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Anordnung zur Messung des Zündzeipunktes von Brennkraftmaschinen Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Zündseitpunktverstellung einer
zur Auslösung der Zündung bei Brennkraftmaschinen bestimmten Schaleinrichtung, bei
der ein den Zündseitpunkt bestimmendes Schaltsignal in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung
einer rotierenden Welle und Betriebszustände der Brennkraftmaschine charakterisierenden
Kennwerten auslösbar ist.
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Es sind Anordnungen dieser Art bekannt, die die Öffnungszeit eines
Unterbrechers mit konstantem Öffnungszeitpunkt und die
Öffnungszeit
eines Unterbrechers des zu prüfenden Zündverteilers ,?;, miteinander vergleichen,
wobei während der Differenz der Öffnungszeiten beider Unterbrecher ein sog. Elektronenrelais
ein Signal beispielsweise an einen Koordinatenschreiber liefert, der der Differenz
der Öffnungszeiten der beiden Unterbrecher entsprechende Meßwerte aufzeichnet.
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Eine derartige Meßanordnung ist jedoch äußerst aufwendig, da für
die Prüfung eines Zündverteilers immer ein Gerät mit einem einen konstanten Offnungszeitpunkt
aufweisenden Unterbrecher vorhanden sein muß. Das ist aber besonders dann nicht
der Fall, wenn der zu prüfende Unterbrecher bereits ins Fahrzeug eingebaut ist.-Außerdem
hat sich die Genauigkeit derartiger Geräte oft als nicht ausreichend erwiesen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Meß- und Prüfanordnung
zu- schaffen, die sich gleichermaßen zur -Nessung von Zündverteilern allein, als
auch zur Messung von bereits in ein Kraftfahrzeug eingebauten und von deren Brennkraftmaschine
angetriebenen Zündverteilern eignet. Die Meßeinrichtung soll genau arbeiten und
das Meßergebnis soll gut ablesbar seine Di@ Aufgabe kann dadurch gelöst werden,
daß gemäß der Erfindung mit der die Auslösung des Schaltsignals beeinflussenden
Welle @i Impulsgeber kuppelbar ist, der pro Umdrehung der Welle eine bestimmte Anzahl
von Impulsen abgibt, und daß die zwischen einem d@@ni@rten Drehwinkelstellung der
Welle, die beispielsweise der Stellung der Welle im oberen Totpunkt eines Kolbens
der Brannkraft@ schine entspricht, und der Drehwinkelstellung der Weile im @@@lösszeitpunkt
des Schaltsignales abgegebenen Impuls abzählbar sind und ein Maß für die Zündzeitpunktverstellung
bilden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung
mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung
von
Ausführungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 ein
Schaubild der Abhängigkeit der Zündzeitpunktverstellung von der Drehzahl bzw. dem
Saugrohrdruck einer Brennkraftmaschine Fig. 2 die schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispieles der Prüfanordnung Fig. 3 die schematische Darstellung eines
anderen Ausführungsbei spieles und Fig. 4 ein Schaubild zur Erläuterung des-Meß-vorganges
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.
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In Fig. 1 ist die gesunschte Zündzeitpunktverstellung in Abhängigkeit
von der Drehzahl n bzw. des im Saugrohr einer Brennkraftmaschine herrschenden Druckes
dargestellt. In einem Bereich niedriger Drehzahlen - zwischen nO und n1 erfolgt
noch keine 'Zündzeitpunktverstellung, diese setzt aber bei n1 ein und wächst mit
steigender Drehzahl gemäß einer Kurve 10. Diese Kurve soll im Bereich zwischen zwei
mit unterbrochenen Linien 11 und 12 angedeuteten Toleranzgrenzen liegen.
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Um zu prüfen, ob das zutrifft kann eine Anordnung nach Fig. 2 Verwendung
finden.
