DE2147983A1

DE2147983A1 - ARRANGEMENT WITH AN ELECTRONIC MEASURING DEVICE FOR THE ROTATION ANGLE OF A ROTATING PART, IN PARTICULAR FOR THE ELECTRONIC ADJUSTMENT OF THE IGNITION POINT IN A COMBUSTION MACHINE

Info

Publication number: DE2147983A1
Application number: DE2147983A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Radmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1971-09-25
Filing date: 1971-09-25
Publication date: 1973-03-29

Description

Anordnung mit einer elektronischen Neßeinrichtung für Drehwinkel eines rotierenden Teiles, insbesondere zur elektronischen Zündzeitpunktverstellung in einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer elektronischen MeBeinrichtung für I)rehwinkel eines rotierenden Teiles und bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung zur elektronischen Zündze i tpunktvers te llung in einer Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Meßeinrichtung für Kurbelwellenwinkel. Dies schließt die Anwendbarkeit der Erfindung in aroeren Fällen jedoch nicht aus, beispielsweise im Rahmen der Steuerung von Werkzeugmaschinen. Arrangement with an electronic measuring device for angles of rotation a rotating part, especially for electronic ignition timing adjustment in an internal combustion engine The invention relates to an arrangement with an electronic Measuring device for I) angle of rotation of a rotating part and relates in particular to an arrangement for electronic ignition timing in an internal combustion engine with an electronic measuring device for crankshaft angle. This includes the Applicability of the invention in aroeren cases does not rule out, for example in Machine tool control framework.

Betrachtet man den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich den der Zündzeitpunktverstellung, so ist es bekannt, diese Verstellung drehzahlabhängig über einen Fliehkraftregler und lastabhängig über eine den Saugrohrdruck ermittelnde l) ckdose vorzunehmen. Es ist jedoch zweckmäßig, unter Abgehen von derartigen mechanischen Verstelleinrichtungen auch die Zündzeitpunktverstellung elektronisch durchzuführen.If one considers the preferred application of the invention, namely that of the ignition timing adjustment, it is known that this adjustment is speed-dependent via a centrifugal governor and, depending on the load, via one that determines the intake manifold pressure l) can be made. However, it is expedient to depart from such mechanical Adjusting devices also carry out the ignition timing adjustment electronically.

Der Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der oben gattungsmäßig angegebenen Art zu schaffen, die bei auch in der Serienfertigung vertretbarem Aufwand mit hoher Genauigkeit arbeitet und an eine Vielzahl von Anwendungsfällen individuell angepaßt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch-gekennzeichnet, daß mit dem rotierenden Teil ein Bezugspunktgeber in Verbindung steht, der einen mit seiner Anfangsfianke einen vorgegebenen Bezugswert des Drehwinkels definierenden Impuls mit der Drehzahl des rotierenden Teiles umgekehrt proportionaler Impulslänge erzeugt, und daß der Impuls einem unter Auswertung der Impulslänge eine der Drehzahl direkt oder umgekehrt proportionale, konstante Spannung erzeugenden analogen Drehzahlmesser zugeführt wird, dem ein nicht invertierender bzw. invertierender Integrator für die konstante Spannung nachgeschaltet ist, der, angesteuert über den Impuls, einen Meßimpuls mit einer eine drehzahlproportionale Steil.-heit besitzenden Flanke erzeugt, deren Amplitudenverlauf al Maß für den Drehwinkelverlauf bei der jeweiligen Drehzahl einer Auswerteeinheit zugeführt wird.The invention is generally based on the object of an arrangement the To create the type specified above, which is also used in series production works at a reasonable cost with high accuracy and on a large number of use cases can be customized. The inventive solution to this problem is characterized in that a reference point transmitter is connected to the rotating part stands, the one with its starting edge a predetermined reference value of the angle of rotation defining pulse with the speed of the rotating part inversely proportional Pulse length generated, and that the pulse is one by evaluating the pulse length generating constant voltage directly or inversely proportional to the speed analog tachometer is fed to which a non-inverting or inverting Downstream integrator for the constant voltage, which is controlled via the pulse, a measuring pulse with a steepness proportional to the speed Flank generated whose amplitude profile as a measure of the rotation angle profile in the respective speed of an evaluation unit is fed.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß nicht. eine Drehzahlmessung über eine lmpulszah'ermittlullg erfolgt, sondern daß auch die Drehzahlmessung analog vorgenommen wird, so daß irgendwelche zusatzlichen Impulsgeber überflüssig sind und eine durch die bei jeder Impulszahlermittlung erfolgende Quantisierung bedingte Ungenauigkeit vermieden ist.An essential feature of the arrangement according to the invention is therein to see that not. a speed measurement takes place via a pulse count, but that the speed measurement is made analog, so that any additional pulse generators are superfluous and one with each pulse number determination any inaccuracy caused by quantization is avoided.

Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß die zum Durchmessen eines Drehwinkels a erforderliche Zeit t über d5e in Umdrehungen je Mintite gemessene Drehzahl n gemäß folgender Beziehung verbunden ist: 1 t = . a 6n Demgemäß wird in der erfindungsgemäßen Anordnung mittels eines Drehzahlmessers eine Spannung erzeugt, deren Größe über eine Konstante beispielsweise umgekehrt proportional der Drehzahl ist. In einem dem Drehzahlmesser nachgeschalteten invertierenden Integrator wird diese Spannung integriert, so daß am Ausgang des Integrators eine Spannung erscheint, die über eine Konstante proportional der jeweiligen Drehzahl des rotierenden Teiles, in der Regel einer Welle, ist. Diese Spannung ist impulsförmig; der Impuls besitzt eine Flanke, deren Steilheit proportional der Drehzahl ist. Für jede Drehzahl ist damit jedem Drehwinkel ein bestimmter Amplitudenwert auf der Flanke des von dem invertierenden Integrator erzeugten Meßimpulses zugeordnet. Soll also bei Erreichen eines bestimmten Drehwinkels eine Befehlsgabe zur Einleitung eines Vorganges erfolgen, beispielsweise bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel ein Zwldvorgang im Arbeitsraum einer Brennkraftmaschine erfolgen, so kann dies auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß dem Integrator ein Komparator nachgeschaltet ist, dem außer dem Meßimpuls eine Sollwert spannung zugeführt wird und der ein BefehlssignaL nur in dem Zeitpunkt abgibt, in dem die Flanke des Neßimptiises amplitudengleich mit der Sollwertspannung ist.The invention takes advantage of the fact that to measure a Angle of rotation a required time t measured over d5e in revolutions per mintite Speed n is connected according to the following relationship: 1 t =. a 6n Accordingly a voltage is generated in the arrangement according to the invention by means of a tachometer generated whose size is inversely proportional to, for example, a constant Speed is. In an inverting integrator connected downstream of the tachometer this voltage is integrated, so that a voltage at the output of the integrator which appears via a constant proportional to the respective speed of the rotating Part, usually a wave. This voltage is pulse-shaped; the impulse has a slope whose steepness is proportional to the speed. For every speed every angle of rotation has a certain amplitude value on the flank of the assigned to the inverting integrator generated measuring pulse. So should when reaching a command to initiate a process takes place at a certain angle of rotation, For example, at a certain crankshaft angle, a tweaking process in the work area an internal combustion engine, this can be achieved in a simple manner be that the integrator is followed by a comparator, which apart from the measuring pulse a setpoint voltage is supplied and a command signal only at the time outputs, in which the edge of the Neßimptiises amplitude equal to the setpoint voltage is.

Diese Sollwertspannung - und diese Weiterbildung der Erfindung ist von besonderer Bedeutung in dem bevorzugten Anwendungsfall zur Zündzeitpunktverstellung in Brennkraftmaschinen insbesondere für Kraftfahrzeuge - kann in einem Sollwert speicher erzeugt sein, der eine Speicherplatte enthält, die in Flächenelemente mit derart gewählten Durchlässigkeiten für eine physikalische Größe unterteilt ist, daß die Durchlässigkeit jedes Flächenelements den Sollwert des Drehwinkels des rotierenden Teiles bei einer bestimmten Drehzahl desselben Lharakterisiert; ferner ist ein Empfänger für die plly:ikalisclle Größe nach Durchsetzen desjenigen Flächenelements vorh@nden, das nach von der jeweiligen Drehzahl abhängiger Relativbewegung zwischen Speicherplatte und Empfänger in dem Bereich desselben liegt. Dabei kann die Speicherplatte eine Halterung zur Erzeugung mehrerer, unterschiedlicher Relativbewegungen in Abhängigkeit von mehreren Parametern besitzen. Im Falle einer elektronischen Zutldzeitpunktverstellung sind die Parameter vorzugsweise die Motordrehzahl und eine lastabhängige Größe.This setpoint voltage - and this further development of the invention is of particular importance in the preferred application for ignition timing adjustment in internal combustion engines especially for motor vehicles - can be in a setpoint memory be generated, which contains a storage disk that is divided into surface elements with such selected permeability is subdivided for a physical quantity, that the permeability of each surface element is the nominal value of the angle of rotation of the rotating Part at a certain speed of rotation of the same Lcharacterized; also is a recipient for the plly: ikalisclle size after enforcement of that surface element, that depends on the respective speed Relative movement between the storage disk and the receiver is in the same area. Here can the storage disk is a holder for generating several different relative movements depending on several parameters. In the case of an electronic The parameters are preferably the engine speed and timing adjustment a load-dependent quantity.

