DE3939009A1

DE3939009A1 - Leistungsmess- und anzeigevorrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3939009A1
Application number: DE19893939009
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Augustin
Original assignee: AUGUSTIN HANS ULRICH
Current assignee: AUGUSTIN HANS ULRICH
Priority date: 1989-11-25
Filing date: 1989-11-25
Publication date: 1991-05-29

Description

Die Erfindung ist eine Vorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit der die Leistung des Motors oder Beschleunigung und Verzögerung des Fahr zeuges gemessen und angezeigt werden kann.

Es sind Beschleunigungs- und Verzögerungs-meß- und -anzeigeeinrich tungen bekannt, mit denen die Beschleunigung und Verzögerung von Fahrzeugen bestimmt werden kann. Jedoch sind keine Meß- und Anzeigeeinrichtungen bekannt, die dem Fahrer nicht nur eine Über wachung des Fahrzeugverhaltens, sondern auch des Fahrzeugzustandes bezüglich des Beschleunigungs- und Verzögerungsvermögens ermög lichen. Die Beurteilung des Brems- und Beschleunigungsvermögens seines Fahrzeugs bleibt daher zwischen Werkstattmessungen nur dem subjektiven Einschätzungsvermögen des Fahrzeugführers vorbehalten; nicht selten ist die Überraschung groß, wenn Bremsen mit alte rungsbedingtem Leistungsverlust beim plötzlichen Versuch einer Vollbremsung nicht mehr die hierfür notwendige Bremsleistung er zielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung zu schaffen, die in ein Fahrzeug fest einbaubar ist, und mit der die Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges einerseits und andererseits ein Vergleich zwischen erzielter und erzielbarer Brems- oder Beschleunigungsleistung angezeigt wird, insbesondere auch die nicht nur von der Motordreh zahl abhängige Motorleistung. Damit soll dem Fahrzeugführer ein Instrument an die Hand gegeben werden, mit dem er jederzeit das Leistungsvermögen von Motor und Bremsen kontrollieren kann.

Die Motorkraft wie auch die Verzögerungsleistung ergeben sich bei spielsweise aus der physikalischen Gleichung für Bewegung unter Reibungseinfluß bei konstanter Kraft: m · a = F - c₁ · v - c₂ · v², wobei c₁ und c₂ fahrzeugeigene Parameter sind und näherungsweise als konstant angesehen werden können und in die der Luftwider standsbeiwert (c_w-Wert), der Reifenrollwiderstand usw. eingehen. Um die aus der Kraft F in dieser Gleichung errechenbare Motor- oder Bremsleistung näherungsweise ermitteln zu können, müssen die Variablen m (Fahrzeuggewicht), a (Beschleunigung) und v (Geschwin digkeit) gleichzeitig gemessen und zueinander in Beziehung gesetzt werden. Zusätzlich zur Leistungsanzeige sollen die gemessenen (Ist-Werte) mit erzielbaren Leistungen (Soll-Werte) verglichen werden, um Funktionsstörungen meß- und anzeigbar zu machen.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Vorrichtung eine elektronische Signalverarbeitungseinrichtung aufweist, in der die mit den Meßfühlern der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig gemessenen Fahrzeugmeßwerte Verzögerung, Sollwert (Bremsdruck), Fahrzeuggewicht und -geschwindigkeit zur Beurteilung der Brems leistung einerseits und Beschleunigung, Sollwert (Gaspedaldruck), Fahrzeuggewicht und -geschwindigkeit, Motordrehzahl und Getriebe gang zur Beurteilung der Motorleistung andererseits verarbeitet werden. Die Meßwerte werden von den Meßeinrichtungen der Vorrich tung aufgenommen oder von fahrzeugeigenen Meßeinrichtungen abgenommen.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung Fig. 1 näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema oder Signalwegdiagramm der erfin dungsgemäßen Vorrichtung mit allen Meß- und Anzeigeeinrichtungen.

