DE2143676A1 - DIAGNOSTIC DEVICE FOR COMBUSTION MACHINES EQUIPPED WITH A FUEL INJECTION DEVICE - Google Patents
DIAGNOSTIC DEVICE FOR COMBUSTION MACHINES EQUIPPED WITH A FUEL INJECTION DEVICEInfo
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Description
Diagnoseeinrichtung für mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgerüstete Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Diagnoseeinrichtung für mit einer Xraftstoff-Einspritzvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, zumindest eine inspritzdüse und eine sich dazwischen erstreckende Druckleitung, ausgerüstete Brennkraftmaschflnen. Diagnostic device for with a fuel injection device Equipped internal combustion engines The invention relates to a diagnostic device for with a fuel injection device containing a fuel pump, at least one injection nozzle and a pressure line extending between them, equipped internal combustion engines.
In erster Linie ist dabei an Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen gedacht, Jedoch läßt sich die erfindungegemäße Diagnoseeinrichtung mit Vorteil auch bei ortsfesten Maschinen einsetzen. It is primarily used in the internal combustion engines of motor vehicles or other vehicles, but the diagnostic device according to the invention can also be used advantageously for stationary machines.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen gewinnt die Diagnose von 3rennkraftiaschinen immer mehr an Bedeutung. Bei der steigenden Anzahl der Pahrseuge und dem Mangel an geschulten Personal ist man daran interessiert, durch möglichst einfache Handgriffe und Prnfvorgänge mit möglichst einfach zu bedienenden Geräten eine aussage über den Zustand der Brennkraftmaschine als Ganzes oder von Einzelteilen, beispielsweise auch der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung,zu gewinnen; ein zweiter Schritt besteht dann darin, durch diese Diagnose ermittelte Fehler zu beseitigen. In the case of motor vehicles in particular, the diagnosis of racing engines wins more and more important. With the increasing number of Pahrseuge and the shortage one is interested in trained staff, with the simplest possible steps and test procedures with devices that are as easy to use as possible the state of the internal combustion engine as a whole or of individual parts, for example also the fuel injector to win; there is a second step then in eliminating errors identified by this diagnosis.
Die für diese Diagnose erforderlichen Einrichtungen sollen dabei möglichst universell-verwendbar sein, also sowohl für Otto- als auch für biesel-itaschinen, wobei es sich um,Xlschinen mit linear arbeitenden Kolben oder um solche mit Rotationekolben handeln kann.The facilities required for this diagnosis should be used if possible be universally usable, i.e. for both Otto and Biesel-it machines, these are machines with linear pistons or those with rotary pistons can act.
Im Sinne dieser Anforderungen an die moderne Diagnose ist es auch zweckmäßig, mit möglichst wenigen Meßstellen eine Vielzahl von Informationen zu erhalten.It is also in line with these requirements for modern diagnosis expedient to provide a large amount of information with as few measuring points as possible obtain.
Allen diesen Anforderungen trägt eine erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnete Diagnosesinrichtung für Brennkraftmaschinen der oben definierten Art Rechnung, daß in der Druckleitung ein piezoelektrischer Druckmeßgeber mit elektischen Ausgängen angeordnet ist, die mit einem elektrischen Gerät zur Anzeige und/oder Registrierung von Einspritzzeitpunkt und/oder Einspritzdruck und/oder Einspritzmenge und/oder Einspritzfrequenz der Brennkraftmaschine verbunden sind.All of these requirements are met by one characterized according to the invention Diagnostic device for internal combustion engines of the type defined above calculation that in the pressure line a piezoelectric pressure transducer with electrical outputs is arranged with an electrical device for display and / or registration of injection time and / or injection pressure and / or injection quantity and / or Injection frequency of the internal combustion engine are connected.
