DE2630776A1

DE2630776A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung und einstellung des zuendwinkels von dieselmotoren

Info

Publication number: DE2630776A1
Application number: DE19762630776
Authority: DE
Inventors: Richard Lawrence Smith
Original assignee: SCANS ASSOCIATES Inc
Current assignee: SCANS ASSOCIATES Inc
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1977-01-13
Also published as: GB1539218A; FR2317518B1; BE843061A; DE2630776C2; AU1233976A; CA1066773A; US4023403A; IT1066373B; JPS529721A; FR2317518A1; JPS587824B2

Description

PATE£NTANWAt_Tfc.

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 9S

Scans Associates, Inc.

DA-5360 8. Juli 1976

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung des Zündwinkels von Dieselmotoren

Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung von Dieselmotoren und betrifft insbesondere eine verbesserte Einrichtung zur Ermittlung und Einstellung des Zündwinkels eines Dieselmotors. Im Gegensatz zu Benzin-Brennkraftmotoren mit Funkenzündung, bei denen aufgrund der Notwendigkeit, Motoren in großen Mengen zu produzieren und deren Abgase zu überwachen, seit einiger Zeit Bedarf an einer ausgefeilten Bestimmung des Zündwinkels bestanden hat, war es auf dem Gebiet der Dieselmotoren wegen des im Vergleich zu den Benzinmotoren relativ geringen Produktionsvolumens bisher nicht nötig, Einrichtungen zu schaffen, die eine rasche, effiziente und zuverlässige Prüfung von Dieselmotoren bei der Produktion gestatten; tatsächlich gibt es auch bis heute keine Möglichkeit, diesen Vorgang rasch durchzuführen. Wegen der geringen Produktionszahlen konnte man sich bisher erhebliche Zeitspannen von beispielsweise einer halben Stunde zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren leisten, so daß zur Entwicklung irgendwelcher neuen Verfahren kein Anlaß bestand.

In einer Brennkraftmaschine mit Funkenzündung läßt sich der Zündwinkel als derjenige Winkel definieren, um den sich die Kurbelwelle von demjenigen Moment, zu dem in einem ausgewählten Zylinder der Zündfunken auftritt, bis zu demjenigen Moment, zu dem der Kolben in dem ausgewählten Zylinder seinen oberen Tot-

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punkt erreicht, dreht. Die entsprechende Definition gilt jedoch nicht ohne weiteres für Dieselmotoren. Bekanntlich tritt die Zündung in dem in den Zylinder eines Dieselmotors eingespritzten Gemisch fast spontan mit dieser Einspritzung auf, was dem Zündfunken in einem Motor mit Funkenzündung entsprechen kann. Es besteht jedoch das Problem, daß es keine genaue Möglichkeit gibt, den Zeitpunkt der Einspritzung des Brennstoffs in den Zylinder exakt festzustellen.

ISm den Zündwinkel eines Dieselmotors ordnungsgemäß zu bestimmen, ist es gegenwärtig nötig, daß zahlreiche mechanische Beziehungen genau zum richtigen Zeitpunkt auftreten, um sicherzustellen, daß der Dieselbrennstoff den Weg von der Einspritzpumpe durch die Brennstoffleitung und die Einspritzdüse in den Zylinder genau rechtzeitig durchlaufen hat, so daß die Zündung des Dieselbrennstoffs zum richtigen Zeitpunkt auftritt, um maximale Leistung aus dem in den Zylinder eingespritzten Brennstoff zu entwickeln. .Gegenwärtig wird die Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren im wesentlichen so durchgeführt, daß relativ zum oberen Totpunkt des Kolbens Nr. 1 bestimmt wird, wann der Dieselbrennstoff die Einspritzdüse passiert. Da die Einspritzdüse den Brennstoff in den Zylinder passieren läßt, wenn sich in der Brennstoffleitung vor der Einspritzdüse ein bestimmter Druck von beispielsweise 190 at aufgebaut hat, wird der Zündwinkel des Dieselmotors im wesentlichen dadurch bestimmt, daß die Kurbelwelle gedreht und dabei festgestellt wird, wann der Druck in der Brennstoffleitung vor der Einspritzdüse diesen Wert erreicht. Ein typisches Verfahren zur Bestimmung des Zündwinkels ist in dem von der Firma Caterpillar Tractor Company veröffentlichten "Service Manual, 1140-1145-1150-1160 Engines" beschrieben. Das Verfahren beginnt generell mit der Einstellung des Kolbens Nr. 1 auf den Verdichtungshub am oberen Totpunkt. Gewöhnlich sind dabei an dem Dieselmotor Vorkehrungen getroffen, um die Kurbelwelle in dieser Stellung zu fixieren. Die Brennstoffleitung für den Zylinder Nr. wird von der Einspritzpumpe getrennt, und stattdessen wird eine

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Schrägrohr-Anordnung angeschlossen. Da der Motor in diesem Moment nicht läuft, wird die Brennstoffleitung gelöst, und ein Drucktank wird angeschlossen, um das Brennstoffsystem unter Druck zu setzen. Nun wird die Kurbelwelle gedreht, bis die Brennstoffströmung aus der Rohranordnung einen vorgegebenen Wert erreicht. Dieser Wert ändert sich von einer Maschine zur anderen; erreicht er jedoch seinen vorgegebenen Wert, in diesem Beispiel zwischen sechs bis zwölf Tropfen pro Minute, so zeigt dies den Druck an, der erforderlich ist, um die Einspritzdüse zu betreiben. In diesem Moment wird die Zündwinkelanzeige abgelesen und mit dem vom Hersteller angegebenen Zündwinkel verglichen. Ist der Zündwinkel richtig, so wird der Motor wieder zusammengebaut, und ist betriebsfertig. Ist der Zündwinkel nicht richtig, so muß er eingestellt werden. Wie oben erwähnt, geschieht dies dadurch, daß erreicht wird, daß der Brennstoff von der Einspritzpumpe die Einspritzdüse zum richtigen Zeitpunkt erreicht. Da die Einspritzpumpe von der Nockenwelle des Dieselmotors angetrieben wird, bedeutet dies im wesentlichen ein Verdrehen der Einspritzpumpe derart, daß die Kolben in den einzelnen Einspritzpumpen etwas früher oder später mit ihren Hüben beginnen, so daß der Brennstoff den Motor zum richtigen Zeitpunkt erreicht. Da das Verfahren zur zeitlichen Einstellung der Einspritzpumpe relativ zur Nockenwelle sich von einem Motor zum anderen ändert, soll das genaue Verfahren hier nicht im einzelnen beschrieben werden. Ein repräsentatives Verfahren ist ebenfalls in der oben erwähnten Druckschrift der Caterpillar Tractor Company dargelegt.

Wie offensichtlich, ist das soeben beschriebene Verfahren sehr langwierig; es eignete sich zwar zu Zeiten, in denen Dieselmotoren in verhältnismäßig kleinen Stückzahlen produziert wurden, ist aber heutzutage aus mehreren Gründen nicht mehr brauchbar. Erstens handelt es sich nämlich um ein Verfahren, das im Stillstand des Hotors durchgeführt werden muß, so daß sämtliche möglichen Einflüsse des Erwärmens auf die Toleranzen des Motors bei der Bestimmung des Zündwinkels völlig unberücksichtigt bleiben und daher die Genauigkeit des Ergebnisses beeinträchtigen.

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Zweitens sind zur Durchführung der erwähnten komplizierten Vorgänge an einem Dieselmotor zahlreiche Spezialwerkzeuge erforderlich, was "bedeutet, daß es sich um ein Verfahren handelt, das notwendigerweise nur von einem erfahrenen Mechaniker durchgeführt werden kann, nicht aber vom Laien oder vom Besitzer, der seinen Dieselmotor selbst warten möchte.

Drittens ist bei der zunehmenden Beliebtheit von Dieselmotoren ein Verfahren, das derart lange dauert und so ungenau ist, völlig ungeeignet zur Verwendung in der modernen Fertigung. Wegen seiner Langwierigkeit und seiner mangelnden Eignung für die Automation stellt es somit ein ernstes Hindernis für die Produktionssteigerung von Dieselmotoren dar, an denen großer Bedarf besteht, um der zunehmenden Verschmutzung der Atmosphäre entgegenzuwirken.

Schließlich kann es aufgrund des Verfahrens selbst passieren, daß selbst die genaueste Ermittlung und Einstellung des Zündwinkels wegen der Auswirkungen sich addierender Toleranzen und ähnlicher Einflüsse zu einem sehr unbefriedigenden Zündwinkel führt.

Es ist klar, daß die oben erwähnten Probleme nicht lange ungelöst bleiben konnten. Der Erfinder, der seit langem auf dem Gebiet der zeitlichen Einstellung von Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung tätig ist, wie dies etwa die US-Patentschrift 3 697 865 beweist, hat sich daher vorgenommen, eine rasche und zuverlässige Methode zur Ermittlung und Einstellung des Zündwinkels von Dieselmotoren aufzufinden, die sich in der Fertigung anwenden läßt.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, e'in verbessertes Verfahren zur Prüfung eines Dieselmotors zu schaffen, das sich durchführen läßt, wenn der Motor aus eigener Kraft läuft.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einem Verfahren für Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren, bei dem sich ein Zerlegen des Motors im wesentlichen erübrigt.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, ein System zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren zu schaffen, das deshalb genauer ist als herkömmliche Systeme, weil es nicht erforderlich ist, die Kurbelwelle des Dieselmotors in einer Lage festzuhalten, das Brennstoffsystem des Motors unter Druck zu setzen und zu bestimmen, wann ein bestimmter Druck in der Brennstoffleitung erreicht ist, wobei alle diese Schritte bisher manuell durchgeführt worden sind und Fehlerquellen darstellen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine kompakte Vorrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren zu schaffen, die sich zum Betrieb im Rahmen der Fertigung oder in der Werkstatt ohne weiteres von jedem beliebigen Mechaniker bedienen läßt und nicht die Erfahrung eines ausgebildeten Technikers erfordert.

Ziel der Erfindung ist es weiterhin, ein Verfahren zur Bestimmung des Zündwinkels eines Dieselmotors zu schaffen, das sich leicht automatisieren und auf einem Prüfstand im Zuge einer Fertigungsstraße durchführen läßt, sowie derartige Prüfstände längs eines automatischen Förderbandes zur Unterstützung einer derartigen Prüfung vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einem verbesserten Prüfstand zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren, der in der Lage ist, den jeweils zu prüfenden Motor aufzunehmen und an seine Stelle zu setzen, den Motor zu betreiben, um den Zündwinkel zu ermitteln, die Befestigungseinrichtung für die Einspritzpumpe automatisch zu lösen, die Einspritzpumpe zu justieren, um einen vorbestimmten Zündwinkel zu erzeugen, und daraufhin die Befestigungseinrichtung für die Einspritzpumpe wieder festzuziehen.

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Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, einen Prüfstand der obigen Art zu schaffen,, der mit Hilfe von Anzeigelampen rasch und einfach anzeigt, ob der Zündwinkel des Dieselmotors zu groß, zu klein oder zulässig ist.

