DE2941716C2 - Vorrichtung zum Messen des Kraftstoff-Verbrauchs einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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stufe stellt in regelmäßen Abständen fest, ob der auf- ter Berücksichtigung der Verzögerungscharakteristik summierte Wert größer oder kleiner als ein zweiter vor- u. dgL des Einspritzventils 4 erzeugt daraus die Treibergegebener Wert ist Falls er größer ist, veranlaßt ein schaltung 3 ein Impuls-Ausgangssignal 3a zur Steue-Ausgangsimpuls die Summierstufe, die Subtraktion rung der Kraftstoffeinspritzung in den Motor. Gleichdurchzuführen. 5 zeitig addiert der Additionszähler 9 synchron mit den

Nachstehend werden zwei die Merkmale der Erfin- Einspritzimpulsen 3a die der idealen Einspritzmenge dung aufweisende Ausführungsbeispiele unter Bezug- entsprechenden Ausgangssignale 2a, gibt einen Ausnahme auf eine Zeichnung, die auch den Stand der Tech- gangsimpuls 9a ab, sobald der Zählwert einen vorgegenik erhält, näher erläutert Darin zeigt benen Wert überschreitet, und reduziert den Gesamt-

F i g. 1 ein srhematisches Blockschaltbild einer her- to wert um einen anderen vorgegebenen Wert. Die Signalkömmlichen Vorrichtung zum Messen des Kraftstoff- Verarbeitungsschaltung 10 erzeugt aus den Ausgangsverbrauchs an einem Motor mit elektronischer Kraft- impulsen 9a die Anzeigewerte 10a für die Digitalanzeige stoff einspritzung, 11.

Fig.2 ein Blockschaltbild eines ersten erfindungsge- Bei der erfindungsgemäßen Verbrauchsmeßvorrich-

mäßen Ausführungsbeisplels, 15 tung kann auf eine Korrekturschaltung 8 verzichtet

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines zweiten erfindungs- werden, weil fortlaufend die Mengensignale 2a der Regemäßen Ausführungsbeispiels, und chenschaltung 2 aufsummiert werden, welche der tat-

F i g. 4 ein zu der Ausführung von F i g. 3 gehörendes sächlich eingespritzten Kraftstoffmenge entsprechen.

Impulsdiagramm. Die Summenbildung wird durch die der Einspritzsteue-

Ebenso wie bei dem vorstehend in Verbindung mit 20 rung dienenden Ausgangssignale 3a auf die tatsächli-

F i g. 1 erläuterten Stand der Technik wird bei den in chen Einspritzzeitpunkte synchronisiert Folglich ist die

F i g. 2 und 3 dargestellten erfindungsgemäßen Ausffih- erfindungsgemäße Verbrauchsmeßvvrrichtung einfa-

rungsbeispiden das Kraftstoff-Einspritzventvl 4 durch eher als herkömmliche Vorrichtungen aufgebaut, und

einen oder mehrere Fühler 1 über eine Rechenschaltung die beim Stand der Technik notwendige Rück-Korrek-

2 und eine Treiberschaltung 3 angesteuert In F ig. 2 25 tür von aus der Treiberschaltung 3 bezogenen korrigier-

addiert ein Zähler 9 synchron zu den Impulsen des ten Zähldaten in einer Korrekturschaltung 8 entfällt

Treibstoffeinspritzsignals 3a zu einem internen Gesamt- Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet daher auch

wert den fortlaufenden Wert des Ausgangssignals 2a genauer.

der Rechenschaltung 2 hinzu und gibt ein Impulssignal Bei dem in F i g. 3 dargestellten zweiten erfindungsge-

9a ab, sobald die Summe einen vorgegebenen Wert, 30 mäßen Ausführungsbeispiel bildet eine Summierschal-

beispielsweise die Zählerkapazität übersteigt, und ver- tung 12 die Summe aus den der idealen Einspritzmenge

mindert den Gesamtwert um einen Festwert Umfaßt entsprechenden Mengensigrialen 2a synchron mit dem

der Zählbereich des Zählers beispielsweise den Bereich Einspritzimpulssignal 3a, wie zuvor. Jedoch wird bei die-

von einem MinimaSwert 0 zu einem Maximalwert 255 sem Ausführungsbeispiel synchron mit von einem Takt-

(= 2⁸—1), dann wird synchron mit dem Einspritzsignal 35 generator 14 abgegebenen frequenzkonstanten Taktim-

3a solange weitergezählt bis der Zählwert größer als pulsen durch eine Entscheidungsschaltung 13 entschie-

255, nämlich 256 wird, woraufhin ein Impuls des Signals den, ob der Gesamtwert m der Schaltung 12 größer als