Derartige Speicherplatten sind an sich aus der Offenlegungsschrift 1 949 725, 46 b 5-02, für einen anderen Anwendungszweck in zwei Versionen bekannt. So kann die dort ebene Speicherplatte aus fotografischem Film mit Flächenelementen unterschiedlicher Schwarzung bestehen; die physikalische Größe ist sinhibares oder unsichtbares Licht.Such storage disks are per se from the laid-open specification 1 949 725, 46 b 5-02, known for another application in two versions. So the flat storage plate made of photographic film with surface elements different blackening exist; the physical quantity is sinhibares or invisible light.

Bei der zweiten Ausführungsform nach der genannten Offenlegungsschrift ist die physikalische Größe ein magnetischer Pluß, und die in Flächenelemente unterschiedlicher magnetischer Leitwerte unterteilte Speicherplatte ist relativ zu einem Magneten bewegbar. Die Speicherplatte kann jedoch, wie die Offenlegungsschrift 2 052 860, 46 b, 5/00, zeigt, auch zu einem Zylinder gebogen sein. Aus der Offenlegungsschrift 1 945 622, 42 d, 5. ist ferner eine Regelvorrichtung bekannt, die im Gegensatz zu den eben beqchriebenen bekannten Speicheranordnungen mit kontaktierender Abtastung eines zu einem Zylinder oder Bestandteil desselben gebogenen Speichers arbeitet. Hier werden in erster Linie unterschiedliche elektrische Eigansobaften der einzelnen Stellen der Speicherplatte ausgenutzt.In the second embodiment according to the aforementioned laid-open specification the physical quantity is a magnetic plus, and that in surface elements is more different Magnetic conductance divided storage disk is relative to a magnet moveable. The storage disk can, however, like the laid-open specification 2 052 860, 46 b, 5/00, shows that it can also be bent into a cylinder. From the published patent application 1 945 622, 42 d, 5. a control device is also known which, in contrast to the known memory arrangements just described with contact scanning a memory bent to a cylinder or part of the same works. Here are primarily different electrical properties of the individual Places the storage disk used.

Eine weitere Möglichkeit zur kontaktlosen Abfrage der Speicherplatte besteht darin, daß die physikalische Größe ein dielektrischer Verschiebungsstrom ist und die Flächenelemente unterschiedliche die?ektririehe Leitwerte besitzen. Es handelt sich hierbei alsc im Prinzip um eine kapazitive Messung.Another possibility for contactless query of the storage disk is that the physical quantity is a dielectric displacement current and the surface elements have different electrical conductance values. In principle, this is a capacitive measurement.

Alle derartigm Speichereinrichtungen können als Sollwertspeicher im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung mit Vorteil eingesetzt werden.All such storage devices can be used as setpoint storage in the The framework of the arrangement according to the invention can be used with advantage.

Betrachtet man nochmals den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich eine Zündzeitpunktsteuerung für eine Brennkraftmaschine, die im übrigen jeden beliebigen Aufbau haben kann, also auch eine Kreiskolbenmaschine sein kann, so ist ein wesentlicher erfindungsgemäßer Schritt bereits darin zu sehen, daß in dem Sollwertspeicher r nicht Zeiten, nämlich auf einen bezugswert bezogene Zündzeitpunkte, sondern Drehwinkel gespeichert sind. Zu diesen Merkmal führte folgende erfindungsgemäß angestellte uberlegung: Geht man einmal davon aus, daß der vom Motor überstrichene Drehzahlbereich zwischen einer unteren Drehzahl n1 = 150 Upm und einer oberen Drehzahl von n2 = 6000 Upm liegt und der Verstellbereich für die Zündzeitpunktve-rstellung zwischen - 390 und 40 Kurbelwelle bezogen auf den oberen Totpunkt liegt und die geforderte Genauigkeit 10 Kurbelwelle beträgt, so läßt sich durch eine einfache Rechnung zeigen, daß bei konstanter Stufung der Versteilzeiten in dem gesamten Drehzahlbereich zur Einhaltung dieser Genauigkeit ungefähr 1700 Stufen erforderlich wären. Eine derart feine Unterteilung ist, wenn überhaupt, nur m.t einem Rerstellungsaufwand zu erreichen, der bei einer Sorienproduktion, beispielsweise bei Kraftfahrzeugmaschinen, nicht vertretbar ist.If one considers again the preferred application of the invention, namely, an ignition timing control for an internal combustion engine, the rest can have any structure, i.e. it can also be a rotary piston machine, an essential step according to the invention can already be seen in the fact that in the setpoint memory r not times, namely ignition times related to a reference value, but angles of rotation are stored. The following led to this feature according to the invention salaried consideration: Assuming once that the swept by the engine Speed range between a lower speed n1 = 150 rpm and an upper speed of n2 = 6000 rpm and the adjustment range for the ignition timing adjustment between - 390 and 40 crankshaft based on top dead center and the The required accuracy is 10 crankshaft, so can be by a simple Calculations show that with constant gradation of the adjustment times in the entire speed range approximately 1700 steps would be required to maintain this accuracy. One Such a fine subdivision is, if at all, only possible with a creation effort to achieve, which in a series production, for example in motor vehicle machines, is not justifiable.