Ziel der Erfindung ist es weiterhin, ein verbessertes System der obigen Art zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren zu schaffen, das einen Druckwandler umfaßt, der angibt, wann der Brennstoff in den Jeweils ausgewählten Zylinder des Dieselmotors abgegeben worden ist, eine Einrichtung, die kontinuierlich in gleichmäßigen Intervallen Impulse erzeugt, ferner eine Einrichtung, die in demjenigen Moment einen Impuls erzeugt, in dem der Brennstoff in den Zylinder gelangt, ferner eine Einrichtung, die in demjenigen Moment einen Impuls erzeugt, in dem der Kolben in dem ausgewählten Zylinder seinen oberen Totpunkt erreicht, sowie eine Einrichtung, die diejenigen Impulse zählt, die von dem Moment an, in dem der Brennstoff in den Zylinder gelangte, bis zu dem Moment auftreten, in dem der Kolben des ausgewählten Zylinders seinen oberen Totpunkt erreicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einem verbesserten Motorenprüfstand der vorstehend angegebenen Art, der es gestattet, ein ablesbares Signal für den Zündwinkel zu erzeugen, wobei dieses Signal in Beziehung zu der Anzahl von Impulsen steht, die von dem Moment an, zu dem der Brennstoff in den Zylinder gelangt, bis zu dem Moment, zu dem der betreffende Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht, aufgetreten sind.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Einrichtung, wie sie zur Prüfung eines Dieselmotors verwendet werden kann, wobei ein mit der Kurbelwelle eines Motors verbundener Codierer über ein elektrisches Kabel

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an ein Steuerpult angeschlossen ist, das die zum Betrieb des Systems erforderliche Apparatur enthält;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Innere des Steuerpultes nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine typische Dieselmotor-Prüfkammer, in der das erfindungsgemäße System zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren eingebaut sein mag;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Motors und eines Dynamometers, wobei es sich um die gleichen Einheiten handeln mag, wie sie sich in der Prüfkammer nach Fig. 3 befinden;

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein automatisiertes Prüfsystem zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren mit mehreren über ein Förderband miteinander verbundenen Prüfständen, wobei das Förderband dazu dient, die zu prüfenden Motoren den einzelnen Prüfständen zuzuführen sowie die Motoren nach der Prüfung von den betreffenden Prüfständen wieder abzunehmen und einer Abgabestation zuzuführen^

Flg. 6 eine schematische Darstellung der zur Bestimmung des Zündwinkels eines Motors erforderlichen Instrumente und Bauteile, wie sie in einem einzelnen Prüfstand, etwa dem nach Fig. 4, vorhanden sein mögen;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der zur Bestimmung und Anzeige des Zündwinkels eines Dieselmotors erforderlichen elektronischen Bauteile;

Fig. 8 eine der Fig. 7 im wesentlichen ähnliche Darstellung, in der jedoch die zusätzliche Ausrüstung gezeigt ist, die zur Berechnung und Anzeige der Drehzahl des Dieselmotors zusätzlich zu der in Fig. 7 veranschau-, lichten Ausrüstung zur Bestimmung und Anzeige des Zündwinkels erforderlich ist;

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Fig. 9 eine der Fig. 8 im wesentlichen ähnliche schematische Darstellung, wobei zusätzlich diejenige Ausrüstung gezeigt ist, die zur Einstellung der Einspritzpumpe erforderlich ist, um den Zündwinkel auf einen gewünschten Zündwinkel einzustellen, falls der gemessene Zündwinkel außerhalb zulässiger Grenzen liegt;

Fig. 10 ein Diagramm mit zwei Kurven, von denen die obere die Änderung des Drucks in der jeweiligen Einspritzleitung in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Kurbelwelle eines typischen Dieselmotors wiedergibt, während die untere Kurve die obere Kurve so, wie sie innerhalb des Systems verwendet wird, wiedergibt;

Fig. 11 eine Variante der Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals, die mit einem Schlitz in der Schwungscheibe in Kombination mit einer fotoelektrischen Einrichtung arbeitet;

Fig. 12 eine weitere Variante der Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals, die mit einem Loch in der Schwungscheibe in Kombination mit einer fotoelektrischen Einrichtung arbeitet;

Fig. 13 ein schematisches Schaltbild einer der in der erfindungsgemäßen Schaltung verwendeten Signalaufbereitungsstufen;

Fig. 14 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 7, 8 und 9 gezeigten Steuereinheit, die verwendet wird, wenn der Zündwinkel des Dieselmotors bei fester Drehzahl bestimmt wird;

Fig. 15 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 7, 8 und 9 gezeigten Steuereinheit, wie sie verwendet werden mag, wenn ein Dieselmotor rasch und wiederholt bei mehreren verschiedenen Drehzahlen geprüft werden soll, und die eine Sperrperiode bezogen auf den Drehwinkel der Kurbelwelle vermittelt und nicht die von der Steuereinheit nach Fig. 14 erzeugte feste Sperrperiode;

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Fig. 16 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 7_f 8 und 9 gezeigten Steuereinheit, wie sie in denjenigen Fällen verwendet werden mag, in denen davon ausgegangen wird, daß sekundäre Druckwellensignale über mehr als 360° Drehung der Kurbelwelle andauern, und die mit einer außerordentlich großwinkligen Sperrperiode arbeitet;

Fig. 17 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 7, 8 und 9 verwendeten Mittelwerteinheit, die verwendet wird, wenn die einzelnen Zündwinkel über sehr viele Drehungen des Dieselmotors zur Erzielung eines stabileren Ergebnisses gemittelt werden sollen;

Fig. 18 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen den Signalen für den oberen Totpunkt, den Druck und den Zündwinkel eines Dieselmotors, bezogen auf ein Festzeit-Sperrsignal, sowie zur Darstellung der Art und Weise, nach der das System selbst bei außerphasigem Anlaufen sich ■ einspielt und das richtige Drucksignal erfaßt und danach den richtigen Zündwinkel mißt;

Fig. 19 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem oberen Totpunktsignal, dem Primärdrucksignal und dem Zündwinkelsignal, wobei gezeigt wird, was passieren würde, wenn bei einer bestimmten Motordrehzahl eine falsche Sperrzeit gewählt würde;

Fig. 20 ein der Fig. 18 ähnliches Impulsdiagramm, bei dem der Motor mit 2400 Upm läuft und das System in Phase ist;

Fig. 21 in einem Impulsdiagramm die Probleme, die auftreten, falls die gleiche Sperrzeit wie in Fig. 20 für *eine andere Drehzahl von 3600 Upm verwendet wird;

Fig. 22 in einem Impulsdiagramm die Beziehung zwischen den Signalen für den oberen Totpunkt, den Druck und den Zündwinkel in einem System, bei dem die Sperr-

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Periode auf dem Drehwinkel der Kurbelwelle beruht und das System sich in Phase befindet;

Fig. 23 ein der Fig. 22 im wesentlichen gleiches Impuls-JÜagramm, das darstellt, wie sich das System, dessen Sperrperiode auf dem Drehwinkel der Kurbelwelle beruht, unabhängig von der Motordrehzahl automatisch phasenmäßig synchronisiert, falls es außerphasig anläuft;

Fig. 24 ein Impulsdiagramm mit den oberen Totpunkt-, Druck-, Zündwinkel- und Sperrsignalen, wie sie in einem System erzeugt werden mögen, das mit einer extrem langen Sperrperiode arbeitet und etwa dann erforderlich sein mag, wenn bei dem jeweils zu prüfenden Motor in den Druckleitungen sekundäre Druckwellen auftreten, die über 36O° Kurbelwellendrehung hinaus andauern; und

Fig. 25 ein Diagramm, das veranschaulicht, wie sich auch das System nach Fig. 24 unabhängig von der Motordrehzahl automatisch phasenmäßig synchronisiert.

Der Erfinder begann seine Suche nach einem verbesserten Weg, Dieselmotoren zu prüfen, mit dem Bestreben, ein möglichst positives und zuverlässiges Signal, das den in den Zylinder des Dieselmotors abgegebenen Brennstoff anzeigt, aufzufinden. Bei der Bearbeitung dieses Problems stellte sich heraus, daß gewisse Arbeit bezüglich der Drucküberwachung in der Brennstoffleitung des Dieselmotors am Auslaß der Einspritzpumpe oder an der Einspritzdüse selbst bereits getan war, wobei ein Teil dieser Arbeit in einem Aufsatz mit dem Titel "An Electronic Analyzer for Diesel Engines¹¹ von Dr. R. Germann u.a., Graz, Österreich, veröffentlicht ist; in diesem Aufsatz ist dargelegt, daß sich bei Einschalten eines Wandlers in die Brennstoffleitung an der Brennstoffdüse eine bestimmte und wiederholbare Druckkurve über dem Winkel der Kurbelwelle erzielen läßt.

Im oberen Teil der Fig. 10 ist eine typische Kurve für den Druck über dem Winkel der Kurbelwelle gezeigt. Der Anfangsteil dieser

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Kurve, der mit 30 bezeichnet ist, liegt normalerweise über dem Nulldruck, was einen gewissen Restdruck in der Brennstoffleitung angibt. Beginnt die Kurbelwelle sich zu drehen, so fängt der zu dem Zylinder Nr. 1 gehörige Kolben der Einspritzpumpe an, infolge seiner Aufwärtsbewegung einen Druck in der Einspritzleitung zu entwickeln, was mit der Bezugsziffer 31 angegeben ist.

Bei der kleinen Rücknahme im Druckanstieg, der kurz nach dem anfänglichen Druckanstieg auftritt und mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet ist, handelt es sich um diejenige Stelle, an der das Abgabeventil des Dieselmotors anhebt, den Federraum dieses Ventils füllt und Brennstoff in die Brennstoffleitung eintreten läßt. Kurz nach dieser Stelle tritt die erste Spitze bei der Bezugsziffer 33 auf, was das Öffnen der Einspritznadel und die Abgabe von Brennstoff in den Zylinder angibt; dies entspricht der Funkenzündung eines Benzinmotors.

Im weiteren Verlauf der Kurve fällt der Druck, nachdem der Brennstoff in den Zylinder gelangt ist, rasch ab, was durch die Bezugsziffer 34 angedeutet ist. Während dieses mit 34 bezeichneten Kurvenabschnitt wird die Brennstoffabgabe von der Einspritzpumpe unterbrochen, urd. die Einspritznadel beginnt zu schließen. Da sich der Brennstoff von der Einspritzdüse mit hoher Geschwindigkeit wegbewegt tritt in der Leitung zu dem mit 35 bezeichneten Zeitpunkt ein momentaner Unterdruck auf, woraufhin weitere mit 36 bezeichnete Oszillationen der Kurve folgen, die auf Oszillationen in der Brennstoffleitung infolge von Reflexionen der Druckwellen innerhalb der Leitung im Anschluß an das Schließen der Düse und des Abgabeventils beruhen.

Diese Kurve läßt sich auch in der im unteren Teil von Fig. 10 wiedergegebenen TTL-Logik (Transistor-Transistor-Logik) wiedergeben, was weiter unten erörtert werden soll. Auf der Basis der Eigenschaft,des Druckverlaufs über dem Drehwinkel der Kurbelwelle hat der Erfinder ein brauchbares Verfahren zum Prüfen von Diesel-

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motoren innerhalb der Fertigung entwickelt.

Unter Verwendung der oberen Kurve in- Fig. 10 scheint die Lösung des Problems, den Zündwinkel von Dieselmotoren zu bestimmen, auf den ersten Blick ganz einfach. Verbindet man mit der Kurbelwelle des Motors einen Codierer, der eine feste Anzahl von Impulsen pro Grad erzeugt, und sieht man eine Einrichtung zur ZShlung dieser Impulse vor, die beginnt, wenn der Druck an der Stelle 33 der Kurve erreicht ist, und aufhört, wenn das obere Totpunktsignal von der Wut in der Kurbelwelle auftritt, so sollte man ohne weiteres den Zündwinkel des Motors erhalten. Es traten jedoch sofort mehrere schwerwiegende Probleme auf. Zunächst handelt es sich bei dem an der Stelle 33 der Kurve angegebenen Druckwert nicht um einen wiederholbaren Wert, sondern vielmehr um einen Wert, der bei fester Motordrehzahl etwas schwankt und sich mit unterschiedlichen Motordrehzahlen stark ändert. Dies machte sofort zwei Änderungen in dem beabsichtigten System zur -Bestimmung des Zeitwinkels von Dieselmotoren erforderlich. Erstens konnte der Druck nicht an dem wahren oberen Totpunkt abgelesen werden, sondern mußte.an einer anderen Stelle vor dem oberen Totpunkt abgelesen werden, wobei diese andere Stelle bekannt sein und eine konstante Beziehung zum wahren oberen Totpunkt haben muß. Zweitens mußte dieser andere Punkt bei einem Wert des Leitungsdrucks liegen, der unter allen Bedingungen, bei denen ein Dieselmotor geprüft werden sollte, erreicht werden kann.

Da der Kurvenabschnitt, der an dem mit 30 bezeichneten Restdruck beginnt und sich bis zu der Stelle 33 am wahren oberen Totpunkt fortsetzt, einem wiederholbaren Phänomen entspricht und sich für unterschiedliche Motordrehzahlen vorhersagen läßt, dachte man zuerst, daß jede beliebige Punkt auf dieser Kurve verwendet werden könnte und daß man ein konstantes wiederholbares Ergebnis für den Zündwinkel erzielen würde, das gleich ist dem wahren Zündwinkel plus einer bestimmten Größe. Dabei wurde zunächst ein Punkt auf der Kurve gewählt, wie er in Fig. 1o etwa mit 37 bezeichnet ist,

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so daß man sich um Oszillationen des Drucksignals infolge der sekundären Druckwellen 36 nicht zu kümmern "brauchte. Es stellte sich jedoch heraus, daß dieser Druck für viele Prüfpunkte des Dieselmotors immer noch zu hoch war, und man gelangte nach zahlreichen Versuchen zu dem mit 38 bezeichneten Punkt, der auf einem bei allen möglichen Prüfpunkten für Dieselmotoren erreichbaren Druck liegt.