9a auftritt Folglich wird jedesmal dann ein Ausgangsim- ein erster vorgegebener Wert ist oder nicht Falls dieser

puls 9a erzeugt und einer Signalverarbeitungsschaltung größer ist, gibt die Entscheidungsschaltung 13 ein Im-

10 zugeführt, wenn eine bestimmte festgelegte Treib- 40 pulssignal 13a an die Signalverarbeitungsschaltung 10

stoffmenge ν arbraucht worden ist , und ferner ein Befehlssignal 136 an die Summierschal-

Die Signalverarbeitungsschaltung 10 erzeugt aus den tunr; 12 ab, damit letztere einen zweiten vorgegebenen

zugeführten Ausgangsimpulsen 9a Anzeigedaten 10a, Wert von dem Gesamtzählwert subtrahiert,

welche dem Fahrer in einer Digitalanzeige 11 die Kraft- Im Betrieb der Schaltung von F i g. 3 errechnet wie-

stoffverbrauchsdaten angeben. 45 derum die Rechenschaltung 2 in Abhängigkeit von der

Die Signalverarbeitungsschaltung 10 kann je nach durch den Fühler 1 festgestellten Luftzufuhr und andeden in der Digitalanzeige 11 anzugebenden Daten auf- ren Betriebsparametern des Motors die einzuspritzende gebaut sein und beispielsweise einen Zähler enthalten, ideale Treibstoffmenge und gibt ein entsprechendes welcher die Gesamtanzahl der Ausgangsimpulse 9a auf- Mengensignal 2a (siehe F i g. 4a/ ab, dessen Zeitabstänsummiert und das Ergebnis auf der Digitalanzeige 11 50 de diesem Rechenwert entsprechen. Synchron mit der darstellt Falls es erwünscht ist den Kraftstoffverbrauch durch die Treiberschaltung 3 über das Impuls-Auswährend eines bestimmten Fahrzeitintervalls anzuzei- gangssignal 3a bestimmten tatsächlichen Einspritzzeit gen, kann diese Schaltung um eine Rücksetzschaltung des Einjpritzventils 4 addiert die Summierschaltung i'2 ergänzt und mit einem Zeitgeber ausgestattet sein. Soll die Treibstoffeinspritzwerte auf. Angesteuert durch die andererseits der laufende Kraftstoffverbrauch pro ge- 55 Taktimpulse 14a (siehe F i g. 4b) des Taktgenerators 14 fahrene Streckeneinheit angezeigt werden, dann wer- gibt die Entscheidungsschaltung 13 ein Pefehlssignal den der Signalverarbeitungsschaltung 10 beispielsweise i3b ab, sobald der aufsummierte Wert den ersten vorgefortlaufend Signale in bezug auf die rückgelegte Strecke gebenen Wert überschreitet. Dadurch wird die Sumzugeführt und eine Recheneinheit errechnet daraus den mierschaltung 12 veranlaßt, den aufsummierten Wert laufenden Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus sind im 60 um einen bestimrr ;en zweiten vorgegebenen Wert zu Rahmen der Erfindung noch andere Möglichkeiten ge- reduzieren. Gleichzeitig geht ein Impulssignal 13a an die geben. Signalverarbeitungsschaltung 10 ab. Falls die Subtfäk-

Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in tion des zweiten vorgegebenen Wertes von dem auf-Fig. 2 errechnet die Rechenschaltung 2 fortlaufend in summierten Wert in der Schaltung 12 den Gesamtwert Abhängigkeit von der durch den Fühler 1 festgestellten 65 nicht unter den ersten vorgegebenen Wert bringt, dann Luftzufuhr und von anderen Betriebsparametern des werden mit dem nächsten Taktimpuls 14a ein neues BeMotors das Treibstoffmengensignal 2a, welches der ein- fehlssignal 136 und ein Impulssignal 13a abgegeben, zuspritzenden idealen K>aftstoffmenge entspricht. Un- Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Gesamtwert in

der Schaltung 12 kleiner als der erste vorgegebene Wert ist.

Mit Hilfe dieser eine höhere Frequenz aufweisenden Taktimpulse 14a kann eine genauere Information gewonnen werden. Angenommen, der erste und der zwei- s te vorgegebene Wert beträgt je 1,0 ml. Ferner sei angenommen, daß der aufsummierte Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt 0,5 ml, und die von der Rechenschaltung 2 errechnete laufende Einspritzmenge 0,7 ml beträgt Bei Abgabe des Signals in F i g. 4a erreicht der auf summierte Wert in Schaltung 12 den Betrag 1,2 ml und überschreitet damit den ersten vorgegebenen Wert. Folglich gibt mit dem nächsten Taktimpuls die Entscheidungsschaltung 13 einen Impuls 13a ab und einen Befehlsimpuls 136 ab, damit die Summierschaltung 12 den zweiten vorgegebenen Wert vom Gesamtwert abzieht Somit wird 1,0 vom Gesamtwert 1,2 subtrahiert, das ergibt 0,2. Dieser Wert liegt unter dem ersten vorgegebenen Wert von 1,0, folglich gibt die Entscheidungsschaltung 13 mit dem nächsten Taktimpuls 14a keine Ausgangsimpulse 13a oder 13£>ab.

