DE3041480A1 - Messeinrichtung fuer den kraftstoffverbrauch einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Meßeinrichtung für den Kraftstoffverbrauch einer
• Brennkraftmaschine Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Meßeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Meßeinrichtung aus der DE-OS 30 13 772 bekannt, bei der die Differenzbildung zwischen Kraftstoffzufluß und Kraftstoffrückfluß mechanisch erfolgt. Mechanische Vorrichtungen sind jedoch oftmals teuer und störungsanfallig.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs durch Differenzmessung rein digital erfolgt, was zu einer sehr guten Genauigkeit und Alterungsbeständigkeit führt. Der schaltungsmäßige Aufwand ist minimal.
• Bei Verwendung digital arbeitender Durchflußmeßeinrichtungen ergibt sich der weitere Vorteil, daß neben einer eventuell benötigter Signalaufbereitung keine weitere Umformung des Meßsignals notwendig ist und dieses direkt der einfachen Auswerteschaltung zugeführt werden kann.
• Durch die im Unteranspruch aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Meßeinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines einzigen D-Flipflops, das vielseitig im Handel erhältlich ist und nur geringe Kosten verursacht.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die Darstellung des Kraftstoffsystems und die Auswerteschaltung.
• Beschreibung des Ausführungsbeispieles Ein Kraftstofftank 10 versorgt eine Brennkraftmaschine 12 über eine Kraftstoffzuleitung 12 mit Kraftstoff. In diese Kraftstoffzuleitung 12 ist eine Kraftstoffpumpe 13 sowie eine erste Durchflußmeßeinrichtung 14 geschaltet. Da bei geringem Kraftstoffverbrauch zur Vermeidung der Kraftstofferwärmung und damit zu unerwünschten Blasenbildung mehr Kraftstoff gefördert wird, als die Brennkraftmaschine benötigt, wird der überschüssige Förderanteil über eine Kraftstoffrückleitung 15 zum Kraftstofftank rückgeführt. In diese Kraftstoffrückleitung ist eine zweite Durchflußmeßeinrichtung 16 geschaltet. Der tatsächlich in der Brennkraftmaschine 12 verbrauchte Kraftstoff muß demnach durch Differenzbildung zwischen Zulauf und Rücklauf ermittelt werden.
• Zur digitalen Auswertung eignen sich vorzugsweise digital arbeitende Durchflußmeßeinrichtungen. Dies sind z.B. Flügelrad- bzw. Zahnraddurchflußmesser, bei denen die durchfließende Flüssigkeitsmenge die Drehzahl des Rades festlegt. Die Flügel bzw. Zähne induzieren Signale in einem induktiven Aufnehmer. Ein ähnliches verwendbares Prinzip ist ein Kugeldurchflußmesser, bei dem sich metallische Kugeln in einem Ringkanal in Abhängigkeit der Durchflußgeschwindigkeit bewegen.
• Auch sie werden induktiv oder gegebenenfalls auch optisch erfaßt. Weitere Möglichkeiten zur digitalen Erfassung eines Flüssigkeitsdurchflusses sind aus der Literatur bekannt. Bei Verwendung einer analogen Durchflußmeßeinrichtung müßte der digitalen Auswerteschaltung ein Analog-Digital-Wandler vorgeschaltet werden.
• Die in den Durchflußmeßeinrichtungen 14 bzw. 16 erzeugten Signalfolgen weisen die Frequenzen f1 und f2 auf. Dabei kann die Frequenz f2 natürlich maximal so groß wie die Frequenz f1 sein, und zwar dann, wenn die Einlaßregelung in die Brennkraftmaschine 12 geschlossen ist. Die Frequenz f1 wird dem Takteingang und die Frequenz f2 dem D-Eingang eines D-Flipflops 17 zugeführt. Am Ausgang wird dadurch die Frequenz f3 erzeugt, die die Differenz der Frequenzen f1 und f2 darstellt. Diese Frequenz wird einer Frequenzmeßeinrichtung 18 zugeführt. Wird die Frequenz f3 direkt angezeigt, so entspricht die Anzeige der augenblicklich durchfließenden Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit. Soll die Anzeige - wie üblich -pro Wegstreckeneinheit (z.B. Liter/Kilometer) erfolgen, so müßte das Meßergebnis in an sich bekannter Weise noch durch eine wegproportionale Frequenz diffidiert werden.
• Das Prinzip der hier verwendeten Differenzbildung funktioniert aus prinzipiellen Gründen nur dann, wenn der Kraftstoffrückfluß größer oder gleich dem halben Kraftstoffzufluß ist. Zur Erläuterung dieses Verhaltens sei auf die Betriebsanleitung des als integrierten Schaltkreis Mm12000 erhältlichen digitalen Mischers hingewiesen.
• Diese Einschränkung führt jedoch zu keiner praktischen Beeinträchtigung, da zum einen bei der praktischen Auslegung des Kraftstoffzu- und rückflusses diese Bedingung mit Ausnahme extremer Beschleunigungsvorgänge immer erfüllt ist und zum anderen werden ohnehin bei der praktsichen Auslegung von Kraftstoffdurchflußmeßeinrichtungen Begrenzungen in der Anzeige eingeführt, die oberhalb einem maximalen Verbrauchswert keine exakte Anzeige mehr zulassen (z.B. exponoentielle Skala).

Claims (2)

1. Ansprüche Meßeinrichtung für den Kraftstoffverbrauch einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Durchflußmeßeinrichtung in der Kraftstoffzuleitung zur Brennkraftmaschine und einer zweiten Durchflußmeßeinrichtung in der Kraftstoffrückleitung sowie mit Mitteln zur Differenzbildung der ermittelten Werte, dadurch gekennzeichnet, daß diese Werte (fl, f2) in digitaler Form dem Takteingang sowie einem Steuereingang einer bistabilen Schaltstufe (17) zuführbar sind und daß deren Ausgangssignalfolge (f3) durch eine Frequenz meßeinrichtung (18) erfaßt wird.
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltstufe ein D-Flipflop (17) ist.