DE2042980A1 - Device for determining the dwell angle - Google Patents
Device for determining the dwell angleInfo
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Description
R. 9970
26.8.1970 Ka/PaR. 9970
August 26, 1970 Ka / Pa
Anlage zur
PatentanmeldungAttachment to
Patent application
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bildung eines den Schließwinkel des Unterbrecherschaltersvon Zündanlagen in Kraftfahrzeugen charakterisierenden Signale.The invention relates to a device for forming a den Closing angle of the circuit breaker of ignition systems in motor vehicles characterizing signals.
Bei Kraftfahrzeugen ist es notwendig, durch möglichst genaue Messungen Aussagen über den Schließwinkel des Unterbrecherschalters in der Zündanlage zu machen. Unter Schließwinkel ist dabei derjenige Winkel zu verstehen, den die Welle des Zündverteilers bei geschlossenem Unterbrecherschalter zurücklegt. Die genaue Messung des Schließwinkels ist erforderlich, da die an der Zündkerze der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehende Zündenergie vom Schließwinkel abhängt. Dabei ist es wünschenswert, den Schließwinkel Jedes einzelnen Zylinders zu messen und somit auch eine Aussage über den Nockenversatz bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen zu machen.In the case of motor vehicles, it is necessary to make statements about the closing angle of the interrupter switch using measurements that are as accurate as possible to make in the ignition system. The dwell angle is to be understood as the angle that the shaft of the Distributor with closed circuit breaker. The exact measurement of the dwell angle is necessary since the ignition energy available at the spark plug of the internal combustion engine depends on the dwell angle. It is desirable to measure the dwell angle of each individual cylinder and thus also to make a statement about the To make cam offset in multi-cylinder internal combustion engines.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein den Schließwinkel charakterisierenden Signal zu bilden, wobei einerseits ein geglätterter Impuls ohne Spannungseinbrüche zur Messung benötigt wird, wobei jedoch andererseits durch die Glättung eine nennenswerte Impulsverlängerung vermieden werden soll.The invention is based on the object of a closing angle to form characterizing signal, on the one hand a smoothed pulse without voltage drops for Measurement is required, but on the other hand, the smoothing avoids a significant pulse lengthening shall be.
Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß gemäß der Erfindung ein von der Schaltanlage des Unterbrecherschal-" ters abhängiges Signal an den Eingang eines Glättungsgliedes angelegt ist, welches ein Ausgangssignal mit einer konstanten Verlängerung liefert und daß das mit der konstanten Verlängerung behaftete Ausgangssignal an einen logische Schaltelemente enthaltenden Auswertungsteil angelegt ist, an den der Ausgang eines in Abhängigkeit der Schaltlage des Unterbrecherschalters auslösbaren Impulsgenerators angeschlossen ist, und daß im Auswertungsteil eine Subtraktion des Ausgangssignals des Impulsgenerators von dem mit der konstanten Verlängerung behafteten Ausgangssignal des Glättungsgliedes erfolgt.This object can be achieved in that, according to the invention, one of the switchgear of the interrupter " ters dependent signal is applied to the input of a smoothing element, which has an output signal with a constant Extension supplies and that the output signal afflicted with the constant extension to a logical Evaluation part containing switching elements is applied to which the output of a depending on the switching position of the Interrupter switch triggerable pulse generator is connected, and that a subtraction in the evaluation part of the output signal of the pulse generator from the output signal of the which is afflicted with the constant elongation Smoothing member takes place.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich In Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen.Further details and advantages of the invention emerge from the following in conjunction with the subclaims Description of an exemplary embodiment and from the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Das Schaltbild einer Einrichtung zur Bildung eines den Schließwinkel charakterisierenden Signals undFig. 1 The circuit diagram of a device for forming a the signal characterizing the dwell angle and
Fig. 2 einen Impulsplan, der die an verschiedenen Punkten der Schaltanordnung auftretenden Impulsbilder darstellt .Fig. 2 is a timing diagram showing the pulse patterns occurring at various points in the circuit arrangement .
