DE2551359A1

DE2551359A1 - Ueberwachungsvorrichtung fuer vakuum erzeugende verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2551359A1
Application number: DE19752551359
Authority: DE
Inventors: Anton Reissmueller
Original assignee: REMESTA GmbH
Current assignee: REMESTA GmbH
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-06-02
Also published as: IT1064356B; FR2331685A1; US4072047A

Description

Verbrennungsmotoren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und. eine Vorrichtung zur kontinuierlichen überwachung und Fernanzeige aes jeweils augenblicklichen motorseitigen Betriebszustand.es von Kraftfahrzeugen über das vom Motor erzeugte Vakuum als Ausgangsund Bezugsgröße.

Neben allgemeinen gebräuchlichen Vakuumanzeigevorrichtungen der unterschiedlichsten Systeme und f'ir die verschiedenartigsten Anwendungsfalle, - wie beispielsweise in de.· DT-l'o 62 Ö3& be-

709822/0011

schrieben, - sind gelegentlich auch schon sogenannte Vakuummeter al3 Cockpit-Zusatzausrüstung fur sportliche Kraftfahrzeuge auf dem Markt angeboten worden, ausgehend von der seit langem vorliegenden Erkenntnis, daß ein Motor immer dann in seinem günstigsten Drehzahl- bzw. Leistungsbereich läuft, wenn das erzeugte Vakuum im Motor-Vergasersystem am größten ist.

Alle diese bekannten Einrichtungen haben sich aber in der Praxis für normale Kraftfahrzeuge nicht durchgesetzt, da sie einerseits räumlich am Armaturenbrett schwer unterzubringen sind, und andererseits auch nur dann annähernd etwas Sinn gehabt hitten, wenn die Beobachtung des ständig pendelnden Zeigers den Fahrzeuglenker nicht so sehr vom Straßenverkehr ablenken würde. Als weiterer Nachteil kommt noch hinzu, daß einmal bei allen bekannten Geräten die komplizierte Jbeitragungsmechanik von der Vakuumdose· oder -feder auf den 1-endelzeiger erhebliche Meßwertsungenauigkeiten hervorruft und zum anderen die reine Vakuumanzeige überhaupt nur dem technisch versierten, nicht aber deia Durchschnittsautofahrer eine klare, ein Handeln einleitende Aussage , macht.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Zugrundelegung des jeweiligen Motorvakuum als Ausgangsgröße eine laufende motorische Betriebszustandskontrolle für das Kraftfahrzeug ausführt und diese zumindest,innerhalb bestimmter Bereiche, als Aussage, dem Fahrer in einfacher Symbolik oder Akustik, also ohne Ablenkung vom Straßenverkehr mitteilt.

709822/0011

•f

Gelost wird diese Aufgabe durch eine vorzugsweise mechanisch elekt r onische Abtastung oder Erfassung de.3 im Kotor-Vergaser-Systetns herrschenden Vakuums, Zuführung dieser Bezugsgröße zu einer mit dem elektrischen Bordnetz de3 .jeweiligen Fahrzeugs verknüpften Auswert- bzw. Schaltelektronik und Umwandlung der Meßgröße in optische bzw. akustische Signale für den Fahrer, mit ggf. gleichzeitiger Auslösung von Zusatzfunktionen im Fanrzeugsystem. Ebenso denkbar ist eine pneumonische Ausführung mit entsprechenden Folgegliedern.

Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung ist gegeben durch ein mit der Unterdruckleitung eines vakuumerzeugenden Motors verbundenes und vom jeweiligen Vakuum bewegtes mechanisches Stellglied mit von diesem unmittelbar gesteuerten Lichtschrankensystem sowie diesem zugeordnete elektronische Schalt- bzw. Auswertelemente mit optischer oder akustischer Signalanzeige, wobei das mechanische Stellglied als einendig befestigtes justierbares und anderendig freibewegliches Federrohr ausgebildet und zusammen mit dem Lichtschrankensystem sowie den elektronischen Schaltelementen auf einer gemeinsamen Platine angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung, ihre Wirkungsweise und die speziellen Vorteile einer möglichen Ausführungsform 3ind der Zeichnungsbeschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 das erfindungsgemäße System in Blockschaltbild-Darste1lung

709822/0011

Fig. 2 die erfindungsgemäfle Vorrichtung in Ansicht

Fig. 3 eine Draufsicht auf Fi^. 2 und

Fig. 4 das elektrische Schaltschema des Systems.