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Ein Elektromotor 13, dessen Drehzahl mit Hilfe einer Drehzahlsteuereinrichtung
14 stufenlos einstellbar ist, treibt eine Welle 15 an. Anstelle des Elektromotors
13 kann auch zur Prüfung von bereits in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zündverteilern
die Brennkraftmaschine zum Antrieb der Welle 15 dienen. Mit der Welle 15 ist ein
Nocken 16 verbunden der einen Unterbrecherkontakt 17 in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung
der Welle 15 betätigt.
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Der Betatigungszeitpunkt des Unterbrecherkontaktes ist mit Hilfe
einer
Unterdruckverstelleinrichtung 18 und einem Fliehkraftdrehzahlregler 19 beeinflußbar,
wodurch sich bei höheren Drehzahlen eine Zündzeitpunktverstellung ergibt. Mit Hilfe
der Welle 15 ist weiterhin ein eine drehzahlproportionale Spannung erzeugender Tachogenerator
20 und ein Imputsgeber 21 antreibbar. Der Impulsgeber 21 ist mit einer Zählvorrichtung,22
und einem Steuergerät 23 verbunden. An das Steuergerät 23 ist weiterhin der Unterbrecherkontakt
17 angeschlossen. Mit dem Ausgang des Steuergerätes ist ein Verstellwinkelzähler
24 verbunden. Weit erhin ist bei dieser Meß anordnung ein Koordinatenschreiber 25
vorgesehen, an den der Ausgang des Verstellwinkelzählers 24 und der Tachogenerator
20 angeschlossen sind.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Der von dem Elektromotor
13 angetriebene Impulsgeber 21 gibt pro Umdrehung der Welle 15 eine bestimmte Anzahl
von Impulsen ab, beispielsweise pro Grad Verdrehung der Welle zehn Impulse, also
pro Umdrehung 3600 Impulse. Diese Impulse gelangen zu der Zählvorrichtung 22, werden
von dieser abgezählt und nach 3600 Impulsen erfolgt ein interner Rückstellimpuls,
der die Zählvorrichtung 22 wieder auf Null stellt. Danach beginnt der Zähler wieder
die pro Umdrehung der Welle bestimmte Anzahl von 3600 Impulsen abzuzählen. Im Bereich
niedriger Drehzahlen, also im Bereich n0 < n <n1, in dem noch keine Zündzeitpunktverstellung
erfolgt, wird nun das durch den Unterbrecherkontakt beispielsweise einmal pro Umdrehung
der Welle 15 abgegebene Schaltsignal mit dem internen Rückstellimpuls der Zähleinrichtung
22 synchronisiert, d.h. der interne RücksteRimpuls erfolgt im Bereich niedriger
Drehzahlen n0<n<n1 gleichzeitig mit dem durch den Unterbrecherkontakt 17 abgegebenen
Schaltsignal. Das bei Betätigung des Unterbrecherkontaktes 17 abgegebene Schaltsignal
bewirkt weiterhin, daß im Falle der Zündzeitpunktvorverstellung durch das Steuergerät
23 bei Eintreffen des Schaltsignales eine
Verbindung zwischen dem
Impulsgeber 21 und dem Verstellwinkelzähler 24 hergestellt wird, die bei Anlegen
des internen Rückstellimpulses der Zählvorrichtung an das Steuergerät 23 wieder
unterbrochen wird. Im Falle der Zündzeitpunktrückverstellung wird die Verbindung
zwischen dem Impulsgeber 21 und dem Verstellwinkel-Zähler 24 bei Anlegen'des internen
Rückstellimpulses der Zählvorrichtung 22 an das Steuergerät 23 hergestellt und bei
Eintreffen des durch Betätigen des Unterbrecherkontaktes 17 ausgelösten Schalts'ignales,wieder
9 unterbrochen. Im vorliegenden soll die Wirkungsweise im Falle der Zündzeitpunktvorverstellung
beschrieben werden. Im Drehzahlber'eich n0 cn <n1 erfolgt noch keine Zündzeitpunktverstellung,
das Schaltsignal des-Unterbrecherkontaktes 17 und der interne Rückstellimpuls der
Zählvorrichtung 22 fallen zusammen, der Verstellwinkelzähler 24 wird also nicht
in Betrieb gesetzt. Im Drehzahlbereich ab n1 wird der Betätigungszeitpunkt des Unterbrecherkontaktes
17 durch die Unterdruckverstelleinrichtung 18 und den Fliehkraftdrehzahlregler 19
beeinflußt, wodurch das durch den Unterbrecherkontakt 17 ausgelöste Schalt Signal
vor dem internen Rückstellimpuls der Zählvorrichtung 22 erfolgt. Dadurch werden
die zwischen dem Schaltsignal und dem internen Rückstellimpuls durch den Impulsgeber
21 abgegebenen Impulse mit Hilfe des Verstellwinkelzählers 24 abgezählt und' bilden
ein Maß für die Zündzeitpunktverstellung.
