SE519083C2 - Varvtalsmätare för ett fordon - Google Patents

Description

n. oss» nerna l-swa 10 15 20 25 30 35 1 u e » n n n a I nu u s 19 o ss motoreiïekten är hög och då syreöverskottet är otillräckligt. Utsläppen av dessa emissionsgaser kan vara minimal vid motorvarvtal som avsevärt skiljer sig från det motorvarvtal där bränsleförbrukningen är minimal.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfmning är att tillhandahålla en varvtalsmätare som är så utformad att den på ett illustrativt och enkelt sätt indikerar för en förare av fordonet ett rekommenderat drifistillstånd där utsläppet av åtminstone en emissionsgas är på en minimal nivå. Föraren har därmed möjlighet att fiamtöra fordonet på ett sätt så att utsläppet av emissionsgasen väsentligen minimeras.

Det ovan angivna syftet uppnås med den inledningsvis närrmda varvtalsmätaren som kännetecknas av vad som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Den mängd av en emissionsgas som bildas under förbränningsprocessen i en förbränningsmotor är huvudsakligen relaterad till motorns varvtal. Därmed är det möjligt att med en relativ god noggrannhet påvisa ett varvtal eller ett varvtalsområde vid vilket utsläppen av en emissionsgas i huvudsak minimeras. Ett sådant varvtal eller varvtalsområde kan vara baserat på mätningar som utförts på föreliggande fordon eller ett fordon med en motsvarande motortyp och ett motsvarande avgasreningssystem. Med fördel tillhandahåller det andra indikeringsmedlet en tydlig visning av sådana varvtal eller varvtalsområden för flera olika emissionsgaser. Alternativt kan ett varvtal eller varvtalsområde indikeras vid vilket ett sammanlagt viktat minimalt utsläpp erhålls av flera emissionsgaser. Ett sådant varvtal eller varvtalsområde kan viktas i beroende av de olika emissionsgasemas skadlighet. För att bedöma ett fordons utsläpp av olika emissionsgaser måste således även hänsyn tas till avgasreningssystemets förmåga att eliminera olika emissionsgaser. Det andra indikeringsmedlet bör ha en sådan utformning att föraren utan att förlora uppmärksamheten på omgivande trafik uppfattar det rekommenderade motorvarvtalet vid vilket fordonet framförs med ett minimalt utsläpp av emissionsgaser. Varvtalsmätaren påvisar genom närrmda första och andra medel således en skillnad mellan aktuellt motorvarvtal och rekommenderat motorvarvtal. Med kännedom om nämnda motorvarvtalsskillnad har föraren möjlighet att anpassa fordonets framdrivning så att nämnda skillnad reduceras. Företrädesvis reduceras skilhiaden genom att föraren lägger i en ny växel i växellådan som ger ett motorvarvtal som bättre motsvarar det rekommenderade varvtalet. Med fördel kan .lina Iris: 10 15 20 25 30 35 nn» _ 1 oo euro anno ~ n Q uno h . -o~ønu 1 o o .nun ~qa>on 1 s 19 oss även automatiska växellådor styras på ett motsvarande sätt så att en utväxling hela tiden erhålls vilken ger ett minimalt utsläpp av emissionsgaser.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfmning innefattar varvtalsmätaren ett tredje indikeringsmedel som är inrättat att visa en utsläppsnivå av nämnda emissionsgas vid det aktuella varvtalet. Med kärmedom om den aktuella utsläppsnivån och den minimala utsläppsnivån erhåller föraren här en uppfattning om hur mycket utsläppet av nänmda emissionsgas kan reduceras om fordonets framdrivning anpassas så att det rekommenderade varvtalet uppnås. I de fall då endast en mindre reducering av emissionsgasens utsläppsnivån erhålls är det således inte lika viktigt att växla fordonet som i de fall då en större reducering erhålls.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda första indikeringsmedel ett rörligt anordnat visarorgan som är inrättat att visa det aktuella motorvarvtalets värde. Många konventionella varvtalsmätare innefattar en vridbart anordnad visare vars yttre ände pekar på det aktuella varvtalsvärdet som är markerat längs en cirkulär bana. Enligt ett alternativ kan nänmda andra indikeringsmedel innefatta åtminstone ett indikeringsorgan som är permanent anordnat utefier nämnda bana, vilket indikeringsorgan visar vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsornråde som ett minimalt utsläpp av åtminstone en emissionsgas erhålls.

