DE2440398A1 - Vorrichtung zur messung des momentanen kraftstoffverbrauchs - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung des momentanen Kraftstoffverbrauchs Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des momentanen Kraftstoffverbrauchs fiir Einspritz-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen.
• Fiir Fahrer von Kraftfahrzeugen ist es von Interesse, den momentanen Kraftstoffverbrauch in Liter pro 100 km zu kennen, um beispielsweise sparsam fahren zu können oder Fehler am Motor zu erkennen. Lenker von Schiffen und Flugzeugen hingegen sind aus denselben Griinden am Kraftstoffverbrauch in Literripro Stunde interessiert.
• Es sind Durchflußmesser bekannt, z. B. fiir Kraftstoff-Zapfsäulen, welche von der Strömungsgeschwindigkeit der durchfliessenden Fliissigkeit angetrieben werden, diese sind jedoch bei so geringen Mengen, wie sie bei einer Kraftfahrzeug-Brennkreftmaschine verbraucht werden, nicht mehr einsetzbar. Auch Durchflußmesser mit geheizten halbleitern sind bei diesen kleinen Durchflußmengen in einfachen Ausfiihrungen viel zu ungenau.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, fiir Einspritz-Brennkraftmaschinen eine einfache Vorrichtung anzugeben, welche die gestellte Aufgabe mit hinreichender Genauigkeit erfiillt.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Regelgrößen-Qeber vorgesehen ist, der eine dem Kraftstoffverbrauch pro Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine proportionale Größe liefert, welche einer Schaltung zufiihrbar ist, in welcher sie mit einem der Motordrehzahl oder der Getriebejibersetzung zugeordneten Wert multipliziert wird und daß die Ausgangsgröße dieser Schaltung dem momentanen Kraftstoffverbrauch proportional und in einem Meßinstrument anzeigbar ist.
• Bei Dieselmotoren bzw. Ottomotoren mit mechanischer Kraftstoffeinspritzung ist die Einspritzmenge pro ArbeitszyI'lus aller Zylinder proportional der Stellung der Regelstange an der Einspritzpumpe, bei Motoren mit elektronischer Einspritzung ist sie proportional der Dauer des Einspritzimpulses.
• Der momentane Verbrauch pro Zeiteinheit ergibt sich aus Vt = VZ . nM . C1 mit Vt = Verbrauch pro Zeiteinheit V = Verbrauch pro Arbeitszyklus Z nM = Motordrehzahl cl = Dimensionskonstante Er kann in Liter pro Minute oder in Liter pro Stunde angegeben werden.
• Soll der momentane Verbrauch pro Wegstrecke ermittelt werden, so ist die Fahrgeschwindigkeit vF zu beriicksichtigen.
• vF = 21t R . nR = C . n 2 R mit R = Radhalbmesser nR = Rnddrehzahl c2 = Dimensionskonstante Die Raddrehzahl nR und die Motordrehzahl nM stehen einer die zwischen den beiden Wellen liegenden Getriebe in einem festen Verhältnis zueinander, das sich bei Stufengetrieben von Gang zu Gang ändert.
• u = Übersetzungsverhältnis Der momentane Verbrauch pro Fahrstrecke V5 ist dann = V5 =VZ . ü . C3 c3 = Dimensionskonstante 3 Bei mechanischen Einspritzpumpen ist vorgesehen, daß der Regelgrößengeber ein veränderbarer Widerstand ist, dessen Abgriff von der die Einspritzmenge bestimmenden Regelstange der Einspritzpumpe verstellbar ist. Bei einem von der Erfindung bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel liegt dieser veränderbare Widerstand an einer konstanten Bezugsspannung. Dabei besteht die auf den Regelgrößen-Geber folgende und am Abgriff angeschlossene Schaltung und das Meßinstrument aus einem Spannungsmeßgerät mit Vorwiderstand.
• Zum Ermitteln des momentanen Kraftstoff-Verbrauchs pro Fahrstrecke ist jedem Übersetzungsverhältnis der auf die Brennkraftmaschine folgenden Getriebe ein Vorwiderstand zugeordnet, der bei Einlegen des entsprechenden Ganges anschaltbar ist.
• Zum Ermitteln des momentanen Kraftstoffverbrauchs pro Zeit ist vorgesehen, daß der Vorwiderstand ein regelbarer Widerstand ist, dessen Widerstandswert abhängig von der Motordrehzahl veränderbar ist.
• Filr den praktischen Gebrauch ist von Vorteil, wenn dem Meßinstrument ein Schwellwertschalter mit einer variablen, auf einen bestimmten momentanen Kraftstoffverbrauch einstellbaren Schwelle zugeordnet ist, bei deren Überschreiten ein akustisches und/oder optisches Signal abgebbar ist.
• Die Erfindung ist anhand eines schematischen AusfUhrungs beispiels in der Zeichnung näher dargestellt. Es beschreibt eine Vorrichtung zur Messung des momentanen Kraftstoffverbrauchs in Liter pro 100 km fiir ein Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe mit vier Vorwärts-Gängen.
• Ein als Regelgrößen-Geber arbeitendes Potentiometer 1 liegt an einer von der Fahrzeugbatteriespannung abgeleiteten stabilisierten Spannung + UCOnst. Der Abgriff 2 dieses Potentiometers ist mit der Regelstange der angedeuteten Kraftstoffeinspritzpumpe 3 verbunden und liefert eine dem Kraftstoffverbrauch pro Arbeitszyklus Vz proportionale Spannung U1. Diese gelangt über einen Schalter 4, der von einem angedeuteten Gangstellungsgeber 5 betätigt wird, an einen der vier den Gängen zugeordneten Vorwiderstände Rvi bis Rv4 und des Meßinstrument 6 mit dem Innenwiderstand Rg. Vorwiderstand und Meßinstrument bilden eine Spannungsmeßschaltung für die Spannung U mit Ul = n.Ug.
• Wird diese Formel durch Vs = Vz . ii . C ersetzt, so ergibt 3 sich VZ = U1, VS = Ug, Ü . C3 = n Damit und mit R 5 R (n - i) kann der Wert der Vorwiderstände v g berechnet werden. Die Skala des Meßinstrumentes 6 kann direkt 1/100 km anzeigen.
• Dem Meßinstrument 6 parallel liegt ein einstellbarer Schwellwertschalter 7, der bei Überschreiten der eingestellten Spannung ein akustisches Signal huber einen Signalgeber 8 abgibt.
• Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch mit anderen Mitteln realisiert werden, z. B. in Digitaltechnik mit codierter Übermittlung der Gangstellung oder mit einer Multiplizierschaltung in Analogtechnik.