Wie die erfindungegemäß angestellten tberagungen jedoch gezeigt haben, läßt sich diese Feinheit der Unterteilung erheblich reduzieren, wenn man nicht Zeitwerte, also letztlich die Zündzeitpunkte selber, sondern Werte des Drehwinkels der Kurbelwelle speichert. Eine diesen Tjmständen Rechnung tragende Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei einer geforderten, in Sekunden angegebenen maximalen Genauigkeit der Ziindzeitpunktverçtellung innerhalb eines Bereichs der in Umdrehungen je Minute angegebenen Drehzahl mit dem unteren Grenzwert nl und dem oberen Grenzwert n2 und einer hierfür erforderlichen Unterteilung des Maximalwertes der Zeitspanne in c gleiche Stufen n1 die Speicherplatte in c . Flächenelemente mit gleichen n2 Unterschieden ihrer Durchlässigkeit unterteilt ist.However, as the considerations made according to the invention have shown, this fineness of the subdivision can be considerably reduced if one does not use time values, So ultimately the ignition times themselves, but values of the angle of rotation of the crankshaft saves. An embodiment of the invention which takes these circumstances into account characterized characterized in that at a required, in seconds specified maximum accuracy of the ignition timing adjustment within a Range of the speed specified in revolutions per minute with the lower limit value nl and the upper limit value n2 and a necessary subdivision of the Maximum value of the time span in c equal levels n1 the storage disk in c. Surface elements is subdivided with equal n2 differences in their permeability.

In dem erwähnten Zahlenbeispiel läßt sich demgemäß die Zahl der zur Einhaltung der erwähnten Genauigkeit erforderlichen Stufen in der Speicherplatte auf etwa vierzig verringern.In the numerical example mentioned, the number of to Compliance with the mentioned accuracy levels required in the storage disk decrease to about forty.

Betrachtet man nun noch einmal die elektrische Meßeinrichtung für den Drehwinkel im einzelnen, so ist es zweckmäßig, sie so auszubilden, daß der Integrator synchron mit der Anfangsfianke des von dem Bezugspunktgeber, beispielsweise einem Unterbrecherkontakt der Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine, erzeugten Impulses zurückgesetzt und'synchron mit der Endflanke des Impulses gestartet wird. Diese zeitliche Aufeinanderfolge zwischen Impulserzeugung einerseits und Integratiarprozeß andererseits hat den Vorteil, daß man in der Wsohl der Zeitkonstante des in dem Drehzahlmesser üblicherweise enthaltenen RC-Gliedes frei ist und diese demgemäß so klein gewählt werden kann, daß auch schnelle Drehzahländerungen berücksichtigt werden. Zur Erzielung einer linearen Integration ist es nämlich erforderlich, die dem Integrator zugeführte Spannung konstant zu halten, was bei gleichzeitiger Drehzahlmessung der Dimensionierung des RC-Gliedes unter dem Gesichtspunkt der Erfassung auch schneller Drehzahländerungen widersprechen würde.If one now looks again at the electrical measuring device for the angle of rotation in detail, it is expedient to design it so that the integrator synchronous with the starting edge of the reference point encoder, for example a Interrupter contact of the ignition device of an internal combustion engine, generated pulse is reset and started synchronously with the end edge of the pulse. These temporal succession between pulse generation on the one hand and integration process on the other hand has the advantage that one in the Wsohl of the time constant in the Tachometer usually contained RC element is free and this accordingly can be chosen to be so small that rapid speed changes are also taken into account will. In order to achieve a linear integration, it is necessary that to keep the voltage supplied to the integrator constant, which is achieved with simultaneous speed measurement the dimensioning of the RC element from the point of view of detection is also faster Would contradict speed changes.

