DE2951648A1

DE2951648A1 - Induktiver weggeber

Info

Publication number: DE2951648A1
Application number: DE19792951648
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Franz-Ulrich 7000 Stuttgart Bosch; Hermann 7145 Markgröningen Nusser; Klaus-Jürgen 7151 Affalterbach Peters; Herbert 7251 Hemmingen Schindler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-07-02
Also published as: JPS5698603A; US4338815A

Description

R. 5950

4.12.1979 Kh/Hm

ROBERT 30SCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Induktiver Weggeber Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem induktiven Weggeber nach der Gat-ur.g des Hauptanspruchs. Es ist schon ein induktiver Weggeber· bekannt, der jedoch in der bekannten Form noch nicht geeignet ist, den Anforderungen beim Einsatz eines derartigen Weggebers in einem Kraftfahrzeug zu genügen.

Vorteile cer Erfindung

Der erfincungsgemäße Weggeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er der. Einfluß von Temperaturschwankungen auf das Meßergebnis >;eitestgehend vermindert und möglichst kleinbauend gestaltet ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Weggebers

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möglich. So wird durch die Anordnung einer Blattfeder zwischen dem Meßobjekt und dem Meßkurzschlußring eine bleibende Verformung bei unbeabsichtigten Stoßen verhindert, wobei die Ausbildung der Blattfeder als Bimetall zur zusätzlichen oder gar ausschließlichen Temperaturkompensation dienen kann. Ein an der Blattfeder angreifendes Justierelement erlaubt eine Peineinstellung des Weggebers.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Luftmeßorgan und einem daran angeordneten Meßkurzschlußring, Fig. 2 eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Weggebers am Gehäuse eines Luftmeßorgans entsprechend dem Schnitt II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. ¹J einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Meßkurzschlußringes mit einer Blattfeder in geändertem Maßstab.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage für eine gemischverdichtende fremdgezündeten Brennkraftmaschine strömt die von der Brennkraftmaschine angesaugte Verbrennungsluft durch einen nicht dargestellten Luftfilter in ein Luftmessergehäuse 1 und in Pfeilrichtung an einem pendelnd aufgehängten Luftmeßorgan 2 vorbei durch einen konischen Abschnitt 3 über einen Saugrohrabschnitt ¹I mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern der Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 2 ist als eine quer zur Strönungsrichtung und in ihrem mittleren Bereich an

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einem Schwenkhebel 6 befestigte Platte dargestellt, wobei der Schwenkhebel 6 in einer Ebene um einen Drehpunkt 7 schwenkbar ist. Das Luftmeßorgan bewegt sich dabei im konischen Abschnitt 3 nach einem bestimmten Gesetz, welches annähernd eine lineare Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge darstellt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Luftmeßorgan herrschenden Luftdruck auch der zwischen dem Meßorgan und der Drosselklappe herrschende Druck nahezu konstant bleibt.

Das Luftmeßorgan 2 wirkt über den Schwenkhebel 6 und eine Rolle 8 unmittelbar auf einen Steuerschieber 9 eines Zumeß- und Mengenteilerventils 10. Die KraftstoffVersorgung kann über eine Kraftstoffpumpe 13 erfolgen, die durch einen Elektromotor 14 angetrieben den Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 15 ansaugt und ihn über eine Leitung 16 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Von der Leitung 16 zweigt eine Rücklaufleitung 17 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 18 geschaltet ist. Die dem Schwenkhebel 6 abgewandte Stirnseite des Steuerschiebers 9 wird über eine von der Leitung 16 abzweigende Leitung 19 durch den unter konstantem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt, der somit in bekannter Weise als Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 2 dient.

Bei der Schwenkbewegung des Schwenkhebels 6 in Stromrichtung der Ansaugluft wird das Luftmeßorgan 2 in den konischen Abschnitt 3 des Saugrohres bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und trichterförmigem Abschnitt ändernde Querschnitt proportional zum Verstellweg des Luftmeßorgans ist. Falls diese Voraussetzung gegeben ist, besteht eine lineare Abhängigkeit der Stellbewegung des Luftmeßorgans 2 und der Verschiebebewegung des Steuerschiebers 9, so daß der durch das Saugrohr strömenden Luftmasse stets eine proportionale Kraftstoffmenge zugemessen wird. Die

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zugemessene Kraftstoffmenge gelangt vom Zumeß- und Mengenteilerventil 10 über Kanäle 20 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordnet sind.

