DE3305317A1 - Luftstrom-messvorrichtung - Google Patents
Luftstrom-messvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftstrom-Meßvorrichtung zum Messen einer von einem Luftansaugrohr angesaugten
Luftströmung durch deren Umsetzen in elektrische Signale zur elektronischen Steuerung einer Brennstoffeinspritzeinheit
einer Brennkraftmaschine.
Bisher ist eine Meßplatten-Luftstrom-Meßvorrichtung weit
bekannt, bei der eine Ansaugluftströmung in dem Ansaugrohr
einer Brennkraftmaschine durch Umsetzen in elektrische
Signale wie beispielsweise Spannungsausgangssignale mittels eines Potentiometers gemessen wird, das mit einer
Meßplatte gekoppelt ist, welche in Übereinstimmung mit dem Ansaugluftstrom verschwenkt wird.
Eine derartige Luftstrom-Meßvorrichtung ist jedoch eine
Vorrichtung, die für eine elektronische Brennstoffein-
A/22
Dresdner Bank (Munchiin) KIo 3939 844
Bayer Voroinsbank (München) KIo 508 94t
Posischeck !München) KIo 670-43-804
-5- DE 2770
spritzungs-Steuereinrichtung mit analoger Steuerung entwickelt
wurde; wenn diese Meßvorrichtung für eine elektronische Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheit mit digitaler
Steuerung verwendet wird, bei der unter Verwendung eines verbreitet zum Einsatz gelangenden Mikroprozessors eine
hochgenaue Steuerung möglich ist, entstehen die folgenden Probleme:
Bei der elektronischen Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheit
für digitale Steuerung ist im allgemeinen bei einer Äfisaugluf tstrom-Meßvorrichtung ein Luftstrom-Meßbereich
Qb zw. ein Verhältnis zwischen dem kleinsten Luftstrom und dem stärksten Luftstrom) von ungefähr 1:40 erforderlich,
wobei im Hinblick auf die Leistung der Brennkraftmaschine
und die Maßnahmen zur Reinigung der Abgase unabhängig von irgendeinem Luftströmungs-Wertbereich die Fehler
bei der Messung des Luftstrom auf weniger als + 2% gehalten
werden müssen. Da aus diesen Gründen die Meßgenauigkeit innerhalb von 1/40 χ 2/100 = 1/2000 ^- 1/2048 =
1/2 gehalten werden muß, muß das Spannungsausgangssignal für den auf diese Weise gemessenen Luftstrom in der elektronischen
Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheit für die digitale Steuerung mittels eines Analog/Digital- bzw.
A/D-Wandlers in digitale Signale mit mehr als 11 Bits umgesetzt werden.
Die im Handel erhältlichen Massenherstellungs-Bauelemente wie Mikroprozessoren, A/D-Wandler usw. sind jedoch alle
8-Bit-Systeme. Falls demnach als elektronische Brennstoffeinspritzungs-Steuersysteme
ECU diese 8-Bit-Systeme eingesetzt werden können, können nicht nur die Systeme hinsichtlich
der Schaltungseinrichtung und der Programmausstattung außerordentlich vereinfacht werden, sondern es
kann auch der für den Luftstrom-Meßvorgang in der Zentraleoinheit CPU erforderliche Rechenvorgang für den Mikro-
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prozessor klein gehalten werden, wenn jeweils die gleichen
Datenvolumina verarbeitet werden.
Ferner ermöglichen es die Systeme, als ein Untersystem die Zündzeit einer Zündanlage zu steuern, was es wiederum
ermöglicht, die Kosten für die elektronische Einspritzsteuereinrichtung stark zu senken.
Da jedoch gemäß den vorangehenden Ausführungen bei der herkömmliche/n Luftstrom-Meßvorrichtung ein A/D-Wandler
für mehr als 11 Bits erforderlich ist, bestehen hierbei die Nachteile, daß weder die Vereinfachung der Systeme
noch eine starke Kostensenkung erzielbar sind.
Daruberhinaus macht die Gesellschaft eine günstigere Gestaltung des Brennstoffverbrauchs insbesondere von Kraftfahrzeugen
erforderlich. Eine wirksame Maßnahme zur Verwirklichung einer derartigen Verbrauchssenkung besteht
in einem Leerlaufdrehzahl-Steuerungsverfahren (ISC), bei
dem versucht wird, die Maschinendrehzahl niedrig zu halten,
so daß die anzusaugende minimale Luftmenge gering wird.
