10 Sekunden ist abgelaufen.
(2) Das gemessene CO-Signal beendete Schwankungen innerhalb einer vorgegebenen Rate von Veränderungsgrenzen über ein
vorbestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 3 Sekunden hin.
(3) das gemessene CO-Signal ist unter den annehmbaren Grenzwert mit einer vorgegebenen hohen Veränderungsrate abgefallen
und blieb bei der gegebenen Veränderungsrate über eine kurze, voreingestellte Zeitspanne hin von z.B. 500
Millisekunden.
Die Bedingungen (1) betrifft solche Fälle, bei denen das GasSignal weiterhin fluctuiert und liefert ein Gassignal
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das über eine relativ lange Zeitspanne von z.B. 10 Sekunden
gemittelt ist, um sicherzustellen, daß ein Mittelwert beim Vergleich verwendet wird. Die Bedingung (2) betrifft Fälle,
bei denen das Gas-Signal innerhalb eines relativ schmalen Bereichs von Veränderungsgrenzen stabil bleibt, die ermögliche,
daß das Gas-Signal über eine kurze Zeitspanne von beispielsweise 3 Sekunden gemittelt werden kann. Die Bedingung
(3) betrifft Fälle, bei denen das Gas-Signal sich mit großer Geschwindigkeit vermindert und unter den annehmbaren
Wert abfällt und damit eine Sicherheit schafft, daß das Gassignal unterhalb des Grenzwertes bleiben wird.
Der Sinn dieser drei Bedingungen besteht in der Reduzierung der gesamten Test-Zeit auf ein Minimum, wobei dennoch gültige
Daten für den beabsichtigten Zweck zur Verfügung gestellt werden sollen. Wenn beispielsweise in Gebrauch befindliche
Fahrzeuge nur daraufhin getestet werden sollen, ob sie in Ordnung sind oder den Test nicht bestanden haben, können
die drei Bedingungen verwendet werden. Wenn jedoch die gemessenen Gaswerte zur Bestimmung einer statistischen Abschätzung
der Schadstoff-Emission aufgesammelt werden sollen, sollte nur Bedingung (1) verwendet werden.
Um zu bestimmen, ob das Gassignal das Fluctuieren innerhalb gegebener Grenzen beendet hat, wird das gemessene CO-Signal
in analoger Form über einen Kondensator 643 einem Eingang eines Verstärkers 644 zugeführt. Das Ausgangssignal aus dem
Verstärker 644 ist ein Analog-Signal, das die Veränderungs-Geschwindigkeit des gemessenen CO-Signals repräsentiert.
Die Veränderungs-Geschwindigkeit oder das differenzierte CO-Signal aus dem Verstärker 644 wird einem Eingang
eines Paares von Operationsverstärkern 647 und 648 wie dargestellt, zugeführt. Dem anderen Eingang des Verstärkers 647
wird eine Referenz-Spannung für die obere Veränderungsge-
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schwindigkeit und dem anderen Eingang des Verstärkers 648
wird eine Referenzspannung betreffend die untere Veränderungs,-geschwindigkeit
zugeführt. Der Verstärker 647 liefert ein niedriges Ausgangssignal, wenn die Referenzspannung positiver
ist als das differenzierte CO-Signal. Der Verstärker 648 liefert ein niedriges Ausgangssignal, wenn die an ihn angelegte
Referenzspannung negativer ist als das differenzierte CO-Signal.
Das niedrige Geschwindigkeits-Auslöse-Signal aus dem Inverter
639 wird einem Eingang eines NOR-Gatters 650 zugeführt. Die Verstärker 647 und 648 geben außerdem niedrige Signale auf
das NOR-Gatter 650, wenn das differenzierte CO-Signal zwischen der oberen Veränderungsgeschwindigkeitsgrenze und der unteren
Veränderungsgeschwindigkeitsgrenze bleibt. Die drei niedrigen Eingänge für das NOR-Gatter 650 schaffen ein hohes Ausgangssignal
für den anderen Eingang des Anschlusses 651 des Flip-Flops 641. Dieses hohe Signal am Anschluß 651 triggert das
Flip-Flop 641, das ein hohes Signal an seinem Ausgangsanschluß 652 liefert.
Das hohe Ausgangssignal aus dem Flip-Flop 641 wird einer ersten Gas-Zeitgeberschaltung zugeleitet, die einen Operationsverstärker
654 und einen Kondensator 655 und die dargestellten Widerstände und die Diode enthält. Eine Referenzspannung wird
dem Anschluß 656 des Verstärkers 654 zugeleitet und die Größe dieser Referenzspannung bestimmt die Zeitverzögerung zwischen
einem hohen Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 652 und am Ausgangsanschluß 657 des Verstärkers 654. Diese Zeitverzö-'
gerung kann beispielsweise 10 Sekunden betragen. Ein hohes Ausgangssignal aus dem Verstärker 654 schließt einen FET-Schalter
658. Der Schalter 658 verbindet, wenn er geschlossen ist, das gemessene CO-Signal auf Leitung 230 und eine Signal-
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Mittelschaltung 659 in Reihe mit einem Eingang eines Operations-Verstärkers
660. Der andere Eingang des Operations-Verstärkers 660 wird an ein Analog-Signal gelegt, das den
annehmbaren Wert für CO für denjeweiligen Testmodus repräsentiert.
Der Verstärker 660 liefert ein hohes Ausgangssignal auf Ausgangsleitung 661, wenn das ermittelte CO-Signal
unterhalb des annehmbaren Grenzwertes liegt und erzeugt ein niedriges Ausgangssignal auf Ausgangsleitung 661, wenn der
gemittelte Wert von CO die annehmbare Grenze übersteigt.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 660 wird über eine Gatter-' schaltung 662 Leuchten P und F wie bereits erörtert zugeführt,
die das Bestehen und den Ausfall des Testes anzeigen, und im einzelnen den Testingenieur informieren, ob das gemessene
CO-Signal unterhalb der annehmbaren CO-Grenze geblieben ist oder diese überstiegen hat.
Die Zeitgeberschaltung enthält einen Verstärker 654, der somit das gemessene CO-Signal durch die Mittelschaltung
659 (=Mittelwert bildende Schaltung) mit dem Vergleicher verbindet, und zwar eine vorgegebene Zeitspanne nachdem
das gemessene CO-Signal das Fluctuieren wenigstens momentan innerhalb einer Veränderungsgeschwindigkeit beendete, die
durch das obere Veränderungs-Geschwindigkeits-Grenzsignal und das untere Veränderungs-Geschwindigkeits-Grenzsignal
bestimmt wird, welche den Verstärkern 647 und 648 zugeleitet werden. Wenn das gemessene CO-Signal in den Bereich zwischen
dem oberen Veränderungsgeschwindigkeits-Grenzwert und dem unteren Veränderungsgeschwindigkeits-Grenzwert momentan hineinfällt
und dann die eine oder andere der genannten Grenzen überschreitet, wird das NOR-Gatter 650 einen niedrigenAusgang
liefern. Dieses niedrige Ausgangssignal wird den Zustand des Flip-Flops 641 nicht verändern und somit ermöglichen,
daß der Schalter 658 nach der Zeitverzögerung von beispiels-
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weise 10 Sekunden schließt, welche durch die Größe der Referenzspannung am Anschluß 656 bestimmt ist.