In diesem Fall ist der Zündwinkel des Systems gleich dem Drehwinkel der Kurbelwelle in Graden von dem Punkt 38 bis zum Auftreten des oberen Totpunktsignals am Punkt 42. Um ein Prüfsystem zu erhalten, das auf einem an der Stelle 38 auftretenden Drucksignal basiert, müssen Einrichtungen vorgesehen werden, die das Primärdrucksignal 38 erfassen und sämtliche Sekundärdrucksignale 36 sperren; zu einem großen Teil liegt die Erfindung in dem Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung dieser Arbeitsweise. Wie mindestens teilweise in dem oben erwähnten Aufsatz beschrieben, wird eine Sperrperiode benötigt, die lang genug ist, um die Druckwellen zu erfassen, jedoch kürzer als die Zeit zwischen den Primärdrucks ignalen.

Wie ersichtlich, wird genauso wie in einem Kraftfahrzeug-Vierzylindermotor, bei dem die Zündkerze einmal während zweier Motorumdrehungen zündet, bei Dieselmotor der Brennstoff einmal alle zwei Umdrehungen in den Zylinder abgegeben; aus Fig. 10 geht hervor, daß in den meisten Fällen sämtliche Drucksignale, d.h. sowohl primäre als auch sekundäre Drucksignale, abgeklungen sind, wenn der Motor eine Umdrehung ausgeführt hat. Je nach der Drehzahl des zu prüfenden Motors hat sich eine Zeitspanne als für die Sperrperiode ausreichend erwiesen, die etwas kürzer ist als die Zeit für eine Motorumdrehung.

Für eine Drehzahl von 2400 Upm hat sich eine Sperrperiode von 37,5 msec als ausreichend bestätigt, um unabhängig von der Anfangsstelle · das richtige Signal zu erfassen.

Um zu veranschaulichen, wie es bei einem System mit konstanter Drehzahl durch eine geeignete Sperrperiode möglich wird, das

richtige Signal unabhängig vom Anfangspunkt aufzufinden und zu erfassen, sind in Fig. 18 die Kurven für das obere Totpunktsignal und das Drucksignal dargestellt, wie sie nach Durchlaufen von Signal-Aufbereitungsstufen auftreten.

Die im folgenden erläuterten Kurven sind in einer Form gezeichnet, die die Ausgangssignale der verschiedenen in der noch zu beschreibenden Schaltung verwendeten Signalaufbereitungsstufen "darstellen, wobei diese Aufbereitungsstufen die Druck-, Codier- und oberen Totpunktsignale in mit dem System kompatible Signale umsetzen. Alle diese Ausgangssignale entsprechen der TTL-Logik (Transistor-Transistor-Logik), was bewirkt, daß sämtliche Eingangssignale oberhalb eines bestimmten Pegels jeweils ein Ausgangssignal von 5 V Gleichspannung und sämtliche Eingangssignale unter einem gewissen Pegel jeweils ein Ausgangssignal von O V ergeben.

So erhält man beispielsweise erst dann ein Drucksignal, wenn der ■gewählte Druck erreicht ist, wobei dann zu diesem Zeitpunkt ein Signal von 5 V Gleichspannung erzeugt wird. Auch jeder andere Druck oberhalb des gewählten Druckpegels ergibt ein ähnliches 5 V-Signal. Nimmt man nun in bezug auf Fig. 18 an, das System beginnt,den Zündwinkel fälschlicherweise von dem Signal der dritten Druckwelle nach dem Primärdrucksignal zu messen und -alle weiteren Drucksignale unberücksichtigt lassen, bis die Sperrperiode von 37,5 msec, wie in Fig. 18 angenommen, abgelaufen ist, so würde sich der gemessene Zeitwinkel als das Zeitintervall von der Stelle A auf der Druckkurve bis zum nächsten oberen Totpunktsignal ergeben und als der Winkel zwischen dem Drucksignal und dem oberen Totpunktsignal erscheinen,wie er in Fig. 18 mit dem Buchstaben G bezeichnet ist. Bei diesem Winkel handelt es sich offensichtlich um einen falschen Winkel; das System hat sich also noch nicht stabilisiert.

Bei dem nächsten nach der Sperrperiode auftretenden Drucksignal handelt es sich um das in der Druckkurve mit dem Buchstaben B bezeichnete Signal. Das System erfaßt nun dieses Druckwellen-

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signal \and sperrt sämtliche weiteren Drucksignale innerhalb der anschließenden Zeitspanne von 37,5 msec, wobei der Winkel zwischen dem Punkt und dem nächsten oberen Totpunktsignal als Zündwinkel gemessen wird, der in Fig. 18 mit dem Buchstaben H bezeichnet ist. Dieser Winkel, der noch größer ist als der vorher gemessene Winkel, ist wiederum falsch, und das System befindet sich noch immer nicht im stabilen Zustand. Auf diese Weise versucht das System weiterhin, den richtigen Winkel zu messen. Nach der zweiten Sperrperiode von 37,5 msec wird nun das nächste auftretende Druckwellensignal erfaßt, das an dem mit C bezeichneten Punkt erscheint. Daraufhin werden alle weiteren Drucksignale über eine Zeitspanne von 37,5 msec gesperrt, und es wird der Winkel von dem Punkt C bis zum nächsten auftretenden oberen Totpunktsignal gemessen. Wie sich zeigt, handelt es sich dabei um den richtigen Zündwinkel. Aufgrund der Tatsache, daß die Sperrperiode lang genug ist, um sich über die Dauer sämtlicher Sekundärdruckwellensignale zu erstrecken, aber kürzer als die Zeit zwischen zwei primären Druckwellensignalen, werden sämtliche falschen Druckwellensignale gesperrt, und das System kann als nächstes Druckwellensignal erst wieder das nächste primäre Druckwellensignal erfassen, das an der in der Druckkurve mit D bezeichneten Stelle auftritt. Wiederum tritt eine Sperrperiode ein, das System mißt den Winkel vom Punkt D bis zum nächsten oberen Totpunktsignal, wobei es sich wiederum den richtigen Zündwinkel handelt, und die Sperrperiode blockiert, wiederum alle Signale bis zum nächsten primären Druckwellensignal. Unter der Annahme einer konstanten Drehzahl wird auf diese Weise das System innerhalb von nicht mehr als zwei bis drei Motorumdrehungen auf das richtige Druckwellensignal synchronisiert und ist sodann in der Lage, die Messung fortzusetzen, solange die Drehzahl konstant gehalten wird. Die Dauer des Sperrsignals sollte dabei größer sein als die Dauer sämtlicher Sekundärdruckwellensignale jedoch kürzer als.die Zeitspanne zwischen dem ersten Primärdruckwellensignal und dem nächsten Primärdruckwellensignal.

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i^:'ig. "ΐ9 veranschaulicht₉ ivie meiitig 33 ist, die richtige Sperrperiode zu wählen, so daß eine Synchronisation auf den rienxigen Zündwinkel erfolgt. GemäB Fig. 19 wird man, falls eine zu kurze Sperrperiode gewäüfe "ilrd, auf jeden richtigen Zündwinkelwert ainen falschen erzielen, und es tritt überhaupt keine vollständige Synchronisation auf. Ebenso erfolgen fehler-

das dia ll'cri³iQlit'^:sig ^aitar -ontsn effsnoart

iedenstellend ₉ solange die Prüfung bei .. ■- i'liizL^^ii kasten Drehzahl stattfindet? Probleme treten ς,ι'-οοη ΐ·^Λ Äubaid die Dr'shzaiil nennenswert "/er-ändert wird₉ wie dies der ?all ist, wenn Prüfungen an Dieselmotoren wiederholt ■bei mehreren Prüfpunkten durchgeführt werden sollen.

In Fig. 20 ist das System mit fester Sperrperiode gezeigt, nachdem es sich für einen mit 2400 Upm laufenden Motor stabilisiert hat. Fig. 21 zeigt dagegen, was passiert, wenn die Drehzahl des Motors auf 3600 Upm erhöht und die Sperrperiode unverändert beibehalten worden ist. Nimmt man an, daß sich das System auf die richtigen Primärdrucksienale synchronisiert hatte, so mißt das System zunächst einen Zündwinkel εη der Stelle J der Druckkurve, wobei das richtige Signal als die Zsitspamie zwischen dem Punkt J und dem ersten nachfolgenden oberen Totpunktsignal K erhalten wird, wobei dieser Zündwinkel mit dem Buchstaben L bezeichnet ist.

Da jedoch in diesem Fall die Sperrperiode naeli vie vsr 37_S5 asec beträgt, die Motordrehzahl jedoch höher ist_s wird das nächste jnit M bezeichnete Primärdrucksignal gesperrt₅ das System verfehlt die Messung des richtigen Zündwinkels vollständig und beginnt wieder mit der Messung bei Auftreten des. Druckwellensignals Nj wobei der in diesem Fall gemessene falsche Zündwinkel mit 0 bezeichnet ist. Wie man sieht, arbeitet ein System mit fester Sperrperiode nicht, wenn Prüfungen bei unterschiedlichen Drehzahlen durchgeführt werden sollen. Die Möglichkeit, eine ordnungsgemäße Sperrperiode für jede Motordrehzahl zu berechnen

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■und eine Schaltung zu entwerfen, die für jede Drehzahl automatisch die betreffende Sperrperiode auswählt, scheidet insofern aus, als ein solches System zu teuer, sehr aufwendig und zeitraubend würde, da abgewartet werden müßte, bis sich sämtliche Schaltkreise bei der jeweiligen Drehzahl stabilisiert haben, bevor mit der Prüfung begonnen werden kann. Derartige Bedingungen, die die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Instrumente zur Bestimmung des Zündwinkels stark beeinflussen, sind einfach dort nicht zulässig₉ wo Systeme für die Fertigung benötigt werden und es darauf ankommt, Genauigkeit zur Erzielung einer exakten Abgaskontrolle und dergleichen beizubehalten.

Die Verwendung einer festen Sperrperiode kurzer Dauer- eignet sich also nicht für alle Zündwinkelbestimmungen sondern nur für diejenigen, die an solchen Dieselmotoren vorgenommen werden^ die mit konstanter Drehzahl laufen sollen, line Vorrichtung zur Verwendung bei derartigen Motoren wird zwar als Erfindung beansprucht? darüber hinaus hat jedoch der Erfinder seine Untersuchungen fortgesetzt _Ό um ein System zu entwickeln^ das auch dann arbeitet₉ wenn Dieselmotoren mit mehrer-en unterschiedlichen Drehzahlen laufen sollen und daher auch bei mehreren unterschiedliches Drehzahlen geprüft werden müssen. Dabei hat der Erfinder fest« gestellt5 daß eine von der Motordrehzahi unabhängige Sperrperiode verwendet werden muß. Nach beträchtlicher Arbeit entstand die Idee j die Sperrung nicht auf eine bestimmte Zeitperiode sondern auf den Drehwinkel der Motorkurbelwelle zu beziehen.

Für ein solches System sind in Fig. 22 die gleichen Kurven für das obere Totpunktsignal, das Drucksignal, den Zündwinkel und die Sperrung gezeigt* in diesem System findet jedoch die Sperrung stets über denjenigen Winkel statt_f der zwischen einem Drucksignal und dem übernächsten oberen Totpunktsignal des jeweiligen Motor?, liegt, so daß die Sperrperiode von der Motordrehzahl vollständig unabhängig ist. Nimmt man nun an, daß das System mit dem richtigen Drucksignal startet, so synchronisiert

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es sich automatisch auf dieses richtige Signal. Wie jedoch Fig. 23 gezeigt, wird das System selbst dann, wenn es mit einem falschen Signal beginnt, durch die einfache Maßnahme der Er- . zeugung eines falschen oberen Totpunktsignals nach einem gewissen Drehwinkel auf das richtige Primärdruoksignal zurückgeführt und sich auf diesem stabilisieren, was ε,ώώ. unabhängig von der Motordrehzahl geschieht. Beginnt mas, ;,„"C dem an der Druckkurve in Fig. 23 mit P bezeichneten Sr-".;.sksignal, so mißt das System zunächst den Zündwinkel vcz: isr Stelle P bis zum ersten nachfolgenden wahren oberen Totpunktsignal Q; da jedoch in diesem Fall das obere Totpunktsignal Q erst auftritt, nachdem der Motor eine Drehung um X Grad zurückgelegt hat, was eine leicht kontrollierbare Funktion der Motordrehzahl Ist, wird ein erstes falsches oberes Totpunktsignal R erzeugt, und der erste Zündwinkel, de? mit dem Buchstaben S bezeichnet ist, entspricht dann dem Winkel zwischen dem Drucksignal P und dem ersten falschen oberen Tot-= punktsignal F.. Dabei handelt es sich offensichtlich um einen falschen Zündwinkel.