Während sich die Ermittlung von Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck und Einspritzmenge in erster Linie auf den Zustand der Sinsprfltsvorrichtung bezieht, ist die einspritzfrequenz eine Funktion der Drehzahl der Brennkraftmaschine, gestattet also auch Rkschlüsse auf den Zustand anderer Teile der Maschine.While the determination of the injection time, injection pressure and injection quantity primarily relates to the state of the sensing device, the injection frequency is a function of the engine speed thus also conclusions about the condition of other parts of the machine.
su ziehen.su pull.
Das piezoelektrische Prinzip ausnutzende Druckmeßgeber sind an sich bekannt. Sie finden gemäß Hütte, 28. Auflage, Band I, Seite 1454, bei sehr hohen Drehzahlen zur Gewinnung des Indikatordiagrammes von Kolbenmaschinen Verwendung. Die Erfindung besteht demgegenüber nicht ausschließlich in dem Einsatz eines speziellen Druckmeßgebers schlechthin, sondern auch in seiner speziellen Anordnung, nämlich in der zur Kraftstoffzufuhr dienenden Druckleitung einer Kraftstoff-Einspritzvor richtung.The piezoelectric principle utilizing pressure transducers are per se known. According to Hütte, 28th edition, Volume I, page 1454, they are found at very high Rotational speeds for obtaining the indicator diagram of piston engines. In contrast, the invention does not consist exclusively of the use of a special one Pressure transducer par excellence, but also in its special arrangement, namely in the pressure line of a fuel injection system serving for the fuel supply direction.
hat die Druckleitung einen der Kraftstoffp\1rnpe benachbarten sentralen Ast und mehrere, von diesem zu verschiedenen Einspritzdüsen führende Zweigleitungen, so wird man den Druck meßgeber in dem zentralen Ast anordnen, damit die Druckverhältnisse im Bereich aller Einspritzdüsen durch einen einzigen Druckmeßgeber erfaßt werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, in den individuellen Zweigleitungen verschiedeno DruckmeBgeber anzuordnen, um eventuelle Unterschiede in dem Druckverlauf in diesen einzelnen Zweigleitungen zu erfassen. Gegebenenfalls kann zusätzlich zu den in den indivisuellen Zweigleitungen angeordneten DruckmeEgebern ein weiterer in dem zentralen Ast der Druckleitung vorgesehen sein, damit man durch Vergleich der von den verschiedenen NEßebern angezeigten Druckwerte beispielsweise Bereiche großen Strömungswidersta.ndes lokalisieren kann.If the pressure line has a central station adjacent to the fuel pump Branch and several branch lines leading from this to various injection nozzles, so you will arrange the pressure transducer in the central branch so that the pressure conditions can be detected in the area of all injection nozzles by a single pressure sensor. However, it can also be expedient to use different values in the individual branch lines To arrange pressure transducers to avoid any differences in the pressure curve in them to capture individual branch lines. If necessary, in addition to the Individual branch lines arranged another pressure transmitter in the central one Branch of the pressure line should be provided so that one can compare the different from the different For example, areas of high flow resistance can locate.
Gerade bei der Verwendung mehrerer Druckmeßgeber macht sich die Kleinheit der verwendeten Druckmeßgeber, nämlich solcher nach dem piezoelektrischen Prinzip, vorteilhaft bemerkbar.The smallness is especially important when using several pressure transducers the pressure transducers used, namely those based on the piezoelectric principle, beneficial noticeable.
Die Druckmeßgeber können beispielsweise als scheibenförmige selbständige Teile lösbar in die - hierfür unterteilte -Druckleitung eingefügt sein. Diese Ausführungsforin gestattet es also, nur während des Diagnosevorganges DruckmeBgeber an geeigneten Stellen der Druckleitung einzusetzen. Es kann Jedoch auch zweckmäßig sein, den Druckmeßgeber in die Druckleitung zu integrieren, so daß bei der Diagnose der Brennkraftnaschlne nur noch die elektrischen Verbindungen zwischen den Druckmeßgebern in der Brennkraftmaschine einerseits und Registrier- oder Meßgeräten andererseits hergestellt zu werden brauchen.The pressure transducers can, for example, be disklike independent Parts can be detachably inserted into the pressure line, which is subdivided for this purpose. This execution form thus allows pressure transducers to be connected to suitable pressure sensors only during the diagnostic process Use places of the pressure line. However, it can also be useful to use the pressure transducer to be integrated into the pressure line, so that when diagnosing the internal combustion engine only the electrical connections between the pressure transducers in the internal combustion engine on the one hand and recording or measuring devices on the other hand need to be produced.