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Der nicht dargestellte Primärkreis einer Zündspule ist mit dem ersten Anschluß eines Widerstandes 10 verbunden, dessen
zweiter Anschluß mit der Kathode einer Diode 11 und der Anode einer Diode 12 verbunden ist. Die Kathode der Diode 12
ist mit der Kathode einer Zenerdiode 13 verbunden. Die Anoden der Dioden 11 und 13 sind an Masse angeschlossen. An die
Kathode der Diode 12 ist weiterhin ein einseitig an Masse liegender Kondensator 14 und ein Widerstand. 15 angeschlossen,
dessen zweiter Anschluß mit einer Widerstandskombination aus einem Widerstand 16, einem Widerstand 17 und einem temperaturabhängigen
Widerstand 18 verbunden ist. Weiterhin ist der Widerstand 15 an die Basis eines Transistors 19 angeschlossen,
wobei der Emitter des Transistors 19 mit Masse und der Kollektor des Transistors über einen Widerstand 20 mit der Betriebsspannungsquelle
verbunden ist. An den Kollektor des Transistors 19 ist weiterhin die Basis eines zweiten Transistors 21
angeschlossen, dessen Emxtter
ebenfalls mit Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand 22 mit der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Der Schaltstrecke
des Transistors 21 ist ein Kondensator 23 parallelgeschaltet und an die Ausgangselektrode des Transistors 21 ist
ein erster Eingang eines UND-Gliedes 24 und der Eingang eines Negators 26 angeschlossen. Der Ausgang des Negators 26 ist mit
dem Eingang eines monostabilen Mulitvibrators 25 verbunden,
dessen- Ausgang mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 24 verbunden
ist.The primary circuit, not shown, of an ignition coil is connected to the first connection of a resistor 10, the second connection of which is connected to the cathode of a diode 11 and the anode of a diode 12. The cathode of the diode 12 is connected to the cathode of a Zener diode 13. The anodes of the diodes 11 and 13 are connected to ground. A capacitor 14, which is grounded on one side, and a resistor are also connected to the cathode of the diode 12. 15 connected, the second terminal of which is connected to a resistor combination of a resistor 16, a resistor 17 and a temperature-dependent resistor 18. Furthermore, the resistor 15 is connected to the base of a transistor 19, the emitter of the transistor 19 being connected to ground and the collector of the transistor being connected via a resistor 20 to the operating voltage source. To the collector of the transistor 19, the base of a second transistor 21 is also connected, the Emxtter
also connected to ground and whose collector is connected to the operating voltage source via a resistor 22. A capacitor 23 is connected in parallel to the switching path of transistor 21 and a first input of an AND element 24 and the input of an inverter 26 are connected to the output electrode of transistor 21. The output of the inverter 26 is connected to the input of a monostable multi-vibrator 25, the output of which is connected to a second input of the AND element 24.
Die Wirkungsweise dieser Schaltanordnung ist folgende: Das im Primärkreis 14 der Spule abgenommene Signal (Impulsbild a) wird durch die Dioden 11t12 und 13 sowie durch den Widerstand 10 in eine bestimmte Fora gebracht (Impulsbild b).The operation of this circuit arrangement, the following: The removed in the primary circuit 14 of the coil signal (pulse Picture a) is represented by the diodes 11 t 12 and 13 and brought through the resistor 10 in a certain Fora (pulse pattern b).
