DD271171A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE DIGITAL MEASUREMENT OF MOMENTARY FUEL CONSUMPTION - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE DIGITAL MEASUREMENT OF MOMENTARY FUEL CONSUMPTION Download PDFInfo
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Abstract
Fuer Fahrzeuge wird ein Verfahren zur digitalen Messung des auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauches angegeben. Das Ziel der Erfindung ist es, eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches zu erreichen. Weiterhin wird eine elektronische Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens angegeben. Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch geloest, dass in einem ersten Schritt die Impulsperiode der vom Sensor fuer den Kraftstoffdurchfluss abgegebenen Impulsfolge bestimmt wird. In einem zweiten Schritt wird eine Vergleichsfrequenz durch das dieser Impulsperiode proportionale Zaehlergebnis geteilt. In einem dritten Schritt wird eine Impulsfolge mit dieser geteilten Vergleichsfrequenz waehrend einer der Fahrzeuggeschwindigkeit indirekt proportionalen Messzeit in einen Zaehler eingezaehlt. Sein Zaehlergebnis entspricht direkt dem auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauch.For vehicles, a method for the digital measurement of the driving distance related current fuel consumption is specified. The aim of the invention is to achieve a reduction in fuel consumption. Furthermore, an electronic device for carrying out the method is specified. This object is essentially achieved by determining in a first step the pulse period of the pulse train emitted by the sensor for the fuel flow. In a second step, a comparison frequency is divided by the count result proportional to this pulse period. In a third step, a pulse train with this divided comparison frequency is counted into a counter during a measurement time that is indirectly proportional to the vehicle speed. Its result of the calculation corresponds directly to the instantaneous fuel consumption related to the driving distance.
Description
(kq, k„ = Proportionalitatsfaktoren) einer zweiten Impulsfolge P7 vorliegen Um den Verbrauch als Kraftstoffvolumen pro zurückgelegter Wegstrecke zu ermitteln, muß das erste Signal durch das zweite dividiert werden Dazu sind mehrere Losungen bekannt Bei dem in der DT-OS 2444068 angegebenen Verfahren und der dazugehörigen Vorrichtung wird ein Zahler durch Impulse der Impulsfolge Pv fortgeschaltet und jeweils durch einen Impuls der Impulsfolge Pq zurückgesetzt. Bei einem Zahlerstand ζ zwischen 1 und m wird ein Schalter geschlossen, der eine Spannungsquelle mit einem Anzeigeinstrument verbindet Überschreitet der Zahlerstand ζ den Wert m, so wird dieser Schalter wieder geöffnet Am Anzeigeinstrument tritt eine Impulsfolge auf, der Impulsperiode Tq = 1/fq und deren Impulsbreite m m/fv entsprechen Der zeitliche Mittelwert dieser Impulsfolge entspricht dem auf die Fahrstrecke bezogenen Kraftstoffverbrauch. Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, muß im Arbeitsbereich stets T„<&Tq bzw fvä>fq sein In DD-PS 155644 wird eine elektronische Schaltung angegeben, mit der aus den Impulsfolgen Pq und Pveme dritte Impulsfolge erzeugt wird, die genau die doppelte Frequenz von fq hat und deren Impulsbreite genau der Impulsperiode T„ = 1/fv entspricht Diese dritte Impulsfolge wird dadurch erzeugt, daß die Impulsfolge Pq mit einem einflankengesteuerten ersten Speicher periodisch mit der Impulsfolge Pv abgetastet wird, das Ausgangssignal des ersten Speichers mit einem zweiten vom gleichen Takt gesteuerten Speicher abgetastet wird und die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Speichers zur dritten Impulsfolge logisch verknüpft werden Der zeitliche Mittelwert dieser dritten Impulsfolge entspricht dem auf die Fahrstrecke bezogenen Kraftstoffverbrauch(K q , k "= proportionality factors) of a second pulse sequence P 7 are present In order to determine the consumption as fuel volume per traveled distance, the first signal must be divided by the second For this purpose, several solutions are known in the method specified in DT-OS 2444068 and the associated device, a payer is switched by pulses of the pulse train P v and each reset by a pulse of the pulse