Angenommen, der Kraftstoffverbrauch steigt jetzt, und die Rechenschaltung 2 errechnet eine Einspritzmenge von 3,5 ml, dann entsteht mit dem nächsten Einspritzimpuls ein aufsummierter Wert von 3,7 ml. Beim nächsten Taktimpuls stellt die Entscheidungsschaitung 13 fest daß dieser Wert größer als der erste vorgegebene Wert von 1,0 ist und gibt einen Ausgangsimpuls 13a (wie beispielsweise in F i g. 4c dargestellt) und einen Befehlsimpuls 13ft ab. Der neue aufsummierte Betrag in Schaltung 12 beträgt nun 2,7 ml. Beim nächsten Taktimpuls stellt die Entscheidungsschaltung 13 fest daß dieser Wert immer noch größer als der erste vorgegebene Wert ist und gibt wiederum Impulse 13a und 136 ab. Nach Subtraktion des zweiten vorgegebenen Wertes 1,0 vom aufsummierten Wert in Schaltung 12 verbleiben noch 1,7, und dies ist immer noch größer als der erste vorgegebene Wert von 1,0, So daß die EiitsehcidungS- schaltung 13 noch einmal Impulse 136 und 13a abgibt Der jetzt verbleibende Gesamtwert beträgt 0,7 und ist kleiner als der vorgegebene Wert die Schaltung 13 beendet ihre Impulsabgabe.

Die auf diese Weise von der Entscheidungsschaltung 13 an die Signalverarbeitungsschaltung 10 abgegebenen Impulssignale 13a entsprechen jeweils einer konstanten eingespritzten, also verbrauchten Kraftstoffmenge nach Ablauf gleichmäßiger Zeitintervalle. Auf diese Weise erfolgt wie oben erläutert, eine einfache und sehr genaue Errechnung verschiedener auf den Kraftstoffverbrauch bezogener Daten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1 2 Betriebsparameter des Motors. Eine Rechenschaltung 2 Patentansprüche: erreicht die in den Motor einzuspritzende richtige Kraftstoffmenge, beispielsweise unter Berücksichtigung

1. Vorrichtung zum Messen des Kraftstoffver- eines vorgegebenen Luft/Brennstoffverhältnisses — brauchs einer mit wenigstens einem elektromagnet!- 5 und gibt ein Ausgangssignal 2a an eine Treiberschaltung sehen Einspritzventil versehenen Brennkraftmaschi- 3 ab, welche ihrerseits daraus ein korrigiertes und mit ne, mit der Motordrehzahl synchronisiertes Ausgangssignal 3a

erzeugt, um damit ein elektromagnetisches Einspritz-

— einer Einspritzsteuereinrichtung, welche ein der ventil 4 zu steuern.

in die Verbrennungsräume der Maschine einzu- io Wegen einer im Beirieb am Einspritzventil 4 auftrespritzenden Kraftstoffmenge entsprechendes tenden Zeitverzögerung und wegen anderer Fehlerimpulsförmiges Kraftstoffmengensignal und, quellen stimmt die vom Einspritzventil 4 tatsächlich einauf dessen Grundlage, zur Ansteuerung des gespritzte Kraftstoffmenge nicht mit der durch das Einspritzventüs ein die Einspritzventile-Cha- Steuersignal angegebenen Menge überein. Da jedoch rakteristik berücksichtigendes Einspritzsteuer- κ die verschiedenen Fehlerquellen im voraus erfaßt wersignal abgibt, und den, ist die Treiberschaltung 3 so ausgelegt, daß sie das

— einer Zählschaltung, welche eine der tatsächli- Treibstoffmengensignal 2a der Rechenschaltung 2 korchen Menge an eingespritztem Kraftstoff ent- rigiert Mit anderen Worten: das Ausgangssignal 2a entsprechende Impulsfolge erfaßt und ausgangs- spricht der vom Motor zuzuführenden Ideal-Treibstoffseitig ein Verbrauchsmengensignal abgibt, das 20 menge, und die Treiberschaltung 3 verändert dieses SizurSieuerung einer Anzeigeeinheit dient, gnal in der Weise, daß die im Einspritzventil 4 auftretenden Fehler korrigiert werden. Folglich entspricht das

dadurch gekennzeichnet, daß die Zähl- Ausgangssignal 3a der Treiberschaltung 3 nicht genau schaltung als steuerbare Summierstufe (9; 12) ausge- der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, sondern weicht bildet ist, welche das impulsförmige Kraftstoffmen- 25 in einem die besondere Charakteristik des Einspritzvengensignal (2a) in Abhängigkeit von dem an einem tils 4 berücksichtigenden Sinne davon ab.
Steuereingang zugeführter» Einspritzsteuersignal Bei der bekannten Verbrauchsmeßvorrichtung wird