Andererseits besteht Tendenz, die maximal anzusaugende Luftmenge dadurch zu steigern, daß ein doppelter obenliegender
Nockenmechanismus (DOHC) verwendet wird oder daß eine Überladung mittels eines Turboladers erfolgt. Infolgedessen
wurde hinsichtlich des Meßbereichs einer Leerlauf luftstrom-Meßvorrichtung ein weiter Dynamikbereich
von 1:70 bis 1:80 gefordert, was wiederum bei der Luftstrommessung
mit der Luftstrom-Meßvorrichtung nach dem Stand der Technik einen A/D-Wandler mit einer großen Anzahl
von Bits erforderlich macht, wodurch die elektronische Einspritzsteuereinheit (ECU) zunehmend teurer wird.
-7- DE 2770
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luftstrom-Meßvorrichtung
zu schaffen, bei der ein preiswerter A/D-Wandler verwendbar ist, der die Verarbeitung erleichtert,
und die es ermöglicht, eine für die Steuerung erforderliche ausreichende Meßgenauigkeit zu gewährleisten;
dies soll dadurch erreicht werden, daß der Potentiometerwiderstand einer Meßplatten-Luftstrom-Meßvorrichtung in
mehr als zwei Bereiche so aufgeteilt wird, daß diese aufeinanderfolgend
angeordnet sind, und daß die Bestimmung oder Erkennung desjenigen Teilwiderstandsbereichs ermöglicht
wird, der dem Einlaßluftstrom entspricht.
Ferner soll mit der Erfindung eine Luftstrom-Meßvorrichtung
geschaffen werden, bei der die von einem Ansaugrohr angesaugte Luftströmung bzw. Luftmenge mittels einer Ausgangsspannung
an einer Teilwiderstandsbahn eines Potentiometers gemessen werden kann, welche der Ansaugluftströmung
entspricht.
Dabei soll mit der Erfindung eine Luftstrom-Meßvorrichtung
geschaffen werden, die den Einsatz eines preiswerten A/D-Wandlers ermöglicht und die eine für die Brennstoffeinspritzsteuerung
ausreichende Meßgenauigkeit erreichen läßt.
Bei der erfindungsgemäßen Luftstrom-Meßvorrichtung sollen
Widerstände und Widerstandsmaterialien bzw. Widerstandsbahnen des Potentiometers so angeordnet werden, daß die
Ausgangsspannung auf mehrere Bereiche oder Gebiete aufge-" teilt wird, wobei Kontakte des Potentiometers elektrische
Signale in Binärform entsprechend dem jeweiligen Teilwiderstandsbereich erzeugen, so daß die Einlaßluftströmung
genau gemessen wird.
Ferner soll bei der erfindungsgemäßen Luftstrom-Meßvorrichtung
der Dynamikbereich der Einlaßluftströmung groß
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gewählt werden können, während die Herstellungskosten stark gesenkt werden können.
Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Luftstrom-Meßvorrichtung
eine an dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordnete Meßplatte hat, die entsprechend der
Einlaßluftströmung verschwenkbar ist und mit der fest
ein Potentiometer gekoppelt ist, so daß die Einlaßluftströmung in elektrische Signale umgesetzt wird, wobei
Widerstandsmaterial bzw. eine Widerstandsbahn des Potentiometers in mehr als zwei Bereiche aufgeteilt ist, während
mehrere, jeweils den Teilwiderstandsbereichen entsprechende Kontakte für die Abgabe elektrischer Signale
in Binärform vorgesehen sind, durch deren elektrische
1^ Signale die Teilwiderstandsbereiche unterscheidbar sind,
die der Einlaßluftströmung entsprechen, welche dadurch
gemessen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei-2^
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht der Luftstrom-Meßvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt die Luftstrom-Meßvorrichtung mit . einem
Potentiometerteil als ein Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt in Einzelheiten den elekrischen Schaltungsaufbau des in Fig. 2 gezeigten Potentiometerteils.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das eine Ausgangsspannung
und Schaltfunktionen von Schaltern unter ersten
Schaltbedingungen zeigt.
-9- DE 2770
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das eine Ausgangsspannung und Schaltfunktionen der Schalter unter zweiten
Schaltbedingungen zeigt.