Das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems in FiR. 1 zeigt scheinatisch die Anzapfung A einer Unterdruckleitung G zwischen Motor B und Vergaser E, Zuführung der Meßgröße zu einer mechanisch-elektronischen Meß- und Auswerte'station C, die spannungsseitig mit dem Bordnetz F des jeweiligen Kraftfahrzeugs verbunden ist und Fernübertragung über das Kabelsystem H zu einer Kontrollanzeige D, entweder in Form optischer oder akustischer Signalgebung im Bereich des Fahrzeugarmaturenbretts und in der hauptsächlichen Sichtrichtung des Fahrzeuglenkers .

Darüberhinaus ableitbar von der Auswerteelektronik in C kann , wie strichpunktiert angedeutet ist, die momentgerechte Zuschaltung von Zusatzaggregaten K zum Motor B o.dgl. sein.

Das Verfahren der oerührungsfreien Abtastung des Motorvakuums hat dabei den großen Vorteil, daß die Meßwerte unverfälscht in die Auswerteelektronik gelangen und somit neben der Anzeige des jeweils augenblicklichen Betriebszustandes auch Zuschaltungen irgendwelcher weiteren Aggregate im jeweils erforderlichen Augenblick erfolgen können; als Beispiel hierfür sei genannt die Zuschaltung eines sogenannten Turboladers beim Beschleunigen des Fahrzeugs, oder die selbsttätige Beeinflussung einer Getriebeautomatik. .

709822/0011

In Fig. 2 und 3 ist als eine Ausfahrungsmoglichkeit der mechanische Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verfahrensdurchföhrung im Prinzip dargestellt.

Auf der Platine 1 ist über ein Fußstück 8 ein Vakuumrohr 7 befestigt, an dem wiederum das von den jeweiligen Unterdruckverhältnissen bewegte Federrohr 2 angeschlossen ist. An dem freien Ende 12 des Federrohres 2, das in analoger Anwendung gleichfalls als Druckdose oder Federbalg ausgebildet sein kann, ist beweglich, d_sh. einstellbar^ein Stellmechanismus 4 angelenkt, der als Meßwertgeber über Muttern und Spindeln 5» 6 o.dgl. bewegbare Reflexmetallstreifen 11 trägt. Mit diesem Verstellmechanismus 4, 5j 6 können nun unabhängig voneinander exakt die Bereiche eingestellt werden, innerhalb derer die als Reflexlichtschranken 9 ausgebildeten Meßwertgeber-Empfängerteile 9» 11 optische oder akustische Signale ausstrahlen. Gleichzeitig angeordnet auf der Platine 1 sind die für die Schaltung üblichen bzw. erforderlichen und daher nicht näher erläuterten handelsüblichen elektronischen Bauelemente 3 und deren nicht dargestellte schaltungsmäßige Verknüpfung, letztere vorzugsweise auf der freien Platinenrückseite14 ·

Als Signalgeber, über nicht gezeigte Kabel mit der Auswertelektronik 3 bis 11 verbunden dienen in verschiedenen Farben ausgeführte Leuchtdioden 13 im Bereich des Armaturenbretts 10 oder an gleicher bzw. ähnlicher Stelle liegende akustische Signalgeber. Eia ;ggf „ gemeinsames, spritzwasserdichtes Gehäu-f

709822/0011

se 15 schützt die frm^sinnvollerweise Motorraum anzuordnenden Elemente 1 bis 12-ohne 1ü-und 14.

Eine mögliche Schaltung des elektronischen Teils zeigt Fig. 4. Die vom Bordnetz entnommene Spannung wird zunächst über die strichpunktiert, eingekreiste elektronische Bauelementengruppe 16 gefiltert, d.h. es werden sowohl Spannungsspitzen wie auch Spannungseinbrüche ausgeglichen.