Der rrehzahlmesser kann im einzelnen einen Monoflop zur Erzeugung eines synchron mit der Anfangsflanke des Impulses beginnenden Vergleichsimpulses mit drehzahlunabhängiger Img pulslänge sowie einen elektronischen Schalter enthalten, der nur während des Vorliegens einer Differenz der Imrulslängen von Impuls und Vergleichsimpuls einen Speicher an eine Aufladespannung legt. Hier wird also der vom Bezugspunktgeber stammende Impuls nicht unmittelbar, sondern über eine Differenzbildung ausgewertet. Die Länge des Differenzimpulses ist verständlicherweise umgekehrt proportional der jeweiligen Drehzahl, wenn man dafür sorgt, daß der von dem Monoflop erzeugt Vergleichsimpuls immer kürzer ist als der von dem Bezugspunktgeber erzeugte Impuls. Andernfalls muß eine zusitzliche Invertierung vorgenommen werden.The tachometer can generate a monoflop in detail a comparison pulse starting synchronously with the starting edge of the pulse with speed-independent pulse length as well as an electronic switch included, the only while there is a difference in pulse lengths of pulse and comparison pulse puts a memory on a charging voltage. here So the impulse coming from the reference point transmitter is not immediate, but via a difference is evaluated. The length of the differential pulse is understandable inversely proportional to the respective speed, if one ensures that the from The comparison pulse generated by the monoflop is always shorter than that of the reference point encoder generated pulse. Otherwise an additional inversion must be carried out.

Damit der Integrator am Ende der Drehzahlmessung stets einen vorgegebenen Ladezustand besitzt, in der Regel entladen ist, ist bei der bevorzugten Aus£ührungsform der Erfindung der Speicher mit dem invertierenden Integrator über einen Impedanzwandler verbunden, der während des Vorhandenseins des Impulse einen Bestandteil eines Entladestromkreises zur Rückstellung des Integrators bildet. Wie dem Fachmann bekannt, kann dieser Entladestromkreis auch Dioden oder weitere Schaltelemente enthalten Die Figuren zeigen cin Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall einer elektronischen Zündzeitpunktverstellung.So that the integrator always has a given one at the end of the speed measurement State of charge, usually discharged, is the preferred embodiment the invention of the memory with the inverting integrator via an impedance converter connected, which is part of a discharge circuit during the presence of the pulse to reset the integrator. As is known to those skilled in the art, this discharge circuit can also contain diodes or other switching elements. The figures show an exemplary embodiment of the invention for the case of an electronic ignition timing adjustment.

Dabei gibt Figur 1 einen Überblick über dieses Ausführungsbeispiel, während sich die Figuren 2 und 3 auf eine konkrete Schaltung beziehen.Figure 1 gives an overview of this embodiment, while Figures 2 and 3 relate to a specific circuit.

Betrachtet man zunächst Figur 1, so sind die wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Anordnung der Bezugspunktgeber 1, der b-ispielsweise durch einen üblichen, aber nicht verstellbaren Unterbrecherkontakt oder durch einen OrU-Geber an der Brennkraftmaschine verifiziert ist. Dieser Bezugspinktgeber 1 gibt ir ihrer ß ll und Dauer von der Drehzahl n der Maschine abh.:ngige Impulse an den Drehzahlmesser 2 ab, dessen Aufbau im einzelnen noch anhand der Figuren 2 und 3 erläutert wird und der seinerseits eine Spannung an in invertierenden Integrator 3 liefert, die - über eine Konstante -umgekehrt proportional der jeweiligen Drehzahl n ist. Diese Spannung U = K/n wird in den invertierenden Integrator in eine Spannung umgesetzt, die proportional der Drehzahl und damit dem Istwert des Drehwinkels ist. Wie später insbesondere anhand Figur 3 noch erläutert wird, hat diese Spannung die Form eines Impulses mit einer linearen ansteigenden Flanke, deren Steigung proportional der jeweiligen Drehzahl n ist.Looking first at Figure 1, the essential components are the inventive arrangement of the reference point encoder 1, the b-isspielweise by a common, but not adjustable, breaker contact or an OrU encoder is verified on the internal combustion engine. This reference speed sensor 1 gives ir her ß ll and duration depending on the speed n of the machine: frequent pulses to the tachometer 2, the structure of which can be seen in detail with reference to FIGS. 2 and 3 explained and which in turn supplies a voltage to in inverting integrator 3, which - via a constant - is inversely proportional to the respective speed n. This voltage U = K / n is converted into a voltage in the inverting integrator, which is proportional to the speed and thus the actual value of the angle of rotation. How later is explained in particular with reference to Figure 3, this voltage has the form of a Pulse with a linear rising edge, the slope of which is proportional to the respective speed n is.

