DE1523180B2

DE1523180B2 - Zündungsdrehzahlmesser

Info

Publication number: DE1523180B2
Application number: DE19651523180
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Phys.; Seyfarth Lothar; 8520 Erlangen Sangl
Original assignee: P. Gossen & Co, GmbH, 8520 Erlangen
Priority date: 1965-09-10
Filing date: 1965-09-10
Publication date: 1970-02-05
Also published as: GB1095533A; DE1523180A1

Description

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Die im folgenden näher beschriebene Erfindung der eine Frequenzmeßanordnung nachgeschaltet ist,

bezieht sich auf einen elektronischen Zündungsdreh- die nach dem Prinzip der Kondensatorlademethode

zahlmesser zur fortlaufenden Anzeige der Drehzahl arbeitet.

von Otto-Motoren, wobei die Zündimpulse selbst zur Die Erfindung besteht darin, daß die Frequenz-Drehzahlmessung herangezogen werden. 5 meßanordnung über eine sich selbst sättigende Drossel

Es sind bereits Zündungsdrehzahlmesser mit elek- mit hochpermeablem Eisenkern und einem stromtronischen Meßschaltungen bekannt, die als Meß- begrenzenden Widerstand parallel zum Unterbrecher größe die Frequenz des pulsierenden Zünd stromes angeschlossen ist und die Drossel und ein in Serie aus dem Zündspulen-Primärkreis entnehmen und bei dazu liegender weiterer Widerstand so dimensioniert denen der Zündkreis vom Meßkreis durch eine Dros- io sind, daß die Entladezeit des Meßkondensators stets sei getrennt wird. In,; einer bekannten Anordnung kleiner ist als die Dauer des kürzesten der zu messenarbeitet eine derartige Drossel ungesättigt und bildet den Gleichspannungsimpulse.

so einen strombegrenzenden Widerstand, der bei Der Zündungsdrehzahlmesser gemäß der Erfindung höheren Drehzahlen größer und bei niedrigeren Dreh- wird über eine sich selbst sättigende Drossel mit zahlen kleiner ist. Im. letzteren Fall wird somit der 15 hochpermeablem Eisenkern und einen Widerstand Zündkreis stärker belastet und die Zündfunkenaus- parallel zum Unterbrecher angeschlossen, wodurch bildung gerade in dem ohnehin schon für die Funken- die pulsierende Spannung am Unterbrecher als Meßbildung kritischen Drehzahlbereich stark beeinträch- größe wirkt, und zwar derart, daß dem Zündkreis nur tigt. dann Energie entnommen wird, wenn der jeweilige

Bei einer anderen Anordnung wird die Meßschal- 20 Zündvorgang beendet ist. Dabei wird zu keinem

tung parallel zum Unterbrecher angeschlossen. Da- Zeitpunkt die für den Zündvorgang wichtige Kurven-

durch beeinflussen die Oberwellen des Zündfunkens form des Zündstromes durch die Meßschaltung ver-

das Meßergebnis stärker. Neben einer ungesättigten ändert.

Induktivität, die diese hochfrequenten Spannungsan- Mit der selbstsättigenden Drossel liegt noch ein

teile wegfiltert, wird ein Transformator verwendet, 25 zusätzlicher Widerstand in Reihe, mit dem sich die

der ebenfalls ungesättigt arbeitet und nur die nieder- Resonanzfrequenz des Schwingkreises aus Drossel

frequenten Anteile überträgt. Die Strombegrenzung und Meßkondensator geeignet wählen läßt, ohne des-

und Spannungsstabilisierung erfolgt dabei mit einem sen Entladezeit wesentlich zu beeinflussen; dies ist für

ohmschen Widerstand und einer Röhrenschaltung, die störungsfreie Funktion sehr wichtig,

die eine besondere Batterie benötigt, was sehr nach- 30 Die erfindungsgemäße Meßanordnung zeigt

teilig ist. Bei der Parallelschaltung des Meßkreises Fig. 1.