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das eine Ausgangsspannung und Schaltfunktionen der Schalter unter dritten
Schaltbedingungen zeigt.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch eine Luftstrom-Meßvorrichtung
3 gemäß einem AusfUhrungsbeispiel zusammen mit einem Ottomotor bzw, einer Fremdzündungsmaschine 1, die
mit einer bekannten elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtung ausgestattet ist, einem Luftfilter
2. und einer Drosselklappe 4. Über die Drosselklappe 4 wird Luft in die Maschine 1 angesaugt, während der Brennstoff
über Brennstoffeinspritzvorrichtungen 101 nach Fig. 3 zugeführt wird.
Die Luftstrom-Meßvorrichtung 3 hat ein Gehäuse 5, das
aus Gußaluminium geformt ist. Innerhalb des Gehäuses ist eine Meßplatte 6 angebracht, die gleichfalls aus Gußaluminium
geformt ist.
Die Meßplatte ist so gestaltet, daß sie um eine Achse 7 schwenkbar ist, an der ein Achsteil der Meßplatte mit
kreisförmigem Querschnitt befestigt ist.
In dem Gehäuse 5 sind ein Hauptluftweg 8, in dem die Ansaugluft strömt, und ein Zusatzluftweg 9 ausgebildet,
welcher den Hauptluftweg 8 und die Meßplatte 6 umgeht, so daß er einen Grund- bzw. Anfangsluftstrom bestimmt.
Ferner sind im Gehäuse 5 ein Einlaßkanal 10 für das Einführen der Ansaugluft und ein Auslaßkanal 11 ausgebildet.
Gemäß der Darstellung in der Fig. 2 ist an der Achse 7 eine Spiralfeder 12 derart angebracht, daß durch die Rück-
-10- DE 2770
steIJ kraft der Feder 12 an der Meßplatte 6 ein Drehmoment
im Uhrzeigersinn ausgeübt wird. Dementsprechend wird das jeweilige Drehausmaß bzw. der jeweilige Drehwinkel der
Meßplatte 6 mittels eines Potentiometers 13, das fest mit der Achse 7 verbunden ist, in elektrische Signale
umgesetzt, welche über einen Anschluß 14 und einen Verbindungsstecker 15 in eine elektronische Steuereinheit
100 zur Steuerung der Brennstoffeinspritzmenge eingegeben werden.
Ferner ist die Meßplatte 6 mit einer Dämpfungsplatte 16 für das Verringern von Vibrationen der Meßplatte 6 versehen.
Eine Zusatzfedervorrichtung 17 ist in das Gehäuse
5 so eingeschraubt, daß ein Stift 19 (siehe Fig.Odie
Dämpfungsplatte 16 von deren Rückseite her berührt, und mittels einer Mutter 18 festgelegt.
Die Stelle des Beginns der Berührung zwischen dem Stift 19 der Zusatzfedervorrichtung 17 und der Dämpfungsplatte
16 wird auf eine obere Grenze gewählt, bei der auf Ansaugluftdruckschwankungen
beruhende Fehler bei der Luftstrommessung in einem Toleranzbereich liegen.
Wenn bei diesem Aufbau die Maschine 1 läuft, strömt die Verbrennungsluft von dem Einlaßkanal 10 der Luftstrom-Meßvorrichtung
3 zu dem Auslaßkanal 11 derselben, wodurch an der Meßplatte 6 ein Drehmoment ausgeübt wird, das von
dem zwischen der stromaufwärts liegenden Seite und der stromabwärts liegenden Seite der Meßplatte 6 auftretenden
Druckunterschied abhängig ist, der sich entsprechend dem Ansaugluftstrom ändert. Infolgedessen wird die Meßplatte
6 in eine Lage verschwenkt, bei der das auf diese Weise entstehende Drehmoment und das durch die Rückstell-Feder
12 hervorgerufene Drehmoment einander ausgleichen.
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* Das Schwenk- bzw. Drehausmaß der Meßplatte 6 hängt von
dem Ansaugluftstrom ab und wird durch das Potentiometer
in elektrische Signale umgesetzt, die als Signale zur Bestimmung der Brennstoffeinspritzmenge herangezogen werden.
Die Fig. 3 zeigt Einzelheiten in dem elektrischen Schaltungsaufbau
des Potentiometers 13, in welchem die Umsetzung des Drehausmaßes in elektrische Signale in der Weise
erfolgt, daß der Widerstand bzw. die Widerstandsbahn des Potentiometers in beispielsweise vier Bereiche aufgeteilt
wird, die in der Fig. mit (I) bis (4j bezeichnet sind.