Die Schaltung, die ein stabilisiertes Gassignal unter der Bedingung (2) liefert, wird jetzt erläutert. Ein hohes
Signal am Anschluß 651, das daraus resultiert, daß das gemessene CO-Signal in die Veränderungsgeschwindigkeit-Bereichsgrenze
fällt, läßt die Ladung eines Kondensators 671 beginnen, welcher eine zweite Gaszeit-Geber-Schaltung
mit Verstärker 670 bildet. Die Zeitverzögerung der zweiten Gaszeitgeber-Schaltung von z.B. 3 Sekunden wird durch die
Größe der Referenzspannung bestimmt, die am Anschluß 672 liegt. Wenn der Ausgang des NOR-Gatters 650 über diejenige
Zeitspanne hin hoch bleibt, die zum Laden des Kondensators 671 auf die Referenzspannung am Anschluß 672 benötigt wird,
dann wird der Verstärker 670 einen hohen Ausgang liefern und den FET-Schalter 675 (= PeId-Effekt-Transistor-Schalter)
schließen. Das Schließen des Schalters 675 verschafft eine ■ Reihenschaltung des gemessenen CO-Signals mit einer zweiten
Signalmittelschaltung 676 sowie mit einem Eingang eines Verstärkers
660 gemäß zeichnerischer Darstellung. Wenn somit das gemessene CO-Signal innerhalb des Bereiches bleibt,
der durch das obere Grenzwert-Signal und das untere Grenzwert-Signal für die Veränderungsgeschwindigkeit bestimmt ist,
und zwar über die Zeitspanne hin, die für die zweite Gaszeitgeber-Schaltung von z.B. 3 Sekunden erforderlich ist,
dann wird angenommen, daß das CO-Signal stabilisiert ist, welches dann mit der annehmbaren CO-Grenze verglichen wird.
Wenn das gemessene CO-Signal überschreitet und danach in den Veränderungsgeschwindigkeits-Bereich während der Zeitverzögerung
der. zweiten Gaszeitgeber-Schaltung fällt, dann wird diese Schaltung zurückgesetzt.
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Die Schaltung, die das stabilisierte Gassignal entsprechend der Bedingung (3) liefert, wird jetzt beschrieben. Diese
Schaltung umfaßt einen Operations-Verstärker 680, der als einen Eingang das differenzierte CO-Signal empfängt und
dieses differenzierte Signal mit einer Referenz-Spannung vergleicht, die am Eingang 681 liegt. Die Amplitude der
am Eingangsanschluß 681 liegenden Referenzspannung bestimmt die Größe der Veränderungsgeschwindigkeit des CO-Signals,
die erforderlich ist,um einen hohen Ausgang aus dem Operationsverstärker
684 zu liefern. Der Operations-Verstärker 684 vergleicht das gemessene CO-Signal mit dem annehmbaren CO-Grenzwert
und erzeugt ein hohes Ausgangssignal, wenn das gemessene CO-Signal unter das Grenzwertsignal für einen angemessenen
CO-Gehalt gefallen ist. Somit erzeugt das UND-Gatter 682 ein hohes Signal an seinem Ausgang, wenn die
drei Bedingungen erfüllt sind, nämlich (a) der gemessene Wert des CO viel unter den Grenzwert für einen annehmbaren
CO-Gehalt, (b)die gemessene Geschwindigkeit blieb innerhalb des Bereichs, der durch den oberen und unteren Geschwindigkeitsgrenzwert
gegeben ist, und (c) der gemessene Wert von CO- fällt mit großer Geschwindigkeit, die durch die Größe
der an den Anschluß 681 angelegten Referenzspannung bestimmt ist.
Der Ausgang des UND-Gatters 682 wird einer dritten Gaszeitgeberschaltung
zugeleitet, die einen Verstärker 690 und einen Kondensator 691 enthält. Die Amplitude der Referenzspannung,
die an den Anschluß 692 des Verstärkers 690 gelegt wird, bestimmt die Zeitverzögerung zwischen dem Auftreten
eines hohen Ausgangssignala aus dem UND-Gatter 682 und einem hohen Ausgangssignal am Ausgang des Verstärkers
690. Diese Zeitverzögerung kann beispielsweise 1/2 bis 1 Sekunde betragen. Das hohe Ausgangssignal aus dem Verstärker
690 schließt einen dritten FET-Schalter 695, der das gemessene CO-Signal einem Eingang des Verstärkers 660 zuführt, so daß
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ein Vergleich ermöglicht wird zwischen dem gemessenen CO-Gehalt und dem Grenzwert für einen angemessenen CO-Gehalt.
Man vergegenwärtige sich, daß eine oder mehrere der Gaszeitgeber-Schaltungen
je nach Wunsch benutzt werden können* Wenn die tatsächlichen Werte des Gases aufgezeichnet werden
sollen, braucht die dritte Gaszeitgeber-Schaltung zweckmäßig nicht benutzt zu werden.
Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 660 wird einer Gatter-Schaltung
662 zugeführt, die Leuchten zur Anzeige des Bestehens oder des Ausfalls des Tests beaufschlagt. Die
Gatterschaltung 662 wird eine kurze Zeitspanne später aktiviert ,nachdem das stabilisierte Gassignal dem Vergleichsverstärker 660 zugeführt wurde, um sicherzustellen, daß
der Verstärker den Vergleich tatsächlich ausgeführt hat.
Die Gatterschaltung 662 empfängt ein Betätigungssignal auf
Leitung 663 aus einem Verstärker 700, der einen Teil einer Zeitgeberschaltung mit Kondensator 702 bildet. Die Größe
einer Referenzspannung, die an den Anschluß 703 angelegt wird, bestimmt die Zeitverzögerung der Zeitgeberschaltung
wie bereits erwähnt.
Ein UND-Gatter 704 erzeugt einen hohen Ausgang, welcher die Zeitverzögerung für die Schaltung mit dem Verstärker
700 in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeits-Auslösesignal (hoher Ausgang aus Verstärker 636) und einem hohen Ausgangssignal
aus einem der Verstärker 654, 670 und 690 durch ein. ODER-Gatter 705 anstößt. Somit wird die Gatterschaltung
662 eine kurze Zeitspanne nach dem Augenblick geöffnet, nachdem das Geschwindigkeits-Auslösesignal erzeugt worden ist
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und das gemessene CO-Signal sich wie erwähnt, stabilisiert
hat.
