DE1242410B - Messgeraet zur Messung der Foerderung einer Einspritzpumpe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Jl j Hl DEUTSCHES mJTIm PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F02m

Deutsche Kl.: 46 c2-115/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1242410
B 853511 a/46 c2
11. Januar 1966
15. Juni 1967

Meßgerät zur Messung der Förderung einer
Einspritzpumpe

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,

Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
Otto Wisst, Waiblingen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät zur Messung der Förderung einer Einspritzpumpe mit Hilfe eines elektrischen Meßwertgebers, welcher zeitlich getrennte Impulse abgibt, deren Amplituden der jeweiligen Einspritzmenge mindestens nahezu pro- 5 portional sind.

Aus der Zeitschrift »Bosch Technische Berichte«,
Jg. 1965, S. 139 bis 151, ist ein elektrischer Meßwertgeber zur Messung der Förderung einer Einspritzpumpe bekannt, mit dem die pro Förderhub ge- 10
pumpte Kraftstoffmenge gemessen werden kann. Dieser Meßwertgeber gibt die geförderte Kraftstoffmenge
in Form eines Impulses an, dessen Höhe dieser
Menge proportional ist und dessen zeitliche Dauer *

von der Antriebsdrehzahl der Einspritzpumpe ab- 15

hängt. Zur Auswertung dieser Impulse benutzt man Anzeigegeräts verbunden ist, dessen Γ-Eingang eine im allgemeinen Oszillographen, deren Schirmbild der Drehzahl der Einspritzpumpe proportionale Spanentweder fotografiert oder direkt vermessen wird, nung zugeführt wird.

wobei man aus der gemessenen Impulshöhe die bei Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung

der jeweiligen Drehzahl geförderte Kraftstoffmenge ao wird das Meßgerät so ausgebildet, daß zwischen Amerrechnet. Dieses Meßverfahren liefert zwar sehr ge- plitudenspeicher und Integrierglied ein Impedanznaue Ergebnisse, ist jedoch umständlich und zeit- wandler mit hochohmigem Eingang angeordnet ist. raubend und für den rauhen Fabrikbetrieb wenig ge- Durch diese Maßnahme wird das einwandfreie Areignet. beiten des Amplitudenspeichers sichergestellt; der

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die 25 Impedanzwandler hat einen Ausgangswiderstand, der Nachteile der bekannten Meßeinrichtung zu vermei- dem Widerstand des Anzeigegeräts angepaßt ist. den und ein Meßgerät zu schaffen, das einfach im Weiterhin wird das Meßgerät in vorteilhafter Weise Aufbau, leicht zu bedienen und leicht abzulesen ist. so ausgebildet, daß der Ausgang des Meßwertgebers Insbesondere soll es mit diesem Meßgerät möglich über eine Diode mit einem der Amplitudenspeichesein, die gesamte Fördermengen-Drehzahl-Kennlinie 30 rung dienenden Kondensator verbunden ist, der pareiner Einspritzpumpe innerhalb kurzer Zeit direkt allel zu den Ausgangselektroden eines ersten Tranaufzunehmen, sistors hohen Innenwiderstands liegt, und daß der Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs ge- Ausgang des Löchimpulsgebers mit der Eingangsnannten Meßgerät dadurch erreicht, daß der Ausgang elektrode dieses Transistors so verbunden ist, daß des Meßwertgebers an einen Amplitudenspeicher an- 35 dieser während der Dauer jedes Löschimpulses leigeschlossen ist, daß ein synchron mit der Drehzahl tend ist.