train P q . With a payer value ζ between 1 and m, a switch is connected that connects a voltage source to a display instrument. If the payer value ζ exceeds the value m, this switch is reopened. A pulse sequence occurs on the display instrument, the pulse period T q = 1 / f q and their pulse width correspond to mm / f v The time average of this pulse train corresponds to the fuel consumption related to the route. In order to achieve high precision, must in the work area always T "<T q or f v ä> f q be DD-PS 155 644 an electronic circuit is specified, created with the out of the pulse trains P q and P v eme third pulse train which has exactly twice the frequency of f q and whose pulse width exactly corresponds to the pulse period T "= 1 / f v . This third pulse sequence is generated by periodically sampling the pulse sequence P q with a pulse-controlled first memory with the pulse sequence P v in that the output signal of the first memory is sampled with a second memory controlled by the same clock, and the output signals of the first and the second memory are logically linked to the third pulse sequence. The time mean value of this third pulse sequence corresponds to the fuel consumption related to the travel distance
Beide Verfahren bzw Einrichtungen mit ihrer analogen Anzeige des Kraftstoffverbrauches haben den Nachtenl der niedrigen AblesegenauigkeitBoth methods or devices with their analog display of fuel consumption have the night of low reading accuracy
Bei der bekannten digitalen Frequenzverhaltnismessung wird wahrend einer Meßzeit tM/ die ein ganzzahliges Vielfaches к der Impulsperiode Tv = 1/fv der Impulsfolge Pv istIn the known digital frequency ratio measurement, during a measuring time t M / which is an integer multiple к of the pulse period T v = 1 / f v of the pulse train P v
die vom Durchflußsensor abgegebene Impulsmenge 'the amount of pulse delivered by the flow sensor
»i Г Τ"* " k · f»I Г Τ" * " k · f
q q νq q ν
in einen Zahler eingezahlt, gespeichert und angezeigt Fur den relativen Fehler der Frequenzverhaltnismessung gilt 1 1paid into a payer, stored and displayed For the relative error of the frequency ratio measurement is 1 1
6'T~T ' „ .τ . f 6 'T ~ T' ". f
Mq ν qMq ν q
Die Frequenzverhaltnismessung hat den Nachteil, daß wegen der relativ niedrigen Frequenz fq eine große Meßzeit erforderlich ist, d h eine große Anzahl von Impulspenoden Tv ausgezahlt werden muß, um einen vertretbaren Quantisierungsfehlerzu erreichen Dadurch entspricht das Zahlergebnis nicht mehr dem momentanen, sondern nur dem mittleren auf die Fahrstrecke bezogenen VerbrauchThe frequency ratio measurement has the disadvantage that because of the relatively low frequency f q a large measurement time is required, ie a large number of pulse spins T v must be paid to achieve a reasonable quantization error Consumption related to the driving distance
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist es, durch digitale Messung und Anzeige des auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauches den Fahrzeugführer zu einer besonnenen Fahrweise zu veranlassen, dadurch Energie einzusparen und die Umwelt zu schonenThe aim of the invention is to cause the driver to a prudent driving style by digital measurement and display of the related to the route current fuel consumption, thereby saving energy and to protect the environment
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur digitalen Messung desauf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauches zu entwickeln, bei dem trotz relativ niedriger Frequenz fq fur den KraftstoffdurchfIuß der Meßwert schnell und genau gebildet wirdThe invention has for its object to develop a method for the digital measurement of the travel related instantaneous fuel consumption, wherein despite relatively low frequency f q for the fuel flow the measured value is formed quickly and accurately
Dabei wird vorausgesetzt, daß der Kraftstoffdurchfluß q durch die Frequenz fq einer ersten Impulsfolge Pg und die Fahrzeuggeschwindigkeit ν durch die Frequenz fv einer zweiten Impulsfolge P„ gegeben sind.It is assumed that the fuel flow q is given by the frequency f q of a first pulse train P g and the vehicle speed v by the frequency f v of a second pulse train P ".