Exempelvis kan indikeringsorganet innefatta en lärnpligt färgad bana med en sträckning längs det varvtalsområde där ett minimalt utsläpp av en emissionsgas erhålls. Flera sådana indikeringsorgan är med fördel anordnade för att indikera lämpliga motorvarvtalsområden för olika emissionsgaser. En förare uppmärksammar med sådana permanenta indikeringsorgan på ett enkelt sätt om fordonet framförs med ett motorvarvtal inom det av indikeringsorganen rekommenderade varvtalsornrådet.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfimiing innefattar nämnda tredje indikeringsmedel åtminstone ett ljusalstrande organ som medelst alstrande av ljus med olika färger anger utsläppsnivån av nämnda ernissionsgas vid det aktuella motorvarvtalet. Exempelvis så kan ett grönt ljus avges då utsläppsnivån är tillfiedställande, ett gult ljus då den inte är helt tillfredställande och ett rött ljus då den är oacceptabelt hög. Därmed erhåller föraren en enkel och tydlig indikation på utsläppsnivån av nämnda emissionsgas. Med fördel är nämnda ljusalstrande organ en lysdiod. En lysdiod kan innefatta ett halvledarmaterial så att lysdioden utsänder ljus med olika färger när ström flyter genom halvledannaterialet. Exempelvis så kan en u o oc 11,1: 1:14. 10 15 20 25 30 35 u n u ø a; 519 083 lysdiod innehållande halvledarrnaterialet galliurnfosfid fås att avge rött, grönt och gult ljus.

Enligt en arman föredragen utföringsform av föreliggande uppfmning är en styrenhet inrättad att mottaga information avseende motoms varvtal och motorns avgivna effekt, varefter styrenheten är inrättad att aktivera det andra indikeringsmedlet så att det visar vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsområde som ett minimalt utsläpp av nämnda emissionsgas erhålls vid den rådande motoreffekten. Motoms avgivna effekt kan exempelvis uppskattas med kännedom om bränsleförbrukningen.

Med kännedom om motoms bränsleförbrukning kan den avgivna motoreffekten uppskattas med hjälp av lagrade uppmätta värden för den aktuella motortypen.

Alternativt kan motoreffekten bestämmas genom mätning av lämpliga parametrar. Det kan exempelvis ske medelst vridmomentgivare som mäter det aktuella vridmomentet i ett parti hos fordonets drivlina. Med kännedom om det uppmätta vridmomentet kan motoreffekten bestämmas. Efiersom hänsyn här även tas till den rådande avgivna motoreffekten kan det varvtalsområde vid vilket ett minimalt utsläpp av nämnda emissionsgas erhålls anges med en hög precision. Företrädesvis är styrenheten även inrättad att initiera aktivering av nämnda tredje indikeringsmedel för att indikera en utsläppsnivå av nämnda emissionsgas. Styrenheten tar här hänsyn till både motorvarvtal och avgiven motoreffekt vilket resulterar i att utsläppsnivåns av nämnda emissionsgas kan bestämmas med en hög precision.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfirming innefattar varvtalsmätaren en display med en bildyta och ett första indikeringsmedel i form av en markör vars position på nämnda bildyta anger motoms aktuella varvtal och avgivna motoreffekt. Här kan föraren på ett enkelt och åskådligbart sätt via markörens position informeras om aktuellt motorvarvtal och avgiven motoreffekt. Med fördel innefattar nämnda display andra medel i form av en kurva som visar vid vilket varvtal eller varvtalsområde ett minimalt utsläpp erhålls av närrmda emissionsgas. Avståndet mellan markörens position och kurvan åskådliggör på ett tydligt sätt på bildytan hur pass felaktigt det aktuella motorvarvtalet är i förhållande till det rekommenderade.