Jeder Spannungswert dieser Impulsflanke ist also eindeutig einem Wert des Drehwinkels zugeordnet.Each voltage value of this pulse edge is therefore clearly a value assigned to the angle of rotation.

In einem Komparator 4 wird die Ausgangsspannung des invertierenden Integrators , und zwar ihre Flanke, verglichen mit einer dem Komparator aus dem Sollwertspeicher 5 zugeführt ten Spannung, die in ihrer Größe eindeutig den Sollwert des Drehwirkels, hier des Kurbelwellenwinkels und damit des Zündzeitpunktes, charakterisiert, bei dem die Zündung erfolgen soll. Erst dann, wenn die Flanke des von dem invertierenden Integrator 3 gelieferten Impulses den Wert der Sollwertspannung erreicht hat, wird an die Zündeinrichtung 6 ein Zündimpuls abgegeben.In a comparator 4, the output voltage of the inverting Integrator, namely its edge, compared to one of the comparator from the Setpoint memory 5 supplied th voltage, the size of which is clearly the setpoint the rotary action, here the crankshaft angle and thus the ignition point, at which the ignition is to take place. Only when the flank of the inverting Integrator 3 delivered pulse has reached the value of the setpoint voltage an ignition pulse is emitted to the ignition device 6.

In Figur 2 sind die Schaltungseinheiten der Anordnung nach Figur 1 mi" denselben Bezugszeichen versehen. Auf den Aufbau des Sollwertspeichers 5 wird im einzelnen nicht eingegangen, da er .ltFSechend den oben zitierten bekannten Anordnungen zusammengesetzt sein kann. Auch die Zündeinrichtung selber ist im einzelnen nicht dargestellt. Ihr ist der Anpassungsverstär]er 7 vorgeschaltet, der als wesentlichen Bestandteil der Transistor 8 enthält.The circuit units of the arrangement according to FIG. 1 are shown in FIG mi "are given the same reference numerals. The structure of the setpoint memory 5 is in detail not received, since it .ltFSechend the above-cited known arrangements can be composed. The ignition device itself is also not detailed shown. It is preceded by the adaptation amplifier 7, which is the essential Part of the transistor 8 contains.

Von dem Bezugspunkigeber ist der Unterbrecherkontakt 9 gezeichnet, der, w@ das o@@@ste Diagramm in Figur 3 erkennen läßt, einen impuls 10 erzeugt, dessen Dauer von der Drehzahl n der Maschine abhängig ist. Der Verlauf der entsprechenden Spannung ist mit U1 in dem Diagramm nach Figur 3 bezeichnet.The interrupter contact 9 is drawn from the reference point encoder, which, if the o @@@ ste diagram in Figure 3 shows, generates a pulse 10, whose duration of the Speed n of the machine is dependent. Of the The course of the corresponding voltage is denoted by U1 in the diagram according to FIG.

Die vom Unterbrecherkontakt 9 erzeugten Impulse 10 gelangen über die durch die Transistoren 11 und 12 gebildeten Verstärker, die eine Versteilerung der Impulsflanken vornehmen, an den Eingang des Monoflop 13, de; den in Arbeitsrichtung ersten Bestandteil des analogen Drehzahlmessers 2 bildet. Dieser Monoflop ist in an sich bekannter Weise aus zwei Transistoren 14 und 15 aufgebaut. Wie der in Figur 3 skizzierte Verlauf seiner Ausgangsspannung U2 erkennen läßt, wird der Monoflop 13 von der Anfangsflanke 10a des Ir,mTulses 10 angesteuert und erzeugt demgemäß einen Vergleichsimpuls 16, der synchron mit dem Impuls 10 beginnt, aber eine konstante, kürere Impulslänge besitzt. Die beiden Impulse 10 und 16 haben die gleiche Polaritä-.The pulses generated by the breaker contact 9 reach the formed by the transistors 11 and 12 amplifier, which steepen the Make pulse edges to the input of the monoflop 13, de; the one in the working direction forms the first component of the analog tachometer 2. This monoflop is in constructed from two transistors 14 and 15 in a manner known per se. Like the one in figure 3 shows the curve of its output voltage U2, the monoflop is 13 controlled by the starting edge 10a of the Ir, mTulses 10 and generated accordingly a comparison pulse 16, which begins synchronously with the pulse 10, but a constant one, has shorter pulse length. The two pulses 10 and 16 have the same polarity.