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß folgende Schritte ausgeführt werden In einem ersten Schritt wird die Periodendauer Tq = 1/fqbestimmt, indem wahrend der Zeitdauer zwischen zwei vom Sensor fur den Kraftstoffdurchfluß abgegebenen Impulsen Impulse einer Folge mit der FrequenzAccording to the invention, this object is achieved by carrying out the following steps. In a first step, the period T q = 1 / f q is determined by pulses of a sequence of frequency during the period between two pulses delivered by the fuel flow sensor
die durch Frequenzteilung aus der von einem Generator erzeugten Vergleichsfrequenz fr gewonnen wird, in einen ersten Zahler mit Speicher und Komparator eingezahlt werden Das dem Kraftstoffdurchfluß q indirekt proportionale Zahlergebniswhich is obtained by frequency division from the generated by a generator comparison frequency f r , are paid into a first payer with memory and comparator The fuel flow q indirectly proportional numerical result
zl Tq Vl f (7) z l T q Vl f (7)
wird in den Speicher des ersten Zahlers übernommenis transferred to the memory of the first payer
Im zweiten Schritt wird eine Periodendauer-Frequenzwandlung ausgeführt, indem Impulse der vom Vergleichsfrequenzgenerator abgegebenen Impulsfolge Pr in den gleichen Zahler eingezahlt, mit dem digitalen Komparator laufend der momentane Zahlerstand z,(t) mit dem im Speicher abgelegten Wert Z1 = frl/fq verglichen und bei Gleichheit der Zahler zurückgesetzt werden Die am EQUAL-Ausgang des Komparators abgegebene Impulsfolge hat somit die FrequenzIn the second step, a period-frequency conversion is carried out by pulses of the output by the comparison frequency generator pulse train P r deposited in the same payer, continuously with the digital comparator the momentary counter reading z (t) with the value stored in memory Z 1 = f rl / f q are compared and reset on equality of the payer The output at the EQUAL output of the comparator pulse train thus has the frequency
f· и Ic . fr . Ia.f · и Ic. f r. Ia.
(8)(8th)
f -sN-f = N · к · q q qf -sN-f = N · k · q q q
Im dritten Schritt wird die wahrend einer Meßzeit tM am EQUAL-Ausgang des Komparators abgegebene Impulsmenge Z2 = tM f = tM N fq (9)In the third step, the pulse quantity Z 2 delivered during a measuring time t M at the EQUAL output of the comparator is Z 2 = t M f = t M N f q (9)
in einen zweiten Zahler mit Speicher eingezahlt, das Zahlergebnis in den Speicher übernommen und angezeigt Die Meßzeit tM wird dabei durch Frequenzteilung aus der der Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Frequenz fv abgeleitet und entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der Impulspenode Tv der Impulsfolge Pv The measuring time t M is thereby derived by frequency division from the frequency proportional to the vehicle speed f v and corresponds to an integer multiple of the pulse interval T v of the pulse train P v
Das Zahlergebnis Z2 ist somit direkt dem auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauch proportional.The number result Z 2 is thus directly proportional to the current fuel consumption related to the driving distance.
f к qfor q
Z0=M ·Ν · -S. M · N · -2 · - {11) Z 0 = M · Ν · -S. M · N · -2 · - {11)
fv kv v f v k v v
Bei geeigneter Wahl von fr, M und N entspricht Z2 direkt dem momentanen Verbrauch in Litern pro 100 Kilometer Die Abarbeitung der einzelnen Schritte steuert ein Programmschaltwerk, das zustandsabhangig fortgeschaltet wird.With a suitable choice of f r , M and N, Z 2 corresponds directly to the current consumption in liters per 100 kilometers. The processing of the individual steps is controlled by a program controller, which is switched state-dependent.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Errichtung zur Durchfuhrung des beschriebenen Verfahrens zu entwickeln.The invention is further based on the object to develop an installation for carrying out the method described.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Einrichtung einen Vergleichsfrequenzgenerator, einen ersten Zahler mit Speicher und Komparator und einen zweiten Zahler mit Speicher enthalt Weitere Merkmale der Einrichtung zur digitalen Messung des auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen KraftstoffverbrauchesAccording to the invention, this object is achieved in that the device comprises a comparison frequency generator, a first payer with memory and comparator and a second payer with memory contains more features of the device for digital measurement of the related to the route current fuel consumption
Dem Vergleichsfrequenzgenerator ist ein erster Frequenzteiler nachgeschaltet Dem ersten Zahler ist ein Tor vorgeschaltet, dessen erster Eingang am Ausgang des ersten Frequenzteilers und dessen zweiter Eingang direkt am Ausgang des Vergleichsfrequenzgenerators angeschlossen sind Dem zweiten Zahler ist ebenfalls ein Tor vorgeschaltet Sein Eingang liegt am EQUAL-Ausgang des Komparators des ersten Zahlers Am Ausgang dieses Tores ist auch der Rucksetzeingang des ersten Zahlers angeschlossen.The first frequency divider is preceded by a gate whose first input is connected to the output of the first frequency divider and whose second input is connected directly to the output of the comparison frequency generator. The second counter is also preceded by a gate. Its input is connected to the EQUAL output of Comparator of the first payer At the output of this gate, the reset input of the first payer is also connected.