Kurvans sträckning visar vilket varvtal som funktion av avgiven motoreffekt som ett minimalt utsläpp av nämnda emissionsgas erhålls. Om fordonet framförs på ett sätt så att markören ligger på ett relativt stort avstånd från kurvan är det en tydlig indikation till föraren att en ny växel bör läggas in i växellådan. Företrädesvis innefattar nämnda display tredje indikeringsmedel i form av åtminstone en nivåkurva som förbinder nina; 10 15 20 25 30 35 . - » n n» 519 083 | n u v n o ø v u. områden med en specifik utsläppsnivå av nämnda emissionsgas. Företrädesvis är flera sådana nivåkurvor för olika specifika utsläppsnivåer markerade så att föraren upplyses med en relativt stor noggrannhet om skillnaden mellan den aktuella utsläppsnivån som visas av markören och den minimala utsläppsnivån som visas av kurvan. Ju fler nivåkurvor som befinner sig mellan markören och kurvan visar på hur mycket utsläppen av nämnda emissionsgas kan reduceras genom iläggning av en mer lämplig växel.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följ ande beskrivs såsom exempel föredragna utfóringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en varvtalsmätare enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning, F ig. 2 visar en varvtalsmätare enligt en andra utföringsfonn av föreliggande uppfinning, Fig. 3 visar en varvtalsmätare enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning, DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en varvtalsmätare med en konventionell grundkonstniktion.

Varvtalsmätaren innefattar en visare 1 med ett inre ändparti som är vridbart förbundet med en central del av Varvtalsmätaren och ett yttre ändparti som är rörligt anordnad längs en cirkulär bana 2 för att indikera varvtalets värde: Den cirkulära banan 2 innefattar markeringar som anger motorvarvtalets värde. En givare 3 är inrättad att mäta varvtalet hos en förbränningsmotom 4. Givaren 3 är, exempelvis, en takometer som mäter varvtalet hos ett svänghj ul 5 som är fast förbundet med motorns 4 vevaxel.

Givaren 3 avger en signal som motsvarar varvtalets värde till en styrenhet 6.

Styrenheten 6 initierar en vridrörelse av visaren 1 till en position som motsvarar det av givaren 3 uppmätta varvtalet. Varvtalsmätaren innefattar även tre stycken väsentligen parallellt anordnade indikeringsorgan 7a-c som uppvisar en sträckning utefter en del av banan 2. Indikeringsorganen 7a-c symboliserar tre olika emissionsgaser.

Indikeringsorganens 7a-c sträckning utefier banan 2 visar det varvtalsområde inom o ecco .xøuu »niin 10 15 20 25 30 35 . - - . nu 519 083 - | - u ø n q n nu vilket förbrärmingsmotom 4 avger en minimal mängd av de respektive emissionsgasema. Exempelvis betecknar indikeringsorganet 7a inom vilket varvtalsområde som mängden utsläppta ofórbrända kolväten minimeras, indikeringsorganet 7b betecknar inom vilket varvtalsområde som mängden utsläppt koldioxid minimeras och indikeringsorganet 7c betecknar inom vilket varvtalsområde som mängden utsläppta kväveoxider minimeras. I detta fall är det således lämpligt att framföra fordonet med ett motorvarvtal mellan 1200-1300 varv/min för att minimera utsläppen av de tre ovan nämnda emissionsgasema. Utsläppen av ovan angivna emissionsgaser varierar med motoms specifika egenskaper och även med vilken typ av avgasreningssystem som används. Motsvarande indikeringsorganens 7a-c i ett annat fordon kan därför visa andra varvtalsområden där ett minimalt utsläpp av emissionsgasema erhålls.

Fig. 2 visar en varvtalsmätare som försetts med ett flertal lysdioder 8 anordnade i rad längs nämnda bana 2. Varje lysdiod 8 symboliserar därmed ett mindre varvtalsområde.