Danach geht man über den Widerstand 17 auf die beiden .Reflexlichtschranken 18, 18', die jeweils aus einer Foto-Diode 19» 19' als Geber und einem Foto-Transistor 20, 20* als Empfänger bestehen, jedoch in einem gemeinsamen Gehäuse 9 als Bauteil zusammengefaßt sind.

Wirkungsweis und Anzeige sind nun folgende: Ist da3 volle Vakuum vom Lauf des Motors aus vorhanden,.sind beide Lichtschranken durch die Bewegung der Feder 2 und Stellung der Teile 11 abgedeckt. Dies wiederum hat zur Folge, daß die beiden Fototransistoren 20, 20* leitend sind, also auf 0 Volt liegen, wodurch nur die Leuchtdiode 23 (z.B. grün) brennt. Sinkt nun das Vakuum im Motor, also z.B. beim Gasgeben^wird eine von den beiden Reflexlichtschranken 18¹^ bzw. 19; 20' frei und die Diode 22 (z.B. gelb) leuchtet auf. Sinkt das Vakuum noch weiter, wird auch die zweite Lichtschranke 18 frei, sa-^bleibt^die Leuchtdiode 23 aus, die gelbe 22 geht aus und die z.B. rote Diode 21 leuchtet auf.

709822/0011

-r-

Diese Betriebszustände können nun in gleicher Weise auch als unterschiedliche Tonsymbole bzw. Tonfolgen akustisch dargestellt werden.

Dem Fahrer des jeweiligen Kraftfahrzeugs sagt nun dieser Licht -bzw. Tonwechsel mit zuvoriger entsprechender Betriebseinweisung aus, wann er durch zu hohes Beschleunigen oder untertouriges Fahren unwirtschaftlich oder im falschen Gang fährt und wann er sich wieder im optimalen Bereich befindet. Umweltschonung durch somit bewußt zu vermindernde Abgasemission ist ein wesentlicher Faktor dieses erfindungsgemäßen Systems.

709822/0011

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen überwachung und Feinanzeige des jeweils augenblicklichen motorseitigen betriebszustandes von Kraftfahrzeugen über das vom Motor erzeugte Vakuum als Ausgangs- und Bezugsgröiie,

gekennzeichnet durch

eine mechanisch elektronische Abtastung oder Er fassung des im Motor-Vergaser-Systems herrschenden Vakuums, Zuführung dieser Bezugsgröße zu einer mit dem elektrischen Bordnetz des jeweiligen Fahrzeugs verknüpften Auswert- bzw. Schaltelektronik und Umwandlung der Me%röJe in optische bzw. akustische Signale fur den Fahrer, mit ggf. gleichzeitiger Auslösung von Zusatzfunktionen im Fahrzeugsystem.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

ein mit der Unterdruckleitung (G) eines vakuumerzeugenden Motors (B) verbundenes und vom jeweiligen Vakuum bewegtes mechanisches Stellglied ( 2 ) mit von diesem unmittelbar beeinflußtem, elektronischen Abtastsystem (C) sowie diesem zugeordnete elektronische Schalt- bzw. Auswertelemente (. 3,9) mit optischer oder akustischer Signalanzeige (13 ).

709822/0011

2551358

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das mechanische Stellglied ( 2 ) als einendig befestigtes (7, 8) ,justierbares und anderendig ( 12 ) freibewegliches Federrohr ( 2 ) ausgebildet und zusammen mit dem elektron. Abtastsystem (9 ,11) sowie den elektronischen Schaltelementen ( 3 ) auf einer gemeinsamen Platine ( 1 ) angeordnet i3t.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3> dadurch gekennzeichnet,

daß das freibewegliche Ende (12 ) des Federrohres ( ² ) mindestens einenverstell- bzw. einstellbaren Meßwertgeber ( 11 ) trägt und an dem jeweils zugeordneten Empfingerteil ( 9 ') vorbeigeführt ist.'

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, da3 sämtliche Elemente zusammen mit der Platine ( 1 ) in einem gemeinsamen, spritzwasserdichten Gehäuse ( 15 ) untergebracht sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5»

gekennzeichnet durch

Anordnung der optischen Signalgeber ( 13 ) im direkten Blickfeld des Fahrzeugarmaturenbretts.( 1a ).

709822/0011