Der vom Meßfühler für die Fahrzeugverzögerung (4) gemessene Meß wert wird erfindungsgemäß von der elektronischen Signalverarbei tung für die Verzögerungsleistung (3) mit einem Sollwert ver glichen, der mit einem Meßfühler (5) am Bremspedal oder im Brems system als Bremsdruck aufgenommen wird und ein Maß dafür ist, wie stark die Fahrzeugverzögerung sein soll. Unter Berücksichtigung der mit einem Geschwindigkeitsmeßfühler (6) gemessenen Fahrge schwindigkeit und des erfindungsgemäß mit zwischen Fahrwerk und Karosserie eingebauten Gewichtsmeßfühlern (7) aus den Radlasten gemessenen Fahrzeuggewichtes und entsprechender Korrektur der Meß werte gibt ein Vergleich des Verhältnisses zwischen dem Sollwert (Bremsdruck) und dem Istwert (Verzögerung) mit einem Eichwert Auf schluß über die Funktionsfähigkeit der Bremsanlage. Ergibt sich hier beispielsweise alterungsbedingt eine Verschiebung des Ver hältnisses von Soll- und Ist-Wert, so wird erfindungsgemäß eine Warneinrichtung (1) aktiviert, die den Fahrzeugführer über die Funktionsstörung in der Bremsanlage informiert.

Die Warneinrichtung ist Bestandteil der elektrooptischen Anzeige einrichtung (2) auf der Instrumententafel und weist eine Leuchtan zeigeeinrichtung auf. Da besonders beim Bremsen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf der Straße ist und dort auch bleiben soll, leuchtet die Leuchtanzeige der Warneinrichtung, um Irritationen zu vermeiden, zeitverzögert auf und leuchtet so lange, bis das Warn signal vom Fahrer mit einem mit der Hand betätigbaren Schalter, Taster oder Sensor bestätigt und damit abgestellt wird.

Die gleiche Funktion hat die Warneinrichtung (1) bei nachlassender Motorleistung, wie sie bei einem beginnenden Ventilschaden im Motor auftritt, denn gerade auch beim Beschleunigen darf die Auf merksamkeit des Fahrers ebenfalls nicht abgelenkt werden. Die Messung der Motorleistung gibt Aufschluß über die Funktionsfähig keit der Motorkomponenten und ermöglicht die Reparatur eines kleinen Defektes im Motorbereich, ehe dieser Fehler sich im Motor system ausweiten und andere Motorkomponenten mit beeinträchtigen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Motorleistung weist eine elektronische Signalverarbeitungseinrichtung (8) auf sowie als Meßeinrichtungen einen Meßfühler (10) als Sollwertgeber beispielsweise am Gaspedal für die gewünschte Beschleunigung einen Geschwindigkeitsmeßfühler (6) und ebenso Gewichtsmeßfühler (7). Ein Meßfühler für die Motordrehzahl (9) ist für diese Messung ebenfalls notwendig, weil die Leistungskurve der Motorleistung in hohen Drehzahlbereichen flach abfällt und daher trotz erhöhtem Druck auf das Gaspedal in diesem Grenzbereich keine weitere Lei stungssteigerung zu erwarten ist. Ebenso vorgesehen ist ein Meß fühler für den Getriebegang (9′) wegen der verschiedenen Überset zungen der Motordrehzahl in Raddrehungen und damit je nach gewähltem Getriebegang verschiedener Beschleunigung bei gleich starkem Gaspedaldruck.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können daher folgende Werte gemessen und angezeigt werden.

