DE102011117908A1

DE102011117908A1 - Drehzahlmesser mit Lastreserveanzeige

Info

Publication number: DE102011117908A1
Application number: DE102011117908A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2031-10-29
Also published as: DE102011117908B4

Abstract

Die Idee besteht darin, eine klasische Drehzahlmesser-Uhr mit einer zweiten Skala mit Leistungsangabe auszustatten, auf dieser die zweite Zeigernadel die aktuelle Leistungsabgabe des Motors zeigt. Beide Anzeigen sind konzentrisch angelegt und auch die beiden Zeiger haben eine gemeinsame Achse. Die Skalierungen der Drehzahlmessersangabe und der Leistungsangabe sind so gegeneinander plaziert, dass jedem Wert auf der Drehzahlskala ein Leistungswert zugeordnet wird, der maximalen Leistung des Motors bei dieser Drehzahl entspricht. Diese modifizierte Instrument gibt den Hinweis auf die momentan genutzte Last des Motors in Relation zur verfügbaren Vollast für die aktuell gefahrene Drehzahl. Somit erhält der Fahrer zusatzlich zu der Drehzahl, auch eine Info über die ”Kraftreserve” die bei einer bestimmten Drehzahl noch abrufbar ist. Die zweite Zeigernadel (Last) ”jagt” praktisch der ersten Nadel (Drehzahl) immer nach. Maximal kann die zweite Nadel die erste erreichen, aber wird sie natürlich niemals überholen weil die Angleichung der Nadel die 100%ige Auslastung bei der jeweiligen Drehzahl bedeutet (Vollgas). In den meisten Fällen (Teillast), ”hängt” die zweite Nadel mit mehr oder weniger Abstand hinter der ersten Nadel. Dieser Abstand ist stetts ein Indikator wieviel ”Kraftreserve” momentan noch zur Verfügung steht.