Die Schaltung nach Fig, 32 arbeitet in gleicher Weise wie die eben beschriebene Schaltung und liefert ein stabilisiertes
HC-Signal„ so daß die entsprechenden Bauteile die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit Apostroph versehen,
erhalten haben „ Der eins ige unter schise. swischen den beiden
Schaltungen bestellt in dsm Umstand s daß aas ϋΙϊΒ—Gatter
704° einen dritten Eingang aufweisty dar von dem Ausgang
des Verstärkers 700 (Fig. 31} über Leitung 663 abgenommen
wurdeο Somit -wird die Gatter schaltung S62 in der Schaltung
aus Figc 32 erst dann geöffnet^ wsrm sowohl das gemessene
CO-Signal und das gemessene HG-Signal sich stabilisiert haben.
Die Schaltung aus Fi9% 32 kann auch dasu äienen? stabilisierte
HO,- und O^-Signals su Ii ΐ lern.
Die Betriebsweise der Gasstabilisisr-Sshaltuiig ausFig. 31
zeigt graphisch Flg. 33. _J3ie Ordinate stellt hier die Amplitude
des gemessenen Gas signs is und äis Äbssisse die Seit
dar» die Kurve 710 repräsentiert das sn messende Gassignal=
Die Linie 7"?2 stellt d.,.a annehmbaren Wert für dieses Gsssigiai
und die Linie 714 und 71S stellen die obere und untere Grenze
für die Veränderungsgeschwindigkeit dar, derenjs^gehörigen
Sicuale den Verstärkern 647 ur^. 648 zugeführt -'srdsn =
Der Winkel zwischen diesen Geraden ist rait £ issaishnst=
Die Linie 714 stellt die minimale Ysränderungägsscnwindigkeit
für die Messung bei hoher Gescliwiiidiglssit (Bsdingung 3) dar,
die durch die Größe der ReferenzSpannung am Anschluß 681
bestimmt wird. Der Winkel swischen Gerade 714 und der Vertikalen 718 ist mit S bezeichnet.
Das gemessene Gassignal wird zum Zwecke des nachfolgenden Vergleichs mit dem annehmbaren Grenzwert als stabilisiert
betrachtet, wenn Ca) das Gassignal sich mit einer Geschwindigkeit innerhalb des Winkels cß vermindert, unter die annehmbare
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Gasgrenze 712 absinkt und weiter mit der annehmbaren Veränderungsge^chwindigkeit
über die Zeitspanne hin abfällt, die durch die dritte Gaszeitgeber-Schaltung (Bedingung 3)
bestimmt ist,oder (3b) wenn das Gassignal sich nicht mit
einer Geschwindigkeit vermindert, die durch den Winkel δ bestimmt ist,jedoch in den Winkel θ während der Zeitspanne
fällt, die durch die zweite Zeitgeberschaltung (Bedingung
Nr. 2) bestimmt ist, oder wenn (c) das Gassignal momentan in den Winkel θ fällt und die erste Zeitgeberschaltung ausläuft,
dh. beispielsweise 10 Sekunden abgelaufen sind (Bedingung 1). Die Signalmittelwert bildenden Schaltungen
656 und 676 sind mit verschiedenen Zeitkonstanten (beispielsweise 10 Sekunden und 3 Sekunden) ausgestattet, um sicherzustellen,
daß das gemessene Signal ein zeitlich bewichteter Mittelwert des tatsächlichen Signals ist. Auf Wunsch können
die analogen Signale aus den Schaltern 658, 675 und 695 (Fig. 31) in digitale Signale durch Verwendung geeigneter
Analog/Digital-Umsetzer umgesetzt und Subtrahierern 380, .etc. aus Fig. 21 zugeführt werden, um einen digitalen Vergleich
der gemessenen Ga..\verte mit den annehmbaren Grenzwerte
wie oben erörtert zu ermöglichen.
Mit Vorstehendem wurde eine Vorrichtung zur manuellen oder automatischen Beurteilung der Abgas-Emissionen von Fahrzeugen
bei vorgeschriebenen Tests beschrieben, die so ausgelegt sind, daß sie Schäden an der Maschine und/oder der Abgasanlage festzustellen gestatten. Die verschiedenen digitalen
Subtrahierer, duale Subtrahierer, Gatterschaltungen, die
in den Fig. 21 bis 28 dargestellt sind, können beispielsweise von der Art sein, wie sie in der oben erwähnten Anmeldung
erläutert sind. Selbstverständlich ist die Erfindung auf die einzelnen Vorschriften der oben erläuterten Testmoden nicht
beschränkt, es können weitere Tests hinzugefügt oder andere Tests weggelassen werden, ohne daß dadurch vom Erfindungsgedanken
abgewichen wird.
709807/03 0,1
-1 Cl?-
Insgesamt wurde ein modales Testverfahren und eine zu dessen Ausführung geeignete Vorrichtung beschrieben, die bei den
Fahrzeug-Herstellern, Reparatur-Werkstätten, Diagnose-Zentren und dergleichen zur schnellen, genauen und wiederholbaren
Messung der Haupt-Luft-Schadstoffe, d.h. Kohlenmonoxide
(CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) aus den Motorabgasen verwendet werden kann. Die quantitative Messung der Stickstoffoxide
(NO ) und des Sauerstoff-Gehalts (O9) kann auf Wunsch
ebenfalls gemessen werden. Während der Sauerstoff kein Luftschadstoff ist, ist die Messung einer Konzentration im
Abgas von Wert zur Gewinnung einer verläßlichen Diagnose-Aussage. Die Motore werden bei vorgeschriebenen Testmoden
(gewöhnlich drei, nämlich hohe Drehzahl, niedrige Drehzahl und Leerlauf) betrieben, bei denen eventuell vorhandene Schaden
sich mit größter Wahrscheinlichkeit an der Abgas-Zusammensetzung offenbaren. CO und HC (NO und Sauerstoffen erwünscht)
-Bestimmungen werden bei jedem Testmodus vorgenommen und auf eine Berichtskarte aufgezeichnet. Die gemessenen Testwerte der Luftschadstoffe werden bei jedem Testmodus mit
vorgeschriebenen zulässigen Werten entweder automatisch oder manuell verglichen. Beispielsweise können die gemessenen
Werte auf einer Berichtskarte aufgezeichnet werden, die die zulässigen Werte bereits enthält. Ein zu hoher Wert an gemessenem
Luftschadstoff bei einem der vorgeschriebenen Testmoden zeigt einen Schaden des Motors an und rechtfertigt
dessen Zurückweisung. Eine Neueinstellung oder Reparatur zur Behebung der Schäden wird durch eine Diagnosekarte eine
Empfehlung für die Reparatur angegeben, wobei auf der Diagnosekärte nodh einmal der aus der Beriöhtskarte entnehmbare Zurückweisungsgrund
angegeben ist und zusätzliche Angaben über die wahrscheinlichen Fehler und Anleitungen zu deren Behebung
enthalten sind.
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Eine Bremsvorrichtung mit abgeschlossener Füllung ermöglicht
es, daß die Maschine mit einer wiederholbaren, vorbestimmten Belastung automatisch bei einer vorgeschriebenen Testgesehwindigkeit bei jedem Modus belastet wird,
und zwar entsprechend einer im wesentlichen kubischen Leistung/Drehzahlkurve. Ein Maschinen-Beurteilungstest kann
durch Verwendung drei üblicherweise vorgeschriebener Testmoden in Verbindung mit einem vierten Modus ausgeführt werden,
bei dem der Motor mit Vollgas läuft. Der letztgenannte Test
erfordert ein Leistungsabsorption-Gerät, das die Belastung für den Motor bei jeder gewünschten Drehzahl zu variieren
gestattet. Ausgeklügeltere zusätzliche Einrichtungen ermöglichen eine automatische Anzeige sowie ein Ausdrucken der
gemessenen CO-und HC-Werte, sowie einen in rot gehaltenen
Ausdruck für die zu hohen Schadstoff-Gehalte, die eine
Beanstandung des Motors rechtfertigen„
70980770301
Claims (64)
1. Verfahren zur Prüfung eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors
auf Emission von im Abgas enthaltenen Schadstoffen, bei dem das Fahrzeug mit seinen Antriebsrädern auf die Walzen
eines Dynamometers aufgesetzt wird, wobei wenigstens eine der Dynamometerwalzen mit einer Leistungs-Verzehreinheit
verbunden ist, welche die Maschine automatisch mit einer Belastung beaufschlagt, die sich ungefähr in dritter Potenz
mit der Drehzahl der Walze verändert, wobei aus der Auspuffanlage des Fahrzeugs eine Abgasprobe entnommen wird, wobei
ferner die Maschine des Fahrzeugs während einer kurzen Zeitspanne gemäß einem ersten Modus unter einer ersten
vorbestimmten Last entsprechend einer gegebenen Fahrzeuggewichtsklasse betrieben wird, wobei die Maschine mit einer
ersten vorbestimmten Drehzahl und der ersten Belastung läuft; bei dem weiter die Menge an CO und HC in der Abgasprobe
während des Motorlaufs unter der ersten vorbestimmten Last und Drehzahl gemessen wird; bei dem der Motor während eines
weiteren kurzen Zeitintervalls entsprechend einem zweiten Modus mit einer zweiten, unterschiedlichen vorbestimmten
Belastung entsprechend der gegebenen Fahrzeuggewichtsklasse mit einer zweiten unterschiedlichen Drehzahl betrieben wird,
bei dem die Menge an in der Abgasprobe enthaltenem CO und HC gemessen wird, während der Motor unter der zweiten vorbestimmten
Belastung und Drehzahl läuft; daß der Motor während einer weiteren Zeitspanne gemäß einem dritten Modus unter
Leerlauf-Drehzahl belastet und der Anteil von CO und HC im Abgas bei Leerlauf-Drehzahl gemessen wird; bei dem ferner
die gemessenen CO- und HC-Werte für die drei Moden mit vorgeschriebenen zulässigen Werten für die jeweiligen Moden ver-
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glichen werden und bestimmt wird, ob die gemessenen Werte
die zulässigen Werte bei einem der Testmoden übersteigt
und damit mögliche Schäden am Motor offenbaren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei laufendem Motor des Fahrzeugs der Gehalt an Sauerstoff
im Auspuffgas des Motors gemessen, der gemessene Wert an Sauerstoff mit einer vorgegebenen Grenze verglichen und bestimmt
wird, ob der Motor reicher oder magerer als stiochiometrisch arbeitet; daß die Auspuffanlage unter Druck gesetzt
wird, wenn der gemessene Sauerstoffwert erste oder zweite Grenzwerte übersteigt, und daß die gemessenen Sauerstoffwerte
vor und nach der Ünterdrucksetzung der Auspuffanlage
zur Bestimmung verglichen werden, ob der Sauerstoffgehalt nach der Ünterdrucksetzung um einen vorbestimmten Prozentsatz
unter den Sauerstoffwert abgefallen ist, der vor der
ünterdrucksetzung gemessen wurde, um zu bestimmen, ob ein Leck in der Auspuffanlage vorhanden ist, wenn die Anlage
nicht unter Druck steht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen von über 1,7 t der Motor
bei Umdrehungszahlen, die etwa 48 bis 50 Meilen pro Stunde entsprechen, mit etwa 27 bis 30 BS belastet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug von wenigstens 1,7 t Gewicht der Motor bei Drehzahlen, die einer Geschwindigkeit
von 32 bis 35 Meilen pro Stunde entsprechen, mit einer Belastung
von etwa 10 bis 12 PS belastet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug von etwa 1,3 t bis 1,7 t der Motor bei einer Drehzahl entsprechend 44 bis 46
Meilen pro Stunde mit einer Last von etwa 21 bis 24 PS belastet wird.
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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit einem Gewicht
von 1,3 t bis 1,7 t der Motor bei einer Drehzahl entsprechend 29 bis 32 Meilen pro Stunde mit einer Last von etwa 8 bis
PS belastet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit einem Gewicht
von 0,8 t biü 1,3 t der Motor mit einer Drehzahl entsprechend 36 bis 38 Meilen pro Stunde mit einer Last von etwa 13 bis
15 PS belastet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug von 0,8 t bis 1,3 t Gewicht der Motor
mit einer Drehzahl entsprechend 22 bis 25 Meilen pro Stunde mit einer Last von etwa 4 bis 6 PS belastet wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor entsprechend einem vierten
Modus dadurch geprüft wird, daß der Motor ein kurzes Zeitintervall bei Vollgas betrieben wird, daß die Menge an
im Abgas enthaltenem CO und HC bei Vollgas gemessen und die gemessenen Werte von CO und HC mit vorgeschriebenen
zulässigen Werten für Vollgas verglichen werden.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Prüfung eines Fahrzeugs, das mit einem TSAD-NO -Nachverbrennungsgerät
ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einer höheren Belastung als bei Leerlauf
betrieben wird, daß die Menge des im Abgas enthaltenen NO gemessenen wird, wenn der höchste und der nächst niedrige
Gang des Getriebes gewählt ist, und daß die gemessenen Werte von NO zur Bestimmung verglichen werden, ob der Wert des
Ji
NO in dem niedrigeren Gang sich um einen vorbestimmten Bruchteil des Wertes von 0 in dem höchsten Gang erniedrigt hat.
