DE2730827A1

DE2730827A1 - Anordnung zur anzeige des augenblicklichen kraftstoffverbrauchs einer fahrzeug-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2730827A1
Application number: DE19772730827
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof Dr Techn Fiala; Juergen Sandhagen
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1979-01-18

Description

Anordnung zur Anzeige des augenblicklichen Eraft-
stoffverbrauchs einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art. Die Ausnutzung eines auch als Ladedruck bezeichneten Unterdrucks im Saugrohr der Brennkraftmaschine zur Gewinnung eines Signals, das vom Luftdurchsatz und damit vom Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit abhängig ist, gehört seit langem zum Stand der Technik. In diesem Zusammenhang wird hier nur das DT-GM 72 42 452, GO1F 9/00, genannt. Aus dieser Veröffentlichung ist ferner bekann, aus dem so ermittelten Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit durch Division durch ein der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal den Kraftstoffverbrauch je 100 km Fahrstrecke zu ermitteln, d.h. einen Wert, der für den Fahrer des Fahrzeugs interessanter ist als der Verbrauch je Zeiteinheit. Weiterhin offenbart das genannte Gebrauchsmuster ein Anzeigeinstrument für den Kraftstoffverbrauch je 100 km, das einen einzigen Zeiger sowie mehrere ringförmige Skalen enthält, von denen jede einem Gang des Schaltgetriebes zugeordnet ist. Der Fahrer kann also den Verbrauch je 100 km Fahrstrecke bei dem jeweils eingelegten Gang ablesen.
Voraussetzung für die Gewinnung einer brauchbaren Information über den augenblicklichen Kraftstoffverbrauch, und zwar unabhängig davon, ob es sich um den Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit oder je 100 km Fahrstrecke handelt, ist eine eindeutige Beziehung zwischen dem als Meßsignal abgegriffenen Unterdruck einerseits und dem Luftdurchsatz durch das Ansaugsystem andererseits. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so auszulegen, daß diese Forderung und damit die Forderung nach einer guten Proportionalität zwischen der Meßgröße (Unterdruck) einerseits und dem Kraftstoffdurchsatz andererseits erfüllt ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.
Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, genügt es zur Gewinnung einer hinreichend genauen Information über den jeweiligen Kraftstoffbedarf nicht, irgendwo im Ansaugsystem einen Unterdruck als Meßgröße zu erfassen, sondern die gewünschte Proportionalität liegt nur bei einem Unterdruck vor, der sich im Ansaugsystem vor dem Stellglied für den Luftdurchsatz in möglichst unmittelbarer Nähe eines Bereichs geringsten Strömungsquerschnittseinstellt. Bei einem üblichen Vergaser wird also der Unterdruck am Venturi als Meßgröße verwendet. Bei einem Gleichdruckvergaser, der bekanntlich keinen Venturi enthält, wird das Meßgerät für den Unterdruck in Strömurgsrichtung hiiiter der Kraftstoffzumeßvorrichtung, die üblicherweise eine Düsennadel enthält, angeschlossen. Bei einer Kraftstoffeinspritzung mit einer Stauscheibe definiert diese die Stelle geringsten Strömungsquerschnitts.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren 1 und 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiele sowie anhand des Diagramms nach Figur 2 erläutert. Die Figuren 1 und 3 zeigen einen üblichen Vergaser und einen Gleichdruckvergaser im Längsschnitt, während Figur 2 den Zusammenhang zwischen der Last L, der Drehzahl n der Brennkraftmaschine, dem Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit, dem Unterdruck im Venturi des in Figur 1 dargestellten Fallstromvergasers und der Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs wiedergibt.
Betrachtet man zunächst den Vergaser in Figur 1, so enthält dieser in üblicher Weise neben der hier im einzelnen nicht interessierenden Schwimmerkammer 1 den einen Bestandteil des Ansaugsystems 2 darstellenden Venturi 3, in dessen Bereich die Hauptkraftstoffzuführung 4 einmündet, und die Drosselklappe 5 als Stellglied für den Luftdurchsatz. Das obere Ende des Ansaugsystems 2 steht mit dem üblichen Luftfilter in Verbindung, während das untere Ende des Vergasers mit Stiftschrauben zum Befestigen am Saugrohr versehen ist.
Erfindungsgemäß wird über den im Bereich des Venturis 3 vorgesehenen Unterdruckanschluß 6 der Unterdruck an der Stelle des geringsten Strömungsquerschnitts des Ansaugsystems 2 abgegriffen und dem Wandler 7 zugeführt, der ein elektrisches Signal erzeugt, das proportional dem Quadrat des Luftdurchsatzes ist, der seinerseits proportional dem Kraftstoffdurchsatz ist. Dieses elektrische Signal wird der Dividierschaltung 8 zugeführt, die ferner von dem Drehzahlgeber 9 her ein elektrisches Signal erhält, das der Drehzahl eines der Fahrzeugräder und damit der Fahrgeschwindigkeit proportional ist. Die Dividierschaltung 8 bildet nun das Verhältnis aus dem vom Wandler 7 kommenden Signal, das ein Maß für den Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit ist, und aem vom Drehzahlgeber kommenden Signal, das ein Maß für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Das Ergebnis ist demgemäß ein elektrisches Signal 10, das ein Naß für den Kraftstoffverbrauch je Fahrstreckeneinheit, also in der Regel je 100 km Fahrstrecke, ist und dem Anzeigegerät 11 zugeführt wird.
Figur 2 veranschaulicht die Verhältnisse im einzelnen: Wie sich gezeigt hat, sind im Last-Drehzahl-Diagramm der Brennkraftmaschine die Kurven konstanten Kraftstoffverbrauchs je Zeiteinheit identisch mit den Kurven konstanten Unterdrucks am Venturi 3 gemäß Figur 1.
Die an den Kurven angegebenen Zahlenwerte ohne Klammern beziehen sich auf den als Meßgröße dienenden Unterdruck, die Zahlenwerte in Klammern geben den zugehörigen Kraftstoffverbrauch je Zeiteinheit bei einer bestimmten Brennkraftmaschine an. Selbstverständlich dienen die Zahlenwerte in Figur 2 nur zur Erläuterung der Erfindung, nicht aber zur Beschränkung des Schutzbegehrens.
Nimmt man an, daß die Brennkraftmaschine über ein Vierganggetriebe die Räder des Fahrzeugs antreibt, so läßt sich die Abszisse des Diagramms nach Figur 2 auch in Werten der Fahrgeschwindigkeit v eichen.
In Figur 2 sind demgemäß unterhalb des Maßstabs für die Drehzahl n der Brennkraftmaschine vier weitere Abszissenmaßstäbe dargestellt, die sich in der Reihenfolge von oben nach unten auf den Fahrbetrieb mit eingelegtem ersten, zweiten, dritten und vierten Gang beziehen.
Diese Lösung vermeidet also den Aufwand der in Figur 1 angedeuteten Dividierschaltung 8.
Unter Zugrundelegung der anhand Figur 2 erläuterten Verhältnisse läßt sich also auch bei der Erfindung ein Anzeigeinstrument mit einem Zeiger und mehreren, jeweils einem der Gänge zugeordneten Ringskalen gemäß dem eingangs genannten Gebrauchsmuster einsetzen.
Figur 3 dient der Erläuterung der Erfindung bei einem Gleichstromvergaser. Die Durchströmung des Ansaugsystems 20 erfolgt hier von links nach rechts. Das Kraftstoffzumeßorgan 21 enthält als wesentlichen Bestandteil die Düsennadel 22, deren radiale Stellung die austretende Kraftstoffmenge bestimmt. Strömungsabwärts des Kraftstoffzumeßorgans 21 ist wiederum die Drosselklappe 23 als Stellglied vorgesehen. Zwischen dieser und dem im Bereich des Kraftstoffzumeßorgans 21 liegenden kleinsten Strömungsquerschnitt des Ansaugsystems 20 findet sich der Unterdruckanschluß 24, der erfindungsgemäß zur Abnahme des Unterdrucks an der definierten Stelle des Ansaugsystems 20 zur Gewinnung des dem augenblicklichen Kraftstoffverbrauch entsprechenden Signals dient.

Claims

ANSPRÜCHE Unordnung zur Anzeige des augenblicklichen Kraftstoffverbrauchs einer ein Fahrzeug antreibenden, ein Ansaugsystem mit einem Stellglied für den Luftdurchsatz aufweisenden Brennkraftmaschine mit einem Meßgerät für einen Unterdruck im Ansaugsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (7) an einen Bereich des Ansaugsystems (2) angeschlossen ist, der sich in Strömungsrichtung vor dem Stellglied (5) bis zu einer Stelle geringsten Strömungsquerschnitt s erstreckt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (7) an einem Venturi (3) eines Vergasers angeschlossen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät bei einem Gleichdruckvergaser in Strömungsrichtung hinter der Kraftstoffzumeßvorrichtung (21) angeschlossen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle geringsten Strömungsquerschnitts durch eine Stauscheibe gebildet ist.