Da das System alle weiteren Bracksignale bis nach dem nächsten auftretenden oberen Totpunktsignal Q, bei dem es sich in dieses Fall um ein wahres oberes Totpunktsignal handelt und das erscheint, nachdem sämtliche sekundären Druckwellensignale aufgetreten sind, unberücksichtigt läßt, handelt es sich bei dem nächsten mit T bezeichneten Drucksignal um ein Primärdrucksignal, mit dem das System in Phase zu arbeiten beginnt. Das System mißt nun den Winkel zwischen dem Primärdrucksignal T und dem nächsten wahren oberen Totpunktsignal U und ermittelt somit den wahren Zündwinkel, der mit V bezeichnet Ist. Sämtliche weiteren Drucksignale v/erden wiederum fels zum nächsten oberen Totpunktsignal W gesperrt. Da das Sperrsignal nun mit den oberen Totpunktsignalen synchronisiert ist, mißt das System nur noch den wahren Zündwinkel des Motors. Der Vorteil dieses Systems gegenüber einem System, bei dem die einzelnen Sperrperioden für jede Motordrehzahl berechnet werden müssen, besteht in der Tatsache, daß der Sperrwinkel, sobald sich das System stabilisiert hat, stets konstant ist und

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daß die Anfangswinke 1-Prüfmarke X nur so gewählt zu wes-den braucht, daß sie großer ist als der maximal zu erf£.e ünde Zündwinkel des zu prüfenden Motors, Damit wird ein System erzielt, das vollständig unabhängig τοη der Motordrehzahi ist, mit dem zahlreiche Prüfungen unter Verwendung einer verhältnismäßig einfachen Schaltung bei verschiedenen Motordrehzahlen ständig !Wiederholt werden können und bei dem die Genauigkeit stets beibehalten wird.

Das obige System arbeitet bei praktisch allen beliebigen Bedingungen und Drehzahlen. Dennoch hat der Erfinder auch die Möglichkeit berücksichtigt, daß die sekundären Druckwellensignale, die nach dem primären Drucksignal erzeugt werden, über das nächstfolgende wahre obere Totpunktsignal hinaus andauern, was bei einem nach dem soeben beschriebenen Prinzip arbeitenden System einen falschen Wert ergeben würde, da es sich bei dem nach dem falschen oberen Totpunktsignal erfaßten Drucksignal nicht um das Primärdrucksignal T sondern um irgendein anderes Druckwellensignal handeln würde. Gemäß Fig. 24 und 25 wird in diesem Fall vorzugsweise eine weitere Sperrperiode verwendet, die in gewisser Weise als analog zu der konstanten Sperrperiode bezeichnet werden kann, wie sie vorher für das System mit fester Drehzahl beschrieben worden war, die jedoch wiederum von der Motordrehzahl unabhängig ist. Im vorliegenden Fall hat die feste Sperrperiode einen beträchtlichen Winkel, beispielsweise etwa 540°, wobei nach Auftreten des Drucksignals P bis zum Ablauf der Sperrperiode alle weiteren Drucksignale unberücksichtigt bleiben. Das System mißt dabei den Zündwinkel, wie er zwischen dem Punkt P und dem ersten nachfolgenden oberen Totpunktsignal Q auftritt, wobei dieser Wert offensichtlich falsch ist. Die. Synchronisation erfolgt jedoch in diesem System ebenso, wie sie für das System mit fester Drehzahl oben beschrieben worden ist, in dem als nächstes Drucksignal das Primärdrucksignal T berücksichtigt wird. Nun mißt das System den Winkel vom Punkt T bis zum nächstfolgenden oberen Totpunktsignal U und ermittelt dabei den Zündwinkel V. Das System ist nun in Phase und ermittelt

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anschließend immer den richtigen Zündwinkel. Somit ist ein System gefunden worden, das den Zündwinkel eines Dieselmotors auf verhältnismäßig einfache, unkomplizierte und unaufwendige Veise bestimmt und mit keinem der für die früheren Verfahren nach dem Stand der Technik "beschriebenen Nachteile behaftet ist.

Gemäß Fig. 7 arbeitet das System zur Bestimmung des Zündwinkels derart, daß es von einem Druckwandler 43, der in der zu der Brennstoffeinspritzdüse 44 verlaufenden Brennstoffleitung eingebaut ist, ein Signal abnimmt. Das Signal von dem Druckwandler 43, das "bei Darstellung auf einem Oszilloskop dem Signalverlauf nach Fig, 10 ähnlich wäre, wird einer ersten Signalaufbereitungsstufe 45 zugeführt. Im Gegensatz zu den weiter unten erläuterten zweiten Signalaufbereitungsstufen 46 handelt es sich' bei der ersten Aufbereitungsstufe um eine handelsübliche Einheit, die etwa dem von der Firma Action Instrument Company, Inc., San Diego, California, USA unter der Bezeichnung Model 4051 vertriebenen Gerät ähnlich sein mag. Die Stufe 45 setzt das von dem Wandler 43 kommende Signal, das in der Größenordnung von mV liegt, in ein mit dem System kompatibles ^signal um. Die Spannung am Ausgang der Stufe 45 liegt im Bereich von 0 bis 10 V Gleichspannung, wobei es jedoch noch erforderlich ist, das Signal weiterhin in ein in dem System besser verwendbares Signal abzuändern. Diese Änderung findet in einem Komparator 47 statt, in dem das Signal aus der Signalaufbereitungsstufe 45 in ein der TTL-Logik entsprechendes Spannungssignal verändert wird.

In dem vorliegenden System werden Signale entsprechend der TTL-Logik verwendet, was besagt, daß sämtliche Signalwerte oberhalb einem vorgegebenen Pegel einen Wert von 5 V haben, während sämtliche Signale unter dem vorgegebenen Pegel 0 V betragen. Allerdings ist es auch möglich, mit anderen Signalsystemen zu arbeiten, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Das Ausgangssignal des Komparators 47, bei dem es sich nun um ein TTL-Signal handelt, wird einer generell mit 50 bezeichneten Steuereinheit zugeführt. Gleichzeitig werden zwei weitere Signale

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abgeleitet, die ebenfalls der Steuereinheit 50 zugeführt werden. Bei dem ersten dieser weiteren Signale handelt es sich um ein oberes Totpunktsignal, das in üblicher Weise durch einen magnetischen Abnehmer 51, eine fotoelektrische Zelle 55 (Fig. 11, 12) oder eine sonstige Einrichtung erzeugt wird, die mit einer Nut 52, einem Loch oder einem Vorsprung an der Motorschwungscheibe 53 zusammenarbeitet. Dieses obere Totpunktsignal wird nun einer zweiten Signalaufbereitungsstufe 46 zugeführt, in der es ebenfalls in ein TTL-Signal umgesetzt wird. Derartige Signalaufbereitungsstufen sind zwar bekannt, es sind auch mehrere Typen davon verfügbar, und es wird angenommen, daß die vorliegende spezielle Signalverarbeitungsstufe ebenfalls im Handel erhältlich ist; da jedoch keine Bezugsquelle bekannt ist, hat der Erfinder selbst eine Signalaufbereitungsstufe entworfen, die die in dem Schaltbild nach Fig. 13 gezeigte Form hat. Fig. 13 zeigt eine Signalaufbereitungsstufe in Form eines bekannten Schmitt-Triggers, wobei sich eine weitere Erörterung der schematischen Darstellung nach Fig. 13 erübrigen dürfte. Das Ausgangssignal der Signalaufbereitungsstufe 46, das das Signal von dem magnetischen Abnehmer 51 darstellt, bildet ebenfalls ein TTL-Signal und wird der Steuereinheit 50 zugeführt.

Das letzte für die Steuereinheit erforderliche Signal bildet ein Signal von einem Codierer 54, bei dem es sich um den Codierer Model 836H0S der Firma Disc Instruments, Inc., Costa Mesa, California, USA handeln mag. Dieses Signal wird einer weiteren zweiten Signalaufbereitungsstufe 46 zugeführt, in der es wiederum in ein TTL-Signal verwandelt wird.

Was in der Steuereinheit 50 vor sich geht, hängt von der gewünschten Art des Systems zur Bestimmung des Zündwinkels ab. Wie weiter oben erläutert, gibt es gewisse Anwendungsfälle, In denen Dieselmotoren nur mit einer konstanten Geschwindigkeit laufen, wie etwa Turbinen und dergleichen; in einem solchen Fall kann auch die Bestimmung des Zündwinkels bei einem einzigen Arbeitspunkt erfolgen. Für einen solchen Anwendungsfall mag die generell mit 50 bezeichnete Steuereinheit die in Fig. 14 gezeigte Schaltung enthalten.

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Wie oben beschrieben,wird in dem System zur Messung des Zündwinkels eines mit konstanter Drehzahl arbeitenden Dieselmotors mit einer festen Sperrperiode gearbeitet. Nachdem das Signal aus dem Druckwandler 43 durch die Signalaufbereitungsstufe 45 geleitet und die Spannung in ein in dem System verwendbares Signal, in diesem Fall in ein der TTL-Logik entsprechendes Signal, umgewandelt worden ist, wird es ei^.sai monostabilen Multivibrator 56a zugeführt und erzeugt dort ©inen Spannungsimpuls kurzer Dauer, der seinerseits eines R3-Flipflop 57A zugeführt wird und dieses setzt. Dies erzeugt am Ausgang des Flipflops 57A ein hohes Ausgangssignal, das sowohl einem monostabilen Multivibrator 56B als auch einem Zeitsteuerglied 58 zugeführt wird. Gleichzeitig mit dem Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators56B, das einen Zähler 59 derart aufsteuert, das dieser die Impulse 64 von dem Codierer 54 zu zählen beginnt, startet das Ausgangssignal von dem Flipflop 57A das Zeitsteuerglied 58, das beginnt, die jeweils gewünschte Sperrperiode abzumessen. Währenddessen bewirkt das obere Totpunktsignal aus der Signalaufbereitungsstufe 46, das der Zähler 59 aufhört, weitere Impulse zu zählen. Danach ereignet sich nichts mehr, bis das Zeitsteuerglied 58 die Messung des gewünschten Zeitintervalls beendet, woraufhin es das Flipflop 57A loscht, so daß der Zyklus von neuem beginnen kann.

Wie jedoch oben erörtert, sollen Dieselmotoren in sehr vielen Anwendungsfällen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, nicht auf Straßen verwendeten Fahrzeugen und dergleichen, bei vielen verschiedenen Drehzahlen betrieben werden, weshalb zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Betriebes bei derartigen Drehzahlen der Zeitwinkel bei vielen verschiedenen Drehzahlen bestimmt werden muß und die entsprechenden oben beschriebenen Probleme auftreten. In diesem Fall hat sich ein System als besonders vorteilhaft erwiesen, das mit einer festen Sperrperiode, gemessen in Winkelgraden, arbeitet. In diesem System mag die Steuereinheit 50 die in Fig. 15 gezeigte Schaltung enthalten.

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In dem System, in dem der Dieselmotor bei verschiedenen Drehzahlen geprüft werden soll, wird die Scha3.tung etwas komplizierter. Im vorliegenden Fall wird das Drueksignal 65 unmittelte.; nach Empfang einem monostabilen Multivibrator 56D zugeführt, bei tarn es sich beispielsweise um das von der Firma National Semi-Conductor Corporation, Santa Clara, California, USA gefertigte Schaltungselement Model DM 74121 handeln mag. Dies bewirkt, daß sofort ein hohes Ausgangssignal einem UND-Glied 63 zugeführt wird, bei dem es sich um ein ebenfalls von der Firma National Semi-Conductor Corporation, Santa Clara, California, USA hergestelltes Schaltungselement Model DM 7411 handeln mag.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 63 wird dem RS-Flipflop 57B zugeführt, das an den Zähler 59 ein Startsignal abgibt, woraufhin der Zähler beginnt, die Impulse 64 von dem Codierer 54 zu zählen. Nach dem Auftreten dieses Startsignals wird das obere Totpunktsignal 66, das ebenfalls durch eine Stufe 46 aufbereitet worden ist, über ein ODER-Glied 67 einem weiteren monostabilen Multivibrator 56E zugeführt, der identisch mit dem oben beschriebenen Multivibrator 56D sein kann. Bei dem ODER-Glied 67 kann es sich um ein von der Firma National Semi-Conductor Corporation gefertiges Schaltungselement Model No. 7432 handeln. Das hohe Ausgangssignal des Multivibrators 56E wird einem JK-Flipflop 68 zugeführt, bei dem es sich um ein von der Firma National Semiconductor Corporation hergestelltes Schaltungselement Model DM 7470 handeln mag.

Dieses Signal bewirkt, daß das JK-Flipflop 68 in seinen niedrigen Zustand umschaltet, und das entsprechende Ausgangssignal wird dem UND-Glied 63 zugeführt und verhindert, daß die sekundären Drucksignale 65 das UND-Glied passieren. Das niedrige Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 56E bildet das dritte Eingangssignal für das UND-Glied 63. Die Kombination dieser Eingangssignale verhindert, daß weitere Drucksignale 65 vorzeitig an den Zähler 59 gelangen. Ist die Zeitkonstante des Multivibrators 56E abgelaufen, so wird das oben erwähnte niedrige Ausgangssignal

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äoch und löscht das RS-Flipflop 57B für den weiteren Betrieb.