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Der eben beschriebene Vorgang der Abzählung der Impulse zwischen dem
durch den Unterbrecherkontakt ausgelösten Schaltsignal und dem internen Rückstellimpuls
wiederholt sich bei jeder Umdrehung. Bei Veränderung der Drehzahl des Elektromotors
kann so die Verstellkurve über den gesamten Drehzahlbereich hinweg gemassen werden.
Zur Sichtbarmachung der Maßkurve ist ein Koordinstenschreiber 25 vorgesehen, an
den eine durch den Tachogenerator 20 erzeugte drehzahlproportionale Spannung und
eine dem jeweiligen Zählerstand des Verstellwinkelzählers 24 pro Umdrehung der Welle
15 entsprechende Spannung angelegt sind.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 beschrieben. Der Elektromotor
13, dessen Drehzahl mit der Drehzahlsteuereinrichtung 14 stufenlos einstellbar ist,
treibt über die Welle 15 den den Unterbrecherkontakt 17 betätigenden Nocken 16 an.
Der Betätigungszeitpunkt des Unterbrecherkontaktes 17 ist wiederum mit Hilfe der
Unterdruckverstelleinrichtung 18 und des Fliehkraftdrehzahlreglers 19 beeinflußbar.
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Der Elektromotor 13 treibt weiterhin über die Welle 25 den Tachogenerator
20 und einen Impulsgeber 26 an, der pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl von Impulsen,
beispielsweise 3600 Impulse abgibt. Außerdem gibt der Impulsgeber 26, bei einer
bestimmten Drehwinkelstellung einen internen festen Bezugsimpuls ab, der beispielsweise
durch größere Amplitude oder Impulsbreite gegen über den anderen Impulsen hervorgehoben
ist. Der feste Bezugsimpuls kann aber auch durch einen mit der Welle 15 verbundenen
externen Impulsgeber bei einer bestimmten Drehwinkelstellung der Welle 15 abgegeben
werden. An dem Impulsgeber ist ein einen Speicher aufweisender Zähler 27 und eine
Steuereinrichtung 28 angeschlossen. Mit dem Steuerkontakt 17 sind der Zähler 27
und die Steuereinrichtung 28 verbundene Nit der Steuereinrichtung 28 ist weiterhin
ein Negator 29 und eine Torschaltung 30 verbunden, wobei an den Ausgang der Torschaltung
30 der Verstellwinkelzähler 24 angeschlossen ist, der wiederum mit dem Koordinatenschreiber
25 in Verbindung steht.
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Die Wirkungsweise dieses zweiten Ausführungsbeispieles ist folgende:
Der Impulsgeber liefert ro Umdrehung der Welle 15 eine bestimmte Anrt'hl von Impulsen.