1. Die Fahrzeugverzögerung als Meßwert der Verzögerungsmeßeinrich tung,
2. eine Vergleichsmessung von erzielter und gewünschter Fahrzeug verzögerung unter Berücksichtigung des vom Fahrzeugführer gege benen Bremsdruckes, der Fahrgeschwindigkeit und des Fahrzeugge wichtes, beispielsweise als ständiger Bremsenfunktionstest mit einer Warnfunktion bei nachlassender Bremsleistung im Vergleich zum Bremsdruck,
3. die Fahrzeugbeschleunigung als Meßwert der Beschleunigungsmeß einrichtung,
4. eine Vergleichsmessung von erzielter und gewünschter Fahrzeug beschleunigung unter Berücksichtigung der vom Fahrzeugführer ge forderten Kraftstoffzufuhr, der Motordrehzahl, der Getriebeüber setzung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrzeuggewichtes, als ständiger Motorleistungstest mit einer Warnfunktion bei nach lassender Motorleistung im Vergleich zur Kraftstoffzufuhr.
5. ständige Leistungsanzeige auf der Instrumententafel.
6. Die Kombination der Messungen 2 und 4 ermöglicht bei der Mes sung der Bremsleistung unter Berücksichtigung der Stellung des Gaspedales, des eingelegten Getriebeganges und der Motordrehzahl eine Auftrennung in Motorbremsleistung einerseits und mechanische Bremsleistung, die für den Bremsenfunktionstest allein interes siert, andererseits. Ein zuverlässiger Bremsentest nach 2. setzt voraus, daß kein Getriebegang eingelegt ist (nicht bei automatik getriebenen Fahrzeugen, deren Motor sehr wenig Eigenbremskraft entfalten kann).

Insbesondere die Leistungsanzeigeeinrichtung läßt sich gut mit einer Motordrehzahlanzeigeeinrichtung kombinieren, die in auto matikgetriebenen Fahrzeugen immer mehr an Bedeutung verliert und dort praktisch nur noch in äußersten Motordrehzahlbereichen, in denen die Drehzahl aber ohnehin bereits meist automatisch begrenzt wird, sinnvoll sind.

Claims

1. Leistungs- meß- und -anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer in das Instrumentenfeld eines Kraftfahrzeuges einbaubaren Anzeigeeinrichtung, gekennzeichnet durch einen Satz Meßfühler zur Messung der für die Errechnung der Beschleunigungs- oder Brems leistung aus den Fahrdaten notwendigen Meßwerte Fahrzeuggewicht, -geschwindigkeit, -beschleunigung, -verzögerung, Bremsdruck, Gas pedaldruck oder Kraftstoffzufuhr, Motordrehzahl und Getriebegang; im einzelnen sind dies also

a) ein Meßfühler für die Fahrzeugverzögerung,
b) ein Meßfühler für den Bremsdruck am Bremspedal oder im Brems system,
c) ein Satz Meßfühler an den Aufhängungspunkten der Karosserie am Fahrwerk zur Messung des Fahrzeuggewichtes,
d) ein Meßfühler für die Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein elektro nischer Abgriff des Geschwindigkeitsmeßwertes an der fahrzeug eigenen Geschwindigkeitsmeßeinrichtung,
e) ein Meßfühler für die Motordrehzahl oder ebenfalls ein elektro nischer Abgriff für diesen Wert,
f) ein Meßfühler für den eingelegten Getriebegang,
g) ein Meßfühler für die Fahrzeugbeschleunigung sowie
h) ein Meßfühler für die Gaspedalstellung oder die Kraftstoffzu fuhr.

2. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrooptische oder elektroakustische Warnsignaleinrichtung.

3. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Warneinrichtung eine Leuchtdiode oder eine andere elektrooptische Leuchteinrichtung ist.

4. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen mit der Hand betätigbaren Taster, Schalter oder Sensor zum Betätigen oder Abstellen des akustischen oder optischen Warnsignales.

5. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektronische Signalverarbeitungsschal tung zur Verarbeitung der von den Meßfühlern aufgenommenen Werte und zur Berechnung der anzuzeigenden Leistungswerte daraus.

6. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, gekenn zeichnet durch Analog-Digital-Wandler zur Umsetzung der von den Meßfühlern aufgenommenen Meßwerte in digitale Signale.

7. Leistungs-meß- und -anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Meßdatenverarbeitung mikro prozessorgesteuert ist.