DE3245546A1

DE3245546A1 - Device for determining the instantaneous fuel consumption of internal combustion engines

Info

Publication number: DE3245546A1
Application number: DE19823245546
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Reupke; Werner Dipl.-Ing. 4040 Neuss Schiele
Original assignee: Bosch and Pierburg System OHG
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-06-14

Abstract

A device for determining the instantaneous fuel consumption of internal combustion engines is proposed in which a consumption characteristic diagram is stored in a computer (10). The stored values can be called up as a function of load-dependent and speed of rotation-dependent signals and then corrected by a correction device (17). In said device, the stored consumption values are corrected as a function of acceleration-dependent and temperature-dependent values. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Bestimmung des momentanenDevice for determining the momentary

Kraftstoffverbrauchs von Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des momentanen Kraftstoffverbrauchs von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannte Vorrichtungen benützen häufig einen Durchflußgeber, durch den direkt der durchfließende Kraftstoff gemessen wird. Dies hat den Nachteil, daß beispielsweise Meßfehler durch Dampfblasenbildung, Kraftstoffrückfluß und Zeitverzögerung entstehen. Weiterhin ist die Konstruktion solcher Durchflußgeber aufwendig und teuer, und es treten häufig mechanische Defekte auf.State of the art fuel consumption of internal combustion engines The invention relates to a device for determining the instantaneous fuel consumption of internal combustion engines according to the preamble of the main claim. Known devices often use a flow sensor through which the fuel flows directly is measured. This has the disadvantage that, for example, measurement errors due to the formation of vapor bubbles, Fuel backflow and time lag arise. Furthermore, the construction Such flow transmitters are complex and expensive, and mechanical defects often occur on.

Aus der Zeitschrift mot, Technik, 19/1982, Seite 92 und 93, ist eine Vorrichtung bekannt, die keinen Durchflußgeber benötigt, sondern die Verbrauchsdaten in Abhängigkeit von Last- und Drehzahlsignalen aus einem gespeicherten Kennfeld entnimmt. Da heutige Brennkraftmaschinen häufig eine Beschleunigungsanreicherung aufweisen, ergibt sich bei Beschleunigungsvorgängen eine falsche Anzeige. Das gleiche trifft für Arbeitsbereiche der Brennkraftmaschine mit unterschiedlichen Temperaturen zu. Ein gespeicherter Verbrauchswert ist nur für eine bestimmte vorgesehene Betriebstemperatur richtig. Bei abweichenden Temperaturen, z.B. während der Aufwärmphase, stimmen die Werte nicht mehr.From the magazine mot, Technik, 19/1982, pages 92 and 93, is one Known device that does not require a flow sensor, but the consumption data as a function of load and speed signals from a stored map removes. Since today's internal combustion engines often have an acceleration enrichment exhibit, there is an incorrect one when accelerating Advertisement. The same applies to different work areas of the internal combustion engine Temperatures too. A stored consumption value is only intended for a specific one Operating temperature correct. At different temperatures, e.g. during the warm-up phase, the values are no longer correct.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Anzeige des Kraftstoffverbrauchs in allen Betriebszuständen korrekt ist, bzw. den verschiedenen Betriebszuständen angepaßt wird. Die gespeicherte Datenmenge muß dazu nur unwesentlich erhöht werden.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the fuel consumption display is correct in all operating states or the various operating states is adjusted. The amount of data stored only needs to be increased insignificantly for this purpose.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible.