Gleichzeitig gibt der monostabile Multivibrator 56E ein Signal an den Zähler 59 ab, so daß dieser aufhört, weitere Impulse 64 von dem Codierer 54 zu zählen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Anzahl der Impulse aus dem Codierer 54 gezählt und die Messung des Zündwinkels des Dieselmotors beendet. Dabei wird angenommen, daß das System von Anfang an in Phase war und keine Probleme dadurch auftreten, daß die Zündwinkelzählung mit einem von dem primären Drucksignal verschiedenen Signal begonnen wurde. Noch immer unter der Annahme, daß das System in Phase ist, liegt der gegenwärtige Zeitpunkt etwa in der Mitte der Sperrperiode. Entsprechend der Arbeitsweise dieses Systems endet die Sperrperiode mit dem Auftreten des nächsten oberen Totpunktsignals 66. Wie oben beschrieben, passiert dieses nächste obere Totpunktsignal das ODER-Glied 67 und gelangt an den monostabilen Multivibrator 56E, der wiederum ein hohes und ein niedriges Ausgangssignal abgibt, wobei das hohe Ausgangssignal an das JK-Flipflop 68 gelangt, dieses ein hohes Ausgangssignal an das UND-Glied 63 abgibt, so daß weitere Drucksignale 65 wieder hindurchgelassen werden und die Bestimmung des Zündwinkels für den nächsten Zyklus des Dieselmotors beginnt.

Startet das System, wie oben beschrieben, wegen einer Änderung der Motordrehzahl oder aus irgendeinem anderen Grund außer Phase, so ist es erforderlich, das System phasenmäßig zu synchronisieren. Dies geschieht zunächst durch eine Überprüfung, um festzustellen, daß sich das System tatsächlich außer Phase befindet, was dadurch bestätigt wirdy daß ein gemessener Zündwinkel den maximal zu er- -wartenden Zündwinksl des Motors überschreitet. Für diese Prüfung beginnt das System damit₃ daß das Drucksignal 65 erfaßt nrird, das an den monostabilen Multivibrator 56D gelangt. Am Ausgang des Multivibrators 56D entsteht dadurch ein somentaner Spannungsimpuls, der das UND-Glied 63 durchläuft -und das RS-Flipflop 57B setzt, welches seinerseits^ wie ob®n besohrieb©n₉ bewirkt., daß der Zähler 59 fflit der Zählung der Impulse 64 aus dem Codierer 54 beginnt. Befindet sich das System außer Phase„ so erraleht in

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diesem Zustand der Zündwinkel, der durch die gezählten Impulse von dem Codierer dargestellt wird, einen Wert, der größer ist als der maximal zu erwartende Zündwinkel des Motors, im vorliegenden Fall beispielsweise einen Wert von 50°.

Dieser Wert wird dargestellt durch ein Signal, das von dem Zähler an einen Zündwinkelkomparator 69 gelangt. Dieser Wert, der sich mit jedem Impuls aus den Codierer kontinuierlich ändert, wird mit den Grenzwerten verglichen, die vorher in den Zündwinkelkomparator 69 eingegeben worden sind; gleicht der Wert dem Grenzwert, im vorliegenden Fall 50°, so wird von dem Komparator 69 ein Ausgangssignal dem ODER-Glied 67 zugeführt, wodurch ein falsches oberes Totpunktsignal erzeugt wird. Im vorliegenden Fall passiert dieses falsche Totpunktsignal das ODER-Glied und gelangt an den monostabilen Multivibrator 56E. Der Multivibrator 56E erzeugt ein hohes und ein niedriges Ausgangssignal, wobei das niedrige Ausgangssignal dem UND-Glied und dem RS-Flipflop 57B zugeführt wird, und verhindert, daß weitere Drucksignale passieren. Die übrigen Schaltvorgänge laufen so ab, wie es auf Seite 23 unten und Seite 24 oben beschrieben worden ist.

Zu diesem Zeitpunkt ist dann die Auswirkung des Beginns mit einem falschen Druckwellensignal kompensiert, und das System befindet sich nun in Phase, wobei die Sperrperiode der oben beschriebenen gleich ist und sich von einem Primärdrucksignal zu einem nachfolgenden oberen Totpunktsignal erstreckt; mit dem nächsten Drucksignal beginnt daher das System den Zündwinkel des Dieselmotors richtig zu messen. Dieser Vorgang ist dann eine Wiederholung des Vorgangs, wie er oben beschrieben worden ist, als das System von Anfang an in Phase war.

Bei Anwendungsfällen, bei denen zu berücksichtigen ist, daß die Sekundärdruckwellensignale über mehr als 360° nach dem Primärdruckwellensignal von dem Wandler andauern, schlägt der Erfinder ein drittes System vor, das . diese Situation beherrscht und ebenfalls von der Motordrehzahl vollständig unabhängig ist.

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Bei diesem System basiert ebenso wie bei dem gerade beschriebenen die Sperrung auf Winkelgraden der Kurbelwellendrehung; im vorliegenden Fall wird jedoch wegen der extrem langen Dauer der Sekundärdruckwellen der Sperrwinkel auf eine willkürliche Gradzahl eingestellt, die größer sein muß ale die Dauer der Druckwellen.

Gemäß Fig. 16 beginnt das System in diesem Fall damit, daß ein Drucksignal 65 erfaßt, durch d&a acnostabilen Multivibrator 65F geleitet und einem UND-Glied 77 zugeführt wird, bei dem es sich um ein von der Firma National Semi-Conductor Corporation hergestelltes Schaltungselement Model DM 7408 handeln mag. Dieses Signal passiert das UND-Glied 77 und bewirkt, daß der Zähler 59 beginnt, die Impulse 64 aus dem Codierer 54 zu zählen. Gleichzeitig damit werden das Codierersignal 64 und das Drucksignal 65 einem zweiten Zähler 73 zugeführt, wobei die in diesem Zähler befindliche Impulszahl sofort in zwei Komparatoren eingegeben -wird. Von diesen enthält ein erster Komparator 74 einen der Sperrperiode gleichen Grenzwert, während der zweite Komparator 75 einen Grenzwert enthält, der einem Impuls des Codierers 54 gleich ist. Unmittelbar nachdem der zweite Komparator 75 den ersten Impuls von dem Codierer 54 erhalten hat, wird von dem Komparator ein Ausgangssignal einem NICHT-Glied 76 zugeführt, bei dem es sich um ein Schaltungselement handeln mag, wie es von der Firma National Semi-Conductor Corporation unter der Bezeichnung Model DM 7404 hergestellt wird. Das Signal aus dem NICHT-Glied 76 wird dem UND-Glied 77 zugeführt und verhindert, daß weitere Drucksignale dieses UND-Glied passieren, so daß der erste Zähler 59 fortfahren kann, die Impulse aus dem Codierer zu zählen. Das nächstfolgende obere Totpunktsignal 66 passiert den monostabilen Multivibrator 56G und gelangt an den Zähler 59, der abgeschaltet wird, woraufhin eine dem Zündwinkel entsprechende Impulszahl an einer Zündwinkelanzeige 78 dargestellt wird. Nach der Anzeige der Impulszahl fährt, da die Sperrperiode noch nicht abgelaufen ist, der zweite Zähler 73 mit der Zählung der Impulse aus dem Codierer 54 fort, bis der in dem zweiten Komparator gespeicherte Grenzwert erreicht ist. Ist der in dem ersten Komparator

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74 gespeicherte Grenzwert erreicht, so wird der zweit.® Zähler 73 auf Null zurückgesetzt, wodurch verhindert wird, :>,^ß der Zähler weitere Impulse zählt„ Gleichzeitig setzt da™ Hull-Ausgangssignal des zweiten Zählers 73 den zweiten Komparator auf Null und leitet über das NICHT-Glied 76 dem UND-Glied 77 ein Signal zu, so daß das UND-Glied aufgesteuert wird und weitere Drucksignale durchläßt. Unter der Annahme, daß das System ursprünglich in Phase begonnen hat, bleibt, da die Sperrperiode kleiner ist als der Winkel zwischen dem ersten Sekundärdrucksignal und dem nächsten Primärdrucksignal, das System in Phase und mißt weiterhin den Zündwinkel des Motors richtig und unabhängig von der Drehzahl.

Beginnt andererseits das System Impulse zu zählen mit dem ersten, zweiten oder einem sonstigen Sekundärdrucksignal und befindet sich somit wegen einer Änderung in der Motordrehzahl oder aus einem sonstigen Grund außer Phase, so wird es, wie oben beschrieben, in Phasensynchronismus zurückgeführt. Nachdem die Zählung von Impulsen für den falschen Winkel beendet ist, sind dabei wegen der langen Zeitspanne der Sperrperiode sämtliche Sekundärdruckwellensignale abgeklungen. Nach Ablauf der Sperrperiode wird das UND-Glied zurückgestellt, so daß nachfolgende Drucksignale passieren können. Da nun alle Sekundärsignale außer Betracht geblieben sind, muß es sich bei dem nächsten das UND-Glied passierenden Drucksignal notwendigerweise um ein Primärdrucksignal handeln, das dann bewirkt, daß der Zähler die Impulse von dem Codierer zu zählen beginnt, so daß der richtige Zündwinkel genau und unabhängig von der Motordrehzahl gemessen wird.

Unabhängig davon, mit welchem Sperrsystem gearbeitet wird, treten am Ausgang der betreffenden Steuereinheit 50 nach Fig. 14, 15 oder 16 drei Signale auf, nämlich ein Startsignal, ein Stoppsignal und ein Codiersignal. Eine weiter unten erörterte Mittelwertstufe wandelt diese Signale zur Verwendung durch den Zähler 59 um, und der Zündwinkel wird an der Zündwinkelanzeige dargestellt.

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Sell angeseist -,-/erden., sis übt Zünfeliik©! zu. SToB₀ sl klein oder innerhalb des Znlässigkeltsbsreiches liegt=, so liefert der Zähler 59 Signals fsrasr an ©Ines. Z^sIfaeh^ZündwInkelko-nparator 79j der· -is-n .gesessenen Zündwlnksl aus d®a Zähler 59 sit vorgewählten Zündwinke!-Grenzwerten 80 vergleicht_β Bar Komparator ■/£ bewirkt dasei _t daß eine zugehörige Anzeigelampe beleuchtet wird, hie anzuzeigen j ob der- Zündwihkel su groS oder zu. klein ist oder innerhalb des zulässigen Bereichs liegt_o Ist der Zündwinkel su großj so Tiird die Laape 82 eingeschaltet_g Ist er zu klein, so "."''-Td die L-aELp? S4 eingeschaltet^ isaid Ist der Zündwinkel weder _"- -ϊ:."-7.ζ zissr, sv I:leino dolls liegt sr Is zulässigen Bereich^ so

■?

Im vorstellenden Ist ein gr^sdsätzliches System z*or Ermittlung des Zündwinkels eines Dle-i-slisotors 'jnter Verwendung eines Druck-"wandlers beschrieben ¹WQTa-TIv In sslner- endgültigen Form sag das System das in FIg. 1 ireraiischa^liohte Aussehen haben, wobei der Codierer 54 in geeigneter ¥slss an dsr Schwungscheibe 53 des Dieselmotors befestigt und slttsls sines elektrischen Kabels 85 an ein Steuerpult 86 angeschlosse Isto Bas Steuerpult 86 enthält die gesamte In FIg* 7 "bis 9 g@s©Igte Apparatur mit Ausnahme natürlich der- für die ZündYilnkelbsStimmung benutzten Teile des Dieselmcbcrs, des magnetisches Aufnehmers, des Druckwandlers und des Codierers.