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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Prüfung
eines Fahrzeugs, das mit einem SAD-NO -Nachverbrennungs- ·
gerät ausgerüstet ist und einen Zünd-Zeitpunkt-Regler enthält, der mit einer Unterdruckleitung mit einer Unterdruckquelle des Motors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor bei einer größeren Belastung als der für Leerlauf gültigen betrieben wird; daß der Gehalt an NO im Ab-
gas einmal bei eingeschaltetem Nachverbrenner und dann bei abgetrenntem Nachverbrenner gemessen wird; daß die Unterdruckanstiegsrate
in der Unterdruckleitung gemessen wird, wenn- sie in normaler Weise mit dem Regler verbunden ist;
daß die gemessenen Werte von 0 bei eingeschaltetem Nachverbrenner
und abgetrenntem Nachverbrenner zur Bestimmung verglichen werden, ob der Wert von NO mit abgetrenntem
SAD-Nachverbrenner einen vorbestimmten Bruchteil des gemessenen Wertes UO mit wirksamem Nachverbrenner übersteigt,
und daß der gemessene Unterdruck-Anstieg mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, zur Prüfung
eines Fahrzeugs, das mit einem EGR-NO -Nachverbrennungsgerät
ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einer größeren Last als für Leerlauf gültig betrieben
wird, daß der Gehalt an NO im Abgas einmal bei angeschlossenem ERG- Nachverbrenner und einmal bei abgetrenntem
ERG-Nachverbrenner gemessen wird; daß die gemessenen
Werte von NO zur Bestimmung verglichen werden, ob der Wert
von N0„ mit abgetrenntem EGR-Nachverbrenner um einen vorgegebenen Prozentsatz über den Wert von NO bei verbundenem
EGR-Nachverbrenner überschritten hat. .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Prüfung
eines Fahrzeuges, das mit einem SSAD-NO„ ausgerüstet ist
und einen Zündzeitpunkt-Regler enthält» der über eine Unterdruckleitung
mit einer Unterdruckquelle der Maschine ver-
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bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einer vorgewählten Last über Leerlauf betrieben wird; daß
die Drehzahl des Motors gemessen wird; daß der Unterdruck in der Unterdruckleitung auf Vorhandensein geprüft wird,
wenn die Motordrehzahl einen ersten Grenzwert erreicht hat, um zu bestimmen, ob der SSAD-Nachverbrenner bei dieser Drehzahl
arbeitet; daß die Motordrehzahl solange erhöht wird, bis ein Unterdruck in der Unterdruckleitung festgestellt oder
eine zweite vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze erreicht wird; daß der Wert des NO im Fahrzeug-Abgas bei einer Drehzahl
gemessen wird, wenn der Unterdruck erstmalig in der Unterdruckleitung festgestellt wird, und zwar wenn der SSAD-Nachverbrenner
eingeschaltet ist und wenn er nicht wirksam ist; und daß die gemessenen Werte von NO bei wirksamem SSAD-
Nachverbrenner und bei nicht-wirksamem SSAD-Nachverbrenner gemessen werden, um zu bestimmen, ob der Wert von NO sich
um einen vorgegebenen Prozentsatz erniedrigte, nachdem der SSAD-Nachverbrenner in Betrieb gesetzt wurde.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13 für ein
Fahrzeug, das mit einer Lufteinspeisung in die Auspuff-Anlage ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
gemessene Sauerstoffwert bei Unterdruck gesetzter Auspuffanlage mit einem ersten oder zweiten vorgegebenen Grenzwert
verglichen wird, um zu bestimmen, ob die Lufteinspeisanlage wirksam ist.
15. Vorrichtung, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens
nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Prüfung der Abgas-Entwicklung einer Brennkraftmaschine zur Feststellung
von Maschinenschäden, die sich an der Abgas-Zusammensetzung manifestieren, mit einer Leistungs-Vernichtungseinheit,
die den Motor mit einer wählbaren Belastung bei einer vorgebenen Motordrehzahl beaufschlagt, mit einer Abgas-Analy-
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siervorrichtung, die an den Auspuff des Motors angeschlossen
ist und eine quantitative Messung wenigstens eines im Motorabgas enthaltenen Gases erlaubt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Belastungssignal-Generator vorgesehen ist, der der Belastung proportionale Belastungssignale abgibt;
daß ein Vergleicher mit dem Abgas-Analysegerät verbunden ist und auf die Belastungssignale anspricht und den gemessenen
Wert des im Abgas festgestellten Gases mit einem annehmbaren Wert vergleicht; und daß ein Ausgangssignal-Generator vorgesehen ist, der an den Vergleicher angeschlossen ist und ein
Ausgangssignal erzeugt, wenn der gemessene Wert des Gases unterhalb des annehmbaren Wertes bleibt oder diesen überschreitet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgas-Analysegerät den Gehalt an Kohlenmonoxid, (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC) in dem Abgas
zu messen gestattet und entsprechende Ausgangssignale abgibt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Signalstabilisierer auf die CO-und HC-Signale aus
dem Abgas-Analysegerät anspricht und stabilisierte CO- und HC-Signale erzeugt, wenn die Ausgangssignale aus dem
Signal-Stabilisierer über ein vorgegebenes Zeitintervall innerhalb eines vorgegebenen Bereichs geblieben sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15-18, daduröh
gekennzeichnet,daß die Lastvergleichs-Einrichtung eine
Schaltung zur Überwachung der Belastung für den Motor und
BAD
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zur Erzeugung eines Lastauslöse-Signals umfaßt, wenn die Belastung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs über
ein gegebenes Zeitintervall hinweg bleibt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher die gemessenen Werte mit annehmbaren Werten für das Gas vergleicht, wenn
die Motorbelastung in wenigstens zwei gesonderte Bereiche fällt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangssignal-Generator
ein separates Ausfall-Ausgangssignal erzeugt, das einen Überschuss des Gases für jeden Belastungsbereich anzeigt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicherschaltung für
die Ausfallsignale vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausfall-Anzeiger auf jedes
der gespeicherten Ausgangssignale anspricht und eine Anzeige der Motorausfälle liefert.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Belastungssignal ein Drehzahlsignal
ist, das proportional zur Motordrehzahl ist, und daß der Vergleicher den gemessenen Wert des festgestellten
Gases mit annehmbaren Werten für das Gas vergleicht, wenn die Motordrehzahl im Bereich von 1 700 bis 3 200 Upm (hohe
Geschwindigkeit) liegt, im Bereich von 60 % bis 70% der
genannten Drehzahlen (niedrige Geschwindigkeit)liegt, und im Leerlauf-Drehzahl-Bereich liegt.