Da die Stellung des Luftmeßorgans 2 bzw. des Schwenkhebels 6 proportional der am Steuerschieber 9 zugemessenen Kraftstoff menge ist, kann durch Erfassen der Stellung des Luftmeßorgans 2 bzw. des Schwenkhebels 6 der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine bestimmt werden. Hierzu kann beispielsweise mit dem Schwenkhebel 6 ein Meßkurzschlußring 25 eines in den Fig. 2 und 3 näher dargestellten induktiven Weggebers 26 verbunden sein. Der induktive Weggeber 26 weist einen Kern 27 auf, der aus zwei E-förmig gestalteten, symmetrisch zueinander angeordneten Schenkelgruppen 28, 29 gebildet wird. Dabei ist mit 28 eine Meßschenkelgruppe und mit 29 eine Referenzschenkelgruppe bezeichnet. Auf einem mittleren Schenkel 30 der Meßschenkelgruppe 28 ist einerseits eine Meßmagnetspule 31 angeordet und andererseits wird der mittlere Schenkel von dem mit dem Schwenkhebel 6 verbundenen Meßkurzschlußring 25 umschlossen. Der mittlere Schenkel 32 der Referenzschenkel gruppe 29 wird einerseits von einer Referenzmagnetspule 33 und andererseits von einem feststehenden Referenzkurzschluß 3^ umschlossen. Der Referenzkurzschlußring J>k ist an einem Hebel 35 befestigt, der um eine Drehachse 36, beispielsweise gebildet durch eine Schraube 36 schwenkbar gelagert ist. Die Referenzschenkelgruppe 29 mit der Referenzmagnetspule 33 und dem Referenzkurzschlußring 3¹* dient zum Ausgleich von Temperaturfehlern des Weggebers. In der Regel wird der Referenzkurzschlußring 3¹* hierzu etwa in einer mittleren Stellung seines Schwenkbereiches am mittleren Schenkel 32 gehalten, beispielsweise durch Anziehen der Schraube 36 in einer derartigen Stellung des Referenzkurzschlußringes 3^.

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Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist der Meßkurzschlußring 25 mit einer Blattfeder 38 verbunden, beispielsweise vernietet, die wiederum an dem Schwenkhebel 6 des Luftmeßorgans 2 mittels einer Befestigungsschraube 39 befestigt ist. Die Anordnung der Blattfeder 38 hat den Vorteil, daß bei unbeabsichtigten Stößen auf den Meßkurzschlußring 25 bleibende Verformungen vermieden werden. Wie auch in Fig. 4 dargestellt ist, kann zur Justierung des Meßkurzschlußringes 25 an der Blattfeder 38 eine Justierschraube 40 angreifen, die sich andererseits am Schwenkhebel 6 abstützt. Zur besseren Betätigung der Justierschraube kann in der Blattfeder 38 ein Durchbruch 41 vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft erscheint die Ausbildung eines Durchbruches 42 nach Fig. 5, wobei der Durchbruch 42 mit Ausläufern 43, 44 auf der der Justierschraube 40 abgewandten Seite die Befestigungsschraube 39 zumindest teilweise umgreift, wodurch sich ein größeres Hebelverhältnis für die Justierschraube 40 ergibt und der Meßkurzschlußring 25 feinfühliger gegenüber der I-'eßschenkelgruppe 28 verstellbar ist. Vorteilhaft kann es auch sein, die Blattfeder 38 durch eine Bimetallfeder zu ersetzen, die für eine zusätzliche Temperaturkompensation sorgt oder in gewissen Fällen den Temperaturausgleich an der Referenzschenkelgruppe 29 überflüssig macht.

Der elektrische Anschluß des induktiven Weggebers erfolgt über Steckerfahnen 44. Der induktive Weggeber 26 ist beispielsweise mittels Schrauben 45 am Luftmessergehäuse befestigt, wobei die Zentrierung mittels einer Zentrierschraube 46 erfolgen kann, deren Kopf in eine Zentrieröffnung 47 des Luftmessergehäuses 1 ragt. Umschlossen wird der induktive Weggeber vorzugsweise von einem Kunststoffgehäuse 48.