Das, was sich in dem- Steuerpult 86 befindet _ΰ ist in den verschiedenen Figuren mit gestrichelten Linien angedeutet. Gemäß Fig. 2 sind geeignete Energieversorgungen, ®ti-ra s&e Analog-Energiever-Eorgung 87, eine Wandler-Energieversorgung 83 und eine Logik-Energieversorgung 89, vorgesehen sowie ferner verschiedene Anschlüsse 90 und als ein Si©fo©nmgstalb!eau 91 dargestellte Sicherungen.- Ein geeigneter Ein/Aus-Schalter 92' steuert die Versorgung der Einheit mit externer Energie. Vorgesehen Ist ferner, daß die dem Zweifach-Koaparator zugeführten Zündwinkel-Grenzwerte 80 manuell vorgegeben und mittels eines oberen Grenswertselektors 93 und eines unteren Grenzwertselektors 94 optisch

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angezeigt werden. Wie im folgenden erörtert, ist das System auch in der Lage_? die Drehzahl mittels einer Drehzahlanzeige 95 sowie die Drehzahl-Grenzwertej die manuell mittels eines hohen Drehzahl-Grenzwertselektors 96 und eines niedrigen Grenzwertselektors 97 in die Einheit eingegeben werden, mit Hilfe von Lampen 98 bis 100 für zu hohe Drehzahl, zu niedrige Drehzahl bzw. im zulässigen Bereich liegende Drehzahl anzuzeigen, um somit darzustellen, ob der Motor innerhalb des von dem Hersteller spezifizierten Drehzahlbereichs läuft oder nicht. Wie im Zusammenhang mit Fig. 8 erläutert wird, kann die Einheit feiner so gebaut sein, daß sie den Zündwinkel nur dann mißt, wenn der Dieselmotor innerhalb

der vom Hersteller dafür vorgeschriebenen Drehzahlgrenzen läuft. Ferner ist es aus den ebenfalls weiter isiten erörterten Gründen bei der Bestimmung des Zündwiskals aises "beliebigen Motors sehr zweckmäßig, den Meßwert von dem ^ei^ils gemessenen Zylinder mehr als einmal abzunehmen und die Meßwerte zu mitteln, um ein stabileres Ergebnis zu erzielen! zu diesem Zweck ist an der Steuertafel 102 ein Mittelwertschalter 101 vorgesehen, der weiter ismten im Zusammenhang mit Fig« 17 erläutert werden soll. Vorgesehen ist ferner ein Test/Betrieb-Schalter 103, mit dem sich das System wahlweise auf einen Testmodus, in dem die Zündwinke Ibe Stimmung anhand eines geräteinternen Eigentests durchgeführt wird, um so zu ermitteln, ob sämtliche Systeme ordnungsgemäß funktionieren, oder auf den Betriebsmodus umschalten läßt, in dem das System bereit ist, Dieselmotoren zu prüfen.

Sollen Informationen über die Motordrehzahl erzielt werden, so kann zusätzlich zu der Apparatur nach Fig. 7 die zusätzliche Schaltung nach Fig. 8 hinzugefügt werden_c In diesem Fall wird das Codiersignal von der Signal-Aufbereitungsstufe 46 außer d®z> Steuereinheit 50 einem Frequenzteilen 104 zugeführt» Die Amfgabe des Frequenzteilers besteht darin, das Ausgangssignal der zweiten Signalaufbereitirngsstufe 46 auf einen der Motordrehzahl gleichen Wert sv* feflam. Da der Codierer 3600 Impulsu pro Umdrehung abgibt, erzeugt er 3600 mal soviel Impulse pr© Minute oder 60 mal soviel Impulse pro Sekunde als es der Motordrehzahl

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entspricht. Es soll nun in einer Sekunde diejenige Impulszahl erhalten werden,, die der Motordrehzahl gleich ist. Wird der dem 60-Fachen der Motordrehzahl entsprechende Wert der Impulse pro Sekunde nun durch 60 dividiert, so bedeutet der erzielte Wert, daß die in einer Sekunde gezählte Impulszahl gleich ist der Motordrehzahl. Dabei zählt ein Frequenzzähler 106 die von dem Frequenzteiler 104 während der Periode von einer Sekunde zugeführten Impulse und zeigt dia ---vi Wert an der Drehzahlanzeige 95 an. Soll ferner ermittelt w^rasn^ ob die Drehzahl, bei der der Zündwinkel des Diesels'vors bestimmt wird-, innerhalb der vom Hersteller für diesen Zweck bestimmten Grenzen liegt, so wird von dem Frequenzzähler 106 zusätzlich zu der Drehzahlaazeige 95 ein Signal einem Zweifach-Drehzahlkomparator 105 sugeführt, der die gemessene Drehzahl mit vorgewählten DreLzahl-2 -anzwerten 140 vergleicht und die jeweils entsprechend® Lampe -■93 Ms 100 an der Steuertafel 102 einschaltet.

Falls ausreichendes Fertigungsvolumen oder- sonstige Überlegungen die zusätzliche Apparatur rechtfertigen, die erforderlich ist, um die Einspritzpumpe 111 und damit den Zündwinkel des Dieselmotors automatisch einzustellen so kann zu der im Zusammenhang mit Fig« 8 oben beschriebenen Vorrichtung ein Servomechanismus 110 mit einer geeigneten Servosteuerung 112 hinzugefügt werden. Diese generell mit 112 bezeichnete Servosteuerung erfordert zum Betrieb des Servomechanismus 110 zwei Signale, um die Einspritzpumpe 111 auf die richtige Stellung einzuregeln. Diese beiden Signale werden von dem Zweifach-Drehzahlkomparator 105 und von dem Zweifach-Zündwinkelkomparator 79 abgenommen. Gibt das Signal von dem Drehzahlkomparator an, daß die Kotordrehzahl innerhalb der vom Hersteller für die Zündwinkelbestimmung vorgegebenen Grenzwerten liegt, so kann die Servosteuerung 112 ein Signal von dem Zündwinkelkomparator annehmen, das dann anzelgt_s ob der Zündwinkel zu groß oder zu klein ist oder in dem zulässigen Bereich liegt. Falls gewünscht, kann auch die Zündwinkelanzeige 78 ausgetastet werden, bis die

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Drehzahl im zulässigen Bereich liegt. Gibt das Slips ^a dem Zündwinkelkomparator 79 an_s -maß der Zünäwinkel außerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Grenzwerte liegt, so :Λ "t einer der beiden folgenden Vorgänge ab. Gilbt das Signal asu. laß der Zündwinkel zu klein ist, so wird, nachdem die (nicht gezeigte) Befestigungseinrichtung für die Einspritzpumpe gelöst worden ist, das für einen zu kleinen Zündwinkel zuständige Relais 113 geschlossen, und des* Servomechanismus 110 dreht die Einspritzpumpe 111 in der entsprechenden Richtung, mn den Zündwinkel zu Tsrgrößern, wobei der ¥ergleichsvorgang erneut beginnt, um fegtzustellen, ob der neue Wert des Zündwinkels in dem zulässigen Bereich liegt. Ist dagegen der Zündwinkel anfangs zu groß, so wird das für einen zu großen Zündwinkel zuständige Relais 114 derart aktiviert, daß der Servomechanismus die Einspritzpumpe im entgegengesetzten Sinn verdreht, um somit den Zündwinkel zu verkleinern, wobei sich der gleiche erneute Berechnungsund Vergleichsvorgang anschließt. Ist dieser Vorgang beendet, so sind der Zündwinkel und die Drehzahl berechnet worden, die Drehzahl mit dem vorgeschriebessn Bereich verglichen worden, und, falls die Drehzahl in dem vorgeschriebenen Bereich lag, der Wert des Zündwinkels dazu verwendet worden, die Einspritzpumpe einzustellen, um den gewünschtes! Zündwinkel zu erzielen, woraufhin die Befestigungseinrichtung für die Einspritzpumpe wieder festgezogen worden ist. Der Servomechanismus und seine Steuerschaltung können jedoch auch weggelassen werden, und die Einstellung kann bei manuellem Betrieb von Hand vorgenommen werden.

Bei einem eigenen Test, der mit Hilfe des Betriebsartschalters 103 eingestellt werden kann, werden Impulse, die obere Totpunkt-Signale, Codiersignale und Drucksignale darstellen, anstelle der von den Signal-Aufbereituntsstufen 45, 46 stammenden Signais zugeführt. Unter diesen Bedingungen ist es zweckmäßig, gewisse Zahlen auf der Zündwinkelanzeige 78 und der Drehzahlanzeige 95 darzustellen· Dies vermittelt einen einfachen Weg, sicherzustellen, daß das System ordnungsgemäß arbeitet.

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Bei der Zlindwinke!bestimmung von Diesermotoren ist es sehr zweckaäSig, den Meßwert von dem gerade überprüften Zylinder mehr als einmal abzunehmen* urea dann die Meßwerte zu mitteln, um ein stabileres Ergebnis zu erzielen. Dies geschieht aus mehreren Gründen. Erstens handelt es sich bei einem Dieselmotor wie bei anderen Brennkraftmaschinen nicht um eine Vorrichtung mit gleichmäßiger Drehzahl; vielmehr kann die Motordrehzahl von einer Umdrehung zur nächsten um bis zu 5% schwanken. Daher würde man bei Durchführung nur einer Messung von einem einzigen Meßwert abhängen, der nicht unbedingt zuverlässig zu sein braucht.

Zweitens wird bei der Zündwinkelbestimmung eines Dieselmotors isr Meßwert von vielmehr Faktoren beeinflußt als bei einem Benzinmotor. Wie in der US-Patentschrift 3 697 865 dargelegt, tritt bei einem Benzinmotor ein definierter Zündfunken auf,'von dem aus mit der Zählung von Impulsen begonnen wird, und ein definiertes oberes Totpunktsignal "beendet die Impulszählung. Zwar gibt es auch beim Dieselmotor ein definiertes oberes Totpunktsignal zur Beendigung der Impulszählung; der Beginn der Zählung hängt dagegen von einem Drucksignal ab. Dieses Drucksignal unterliegt allen oben beschriebenen Schwierigkeiten einschließlich Verzögerungen, die auftreten, bis der Druck den Wandler 43 erreicht, da der '»on der Einspritzpumpe 111 durch die Brennstoffleitungen zur Einspritzdüse 44 strömende Brennstoff hydraulichen Verzögerungen unterworfen ist« Alle diese Gründe machen es sehr erwünscht^ den Meßwert für einen einzelnen Zylinder über mehrere Motorzyklen zu mitteln. Zu diesem Zweck ist der Mittelwertschalter 101 vorgesehen, mit dem sich der Zündwinkel des jeweils gemessenen Zylinders über 1₉ 2₅ 4₉ S^ 16 oder 32 Motorzyklen mitteln läßt, wobei ein Motorzyklus aus zwei Motorumdrehmigen besteht.

Gemäß Fig. 17 ist für die Mittelwertbildung eine zusätzliche Schaltung in Form einer Mittelwertstufe 122 vorgesehen« Das Startsignal und die Codierimpulse aus der Steuereinheit 50 werden dabei einem UND-Glied 115 zugeführt₉ "bei dem es sich wiederum um ein Schaltungselement handeln kann, wie es von der Firma National Semi-Conductor Corporation unter der Bezeichnung Model Nr. 7408 hergestellt wird«, Das UND-Glied 115

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bewirkt, daß Impulse nur dann hindurchgelassen werden, wenn beide Eingangs signale auf hohem Pegel liegen« Dies bedeutet., daß die Codierimpulse, die an dem UND-Glied beständig als hohes Eingangssignal liegen, erst hindurchgelassen werden, wenn ein Startsignal zugeführt wird. Tritt dieser Zustand ein, so tritt am Ausgang des UND-Gliedes ein Signal auf, bei dem es sich unter der Annahme, daß das Startsignal einen kontinuierlichen hohen Pegel hat, bis das Stoppsignal auftritt ₉ um einen den Codierimpulsen ähnlichen Wellenzug handelt. Dieser Wellenzug wird einem Binärzähler 116A und einem Multiplexer 117A zugeführt, wobei diese Schaltungselemente miteinander- das Äquivalent eines Frequenzteilers bilden«, der die Anzahl der- Coäierimpuls© durch N teilte wobei N gleich der an dem Mittelwertschalter ein« gestellten Anzahl von Mittelwerten ist« Gleichzeitig mit der-Untertellung der Coäierimpuls© durch die Größe H ist- es erforaor-·= Hch _P daß die Mittelwertstufe Impulse über N Zyklen zählt. Bs.zn wird das Stoppsignal einem Binärzähler 116B und einem Multiplexer 117B zugeführt;, wobei dlas@ Schaltungselement® ifladar-issi als Frequenzteiler- arbeiten, der als Anzahl ύοώ. Stopplmpuisajs. cforek die Mittelwertzahl Έ teilt» Damit erhält man eia Stoppsignal _v das gleich ist 1/N der tatsächlichen Anzahl von StoppImpulsen _ΰ sowie am Ausgang des Frequenzteilers ein Codiersignal_c das gleich ist 1/N der tatsächlichen Anzahl von Codierimpulsen. Durch die Teilung der Anzahl von Stoppimpulsen ist dann, wenn der Nt.e Stoppimpuls hindurchgelassen wird, die zur Anzeige bereite Anzahl von Codierimpulsen gleich 1/N der tatsächlich aufgetretenen Impulszahlc Nach dem Ntai Stoppimpuls wird daher die aus dem Frequenzteiler- stammende Impulszahl direkt dem umsteuerbaren Zähler 59 zugeführt, Nach Auftreten des Mten Stoppimpulses wird das Signal aus dem Frequenzteiler sowohl einem Zeitsteuerglied 116 als auch einem ersten monostabilen Multivibrator 119 zugeführt. Das Ausgangs signal des ersten Multivibrators bewirkt;, daß der Zähler- den Züi dvlnkel angibt« Das Ausgangssignal des Zeitsteuergliedes 118 wird einem zweiten monostabilen Multivibrator 120 'zugeführt, dessen Ausgangssignal den Zähler in Vorbereitung für den nächsten Zyklus zurückstellt.