Diese Impulse 16 gelangen als Spannung U2 in den eigentlichen Drehzahlmesser 17, und zwar an den Eingang des Schalttransistors 18, der den Speicherkondensator 19 nur zu bestimmten Zeiten mit dem Ausgang des Monoflop 13 verbindet. Der Basis des Schalttransistors 13 wi; über die Leitung 20 nämlich auch die zu der Spannung U1 invertierte Spannung U3 zugeführt, also Impulse, de in dem Diagramm nach Figur 3 mit 10' bezeichnet sind und zwar dieselbe Impulslänge wie die Impulse 10 besitzen, aber die entgegengesetzte Polarität. Daher wird der Schalttransistor 18 so betätigt, daß er nur während der in Figur 3 mit 21 bezeichneten Impulsdifferenz den Kondensator C entsprechend dem zeitlichen Verlauf der Spannung U4 in Figur 3 auflädt. Der Transistor 18 ist nämlich nur während des Vorhandenseins des Impulses 10 geöffnet.These pulses 16 reach the actual tachometer as voltage U2 17, namely to the input of the switching transistor 18, the storage capacitor 19 connects to the output of the monoflop 13 only at certain times. The base the switching transistor 13 wi; namely, via the line 20 also to the voltage U1 inverted voltage U3 supplied, that is, pulses, de in the diagram according to FIG 3 are denoted by 10 'and have the same pulse length as the pulses 10, but the opposite polarity. Therefore, the switching transistor 18 is operated so that that he only during the pulse difference designated in Figure 3 with 21 the capacitor C charges according to the time profile of the voltage U4 in FIG. The transistor This is because 18 is only open during the presence of the pulse 10.

Die Spannung U4 gelangt über den zweistufigen Impedanzwandler 22, 23 an den Eingang des in an sich bekannter Weise unter Verwendung des Kondensators 24 aufgebauten invertierenden Integrators 3. Die Wirkungsweise des IntegBrators ergibt sich am einfaohsten aus dem vorletzten Diagramm der Figur 3.The voltage U4 passes through the two-stage impedance converter 22, 23 to the input of using in a manner known per se of Capacitor 24 constructed inverting integrator 3. The mode of operation of the IntegBrators results most simply from the penultimate diagram in FIG. 3.

Während des Ansehen des Impulses 10 wird der Kondensator 24 über die zweite Stufe 23 -des Impedanzwandlers und die Diode 25 sowie die Leitung 20 entladen. Erst nach Beendigung des Impulses 10, also etwa im Zeitpunkt der Flanke 10 b desselbe, erfolgt der Integrationsvorgang für die jetzt einen konstanten Wert besitzende Spannung U4. Die Auf ladung des Kondensators 24 im Integrator 3 erfolgt praktisch linear entsprechend der Impulsflanke 26, die eine Steigung T^sitzt, die infolge der invertierenden Eigenschaft des Integrators proportional der Drehzahl n ist. Je höher also die Drehzahl ist, desto steiler ist die Flanke 26, so daß die Spannung jedes ihrer Punkte bei jeder vorkommenden Drehzahl ein eindeutiges Maß für einen Wert des Drehwinkels ist.While watching the pulse 10, the capacitor 24 is over the second stage 23 of the impedance converter and the diode 25 and the line 20 are discharged. Only after the end of the pulse 10, i.e. around the time of the edge 10 b of the same, the integration process takes place for the voltage, which now has a constant value U4. The charging of the capacitor 24 in the integrator 3 is practically linear corresponding to the pulse edge 26, which sits a slope T ^, which as a result of the inverting Property of the integrator is proportional to the speed n. So the higher the speed is, the steeper the slope 26, so the voltage of each of its points is at each occurring speed is a clear measure for a value of the angle of rotation.

Da diese Integration also erst nach Beendigung der Aufladung des Kondensators 19 im Drehzahlmesser 2 erfolgt, kann die Zeitkonstante-des diesen Kondensator enthaltenden RC-Gliedes so gewählt werden, daß auch schnelle Drehzahländerungen bei der Drehzahlmessung erfaßt werden.Since this integration is only after the capacitor has been charged 19 takes place in the tachometer 2, the time constant-of the containing this capacitor RC element can be selected in such a way that rapid speed changes also occur when measuring the speed can be detected.

Dem Komparator 4 wird nun außer der im invertierenden Integrator 3 erzeugten Spannung U5 die Sollwertspannung 56 zugeführt, die in dem Sollwertspeicher 5 drehzahlriehtig abgegriffen ist. Es handelt sich hierbei, wie Figur 3 zeigt, um eine Gleichspannung, und in dem Zeitpunkt tl, in dem die Flanke 26 den Spannungswert der Spannung U6 erreicht hat, wird an die nachgeschaltete Zündeinrichtung 6 über den Transistor 8 ein Zündimpuls U7 abgegeben.The comparator 4, in addition to that in the inverting integrator 3 The voltage U5 generated is supplied with the setpoint voltage 56, which is stored in the setpoint memory 5 is tapped at the correct speed. As FIG. 3 shows, these are a DC voltage, and at the point in time tl, in which the edge 26 the voltage value the voltage has reached U6, is transferred to the downstream ignition device 6 the transistor 8 emitted an ignition pulse U7.