Ein Schleifkontaktträger 20 besteht aus elektrisch isolierendem Material wie Kunstharz und ist an der Achse 7 befestigt,
so daß er sich zusammen mit dieser bzw. mit dieser gekoppelt bewegt. Der Schleifkontaktträger 20 ist mit
mehreren Kontakten 21 bis 26 versehen, wobei die jeweils benachbarten Kontakte voneinander elektrisch isoliert
sind.
Jeder der Kontakte 21 bis 26 hat die Form einer feinen Schleifbürste und besteht aus einer Edelmetallegierung
wie Silber, Palladium oder dergleichen. Die Kontakte 21 und 22, 23 und 24 und 25 und 26 der schleifbürstenförmigen
Mehrfachkontakte sind miteinander zu Potentialabnahmekontakten verbunden.
Auf einer isolierenden Grundplatte 27 ist Widerstandsmaterial als Widerstandsbahn 28 angebracht bzw. aufgedruckt,
die mehrere Anschlüsse 30 in einer Anzahl hat, die größer als die Anzahl der Potentiometerteilbereiche ist, welche
jeweils mittels eines Potentialeinstellwiderstands 29 einstellbar sind, wobei jede Teilwiderstandsbahn 28 einen
höheren Widerstandswert als der jeweilige Potential- bzw.
-12- DE 2770
:;pannunf.»i;e Lruitellwiderstand 29 hat.
Durch das Verschieben des Kontakts 26 des Schleifkontaktträgers 20 auf der Widerstandsbahn 28 wird das Potential
bzw. die Spannung zwischen benachbarten Anschlüssen 30 geteilt, wobei die jeweils dem Drehwinkel der Meßplatte
6 entsprechende Ausgangsspannung beispielsweise in der Form einer Exponentialfunktion abgegeben wird.
Die Ausgangsspannung wird von einer Schleifkontaktfläche 31 abgenommen, deren obere Fläche aus Widerstandsmaterial
besteht, während ferner auf die rückwärtige Fläche der isolierenden Grundplatte 27 ein leitendes Elektrodenmaterial
aufgedruckt ist.
Schleifkontaktbereiche 32 bis 34 bilden Schalter SWl und
SW2 zur Abgabe einer Spannung entsprechend den Teilbereichen der Widerstandsbahn 28. Jede Schaltstelle ist in
der gleichen Lage bezüglich der Achsöffnung wie der betreffende Anschluß 30 gebildet, an dem die Spannung eingestellt
wird. Jeder Schleifkontaktbereich ist wie die
Schleifkontaktfläche 31 so ausgebildet, daß die obere Fläche aus einem Widerstandsmaterial besteht, während die hintere Fläche aus einem leitenden Elektrodenmaterial besteht. Die Anzahl der Schalter ist durch die Anzahl der Teilwiderstandsbahnen 28 bestimmt, so daß wegen der Aufteilung der Ausgangsspannung auf die vier Bereiche mittels der Teilwiderstandsbahnen 28 mindestens zwei
Schleifkontaktfläche 31 so ausgebildet, daß die obere Fläche aus einem Widerstandsmaterial besteht, während die hintere Fläche aus einem leitenden Elektrodenmaterial besteht. Die Anzahl der Schalter ist durch die Anzahl der Teilwiderstandsbahnen 28 bestimmt, so daß wegen der Aufteilung der Ausgangsspannung auf die vier Bereiche mittels der Teilwiderstandsbahnen 28 mindestens zwei
Schalter erforderlich sind.
30
30
Die Anschlüsse der beiden Schleifkontaktbereiche 32 und 34 der beiden Schalter SWl und SW2 sowie der Kontakt
25 sind jeweils mit einem Eingang eines 8-Bit-Mikroprozessors 100 verbunden, der einen Festspeicher ROM zum Speichern von Steuerprogrammen und Daten, einen Schreib/Lese-
25 sind jeweils mit einem Eingang eines 8-Bit-Mikroprozessors 100 verbunden, der einen Festspeicher ROM zum Speichern von Steuerprogrammen und Daten, einen Schreib/Lese-
-13- ' DE 2770
speicher bzw. Arbeitsspeicher RAM zum Speichern von verschiedenerlei
von den Eingängen des Mikroprozessors 100 oder dem Festspeicher der zugeführten Daten und eine Eingabe/Ausgabeeinheit I/O enthält. Die Eingabe/Ausgabeeinheit
I/O enthält einen 8-Bit-A/D-Wandler. Der Ausgang des Mikroprozessors 100 ist mit der Brennstoffeinspritzvorrichtung
101 verbunden.