20S812/(K8920S812 / (K89
' -4 - 20A2980'-4 - 20A2980
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Dabei werden durch die Diode 11 negative Spannungen kurzgeschlossen während durch die Zenerdiode 13 eine Spannungsbegrenzung auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode 13 erfolgt. Der Wert der Durchbruchsspannung der Zenerdiode ist dabei so festzulegen, daß die begrenzte Spannung stets unter der Batteriespannung des Kraftfahrzeuges liegt. Dadurch wird erreicht, daß eine Aufladung des Kondensators 14 stets auf eine gleiche Spannung erfolgt. Der Kondensator wird dabei mit einer Zeitkonstante T1 = R 10 . C 14 aufgeladen. Die Entladung erfolgt mit der Zeitkonstante T 2 ** c 14^ R 15 + [R 16 // (R 17 + R 18)] // ReJ. Dabei ist mit R0 der Eingangswiderstand des Transistors 19 bezeichnet. Für eine Zeitkonstante T/ = 5 Tp wirkt der Kondensator 14 glättend, so daß am Kollektor des Transistors 19 ein um die Zeit t * verlängerter Rechteckimpuls auftritt. Diese Verlängerung entsteht dadurch, daß bei Entladung des Kondensators C 14 der Transistor 21 für die Zeit t ^. gesperrt wird, weil der Transistor 19 leitet bis infolge der Entladung des Kondensators 14 eine bestimmte Einschaltspannung an der Basis dieses Transistors anliegt.In this case, negative voltages are short-circuited by the diode 11, while the Zener diode 13 limits the voltage to the value of the breakdown voltage of the Zener diode 13. The value of the breakdown voltage of the Zener diode is to be set so that the limited voltage is always below the battery voltage of the motor vehicle. This ensures that the capacitor 14 is always charged to the same voltage. The capacitor is with a time constant T 1 = R 10. C 14 charged. The discharge takes place with the time constant T 2 ** c 14 ^ R 15 + [R 16 // (R 17 + R 18)] // ReJ. The input resistance of the transistor 19 is denoted by R 0. For a time constant T / = 5 Tp, the capacitor 14 has a smoothing effect, so that a rectangular pulse lengthened by the time t * occurs at the collector of the transistor 19. This extension arises from the fact that when the capacitor C 14 is discharged, the transistor 21 for the time t ^. is blocked because the transistor 19 conducts until a certain switch-on voltage is applied to the base of this transistor as a result of the discharge of the capacitor 14.
Da sowohl die Durchbruchspannung der Zenerdiode 13 als auch die Kenndaten der übrigen Halbleiter einen bestimmten Temperaturgang aufweisen, ist die Verlängerungszeit t ,, von der Temperatur abhängig. Der temperaturabhängige Widerstand 18 hat deshalb die Aufgabe, die Temperaturabhängigkeit der Verlängerungszeit t y. und damit den Temperaturgang der gesamten Schaltung zu kompensieren;indem die Zeitkonstante Tp beeinflußt wird.Since both the breakdown voltage of the Zener diode 13 and the characteristics of the other semiconductors have a specific temperature response, the extension time t 1 depends on the temperature. The temperature-dependent resistor 18 therefore has the task of determining the temperature dependence of the extension time t y. and thus to compensate for the temperature drift of the entire circuit ; by influencing the time constant Tp.
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Der am Ausgang des Kollektors des Transistors 21 anliegende Impuls (Impulsbild c), der durch den Transistor 21 eine hohe Flankensteilheit erhalten hat, beinhaltet also eine Information über die Schließzeit des Unterbrecherschalters. Der Impuls hat dabei eine Länge von t^. + t ^. Dieses Ausgangssignal ist über den Negator 26 (Impulsbild d) an den EingangThe pulse present at the output of the collector of the transistor 21 (pulse pattern c), which is caused by the transistor 21 a high Has received edge steepness, so contains information via the closing time of the circuit breaker. Of the Impulse has a length of t ^. + t ^. This output signal is via the inverter 26 (pulse pattern d) to the input