Es sei bemerkt, daß die erfindungsgemäße Anordnung nicht notwendigerweise mit einem Komparator zur Erzeugung von Befehlsimpulsen ausgerüstet zu sein braucht. Grundsätzlich läßt sich die Anordnung auch zu Meßzwecken verwenden, indem ni:tn in Kenntnis der jeweiligen Drehzahl aus dem Verlauf der Flanke 26 den Zusammenhang zwischen Spannungsamplitude einerseits und dem jeweiligen Zeitpunkt andererseits entnimmt.It should be noted that the arrangement according to the invention is not necessarily needs to be equipped with a comparator for generating command pulses. In principle, the arrangement can also be used for measuring purposes, in that ni: tn in Knowledge of the respective speed from the profile of the edge 26 shows the relationship between the voltage amplitude on the one hand and the respective point in time on the other hand removes.

Claims

EXPECTATIONS

Arrangement with an electronic measuring device for angle of rotation a rotating part, in particular an arrangement for electronic ignition timing adjustment in an internal combustion engine with an electronic measuring device for crankshaft angle, characterized in that a reference point encoder (1) in with the rotating part Connection is, the one with its starting edge (10a) a predetermined reference value of the angle of rotation defining pulse (10) with the speed (n) of the rotating part inversely proportional pulse length generated, and (leave the pulse (10) under Evaluation of the pulse length directly or inversely proportional to the speed (n), constant voltage generating analog tachometer (2) is fed, dei a non-inverting or an inverting integrator (3) for the constant Voltage is connected downstream, which, controlled via the pulse (10), a measuring pulse generated with a slope (26) having a steepness proportional to the speed, their amplitude curve as taB for the rotation angle curve at the respective speed (n) is fed to an ejection unit (4).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the integrator (3) reset synchronously with the starting edge (10a) of the pulse (10) and synchronously is started with the trailing edge (10b) of the pulse (10).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Tachometer (2) a monoflop (13) for generating a synchronous with the starting edge (10a) of the pulse (1C) beginning comparison pulse (16) with speed-independent Contains pulse length and an electronic switch (18) that is only active during the Present a difference (21) of the pulse lengths from pulse (10) and comparison pulse (16) applies a memory (19) to a charging voltage.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a memory (19) with the integrator (3) via an impedance converter (22, 23) is connected, which is a component during the presence of the pulse (10) a discharge circuit (20, 23, 25) for resetting the integrator (3).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the integrator (3) is followed by a comparator (4), which apart from the measuring pulse a setpoint voltage (U6) is supplied and a command signal (U7) only in the point in time (valley) when the flank (26) of the Neßimpulses has the same amplitude with the setpoint voltage (U6).

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the setpoint voltage (U6) is generated in a setpoint memory (5) which contains a storage disk, those in surface elements with such selected permeabilities for a physical Size is divided so that the permeability of each surface element is the nominal value characterizes the angle of rotation of the rotating part at a certain speed, and that a receiver for the physical size after enforcement of that surface element is present, the relative movements depending on the respective speed between the storage disk and the receiver is in the same area.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that t storage disk a holder for generating several different relative movements as a function from has rare parameters.

8. Arrangement according to claim 7 for an electronic ignition timing adjustment, characterized in that the parameters are the engine speed (n) and a load-dependent one Size are.

9. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the storage disk is flat.

10. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the storage disk has a cylindrical shape.

11. Arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that that the physical quantity is an electric current and the surface elements are different have electrical conductance.

12. Arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that that the physical quantity is a radiation.

13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the physical Size is visible or invisible light and the storage plate is made of photographic Film with surface elements of different blackness consists.

14. Arrangement according to claim 12, characterized in that the physical Size is a magnetic flux and the surface elements are different magnetic Have conductance values.

15. The arrangement according to claim 12, characterized in that the physical Size is a dielectric displacement current and the surface elements are different dielectric Have conductance values.

16. Arrangement according to claim 8 or claim 8 and one of the claims 9 to 15, characterized in that given in seconds for a required maximum accuracy of the ignition timing within a range of Speed specified in revolutions per minute with the lower limit value nl and the upper limit value u2 and a necessary subdivision of the maximum value the storage disk in c equal to the period of time in c. n2 surface elements is divided with equal differences in their permeability.

L e r s e i t e