der Einspritzpumpe arbeitender Löschimpulsgeber Auch ist es sehr zweckmäßig, zwischen Meßwertvorgesehen ist, der jeweils kurz vor Beginn eines geber und Amplitudenspeicher einen Impedanzwand-Förderhubes der Einspritzpumpe einen Löschimpuls ler anzuordnen. Dadurch wird verhindert, daß der erzeugt, daß der Ausgang dieses Löschimpulsgebers 40 der Amplitudenspeicherung dienende Kondensator mit einem Löscheingang des Amplitudenspeichers über den Eingang des Amplitudenspeichers entladen verbunden ist und daß der Ausgang des Amplituden- wird, und man erreicht eine sehr hohe Meßgenauigspeichers über ein Integrierglied (Tiefpaß) mit einem keit. Mit Vorteil wird weiter zwischen dem Ausgang Anzeigegerät verbunden ist. Bei konstanter Förder- des Löschimpulsgebers und der Eingangselektrode menge kann an einem geeichten Anzeigegerät sofort 45 des ersten Transistors ein als Impedanzwandler die-

die Förderung der Einspritzpumpe abgelesen werden, ohne daß es irgendwelcher Umrechnungen bedarf.

Mit Vorteil wird ein solches Meßgerät so ausgebildet, daß zur Aufnahme der Fördermengen-Dreh-

nender Transistorverstärker angeordnet; durch ihn kann erreicht werden, daß der erste Transistor in seinem nichtleitenden Zustand einen sehr hohen Innenwiderstand hat, d. h. in den nichtleitenden Zu-

zahl-Kennlinie einer Einspritzpumpe der Ausgang _go stand gesteuert ist, um so die Entladung des der Amdes Amplitudenspeichers über ein Integrierglied plitudenspeicherung dienenden Kondensators zu ver-(Tiefpaß) mit dem Z-Eingang eines schreibenden hindern.

709 590/94

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt

F i g. 1 ein Wirkschaubild einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 die Schaltung eines Amplitudenspeichers,

F i g. 3 verschiedene Spannungsformen zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes.

In F i g. 1 ist mit 10 ein Meßwertgeber bezeichnet, der in der angegebenen Textstelle näher beschrieben ist und dessen Wirkweise deshalb hier nur kurz behandelt werden soll. Im wesentlichen besteht er aus einem Meßkolben 11, der in einer Zylinderbüchse 12 geführt ist, die sich ihrerseits in einer Ausnehmung 13 eines Gehäuses 14 befindet. Eine Kolbenrückstellfeder 15 stützt sich einerseits am Gehäuse 14 und andererseits an einem Bund 16 des Meßkolbens 11 ab, welcher Bund sich auf seiner anderen Seite gegen die Zylinderbüchse 12 anlegt. Nach oben setzt sich der Meßkolben 11 in einen Meßkolbenfühler 17 fort, der in eine Mittelbohrung 18 einer Magnetspule 19 eintaucht und je nach seiner Lage den Wert der Induktivität der Magnetspule 19 ändert. Die Ausnehmung 13 bildet eine Meßkammer, die über eine seitliche Bohrung 22 an eine Aufnahmebohrung 23 angeschlossen ist, in die eine Einspritzdüse 24 beliebiger Bauart eingeschraubt werden kann, die ihrerseits über eine Leitung 25 mit einer Einspritzpumpe 26 in Verbindung steht.

Den unteren Abschluß der Ausnehmung 13 bildet ein Auslaßkolben 27, der in geschlossenem Zustand die Ausnehmung 13 gegen eine Auslaßleitung 28 abdichtet, die in einem Tank 29 einmündet, aus dem auch die Einspritzpumpe 26 ansaugt. Der Auslaßkolben 27 erweitert sich nach unten zu einem Bund 30, gegen den eine Ventilfeder 31 anliegt, die auf ihrer anderen Seite gegen einen von einer Nockenwelle 32 gesteuerten Stößel 33 anliegt. Diese Nockenwelle 32 wird von einem Motor 35, z. B. dem elektrischen Antriebsmotor einer Prüfbank, in der gezeichneten Pfeilrichtung angetrieben. Der Motor 35 treibt außerdem noch einen Tachogenerator 36, die Einspritzpunmpe 26 und einen Löschimpulsgeber 37 an, der während jeder Umdrehung einmal eine leitende Verbindung zwischen einer Kontaktfeder 38 und einem mit einer Batterie 39 verbundenen rotierenden Kontakt 40 herstellt, so daß an der Kontaktfeder 38 die in F i g. 3 in der dritten Reihe von oben dargestellten Spannungsimpulse U₃ entstehen, und zwar jeweils zu dem Zeitpunkt, an dem der Stößel 33 gegen die mit 6 bezeichnete Stelle der Nockenwelle 32 anliegt; dieser Zeitpunkt liegt kurz vor Beginn des jeweiligen Einspritzhubes der Einspritzpumpe 26.