Lysdiodema 8 innefattar ett halvledarrnaterial så att de kan avge tre olika färger nämligen grönt , gult och rött. På motsvarande sätt som i utföringsfonnen i Fig. 1 mäter en givare 3 här varvtalet hos förbränningsmotom 4. Givaren 3 avger en signal som motsvarar varvtalets värde till en styrenhet 6. Styrenheten 6 initierar en vridrörelse av visaren 1 till en position som motsvarar det av givaren 3 uppmätta varvtalet. Styrenheten 6 erhåller här även information från en bränslemätare 9 som mäter den tillsatta bränslemängden till förbränningsmotom 4. Med kännedom om den tillsatta bränslemängden och uppgifter lagrade i en lagringsenhet 10 avseende den använda motorn 4 specifika egenskaper bestämmer styrenheten 6 ett värde på den av motom 4 avgivna motoreffekten för drivning av fordonet. Med hjälp av lagrade uppgifter i lagringsenheten 10, bestämmer styrenheten även inom vilket varvtalsområde som ett minimalt utsläpp erhålls av en emissionsgas vid den avgivna motoreffekten. Efiersom utsläppsmängden av en ernissionsgas varierar med motoreñekten erhålls här en bestämning av nämnda varvtalsområde med en förhöjd precision i förhållande till då hänsyn enbart tas till motorvarvtalet. Styrenheten 6 initierar aktivering av den lysdiod 8a som motsvarar det varvtal där ett minimalt utsläpp erhålls. Lysdioden 8a avger här ett grönt ljus. Styrenheten 6 initierar även aktivering av den lysdiod 8b som motsvarar det aktuella varvtal. Lysdioden 8b avger här ett grön ljus i de fall då utsläppsnivån av den visade emissionsgasen väsentligen motsvarar den minimala utsläppsnivån, ett gult ljus när utsläppsnivån inte är helt tillfredsställande och ett rött ljus när utsläppsnivån är oacceptabelt hög. Föraren anar: |:i,| 10 15 20 25 30 35 - n ø . en 519 083 erhåller här en tydlig indikation medelst ljusdiodens 8b färg om en ny växel bör läggas i för att minska utsläppet av emissionsgasen. Varvtalsmätaren innefattar ett omkopplingsorgan 11 som är ställbart i olika lägen för att medge växling mellan olika typer av emissionsgaser. Ifall omkopplingsorganet 11, ställs i ett första läge visas utsläppsmängden av oförbrända kolväten, i ett andra läge utsläppsmängden av koldioxid och i ett tredje läge utsläppsmängden av kväveoxider.

Fig. 3 visar en display 12 med en bildyta. Bildytan innefattar en vertikal axel som anger avgiven motoreffekt och en horisontell axel som anger motorvarvtalet. En markör 13 är inrättad att inta en position på bildytan som informerar föraren om aktuellt motorvarvtal och avgiven motorelïekt. En kurva 14 sträcker sig över bildytan.

Kurvan 14 visar det motorvarvtal som funktion av avgiven motoreffekt vid vilket ett minimalt utsläpp erhålls av en emissionsgas. Ett flertal nivåkurvor 15 förbinder olika drifisområden med lika utsläppsnivåer av nämnda emissionsgas. Nivåkurvoma 15 bildar slutna slingor längs vilka en väsentligen konstant utsläppsnivå av en emissionsgas erhålls. Den nivåkurva 15 som bildar den innersta slutna slingan innesluter ett drifisorriråde vid vilket den lägsta utsläppsnivån av ernissionsgasen erhålls. De runt den innersta slingan sträckande nivåkurvorna 15 visar en för varje slinga stigande utsläppsnivå. På motsvarande sätt som i utföringsforrnerna i Figurema 1 och 2 mäter en givare 3 varvtalet hos en förbränningsmotor 4. Givaren 3 avger en signal som motsvarar varvtalets värde till en styrenhet 6. Styrenheten 6 mottar även information från en bränslemätare 9 som mäter den tillsatta mängden bränsle till íörbränningsmotom 4. Med kännedom om den tillsatta bränslemängden och lagrade uppgifier i en lagringsenhet 10 avseende den använda förbränningsmotom 4 specifika egenskaper bestämmer styrenheten 6 ett värde på den av motorn 4 avgivna effekten.

Styrenheten 6 initierar en positionering av markör 13 på displayen 12 vilken informerar föraren om aktuellt motorvarvtal och avgiven motoreffekt. Varvtalsmätaren innefattar även här ett omkopplingsorgan 11 som är ställbart i olika lägen för att medge växling mellan olika typer av emissionsgaser. Ifall emissionsgasen kolväten väljs att visas på displayen 12 visas en kurva 14 där ett minimalt utsläpp av kolväten erhålls.

Dessutom markerar nivåkurvorna 15 på displayen driftsområden med likvärdiga utsläppsnivåer av kolväten. För att erhålla ett minimalt utsläpp av en emissionsgas bör en förare eftersträva att framdriva fordonet så att markören 13 befmner så nära kurvan 14 som möjligt. För att i det visade exemplet i Fig. 3 minska avståndet mellan markören 13 och kurvan 14 lägger föraren förslagsvis i en lägre växel i växellådan så att avståndet mellan markören 13 och kurvan 14 minskar. I detta fall är det dock inte a n., i-»un 1:11» 10 u ~ n - ro 519 083 helt nödvändigt att växla fordonet efiersom ingen nivåkurva 15 sträcker sig mellan markören 13 och kurvan 14. Utsläppsmängden av emissionsgasen kan här endast reduceras måttligt vid en nedväxling av fordonet.