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Am Ausgang der Mittelwertstufe sind ebenfalls drei Signale vorhanden. Bei diesen Signalen handelt es sich um das Anzeigesignal» das Zähler-Rückstellsignal und das Codierimpulssignal, wobei alle diese Signale dem umsteuerbaren Zähler 59 zugeführt werden. Ist die Mittelwertbildung nicht erwünscht, so sind das UND-Glied 115, das Zeitsteuerglied 118 und die beiden Multivibratoren 119 und 120 in der Steuereinheit 50 enthalten Wird ferner die Steuereinheit 50 in Fällen verwendet_r "L. , denen die Sperrperiode auf einem Winkel beruht, so wird ~ λο:ι der Rucks te 11-Zählwert dem umsteuerbaren Zähler 59 ztigsi7dhrt » Die grundsätzliche Funktion dieses Zählers besteht darin_s Codierimpulse zn zählen, die von der Mittelwertstufe zugeführt werden. Bei dem Zähler mag es sich um ^edes beliebige geeignete Schaltungselement handeln, "beispielsweise um das von der Firma Electronic Research Company, Shawnee Mission_f Kansas, USA hergestellte Gerät "Model 2303^fs.

Der Zähler fährt fort, Impulse zu zählen, bis von der Mittelwertstufe das Anzeigesignal zugeführt wirdL woraufhin der Zahler der Zür.awinkelanzeige 7S sowie dem Zweifach-Zündwinkelkoirparstor 79 ein Signal zuführt* Nach einer- kurzen₅ durch das Zeitsteuerglied in der Mittelwertstufe bedingten Verzögerung wird der Zähler durch das nächste Zählersignal zurückgestellt und auf den nächsten Zyklus vorbereitet.

Gemäß Fig. 15 kann der Zähler in einem System, in dem die Sperrperiode auf einem Winkel beruhig anfänglich mittels des zweiten Zählerrückstellsignals, das auftritt_f wenn ein falsches oberes Totpunktsignal aus dem Komparator 69 zuzuführen ist, zurückgestellt werden, bevor er den Befehl erhält, den wahren Wert anzugeben. In diesem Fall wird das eigentliche Anzeigesignal dem Zähler erst dann zugeführt, wenn sich das System in Phase befindet, und_s da das richtige Primärdrucksignal dem monostabilen Multivibrator 56D zugeführt wird_s die richtige Anzahl von Impulsen gezählt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird unabhängig davon, ob der Zündwinkel zu groß oder zu klein ist oder in dem zulässigen Be-= reich liegt, der Wert auf der Zündwinkelanzeige 78 dargestellt*

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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, -y- - ittelt die Erfindung nicht nur ein Verfahren und eine Von^Islitung zur Ermittlung des Zündwinkels eines Dieselmotors s, ndern ein Verfahren und eine Vorrichtung, die sich auf verschiedene Weisen und in vielen Formen verwenden lassen. Das in Fig. 7 gezeigte grundsätzliche System gestattet es, den Zündwinkel zu ermitteln und anzuzeigen, und zwar auf der Grundlage entweder einer zeitlich festen Sperrperiode oder zweier Arten von in Winkeln der Kurbelwellendrehung gemessenen Sperrperioden.

Wie in Fig. 8 dargelegt, bezieht sich die Erfindung auch darauf, die Motordrehzahl kontinuierlich zu überwachen und anzuzeigen, ob sie zu hoch oder zu niedrig ist oder innerhalb des vom Hersteller für die Zündwinkelbestimmung angegebenen zulässigen Bereich liegt; gemäß Fig. 9 läßt sich die Erfindung ferner so erweitern, daß die Einspritzpumpe 111 und damit der Zündwinkel des Dieselmotors selbst automatisch eingestellt werden.

All dies kann ferner mit oder ohne Mittelwertbildung über mehrere Zündwinkelmeßwerte erfolgen. Zusätzlich zu den verschiedensten Funktionen, die sich erfindungsgemäß durchführen lassen, kann "üie Erfindung auf die verschiedenste Art innerhalb der fabrikmäßigen Motorfertigung bis hinab zur kleinen Reparaturwerkstatt verwendet werden. Da das Produktionsvolumen von Dieselmotoren im Vergleich zu dem von Benzinmotoren mit Funkenzündung gegenwärtig verhältnismäßig gering ist, wird gemäß Fig. 3 und 4 daran gedacht, die vorliegende Erfindung in einer Dieselmotor-Prüfkammer zu verwenden, wie sie generell mit der Bezugsziffer 123 bezeichnet ist. In derartigen Prüf kammern mag generell ein Motor 124 auf einem Prüfstand 125 montiert und zur Belastung des Motors und damit zur Simulation unterschiedlicher Belastungen bei verschiedenen Drehzahlen mit einem Dynamometer 126 verbunden sein. Das Dynamometer wird dabei von einer Dynamometersteuerung 127 gesteuert. Die Form der Kombination aus Motor, Dynamometer und Prüfstand 124...126 ist in vergrößertem Maßstab etwa in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 sind auch der an der Motorschwung-

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scheibe 53 befestigte Codier 54 und der mit der Nut 52 in der Schwungscheibe zusammenarbeitende magnetische Abnehmer 51 angedeutet. Ferner ist in Fig. 4 der mit der Einspritzpumpe 111 funktionsmäßig verbundene Servomechanismus 110 zur Einstellung des Zündwinkels zu sehen. Die vorliegende Erfindung ist dabei als in dem Steuerpult 86 enthalten dargestellt, das dem in Fig. 1 dargestellten ähnlich sein mag und auf dem- Prüfstand 125 aufgebaut ist. Da die wachsenden Vorteile von Dieselmotoren, etwa ihr wirtschaftlicher Benzinverbrauch und ihre geringe Umweltbelastung, immer offensichtlicher werden, wird davon ausgegangen, daß das Produktionsvolumen von Dieselmotoren ganz erheblich steigen könnte, wobei dann eine noch höhere Prüfgeschwindigkeit erforderlich sein wird, als sie mit einer Diesolmotor-Prüfkammer erreicht werden kann. Gemäß Fig. 5 lassen sich derartige Prüfgeschwindigkeiten für die Fertigung dadurch erreichen, daß mehrere Prüfstände 125 längs eines generell mit 129. bezeichneten Förderbandes vorgesehen werden, wie es in den US-Patentschriften 3 631 967 und 3 524 344 beschrieben ist. Ein derartiges Förderband weist eine Einrichtung 130 auf, um den jeweiligen Dieselmotor auf das Förderband zu laden und in einem der Prüfstände 125 automatisch zu prüfen, sowie eine Einrichtung 131t um den Motor nach der Prüfung automatisch zu entladen. Dabei können weitere Arbeiten an dem Motor vorgenommen werden, indem zusätzliche Prüfstände oder sonstige Einrichtungen, wie sie mit der Bezugsziffer 128 bezeichnet sind, längs dem Förderband 129 vorgesehen werden.

Die Erfindung vermag also die eingangs angegebenen Ziele ebenso wie zahlreiche zusätzliche Vorteile zu erreichen, indem sie die alte langsame und mühsame Methode der Zündwinkelbestimmung von Dieselmotoren durch mechanische Einstellung der Einspritzpumpe, des Zeitsteuergetriebes, der Nockenwelle und der Kurbelwelle verläßt, wobei alle diese Elemente nur in perfekter gegenseitiger Beziehung einen- Zündwinkel ergeben, von dem man hoffen konnte, daß er irgendwo in der Nähe des beabsichtigten Zündwinkels lag. Vielmehr schafft

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die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zündwinkelbestimmung von Dieselmotoren, wobei mit einem Drucksignal aus einem Druckwandler gearbeitet wird, der in der zu dem Zylinder Nr. 1 oder einem sonstigen ausgewählten Zylinder führenden Brennstoffleitung montiert ist.

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Claims

Patentansprüche

/1.j Verfahren zur Bestinmung des Zündwinkels eines Dieselmotors mit mindestens einem Zylinder und einem darin bewegbaren Kolben, der mit einer Kurbelwelle verbunden ist, mit einer Einspritzpumpe und einer damit über eine Brennstoffleitung verbundenen Brennstoff-Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder als Bezugszylinder gewählt wird, der Brennstoffdruck einschließlich der zugehörigen primären und sekundären Druckwellen, die in der zu dem Bezugs zylinder gehörigen Brennstoffleitung auftreten, überwacht werden, daß ein Signal erzeugt ■ wird, sooft der Druck in der Brennstoffleitung einen vorgegebenen Druck erreicht, daß sämtliche durch die sekundären Druckwellen erzeugten nachfolgenden Drucksignale in vorgegebener Weise während einer Periode gesperrt werden, die das nächstfolgende Primärdrucksignal nicht überschreitet, daß kontinuierlich Impulse einer vorgegebenen und gleichmäßigen Winfeelfrequenz sowie ein oberes Totpuhktsignal erzeugt werden, das in Beziehung steht zu dem Moment, in dem der Kolben in dem Bezugs zylinder seine obere Totpunktlage erreicht, daß die gleichmäßigen Impulse kontinuierlich von dem Moment, zu dem das unmittelbar vor dem ersten der anschließend gesperrten Drucksignale erscheinende Drucksignal auftritt, bis zu dem Moment des oberen Totpunktsignals gezählt werden, und daß der Impulszählwert auf den Zündwinkel des Motors bezogen wird, wobei dann, wenn das un-

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mittelbar vor dem ersten gesperrten Drucksignal erscheinende Drucksignal kein Primärdrucksignal ist, der Vorgang solange wiederholt wird, bis dieses Signal ein Primärdrucksignal ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Zündwinkels angezeigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündwinkel mit vorgegebenen oberen und unteren Zündwinkelgrenzwerten verglichen und angegeben wird, ob der Zündwinkel zu groß oder zu klein und daher unzulässig ist oder innerhalb des durch die Grenzwerte gegebenen zulässigen Bereichs liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung der gleichmäßigen Winkelimpulse die Motordrehzahl berechnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlwert angezeigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Drehzahl mit vorgegebenen Drehzahlgrenzwerten verglichen und angegeben wird, ob die berechnete Drehzahl zu hoch oder zu niedrig und daher unzulässig ist oder in dem durch die Grenzwerte gegebenen zulässigen Bereich liegt.

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7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Drehzahl mit vorgegebenen Drehzahl-Grenzwerten verglichen wird, daß dann, wenn die berechnete Drehzahl innerhalb der Grenzwerte liegt, der Zündwinkel mit den vorgegebenen Zündwinkel-Grenzwerten verglichen wird, daß dann, wenn der Zündwinkel zu hoch ist, die Einspritzpumpe in der entsprechenden Richtung zur Verkleinerung des Zündwinkels verdreht wird, während dann, wenn der Zündwinkel zu niedrig ist, die Einspritzpumpe in einer zweiten entsprechenden Richtung zur Vergrößerung des Zündwinkels verdreht wird₉ und daß der Vergleichs- und Einstellvorgang fortgesetzt wirdy bis der Zündwinkel innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, womit der Zündwinkel des Dieselmotors automatisch auf den gewünschten zulässigen Zündwinkel eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Zündwinkels über eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen wiederholt durchgeführt und der Mittelwert der aus den einzelnen Zündwinkelmessungen erzielten Werte gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung .gewisser unerwünschter Drucksignale dadurch erreicht wird, daß die besagten folgenden Drucksignale über eine vorbestimmte, auf der Motordrehzahl beruhende Zeitspanne gesperrt werden, so daß dann, wenn es sich bei dem anfänglichen Signal um ein primäres Drucksignal handelt, sämtliche sekundären Drucksignale im Anschluß an dieses primäre Drucksignal

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gesperrt werden, und daß der Zündwinkel von dem Primärdrucksignal bis zu dem nächstfolgenden oberen Totpunktsignal gemessen wird, und vobei für den Fall, daß der Meßvorgang für den Zündwinkel nicht zu einem Zeitpunkt beginnt, bei dem das anfängliche Signal ein Primärdrucksignal ist, die Zeitperiode derart gewählt wird, daß das System auf das Primärdrucksignal zurückgeführt und mit diesem synchronisiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung gewisser nachfolgender Drucksignale dadurch erfolgt, daß sämtliche nach dem besagten Drucksignal auftretende Drucksignale während einer Periode gesperrt werden, die in Beziehung steht zu dem Drehwinkel der Kurbelwelle, wobei dieser Drehwinkel der Drehung der Kurbelwelle zwischen dem besagten Signal und dem zweiten nachfolgenden oberen Totpunktsignal entspricht, so daß dann, wenn der Vorgang mit einem Primärdrucksignal beginnt, der Zündwinkel unabhängig von der Motordrehzahl richtig gemessen wird, und daß dann, wenn das besagte Signal ein Sekundärdrucksignal ist, nach einem vorgegebenen Drehwinkel ein falsches Totpunktsignal erzeugt wird, wobei die Sperrperiode dann bis zum nachfolgenden oberen Totpunktsignal andauert, so daß sämtiüche Sekundärdrucksignale vor dem nachfolgenden Primärdrucksignal gesperrt werden und dadurch bewirkt wird, daß das nächste Drucksignal, von dem aus die Impulse gezählt werden, ein Primärdrucksignal ist, das System dann in Phase ist und der richtige Zündwinkel unabhängig von der Motordrehzahl gemessen wird.

