DE2443402C2

DE2443402C2 - Device for dwell angle measurement

Info

Publication number: DE2443402C2
Application number: DE19742443402
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 7317 Wendlingen Blum; Jürgen 7067 Grunbach Knödler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-09-11
Filing date: 1974-09-11
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE2443402A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schließwinkelmessung in Zündanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for dwell angle measurement in ignition systems according to the preamble of claim 1.

Bei bisher bekannten Einrichtungen zur Schließwinkelmessung für einen Unterbrecherschalter sind verschieviene Anschlußregeln beim Anschluß an die Zündanlage des Kraftfahrzeuges zu beachten. So müssen derartige Meßeinrichtungen teilweise mit der Zündspule, teilweise mit dem Unterbrecherschalter verbunden werden. Außerdem ist darauf zu achten, ob der PluspolIn previously known devices for dwell angle measurement for an interrupter switch are different Follow the connection rules when connecting to the ignition system of the motor vehicle. So must Such measuring devices are partly connected to the ignition coil, partly to the circuit breaker will. In addition, it must be ensured that the positive pole

ίο einer Batteriespannungsquelle oder der Minuspol dieser Batteriespannungsquelle mit der Fahrzeugmasse verbunden ist. Durch die Vielzahl dieser Anschlußmöglichkeiten können Falschanschlüsse vorkommen und das Meßergebnis kann verfälscht werden. In Extremfällen können Falschanschlüsse auch zur Zerstörung des Meßgerätes führen. Eine Entlastungsmöglichkeit ist in der DE-OS 21 31 632 aufgezeigt, in der ein Schließwinkelmeßgerät beschrieben ist, bei dem mittels eines Wahlschalters das Schließwinkelmeßgerät an die Zündanlage anpaßbar ist. Der Bedienende eines solchen Meßgerätes muß jedoch mittels des Wahlschalters unter Berücksichtigung der obengenannten Faktoren die richtige Betriebsart einstellen, um Fehlmessungen zu vermeiden. Dies wird jedoch häufig vergessen, Bedienungsfehler sind nicht auszuschließen. Die DE-OS 21 40 888 zeigt und beschreibt eine Schaltungsanordnung, die zur Messung der Sp'tzenspannung ausgewählter Abschnitte der Zündspannung dient. Hierzu wird die Zündspannung kapazitiv gegen Masse abgegriffen. Die dort gezeigte Schaltungsanordnung ist jedoch zur Schließwinkelmessung nicht geeignet.ίο a battery voltage source or the negative pole of this Battery voltage source is connected to the vehicle ground. Due to the large number of these connection options incorrect connections can occur and the measurement result can be falsified. In extreme cases Incorrect connections can also lead to the destruction of the measuring device. There is a possibility of relief in the DE-OS 21 31 632 shown, in which a closing angle measuring device is described in which by means of a selector switch the dwell angle measuring device can be adapted to the ignition system. The operator of such a measuring device must, however, use the selector switch to select the correct operating mode, taking into account the above-mentioned factors set to avoid incorrect measurements. However, this is often forgotten, operator errors cannot be ruled out. DE-OS 21 40 888 shows and describes a circuit arrangement that is used for measurement the peak voltage of selected sections of the ignition voltage is used. For this purpose, the ignition voltage tapped capacitively to ground. However, the circuit arrangement shown there is for dwell angle measurement not suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Schließwinkelmessung zu entwickeln, die universell verwendbar ist und in Kraftfahrzeugen mit verschiedenartigsten Zündanlagen stets an einer Stelle angeschlossen werden kann, wobei dieser Anschluß unabhängig von dem jeweils gewählten Bezugspotential der Zündanlage vornehmbar ist. Dabei soll die Einrichtung zur Schließwinkelmessung einfach und kostenspa-The invention is based on the object of developing a device for dwell angle measurement which Can be used universally and is always in one place in motor vehicles with a wide variety of ignition systems can be connected, this connection being independent of the reference potential selected in each case the ignition system can be carried out. The device for dwell angle measurement should be simple and cost-effective.

