DE2630149B2

DE2630149B2 - Durchflußmesser fur den Kraftstoff-Fluß in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2630149B2
Application number: DE19762630149
Authority: DE
Inventors: Rene De Boulogne- Billancourt Hauts-De-Seine Maillard (Frankreich)
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1976-07-05
Publication date: 1980-04-10
Also published as: FR2317632B1; DE2630149C3; FR2317632A1; GB1551747A; DE2630149A1; ES449669A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflußmesser für den Kraftstoff-Fluß in ein-'in Kr:':fahrzeug mit einem auf eine Drehachse wirkenden Durchflußwandler, mit einer Lichtquelle, mit mindestens tv,·:' winkelmiißig versetzten und mit der Drehachse umlaufenden Reflexionsmarkcn, die von der Lichtquelle imitiertes Licht bei kontinuierlicher Drehung nacheinander auf je einen von zwei Lichtempfängern reflektieren, und mit einer einen Impulszähler speisenden logischen Aiiswcrteschaltiing.

Ein Durchflußmesser der zuvor Hescbricbencn Art für allgemeine Zwecke ist bekannt (F)I-I-OS 22 54 253). Bei diesem bekannten DurchfliiHmcsscr ist die Drehachse mit ebenen Reflexionsmarken verschen, die von einer Lichtquelle bestrahlt werden. Im Reflexionsweg jeder Reflexionsmarke ist ein F.ichtempfängcr angeordnet. Die beiden Lichlempfängcr empfangen bei kontinuierlicher Drehung der Drehachse in einer Richtung nacheinander abwechselnd l.ichtsignale. Die F.ichtsigna-Ie werden von den Lichtempfängern in Impulse umgewandelt, die einer logischen Auswcrieschaltung zugeführt werden. Die logische Auswerteschaltung hat die Aufgabe, eine Information darüber zu geben, ob die Drehachse links oder rechts herum gedreht wird. Wenn die Drehachse um eine bestimmte Drehstcllung Störschwingungen ausführt, derart, daß nur ein Lichtempfänger wiederholt bestrahlt wird, nicht aber der andere, so erzeugt nur dieser eine Lichtempfänger Impulse. Die logische Auswcrtcschaltung wertet diese Impulse so als wurden sie durch kontinuierliche Drehung uer Drehachse entstunden sein,

Dei einem Durchfliißmesscr für den Kraftstoff-Fluß in einem Kraftfahrzeug treten Störschwingungen der zuvor beschriebenen Art /wangliiufig beispielsweise dann auf. wenn das Fahrzeug in stehendem Zustund bei gedrosseltem Motor nahezu keinen Kraftstoff verbraucht.

Der I findung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde.

einen DurclifluUmesser für den Kraftstoff-Fluß in einem Kraftfahrzeug mit geringstmöglichem mechanischen und elektronischen Aufwand zu schaffen, bei dem keine Fehlanzeigen infolge von Störschwingungen auftreten. Der geringe mechanische und elektronische Aufwand ist wünschenswert, weil derartige Durchflußmesser in dem »Massenartikel« Auto eingesetzt werden sollen und weil für einen derartigen Durcbflußmesser im Motorbereich wenig Platz zur Verfugung stei-.t.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reflexionsmarken auf der der Lichtquelle und den Lichtempfängern zugewandten Seite einer von der Drehachse angetriebenen Scheibe angeordnet sind, und daß die Auswerteschaltung aus einem bistabilen Multivibrator besteht, dessen einer Eingang mit einem Lichtempfänger gekoppelt ist und dessen anderer Eingang mit dem anderen Lichtempfänger gekoppelt ist.

Die Anordnung der Reflexionsmarken auf einer von der Drehachse angetriebenen Scheibe, und zwar auf einer Seite, auf der auch die Lichtquelle und die Lichtempfänger angeordnet sind, gewährleistet vor allem einen geringen Platzaufwand und eine billige Fertigung.

Die Verwendung eines bistabilen Multivibrators als Auswerteschaltung gewährleistet, daß nur dann von der Auswerteschaltur.g Zählimpulse abgegeben werden, wenn die beiden Lichtempfänger wechselwe se nacheinander bestrahlt werden. Dies ist dann nicht der Fall, wenn die Drehachse Störschwingungen ausgesetzt ist.

Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß ein Drehgeschwindigkeiis-Meßkopf bekannt ist (FR-PS 2148 918), der ebenfalls mit z.wei Lichtempfängern arbeitet, die eine logische Auswerieschaltung speisen, welche die gleiche zuvor beschriebenen Wirkung hat. Die praktische Realisierung dieser Auswerieschaltung ist jedoch mit mindestens 5 logischen Schaltgliedern relativ aufwendig und kompliziert.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß die l.ichtempiüngcr den auf dem Scheibenumfang gemessenen halben Abstand der Reflexionsmarkcn haben. Durch dieses Merkmal wird die durch den Reflcxionsmarkcn-Abstand begrenzte Störschwingiingsamplitude auf den größtmöglichen Wert optimiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Durchflußmesscrs;

F i g. 2 einen .Schnitt durch die Scheibe des DurchflulJ-messers mit der Auswerteschaltung als Blockschaltbild:

F i g. 3 eine konkrete Auswerteschaltung.

Indem in F i g. I dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der handelsübliche Durchfltißzählcr die Bezeichniing Λ, die beigeordnete, elektronische Schallanordnung ist in 13 und die Anzeigeschaltung für die Meßergebnisse in C dargestellt. Ansonsten wurde er oben schon beschrieben.

F i g. 2 z.eigl, wie die elektronische Schaltung San den Durchflußzähler Λ angeschlossen ist. In dieser Figur ist die Peripherie der Scheibe D des: Diirchflußzählers linear dargestellt: sie zeigt drei abstandsglcichc Markierungen /. /. K, die voneinander jeweils um einen Abstand X entfernt sind. |ede dieser Markierungen besieht aus einer schmalen kerbe, deren Wände mit einer die I ichlreflexion begünstigenden F-'arbe bestrichen sind. Die elektronische .Schaltungsanordnung umfaßt eine Lichtquelle [■'. welche den Umfang der

/wischen zwei aus auf reflektiertes Licht ansprechenden photoelektrischen Dioden bestehenden Zellen Fund F' befindlichen Scheiben Dbeleuchtet. Diese beiden Zellen

sind im Abstandyund gegenüber dem Scheibenumfang

angeordnet. Die Ausgänge der beiden Zellen Fund F' sind an zwei Eingänge eines Speichers G gelegt, dessen Ausgang seinerseits über eine Signalumformschaltung H mit einet Anzeigeschaltung C verbunden ist. Wie Fig. 1 zeigt, kann die gesamte Vorrichtung in einem Gehäuse Buntergebracht sein, auf dessen einer Seite die Lichtquelle £ sowie die photoelektrischen Zellen Fund F'angebracht sind.

Fig. 3 gibt eine detaillierte Darstellung der Ausführung der elektronischen Schallung. Die photoelektrischen Empfangszellen Fund F'sind beide jeweils an die Basis eines Transistors Ti bzw. T2 angeschlossen, die beide einen gemeinsamen Emitter aufweisen und eine bistabile Kippstufe darstellen.

Der gemeinsame Emitter der Transistoren ist an den Minuspol der Schaltung gelegt, und die Kollektoren sind jeweils über einen Widerstand an ^en Pluspol angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Π ist über einen Widerstand R 2 mit der Basis des Transistors T2 verbunden. Der Kollektor des Transistors Γ2 ist einerseits über einen Widerstand R 1 mit der Basis des Transistors TX verbunden und andererseits mit der Basis eines Transistors Γ3, welcher die erste Stufe der Signalumformschaltung //mittels eines Kondensators b bildet.

Die Signalumformschaltung //ist so ausgebildet, daß sie nur auf Impulse negativer Polarität anspricht, und sie besteht aus zwei als monostabile Anordnung geschalteten Transistoren 7"3 und Γ4, deren Emitter jeweils an das Minuspotential der Schaltung gelegt sind. Die Basis des Transistors Ti ist einerseits mit dem Pluspol der Schaltung über einen Widerstand /?3 verbunden und andererseits über den Kondensator? mit dem Kollektor des Transistors TA. Der Kollektor des Transistors Ti ist über .inen Widerstand an das Pluspotential der Schaltung gelegt, und der Kollektor des Transistors 7" 4 ist mit dem Pluspol der Schaltung über eine Diode 8 verbunden, an deren Klemmen der Zähler Cangeschlosscn ist. An den Pluspol der Stromquelle der Schaltung ist der die Gesamtheit der Schaltungen C und // versorgende positive Leiter angeschlossen, und zwar über eine in Richtung vom Pluspol auf den Minuspol angeordnete Diode 9, welche die Schaltanordnung vor Polaritätsnmkehrungcn schützt.

Die Vorrichtung fi/iktionicrt wie folgt (zu diesem /weck ist auf irgendeine der drei Figuren, vorzugsweise auf F i g 2 und 3, Bezug zu nehmen):

Die in der Rohrleitung I des Durchflußzählers A durchfließende Flüssigkeil treibt die Kolben Pan, was die Scheibe Ozum Drehen bringt.