Der Mikroprozessor 100 steuert die Brennstoffeinspritzvor-1(-*
richtung 101 entsprechend den Zuständen der Ausgangssignare
aus den Kontakten 31, 33 und 34 sowie entsprechend verschiedenerlei Daten und Programmen, die in dem Arbeitsspeicher
RAM und dem Festspeicher ROM gespeichert sind, auf die bekannte Weise, so daß hier eine ausführliche
Erläuterung weggelassen wird, da kein direkter Zusammen-
hang mit der Luftstrom-Meßvorrichtung besteht und die Steuervorgänge nach bekannten Verfahren ablaufen.
Die Funktionsweise der Potentiometerschaltung der Luft-
strom-Meßvorrichtung wird nun zuerst anhand der Fig 4
beschrieben. Bei diesem Beispiel wird Anschlüssen 3OA, 3OC und 3OE ein Potential bzw. eine Spannung Vc zugeführt,
während Anschlüssen 3OB und 3OD ein Potential bzw. eine Spannung Δ V zugeführt wird. Der Widerstand bzw. die
s-s.
Widerstandsbahn 28 ist in die vier Bereiche (I) ,
(g) , (3) und @ aufgeteilt. In dem Bereich (|) nimmt
die Ausgangsspannung Vs allmählich von einem hohen Wert zu einem niedrigen Wert ab, während in dem Bereich (2)
die Ausgangsspannung Vs allmählich von dem kleinen Wert 30
auf den großen Wert zunimmt. Im weiteren nimmt in dem
Bereich (3) die Ausgangsspannung Vs allmählich von dem hohen Wert zu dem niedrigen Wert ab, während in dem Bereich
(4) die Spannung allmählich von dem niedrigen Weit
zu dem hohen Wert zunimmt. Infolgedessen ändert sich bei-35
spielsweise die Ausgangsspannung gemäß der Darstellung
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in der Fig. 4;(wenn die Widerstandr.bahn 28 gemäß der Darstellung
in Fig. 3 aufgebaut ist, verläuft die tatsächliche Spannungsänderung nach einer gekrümmten Linie).
Andererseits wirken die beiden Schalter SWl und SW2 in der Weise, daß bei dem Bereich (l) der Widerstandsbahn
der Schalter SWl eingeschaltet ist (nämlich Spannung mit dem niedrigen Pegel "L" abgibt) und auch der Schalter
SW2 eingeschaltet ist (und Spannung mit dem niedrigen Pegel "L" abgibt), während bei dem Bereich (g) der Schalter
SWl ausgeschaltet ist (und Spannung mit dem hohen Pegel "H" abgibt) und der Schalter SW2 eingeschaltet ist
(und Spannung mit dem niedrigen Pegel "L" abgibt). Bei
dem Bereich (3) sind die Schalter SWl und SW2 beide (für den Pegel 11H") ausgeschaltet, während bei dem Bereich (4) der Schalter SWl eingeschaltet ist (Pegel "L") und der Schalter SW2 ausgeschaltet ist (Pegel 11H").
dem Bereich (3) sind die Schalter SWl und SW2 beide (für den Pegel 11H") ausgeschaltet, während bei dem Bereich (4) der Schalter SWl eingeschaltet ist (Pegel "L") und der Schalter SW2 ausgeschaltet ist (Pegel 11H").
Infolgedessen ermöglicht es die Kombination der digitalen Signale aus den Pegeln "H" und "L" der Schalter SWl und
SW2, zu ermitteln, welcher der Teilwiderstandsbereiche (D bis (A) der Widerstandsbahn 28 gerade verwendet wird.
Infolgedessen kann der zu erfassende Luftstrom unter Verwendung eines preiswerten A/D-Wandlers mit einer geringen
Anzahl von Ausgabe-Bits durch die Analog/Digitalumsetzung der Ausgangsspannung zwischen den Pegeln Vs und E derselben
gemessen werden, welche an den Teilwiderstandsbereichen abgegeben werden. Auf diese Weise kann der Luftstrom
unter Aufteilung in vier Blöcke gemessen werden.
Darüberhinaus ist bei der Anordnung der Teilwiderstandsbereiche (l) bis (J) gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel der Meßvorrichtung
zu bemerken, daß der jeweilige Ausgangsspannungswert Vs der Teilwiderstandsbereiche derart gewählt
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ist, daß die Ausgangsspannung Vs in dem Teilwiderstandsbereich (Jl) allmählich von dem hohen auf den niedrigen Wert
abnimmt , die Ausgangsspannung Vs in dem Bereich (g) allmählich von dem niedrigen auf den hohen Wert zunimmt,
die Ausgangspannung Vs in dem Bereich. (3) allmählich von dem hohen auf den niedrigen Wert abnimmt und die Ausgangsspannung
Vs in dem Bereich @ allmählich von dem niedrigen zu dem hohen Wert zunimmt, nämlich mit der Zunahme
des Luftstroms der jeweilige Widerstandswert sich abwechselnd
hinsichtlich der Bedingungen verändert.