Der Meßwertgeber 10 ist für den Zeitpunkt gezeichnet, in dem eben ein solcher Einspritzhub begonnen hat. Hierbei strömt aus der Einspritzdüse 24 Öl über die seitliche Bohrung 22 in die Ausnehmung 13 ein und drückt den Meßkolben 11 in der gezeigten Pfeilrichtung nach oben, so daß der Meßkolbenfühler 17 tiefer in die Magnetspule 19 eintaucht und sich deren Induktivität erhöht. Der Meßkolben 11 bewegt sich dabei so lange nach oben, wie Kraftstoff in die Ausnehmung 13 eingespritzt wird. Seine höchste Stellung erreicht er etwa in der Lage der Nockenwelle 32, die mit 2 bezeichnet ist. In dieser Lage verharrt er, bis die Nockenwelle 32 ihre Stellung 4 erreicht hat, in der die Spannung der Ventilfeder 31 abnimmt, so daß der Auslaßkolben 27 unter dem Druck des Kraftstoffs in der Ausnehmung 13 öffnet und der Kraftstoff über die Auslaßleitung 28 in den Tank 29 abströmen kann. Dieser Ausströmvorgang ist etwa bis zum mit 5 bezeichneten Punkt auf der Nockenwelle 32 beendet. Der Auslaßkolben 27 legt sich dann unter der Wirkung der Ventilfeder 31 wieder dichtend in seine obere Stellung und verschließt die Ausnehmung 13 nach unten, während der Meßkolben 11 unter der Wirkung der Kolbenrückstellfeder 15 wieder in seine in F i g. 1 dargestellte Lage eingenommen hat. In der mit 6 bezeichneten Stellung wird die Ventilfeder 31 dann wieder stärker vorgespannt, und bei 1 beginnt ein neuer Förderzyklus.

Die Magnetspule 19 bildet zusammen mit einem nicht dargestellten Kondensator einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz ein direktes Maß für die Lage des Meßkolbens 11 darstellt. Diese Resonanzfrequenz wird im Gerät 43 verstärkt und gleichgerichtet. Eine solche Meßeinrichtung ist dem Fachmann als Trägerfrequenz-Meßgerät bekannt und braucht deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Die am Ausgang des Geräts 43 auftretenden Impulse werden einem Impedanzwandler 44 zugeführt, der einen sehr hochohmigen Eingang hat. An seinem Eingang treten dann die in Fig. 3, Reihe 1, für verschiedene Einspritzmengen dargestellten Impulsformen U₁ auf. Wie ersichtlich, sind diese Impulse bei kleinen Drehzahlen der Einspritzpumpe ziemlich lang und werden mit zunehmenden Drehzahlen immer kürzer. Es ist deshalb nicht möglich, mit einer einfachen Integrationsschaltung eine Ausgangsspannung zu erhalten, die der Einspritzmenge direkt proportional ist.