4i) rend im Aufbau sein und insbesondere auch im raunen Betrieb von Kraftfahrzeugwerkstätten zuverlässig und störungsfrei funktionieren.4i) rend to be under construction and especially in the murmur Operation of motor vehicle workshops function reliably and trouble-free.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigtFurther advantageous refinements and expedient developments of the invention emerge in FIG Connection with the subclaims from the following description of an exemplary embodiment and from the accompanying drawings. It shows

Fig. 1 den Stronilaufplan einer Einrichtung zur Schließwinkelmessung undFig. 1 shows the Stronilaufplan a device for dwell angle measurement and

Fig. 2 einen Impulsplan zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Einrichtung nach Fig. 1.2 shows a pulse diagram for explaining the mode of operation a device according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Schließwinkelmes-In Fig. 1 a device for closing angle measurement

5:5 sung dargestellt. Unter Schließwinkei versteht man im allgemeinen den Drehwinkel der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, über den der Unterbrecherschalter einer Zündanlage geschlossen ist. In Abhängigkeit von diesem Schließwinkel ändern sich die Betriebseigenschaften der Zündanlage und damit der Brennkraftmaschine. Es ist deshalb bei Diagnose- und Wartungsarbeiten notwendig, den Schließwinkel des Unterbrecherschalters zu überprüfen und ggf. zu justieren. Die Überprüfung des Schließwinkels kann mit der in F i g. 1 dar-5: 5 solution shown. A closing angle is understood in the generally the angle of rotation of the crankshaft of an internal combustion engine over which the interrupter switch an ignition system is closed. The operating properties change as a function of this dwell angle the ignition system and thus the internal combustion engine. It is therefore used during diagnosis and maintenance work necessary to check the closing angle of the circuit breaker and adjust it if necessary. The verification of the dwell angle can be compared with the one shown in FIG. 1 dar-

6!) gestellten Einrichtung geschehen. Eine Primärwicklung 10 einer Zündspule ist mit Klemmen 1 und 15 verbunden. Die Klemmenbezeichnung entspricht dabei der üblichen Bezeichnung von Klemmen in Kraftfahrzeugen.6!) Provided facility. A primary winding 10 of an ignition coil is connected to terminals 1 and 15. The terminal designation corresponds to the usual one Designation of terminals in motor vehicles.

Die Klemme 1 ist über einen Widerstand 11 mit einem ersten Eingang eines ersten Operationsverstärkers 12 verbunden. Außerdem ist mit dem ersten Eingang ein Widerstand 13 verbunden, der an dem Verbindungspunkt zweier, einen Spannungsteiler bildenden Widerstände 14 und 16 angeschlossen ist Dabei ist der Widerstand 14 mit einer ersten gemeinsamen Versorgungsleitung 17 und der Widerstand 16 mit einer zweiten gemeinsamen Versorgungsleitung 18 verbunden. Der Spannungsteiler mit den Widerständen 13, 14 und 16 dient dazu, dem Operationsverstärker bei inbetrieonahme der Schaltanordnung eine Vorzugsschaltlage zu geben. Die Klemme 15 ist über einen Widerstand 19 mit einem zweiten Eingang des Operationsverstärkers 12 verbunden. Der erste Eingang und der zweite Eingang des Operationsverstärkers 12 ist jeweils mit zwei Dioden 20,21 bzw. 22,23 verbunden. Die Dioden 21 und 23 sind dabei an die gemeinsame Versorgungsleitung 17, und die Dioden 20 und 22 an die gemeinsame Versorgungsleitung 18 angelegt Die Dioden 2C„ 21, 22 und 23 dienen als Schutzdioden gegen Überspannungen, die auf die Schaltungsanordnung gelangen können.Terminal 1 is connected to a first input of a first operational amplifier 12 via a resistor 11 tied together. In addition, a resistor 13 is connected to the first input, which is at the connection point of two resistors forming a voltage divider 14 and 16 is connected. The resistor 14 is connected to a first common supply line 17 and the resistor 16 are connected to a second common supply line 18. Of the The voltage divider with resistors 13, 14 and 16 is used to power the operational amplifier when it is in operation to give the switching arrangement a preferred switching position. The terminal 15 is connected to a resistor 19 a second input of the operational amplifier 12 is connected. The first entrance and the second entrance of the operational amplifier 12 is connected to two diodes 20, 21 and 22, 23, respectively. The diodes 21 and 23 are connected to the common supply line 17 and the diodes 20 and 22 to the common supply line 18 applied The diodes 2C, 21, 22 and 23 serve as protective diodes against overvoltages that can reach the circuit arrangement.

Mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers 12 ist die Kathode einer Diode 24 verbunden, deren Anode einerseits mit einem ersten Kondensator 25 und andererseits mit einem Widerstand 26 verbunden ist Der Kondensator 25 ist mit seiner zweiten Elektrode an die gemeinsame Versorgungsleitung 17 angelegt. Der Widerstand 26 ist mit einem Widerstand 27 verbunden, der an die gemeinsame Versorgungsleitung 18 angeschlossen ist An den Verbindungspunkt der Diode 24 und des Kondensators 25 ist die Anode einer Diode 28 angelegt, mit deren Kathode ein zweiter Kondensator 29, ein Widerstand 30 und ein Eingangswiderstand 31 verbunden sind. Der zweite Kondensator 29 und der Widerstand 30 sind dabei einseitig mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 17 verbunden. Der Eingangswiderstand 31 ist einem ersten Eingang eines zweiten Operationsverstärkers 32 vorgeschaltet, dessen zweiter Eingang mit dem Abgriff eines einstellbaren Spannungsteilers aus Widerständen 33, 34, 35 verbunden ist. Dieser Spannungsteiler ist zwischen die gemeinsamen Versorgungsleitungen 17 und 18 geschaltet. Mit dem Ausgang des Operationsverstärkers ist ein Widerstand 36 verbunden, der zu einem Kondensator 37 und einem Anzeigeinstrument 38 führt.With the output of the first operational amplifier 12, the cathode of a diode 24 is connected, whose Anode is connected on the one hand to a first capacitor 25 and on the other hand to a resistor 26 The second electrode of the capacitor 25 is connected to the common supply line 17. Of the Resistor 26 is connected to a resistor 27, which is connected to the common supply line 18 At the junction of the diode 24 and the capacitor 25 is the anode of a diode 28 applied, with the cathode of which a second capacitor 29, a resistor 30 and an input resistor 31 are connected. The second capacitor 29 and the resistor 30 are on one side with the common Supply line 17 connected. The input resistor 31 is a first input of a second operational amplifier 32 upstream, the second input of which is connected to an adjustable voltage divider of resistors 33, 34, 35 is connected. This voltage divider is between the common supply lines 17 and 18 switched. A resistor 36 is connected to the output of the operational amplifier, which leads to a capacitor 37 and a display instrument 38.

An den Verbindungspunkt der Widerstände 26 und 27 ist die Steuerelektrode eines Schalttransistors 39 angelegt, dessen Emitter mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 18 und dessen Kollektor über einen Arbeitswiderstand 40 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 17 verbunden ist. An den Kollektor des Schaittransistors 39 ist ein Widerstand 41 angelegt, der zu einer Ausgangsklemme 42 führt.The control electrode of a switching transistor 39 is applied to the connection point of the resistors 26 and 27, its emitter with the common supply line 18 and its collector via a working resistor 40 is connected to the common supply line 17. To the collector of the switching transistor 39, a resistor 41 is applied, which leads to an output terminal 42.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung nach F i g. 1 soll anhand des Impulsplanes nach F i g. 2 erläutert werden. Eine rechteckförmige, mit sinusförmigen Spannungen überlagerte Wechselspannung nach F i g. 2a, die von der Primärwicklung 10 der weiter nicht dargestellten Zündspule abgenommen wird, ist an den ersten Operationsverstärker 12 angelegt. Am Ausgang des ersten Operationsverstärkers 12 entsteht dabei ein Rechtecksignal, das in Fi g. 2b aufgetragen ist. Dabei ist durch den Bereich 42 der Schließwinkel gekennzeichnet. Wie aus Fig. 2b zu erkennen ist, gibt es in einem Bereich 43, in dem der Unterbrecherschalter der Zündanlage geöffnet ist. Spannungsspitzen, die bei der Auswertung des Meßergebnisses stören und die deshalb eliminiert werden müssen. Das Ausgangssignal des ersten Operationsverstärkers ist über die Diode 24 an den ersten Kondensator 25 angelegt, wobei an dem Verbindungspunkt der Diode 24 und des Kondensators 25 da»The mode of operation of the switching device according to FIG. 1 should be based on the pulse plan according to FIG. 2 explained will. A rectangular alternating voltage superimposed with sinusoidal voltages F i g. 2a, which is removed from the primary winding 10 of the ignition coil, not shown, is connected to the first operational amplifier 12 applied. A occurs at the output of the first operational amplifier 12 Square wave signal that is shown in Fi g. 2b is applied. The dwell angle is characterized by the area 42. As can be seen from FIG. 2b, there is an area 43 in which the interrupter switch of the ignition system is open. Voltage peaks which interfere with the evaluation of the measurement result and which are therefore eliminated Need to become. The output signal of the first operational amplifier is via the diode 24 to the first Capacitor 25 is applied, where at the junction of diode 24 and capacitor 25 there is

in F i g. 2c dargestellte Signal auftritt. Dabei wird durch die Diode 24, den ersten Kondensator 25 und den Widerstand 26 die ansteigende Impulsflanke 44 in Fig.2c verformt so daß zunächst eine Verfälschung der impulslänge eintritt. LJm diese Verfälschung wieder auszu-in Fig. 2c signal occurs. It is through the diode 24, the first capacitor 25 and the resistor 26 the rising pulse edge 44 in Fig.2c deformed so that initially a falsification of the pulse length occurs. LJ in order to eliminate this falsification