Selbst wenn sich bei dieser Anordnung der Kontakt 26 als Folge einer mehr oder weniger großen Zunahme oder Abnahme
des Luftstroms von einem Teilwiderstandsbereich zu dem benachbarten Teilwiderstandsbereich bewegt, haben die
Anschlüsse 3OA, 30C und 3OE das gleiche Potential sowie die Anschlüsse 3OB und 3OD das gleiche Potential, so daß
sich der Digitalwert der Ausgangsspannung nach der Analog/ Digitalumsetzung nicht verändert. Auf diese Weise können
Meßfehler hinsichtlich des Luftstroms auf einen geringen Wert herabgesetzt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Meßvorrichtung sind im Hinblick auf die von den Schaltern SWl und SW2 abgegebenen
Signale zur Erkennung oder Unterscheidung der Teilwiderstandsbereiche die Schaltstellen der jeweiligen
Schalter SWl und SW2 für das Umschalten zwischen dem hohen Pegel "H" und dem niedrigen Pegel "L" jeweils so gewählt,
daß an jeder Schaltstelle jeweils nur ein Schaltvorgang erfolgt, so daß an den Schaltstellen mögliche Lese-Fehler
verhindert werden können.
Darüberhinaus ist es bei dem AusfUhrungsbeispiel anzustreben,
die jeweilige Schaltstelle bei dem Pegel Λ V zu wählen, welcher gemäß der Darstellung in der Fig. 4 ge-
-16- DE 2770
ringfügig höher als der kleinste Spannungswert E ist;
dadurch kann der umgesetzte Digitalwert der Ausgangsspannung über dem jeweiligen Teilwiderstandsbereich nicht
unter 40 Binärstellen (+ 2,5 %) absinken, wodurch die Auswirkung von Bit-Fehlern verringert wird.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Zeitdiagramm für die Aüsgangsspannung
und die Schaltfunktionen der beiden Schalter unter zweiten Bedingungen. Unter diesen Bedingungen
hat in dem Bereich bzw. in der Zone (p der Ausgangsspan-
nung, nämlich bei der allmählichen Abnahme des Widerstandswerts
der Widerstandsbahn 28 von dem hohen auf den niedrigen Wert der Schaltkontakt des Schalters SWl den
Pegel "L", während in dem Bereich (^) der Schaltkontakt
des Schalters SWl den Pegel "H" hat. Auf gleichartige
Weise hat in dem Bereich (3) der Schaltkontakt des Schalters SWl den Pegel 11L" , während in dem Bereich (J) der
Ausgangsspannung der Schaltkontakt des Schalters SWl den Pegel "H" hat. D.h., durch den Schalter SWl erfolgt das
Umschalten abwechselnd in der Folge L-H-L-H, während die
Schaltbedingungen für den Schalter SW2 die gleichen wie die in Fig. 4 gezeigten sind.
Das Zeitdiagramm in Fig. 6 zeigt dritte Bedingungen hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen der Ausgangsspannung
und dem Schalten der Schalter SWl und SWZ. In diesem Fall sind die Bedingungen für das Schalten durch die beiden
Schalter SWl und SW2 die gleichen wie die in Fig. 5 gezeigten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt jedoch die 30
Ausgangsspannung jeweils in den dem jeweiligen Teilwiderstandsbereich
(l) bis (4) entsprechenden Zonen (T)
bis (4) allmählich von dem hohen Wert zu dem niedrigen
Wert ab.
Die Gestaltung ist bei dem in Fig. 6 gezeigten dritten
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Ausführungsbeispiel zwar nahezu die gleiche wie bei dem
ersten oder dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel, die in den Fig. 4 bzw. 5 gezeigt sind, jedoch ist das in Fig. A gezeigte
erste Ausführungsbeispiel im Hinblick auf Ausgabefehler
an den Schaltpunkten für die Ausgangsspannung des Potentiometers und für die Schalter SWl und SW2 vorzuziehen.