Description

Das Technische Gebiet
Instrumenten und Anzeigentafel in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor.
Der bisherige Stand der Technik
Es gibt eine Vielzahl von Anzeigen Instrumenten die den Fahrer über die diverse Parameter des laufenden Motors informieren. Das wichtigste dabei ist der Drehzahlmesser, darüberhinaus sind es Wassertemperaturanzeige, Öldruckanzeige uvm. die praktischen Helfer.
Hintergrund der Erfindung
Der Drehzahlmesser ist das am weitesten verbreitete Anzeigeninstrument, dass über die Parameter des laufenden Motors Auskunft gibt. Die anderen, oben erwähnten Instrumente werden in den modernen Autos zunehmend durch Kontrollanzeigen (Warnleuchten) ersetzt, die lediglich über einen abnormalen Zustand des Motors informieren. Wo die Motoren durch den Computer gesteuert und überwacht werden, verschwindet die Notwendigkeit der ständigen Kontrolle durch den Fahrer. Der Drehzahlmesser wird wohl aber bleiben, da er auf die einfache Weise die Einschätzungmöglichkeit für die momentanen Betriebszustand (ein wichtigen Parameter wie die Drehzahl) des Motors gibt. Natürlich weißt der erfahrene Fahrer der sein Fahrzeug kennt ohnehin, die Motorauslastung und Drehzahl auch ohne den Drehzahlmesser gut einzuschätzen.. Man guckt trotzdem gerne auf den Drehzahlmesser. Für weniger technisch versierte Menschen ist die Drehzahlanzeige einfach wichtige praktische Hilfe.
Letztenendes ist auch zu erwähnen, dass die modernen Autos sehr leise sind, was zunehmend ”das hören des Motors” erschwert. Das bedeutet man kann die Drehzahl schlechter hören, aber auch die Belastung des Motors generell – noch ein Argument für den Drehzahlmesser.
Darstellung der Erfindung
Die Idee besteht darin, eine klasische Drehzahlmesser-Uhr mit einer zweiten Zeigernadel auszustatten, die den Hinweis auf die momentane prozentuelle Last des Motors in Relation zu der für die aktuell gefahrene Drehzahl verfügbaren Vollast gibt. Somit erhält der Fahrer zusatzlich zu der Drehzahl, auch eine Info über die ”Kraftreserve” die bei bestimmten Drehzahl noch abrufbar ist. Die zweite Zeigernadel (Last) ”jagt” praktisch der ersten Nadel (Drehzahl) immer nach. Maximal kann die zweite Nadel die erste erreichen, wird sie aber niemals überholen weil die Skalierung der Drehzahlanzeige und paralell verlaufenden Last(Leistungs)-Anzeige so zueinander plaziert sind, dass die Angleichung beider Nadel bei der 100%igen Auslastung bei der jeweiligen Drehzahl erreicht wird (Vollgas). In den meisten Fällen (Teillast), ”hängt” die zweite Nadel (Last) mit mehr oder weniger Abstand hinter der ersten Nadel (Drehzahl). Dieser Abstand ist stetts ein Indikator wieviel ”Kraftreserve” es noch momentan zur Verfügung steht. Beispiel: würde ein Auto mit Benziner (Saug Motor) mit niedriger Drehzahl im hohen Gang fahren, so würde man einfach erkennen können, dass die ”Lastnadel” mit sehr geringen Abstand hinter der ”Drehzahlnadel^„ hangt und somit es kaum Lastreserve gibt (z. B. für einen Überholvorgang oder eine steile Auffahrt). Beim schalten um einen Gang runter würde man beobachten können, dass die Drehzahlnadel deutlich in die höhe geht, aber die Lastnadel sich garnicht (oder kaum) bewegt. Der Abstand zwischen den beiden Zeiger wird deutlich größer -hier ein Indikator, dass eine große ”Kraftreserve” zur Verfügung steht.
Die ”Kraftreserve” ist eine Information die weniger erfahrene Fahrer, oder diejenigen die ein bestimmtes Automodell wenig kennen, früher nur durch kurzzeitiges durchtretten des Gaspedals erfahren könnten (und dabei beobachten wie intensiv dann das Fahrzeug beschleunigt). Mit dem neuartigen Drehzahl/Lastmesser ist dies nicht mehr nötig, da es ständig eine optische Anzeige gibt.
Die zweite Zeigernadel (Last) bewegt sich über eine Skala die neben (parallel) der Skala des Drehzahlmessers (in rpm) plaziert ist. Es kann eine Skala mit Prozentzahlen von 0 bis 100% sein – wobei die hundert Prozent bei der Drehzahl der maximalen Leistung des Motors liegen würde.
Viel interesanter ist jedoch, dass die zweite Skala für jedes Fahrzeug Modell mit seiner individueller Maximalleistung (in PS oder KW) skaliert wird. So kann sich z. B. der Fahrer einer 2 tonnen Limusine mit 200 PS über das Wissen freuen, dass er in dem Moment wo er durch die Stadt mit 50 km/h rollt, gerade vielleich 30 PS des Motors nutzt (der Wert kann ungefähr sein – es muss keine technisch präzise Angabe sein). In diesem Beispiel wären die beiden Skalen (Dreh-, und Lastmesser) so zueinander plaziert, dass die 200 PS Marke der der Marke der Drehzahl der maximallen Leistung liegt. Das heisst z. B. bei 6000 rpm, wenn der Motor maximale Leistung von 200 PS bei 6000 rpm erreicht.
