DE2143676A1

DE2143676A1 - Diagnoseeinrichtung fuer mit einer kraftstoff-einspritzvorrichtung ausgeruestete brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2143676A1
Application number: DE19712143676
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Spengler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1971-09-01
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1973-03-08

Description

Diagnoseeinrichtung für mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgerüstete Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Diagnoseeinrichtung für mit einer Xraftstoff-Einspritzvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, zumindest eine inspritzdüse und eine sich dazwischen erstreckende Druckleitung, ausgerüstete Brennkraftmaschflnen.
In erster Linie ist dabei an Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen gedacht, Jedoch läßt sich die erfindungegemäße Diagnoseeinrichtung mit Vorteil auch bei ortsfesten Maschinen einsetzen.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen gewinnt die Diagnose von 3rennkraftiaschinen immer mehr an Bedeutung. Bei der steigenden Anzahl der Pahrseuge und dem Mangel an geschulten Personal ist man daran interessiert, durch möglichst einfache Handgriffe und Prnfvorgänge mit möglichst einfach zu bedienenden Geräten eine aussage über den Zustand der Brennkraftmaschine als Ganzes oder von Einzelteilen, beispielsweise auch der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung,zu gewinnen; ein zweiter Schritt besteht dann darin, durch diese Diagnose ermittelte Fehler zu beseitigen.
Die für diese Diagnose erforderlichen Einrichtungen sollen dabei möglichst universell-verwendbar sein, also sowohl für Otto- als auch für biesel-itaschinen, wobei es sich um,Xlschinen mit linear arbeitenden Kolben oder um solche mit Rotationekolben handeln kann.
Im Sinne dieser Anforderungen an die moderne Diagnose ist es auch zweckmäßig, mit möglichst wenigen Meßstellen eine Vielzahl von Informationen zu erhalten.
Allen diesen Anforderungen trägt eine erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnete Diagnosesinrichtung für Brennkraftmaschinen der oben definierten Art Rechnung, daß in der Druckleitung ein piezoelektrischer Druckmeßgeber mit elektischen Ausgängen angeordnet ist, die mit einem elektrischen Gerät zur Anzeige und/oder Registrierung von Einspritzzeitpunkt und/oder Einspritzdruck und/oder Einspritzmenge und/oder Einspritzfrequenz der Brennkraftmaschine verbunden sind.
Während sich die Ermittlung von Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck und Einspritzmenge in erster Linie auf den Zustand der Sinsprfltsvorrichtung bezieht, ist die einspritzfrequenz eine Funktion der Drehzahl der Brennkraftmaschine, gestattet also auch Rkschlüsse auf den Zustand anderer Teile der Maschine.
su ziehen.
Das piezoelektrische Prinzip ausnutzende Druckmeßgeber sind an sich bekannt. Sie finden gemäß Hütte, 28. Auflage, Band I, Seite 1454, bei sehr hohen Drehzahlen zur Gewinnung des Indikatordiagrammes von Kolbenmaschinen Verwendung. Die Erfindung besteht demgegenüber nicht ausschließlich in dem Einsatz eines speziellen Druckmeßgebers schlechthin, sondern auch in seiner speziellen Anordnung, nämlich in der zur Kraftstoffzufuhr dienenden Druckleitung einer Kraftstoff-Einspritzvor richtung.
hat die Druckleitung einen der Kraftstoffp\1rnpe benachbarten sentralen Ast und mehrere, von diesem zu verschiedenen Einspritzdüsen führende Zweigleitungen, so wird man den Druck meßgeber in dem zentralen Ast anordnen, damit die Druckverhältnisse im Bereich aller Einspritzdüsen durch einen einzigen Druckmeßgeber erfaßt werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, in den individuellen Zweigleitungen verschiedeno DruckmeBgeber anzuordnen, um eventuelle Unterschiede in dem Druckverlauf in diesen einzelnen Zweigleitungen zu erfassen. Gegebenenfalls kann zusätzlich zu den in den indivisuellen Zweigleitungen angeordneten DruckmeEgebern ein weiterer in dem zentralen Ast der Druckleitung vorgesehen sein, damit man durch Vergleich der von den verschiedenen NEßebern angezeigten Druckwerte beispielsweise Bereiche großen Strömungswidersta.ndes lokalisieren kann.
Gerade bei der Verwendung mehrerer Druckmeßgeber macht sich die Kleinheit der verwendeten Druckmeßgeber, nämlich solcher nach dem piezoelektrischen Prinzip, vorteilhaft bemerkbar.
Die Druckmeßgeber können beispielsweise als scheibenförmige selbständige Teile lösbar in die - hierfür unterteilte -Druckleitung eingefügt sein. Diese Ausführungsforin gestattet es also, nur während des Diagnosevorganges DruckmeBgeber an geeigneten Stellen der Druckleitung einzusetzen. Es kann Jedoch auch zweckmäßig sein, den Druckmeßgeber in die Druckleitung zu integrieren, so daß bei der Diagnose der Brennkraftnaschlne nur noch die elektrischen Verbindungen zwischen den Druckmeßgebern in der Brennkraftmaschine einerseits und Registrier- oder Meßgeräten andererseits hergestellt zu werden brauchen.
Konstruktiv wird man den Druckmeßgeber so ausbilden, daß er einen quer zur Kraftstoffströmung in der Druckleitung verlaufenden, mit einem Ende in diese einmündenden Kanal enthält, der ein Druckglied in Richtung der Achse des -Kanals nachgiebig aufnimmt, das mit reiner der Druckleitung abgekehrten Pläohe auf piezoelektrischem Material aufliegt.
Derartige Materialien sind an sich bekannt; es können beispielsweise Quarze oder Bariumtitanat Verwendung finden.
Das Druckglied kann ein Kolben sein, jedoch können sich hier im Laufe der Zeit Schwerigkeiten hinsichtlich Änderungen des Reibungswiderstandes zwischen Kolbenmantel und Wand des Kanals ergeben. Weiterhin erfordert ein Kolben gegebenenfalls elastisohle Rückstellglieder. Daher kann es zweckmäßig sein, als Druckglied eine Membran zu verwenden, die in den Kanal durch einfache Mittel, beispielsweise Einsatzringe, am Rande eingespannt ist.
Hin Äusfürungsbeispiel der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung wird, soweit es Ausbildung und Anordnung des Druckmeßgebers betrifft> im folgenden anhand der Figur näher erläutert.
D.r einer nioht dargestellten Einspritzdüse durch eine ebenfalls nicht dargestelle Pumpe zugeführte Kraftstoff durchströmt die Druckleitung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel von vornherein geteilt ausgeführt und mit Anschlußflanschen 2 und 3 für den allgemein mit 4 bezeichneten piezoelektrischen Druckmeßgeber versehen ist. Dieser Druckmeßgeber ist demgemäß unter Verschraubung seiner Flansche 5 und 6 mit den benachbarren Flanschen der Druckleitung 1 in den Verlauf derselben so eingefugt, daß er möglichst keinen zusätzlichen Strömungswiderstand hervorruft. Letztlich bildet der Druckmeßgeber 4 also einen Bestandteil der Druckleitung.
Das den Druckneßgeber bildende zylinderförmige Teil ist mit dem quer zur Achse 7 der Druckleitung 1 verlaufenden Kanal 8 versehen, der beispielsweise durch eine Durchbohrung des Zylinderteils gewonnen ist; der in der Figur linke Bereich dieser Durchbohrung ist bei 9 dicht ausgefüllt. Im Kanal 8 ist die Membran 10 eingespannt, die unter der Wirkung des Drucks in der Druckleitung liegt und sich mit ihrer in der Figur rechten Fläche gegen die piezoelektrischen Teile 11 und 12 mit einem Druck legt, der ein Maß für den Druck in der Druckleitung 1 ist. Die über die elektrischen Abgriffe 13 und 14 abgegriffene elektrische Spannung ist demgemäß ein Maß für den Druck in der Druckleltung 1.
Aber nicht nur die Höhe des Drucks in der Druckleitung 1 ist für die Diagnose wichtig, sondern auch der Zeitpunkt des Auftretens von Druckimpulsen, der eine Aussage über den Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffes gibt. Das Entsprechende gilt hinsichtlich der Dauer eines Druckimpulses; hieraus läßt sich Aufschluß über die Einspritzmenge Je Einspritzvorgang gewinnen, wenn man auch den Einspritzdruck kennt. Schließlich ist die Frequenz von Druckimpulsen in der Druckleitung 1 und damit die Frequenz elektrischer Signale an den Ausgängen 13 und 14 des Druckmeßgebers 4 ein Maß für die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
Das Einsatzstück 15 ist verständlicherweise ebenfalls dicht in den Kanal 8 eingepaßt.
Wie auch aus dieser Beschreibung eines Ausfffhrungsbeispiels der Erfindung ersichtlich, ist diese Diagnoseeinrichtung unabhängig von dem Typ der Brennkrabftmaschine einsetzbar, sofern diese mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgestattet ist. Dabei kann die Einspritzung direkt in die Zylinder oder indirekt in ein den Zylindern vorgeschaltetes Ansaugrohr erfolgen. Etwaige Unterschiede zwischen verschiedenen, mit derselben Diagnoseeinrichtung zu überprüfenden Brennkraftmaschinen können beispielsweise in die anzuschließenden elektrischen Ausverteeinrichtungen eingeeicht werden. Als Auswerteeinrichtungen kommen beispielsweise Oszillografen oder Schreiber in Frage.
Der Druckmeßgeber kann auch in das Gehäuse der Kraftstoffpumpe integriert sein.