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Der erfindungsgemäße induktive Weggeber 26 ist als Winkelgeber ausgebildet, d.h. die beiden Schenkelgruppen 28, 29 sind so kreisbogenförmig ausgebildet, daß sie eine Schwenkbewegung des jeweiligen Kurzschlußringes 25, 34 um eine Drehachse zulassen. Hierzu sind nicht nur die mittleren Schenkel 30, 32 kreisbogenförmig ausgebildet, sodern auch die flankierenden Schenkel der jeweiligen Schenkelgruppe. Die Drehachsen der Kurzschlußringe 25, 34 müssen dabei nicht in der Symmetrieachse des induktiven Weggebers 26 bzw. der beiden Schenkelgruppen 28, 29 liegen, sondern es kann aus Platzgründen vorteilhaft sein, daß die Drehachsen übereinander greifen. So liegt beim erfindungsgemäßen induktiven Weggeber 26 die Drehachse des Meßkurzschluitringes 25 in der Achse der Zentrierschraube 46 und die Drehachse des Referenzkurzschlußringes 34 in der Achse der Schraube 36.

Die Wirkungsweise des induktiven Weggebers 26 ist an sich bekannt, soll jedoch hier kurz noch.angesprochen werden. Die Magnetspulen 31, 33 erzeugen zwischen den Schenkeln der Schenkelgruppen 28, 29 ein homogenes magnetisches Wechselfeld. Die Kurzschlußringe 25, 34 stellen für jede Schenkelgruppe 28, 29 eine Kurzschlußwindung dar, so daß kein magne tisches Wechselfeld durch den Kurzschlußring 25, 34 hindurchtreten kann. Der magnetische Gesamtfluß wird somit in guter Näherung wegproportional begrenzt. Nach dem Induktionsgesetz wird dadurch die Induktivität der Magnetspulen 31, 33 ebenfalls wegproportional verändert. Die E-förnige Ausbildung der Schenkelgruppen 28, 29 hat eine hohe Meßempfindlichkeit des induktiven Weggebers 26 zur Folge.

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Claims

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h.12.1979 Kh/Hm

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

j Iy Induktiver Weggeber zur Umformung einer mechanischen Bewegung in ein elektrisches Signal, welches nach einer willkürlich vorgebbaren Funktion von der Bewegung des Meßobjektes, insbesondere eines im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine angeordneten Luftmeßorganes, abhängt, mit mindestens einer auf einem Kern aus ferromagnetischem Material aufgebrachten Magnetspule, deren Induktivität durch einen auf dem Kern in Abhängigkeit von der Bewegung des Meßobjektes verschiebbaren Kurzschlußring änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (27) des Weggebers (26) aus zwei symmetrisch zueinander angeordneten, E-förmig gestalteten Schenkelgruppen (28, 29) gebildet wird, von denen die eine Schenkelgruppe als Meßschenkelgruppe (28) dient, deren mittlerer Schenkel (30) einerseits von einer Meßmagnetspule (3D und andererseits von einem mit dem Meßobjekt (6) verbundenen Meßkurzschlußring (25) umschlossen wird und die andere Schenkelgruppe als Referenzschenkel-

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ORIGINAL INSPECTEO

gruppe (29) dient, deren mittlerer Schenkel (32) einerseits von einer Referenzmagnetspule (33) und andererseits von einem feststehenden Referenzkurzschlußring (34) umschlossen wird.
2. Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkelgruppen (28, 29) so ausgebildet sind, daß sie eine Schwenkbewegung des jeweiligen Kurzschlußringes (25, 3¹O um eine Drehachse (36, 46) zulassen.
3. Weggeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (36, 46) von Meßkurzschlußring (25) und Referenzkurzschlußring (34) voneinander verschieden sind, insbesondere übereinandergreifen.
4. Weggeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkurzschlußring (25) mit einer Blattfeder (38) verbunden ist, die an den beweglichen Meßobjekt (6) befestigt ist.
5. Weggeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Blattfeder (38) eine Bimetallfeder dient.
6. Weggeber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Blattfeder (38) zwischen der Befestigung (39) am Meßobjekt (6) und dem Meßkurzschlußring (25) ein

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Justierelement (¹IO) angreift, das sich andererseits am Meßobjekt (6) abstützt.
7. Weggeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Befestigung C39) der Blattfeder (38) am Meßobjekt (6) und des Justierelementes (40) die Blattfeder (38) mit einem Durchbruch (^2) versehen ist, der die Befestigung (39) zumindest teilweise umgreift»

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