Zu Erwähnen ist, dass wenn die Zahlen auf der Drehzahl-Skala proportionell ansteigen (so sind die meisten Drehzahlmesser skaliert), dann die Zahlen der Last – Skala nicht proportionel ansteigen können – die müssen sich nach dem Leistungsdiagram des Motors richten (wenn ein Motor bei 6000 rpm 200 PS leistet heißt natürlich nicht, dass er bei 3000 rpm 100 PS und bei 1500 rpm 50 Ps leistet). Also wenn man sich z. B. eine Leistungs-Skala vom 0 bis 200 PS vorstellt, mit Marken: wie: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 dann sind die Abstände zwischen den Marken am Anfang größer, dann kommen die dichter beieinander und dann wieder große Abstände). Im Einzelfall eben so, wie es für den konkreten Motor die Entwicklung der Leistung in Relation zu Drehzahlsteigung aussieht.
Messungart:
Bei den modernen Motoren können alle Bertiebsparameter direkt aus dem Steuergerät des Motors (Computer) abgerufen werden. Z. B. braucht heutzutage das Drehzahlmesser keinen externen Sensor oder Impulsgeber sondern ist an das Steuergrat angeschlossen. Genauso kann die Information für die Ansteuerung der Leistungsanzeige (zweiter Zeiger) von dem Motormenagement Computer bezogen werden (mit eventueller Softwareanpassung). Die genaue Methode wie diese Information (das digitale Signal) bezogen werden kann, wird nach Stand der Technik realisiert und ist nicht das Gegenstand hier beschriebenen Innovation.
Alternatives Messinstrument und Grunde für deren praktische Unterlegenheit:
Es sind auch andere Anzeigeinstrumente die über momentane Auslastung des Motors Information liefern könnten, denkbar. Zum Beispiel ein computergesteuertes Drehmomentrechner und Anzeiger. Hierzu können wieder zwei Zeiger verwendet werden, ein für den momentan genutzten Drehmoment und ein zweiter für den maximal verfügbaren Drehmoment (bei gegebener Drehzahl). Der momentan abgerufene Drehmoment könnte mit dem für die aktuelle Drehzahl maximal verfügbaren verglichen werden. Da jedoch der maximal verfügbare Drehmoment nicht kontinuierlich ansteigt sondern bei hocheren Drehzahlen sinkt würde dieser Zeiger beim beschleunigen hoch gehen und dann wieder sinken. Zusammen mit dem Zeiger für den momentan abgerufenen Drehmoment wurde es einen ab und auf – ”Tanz” beider Zeiger geben. Der Durchschnittsfahrer wäre mit Interpretation derartigen Anzeige sicher überfordert.
Deshalb ist die Kombination Drehzahl, – Leistungsanzeige (speziell mit einer bestimmten Relation beider Skalierungen) die optimale Anzeigenart für die hier gestellte Aufgabe eine ”Lastreserveanzeige” zu schaffen.
Ausführungbeispiel
Der ”Drehzahlmeser mit Lastreserveanzeige” kann erfindungsgemäß und nach Stand der Technik im Bereich ”KFZ Armaturenbrett und Instrumententafel” ausgeführt werden. Es ist ein Instrument, eine ”Uhr” mit zwei konzentrisch angelegten Anzeigen: auf zwei verschiedenen Skalen und mit zwei verschiedenen Zeigern. Beispielkonstruktion kann so ausgeführt werden, dass beide Zeigernaden sich in in einer Achse drehen. Die Skalen sind Kreisformig eingelegt. Kleiner Radius: Drehzalmarkierungen in 1000 rpm, – proportionell. Äusserer Radius: Leistungsmarkierungen in PS – unproportionell, jede PS Marke wird der faktisch entsprechender Drehzahlmarke bei Volllast zugeordnet. Dicke kurze Zeigernadel zeigt die Dreckzahl auf dem inneren Kreis (Drehzahl). Dünne, lange Nadel zeigt die momentane Last (Leistung) auf dem äusseren Kreis (PS Anzeige).
Im Betriebszustand zeigt der Drehzahlzeiger wie gewöhnlich die aktuelle Drehzahl. Der dünne lange Zeiger zeigt die momentan abgerufene Leistung des Motors. Der Abstand zwischen den Zeigern zeigt die ”Leistungsreserve”. Bei Volllast erreicht der dünne Zeiger den dicken. Der dünne Zeiger kann in keiner Betriebslage den dicken ”überholen”.
Altennativ kann die dicke Nadel eine sehr dünne Verlängerung haben die bis zu der PS Skala reicht und somit die maximale mögliche Leistung für die entsprechende Drehzahl anzeigt.
Alternativ kann es anstatt Zeigernadel die halbkreisformige Tafel geben mit einem, am ausfahrenden Ende gemalten Zeiger. Die Drehzahltafel würde über den Ziffenblatt rausfahren, die Leistungstafel über die Drehzahltafel. Wenn die Drehzahltaffel farbig ist (z. B. rot) würde es den Effekt geben, dass:
die rote halbkreis Tafel (Drehzahl/mit dem aufgemalten vorne Zeiger) als erste ”rausfährt” und ein wachsendes rotes Feld bildet,
die zweite Tafel mit dem Leistungszeiger ”hinterher rausfährt” und die rote Tafel teilweise bedeckt. So würde die aktuelle größe des roten Feldes die bildliche Auskunft über die größe der Leistungsreserve geben.
In der Ausführungsvariante ”Tafel” dürfte die ganze Rundskala des Ziffernblattes geometrisch bedingt maximal 180 Grad betragen. Ansonten wenn es mehr Grad sein sollte, mussten Zifferndlatt und beide Tafeln Spiralformig geformt werden und ”Gewindeartig” ineinander greifen und sich so drehen.
Alternativ kann eine Ausführung mit dem ”Feld” zwischen den Zeigern anstatt der Kreistaffel-Lösung, ein elektronisches Display mittig auf dem Ziffernblatt plaziert haben. Die Zeiger würden dann wieder als klasische Zeigernadel ausgeführt und das ”rote Leistungsreserve-Feld” zwischen den Zeigern würde nur elektronisch aud dem Display generiert.
In der Ausführung mit Display kann die ”Leistungsreserve” anstatt als Kreisausschnitt zwischen den Zeigern, alternativ in Form einen Diagrammbalken angezeigt werden oder als Prozentzahl also als Zahl eingeblendet werden.