Claims (7)

A n s p r ii c h e

1. Vorrichtung zur Messung des momentanen Kra ftstoffverbrauches fiir Einspritz-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelgrößen-Geber (i) vorgesehen ist, der eine dem Kraftstoffverbrauch pro Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine proportionale Größe (U1) liefert, welche einer Schaltung zuführbar ist, in welcher sie mit einem der Motordrehzahl oder Getriebeiibersetzung zugeordneten Wert multipliziert wird und daß die Ausgengsgröße (U ) dieser Cchalttmg dem g momentanen Kraftstoffverbrauch proportional und in einem Meßinstrument (6) anzeigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelgrößen-Geber (i) ein veränderbarer Widerstand ist, dessen Abgriff (2) von der die Einspritznienge bestimmenden Regelstange der Elnspritzpllmpe (3) lrersteJlbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dnn der vereinderhtrc Widerstand (1) an einer konstanten Bezugs-Spannung (Uconst) liegt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Regelgrößen-Geber (i) folgende und am Abgriff (2) angeschlossene Schaltung und das Meßinstrument (6) aus einem Spannungsmeßgerät mit Vorwiderstand (Rv) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Übersetzungsverhältnis (ii) der auf die Brennkraftmaschine folgenden Getriebe ein Vorwiderstand (Rv1 bis Rv4) zugeordnet ist, der bei Einlegen des entsprechenden Ganges an-schaltbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand ein regelbarer Widerstand ist, dessen Widerstandswert abhängig von der Motordrehzahl veranderbar ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet1 daß dem Meßinstrument (6) ein Schwellwertschalter (7) mit einer variablen, auf einen bestimmten momentanen Kraftstoffverbrauch einstellbarren Schwelle zugeordnet ist, bei deren Überschreiten ein akustisches und/oder optisches Signal abgebbar ist.