zum Unterbrecher wird der Oberwellengehalt des Der Zündkreis besteht aus einer Zündspule, deren Zündfunkens vermindert und dadurch die Zündungs- Primärwicklung 1 mit der Batterie 2 und deren qualität verschlechtert. Außerdem ist die Anzeige bei Sekundärwicklung 3 über einen nicht dargestellten dieser Anordnung von der Impulsbreite abhängig, 35 Verteiler jeweils mit einer der Zündkerzen 4 verbunwodurch Meßfehler entstehen, wenn sich die Ab- den ist. Der Kondensator 5 liegt parallel zum Unterstände der Unterbrecherkontakte ändern. Schließlich brecher 6. Ebenfalls parallel zum Unterbrecher 6 ist hat man bereits die Verwendung eines in Sättigung der Meßkreis über die Drossel 7 und den Widerarbeitenden Transformators vorgeschlagen, der mit stand 8 an den Zündkreis angeschlossen. Die am den Unterbrecherkontakten in Serie liegt. Neben der 40 Meßkreis auftretenden Spannungsimpulse werden mit galvanischen Trennung soll dieser Transformator die Hilfe der beiden gegeneinandergeschalteten Zener-Meßspannung konstant halten und bedampfen. Die dioden 9 und 10, zu denen der Widerstand 11 parallel Sättigung wird durch den Strom einer besonderen liegt, stabilisiert und dem Meßkondensator 12 zuge-Batterie ermöglicht, was recht aufwendig ist und führt. Darauf folgt die Gleichrichterbrücke 13, in Meßfehler erzeugen kann. Außerdem ist die Reso- 45 deren Gleichstromausgang parallel zueinander der nanzfrequenz des Schwingkreises aus Transformator Dämpfungskondensator 14, der Abgleichwiderstand und Meßkondensator sowie dessen Entladezeit nicht 15 und das Drehspulmeßwerk 16 liegen,
unabhängig voneinander wählbar. Liegen Unter- Zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Anordbrecherkontakte und Meßkreise in Serie, so wird die nung dienen die F i g. 2 bis 5. Dabei ist in F i g. 2 Anzeige zwar relativ wenig von den Zündkreis- 50 die Magnetisierungskennlinie, die die Abhängigkeit Oberwellen beeinflußt, aber zum Anschluß der Meß- des magnetischen Flusses Φ von der Erregung in schaltung an einen bestehenden Zündkreis muß die- Amperewindungen i_w wiedergibt, dargestellt, wie sie ser aufgetrennt werden, was umständlich und bei der verwendete Kern der Drossel 7 bewirkt.
Magnetzündungen sogar unmöglich ist. Wird der F i g. 3 zeigt den Spannungsverlauf U₁₁ am Unter-Meßkreis parallel zum Unterbrecher angeschlossen, 55 brecher 6 und den Oberwellenverlauf in Abhängigso braucht der Zündkreis nicht aufgetrennt zu keit von der Zeit. Die Spannung U_c des Meßkonwerden, jedoch wird dann der Zündfunke stärker densators 12 in Abhängigkeit von der Zeit und die beeinträchtigt. Spannungs-Zeit-Flächen F₁ des Entladevorganges

Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, sind in F i g. 4 dargestellt. Letztendlich zeigt F i g. 5

eine Meßanordnung zu erstellen, die den Zündstrom 60 nochmals den Spannungsverlauf am Unterbrecher 6,

in seiner Kurvenform bei einer Parallelschaltung des zusätzlich dazu die Spannungs-Zeit-Flächen F₂ der

Meßkreises nicht ändert, deren Meßergebnisse durch Aufladung des Kondensators 12.

die Oberwellen selbst nicht verfälscht werden und Schaltet man die Zündanlage ein, wird die Dros-

deren Anzeige auch nicht vom Zustand der Bauele- sei 7, deren Kern aus hochpermeablen dünnwandigen

mente des Zündkreises abhängig ist. 65 Blechen zusammengesetzt ist, durch den nunmehr

Die Erfindung geht somit aus von einem Zün- fließenden Gleichstrom gesättigt. Nach dem Anlassen dungsdrehzahlmesser für Otto-Motoren, bei denen die des Motors entstehen Gleichspannungsimpulse, wozu messende Frequenz einer Drossel zugeführt wird, durch der Arbeitspunkt der Drossel 7 zur Zeit t₀ auf

dem Punkt P₀ der in F i g. 2 idealisiert dargestellten Magnetisierungskurve liegt. Der Drosselstrom wird dabei durch die Zenerdioden 9 und 10 und die Widerstände 11 und 8 begrenzt. Zur gleichen Zeit t₀ ist auch der Meßkondensator 12 der Zenerspannung entsprechend aufgeladen, wie F i g. 3 zu entnehmen ist. Schließt nun der Unterbrecher 6 im Zeitpunkt t₀, so entfällt die treibende Gleichspannung, und der Kondensator 12 beginnt sich über den Widerstand 11 nach einer e-Funktion zu entladen, wie es in F i g. 4 dargestellt ist. Außerdem entlädt er sich über die Drossel 7, den Unterbrecher 6 und den Widerstand 8 mit einem kleinen konstanten Gleichstrom, der in der Transduktortechnik als Kompensationsstrom bezeichnet wird. Die Zeitpunkte i₀ und t_x fallen zeichnerisch zusammen, da zwischen ihnen der durch die Drossel fließende Strom in die entgegengesetzte Richtung umspringt, wodurch der Arbeitspunkt der Drossel 7 auf der Magnetisierungskennlinie von F₀ nach P₁ wandert. Demzufolge liegt vom Zeitpunkt^ ab an der Drossel 7 eine Gegenspannung, nämlich diejenige Spannung, die der sich entladende Kondensator 12 verursacht.