.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung beruhen die Merkmale der LuftstrOm-Meßvorrichtung darin» daß das Widerstandsmaterial
bzw» die Widerstandsbahn des Potentiometers so
ausgebildet ist, daß sie in mindestens zwei Bereiche aufgeteilt ist,, während Kontakte für die Abgabe elektrischer
Signale in Binärform entsprechend dem jeweiligen Teilwiders-tands.bereich
vorgesehen sind, so daß zum Messen des Ansaugluftstroms durch die Signale aus den Kontakten der
dem Ansaugluftstrom entsprechende Teilwiderstandsbereich
erkennbar ist; dadurch kann der Meßbereich, nämlich der dynamische Bereich bezüglich des Ansaugluftstroms groß
gewählt werden, während als Steuereinheit ein preiswerter, 1 eicht zu handhabender 8-Bit-Mikroprozessor oder 8-Bit-A/D-Wandler
eingesetzt werden kann, so daß auf diese Weise die Herstellungskosten stark gesenkt werden.
^ Da das Widerstandsmaterial bzw. die Widerstandsbahn des
Potentiometers in einige Bereiche aufgeteilt ist, wird selbst bei der Wahl eines großen dynamischen Bereichs
eine hochgenaue Messung möglich und nutzvoll.
Es wird eine Luftstrom-Meßvorrichtung angegeben, die eine
innerhalb eines Luftansaugrohrs angebrachte Meßplatte, ein Potentiometer mit einer aufgeteilten Widerstandsbahn,
einen Schleifkontaktträger und Schaltkontakte aufweist, wobei die Drehachse der Meßplatte und die Drehachse des
Schleifkontaktträgers des Potentiometers miteinander fest
-18- DE 2770
gekoppelt sind und von dem Potentiometer entsprechende
elektrische Signale in Übereinstimmung mit einer Meßplatten-Verschwenkung
abgegeben werden, die zu dem Ansaugluftstrom proportional ist. Mit dieser Gestaltung wird unter
niedrigen Herstellungskosten der Vorrichtung eine hochgenaue Messung des Ansaugluftstroms erreicht.
Claims (8)
- Patentansprüche^ 1.; Luftstrom-Meßvorrichtung in einem Luftansaugrohr einer Brennkraftmaschine, mit einem Potentiometer zum Umsetzen eines Anr.augluf tstroms in elektrische Signale, das mit einer Meßplatte gekoppelt ist, die entsprechend dem Ansaugluftstrom schwenkt, gekennzeichnet durch mehrere Kontakte (30 bis 34) zum Aufteilen der von einer aufgeteilten Widerstandsbahn (28) des- Potentiometers (13) abgegebenen Spannung auf mehrere Bereiche ( (Γ) bis $ und Erzeugen umgesetzter elektrischer Signale in Binärform entsprechend der jeweiligen Teil-Widerstandsbahn, wodurch die Ausgangsspannung der dem Ansaugluftstrom entsprechenden Teilwiderstandsbahn unterscheidbar und dadurch der Ansaugluftstrom meßbar ist.
- 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Teilwiderstandsbahnen mindestens zwei ist.
- 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der aufgeteilten Widerstands-A/22-2- DE 2770bahn (28) des Potentiometers (13) abgegebene und auf mehrere Bereiche aufgeteilte Spannung vier Bereiche ( (T) bis (a) ) hat.
- 4. Luftstrom-Meßvorrichtung mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß, die einen Hauptluftweg bilden, gekennzeichnet durch eine Meßplatte (6) mit einem Drehteil, das über eine Achse (7) schwenkbar an einer Wand des Gehäuses (5) angebracht ist, ein Potentiometer(13) mit einem Schleifkontaktträger (20) mit mehreren Kontakten (21 bis 26), eine aufgeteilte Widerstandsbahn (28), auf der der Schleifkontaktträger gleitet, und mehrere Schaltteile (32 bis 34) zum Schalten besonderer elektrischer Kreise entsprechend der Bewegung des Schleifkontaktträgers, wobei die Achse des Drehteils der Meßplatte mit derjenigen des Potentiometers gemeinsam und fest gekoppelt ist, wodurch von den Anschlüssen des Potentiometers entfsprechend der Schwenkbewegung der Meßplatte umgesetzte elektrische Signale abgegeben werden, die der Ein laß-Luftströmung entsprechen.
- 5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch ■ Ein- und Ausschaltbedingungen der Schaltteile (32 bis 34) des Potentiometers (13) die Voraussetzungen entweder einer zunehmenden Kurvenfcrm oder einer abnehmenden Kurvenform der Ausgangsspannung der Widerstandsbahn (28) steuerbar sind.