Fig. 3 visar även schematiskt mätutrustning 16 som är inrättat att mäta utsläppsmängdema av olika emissionsgaser från fordonet. Styrenheten 6 mottager information avseende utsläppt mängd av nämnda emissionsgaser och lagrar dessa värden tillsammans med värden avseende motorvarvtal och motoreffekt. Om skillnader förekommer mellan tidigare lagrade värden och uppmätta värden korrigeras de lagrade värdena i lagringsenheten 10. I detta fall kan således styrenheten 6 utnyttja uppmätta aktuella värden för det enskilda fordonet.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den beskrivna utfóringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (10)

-»-;1 :øløn 10 15 20 25 30 35 v o u | o: a 519 083 o » n . . Q - . n .- Patentkrav

1. Varvtalsmätare för ett fordon som drivs av en förbrärmingsmotor (4), varvid varvtalsmätaren innefattar ett första indikeringsmedel (1, 13) som är inrättat att visa motorns aktuella varvtal, kännetecknad av att varvtalsmätaren innefattar ett andra indikeringsmedel (7a-b, 8a, 14) som är inrättat att visa vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsområde som ett minimalt utsläpp av åtminstone en ernissionsgas erhålls från fordonet under drifi av förbrärmingsmotom (4).

2. Varvtalsmätare enligt krav 1, kännetecknad av att varvtalsmätaren innefattar ett tredje indikeringsmedel (8b, 15) som är inrättat att visa en utsläppsnivå av nämnda ernissionsgas vid det aktuella varvtalsvärdet.

3. Varvtalsmätare enligt något krav 1 eller 2, kärmetecknad av att nämnda första indikeringsmedel innefattar ett rörligt anordnat visarorgan (1) som är inrättat att visa det aktuella motorvarvtalets värde längs en graderad bana (2).

4. Varvtalsmätare enligt krav 3, kärmetecknad av att nämnda andra indikeringsmedel innefattar ett indikeringsorgan (7a-c, 8a) som är permanent anordnat utefter nämnda bana (2) vilket indikeringsorgan (7a-c, 8a) visar vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsområde som ett minimalt utsläpp av nämnda emissionsgas erhålls.

5. Varvtalsmätare enligt något av de föregående kraven 2-4, kärmetecknad av att nämnda tredje indikeringsmedel innefattar åtminstone ett ljusalstrande organ (8) som medelst olika färger anger utsläppsnivån av nämnda emissionsgas vid det aktuella varvtalet.

6. Varvtalsmätare enligt krav 5, kärmetecknad av att nämnda ljusalstrande organ är en lysdiod (8).

7. Varvtalsmätare enligt något av föregående krav, kännetecknad av att en styrenhet (6) är inrättad att mottaga information avseende motorns varvtal och motoms avgivna effekt, varefter styrenheten (6) är inrättad att aktivera det andra indikeringsmedlet (8a, 14) så att det visar vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsområde som ett minimalt utsläpp av närrmda emissionsgas erhålls vid rådande motoreffekt. n|->» »inr 10 519 083 n | o - q n o p ' * ø a u vu 10

8. Varvtalsmätare enligt krav 7, kännetecknad av att varvtalsmätaren innefattar en display (12) med en bildyta och ett första indikeringsmedel i form av en markör (13) vars position på nämnda bildyta anger motorns aktuella varvtal och avgivna effekt.

9. Varvtalsmätare enligt krav 8, kännetecknad av att nämnda display (12) innefattar andra medel i fonn av en kurva (14) som visar vid vilket varvtal eller inom vilket varvtalsområde som funktion av avgiven motoreffekt vid vilket en minimal utsläppsnivå av närrmda emissionsgas erhålls.

10. Varvtalsmätare enligt krav 9, kännetecknad av att nänmda display (12) innefattar tredje medel i form av åtminstone en nivåkurva (15) som förbinder drifisområden med en specifik utsläppsnivå av nänmda emissionsgas. a auf.