gleichen, muß die Rückflanke des Impulses ebenfalls verzögert werden. Dies geschieht mit Hilfe der Diode 28, des zweiten Kondensators 29 und des Widerstandes 30. Durch dieses Netzwerk entsteht die in Fig.2d dargestellte Impulsfolge. Diese Impulsfolge ist auf den er-same, the trailing edge of the pulse must also be delayed. This is done with the help of the diode 28, the second capacitor 29 and the resistor 30. The network shown in FIG. 2d results from this network Pulse train. This pulse train is on the

sten Eingang des Operationsverstärkers 32 gegeben. Dieser Operationsverstärker 32 weist eine Schaltschwelle auf, die in Fig.2d mit s bezeichnet ist Wird nun mit Hilfe des Spannungsteiles aus den Widerständen 33, 34, 35 die Schaltschwelle s so lange verzögert,most input of the operational amplifier 32 given. This operational amplifier 32 has a switching threshold which is indicated in Figure 2d where s is now by means of the voltage divider comprising the resistors 33, 34, the switching threshold 35 s delayed so long,

daß der Abstand der ansteigenden Flanke von der abfallenden Flanke über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine gleich ist, dann besteht die Gewähr, daß damit das Schließwinkelsignal zwar phasenverschoben, jedoch hinsichtlich des zeitlichen Abstandes zwischen ansteigender und abfallender Flanke genau vorliegt. Der zweite Operationsverstärker bildet aus der in Fig.2d dargestellten Impulsfolge die in Fig.2e dargestellte Impulsfolge, die einer Einrichtung zur Mittelwertbildung aus dem Widerstand 36 und dem Kondensator 37 zugeleitet ist.that the distance between the rising edge and the falling edge over the entire speed range of the Internal combustion engine is the same, then there is a guarantee that the dwell angle signal is out of phase, however, precisely with regard to the time interval between the rising and falling edge is present. The second operational amplifier forms the pulse sequence shown in FIG Fig.2e illustrated pulse train that a device is fed to the mean value formation from the resistor 36 and the capacitor 37.

Der durch diesen Tiefpaß 36,37 gebildete Mittelwert kann mit Hilfe eines Anzeigeinstrumentes 38 angezeigt werden.The mean value formed by this low-pass filter 36, 37 can be displayed with the aid of a display instrument 38 will.

Mit Hilfe des Schalttransistors 39 kann ein in F i g. 2f dargestelltes Triggersignal ausgekoppelt werden, das den Öffnungszeitpunkt des Unterbrecherschalters der Zündanlage kennzeichnet. Dieses Signal wird aus der abfallenden Flanke 45 des in F i g. 2c dargestellten Impulses gewonnen, wenn die Schaltschwelle des Schalttransistors 39 etwa auf die mit r bezeichnete Linie nach Fig. 2cgelegt wird.With the help of the switching transistor 39, a shown in FIG. The trigger signal shown in FIG. 2f, which characterizes the opening time of the circuit breaker of the ignition system. This signal is derived from the falling edge 45 of the in FIG. 2c obtained when the switching threshold of the switching transistor 39 is placed approximately on the line denoted by r according to FIG. 2c.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for dwell angle measurement in ignition systems for internal combustion engines, the ignition system having an ignition coil and a circuit breaker has, with a comparator, to which a device for averaging a display device is connected, characterized in that one on the primary winding (tO) electrical ignition signal taken from the ignition coil to a differential amplifier switched first operational amplifier (12) is applied, which via a first filter (24,25) to Correction of a first tendril and a second filter (26,29,30) to correct a second edge is connected to a mild nuclear parator

2. Device according to claim 1, characterized in that the output of the first operational amplifier (12) is connected via a diode (24) to a first capacitor (25) which is connected on one side to a first common supply line (17) and to its other terminal via at least one resistor (26, 27) is connected to a second common supply line (18).

3. Device according to claim 2, characterized in that that the first capacitor (25) is connected to a second capacitor (29) via a diode (28) is to which a resistor (30) is connected in parallel.

4. Device according to claim 3, characterized in that the capacitor (29) has an input resistor (31) is connected to a first input of the second operational amplifier (32).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a second input of the second operational amplifier (32) an adjustable voltage divider (33, 34, 35) for changing the switching threshold is connected.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that with the output of the second operational amplifier (32) a resistor (36) is connected, one side of which is connected to a capacitor (37) and is connected to the display device (38).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that with each input of the first operational amplifier (12) two diodes (20, 21 and 22, 23) are connected, each of which one with the first supply line (17) and of which the second with the second common Supply line (18) is connected.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an input of the first Operational amplifier (12) with a voltage divider (13, 14, 16) for determining a preferred switching position connected is.

9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that with the connection point of the diode (24) and the first capacitor (25) the control electrode of a switching transistor (39) for decoupling a trigger signal in operative connection stands.