Besonders vorteilhaft ist die Erfassung der Last über den Drosselklappenwinkel, da das differenzierte Signal davon gleichzeitig als beschleunigungsabhängiges Signal der Korrekturvorrichtung zugeführt werden kann. Es ist daher für diese beiden Größen nur ein einziger Geber, nämlich der Drosselklappenwinkelgeber, erforderlich.The detection of the load via the throttle valve angle is particularly advantageous, because the differentiated signal is also used as an acceleration-dependent signal can be fed to the correction device. It is therefore for these two sizes only a single encoder, namely the throttle valve angle encoder, is required.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Blockschaltbild.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. The only figure shows an embodiment of the invention in a block diagram.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Einem Mikrorechner 10 ist als lastabhängiges Signal das DrosselklappenwinkelsignaloC und das Drehzahlsignal n zugeführt. Im Saugrohr 11 einer Brennkraftmaschine ist eine Drosselklappe 12 drehbar gelagert angeordnet. Diese Drosselklappe 12 ist mit einem Drosselklappenwinkelgeber 13 gekoppelt, der beispielsweise als Potentiometer ausgebildet sein kann. Ein mit einer sich drehenden Welle der Brennkraftmaschine verbundener Drehzahlgeber 14 erzeugt die Drehzahlsignale n. Das Drosselklappenwinkelsignal Cc ist zusätzlich über eine Differenzierstufe 15 und einen nachgeschalteten Funktionsgenerator 16 einer Korrekturvorrichtung 17 zugeführt. Ein temperaturabhängiges Signal T, das von der Motor- oder der Saugrohrwandtemperatur abhängig sein kann, ist über einen weiteren Funktionsgenerator 18 ebenfalls der Korrekturvorrichtung 17 zugeführt. Der jeweils durch die beiden Parameter OC und n angesprochene, im Festwertspeicher (ROM) des Mikrorechners 10 gespeicherte Kraftstoffverbrauchswert wird als Ausgangssignal ebenfalls der Korrekturvorrichtung 17 zugeführt. Diese steuert eine Anzeigevorrichtung 19, die beispielsweise als 7-Segment-Anzeigevorrichtung ausgebildet sein kann. Die unterbrochene Linie zeigt an, daß die Funktionen der Baugruppen 10, 15 bis 18 vorteilhaft auch in einem einzigen Rechner realisiert sein können. Dieser einzige Rechner steuert vorteilhaft noch die Zündungs- und/oder Kraftstoffzumeßvorgänge 20.Description of the exemplary embodiment A microcomputer 10 is as load-dependent signal the throttle valve angle signaloC and the speed signal n fed. A throttle valve 12 is rotatable in the intake manifold 11 of an internal combustion engine stored arranged. This throttle valve 12 is equipped with a throttle valve angle sensor 13 coupled, which can be designed, for example, as a potentiometer. One with a rotating shaft of the internal combustion engine connected speed sensor 14 is generated the speed signals n. The throttle valve angle signal Cc is also via a Differentiating stage 15 and a downstream function generator 16 of a correction device 17 supplied. A temperature-dependent signal T derived from the engine or intake manifold wall temperature can be dependent, is also via a further function generator 18 Correction device 17 supplied. The respective through the two parameters OC and n addressed fuel consumption value stored in the read-only memory (ROM) of the microcomputer 10 is also fed to the correction device 17 as an output signal. This controls a display device 19, for example as a 7-segment display device can be formed. The broken line indicates that the functions of the Assemblies 10, 15 to 18 can advantageously also be implemented in a single computer can. This single computer also advantageously controls the ignition and / or fuel metering processes 20th