Konstruktiv wird man den Druckmeßgeber so ausbilden, daß er einen quer zur Kraftstoffströmung in der Druckleitung verlaufenden, mit einem Ende in diese einmündenden Kanal enthält, der ein Druckglied in Richtung der Achse des -Kanals nachgiebig aufnimmt, das mit reiner der Druckleitung abgekehrten Pläohe auf piezoelektrischem Material aufliegt.Constructively you will train the pressure transducer so that he one running transversely to the fuel flow in the pressure line, with one end in this emptying channel contains a pressure member in the direction of the axis of the channel resiliently absorbs that with purer of the pressure line turned away Pläohe rests on piezoelectric material.
Derartige Materialien sind an sich bekannt; es können beispielsweise Quarze oder Bariumtitanat Verwendung finden.Such materials are known per se; it can for example Find quartz or barium titanate use.
Das Druckglied kann ein Kolben sein, jedoch können sich hier im Laufe der Zeit Schwerigkeiten hinsichtlich Änderungen des Reibungswiderstandes zwischen Kolbenmantel und Wand des Kanals ergeben. Weiterhin erfordert ein Kolben gegebenenfalls elastisohle Rückstellglieder. Daher kann es zweckmäßig sein, als Druckglied eine Membran zu verwenden, die in den Kanal durch einfache Mittel, beispielsweise Einsatzringe, am Rande eingespannt ist.The pressure member can be a piston, but here can be in the course Difficulties in terms of changes in frictional resistance between Piston skirt and wall of the channel result. Furthermore, a piston may require elastic sole reset members. Therefore, it can be useful as a pressure member To use membrane, which is in the channel by simple means, such as insert rings, is clamped at the edge.
Hin Äusfürungsbeispiel der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung wird, soweit es Ausbildung und Anordnung des Druckmeßgebers betrifft> im folgenden anhand der Figur näher erläutert.Hin Äusfürungsbeispiel the diagnostic device according to the invention is, as far as the design and arrangement of the pressure transducer is concerned> in the following explained in more detail with reference to the figure.
D.r einer nioht dargestellten Einspritzdüse durch eine ebenfalls nicht dargestelle Pumpe zugeführte Kraftstoff durchströmt die Druckleitung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel von vornherein geteilt ausgeführt und mit Anschlußflanschen 2 und 3 für den allgemein mit 4 bezeichneten piezoelektrischen Druckmeßgeber versehen ist. Dieser Druckmeßgeber ist demgemäß unter Verschraubung seiner Flansche 5 und 6 mit den benachbarren Flanschen der Druckleitung 1 in den Verlauf derselben so eingefugt, daß er möglichst keinen zusätzlichen Strömungswiderstand hervorruft. Letztlich bildet der Druckmeßgeber 4 also einen Bestandteil der Druckleitung.D.r an injection nozzle not shown by one also not Fuel supplied to the pump flows through the pressure line 1, which is in this Embodiment executed divided from the start and with connecting flanges 2 and 3 for the generally designated 4 piezoelectric pressure transducer is. This pressure transducer is accordingly screwed on its flanges 5 and 6 with the adjacent flanges of the pressure line 1 in the course of the same inserted so that it causes no additional flow resistance as possible. Ultimately, the pressure transducer 4 thus forms a component of the pressure line.