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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung gewisser nachfolgender Drucksignale über eine längere, auf den Drehwinkel der Kurbelwelle bezogene Periode von nicht mehr als 720° stattfindet, wobei der Drehwinkel ausreicht, um sicherzustellen, daß sämtliche Sekundärdrucksignale abgeklungen sind, so daß dann, wenn der Vorgang mit einem Primärdrucksignal beginnt, sämtliche Sekundärdrucksignale gesperrt werden, während dann, wenn der Vorgang mit einem Sekundärdrucksignal beginnt, sämtliche Sekundärdrucksignale vor dem nächsten Primär drucks ignal gesperrt werden, die nächste Zündwinkelmessung sodann mit dem Primär drucks ignal beginnt und sichergestellt wird, daß von diesem Zeitpunkt an der richtige Zündwinkel gemessen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Drehwinkel 50° der Kurbelwellendrehung beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrperiode 540° Drehung der Kurbelwelle beträgt.

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14. Vorrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels von Dieselmotoren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (43) zur kontinuierlichen Überwachung des Brennstoffdrucks einschließlich der zugehörigen primären und sekundären Druckwellen, die in der zu einem Bezugszylinder gehörigen Brennstoffleitung auftreten, eine Einrichtung (45), die ein Signal erzeugt, sooft der Druck in der Brennstoffleitung einen vorgegebenen Druck erreicht, eine Einrichtung (50), die sämtliche durch die Sekundärdruckwellen erzeugten nachfolgenden Drucksignale in vorgegebener Weise über eine Periode sperrt, die das nachfolgende Primärdrucksignal nicht überschreitet, ferner eine Einrichtung (46, 54) zur Erzeugung von Impulsen einer vorgegebenen und winkelmäßig gleichbleibenden Frequenz, eine Einrichtung (46, 51, 52) zur Erzeugung eines oberen Totpunktsignals, das auf denjenigen Moment bezogen ist, in dem der Kolben des Bezugszylinders seine obere Totpunktlage erreicht, ferner eine Einrichtung (59), die die gleichmäßigen Impulse von demjenigen Moment, zu dem das unmittelbar vor dem ersten der nachfolgenden gesperrten Drucksignale erscheinenden Drucksignal auftritt, bis zu dem Moment des oberen Totpunkt signals kontinuierlich zählt, eine Einrichtung, die den Impuls-Zählwert auf den Zündwinkel des Motors bezieht, sowie eine Einrichtung, die, falls es sich bei dem unmittelbar vor dem ersten der gesperrten Drucksignale erscheinenden Drucksignal nicht *um ein Primärdrucksignal handelt, den Vorgang wiederholt, bis das

besagte Signal ein Primärdrucksignal ist. \ 6 0 9882/0431
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals einen magnetischen Abnehmer (51) umfaßt, der mit einer Nut (52) in der Schwungscheibe (53) des Motors zusammenarbeitet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals eine fotoelektrische Einrichtung (55) umfaßt, die mit einer Nut (52) in der Schwungscheibe (53) des Motors zusammenarbeitet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals eine fotoelektrische Einrichtung (55) umfaßt, die mit einer in der Schwungscheibe (53) des Motors vorgesehenen Bohrung (52) zusammenarbeitet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals einen magnetischen Abnehmer (51) umfaßt, der mit einem Vorsprung an der Schwungscheibe (53) des Motors zusammenarbeitet.
19· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals eine fotoelektrische Einrichtung (55) umfaßt, die mit einem Vorsprung an der Schwungscheibe (53) des Motors zusammenarbeitet.

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20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur kontinuierlichen Überwachung des Brennstoffdrucks einen in die Brennstoffleitung eingeschalteten Druckwandler (43) umfaßt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die ein Drucksignal erzeugt, sooft der Druck in der Brennstoffleitung einen vorgegebenen Druck erreicht, eine erste Art von Signal-Aufbereitungsstufe (45) umfaßt, die über eine geeignete elektrische Verbindung an den Druckwandler (43) angeschlossen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Aufbreitungsstufe (45) erster Art die Form eines Schmitt-Triggers hat.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Impulsen einer vorgegebenen und winkelmäßig gleichbleibenden Frequenz einen Codierer (54) sowie eine mit diesem verbundene Signal-Aufbereitungsstufe (46) zweiter Art umfaßt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, gekennzeichnet durch eine mit der Einrichtung (51...53, 55) zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals verbundene Signal-Aufbereitungsstufe (46) zweiter Art, die das Signal in eine mit dem System kompatible Form umsetzt.

G ü Π R R 2 /Π A3 1
25. Vorrichtlang nach einem der Ansprüche 14 bis 24, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (50) zur Erzeugung der jeweils richtigen Sperrperiode.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen umsteuerbaren Zähler (59), der die Impulse von dem Moment des besagten Drucksignals bis zum Auftreten des oberen Totpunktsignals zählt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinheit (78) zur optischen Darstellung des Zündwinkels.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, gekennzeichnet durch einen mit dem Zähler (59) verbundenen Zweifach-Zündwinkelkomparator (79), der den Zündwinkel mit vorgegebenen Zündwinkel-Grenzwerten (80) vergleicht und mittels nachgeschalteter Anzeigelampen (82...84) anzeigt, ob der Zündwinkel zu hoch oder zu niedrig und daher unzulässig ist oder in dem durch die Zündwinkel-Grenzwerte gegebenen zulässigen Bereich liegt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, gekennzeichnet durch einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen Betriebsartenschalter (103) zur Durchführung einer Eigenprüfung.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, gekennzeichnet durch einen Frequenzteiler (104), der an die mit dem Codierer (54) verbundene Signal-Aufbereitungsstufe (46) zweiter Art angeschlossen ist, sowie einen mit dem Frequenzteiler (104) verbundenen Frequenz-

zähler (106) zur Berechnung der Motordrehzahl aus den von dem Codierer (54) abgegebenen winkelmäßig gleichbleibenden Impulsen.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinheit (95) zur optischen Anzeige der Drehzahl des geprüften Motors.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, gekennzeichnet durch einen mit dem Frequenzzähler (106) verbundenen Zweifach-Drehzahlkomparator (105), der die berechnete Drehzahl mit einem vorgegebenen Drehzahlbereich vergleicht und gegebenenfalls die Zündwinkelanzeige löscht, falls die Drehzahl nicht in dem vorgegebenen Bereich liegt, und der mittels entsprechend angeschlossener Anzeigelampen anzeigt, ob der Zündwinkel zu groß oder zu klein und daher unzulässig ist oder innerhalb des bezüglich der Drehzahl-Grenzwerte zulässigen Bereichs liegt.
33. Vorrichtung nach Anspruch· 32, gekennzeichnet durch eine mit dem Zweifach-Drehzahlkomparator (105) und dem Zweifach-Zündwinkelkomparator (79) verbundene Servosteuerung (112) zur Steuerung eines funktionsmäßig mit der Einspritzpumpe (111) verbindbaren Servomechanismus (110), um die Einspritzpumpe (111) derart einzustellen, daß sie den jeweils gewünschten Zündwinkel erzeugt.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (50) eine auf einem festen

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Zeitintervall beruhende Sperrperiode erzeugt und einen ersten monostabilen Multivibrator (5βΑ), der das aufbereitete Signal von dem Druckwandler (43) empfängt, ein RS-Flipflop (57A), von dem ein Eingang mit dem ersten Multivibrator (56A) verbunden ist, einen zweiten an den Ausgang des RS-Flipflops (57A) angeschlossenen monostabilen Multivibrator (56B), sowie ein ebenfalls an den Ausgang dieses RS-Flipflops angeschlossenes Zeitsteuerglied (58), dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des RS-Flipflops (57A) verbunden ist, einen dritten monostabilen Multivibrator (56C), der die aufbereiteten Impulse von der Einrichtung (51...53, 55) zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals empfängt, sowie eine Einrichtung zur Übertragung der Codiererimpulse .umfaßt.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (50) einen ersten monostabilen Multivibrator (56D) zum Empfang der aufbereiteten Signale von dem Druckwandler (43), ein ODER-Glied (67), von dem ein Eingang die aufbereiteten Signale aus der Einrichtung (51...53,55) zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals aufnimmt, ferner einen Zündwinkelkomparator (69), dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des ODER-Gliedes verbunden ist, einen mit dem Ausgang des ODER-Gliedes (67) verbundenen zweiten monostabilen Multivibrator (56E), einen an den hohen Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators angeschlossenes JK-Flipflop (68), ein UND-Glied (63) mit drei Eingängen, von denen einer mit, dem ersten monostabilen Multivibrator (56D), ein zweiter mit dem niedrigen Ausgang des zweiten mono-

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stabilen Multivibrators (56E) und der dritte mit dem Ausgang des JK-Flipflops (68) verbunden ist, sowie ein mit dem UND-Glied (63) und dem zweiten monostabilen Multivibrator (56E) verbundenes RS-Flipflop (57B) umfaßt, um eine anfängliche Winkelmarkierung und eine Sperrung unabhängig von der Motordrehzahl auf der Basis des Drehwinkels der Motorkurbelwelle zu. erzeugen, wobei die Winkelmarkferung im wesentlichen gleich ist dem größten berücksichtigten Zündwinkel des Motors.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (50) zwei monostabile Multivibratoren (56F, 56g) zum Empfang der aufbereiteten Signale von der Drucküberwachungseinrichtung (43) und der Einrichtung (51...53, 55) zur Erzeugung des oberen Totpunktsignals umfaßt, wobei beide Multivibratoren gleichartige Ausgangssignale erzeugen, ferner ein UND-Glied (77) mit zwei Eingängen, von denen der eine mit dem von dem Drucksignal beaufschlagten monostabilen Multivibrator (56F) verbunden ist, einen zweiten Zähler (73) zum Empfang der Signale von dem Codierer (54) und des Ausgangssignals von dem UND-Glied (77), ferner einen an den Ausgaig des zweiten Zählers (73) angeschlossenen ersten Komparator (74) und einen an den gleichen Zähler angeschlossenen zweiten Komparator (75) sowie ein zwischen den zweiten Komparator (75) und den zweiten Eingang des UND-Gliedes (77) eingeschaltetes NICHT-Glied (76) umfaßt, um eine auf dem Drehwinkel der Kurbelwelle beruhende feste Sperrung derart zu erzeugen, daß sämtliche Sekundärdrucksignale gesperrt werden, die nach dem besagten Drucksignal und vor dem nachfolgendem Primärdrucksignal auftreten.

i; i- -Ί η Π ? / 0 /♦ 3 1
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 34, gekennzeichnet durch eine zwischen die Steuereinheit (50) und den umsteuerbaren Zähler (59) eingeschaltete Mittelwertstufe (122), die dazu dient, die Messung des Zündwinkels über eine vorgegebene Anzahl von Motorzyklen zu wiederholen und die dabei erzielten Meßwerte zu mitteln, um den mittleren Zündwinkel für den Bezugszylinder des Dieselmotors zu ermitteln.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch einen ersten Frequenzteiler (116B, 117B), der von der Steuereinheit (50) ein Zähler-Stoppsignal empfängt, einen zweiten Frequenzteiler (116A, 117A), der von der Steuereinheit (50) das Zähler-Startsignal sowie das Codierer-Impulssignal empfängt, ein zwischen die Steuereinheit (50) und den zweiten Frequenzteiler (116A, 117A) eingeschaltetes UND-Glied (115) einen mit beiden Frequenzteilern gemeinsam verbundenen Mittelwertschalter (101), einen an den Ausgang des ersten Frequenzteilers (116B, 117B) angeschlossenen ersten monostabilen Multivibrator (119) und ein an den gleichen Frequenzteiler angeschlossenes Zeitsteuerglied (118), sowie einen mit dem Ausgang des Zeitsteuergliedes (118) verbundenen zweiten monostabilen Multivibrator (120).

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