Claims

A N S P R Ü C H E

1. iagnoseeinrichtung für mit einer Eraftstoff-Einspritzvor-W richtungt enthaltend eine Kraftstoffpumpe, zumindest eine Einspritzdüse und eine sich dazwischen erstreckende Druckleitung, ausgerüstste Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, dadurchgekennzeichnet, daß in der -Druckleitung (1) ein piezoelektrischer Druckmeßgeber (4) mit elektrischen Ausgängen (13, 14) angeordnet ist, die mit einem elektrischen Gerät zur Anzeige und/oder Registrierung von Einspritzeitpunkt und/oder Einspritzdruck und/ oder Einspritzfrequenz der Brennkraftmaschine verbunden sind.

2. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (1) einen der Kraftstoffpumpe benachbarten zentralen Ast und mehrere, von diesem zu verichiedenen Einsprzdüsen führende Zweigleitungen enthält, und daß der Druckmeßsber (4) in dem zentralen Ast angeordnet ist.

3. Diagnoweeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet> daß der Druckmeßgeber (4) als zylinderförmiges selbständiges Teil lösbar in die - hierfür unterteilte - Druckleitung (1) eingefügt ist.

4. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (4) in die Druckleitung (1) integriert ist.

5. Diagnoseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (4) einen quer sur Kraftstoffströmung in der Druckleitung (1) verlaufenden, mit einem Ende in diese einmündenden Kanal (8) enthält, der ein Druckglied (io) in Richtung der Achse des Kanals (8) nachgiebig aufninmt, das mit seiner der Druckleitung (1) abgekehrten Fläche auf piezoelektrischer Material (11, 12) aufliegt

6. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied eine Membran (10) ist.

7. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied ein Kolben ist.

8. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßgeber (4) in das Gehäuse der Kraftstoffpumpe integriert ist.

L e e r s e i t e