- 6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskurvenform des von dem Potentiometer (13) abgegebenen elektrischen Signals eine Sägezahnkurvenform ist, die von einem Spitzenwert an einem Verbindungspunkt zwischen Teil-Widerstandsbereichen( (V) bis (4) ) weg umkehrt, welche an Kontakte (30) des Potentiometers angeschlossen sind.-3- DE 2770
- 7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential an einem jeweiligen Verbindungspunkt zwischen den Teil-Widerstandsbereichen ( (Ϊ) bis (a) ) abwechselnd Jeweils den gleichen hohen Pegel und den gleichen niedrigen Pegel hat.
- 8. Meßvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich während der Änderung der gemessenen Luftströmungsmenge von einem kleinen auf einen großen Wert das Potential des von dem Potentiometer (13) abgegebenen elektrischen Signals von hohem auf niedrigen Pegel, von niedrigem auf hohen Pegel und danach von niedrigem auf hohen Pegel ändert.***
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3447896A1 (de) * | 1984-01-20 | 1985-08-22 | Aisan Kogyo K.K., Obu, Aichi | Drosselklappensensor fuer eine brennkraftmaschine |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60219618A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トラツキング制御方式 |
DE3433585C3 (de) * | 1984-09-13 | 2000-07-13 | Bosch Gmbh Robert | Positionserfassungsorgan für ein bewegbares Teil in einem Kraftfahrzeug |
JPH0670402B2 (ja) * | 1984-11-19 | 1994-09-07 | ロ−ベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 位置検出装置の適応化方法 |
US4898036A (en) * | 1987-01-21 | 1990-02-06 | Span Instruments, Inc. | Flow responsive transmitter and indicator |
JPH0689683B2 (ja) * | 1987-07-03 | 1994-11-09 | 株式会社日立製作所 | 電子制御燃料噴射装置 |
US6196070B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-03-06 | Alliedsignal Inc. | Flow sensor with wide dynamic range |
US6463797B2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-10-15 | Ford Global Technologies, Inc. | Electronic throttle system |
US6237564B1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-05-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Electronic throttle control system |
JP2013024710A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Denso Corp | 空気流量測定装置 |
JP6430966B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2018-11-28 | 帝人ファーマ株式会社 | 呼吸同調気体供給装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2498967A (en) * | 1949-12-10 | 1950-02-28 | Norden Lab Corp | Potentiometer |
DE2544791A1 (de) * | 1975-10-07 | 1977-04-14 | Bosch Gmbh Robert | Luftmengen-messeinrichtung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3500389A (en) * | 1966-04-28 | 1970-03-10 | Phoenix Telephones Ltd | Electric coding switches |
DE2246373A1 (de) * | 1972-09-21 | 1974-03-28 | Bosch Gmbh Robert | Elektrisch gesteuerte kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen mit einem temperaturkompensierten luftmengenmesser |
DE2242819A1 (de) * | 1972-08-31 | 1974-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Brennkraftmaschine mit luftmengenmesser |
DE2249279A1 (de) * | 1972-10-07 | 1974-04-18 | Bosch Gmbh Robert | Luftmengenmesser fuer eine kraftstoffeinspritzeinrichtung |
DE2357262A1 (de) * | 1973-11-16 | 1975-05-22 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
JPS5680548A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-01 | Aisin Warner Ltd | Throttle opening detector |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP57023889A patent/JPS58142219A/ja active Granted
-
1983
- 1983-02-14 US US06/466,143 patent/US4526042A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-02-16 DE DE19833305317 patent/DE3305317A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2498967A (en) * | 1949-12-10 | 1950-02-28 | Norden Lab Corp | Potentiometer |
DE2544791A1 (de) * | 1975-10-07 | 1977-04-14 | Bosch Gmbh Robert | Luftmengen-messeinrichtung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z.: Bosch Techn. Berichte 5(1975)3, S. 159-165 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3447896A1 (de) * | 1984-01-20 | 1985-08-22 | Aisan Kogyo K.K., Obu, Aichi | Drosselklappensensor fuer eine brennkraftmaschine |
DE3447896C2 (de) * | 1984-01-20 | 1988-05-05 | Aisan Kogyo K.K., Obu, Aichi, Jp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58142219A (ja) | 1983-08-24 |
US4526042A (en) | 1985-07-02 |
JPH0210885B2 (de) | 1990-03-12 |
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