DE3140774A1

DE3140774A1 - "anordnung zur kontinuierlichen messung und insbesondere zur anzeige des kraftstoffverbrauchs von dieselmotoren, insbesondere in kraftfahrzeugen"

Info

Publication number: DE3140774A1
Application number: DE19813140774
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 8071 Wettstetten Jakobi
Original assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-04-28

Description

Anordnung zur kontinuierlichen Messung und insbesondere zur Anzeige des Kraftstoffverbrauchs von Dieselmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kontinuierlichen Messung und insbesondere zur Anzeige des Kraftstoffverbrauchs von Dieselmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einem Drehzahlmeßfühler, mit einem Meßgeber, welcher die Menge des Dieselkraftstoffs in einer Dieselzuleitung in entsprechende elektrische Signale umwandelt und mit einer Auswerteelektronik.
Derartige Anordnungen erfüllen den Zweck, dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs den momentanen Kraftstoffverbrauch unmittelbar anzuzeigen. Hiermit ist es dem Fahrer möglich, seine Fahrweise derart einzurichten, daß der Kraftstoffverbrauch im günstigsten Bereich liegt.
Es kann darüber hinaus der Fahrer jederzeit feststellen, ob der Kraftstoffverbrauch weit über dem Durchschnitt liegt, so daß er z. B. einen Defekt an der Einspritzanlage schnell erkennt und rechtzeitig eine Werkstatt aufsucht.
Mit der DE-OS 20 34 067 ist eine Anordnung dieser Art bekannt. Mindestens zwei charakterisierende Größen des Betriebszustands des Dieselmotors werden durch die gleiche Anzahl Meßwertfühler abgefragt und die entsprechenden Signale einer Auswerteelektronik zugeführt, welche ihrerseits mit ihrem Ausgang ein Anzeigegerät steuert. Für Dieselmotoren wird in dieser Schrift die Stellung der Regelstange der Einspritzpumpe als Meßstelle vorgeschlagen, was allerdings einen Eingriff in das Motorsystem bedeutet.
Es ist ferner noch ein Druckmeßgeber durch die DE-OS 29 28 617 bekannt, der den in einer mit einer Einspritzpumpe verbundenen Leitung auftretenden Druck des Dieseltreibstoffs in eine elektrische Größe umsetzt. Der Druckmeßgeber ist im Prinzip als Förster-Sonde aufgebaut. Abgesehen davon, daß dieser Druckmeßgeber teuer herzustellende Wicklungen aufweist, die nur mit einer Ringkernwickelmaschine aufzubringen sind, muß auch teures weichmagnetisches Material, wie z Bo Mumetall, verwendet werden. Auch ist es nötig, einen Eingriff in die Dieselzuleitung vorzunehmen, um den Druckmeßgeber einzubauen, da der Dieseltreibstoff durch den Druckmeßgeber geleitet werden muß. Der Druckmeßgeber zählt nur die Zahl der auftretenden Impulse, die dem Zwecke der Drehzahlmessung dienen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Fahrer nützliche, kostengünstige und zuverlässige Anordnung zur unmittelbaren und stetigen Anzeige des Kraftstoffverbrauchs für den gesamten Geschwindigkeitsbereich zu schaffen, die ohne Eingriff in die Dieselzuleitung oder andere Bestandteile des Motorbereichs leicht montierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Druckmeßgeber an der Außenwandung der Dieselzuleitung zwischen der Einspritzpumpe und einem Zylinder, vorzugsweise nahe der Einspritzpumpe, angebracht ist, und daß mittels des Druckmeßgebers die Zahl der Impulse und zugleich auch die Länge der Impulse abgenommen wird. Es ergibt sich der Vorteil, daß nur ein Meßgeber benötigt wird, der leicht nachgerüstet werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der Druckmeßgeber ein Dehnungsmeßstreifen ist Der Dehnungsmeß- streifen ist leicht auf die Rundung der Dieselzuleitung, z. B. durch Kleben, aufzubringen. Vor allem beim Nachrüsten der Anordnung ist es nicht nötig, einen Eingriff in irgendwelche Bestandteile des Motorbereichs, z. B. der Einspritzpumpe oder der Dieselzuleitung, vorzunehmen.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird folgend näher beschrieben.
Die Anordnung zur kontinuierlichen Messung und Anzeige des Kraftstoffverbrauchs von Dieselmotoren ist in der Zeichnung übersichtshalber symbolisch dargestellt.
Der Druckmeßgeber 1 ist an der Außenwandung der Dieselzuleitung 2.1 zwischen der Einspritzpumpe 3 und dem Zylinder 4.1 des Motors 4 fest angebracht. Die Zylinder 4.2, 4.3, 4.4 sind in der dargestellten Anordnung der zweite, dritte und der vierte Zylinder des Motors 4, die für die Messung und Anzeige des Kraftstoffverbrauchs nicht benötigt werden. Die Leitung 5 des Druckmeßgebers 1 ist mit dem Eingang 6 des elektronischen Auswertesystems 7 verbunden. Eine zweite Leitung 8 ist die Verbindungsleitung von dem nicht weiter dargestellten Fahrgeschwindigkeitsmesser, der z. B. der Tachometer sein kann und Impulse 10 in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit über diese Leitung 8 auf den Eingang 9 des elektronischen Auswertesystems 7 liefert. Vom Ausgang 11 des elektronischen Auswertesystems 7 ist eine dritte Leitung 12 zur Anzeige 13 angeordnet, die symbolisch analog dargestellt ist, aber auch digital ausgeführt sein kann.