Die Impulse U₁ werden den Eingangsklemmen 45, 46 eines Amplitudenspeichers 47 zugeführt, der in F i g. 2 näher dargestellt ist. An seinen Ausgangsklemmen 48, 49 tritt dann eine Spannungskurve auf, wie sie in F i g. 3, Reihe 2, näher dargestellt ist (m₂). Diese Spannung wird einem zweiten Impedanzwandler 52 zugeführt, dessen Ausgang an einen Tiefpaß 53 angeschlossen ist, der seinerseits mit einem Anzeigegerät 54, im vorliegenden Fall dem X-Eingang eines schreibenden Anzeigegeräts verbunden ist. Der Y-Eingang dieses Anzeigegeräts erhält vom Tachogenerator 36 über eine Leitung 55 eine der Drehzahl der Einspritzpumpe 26 proportionale Spannung zugeführt. Die Spannung M₄ am Ausgang des Tiefpasses 53 hat dann die in F i g. 3 in der vierten Reihe von oben dargestellte Form.
Der in F i g. 2 dargestellte Amplitudenspeicher 47 enthält einen der Amplitudenspeicherung dienenden Kondensator 56, dem über eine Diode 57 mit hohem Vor-Rück-Verhältnis die Ausgangsspannung U₁ des Impedanzwandlers 44 zugeführt wird. Parallel zum Kondensator 56 liegt die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 58, und zwar ist der Emitter mit der Eingangsklemme 46 und der Kollektor mit der Kathode der Diode 57 und der Ausgangsklemme 48 verbunden. Die Basis des Transistors 58 liegt über einen Widerstand 59 an der Ausgangsklemme 49, die mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle verbunden ist, und außerdem am Emitter eines Transitors 60, der ebenso wie der Transistor 58 als n-p-n-Transistor ausgebildet ist und dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand 61 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden ist. Seine Basis ist über einen Widerstand 62 mit der Ausgangsklemme 49 und über einen Koppelkondensator 65 mit einer Eingangsklemme 66 verbunden, der die Lösch-

impulse u_s vom Löschimpulsgeber 37 zugeführt werden.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Jedesmal, wenn durch eine neue Einspritzung der Meßkolbenfühler 17 nach oben bewegt wird, entsteht am Ausgang des Geräts 43 und damit auch des Impedanzwandlers 44 ein positiver Spannungsimpuls U₁ von der in F i g. 3, Reihe 1, dargestellten Form. Über die Diode 57 wird dieser Spannungsimpuls dem Kondensator 56 zugeleitet und lädt diesen auf eine Spannung auf, die praktisch der Impulsspannung entspricht. Da der Transistor 58 gesperrt ist und als Transistor mit sehr hohem Innenwiderstand, also einem extrem kleinen Kollektorreststrom I_co ausgebildet ist, bleibt die Ladung des Kondensators 56 zunächst auch dann erhalten, wenn am Eingang 45 des Amplitudenspeichers 47 keine Spannung mehr liegt, d. h. wenn der Meßkolbenfühler 17 unter der Wirkung der Kolbenstellfeder 15 bereits wieder in seine untere Endlage zurückgekehrt ist. Diese gleichbleibende Spannung am Kondensator 56 kann an den Ausgangsklemmen 48 und 49 abgenommen werden, und zwar zweckmäßigerweise mit einem Impedanzwandler mit äußerst hohem Eingangswiderstand, um eine Entladung des Kondensators 56 zu verhindern.

Erst kurz vor Beginn des nächsten Einspritzhubes erzeugt der Löschimpulsgeber 37 durch Berühren der Kontakte 38 und 40 einen positiven Löschimpuls M₃, der über den Kondensator 65 der Basis des Transistors 60 zugeführt wird und diesen leitend macht. Dadurch wird auch der vorher auf negativem Potential liegende Emitter dieses Transistors positiver, und über ihn auch die Basis des Transistors 58, so daß auch dieser plötzlich leitend wir.d und über seine Emitter-Kollektor-Strecke den Kondensator 56 entlädt. Dieser Kondensator ist also vor dem Eintreffen des nächsten Impules U₁ völlig entladen, so daß seine Ladespannung im nächsten Ladezyklus nur ein Abbild der Spannung des nächstfolgenden Impulses ist.