An einer bestimmten Stelle bei jeder Umdrehung, beispielsweise bei Stellung 8 in
Fig. 4 gibt der Impulsgeber 26 den sog. internen festen Bezugsimpuls ab. Im Bereich
niedriger Drehzahlen n0<n<n1 setzt dieser interne feste Bezugsimpuls den einen
Speicher aufweisenden Zähler 27 in Betrieb, der die auf den internen festen Bezugsimpuls
folgenden Impulse
zählt und die Zählung dann unterbricht, wenn das
durch den Unterbrecherkontakt 17 abgegebene Schaltsignal an dem Zähler anliegt.
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Das entspricht in Fig. 4 dem Punkt B. Die bis dahin vom Zähler 27
ermittelte Impulszahl wird in dem Speicher des Zählers 27 festgehalten. Bei'jeder
weiteren Umdrehung der Welle 15 wifid die Zählung der Impulse durch den Zähler 27,
die durch den internen festen Bezugsimpuls ausgelöst wird dann selbsttätig durch
den Zähler bei Erreichen des durch den Speicher festgehaltenen Zahlenwertes abgebrochen.
Der interne feste Bezugsimpuls betätigt weiterhin dieSteuereinrichtung 28, die ausgelöst
durch den genannten Impuls, die von dem Impulsgeber 26 abgegebenen Impulse an einen
ersten Eingang der Torschaltung 30 anlegt. Weiterhin stellt die Steuereinrichtung
- ausgelöst durch den internen festen Bezugsimpuls - eine Verbindung zwischen dem
Zähler 27 und dem Negator 29 her, so daß alle Impulse zwischen dem internen festen
Bezugsimpuls bei A und dem Impuls bei B mit umgekehrten Vorzeichen gegenüber dem
Vorzeichen der Impulse direkt von dem Impulsgeber 26 an der Torschaltung 30 anliegen.
Die Torschaltung 30 sperrt nun solange, wie die Impulse direkt vom Impulsgeber 26
und die Impulse umgekehrten Vorzeichens, die von dem Zähler bis zum Punkt B abgezählt
werden gleichzeitig anliegen. Das Schaltsignal, das bei Betätigung des Unterbrecherkontaktes
17 abgegeben wird dient dazu, die Steuereinrichtung 28 für die Impulse des Zählers
zwischen den Werten A und B sowie für die von dem Impulsgeber 26 direkt zu der Steuereinrichtung
28 geleiteten Impulse zu sperren. Für den Fall der Zündzeitpunktrückverstellung
ergibt sich folgendes: Bei niedrigen Drehzahlen nOcn c n1 bei denen noch keine Zündzeitpunktverstellung
erfolgt, ist die Torschaltung 30 dauernd gesperrt, da die Impulszahl, die direkt
von dem Impulsgeber 26 über die Steuereinrichtung 28 zur Torschaltung 30 gelangt
und die bis zum Punkt B von dem Zähler 27-abgezählte Impulszahl stets gleich ist,
und in Punkt B durch das zu diesem Zeitpunkt erfolgende Schalt signal die Steuereinrichtung
28 gesperrt wird. Erfolgt bei einer Veränderung
der Drehzahl eine
Zündzeitpunktrückverstellung dann wird ab Punkt B die Torschaltung 30 leitend, und
zwar solange, bis das Schaltsignal des Unterbrecherkontaktes 17 beispielsweise bei
C erfolgt und die Steuereinrichtung 28 sperrt. Die zwischen dem Punkt B und C durch
den Impulsgeber abgegebenen Impulse werden also von dem Verstellwinkel-Zähler 24
abgezählt und bilden wiederum ein Maß für die Zündzeitpunktverstellung.
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Dieser Zählvorgang wiederholt sich bei jeder weiteren Umdrehung der
Welle 15 in der beschriebenen Weise. Zur Sicht'barmachung der Zündzeitpunktverstellkurve
,sind der Verstellwinkel-Zähler 24 und der Tachogenerator 20 an den Koordinatenschreiber
25 angeschlossen.