Die Einspritzpumpe 3 ist in der Regel eine Reiheneinspritzpumpe (Kolbeneinspritzpumpe) und funktioniert folgend: Die Dosierung der Dieselkraftstoffmenge erfolgt durch Drehen des nicht dargestellten Einspritzkolbens gegenüber dem Einspritzzylinder 3.1. Der nicht dargestellte Einspritzkolben besitzt eine schräge Steuerkante, der Zylinder 3.1 einen nicht dargestellten Auslaßschlitz. Bei der Abwärtsbewegung des Einspritzkolbens wird der Einspritzzylinder 301 mit Dieselkraftstoff gefüllt. Bei der Aufwärtsbewegung wird bis zur Uberdeckung des Anlaßschlitzes am Einspritzzylinder 3.1 durch die Steuerkante des Einspritzkolbens Dieselkraftstoff zurück zum Tank befördert. Nach Überdecken des Auslaßschlitzes durch den Einspritzkolben erfolgt der Druckaufbau im Einspritzzylinder 3.1 und in der Dieselzuleitung 201 von der Einspritzpumpe 3 zum Zylinder 4.1 des Motors 4 Am nicht dargestellten Auslaß der Einspritzpumpe 3 ist ein ebenfalls nicht dargestelltes Rückschlagventil integriert. Der Druckaufbau erfolgt während der Einspritzung des Dieselkraftstoffs.
Die Einspritzzeit ist proportional der Dieselkraftstoffmenge und der Motordrehzahl.
Da alle Zylinder 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 den gleichen Druck aufweisen (100 - 600 atü), genügt es, nur an einer Dieselzuleitung 2.1 die Expansionsbewegung der Leitung, d. h. die radiale Ausdehnung derselben, zu messen.
Ist der Dieselmotor 4 in Betrieb, so werden mittels des Druckmeßgebers 1 die durch die Expansionsbewegung der Leitung 2.1 erzeugten Impulse 14 über die Leitung 5 und den Eingang 6 der Auswerteelektronik 7 zugeführt. Die Auswerteelektronik 7 zählt die Impulse pro Zeiteinheit als Maß für die Motordrehzahl und mißt zugleich die Länge eines jeden Impulses, welche der Einspritzzeit für den Dieselkraftstoff entspricht bzw. der Öffnungszeit des Einspritzventils Die Wiederholzeit der Einspritzzeit ist dann ein Maß für den Verbrauch des Dieselkraftstoffs pro Zeiteinheit. Es gilt: verbrauchte Treibstoffmenge pro Zeiteinheit = Konstante x Einspritzdauer x Motordrehzahl.
An den Eingang 9 der Auswerteelektronik 7 gelangen im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs über die Leitung 8 die der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Impulse 102 die mit den zwei zuvor genannten Meßwerten im Zeit-Teilerverfahren von der Auswerteelektronik verarbeitet werden. Vom Ausgang 11 gelangt über die Leitung 12 das Ergebnis als Strom- oder Spannungsgröße oder auch impulsmäßig an die Anzeigevorrichtung 13, die den Kraftstoffverbrauch optisch anzeigt.
Üblicherweise ist die Anzeigevorrichtung 13 in Ltr. pro 100 km ausgelegt. Jede andere Eichung wie z. B. "Volumen pro Zeiteinheit" ist natü-rlich auch möglich.
Diese neuartige Anordnung ist sehr preisgünstig herzustellen und leicht in jedem mit Dieselkraftstoff angetriebenen Fahrzeug nachzurüsten, ohne daß der Motor oder die Dieselzuleitung ausgebaut werden muß. Da kein absoluter Meßwert erforderlich ist, sondern die Wiederholzeit der Impulsketten bzw. Impulsbreiten gemessen werden, ist eine Temperaturkompensation nicht nötig. Auch Nullpunktfehler o. ä. sind ausgeschlossen.
Die Anordnung kann statt zur Anzeige des Dieselkraftstoffverbrauchs auch zur Steuerung benutzt werden.

Claims

Patentansprüche: Anordnung zur kontinuierlichen Messung und insbesondere zur Anzeige des Kraftstoffverbrauchs von Dieselmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einem Drehzahlmeßfühler, mit einem Meßgeber, welcher die Menge des Dieselkraftstoffs in einer Dieselzuleitung in entsprechende elektrische Signale umwandelt, und mit einer Auswerteelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckmeßgeber (1) an der Außenwandung der Dieselzuleitung (2.1) zwischen der Einspritzpumpe (3) und einem Zylinder (4.1), vorzugsweise nahe der Einspritzpumpe (3), angebracht ist, und daß mittels des Druckmeßgebers (1) die Zahl der Impulse und zugleich auch die Länge der Impulse abgenommen werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (1) am Anbringungsort der Dieselleitung (2) diese voll umschließt.
3 Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (1) ein Dehnungsmeßstreifen ist
4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (1) ein Piezoelement ist