{3a) addiert das Treibstoffeinspritzsignal 3a einer Zählschaltung 5

zugeführt, welche den Kraftstoffverbrauch mißt und das

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet 30 Ergebnis einer Signalverarbeitungsschaltung 6 zuführt, durch eine Anzeigeeinrichtung (11) zur Angabe ei- welche daraus Daten wie beispielsweise den augennes Kraftstoffverbrauchs auf der Basis eines Aus- blicklichen Kraftstoffverbrauch pro Kilometer errechgangssignals (9a; \2?) der Si'mmierstufe (9; 12). net und das Ergebnis in einer Anzeige 7 zur Darstellung

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bringt Da jedoch, wie oben erläutert, das Einspritzsizeichnet, daß die Summierst) ^e (12) jedesmal dann 35 gnal 3a ein korrigierter Wert ist und nicht der vom ein Impuls-Ausgangssignal (i2a) abgibt, wenn der Einspritzventil 4 tatsächlich abgegebenen Kraftstoffaufsummierte Wert einen vorgegebenen Wert über- menge entspricht muß es auf dem Wege zur Zählschalschreitet tung 5 eine Korrekturschaltung 8 durchlaufen, welche

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- die in der Treiberschaltung durchgeführte Signalkorzeichnet, daß in der Summierstufe (12) ein erster 40 rektur wieder aufhebt und einen utm Mengensignal 2a vorgebbarer Wert von dem aufsummierten Wert entsprechenden Wert einstellt, welcher der dem Motor subtrahiert wird, und daß eine Entscheidungsstufe zuzuführenden idealen Treibstoffmenge entspricht
(13) in regelmäßigen Zeitabständen (14a) feststellt, Die bekannte Meßvorrichtung ist relativ kompliziert ob der aufsummierte Wert größer als ein zweiter und hat ferner den Nachteil, daß durch die Korrektur vorgegebener Wert ist oder nicht, und falls er größer 45 und anschließende Rück-Korrektur Fehler entstehen,
ist, ein Ausgangs-Impulssignal (i3a) abgibt, das in Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine der Summierstufe (12) subtrahiert wird. einfacher aufgebaute und genau arbeitende Vorrichtung zur Kraftstoffverbrauchsmessung aufzuzeigen, die

keine Korrekturschaltung benötigt

50 Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen ben, vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedes Kraftstoffverbrauchs einer mit einem elektroma- dankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
gnetischen Einspritzventil versehenen Brennkraftma- Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen

schine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine 55 Meßvorrichtung besteht darin, daß in einer steuerbaren derartige Verbrauchsmeßvorrichtung kann in ein Kraft- Summierstufe Kraftstoffmengenwerte addiert bzw. fahrzeug eingebaut werden. summiert werden, welche einer tatsächlich eingespritz-

Früher war es üblich, den Kraftstoffverbrauch eines ten bzw. verbrauchten Kraftstoffmenge entsprechen Fahrzeugs mittels eines im Kraftstoffördersystem ange- und keiner Korrektur bedürfen. Der Supimiervorgang ordneten Durchflußsensors zu messen. eo erfolgt synchron mit dem Einspritz-Steuersigr.al.

Bei Fahrzeugen, die mit der sich in jüngster Zeit mehr Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens durchsetzenden Kraftstoffeinspritzung ausgerüstet sind, ist vorgesehen, daß die Summierstufe einen Ausgangswurde eine neuer Weg zur Messung des Kraftstoffver- impuls abgibt, sobald der aufsummierte Wert einen vorbrauchs eingeschlagen, wie aus dem Blockschaltbild in gegebenen Wert überschreitet.
F i g. 1 der Zeichnung hervorgeht (vgl. auch US-PS 65 Nach einer anderen Weiterbildung des Erfindungsge-12 948). Die Einspritzung wird elektronisch gesteu- dankens ist die Summierstufe in der Lage, einen ersten ert. Ein Fühler 1 tastet die Luftzufuhr zum Motor ab und vorgegebenen Wert von dem in ihr erstellten aufsumandere, nicht dargestellte Fühler überwachen andere mierten Wert zu subtrahieren, und eine Entscheidungs-