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• Mi·
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das Belastungssignal ein
Drehzahlsignal ist, das der Motordrehzahl proportional ist; und daß die Vergleichseinrichtung den gemessenen
Wert für das Gas mit annehmbaren Werten für das Gas
vergleicht, wenn die Motordrehzahl in dem Bereich von
1 700 bis 3 200 Upm und in den Leerlaufbereich fällt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Belastungssignal ein
DrehzahlSignal ist, das proportional zur Motordrehzahl
ist; und daß der Vergleicher den gemessenen Wert des
Gases mit annehmbaren Werten für das Gas vergleicht, wenn die Motordrehzahl in einem Drehzahlbereich von
1 200 bis 2 200 Upm (langsame Geschwindigkeit) und in den Leerlauf-Drehzahlbereich fällt.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vergleicher den gemessenen Wert des Gases mit annehmbaren Werten des Gases vergleicht,
wenn die Motorbelastung in einen Bereich von 35% bis 75% des maximalen vom Motor entwickelten Drehmoments bei hoher
Drehzahl fällt, und wenn die Motorbelastung in einen Bereich
von 30 bis 50% der gewählten hohen Drehzahl bei niedriger Drehzahl fällt*
28. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher den gemessenen
Wert des Gases mit annehmbaren Werten für das Gas vergleicht, wenn die Motorbelastung in einen Bereich von 35%
bis 75% des maximalen vom Motor entwickelten Drehmoments bei hohen Drehzahlen fällt und wenn die Motorbelastung des
Leerlaufs vorliegt.
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29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vergleichs-Einrichtung den gemessenen Wert des Gases mit annehmbaren Werten des
Gases vergleicht, wenn die Motorbelastung in einen Bereich
von 18% bis 40% des maximalen vom Motor entwickelbaren Drehmoments
bei niedriger Drehzahl fällt, und wenn die Motorbelastung gemäß Leerlauf vorliegt.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverzehr-Einheit
eine Motorbelastung von 35% bis 75% des maximalen vom Motor entwickelbaren Drehmoments bei hohen Drehzahlenbereich und
eine Motorbelastung von 30% bis 50% der hohen Drehzahl bei niedrigem Drehzahlbereich entwickelt.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur Veränderung
der Motorbelastung in der Leistungsverzehr-Einheit vorgesehen
ist, die eine Veränderung der Motorbelastung entsprechend wenigstens zweier Klassifikationen der Motorgrößen
ermöglicht.
32. Vorrichtung nachv_einem der Ansprüche 15 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausfallindikator eine gedruckte Anzeige des Motorschadens liefert.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abgas-Analyse-Gerät den Gehalt an Stickstoffoxiden (NO ) in dem Abgas zu messen gestattet.
34.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abgas-Analysiergerät den Gehalt an Sauerstoff in dem Abgas zu messen gestattet.
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35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis "34,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lastindex-Messer einen für die gemessene Belastung geltenden Eingangsanschluß
und einen für-die gewünschte Belastung geltenden Eingangsanschluß, eine Skala mit einer mittleren Zone sowie einen
beweglichen Zeiger besitzt und so ausgelegt ist, daß der
Zeiger im mittleren Bereich steht, wenn die Amplitude des
an den für die gemessene Belastung gültigen Anschluß angelegten
Signals in einen vorbestimmten Bereich bleibt, und daß der Zeiger zur einen oder anderen Seite des mittleren
Bereichs ausschlägt, wenn die Amplitude des genannten Signals größer oder kleiner als der vorbestimmte Bereich ist; daß
der für die gemessene Belastung gültige Anschluß des Lastindexmessers
mit der Belastungssignalquelle und der für die gewünschte Belastung gültige Anschluß mit einer Referenzsignalquelle
gekoppelt sind,
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß Lastindikatoren vorgesehen sind, die auf das Belastungssignal und das die gewünschte Last bezeichnete Signal ansprechen
und anzeigen, daß die Motorbelastung gleichmäßig gehalten werden soll oder verändert werden soll.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abgas-Analysiergerät wenigstens zwei
Gase aus dem Abgas zu messen gestattet; daß der Vergleicher die gemessenen Werte der Gase mit annehmbaren Werten der
Gase vergleicht, wenn die Motorbeiastung in einen Bereich
mit hoher Drehzahl, einen Bereich mit niedriger Drehzahl und einen Bereich mit Leerlauf-Drehzahl fällt? und daß der Ausgangssignal-Generator
gesonderte Ausfallsignale erzeugt, die den Überschuß jedes der Gase in dem Abgas bei den einzelnen
Drehzahlen repräsentieren.
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38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speicherschaltung für jedes der Auswahlsignale
vorgesehen ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auswahl-Indikator eine Matrix aufweist, die die Auswahl wenigstens eines von mehreren
vorbestimmten Berichten in Abhängigkeit von den gespeicherten Ausfallsignalen für jedes der gemessenen Gase aufweist, wobei
jeder Bericht die vermutlichen Ursachen und Anleitungen zur Behebung desselben enthält.
40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gase Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff
sind; daß die Matrix einen ersten Bericht in Abhängigkeit von Kohlenmonoxid betreffenden Ausfallsignalen bei
Leerlauf-Drehzahl und Abwesenheit von Kohlenmonoxid-Ausfallsignalen
bei hoher Drehzahl erzeugt, ferner einen zweiten Bericht in Abhängigkeit von einem Kohlenmonoxid-Ausfallsignal
bei hoher und/oder niedriger Drehzahl und Abwesenheit von Kohlenmonoxid-Ausfallsignalen bei Leerlauf-Drehzahl erzeugt,
einen dritten Bericht in Abhängigkeit von einem Kohlenmonoxid-Ausfallsignal bei hoher Drehzahl und in Leerlauf-Drehzahl,
einen vierten Bericht bei Kohlenwasserstoff-Ausfallsignal im Leerlauf und bei Abwesenheit eines Kohlenwasserstoff-Ausfallsignals
bei hoher Drehzahl erzeugt, einen fünften Bericht bei einem Kohlenwasserstoff-Ausfallsignal
bei hoher und/oder niedriger Drehzahl und bei Fehlen eines Kohlenwasserstoff-Ausfallsignals in Leerlauf-Drehzahl, und
schließlich einen sechsten Bericht erzeugt, wenn ein Kohlenwasserstoff-Ausfallsignal
bei hoher Drehzahl und im Leerlauf vorliegt.