Durch den Tiefpaß 53 werden die bei der Löschung des Speicherkondensators 56 auftretenden Spannungsspitzen zwischen den Ausgangsklemmen 48 und 49 ausgefiltert, so daß man an Stelle der in F i g. 3 in der zweiten Reihe dargestellten Treppenkurve die in F i g. 3 in der vierten Reihe dargestellte, kontinuierlich verlaufende Kurve am Ausgang des Tiefpasses 53 erhält. Die Spannung M₄ am Ausgang des Tiefpasses 53 wird in bekannter Weise dem X-Eingang des schreibenden Anzeigegeräts 54 zugeführt, so daß sich zusammen mit der Spannung des Generators 36 am y-Eingang bei wechselnden Drehzahlen des Motors 35 eine Kurve ergibt, die der Fördermengen-Drehzahl-Kennlinie der betreffenden Einspritzpumpe 26 zusammen mit der verwendeten Einspritzdüse 24 entspricht. Das erfindungsgemäße Meßgerät hat den Vorteil, daß eine solche Kennlinie in sehr kurzer Zeit aufgenommen werden kann und daß dabei auch dynamische Vorgänge aufgenommen werden, die man bei punktweiser Messung nicht erhalten würde. Mit dem beschriebenen Meßgerät ist es vor allem auch möglich, das richtige Funktionieren des Reglers der Einspritzpumpe 26 in einfacher Weise zu überprüfen und gegebenenfalls auch in einer Werkstatt rasch die erforderlichen Einstellungen vorzunehmen, ohne daß an die Qualifikationen des Bedienenden allzu große Anforderungen gestellt werden.

Statt eines schreibenden Anzeigegeräts 54 kann auch ein elektrisches Zeigermeßinstrument, z.B. ein Voltmeter, verwendet werden, das dann bei einer bestimmten Drehzahl direkt die Einspritzmenge in mm³ anzeigt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Meßgerät zur Messung der Förderung einer Einspritzpumpe mit Hilfe eines elektrischen Meßwertgebers, welcher zeitlich getrennte Impulse abgibt, deren Amplituden der jeweiligen Einspritzmenge mindestens nahezu proportional sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Meßgebers (10, 43) an einen Amplitudenspeicher (47) angeschlossen ist, daß ein synchron mit der Drehzahl der Einspritzpumpe (26) arbeitender Löschimpulsgeber (37) vorgesehen ist, der jeweils kurz vor Beginn eines Förderhubes der Einspritzpumpe (26) einen Löschimpuls (w₃) erzeugt, daß der Ausgang dieses Löschimpulsgebers (37) mit einem Löscheingang (66) des Amplitudenspeichers (47) verbünden ist, und daß der Ausgang des Amplitudenspeichers über ein Integrierglied — Tiefpaß (53) — mit einem Anzeigegerät (54) verbunden ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Fördermengen-Drehzahl-Kennlinie einer Einspritzpumpe (26) der Ausgang des Amplitudenspeichers (47) über ein Integrierglied — Tiefpaß (53) — mit dem X-Eingang eines schreibenden Anzeigegeräts (54) verbunden ist, dessen F-Eingang eine der Drehzahl der Einspritzpumpe (26) proportionale Spannung — Tachogenerator (36) — zugeführt wird.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Amplitudenspeicher (47) und Integrierglied (53) ein Impedanzwandler (52) mit hochohmigem Eingang angeordnet ist.

4. Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Meßwertgebers (10, 43) über eine Diode (57) mit einem der Amplitudenspeicherung dienenden Kondensator (56) verbunden ist, der parallel zu den Ausgangselektroden eines ersten Transistors (58) hohen Innenwiderstands liegt, und daß der Ausgang des Löschimpulsgebers (37) mit der Eingangselektrode dieses Transistors (58) so verbunden ist, daß dieser während der Dauer jedes Löschimpulses (m₃) leitend ist.

5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßwertgeber (10, 43) und Amplitudenspeicher (47) ein Impedanzwandler (44) angeordnet ist.

6. Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Löschimpulsgebers (37) und der Eingangselektrode des ersten Transistors (58) ein als Impedanzwandler dienender Transistorverstärker (59 bis 62) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Bosch Technische Berichte«, H. 3, Juni 1965, S. 139 bis 151.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 590/94 6.67 © Bundesdruckerei Berlin