An den Ausgangen des Speichers des zweiten Zahlers ist eine digitale Anzeigeeinheit angeschlossen. Dem frequenzanalogen Sensor fur die Fahrzeuggeschwindigkeit ist ein zweiter Frequenzteiler nachgeschaltet. Dessen Ausgang ist mit dem ersten Eingang des Programmschaltwerkes verbunden Der zweite Eingang des Programmschaltwerkes ist am Ausgang des frequenzanalogen Sensors fur den Kraftstoffdurchfluß angeschlossen Die Steuereingange beider Tore, die Steuereingange fur die Speicherubernahme beider Zahler und der Rucksetzeingang des zweiten Zahlers sind an je einem Ausgang des Programmschaltwerkes angeschlossenAt the outputs of the memory of the second payer, a digital display unit is connected. The frequency-analog sensor for the vehicle speed is followed by a second frequency divider. Its output is connected to the first input of the programmer. The second input of the programmer is connected to the output of the frequency-analog sensor for the fuel flow. The control input of both gates, the control input for the memory transfer of both payer and the reset input of the second payer are each on one output of the programmer affiliated
Die mit der Erfindung gegenüber den bekannten Losungen erzielten Vorteile bestehen vor allem darm, daßThe advantages achieved by the invention over the known solutions consist mainly of intestinal that
— das Ausgangssignal des Meßverfahrens bzw der Meßeinrichtung direkt dem auf die Fahrstrecke bezogenen momentanen Kraftstoffverbrauch ζ B in Litern pro 100 Kilometern entspricht,The output signal of the measuring method or the measuring device corresponds directly to the instantaneous fuel consumption related to the travel distance B in liters per 100 kilometers,
— dabei keine Arithmetik-Logik-Einheit zur Umrechnung von Zahlergebnissen benotigt wird,- no arithmetic logic unit is required for the conversion of payment results,
— nur einfache Impulsgeber fur den Kraftstoffdurchfluß und die Fahrzeuggeschwindigkeit benotigt werden,- only simple impulse generators for the fuel flow and the vehicle speed are needed,
— trotz relativ niedriger Frequenz fq der Meßwert schnell und genau gebildet wird, so daß das Ausgangssignal tatsächlich dem momentanen und nicht nur dem mittleren Kraftstoffverbrauch entspricht.- Despite relatively low frequency f q the measured value is formed quickly and accurately, so that the output signal actually corresponds to the current and not only the average fuel consumption.
— zur Realisierung der digitalen Meßeinrichtung nur wenige Standardschaltkreise erforderlich sind und- To implement the digital measuring device only a few standard circuits are required and
— dadurch eine relativ billige Meßeinrichtung ermöglicht wird.- By a relatively cheap measuring device is made possible.
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand folgender Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the following drawing. It shows
Fig. 1: das Blockschaltbild der Einrichtung zur digitalen Messung des momentanen Kraftstoffverbrauches.Fig. 1: The block diagram of the device for digital measurement of the current fuel consumption.
Die Vorderflanke eines Impulses der Impulsfolge Pq des frequenzanalogen Sensors 1 für den Kraftstoff du rchfluß schaltet das Programmschaltwerk 11 aus seiner Ausgangsstellung auf die nächste Stufe. Damit werden die Impulse des Vergleichsfrequenzgenerators 4 über den Frequenzverteiler 5 auf den Eingang des Zählers 7 mit Speicher und digitalem Komparator durchgeschaltet. Gleichzeitig wird der Zähler 9 rückgesetzt. Der Speicher des Zählers 7 übernimmt in dieser Stufe fortwährend den momentanen Zählerstand.The leading edge of a pulse of the pulse train P q of the frequency-analog sensor 1 for the fuel du rchfluß switches the program switch 11 from its initial position to the next stage. Thus, the pulses of the comparison frequency generator 4 are connected through the frequency distributor 5 to the input of the counter 7 with memory and digital comparator. At the same time, the counter 9 is reset. The memory of the counter 7 takes over in this stage continuously the current count.