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41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 40, da durch
gekennzeichnet, daß in dem Komparator die stabilisierten
CO- und HC-Signale mit den annehmbaren Werten von · CO und HC verglichen werden, wenn der Motor in jedem Testmodus
für ein vorbestimmtes Zeitintervall betrieben wurde.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangssignal-Generator an den Komparator angeschlossen
ist und gesonderte Bestanden- oder Ausfall-Signale für jedes Gas und jeden Testmodus erzeugt, wenn die stabilisierten Gassignale unterhalb annehmbarer Werte bleiben oder
dieselben überschreiten.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Motor-Diganose-Indikator vorgesehen ist,der auf
die Bestanden- und Ausfallsignale anspricht und eine Angabe über die mutmaßlichen Motorschäden ausdruckt.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassignal-Stabilisierer
eine Einrichtung zur Messung der Veränderungsgeschwindigkeit
der CO- und HC-Signale enthält.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gassignal-Stabilisierer einen Größenvergleicher
zum Vergleich der CO- und HC-Signale mit annehmbaren Werten
der Gase für jeden Testmodus besitzt und stabilisierte CO- und HC-Gassignale erzeugt, wenn die Gase unter die annehmbaren
Werte fallen. .
46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstabilisierer einen Geschwindigkeitsvergleicher
zum Vergleich der Veränderungsgeschwindigkeit der CO- und HC-Signale enthält, welcher die Veränderungsgeschwindigkeit
mit einem vorbestimmten Signalbereich für ein vorgegebenes Zeitintervall vergleicht.
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47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 45 und 46, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung
mit der Leistungs-Verzehr-Einheit gekoppelt ist, die die von der Einheit verzehrte Leistung bei verschiedenen
Drehzahlen des Motors zu verändern gestattet, und zwar entsprechend den unterschiedlichen Fahrzeug-Klassifikationen,
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sequenzschaltung vorgesehen ist,
die den Gassignalvergleicher mit vorbestimmten annehmbaren Werten von CO und HC für jeden Testmodus des Motors sequentiell
versorgt.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahlmesser mit dem Dynamometer
gekoppelt ist, welcher die Drehzahl der Fahrzeugräder bestimmt.
50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassignalkomparator auf die Drehzahl der Fahrzeugräder
anspricht und die stabilisierten und annehmbaren Werte von CO und HC vergleicht, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Fahrzeugräder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. ^ _-
51. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Dynamometer unterschiedliche Belastungen dem Motor
für jeden Testmodus entsprechend wenigstens zwei unterschiedlichen Fahrzeuggewichtsklassen aufladen kann.
52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 51, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgeschriebenen Testmoden für den Motor einen Hochgeschwindigkeitsmodus mit einer
Motordrehzahl von 1 700 bis 3 200 Upm, einen Niedrige-Geschwindigkeitsmodus,
bei dem der Motor mit einer Drehzahl läuft,
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die nicht größer als 40% der Drehzahl beim Hochgeschwindig- <■
keits-Modus ist, sowie einen Leerlauf-Modus aufweisen.
53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Dynamometer eine Belastung im Bereich
von 35% bis 75% des maximalen Drehmoments des Motors bei hoher Drehzahl und eine Belastung von weniger als 50%
der Belastung bei hoher Drehzahl in dem Niedrige-Geschwindigkeitsmodus auf den Motor gibt.
54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 53, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Aufzeichengerät vorgesehen ist,
mit welchem die einzelnen Ausfallsignale für jedes Gas und
jeden Testmodus vorgesehen ist; und daß der Motordiagnose-Indikator
mehrere separate vorgedruckte Notierungen von Motorschäden und einen Wähler zur Auswahl eines von mehreren
Vordrucken in Abhängigkeit von der Folge der Ausfallsignale
aufweist.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 54, dadurch
gekennzeichnet, daß der Motor mit einer Einrichtung zur Regelung des Gehalts von Stickstoffoxiden im Abgas
ausgerichtet ist, und daß das Abgasanalysegerät ein NO-Signal erzeugt, das für die quantitative Messung des NO Gehalts
im Abgas repräsentativ ist, und daß ein NO -Indikator
vorgesehen ist, der auf das NO -Signal zur entsprechen-
den Anzeige anspricht.
56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 55, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Belastungs-Index-Messer eine Index-Schaltung vorgesehen ist, die ein Signal entsprechend
der gemessenen Belastung für das Messgerät erzeugt und sequentiell ein Belastungssxgnal an den Referenz-Eingang
des Meßgerätes entsprechend den gewählten Belastungen für die jeweiligen Test anlegt.
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57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Belastungssignal dem auf die Fahrzeugräder übertragenen
Drehmoment proporational ist.
58. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Dynamometer-Chassis wenigstens eine Walze aufweist, die von den angetriebenen Rädern des Fahrzeugs
belastet werden, daß das Dynamometer eine Leistungsvernichtungseinheit aufweist, die mit der Walze verbunden
ist und die Beaufschlagung der Maschine mit vorbestimmten Belastungen bei jedem Testmodus erlaubt; daß ein Drehzahl-Generator
mit dem Dynamometer zur Erzeugung eines die Drehzahl der Fahrzeugantriebsräder repräsentierenden Signals
gekoppelt ist; daß ein Abgas-Analysiergerät mit der Auspuffanlage des Motors gekoppelt ist und wenigstens ein
erstes und ein zweites Gas zu messen gestattet und Gassignale abgibt, wobei jedes Gassignal für die quantitative
Messung der in dem Abgas enthaltenen Gasmengen repräsentativ ist; daß ein Drehzahlvergleicher einen mit dem Drehsignal-Generator
gekoppelten Eingang, einen Referenz-Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Drehzahlvergleicher das
Drehzahlsignal mit einem Referenz-Drehzahlbereichs-Signal
vergleicht und ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Drehzahlsignal in dem Referenz-Drehzahl-Signal-Bereich während einer
vorbestimmten Zeitspanne verbleibt; daß ein Gasstabilisierer auf das erste und zweite gemessene Gassignal anspricht und
ein stabilisiertes erstes und zweites Gassignal erzeugt, wenn die gemessenen Gassignale in einem vorbestimmten Wertebereich
über ein vorgegebenes Zeitintervall hin verbleiben; daß ein erster Gaskomparator mit einem ersten Gaseingang mit
dem ersten Gasstabilisierer verbunden ist, einen ersten Gasreferenzeingang sowie einen Ausgang besitzt, wobei der erste
Gaskomparator in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Geschwindigkeitssignal-Generators das stabilisierte erste
Gassignal mit einem ersten Gasreferenzsignal vergleicht und ein erstes Gas-Bestanden oder Gas-Ausfall-Signal erzeugt,
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wenndas stabilisierte erste Gassignal das erste Gasbezugssignal
unterschreitet oder überschreitet; daß ein zweiter Gaskomparator mit einem zweiten Gaseingang an einen zweiten
Gasstabilisierer angeschlossen ist, einen zweiten Gasreferenz-Eingang
und einen Ausgang aufweist, wobei der zweite Gaskomparator in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal
des Geschwindigkeitssignal-Generators das stabilisierte zweite Gassignal mit einem zweiten Gasreferenzsignal vergleicht
und ein zweites Gassignal am Ausgang erzeugt, wenn das stabilisierte zweite Gassignal das zweite Gasreferenzsignal unter- oder überschreitet; und daß eine automatische
Steuereinrichtung sequentiell vorbestimmte Drehzahlreferenz bereichssignale
an den Referenzeingang des Geschwindigkeitskomparätors sowie vorgewählte erste und zweite Gasreferenzsignale
an die Referenzeingänge des ersten und zweiten Gaskomparator s zur sequentiellen Prüfung des Motors bei jedem
vorgeschriebenen Testmodus anliegt.