Die Wirkungsweise entspricht zunächst grundsätzlich der des eingangs angegebenen Standes der Technik, d.h., durch ein Lastsignal und ein Drehzahlsignal wird ein Wert des im Festwertspeicher gespeicherten Kennfeldes angewählt und als momentaner Kraftstoffverbrauchswert ausgegeben. Dieser Wert wird jedoch nicht - wie bekannt - direkt der Anzeigevorrichtung 19 zugeführt, sondern in der Korrekturvorrichtung in Abhängigkeit der Beschleunigung und der Temperatur korrigiert. Eine solche Korrektur kann vorzugsweise durch multiplikative oder additive Verknüpfung erfolgen. In Abhängigkeit der gewünschten Verknüpfungsart ist die Korrekturvorrichtung 17 als Addierstufe oder Multiplizierstufe ausgebildet. Das in der Differenzierstufe 15 differenzierte Drosselklappen-Winkelsignal c ergibt ein beschleunigungsabhängiges Signal, das vorzugsweise im Funktionsgenerator 16 noch mit einer vorgesehenen Funktion beaufschlagt wird. Im einfachsten Fall ist eine solche Funktion eine Normierungsfunktion, d.h., eine multiplikative Verknüpfung mit einer Konstanten. Das beschleunigungsabhängige Signal kann jedoch auch mit einer nichtlinearen Funktion beaufschlagt werden. Das gleiche trifft für das temperaturabhängige Signal zu, das im Funktionsgenerator 18 entweder einfach normiert oder ebenfalls mit einer aufwendigeren Funktion beaufschlagt wird. Diese Funktionen müssen natürlich den Gegebenheiten der Brennkraftmaschine angepaßt werden. Dies bedeutet z.B., wenn die Brennkraftmaschine bei Beschleunigungsvorgängen eine konstante Kraftstoffanreicherung aufweist, daß während des Vorliegens eines beschleunigungsabhängigen Signals ein konstanter Faktor in der Korrekturvorrichtung 17 zuaddiert werden muß. Hängt dagegen die Beschleunigungsanreicherung linear oder nichtlinear mit der Beschleunigung zusammen, so muß eine entsprechende Korrekturfunktion in Abhängigkeit der Beschleunigung gebildet werden.Initially, the mode of action is basically the same as at the beginning stated prior art, i.e. by a load signal and a speed signal a value from the map stored in the read-only memory is selected and as current fuel consumption value is output. However, this value will not - as is known - fed directly to the display device 19, but in the correction device corrected as a function of acceleration and temperature. Such a correction can preferably be carried out by means of a multiplicative or additive combination. Dependent on the desired type of linkage is the correction device 17 as an adding stage or a multiplier stage. The differentiated in the differentiation stage 15 Throttle valve angle signal c results in an acceleration-dependent signal, which is preferably a function provided is still applied in the function generator 16. In the simplest case, such a function is a normalization function, i.e., a multiplicative link with a constant. The acceleration-dependent signal however, a non-linear function can also be applied. The same applies to the temperature-dependent signal that is in the function generator 18 either is simply normalized or also subjected to a more complex function. These functions must of course be adapted to the conditions of the internal combustion engine will. This means, for example, when the internal combustion engine is accelerating has a constant fuel enrichment that during the presence of a acceleration-dependent signal a constant factor in the correction device 17 must be added. On the other hand, if the acceleration enrichment is linear or non-linearly with the acceleration, a corresponding correction function must be used are formed depending on the acceleration.

Es versteht sich, daß in einfachsten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung einmal die Funktion generatoren entfallen können und gegebenenfalls auch auf die Temperaturkorrektur verzichtet werden kann.It goes without saying that in the simplest embodiments of the invention Device once the function generators can be dispensed with and possibly the temperature correction can also be dispensed with.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für Brennkraftmaschinen mit elektronisch beaufschlagtem Vergaser, da dort ein Drosselklappenwinkelgeber bereits ohnehin vorgesehen ist.The device according to the invention is particularly suitable for internal combustion engines with electronically activated carburetor, there is a throttle valve angle sensor is already planned anyway.

Als Anzeigevorrichtung 15 kann vorteilhaft ein sogenannter Bordrechner eingesetzt werden, also ein separater Rechner mit einem Display zur Anzeige von Fahrdaten und Betriebszuständen. Diesem Bordrechner wird dann das drehzahlsynchrone, verbrauchsproportionale Signal zugeführt. Auf diese Weise ist die Verbrauchserfassung mit minimalem Aufwand möglich: der ohnehin vorhandene Rechner bearbeitet ohne großen Aufwand noch die Zusatzfunktionen für die Verbrauchserfassung, und als Anzeigevorrichtung wird der ebenfalls ohnehin vorhandene Bordrechner verwendet, der darüber hinaus auf den sonst notwendigen Kraftstoffdurchflußgeber verzichten kann.A so-called on-board computer can advantageously be used as the display device 15 be used, so a separate computer with a display to show Driving data and operating conditions. The speed-synchronous, Consumption-proportional signal supplied. This is how the consumption is recorded possible with minimal effort: the already existing computer processes without much effort Overhead, the additional functions for recording consumption, and as a display device the already existing on-board computer is used, as well as the one can dispense with the otherwise necessary fuel flow sensor.

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Claims

Claims device for determining the instantaneous fuel consumption of internal combustion engines, with a consumption map stored in a computer, its values can be called up as a function of load and speed-dependent signals and are displayed in a display device, characterized in that a correction device (17) is provided for correcting the consumption values depending on acceleration and / or temperature-dependent values.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a load-dependent Signal of the throttle valve angle in the intake manifold of the internal combustion engine is detected and that the differentiated angle signal of the correction device as the acceleration-dependent signal (17) is supplied.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the correction device an additive and / or multiplicative combination of the Carries out correction values with the saved values.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that at least a function generator (16, 18) for the formation of fixed correction functions is provided.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the corrected consumption values are fed to an on-board computer as a display device are.