Es werden solange die Impulse mit der Frequenz fr/N in den Zähler 7 eingezählt, bis die Vorderflanke des nächsten Impulses der vom frequenzanalogen Sensor 1 für den Kraftstoffdur'chfluß abgegebenen Impulsfolge P4 das Programmschaltwerk 11 weiterschaltet. Mit diesem Umschalten wird die Speicherübernahme des Zählers 7 beim Stand Z1 unterbrochen. Der EQUAL-Ausgang des Komparators des Zählers 7 setzt auf Grund der Gleichheit von Zählerstand und Speicherinhalt den Zähler 7 über das Tor 8 zurück. Die Impulse des Vergleichsfrequenzgenerators 4 gelangen über das Tor 6 direkt auf den Eingang des Zählers 7 und erhöhen den Zählerstand ohne Pause. Jeweils bei Übereinstimmung zwischen dem momentanen und dem gespeicherten Zählerstand Z1 setzt der Komparator über seinen EQUAL-Ausgang und das Tor 8 den Zähler 7 zurück. Nach dem Rücksetzen wird sofort ein neuer Zählvorgang begonnen. Dadurch entstehen am EQUAL-Ausgang des Komparators des Zählers 7 Impulse mit der Frequenz f entsprechend GI.8,dieüberdasTor8indenZähler9 eingezählt werden. Aus der vom frequenzanalogen Sensor 2 für die Fahrgeschwindigkeit abgegebenen Impulsfolge Pv wird über den Frequenzteiler 3 die Torzeit für den Zähler 9 gebildet. Am Ende der Torzeit wird die Übernahme des während der Torzeit erreichten Zählerstandes Z2 des Zählers 9 in den zugehörigen Speicher durch das Programmschaltwerk 11 bewirkt und der Zähler 9 zurückgesetzt. Der jeweils in den Speicher übernommene Zählerstand z2, der bei geeigneter Wahl der Bestimmungsgrößen direkt dem momentanen Verbrauch in Litern pro 100 km entspricht, wird durch die angeschlossene Anzeigeeinheit 10 angezeigt.It will be counted as long as the pulses with the frequency f r / N in the counter 7 until the leading edge of the next pulse of the output from the frequency-analog sensor 1 for the Kraftstoffdur'chfluß pulse train P 4, the programmer 11 continues. With this switching, the memory transfer of the counter 7 is interrupted at the state Z 1 . The EQUAL output of the comparator of the counter 7 resets the counter 7 via the gate 8 due to the equality of count and memory contents. The pulses of the comparison frequency generator 4 pass through the gate 6 directly to the input of the counter 7 and increase the count without pause. Each with a match between the current and the stored count Z 1 , the comparator via its EQUAL output and the gate 8, the counter 7 back. After the reset, a new counting process is started immediately. As a result, at the EQUAL output of the comparator of the counter 7, pulses of frequency f corresponding to GI.8 are counted, which are counted into the counter 9 via the gate 9. From the output from the frequency-analog sensor 2 for the driving speed pulse train P v , the gate time for the counter 9 is formed via the frequency divider 3. At the end of the gate, the acquisition of achieved during the gate count Z2 of the counter 9 is effected in the associated memory by the programmer 11 and the counter 9 is reset. The respectively assumed in the memory count z 2 , which corresponds to a suitable choice of the determinants directly the current consumption in liters per 100 km is displayed by the connected display unit 10.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD31413288A DD271171A1 (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | METHOD AND DEVICE FOR THE DIGITAL MEASUREMENT OF MOMENTARY FUEL CONSUMPTION |
Applications Claiming Priority (1)
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DD31413288A DD271171A1 (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | METHOD AND DEVICE FOR THE DIGITAL MEASUREMENT OF MOMENTARY FUEL CONSUMPTION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD271171A1 true DD271171A1 (en) | 1989-08-23 |
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Family Applications (1)
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DD31413288A DD271171A1 (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | METHOD AND DEVICE FOR THE DIGITAL MEASUREMENT OF MOMENTARY FUEL CONSUMPTION |
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DD (1) | DD271171A1 (en) |
-
1988
- 1988-03-29 DD DD31413288A patent/DD271171A1/en not_active IP Right Cessation
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