j des monostabilen Mulitvibrators 25 angelegt und löst dessen Kippen in den instabilen Schaltzustand aus. Das Ausgangssignal des monostabilen Mulitvibrators, das eine konstanten Impuls (Impulsbild e) darstellt, wird auf den Eingang der UND-Schaltung 24 gegeben, an dessen anderen Eingang das Ausgangssignal des Transistors 21 direkt angelegt wird. Die UND-Schaltung bildet nun die Differenz zwischen den beiden Signalen, nämlich dem Ausgangssignal des Mulitvibrators und dem Ausgangssignal des Transistors 21. Der Kondensator 23, der parallel zur Schaltstrecke des Transistors 21 liegt, dient dazu, die Anstiegsflanke der Impulse am Kollektor des Transistors 21 mit der Zeitkonstanten τ·, = C 23 . R 22 zu verzö-j of the monostable multi-vibrator 25 applied and solves it Tilting out into the unstable switching state. The output signal of the monostable multi-vibrator, which is a constant Pulse (pulse pattern e) is given to the input of the AND circuit 24, at the other input of which the output signal of transistor 21 is applied directly. The AND circuit now forms the difference between the two signals, namely the output signal of the multi-vibrator and the output signal of the transistor 21. The capacitor 23, the is parallel to the switching path of the transistor 21, serves the rising edge of the pulses at the collector of the transistor 21 with the time constant τ, = C 23. R 22 to decelerate
3
gern, um Signallaufzeiten, die durch den monostabilen . ; Mulitvibrätor 52 bedingt sind, zu kompensieren, und so ein
kurzzeitiges Durchschalten der UND-Schaltung 24 zu verhindern. Am Ausgang des UND-Gliedes 24 erscheint somit für t y. - t -,
+ t 2 (wobei t , vernachlässigbar klein ist) t,- = t~ und somit
ein phasenverschoberies Signal, das den Schließwinkel des UnterbrecherschalteiB charakterisiert und das infolge seiner
exakten Rechteckform gut in einem Meßgerät oder einer Datenverarbeitungsanlage weiter verarbeitet werden kann.
Der Nockenversatz kann mit der beschriebenen Schaltanordnung z.B. durch Austastung einzelner Zylinder mit anschließender
Mittelwertbildung oder Auswertung durch einen Rechner auf einfache Weise erfolgen.3
like to get signal delays caused by the monostable. ; Mulitvibrätor 52 are conditional to compensate, and so to prevent a brief switching through of the AND circuit 24. At the output of the AND element 24 therefore appears for t y. - t -, + t 2 (where t, is negligibly small) t, - = t ~ and thus a phase shifted signal which characterizes the closing angle of the interrupter circuit and which, due to its exact rectangular shape, can be processed further in a measuring device or a data processing system . The cam offset can be carried out in a simple manner with the switching arrangement described, for example by blanking individual cylinders with subsequent averaging or evaluation by a computer.
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Claims (7)
von der Schaltlage des Unterbrecherschalters abhängiges
Signal an den Eingang eines Glättungsgliedes angelegt ist, welches ein Ausgangssignal mit einer konstanten Verlängerung liefert und daß das mit der konstanten Verlängerung behaftete Ausgangssignal an einen logische Schaltelemente enthaltenden Auswertungsteil (£4) angelegt ist, an den der Ausgang eines in Abhängigkeit von der Schaltlage des Unterbrecherschalters auslösbaren Impulsgenerators (25)angeschlossen ist, und daß im Auswertungsteil (£4)eine Subtraktion des Ausgangssignals des Impulsgenerators (25)von dem mit der konstanten Verlängerung behafteten Ausgangssignal des Glättungsgliedes erfolgt. f Λ .J device for forming a signal characterizing the closing angle of the interrupter switch of ignition systems in motor vehicles, characterized in that a
depends on the switching position of the circuit breaker
Signal is applied to the input of a smoothing element, which supplies an output signal with a constant extension and that the output signal afflicted with the constant extension is applied to an evaluation part (£ 4) containing logic switching elements, to which the output of a depending on the switching position of the Interrupter switch triggerable pulse generator (25) is connected, and that in the evaluation part (£ 4) there is a subtraction of the output signal of the pulse generator (25) from the output signal of the smoothing element, which is subject to the constant extension.
das von der Schaltlage des Unterbrecherschalters abhängige Signal im Primärkreis der Zündspule abgenommen und an eine 2. Device according to claim 1, characterized in that
the signal that is dependent on the switching position of the circuit breaker is picked up in the primary circuit of the ignition coil and sent to a
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