59. Vorrichtung nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch einen Recorder zur Aufzeichnung eines ersteh und zweiten Gas-Bestanden
oder -Ausfallsignals.
60. Vorrichtung nach Anspruch 59, gekennzeichnet durch einen
Motor-Diagnose-Indikatör, der auf die Bestanden-und Ausfall-Signale
anspricht und eine gedruckte Anzeige möglicher Fahrzeugschäden ausgibt.
6"Ti Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Gase Kohlenmonoxid und Kohlen- Wasserstoffe
sind.
62. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgasanalysegerät ein NO -Gassignal erzeugen kann,
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2£3388 0
das der gemessenen Menge des NO -Gehaltes im Abgas repräsentiert; daß der Gasstabilisierer auf das NO -Signal
anspricht und ein stabilisiertes NO -Gassignal erzeugt, wenn das NO -Signal in einem vorbestimmten Wertebereich
über eine gegebene Zeitspanne hinweg bleibt; daß ein NO-
Ji
Gaskomparator mit einem NO -Gaseingang an den NO -Gasstabili-
X X
sierer angeschlossen ist, einen NO -Referenζeingang und einen
ji
Ausgang aufweist, wobei der NO -Gaskomparator in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Geschwindigkeitssignal-Generators'
das stabilisierte NO -Gassignal mit einem NO -Gasreferenz-
X X
signal vergleicht und einen NO -Gas-Bestanden oder -Ausfall-
signal erzeugt, wenn das stabilisierte NO -Gassignal das
NO -Gasreferenzsignal über oder unterschreitet.
63. Vorrichtung nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas-Analysegerät ein O^-Gassignal erzeugt,
das für eine quantitative Messung des Sauerstoffgehalts in dem Motorabgas repräsentativ ist; daß der Gasstabilisierer
auf das O2-Signal anspricht und ein stabilisiertes O2-Gassignal
erzeugt, wenn das O2-Signal in einem vorbestimmten
Wertebereich über eine bestimmte Zeitspanne hin verbleibt; daß der O2-Gaskomparator ein O2-Gasreferenzeingang sowie
einen Ausgang aufweist, wobei der O2-Gaskomparator in Abhängigkeit
vom Ausgangssignal des Geschwindigkeitssignal-Generators das stabilisierte O2~Gassignal mit einem O2-Gasreferenzsignal
vergleicht und ein O2-Gas-Bestanden- oder
-Ausfall-Signal abgibt, wenn das stabilisierte O2-Gassignal
das O2-Gasreferenzsignal unter- oder überschreitet; und
daß eine Schaltung zum Anlegen eines vorbestimmten O2-Gasreferenzälgnals
an den Referenz-Signaleingang des 02~Gaskomparators
während wenigstens eines der Testmoden vorgesehen ist.
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64. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 60 bis 63, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Gaskomparator zusätzlich auf das stabilisierte CO-Gassignal anspricht.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534033A1 (de) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Chassiotis Periklis G | Verfahren zum bestimmen der schadstoffemission und des kraftstoffverbrauchs eines otto-motors |
DE102020216329B4 (de) | 2019-12-18 | 2023-03-23 | Avl List Gmbh | Verfahren und ein system zum testen wenigstens einer antriebstrangkomponente |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4005803C2 (de) * | 1990-02-23 | 1999-05-20 | Rabe Juergen | Verfahren und Anordnung zur Erfassung und Bewertung von Abgasemissionen |
DE4441432A1 (de) * | 1994-11-22 | 1996-05-23 | Roth Technik Gmbh | Anordnung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren und/oder Lambda-Sonden |
DE19524532A1 (de) * | 1995-03-28 | 1996-10-02 | Richard Langlechner | Abgastestvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
FR2919671B1 (fr) * | 2007-08-03 | 2009-10-30 | Sphere Tech Europ Sarl | Procede de diagnostic d'un moteur a combustion interne par analyse des gaz d'echappement et dispositif de mise en oeuvre. |
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JP5520359B2 (ja) * | 2011-11-10 | 2014-06-11 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析システム及び当該システム用プログラム |
FR3116117A1 (fr) * | 2020-11-10 | 2022-05-13 | Psa Automobiles Sa | Procede de test d’un vehicule sur un banc d’essai |
CN113702050B (zh) * | 2021-08-20 | 2023-05-16 | 东风汽车集团股份有限公司 | 基于试验台架虚拟行驶的优化发动机排放的方法 |
CN114577482A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 | 台架测量车辆排放物方法、电子设备及存储介质 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1573917B2 (de) * | 1966-09-30 | 1972-10-12 | Universal Testproducts Inc., Chatsworth, Calif. (V.StA.) | Teststand |
-
1976
- 1976-07-16 GB GB29668/76A patent/GB1551920A/en not_active Expired
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- 1976-07-27 LU LU75468A patent/LU75468A1/xx unknown
- 1976-07-28 DE DE19762633880 patent/DE2633880A1/de active Granted
- 1976-07-28 BE BE169334A patent/BE844622A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-28 AU AU16346/76A patent/AU511488B2/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1573917B2 (de) * | 1966-09-30 | 1972-10-12 | Universal Testproducts Inc., Chatsworth, Calif. (V.StA.) | Teststand |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Buch: Kraftfahr-Technisches Taschenbuch, Ro- bert-Bosch GmbH, Stuttgart, Jan. 1970, S. 250-251 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534033A1 (de) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Chassiotis Periklis G | Verfahren zum bestimmen der schadstoffemission und des kraftstoffverbrauchs eines otto-motors |
DE102020216329B4 (de) | 2019-12-18 | 2023-03-23 | Avl List Gmbh | Verfahren und ein system zum testen wenigstens einer antriebstrangkomponente |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1551920A (en) | 1979-09-05 |
BE844622A (fr) | 1976-11-16 |
DE2633880C2 (de) | 1988-09-15 |
CA1110087A (en) | 1981-10-06 |
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LU75468A1 (de) | 1977-03-02 |
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