Claims

Ein Drehzahlmesser für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, mit integrierter Zusatzfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass: er in einem Gerät zwei konzentrische Skalierungen besitzt und zwei Zeigernadel besitzt, sodass die Drehzahlzeigernadel auf einer Drehzahlskala die aktuelle Drehzahl des Motor anzeigt und die Leistungzeigernadel auf einer Leistungskala die aktuelle Leistungsabgabe des Motors anzeigt und beide Zeiger sich in einer Achse drehen oder die Achsen beinahe zusammen liegen und auf den beiden konzentrischen Skalen die Markierungen so zueinander plaziert sind, dass der jeweiligen Drehzahl eine Leistungsanzeige zugeordnet ist die jeweils der maximalen Leistung des Motors bei dieser Drehzahl entspricht, so dass der Drehzahlzeiger im Betrieb stetts mehr gedreht ist als der Leistungszeiger oder beim Vollgas sich die beiden Zeiger angleichen.
Ein Drehzahlmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Skala der Leistunsgszeige entweder in Prozent der Volleistung skaliert ist, oder in PS oder KW skaliert ist, mit Werten die der tatsächlichen Leistung des jeweiligen Motors entsprechen.
Ein Drehzahlmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beschriebene Anzeige mit einer zusätzlicher Angabe in Form von einem Display ergänzt werden kann, wo eine Prozentzahl eingeblendet wird, oder ein Diagrammbalken gezeigt wird, oder das Feld zwischen den beiden Zeigernadel leuchtend gezeichnet wird, welche die Relation zwischen den beiden Zeigernadel des Instruments veranschaulichen, indem sie die prozentuelle Auslastung des Motors bei jeder momentanen Drehzahl veranschaulichen, das heisst die Relation von faktisch abgeforderten Leistung zu maximal für jeweilige Drehzahl verfügbarer Leistung, bildlich darstellen.