DE3111708A1

DE3111708A1 - Elektrische messeinrichtung zur messung der temperatur und des druckes in einem fluessigkeitskreislauf von verbrennungsmotoren in mit bordcomputern ausgeuesteten fahrzeugen

Info

Publication number: DE3111708A1
Application number: DE19813111708
Authority: DE
Inventors: Dieter 2308 Preetz Knospe
Original assignee: Elac Ing Tech
Current assignee: Elac Ing Tech
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-10-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Meß-
einrichtung zur Messung der Temperatur und des Druckes in einem Flüssigkeitskreislauf von Verbrennungsmotoren, insbesondere in Bordcomputern ausgerüsteten Fahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bekanntlich ist durch die Fortschritte der Elektronik heute die Möglichkeit gegeben, durch Messen und Auswerten der verschiedensten Betriebsparameter von Verbrennungsmotoren diese automatisch auf gewünschte optimale Betriebszustände einzustellen. Zu den Betriebsparametern gehdren u.a. die KUhlwasoertemperaturund der Druck im KUhisystem oder aber umdruck und -temperatur.
Eine bekannte Methode der Druckmessung besteht in der Verwendung eines induktiv wirkenden Druckaufnehmers.
An einer druckdicht befestigten Membran ist ein Ei den anker befestigt, welcher tn eine Drosselspule taucht.
Druckabhängige Verformungen der Membran verändern die Stellung des Eisenankers relativ zur Drosselspule und damit deren induktiven Widerstand, welcher bestimmbar ist und über eine Eichkurve ein Maß für den Druck liefert. Zur Temperaturmessung werden häufig Widerstandsthermometer verwendet, welche die bei Temperaturunterschieden auftretenden Widerstandsveränderungen eines Drahtes feststellen.
Ausgehend von der Oberlegung, daß in Zukunft die Zahl der Meßstellen mit Sicherheit zun#bmen wird und es sich bel den zuvor beschriebenen Meßgeräten meist um einschrXubbare Fühler handelt, müssen die Vielzahl der notwendigen Einschraublöcher sowie die aufwendige Verdrahtung als Nachteil angesehen werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei Meßeinrichtungen der in Rede stehenden Art diesen Aufwand wesentlich zu verringern. Trotz des so erzielten Vorteils soll die Einrichtung äußerst kompakt gestaltet und einfach und billig herstellbar sein und in der FunktionssicherheRt und Lebensdauer den bekannten Einrichtungen nicht nachstehen.
Die Ldsung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Durch die Erfindug wird in vorteilhafter Welse gegenüber den bekannten Meßeinrichtungen jeweils ein Widerstandsthermometer eingespart.
Anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Meßaufnehmer im Schnitt.
Figur 2 zeigt den MeBaufnehmer in der Aufsicht.
Figur 3 stellt in einem Diagramm den Spannungsverlauf dar.
Figur 4 a ein Blockdiagramm mit den wichtigsten Verknüpfungen.
Ein zweiseitig offenes, mit einer mehrfach gestuften Durchgangsbohrung versehenes Gehäuse 1 besitzt einen mit Außengewinde 2 versehenen zylindrischen Teil der Uber eine senkrecht zur Mantelfläche des zylindrischen Teils verlaufende, als Anlage fUr eine Dichtscheibe 3 dienende Fläche 4 in einen sechskantigen, zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels geeigneten Teil 5 übergeht.
Die Durchgqbgsbohrung innerhalb des sechskantigen Teils 5 ist mit Innengewinde 6 versehen, in welches ein Isolationsstutzen 7 geschraubt ist. Innerhalb des Isolationsstutzens 7 sind zwei sich von einem inneren Hohlraum 8 bis nach außen erstreckende Kontaktstifte 9 und 10 befestigt.
Der Isolationsstutzen 7 besitzt an seine Inneren Ende eine Ansenkung 11 zur Aufnahme eines Formteils 12 aus Silikonkautschuk, welches als Widerlager für einen unteren Schalenkern 13 dient. Der Schalenkern 13 umschließt z.T. eine Drosselspule 14, die weiterhin von einem oberen Schalen kern 15 umschlossen ist. Auf den oberen Schalenkern wirkt ein Kolben 16 ein, der an seinem oberen Eude mit einem Flansch 17 versehen ist. Der Flansch 17 steht auf seiner einwärts gerichteten Seite in Kontakt mit einem als RUckstellfeder dienenden Ring 18 aus Silikonkautschuk, der sich andererseits am Boden einer in das Gehäuse 1 eingesettten, topfförmigen und einer zentralen Durchgangsöffnung für den Kolben 16 versehenen Hülse 19 abstützt.
Auf die freie Fläche des Flansches 17 wirkt eine Membrane 20 ein, die zwischen Hülse 19 und einer durch Umbördeln des Gehäuses 1 gehaltenen Lochscheibe 21 dicht eingespannt ist. Die Lochscheibe 21 besitzt Durchlässe 22, welche im endmontierten Zustand den Zutritt von- Flüssigkeit zur Membrane 20 gestatten.
Der Meßaufnehmer wird mittels des Außengewindes 2 in eine entsprechende, mit dem zu Uberwachenden Flüssigkeitskreislauf verbundene Bohrung geschraubt. Die Kontaktstifte 9 und 10 werden mit weiterfUhrenden Leitungen verbunden. Ober diese Leitung wird die Drosselspule (Sensor) von einem Taktgeber 23 aus in einem bestimmten Zeittakt abwechselnd mit einer Gleichspannung und einer Wechselspannung beschickt. Der Taktgeber 23 steuert außerdem einen Zerhacker 24, einen Speicher 25 und einen Rechner 26. Je nach den vorliegenden Betriebsparametern ergeben sich verschiedene Stromstärken. Die Gleichstromsignale werden im Zerhacker 24 zerhackt und ii Wechselt mit den Wechselstromsignalen einem A/D-Wandler (Analog/ Digital-Wandler) 27 zugeführt. Aus dem A/D-Wandler 27 gelangen die Signale über ein Quadriergtied 28 in den Speicher 25, von wo aus sie taktweise in den Rechner 26 abgerufen werden.
Der Rechner verarbeitet die Signale und errechnet unter Verwendung der anliegenden Spannungen U den der Temperatur T entsprechenden Ohmschen Widerstand RT sow1a den dem Druck p entsprechenden induktiven Widerstand(ßL.
Es gelten folgende Beziehungen: Es dürfte klar sein, daß man den Verlauf des induktiven Widerstandes in Abhängigkeit vom Druck durch geeignete Wahl des Ringes 18 linearisieren Enn. Ebenso gut ist es aber möglich, dem Rechner oder dem Anzeigegerät eine bestimmte, nicht lineare Kennlinie einzugeben.
Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Außengewinde 3 Dichtscheibe 4 Fläche 5 Teil 6 Innengewinde 7 Isolationsstutzen 8 Hohlraum 9 Kontaktstift 10 Kontaktstift 11 Ansenkung 12 Formteil 13 Schalenkern 14 Drosselspule 15 Schalenkern 16 Kolben 17 Flansch 18 Ring 19 Hülse 20 Membrane 21 Lochscheibe 22 Durchlaß 23 Taktgeber 24 Zerhacker 25 Speicher 26 Rechner 27 A/D-Wandler 28 quadrierglied Leerseite

Claims

Patentansprüche: Elektrische MeßeSnrichtung zur Messung der Temperatur und des Druckes in einem FlUssigkeitskreislauf von Verbrennungsmotoren, insbesondere in mit Bordcomputern ausgerüsteten Fahrzeugen, wobei zur Druckmessung die Induktivitätsänderung einer Drosselspule mSt veränderlichem Luftspalt und zur Temperaturmessung ein Widerstandsthermometer benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, a) daß die Drossel spule (14) gleichzeitig als Ohmscher Widerstand für das Widerstandsthermometer dient, b) die Drosselspule (14) in einem vorgegebenen Zeittakt abwechselnd mit einer konstanten Gleich--spannung und einer Wechselspannung beaufschlagt wird, c) die jeweiligen Stromstärken gemessen und digitalisiert werden sowie direkt oder in quadrierter Form in dem vorgegebenen Zeittakt einem Rechner (26) zugeführt werden, d) welcher aus den Spannungs- und Stromstärkewerten den der Temperatur entsprechenden Ohmschen Widerstand und den dem Druck entsprechenden induktiven Widerstand errechnet und an An2eigegeräte weitergibt.