Im Augenblick, da die Schaltanordnung unter Spannung gesetzt wird, nimmt die Scheibe eine unbestimmte Position ein, ebenso wie die bistabile Kippstufe G. Wenn die Markierung /die photoelektrische Zelle F passiert, die eine Lesezelle ist, geht die Kippstufe Ci in folgenden Zustand über: der Transistor /1 isl blockiert und der Transistor T2 ist leitend, da. wie F i g. 2 zeigt, die photoelektrische Zelle F, die eine Meßzellf ist, nicht beleuchtet ist. Es ei scheint "in positiver Impuls am Eingang der Signalumformschaltung H, der aufgrund der Schaltanordnung ot.ne

". Auswirkung auf diese bleibt. Wenn die Markierung / um die Position der phototelektrischen Zelle F herum oszilliert, behält die bistabile Kippstufe G ihren bisherigen Zustand bei, selbst wenn F und F" kein reflektiertes Licht mehr empfangen.

in Der Wert Y der größtmöglichen Oszillation ohne eine Änderung des Zustands von G ist durch folgende Gleichung gegeben:

V =

wobei X die Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungskerben /, /, K, u. h. das noch meßbare Mindest-FIüssigkeilsvolumen darstellt; d ist

_·ι> die Projektion des Öffnungswinke¹ jeder der elektrolurninösen Dioden F und F' auf uit Scheibe D. Diese letztere Größe d muß so klein wie möglich gehalten werden, um die Schwingungsbreite von erlaubten Parasitärschwingungen ohne Beeinflussung der Zählung

j) zu vergrößern.

Wenn durch die Einwirkung der Flüssigkeit die Scheibe D im Sinne des Pfeils in Fi g. 2 drehi, passiert die Markierung /die photoelektrische Zelle F', und die bistabile Kippschaltung ändert ihren Zustand: der

in Transistor Tl wird plötzlich durchlässig, und der Transistor Γ2 sperrt und bleibt in diesem Zustand. An den Signalumformer H wird ein Negativimpuls abgegeben und nach seiner Umformung vom Zähler C gespeichert. Wenn die Markierung /um die Position der

Γ. photoelektrischen Zelle F' herum oszilliert, ist das Verhalten der elektronischen Schaltung genau dasselbe wie beim Oszillieren um die Position der photoelektrischen Zelle F: die elektronische Schaltung berücksichtigt diese Schwingungen nicht.

in Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist folgende V-jrteile auf:

— jeglicher parasitärer Zälilvorgiing ist xusgcschallet:

— die elektronische Schaltung ist unempfindlich r. gegenüber Erschütterungen;

— der Zählvorgang kann mit hoher Geschwindigkeit ablaufen,da keine Zeitkonstante vorhanden ist;

— Elektronikteil und DurchHuBzähler können beliebig voneinander getrennt sein;

in — es ist nicht unbedingt erforderlich, eine stabile Lichtquelle /u haben;

- die Messungen der Durchflußmenge und ihr Ablesen können auf Distanz vor sich gehen. Tatsächlich kann, wie F i g. 1 darstellt, der Zähler C unabhängig vom

.. Gehäuse B angebrachi sein. Durch Verbinden des Zählers C mit dem Gehäuse B durch einen entsprechend langen Leiter ist es möglich, das Gehäuse B unter der Motorhaube in unmittelbarer Nähe des Durchflußzählers A unterzubringen.

«ι während der Zähler C am Instrumentenbrett des f uiir/euges angebracht wird.

lliei/u .1 IiIaIl /.eidiniiinien

Claims

Patentansprüche:

1 Durchflußmesser für den Kraftstoff-Fluß in einem Kraftfahrzeug mit einem durch den Kraftstoff-Fluß angetriebenen und auf eine Drehachse wirkenden Durchflußwandler, mit einer Lichtquelle, mit mindestens zwei winkelmäßig versetzten und mit der Drehachse umlaufenden Reflexionsmarken, die von der Lichtquelle emittiertes Licht bei kontinuierlicher Drehung nacheinander auf je einen von zwei Lichtempfängern reflektieren, und mit einer einen Impulszähler speisenden logischen Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsmarken (I, J, K) auf der der Lichtquelle (E) und den Lichtempfängern (F F') zugewandten Seite einer von der Drehachse angetriebenen Scheibe (Tty angeordnet sind, und daß die Auswerteschaltung aus einem bistabilen Multivibrator (G) besteht, dessen einer Eingang mit dem einen i-rihtempfäJiger (F) gekoppelt ist und dessen anderer Eingang mit dem anderen Lichtempfänger (F')geV.oppt\i ist.
2. Durchflußmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfänger (F F') den auf dem Scheibenumfang gemessenen halben Abstand (X/2)der Reflexionsiwarken f/, /, K)haben.