Das den Druckneßgeber bildende zylinderförmige Teil ist mit dem quer zur Achse 7 der Druckleitung 1 verlaufenden Kanal 8 versehen, der beispielsweise durch eine Durchbohrung des Zylinderteils gewonnen ist; der in der Figur linke Bereich dieser Durchbohrung ist bei 9 dicht ausgefüllt. Im Kanal 8 ist die Membran 10 eingespannt, die unter der Wirkung des Drucks in der Druckleitung liegt und sich mit ihrer in der Figur rechten Fläche gegen die piezoelektrischen Teile 11 und 12 mit einem Druck legt, der ein Maß für den Druck in der Druckleitung 1 ist. Die über die elektrischen Abgriffe 13 und 14 abgegriffene elektrische Spannung ist demgemäß ein Maß für den Druck in der Druckleltung 1.The cylinder-shaped part forming the pressure transducer is transverse to the to the axis 7 of the pressure line 1 extending channel 8 provided, for example is obtained through a through hole in the cylinder part; the area on the left in the figure this through hole is tightly filled at 9. The membrane 10 is clamped in the channel 8, under the action of the Pressure in the pressure line is and is with their surface on the right in the figure against the piezoelectric parts 11 and 12 with a pressure that is a measure of the pressure in the pressure line 1. The above the electrical taps 13 and 14 tapped electrical voltage is accordingly a measure of the pressure in the pressure line 1.
Aber nicht nur die Höhe des Drucks in der Druckleitung 1 ist für die Diagnose wichtig, sondern auch der Zeitpunkt des Auftretens von Druckimpulsen, der eine Aussage über den Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffes gibt. Das Entsprechende gilt hinsichtlich der Dauer eines Druckimpulses; hieraus läßt sich Aufschluß über die Einspritzmenge Je Einspritzvorgang gewinnen, wenn man auch den Einspritzdruck kennt. Schließlich ist die Frequenz von Druckimpulsen in der Druckleitung 1 und damit die Frequenz elektrischer Signale an den Ausgängen 13 und 14 des Druckmeßgebers 4 ein Maß für die Drehzahl der Brennkraftmaschine.But not only the level of pressure in the pressure line 1 is important for that Diagnosis is important, but also the time of occurrence of pressure pulses, the gives a statement about the injection time of the fuel. The corresponding applies to the duration of a pressure pulse; this provides information about The injection quantity Per injection process gain if you also consider the injection pressure knows. Finally, the frequency of pressure pulses in the pressure line 1 and thus the frequency of electrical signals at the outputs 13 and 14 of the pressure transducer 4 is a measure of the speed of the internal combustion engine.
Das Einsatzstück 15 ist verständlicherweise ebenfalls dicht in den Kanal 8 eingepaßt.The insert 15 is understandably also tight in the Channel 8 fitted.
Wie auch aus dieser Beschreibung eines Ausfffhrungsbeispiels der Erfindung ersichtlich, ist diese Diagnoseeinrichtung unabhängig von dem Typ der Brennkrabftmaschine einsetzbar, sofern diese mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgestattet ist. Dabei kann die Einspritzung direkt in die Zylinder oder indirekt in ein den Zylindern vorgeschaltetes Ansaugrohr erfolgen. Etwaige Unterschiede zwischen verschiedenen, mit derselben Diagnoseeinrichtung zu überprüfenden Brennkraftmaschinen können beispielsweise in die anzuschließenden elektrischen Ausverteeinrichtungen eingeeicht werden. Als Auswerteeinrichtungen kommen beispielsweise Oszillografen oder Schreiber in Frage.As also from this description of an exemplary embodiment of the invention As can be seen, this diagnostic device is independent of the type of internal combustion engine can be used if this is equipped with a fuel injection device is. The injection can be carried out directly into the cylinder or indirectly into one Cylinders upstream suction pipe take place. Any differences between different, Internal combustion engines to be checked with the same diagnostic device can, for example be calibrated in the electrical output devices to be connected. as Evaluation devices come into consideration, for example, oscillographs or recorders.
Der Druckmeßgeber kann auch in das Gehäuse der Kraftstoffpumpe integriert sein.The pressure sensor can also be integrated into the housing of the fuel pump be.
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