Diese Gegenspannung läßt den Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskennlinie nach dem Gesetz

ΔΦ

1 f W J

dt

von P₁ nach P₂ entsprechend der Spannungs-Zeit-Fläche F₁ gemäß F i g. 4 wandern. Von P₁ ab hat die Drossel 7 eine sehr hohe Induktivität, bzw. einen sehr hohen induktiven Widerstand. Der Arbeitspunkt verbleibt vom Zeitpunkt t₂ nach beendeter Entladung des Kondensators 12 bis zum Zeitpunkt t_s im Punkt F₂.

Im Zeitpunkt t_s Öffnet der Unterbrecher 6, an die Drossel 7 gelangt damit wieder positive Spannung, die bis zum Zeitpunkt t_i mit einem hohen Oberwellenanteil überlagert ist, wie in F i g. 3 angedeutet. Die Drossel 7 hat aber bis t_i einen so hohen induktiven Widerstand, daß die Oberwellen von ihr praktisch vollkommen blockiert werden und somit nicht auf die Meßschaltung gelangen können. Diese erfindungsgemäße Maßnahme schützt gleichzeitig die Zenerdioden 9 und 10, die Gleichrichterbrücke 13 und die Kondensatoren 12 und 14.

Bis zum Zeitpunkt f₄ fließt durch die Drossel 7 lediglich ein kleiner Magnetisierungsgleichstrom. Vom Zeitpunkt t₃ bis t_i wird der Drosselkern gemäß dem Gesetz

wieder zur Sättigung gebracht. Entsprechend ist die davon abhängige Spannungs-Zeit-Fläche F₂ gemäß F i g. 5 dargestellt. Im Zeitpunkt i₄ ist der Zündvorgang beendet. Von da ab springt der Drosselstrom erneut auf den Wert, der durch die Impulsspannung u, die Zenerdioden 9 und 10 und die Widerstände 11 und 8 gegeben ist. Erst von hier ab wird dem Zündkreis Energie für die Drehzahlmessung entnommen, also von einem Zeitpunkt ab, von welchem an die

ίο Energieentnahme keinen Einfluß mehr auf den Zündvorgang nehmen kann. Die Drossel 7 und der Widerstand 11 sind dabei so dimensioniert, daß die Spannungs-Zeit-Fläche F₂ vom Zeitpunkt t_s bis zum Zeitpunkt i₄ reicht und somit die Entladezeit des Kon-

densators 12 (r=C-i?) stets kleiner ist als die Zeitdauer des kürzesten Gleichspannungsimpulses. Die Flächen F₁ und F₂ nach den F i g. 4 und 5 müssen demnach gleich groß sein.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die erfindungs-

ao gemäße Anordnung folgende Vorteile hat: Unabhängigkeit der Anzeige von den sich ausbildenden Oberwellen, Energieentnahme aus dem Zündkreis erst nach erfolgtem Zündfunken, keinerlei Beeinflussung des Zündvorganges, reichlich zur Verfügung stehende Meßenergie zum Betrieb eines Kreisskalen-Anzeigemeßwerkes, ruhige Anzeige herunter bis zu 200 U/min, hohe Zeitkonstanz der Meßschaltung unabhängig vom Verschleiß der Bauelemente des Zündkreises und letztendlich einfacher Anschluß ohne zusätzliche Speisespannungsquelle.

ΑΦ

1 Γ

= j u-

W J

at

Claims

Patentanspruch:

Zündungsdrehzahlmesser für Otto-Motoren, bei dem die zu messende Frequenz einer Drossel zugeführt wird, der eine Frequenzmeßanordnung nachgeschaltet ist, die nach dem Prinzip der Kondensatorlademethode arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmeßanordnung (9 bis 16) über eine sich selbst sättigende Drossel (7) mit hochpermeablem Eisenkern und einem strombegrenzenden Widerstand (8) parallel zum Unterbrecher (6) angeschlossen ist, und die Drossel (7) und ein in Serie dazu liegender weiterer Widerstand (11) so dimensioniert sind, daß die Entladezeit des Meßkondensators (12) stets kleiner ist als die Dauer des kürzesten der zu messenden Gleichspannungsimpulse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen