DE2831273A1 - Vorrichtung zum testen der kompression einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum testen der kompression einer verbrennungskraftmaschine

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DE2831273A1
DE2831273A1 DE19782831273 DE2831273A DE2831273A1 DE 2831273 A1 DE2831273 A1 DE 2831273A1 DE 19782831273 DE19782831273 DE 19782831273 DE 2831273 A DE2831273 A DE 2831273A DE 2831273 A1 DE2831273 A1 DE 2831273A1
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    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/085—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by measuring fluctuations of starter motor current or of battery voltage

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Description

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Vorrichtung zum Testen der Kompression einer Verbrennungskraftmaschine
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kompressionskontrolle in Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen durch Anzeigen und Auswerten der elektrischen Bedingungen in dem Starterkreis, wenn die Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff angelassen wird.
Es ist bekannt, die Kompression durch Messen des Stromes, der von dem elektrischen Starter während des Anlassens der Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff gezogen wird, zu kontrollieren. Dies ist beispielsweise in der US-PS 3 839 906, 3 765 233 und 3 952 586 beschrieben.
Um den Verlauf des Stromes an dem elektrischen Anlasser zu erhalten, ist es erforderlich ein Voltmeter über einen, in dem elektrischen System des Fahrzeugs eingebauten, niederohmigen Nebenschlußwiderstand zu verbinden oder einen klemmbaren Stromfühler zu verwenden und diesen an einem Kabel, das elektrischen Strom für den Anlasser führt, festzuklemmen. Geeignete Nebenschlüsse sind normalerweise in Fahrzeugen nicht vorgesehen. Ihre Installation ist zeitraubend. Klemmbare Stromfühler sind teuer und nicht einfach zu gebrauchen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kompressionstest geeigneter durch einfaches Verbinden einer Testeinrichtung über die Anschlüsse der Fahrzeugbatterie und
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durch Ermittlung der Änderungen der Batteriespannung durchgeführt, wenn die Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff angelassen wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Testeinrichtung und ihre Verbindung mit dem Motorstartkreis einer Maschine.
Figur 2 zeigt eine Kurve der Batteriespannung und den Verlauf des Motorstroms, die in dem Startermotorkreis einer speziellen Maschine gemessen wurden.
Figur 3 zeigt den Verlauf einer Batteriespannung und den Verlauf einer integrierten Bätteriespannung, wie sie in der Vorrichtung gemäß der Figur 1 bei einem Maschinenkompressionstest vorkommen können.
Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Computerprogramms für den in der Figur 1 dargestellten Mikroprozessor.
In der Figur 1 wird ein elektrischer Anlasser 10 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine mit einem elektrischen Strom aus einer Batterie 12 versorgt, wenn der Anlasserschalter 14 geschlossen wird. Der durch den Motor 10 fließende Strom und die Spannung an der Batterie 12 können sich, wie in der Figur 2 dargestellt, ändern. Der Verlauf des Motorstroms steigt unmittelbar nachdem der A&lasserschalter geschlossen wurde, schnell von Null bis zu einer hohen engen Spitze 16. Zur selben Zeit fällt die Spannung
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an der Batterie schnell auf eine negativ werdende Spannungsspitze in dem Punkt 18 ab. Nach etwa einer Sekunde fallt der Strom auf einen niedrigeren Pegel 20 zurück und die Batteriespannung steigt auf einen höheren Pegel 22 an, weil die Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff durch den Starter angelassen wird.
In der Figur 1 ist die Spannung an der Batterie 12 über eine Leitung 24 mit dem posistiven (+)-Eingang eines Differentialverstärkers 26 verbunden, der ein von National Semiconductor & Co. hergestellter Typ LM 239 sein kann. Ein Bezugspotential, wie beispielsweise Massepotential, wird normalerweise über die Leitung 27 durch einen Digital-Analog-Wandler an den negativen (-)-Eingang des Verstärkers 26 angelegt. Der Wandler 28 kann z.B. ein von Analog Devices Inc. hergestellter Acht-Bit-Wandler AD 7520 JN sein. Der Wandler erzeugt ein unterschiedliches Grundpegelpotential am Verstärker 26, wenn er ein entsprechendes digitales Eingangssignal an der mehradrigen Leitung 30 empfängt.
Der Ausgang des Verstärkers 26 ist über eine Leitung 31 mit dem positiven (+)-Eingang eines programmierbaren Verstärkers verbunden, der einen Differentialverstärker 32 enthält, der ein von National Semiconductor & Co. hergestellter Verstärker vom Typ LM 239 sein kann. Der programmierbare Verstärker enthält auch einen Vierfachschalter 33, der z.B. eine von RCA hergestellte Einheit CD 4052 B sein kann, und jeden von vier Widerständen 34, mit Werten von 0 k,90k, 290 k und 590 k in den Rückkopplungsweg des Verstärkers 32 einschaltet. Der Verstärker 32 erzeugt in Abhängigkeit von dem, an dem Vierfachschalter 33 über die mehradrige Leitung angelegten, digitalen Signal eine Verstärkung von 1, 10, 30 oder 60.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 32 kann über ein Tiefpaßfilter 36, das Frequenzen unterhalb von etwa 60 Hz durchläßt, gegeben werden. Bei dem Filter kann es sich um ein herkömmliches Analogfilter,· das aus Widerständen und Kapazitäten besteht, handeln. Der Ausgang des Filters 36 ist mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 37 verbunden. Dieser kann z.B. ein von Analog Devices Inc. hergestellter Zwölf-Bit-Wandler vom Typ ADC80AG-12 sein.
Der Ausgang des Wandlers 37 ist über ein im folgenden als E/A-Tor bezeichnetes Eingabe -Ausgabe -Tor 38 und über eine 8-Bit-Eingangs-Ausgangs-Ringleitung 39 mit einem Mikroprozessor 40 verbunden. Das E/A-Tor 38 kann z.B. aus zwei von RCA Corp. hergestellten 8-Bit-Eingabe -Ausgabe -Toren vom Typ CDP 1852 bestehen und der Mikroprozessor 40 kann z.B. ein von der RCA.Corp. hergestellter Mikroprozessor vom Typ CDP 1802 CD sein. Der Mikroprozessor 40 ist durch die Ringleitung 39 mit E/A-Toren 42, 44 und 46 verbunden, von denen jedes vom Typ CDP 1852 sein kann. Das SJor 46 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 48 verbunden, bei der es sich z.B. um eine vierstellige alpha-numerische Anzeige handeln kann, die wiederum aus vier Anzeigeeinheiten mit 7 leuchtenden Segmenten vom Typ D1P1052, wie sie z.B. von Pinlight Comp, hergestellt werden, besteht.
Während des Betriebs der Vorrichtung zum Kompressionstest nach der Figur 1, wird die Zündung oder Kräftstoffzufuhr der Maschine durch nicht dargestellte Mittel verhindert und dann wird der Anlasserschalter 14 geschlossen, damit der elektrische Anlasser 10 die Maschine startet. Die Spannung an der Batterie 12 fällt anfänglich steil bis zu einer in der Figur 2 dargestellten negativ werdenden Spitze 18 ab
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: — 1 "1 —
und steigt dann nach etwa einer Sekunde schrittweise auf einen Pegel 22 an. Die Spannung an der Batterie wird an den positiven (+)-Eingang des Differentialverstärkers 26 angelegt. Der negative (-)-Eingang oder Bezugseingang des Verstärkers 26 wird über die Leitung 27 mit einem Null- oder Massebezugssignal aus dem Digital-Analog-Wandler 28 versorgt.
Der Ausgang des Verstärkers 26 ist mit dem positiven ( + )-Eingang des Verstärkers 32 verbunden, der ein Bezugseingangssignal von dem Vierfachschalter 33 und einen der Widerstände 34 erhält, so daß der Verstärker 32 eine minimale Verstärkung von 1 aufweist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 32 wird über ein Tiefpaßfilter 36 an den Analog-Digital-Wandler 37 angelegt, der alle zwei Millisekunden ein digitales Prüfsignal der Spannung -des Verstärkers 32 erzeugt. Eine Sekunde nach dem Schließen des Anlasserschalters 14 werden die digitalen Prüfsignale über das E/A-Tor 38 und über die Ringleitung 39 an den Mikroprozessor angelegt urd in dem Speicher des Mikroprozessors gespeichert. Das Tor 42 bildet einen Weg für Steuersignale von dem Prozessor 40 über die Ringleitung 39 zum Vierfachschalter Das Tor 44 bildet einen Weg für Steuersignale vom Prozessor 40 über die Ringleitung 39 zum Digital-Analog-Wandler 28, der die Schwellenspannung für den Verstärker 26 einstellt.
Wenn die digitalen Prüfsignale der Batteriespannung in dem Speicher des Mikroprozessors gespeichert werden, verursacht das Programm in dem Mikroprozessor die Ausführung eines laufendes Durchschnittsprogramm (running average programm), das als ein Digitalfilter wirkt, um unerwünschtes Rauschen von den gespeicherten digitalen PrüfSignalen der Batteriespannung zu eliminieren.
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Die gespeicherten digitalen Prüfsignale können sich, wie in der Figur 3 dargestellt, ändern. In der Figur 3 sind Ergebnisse dargestellt, die beim Test einer Maschine mit acht Zylindern mit dicht zusammenliegenden Paaren von Kompressionshüben ermittelt wurden, so daß der Verlauf der Batteriespannung vier negativ werdende Spitzen aufweist, die vier Kompressionsspitzen darstellen.
Das Programm des Mikroprozessors vergleicht die digitalen Prüfsignale, bestimmt diejenigen, die negativ werdende Spannungsspitzen darstellen, wie dies in den Punkten 49, 50 und 51 der Fall ist und bestimmt diejenigen, die positiv werdende Spannungsspitzen darstellen, wie dies in den Punkten 52, 53 und 54 der Fall ist. Während der Zeit des Kompressionszyklus Nr. 1 stellt das Programm fest, daß die Spannungsspitze 52 höher ist als die Spannungsspitze 53, und der Mikroprozessor sendet ein digitales Signal über das E/A-Tor 44 und den Digital-Analog-Wandler 28, der die Schwellenspannung des Verstärkers 26 auf den Pegel 55 der höchsten benachbarten Spitze 52 einstellt. In ähnlicher Weise stellt das Programm während der Zeit des Kompressionshubs Nr. 2 fest, daß die Spitzenspannung 54 größer ist als die Spannungsspitze 53 und der Mikroprozessor sendet ein digitales Signal an den Digital-Analog-Wandler 28, der die Schwellenspannung des Verstärkers 26 auf den Wert 56 der höchsten benachbarten Spitze 54 einstellt. Dieser Prozeß wird wiederholt, so daß die Grundpegel, von denen sich die negativ werdenden Spannungszyklen aus erstrecken, so geändert werden, daß Störungen infolge des. Absinkes der Batteriespannung während des Anlassens der Maschine und infolge von Sprungeffekten der Maschine (engine loping effects), während denen sehr kleine Kompressionsfehler ein Verfehlen von
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Spannungsspitzen durch das System verursachen können, vermieden werden.
Die in der Figur 3 dargestellten, auf diese Weise erzeugten Grundpegel 55, 56, 57 usw. dienen auch dazu die Gleichspannungskomponente in dem in der Figur 2 dargestellten Spannungsverlauf zu vermeiden. Aus der Figur 2 ergibt sich, daß die Gleichsspannungskomponente etva 17,5 Volt beträgt. Das Programm bestimmt auch die Spannungsdifferenzen zwischen den positiven Spannungsspitzen 52, 53, 54 usw. und den negativen Spannungsspitzen 49, 50, 51 usw. und der Mikroprozessor sendet einen digitalen Befehl über das E/A-Tor 42 an den Vierfachschalter 33 um eine Zunahme der Verstärkung des Verstärkers 32 von einem Wert 1 auf einen Viert 10, 30 oder 60 zu bewirken. Dies kann erforderlich sein um die ziemlich kleinen Änderungen (beispielsweise 0,55 Volt) in den Spitzen— Spitzenspannungen des Veriaufs der Wechselspannung der Batterie genügend zu verstärken.
Das Programm bestimmt auch die Zeitintervalle zwischen positiven Spannungsspitzen 52, 53, 54 usw. und vergleicht durch eine einfache Substraktion jedes Zeitintervall mit dem vorangehenden Zeitintervall. Wenn ein Zeitintervall zwischen angezeigten Spannungsspitzen entweder weniger als die Hälfte oder mehr als das Doppelte als das vorangehende Zeitintervall ist, fehlt eine Spannungsspitze, wodurch eine übermäßig geringe Kompression in wenigstens einem Zylinder der Maschine angezeigt wird und der Mikroprozessor überträgt eine "Fehler "-Information durch das Eingabe ,-Ausgabetor 46 an die Anzeigeeinheit 48. Dieser Vergleich der Zeitintervalle ermöglicht den Betrieb des Kompressionstestsystems ohne die Notwendigkeit einen Maschinentachometer oder ein Maschinenpositions-
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-14-anzeigemittel anzuschließen oder zu verbinden.
Ergibt der Vergleich der Zeitintervalle keine "Fehler"-Anzeige, so ist der nächste Schritt in dem Test die Ausführung einer Integration der Bereiche unter jedem der negativ werdenden Spannungszyklen. In der Figur 3 sind diese als schraffierte Bereiche^Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4 dargestellt. Auf diese Weise werden die mit Nr. 11, Nr. 21, Nr. 31 und Nr. 41 bezeichneten Integrationskurven gebildet. Die Integration jedes negativ werdsnden Spannungszykluses erfolgt durch das Programm durch einfaches Addieren der Werte der gespeicherten digitalen Prüfsignale der Batteriespannung in dem Intervall zwischen zwei zuvor bestimmten Spannungsspitzen und durch Teilen durch einen geeigneten Teiler oder Stufenfaktor. In der Figur 3 haben die Integrale der negativ werdenden Spannungsspitzen relative Werte, die den oberhalb der Integral-spitzen angegebenen Zahlen entsprechen. Das Zylinderpaar mit dem größten Integral wird mit dem Zylinderpaar mit dem kleinsten Integral verglichen um zu bestimmten, ob die Kompression in dem schlechtesten Zyliiderpaar wesentlich weniger ist als die Kompression in dem besten Zylinderpaar. Der Mikroprozessor 40 verursacht, daß das Ergebnis des Vergleichs durch die Anzeigevorrichtung 48 angezeigt wird.
Früher beruhten Prüfungen bzw. Tests des Kompressionsgleichgewichts einfach auf der Differenz zwischen dem höchsten Strom oder der höchsten Integralspitze und dem niedrigsten Strom oder der niedrigsten Integralspitze. Es kann jedoch eine Spitze infolge einer momentanen schlechten Sitzfläche eines Ventils ungewöhtich niedrig sein. Daraus kann sich ergeben, daß der Zylinder eine schlechtere Kompression
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als die tatsächliche Kompression hatte. Das Testen der Kompression von Zylindern mit einem Druckeichgerät ermöglicht das Ablesen einer Kompression, die dem höchsten Wert über viele Kompressionshübe entspricht. Das verläßlichste Maß für das Ungleichgewicht der Kompression wird bei dem vorliegenden System dadurch erhalten, daß das höchste Integral über wenigstens drei Maschinenzyklen von jedem Zylinderpaar Nr. 1, Zylinderpaar Nr. 2, Zylinderpaar Nr. 3 und Zylinderpaar Nr. 4 ausgewählt wird. Das ausgewählte Integral des Zylinderpaars mit dem tiefsten Integral wird dann von dem ausgewählten Integral des Zylinderpaars mit dem höchsten Integral abgezogen um ein Maß für das Ungleichgewicht der Kompression zu erhalten.
In der Tabelle I sind die Integralwerte des in der Figur dargestellten Betriebsbeispiels angegeben.
Tabelle I
Maschinen Nr. Integrale Nr von ZyIinderpaaren . 3 Nr. 4
Zyklen 1 1 1.
1.		 . 2 .69
.82		 1.58
1.78
Zyklus 1
Zyklus 2		 1 .76 1. 74
78		 .74 1.69
Zyklus 3 1 .86 1. 94 .82 1.78
ausgewählt .98 94 (kleinstes)
(größtes)
Nr
1
1
1
1
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß das ausgewählte höchste Integral des Zylinderpaares Nr. 1 in dem Maschinenzyklus 1,
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das höchste Integral für das Paar Nr. 2 in dem Zyklus 3, das höchste Integral für das Paar Nr. 3 in dem Zyklus 2 und das höchste Integral für das Paar Nr. 4 in dem Zyklus 2 erscheint. Von diesen ausgewählten Werten hat das Zylinderpaar Nr. 1 den höchsten Wert und das Zylinderpaar Nr. 4 den kleinsten Wert. Das prozentuale Ungleichgewicht der Maschine wird durch den Mikroprozessor berechnet. Es ist:
größtes Integral - kleinstes Integral . 1/2 . 100 größtes Integral
= - 1/2 · 100 = 5% . 1,98
Dabei handelt es sich bei dem Faktor 1/2 um einen Stufenfaktor, der eingeführt wurde um die ausgerechnete Prozentzahl mit durch herkömmliche bekannte Mittel erhaltene! prozentualenüngleichheitszahlen der Kompression vergleichbar zu machen. Das Ergebnis von 5 % wird durch den Mikroprozessor 40 (Figur 1) über das E/A-Tor 46 an die Anzeigeeinheit 48 übertragen, wo das Ergebnis des Gleichgewichtstests der Kompression angezeigt wird.
Die in dem Beispiel erhaltene ünglexchgewichtszahl von 5 % wird als ein befriedigendes Gleichgewicht der Kompression der getesteten Maschine angesehen. Zahlen von 15 % und mehr werden als unbefriedigend angesehen. Der Bedienungsmann kann jedoch auf jede geeignete Zahl umstellen, die dann die Teilungslinie zwischen befriedigendem und unbefriedigendem Gleichgewicht der Kompression darstellt.
Das vorangehende Beispiel beschreibt den Test einer Maschine
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in der Zylinderpaare Korapressionshübe aufweisen, die zeitlich gesehen nahe beeinanderliegen, so daß der Verlauf der Batteriespannung eher negativ werdende Zyklen für Zylinderpaare als für einzelne Zylinder zeigt. Der Test von Maschinen, bei denen Korapressionshübe von einzelnen Zylindern Zeitabstände aufweisen , wird in derselben Weise durchgeführt. In diesem F,all repräsentiert jeder der- negativ werdenden Zyklen die Kompression in einem einzelnen Zylinder.
Der Abschnitt, der in dem beschriebenen Betrieb des erfindungsgemäßen Systems durch das Programm in dem Mikroprozessor 40 durchgespielt wird, kann, beispielsweise so beschaffen sein, wie dies in dem Flußdiagramm der Figur dargestellt ist. Wenn der Mikroprozessor 40 ein von RCA hergestellter Typ CDP1802CD ist, kann die in der Tabelle II dargestellte Programmliste in hexadezimaler Maschinensprache in dem Mikroprozessor zur Steuerung des Systems verwendet werden. Jede Zahl in der Spalte ganz links stellt eine Speicheradresse dar und die jeder Adresse folgenden acht Zahlen stellen den Inhalt dieser Adresse und der unmittelbar folgenden Adressen dar.
02; 3H00 0300 Tabelle II 14D4 Ü2B0 0020;
13ÜF 0000 7 3D4 0B27 730 7 73F8 00BH;
13H0 F800 ΛΗ9 2 BB82 3004 6405 1 3DF D40 9 CClO;
13F0 F 801 OC19 D405 ÜE47 7347 40BD F87H AD89;
1400 39 D4 99 5 D D403 ABD4 0 29 3 OBBD F 8BH ADDD;
1410 5D2D 9AB 9 8AA9 3Hl 3 H IF 8 7 D3 D 29D4 0300;
1420 6060 D402 4Π0 4 00H4 9 HF-8 B5D4 09CC A2B5;
14 30 F-IiEH BDF8 6DAD D407 704 0 D40C 00 FD 07F8;
1440 F 840 F874 AD4D D409 CCA 2 F 800 A8B-8 D405;
14 50 40BD B3F8 40B7 ODF 9 0C5D 5727 99FC 0257;
1460 B313 B90D A9 2D
1470 . F8 7H A7 89
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ORIGINAL INSPECTED
Tabelle II (Fortsetzung)
1480 D402 9 7 4D B90D A9D4 0 5 3H 40 76 99CA 16B3;
1490 89FA FO 3 A A2D4 0219 0189 FAO 8 3AA 2 D4Ü2;
14A0 1902 Ü409 CClO 39 F 8 0 3BU F820 ADF 8 BEAC;
14B0 F80B BCF8 00A7- B7A8 F 8 80 B8 8D 3ACl 9D32;
14C0 GFDC 6087 529A FCO 8 ΒΑ8Λ F59 7 S 29 A 7533;
14 DO D79A B78A A73Ü 125 88 52 8A F79 8 5 29A 7733;
14 HO Ii 59 A B88A A82D 9 F. B A SHAA 1)4 09 D9 30 BB88;
14 FO 5287 F79 8 5297 77CA IbR 3 8 7FB FFAC 1)403;
1500 00F9 339B BE8B AI: F 8 0 3IU) F820 JVD 8 D 3Al 3;
1510 9D32 ICOl: 528C F45F. 2H2D 3000 9BBH 8 B ΑΠ;
15 20 IH 4 K AF 41: BFOK BCF8 2052 9 C F 5 ADF 8 Ü3BD;
15 30 LD9B BH8B AE9E B 7 81·: A 79 C AC:F8 00B9 Λ9Β8;
1540 A889 5207 2 7F4 A9 3B 4Ü9 9 FCOl B9 2C 8C3A;
15 50 41F8 40B7 F8 7F. A7 9C 5727 F 80 0 57D4 05Β7;
1560 895H 21:2D 9D3A 35 8Ü 3A35 IH1JB BCBD 8BAC;
1570 AI)F 8 00A8 B830 719 7 BC 8 7 ACi) 8 FCOl B8D4;
15 80 17 81) CO 1 5 7 7C0 15BC F800 Β9Λ9 98FC 01Β8;
159 0 8C52 8 7F5 3A9C 9C52 9 7F5 3 2 AB 8852 0CF5;
1 5 AO 5 2 89 F4A9 99 7C 0 0B9 2C30 9 0 89 5D2D 995D;
15B0 2 UF 8 4OB7 F88Ü Λ707 5D2I) 3O7F F800 5717;
1 5 CU 9 8C2 16153 1Ί·ϋ1 Λ9 5 7 17F8 00 5 7 17B8 Α8Β9;
15 DO F840 B Fl" 8 7 8AF 0F57 271)4 0 5B7 99CA 16Β3;
151-0 89FF Ü2C3 1658 1)402 1900 1707 FHA9 D4Ü5;
15F0 6013 H9D4 05B3 407D 99BF 89AF D4Ü5 3Ε13;
1600 F.7F8· 00B8 A8Ü4 05B3 131:5 99 BH 8 9 AF. F843;
1610 B2F8 FFA2 02CA 16AB F 801 7 39 F B9 8F A9F8;
1620 00B8 A8D4 05B3 1656 F840 B7F8 7EA7 8957;
1650 2799 57Ü4 0B27 0F.9 7 BD87 ADF 8 0 3AF F 800;
1640 A8B8 B94D A9D4 05B3 407L) 89C6 F 801 732F;
16 50 8F3A 3HC0 1407 0 31-8 9BBC 8BAC 2C2C 2 707;
1660 A8B8 280C 522C 2C2C 280C F 5CF 0C5 2 8 8 3Α;
1670 6522 9 8A8 9BBC 8BAC 2C2C 2 80C 522C ■ 2C2C;
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ORIGINAL INSPECTED
Tabelle II (Fortsetzung)
16 80 280C F5C7 OC52 883A 7D72 AHFO A9F8 00B9;
1690 A8B8 D405 6018 8EF 8 7EA7 F84Ü B78E 5727;
16 Au F800 5 7D4 05B7 89FF 12 3B BB D 4 0 300 3068;
16B0 CO 17 89D4 030C 1:013 C017 8 9 F 8 40B7 F878;
16C0 A707 BIiAE 5 2F4 F4BF 9BBC 8BAC F840 B7F8;
16D0 7 EA 7 0C57 2C27 OC57 1C8C "5 29.1- F 5AD 9C7F;
16EÜ 0OBD 0DA9 2DOD B91D D40 7 74F5 EDOD 5C2D;
16F0 2COD 5ClD 1C2C 2C2C 2 E 811 3ACC 9BBC 8BAC;
1700 9EAE F840 B7F8 7EA7 0C57 1717 5727 2C0C;
1710 5727 2757 2C2C 2I-8E C217 48F8 40B7 F87D;
1720 A70C A9 2C 0CB9 D4O7 7434 2D30 34 4 C 5717;
1730 OC57 2C2 7 1717 D407 743D 4330 434C 5717;
1740 0C57 2C2C 2CC0 1716 F840 B7F8 7DA7 47B9;
1750 07A9 D40S 600F F9D4 05B3 407F . D404 1727;
1760 2799 5717 8957 D4 03 62D4 09CC - A2B5 D40B;
1770 270E 1717 17D4 04C6 99FH F800 C7F8 FFB 8;
1780 A8D4 05B3 188E D403 62D4 0 2 8B 2398 739C;
1790 738C 73F8 0073 F84 0 B 7F 8 75Λ7 0C57 2 7F8;
17AÜ 0057 2C9C BA8C AA9F 5 28F F4FH 528C F 7 AB;
17B0 9C7F OOBB 9BB9 8BA9 F840 B7F8 7 EA 7 8E57;
17C0 279E 57D4 0774 CACD 30CD C018 7 FF 8 00A9;
17D0 B9 8F BF9A BD8A ADOD 2D52 89F4 A999 7C00;
17H0 B99F FPOl BF3A D7 8F BF9B BD8B ADOD 1D52;
17F0 89F7 A999 7F00 B 99 F FFOl BF3A ED99 FE3B;
1800 0812 F801 73C0 180D 1202 223A 122A 2BC0;
1810 17B4 12F8 0073 9ABD 8AAD F840 B7F8 7EA 7;
1820 0D57 27F8 0057 2D8B 528D F5C2 1850 F800;
1830 B90D A9D4 0774 3A41 3041 12F8 0073 C018;
1840 2612 F801 7317 89 57 279D BF8D AFCO 1826;
1850 1202 733A 7FF8 00B9 0FA9 D407 7040 7465;
1860 610F A830 6817 07A8 F840 B7F8 80A7 1212;
1870 8FF5 5712 129F B78F A702 B 832 8D30 8712;
1880 1212 1202 B830 8A16 1616 1616 16DS 000A
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ORIGINAL INSPECTED
In dem in der Figur 4 dargestellten Flußdiagramm beschreibt die linke Hälfte des Diagramms die Gewinnung und die Speicherung von Daten zum Gebrauch bei der folgenden Bearbeitung durch den Mikroprozessor 40. Der in dem vorliegenden Beispiel benutzte Mikroprozessor ist nicht in der Lage den Gleichgewichtstest der Kompression in Echtzeit durchzuführen und es ist für das System erforderlich Daten zu gewinnen und sie zur Verarbeitung zu speichern. Nach dem Start 60 besteht das Einleitungsprogramm 61 aus drei Schritten:
1. Unwirksammachen aller unerwünschter Unterbrechungen während der Durchführung des Kompressionsgleichgewichtsalgorithmus .
2. Ermittlung der Bearbeitungskonstante"i, insbesondere für die besondere Maschine, die getestet wird. Die Konstanten werden in einer früheren Phase durch das technische Personal bestimmt und in dem Mikroprozessor gespeichert.
3. Einstellen der Meßzeit. Dies ist das Zeitintervall zwischen den digitalen Prüfsignalen des Verlaufs der analogen Spannung, wobei das Intervall der besonderen Maschine, die getestet wird, angemessen ist.
In dem Schritt 63 wird der Digital-Analog-Wandler auf Null gesetzt um sicherzustellen, daß gerade die Batteriespannung gemessen wird, weil er später dazu benützt wird, den eingehenden Verlauf auszugleichen (offset). Der Schritt 64 "Verzögerung um 0,2 See", ist eine Verzögerung, die eingefügt wurde um die elektronischen Kreise infolge des Setzens des D/A-Wandlers auf Null au stabilisieren.
Der Schritt 65 des Programms, "Einstellen zur Anzeige des Beginns des Laufs" wird benützt um anzuzeigen, wenn der Be-
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bedienungsmann begonnen hat die Maschine anzulassen, so daß das Programm weiß, wann es Kompressionsdaten aufnehmen soll. Dies wird durch das Messen der Batteriespannung und das Berechnen einer Schwellenwertspannung, die typischerweise gleich derBatteriespannung weniger 1 Volt ist, bewerkstelligt. Der Prozessor ist nun bereit Daten aufzunehmen und zeigt dies durch die Anzeige der sofortigen Meldung "Geh" an und geht dann in eine Schleife 66 und wartet, daß der Bedienungsmann die Maschine anläßt. Wenn die Batteriespannung kleiner als die Schwellenspannung ist, führt das Programm den Schritt durch, der die Ausgabe einer Meldung betrifft, daß der Bedienungsmann mit dem Anlassen der Maschine begonnen hat.
In dem Schritt 69 "Verzögerung zur Stabilisierung der Maschine" wird in der Figur 2 dargestellte Verzögerung von einer Sekunde während des Anlassens der Masdlne eingeführt um die Stabilisierung des Spannungsverlaufs zu ermöglichen.
In dem Schritt 70 "Einstellen zur Datenübernahme" werden die maximalen und minimalen Batteriespannungen untersucht und ein Spannungssprung (offset) wird über den Digital-Analog-Wandler 28 an den Referenzeingang des Verstärkers 26 gelegt. Ein Verstärkungseinstellsignal wird zur Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 32 an den Vierfachschalter 33 angelegt. Der Schritt 71, dereine Verzögerung von 0,2 Sekunden betrifft, ist zur Stabilisierung der eingestellten Hardware Elemente erforderlich. Im Schritt 72 "Datenaufnahme" sammelt das System die Daten , die all den früheren zeitlichen Abhängigkeiten unterworfen waren.Wenn der Prozessor die Daten aufgenommen hat, führt er den Schritt 73 durch, der die Herausgabe einer Information
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zur Beendigung des Anlassens durch die Anzeige der Meldung "Aus" betrifft. Dann führt der Mikroprozessor die Durchschnittsermittlung der gesammelten Daten durch um die Daten zu glätten (smooth out) und um abrupte Einschwingstörungen in den Daten zu beseitigen.
In dem Schritt 80 wird der Wert und die Speicherstelle der positiven Spannungsspitze 52 (Figur 3) bestimmt. Es werden dann die Schritte 81, 82 und 83 ausgeführt und der Zeiger (pointer step) 85 zurückgestellt. Während des nächsten Durchlaufs durch die Schleife werden die Spannungsspitze und das Zeitintervall zwischen den Spitzen 52 und 53 bestimmt und wird der Integrationspegel 55 aus der Tatsache, daß die Spitze 52 höher als die Spitze 53 ist, bestimmt. Der Vergleichsschritt 83 richtet dann das Programm auf den Vergleichsschritt 86 und auf den Integrationsschritt 87, während dem der schraffierte Bereich der Figur 3 zwischen den Spannungsspitzen 52 und 53 integriert wird. Im Schritt werden das Ergebnis der Integration und das Zeitintervall zwischen den Spitzen gespeichert.
Es wird dann der Rücklaufweg 89 eingeschlagen um den Prozeß für den Bereich Nr. 2 zwischai den Spannungsspitzen 53 und zu wiederholen. Die Schleife kann entsprechend dem Beispiel der Figur 3 zwölfmal wiederholt werden. Danach lenkt der Vergleicherschritt 86 das Programm auf den Vergleicherschritt 90 um zu bestimmen, ob für eine ausreichende Anzahl von Kompressionszyklen über wenigstens zwei Maschinenzyklen Daten gesammelt wurden. Wenn dies nicht der Fall war, werden sowohl der "Wiederanfangsschritt" 91 als auch die Schritte 63 bis 73 ausgeführt um sicherzustellen, daß eine
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genügende Anzahl von Kompressionszyklen ausgeführt werden, wenn die Schritte 80 und 90 ein zweites Mal durchlaufen werden.
Wenn der Ausgang bei 90 "Ja" ist, bestimmt das Programm bei für den Kompressionszyklus Nr. 1 und auch für die Kompressionszyklen Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4 den maximalen Integrationswert. In dem Schritt 94 wird der mintnale Integrationswert der vier ausgewählten Werte und der maximale Wert der vier ausgewählten Werte bestimmt. In dem Schritt 95 werden die prozentualen Differenzen zwischen den minimalen und maximalen Werten berechnet um das Ausmaß des Ungleichgewichts der Kompression in der getesteten Maschine zu bestimmen und das Ergebnis wird in dem Schritt 96 angezeigt.
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Claims (15)

  1. ΡΛΤ K Nl .*. N Λ' Λ I /Γ H
    1>ΐ:. I)IHTHIt ν. IJKZOLI) I)IPL. INtJ. PKTKH SCHÜTZ /ö-J I ^ / O
    I)IPL. IN(J. WOLIOANU IiKCSIJCIi
    IMlSTl Aiii MlllKMiM
    I)-SO(HI MUK.NCUK.V S(i
    TÜLKFÜN OSO/17JlI)OB 17(1SlI)
    TELEX S22(i:tH TKLEUItAMM SOMUKZ
    RCA 72121
    VP
    RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
    Patentansprüche
    Vorrichtung zum Testen der Kompression einer Verbrennungskraftmaschine mit Mitteln zur Anzeige des Verlaufs der Batteriespannung, wenn die Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff angelassen wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Verlauf dieser Spannung Zyklen zwischen positiven Spannungsspitzen aufweist, daß ein Verstärker zum Verstärken des angezeigten Verlaufe der Spannung in bezug auf eine Bezugsspannung vorgesehen ist, daß Mittel zum Einstellen der Bezugsspannung auf einen Wert, der sich der Gleichspannungskomponente des Verlaufs der Spannung annähert und Mittel zur Vergrößerung der Verstärkung des Verstärkers vorgesehen sind, wobei die Verstärkung der Wechselspannungskomponente des Spannungsverlaufs vergrößert wird und Mittel zum Vergleiche der Zyklen der verstärkten Spannungsverläufe vorgesehen sind.
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    rilNTHC'IIECK MCNCHKN Nil »111 IMHOO · BANKKONTO ΙΙΥΓΟ1ΙΛΝΚ MP.VOIKN (HI./. 70fiailOI(l) KTO. (H) IH) an 73 7H
    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Vorrichtung zur Anzeige einer unbefriedigenden Kompression in einzelnen Zylindern einer Verbrennungskraftmaschine mit Kompressionshüben, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Anzeige des Verlaufs der Batteriespannung beim Anlassen der Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff vorgesehen sind, daß der Spannungsverlauf Zyklen zwischen positiven Spannungsspitzen aufweist , daß jeder Zyklus infolge der Kompressionshübe in wenigstens einem der Zylinder der Maschine eine negative Spannungsspitze aufweist, daß Mittel zur Erzeugung periodischer Zyklussignale vorgesehen sind, die die Zeitperioden zwischen aufeinanderfolgenden, positiven Spannungsspitzen der Spannungsverläufe darstellen, und daß Mittel zum Vergleiche jedes periodischen Zyklussignals mit dem vorangehenden periodischen Zyklussignal und zur Erzeugung eines "Fehler"-Signals, wenn das momentane Signal größer als das Doppelte des vorhergehenden Signals ist, vorgesehen sind, wobei ein "Fehler"-Signal als Ergebnis einer sehr geringen Kompression in einem Zylinder erzeugt wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Vergleich von periodischen Zyklussignalen auch ein "Fehler"-Signal erzeugen, wenn das gegenwärtige Signal weniger ist als die Hälfte des vorhergehenden Signals.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Integrationsmittel zum Integrieren des Bereiches jedes negativ werdenden Zyklusses des Verlaufs zur Erzeugung entsprechender Integrationssignale und Mittel zur Subtraktion der Amplitude des kleinsten Integrationssignals von der Amplitude des größten Integrationssignals und zur Erzeugung eines Differenzsignals, das ein Maß ist für das Ungleichge-
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    -3-wicht der Kompression in der Maschine, vorgesehen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel zum Einstellen des Grundpegels einer benachbarten positiven Spannungsspitze des Spannungsverlaufs vorgesehen sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundpegel der Integrationsmittel auf den Pegel der höchsten der beiden benachbarten positiven Spannungsspitzen eingestellt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Anzeige des Spannungsverlaufs des Anlassers Mittel zur Verstärkung des angezeigten Spannungsverlaufs in bezug auf eine Bezugsspannung, Mittel zur Einstellung dieser Bezugsspannung auf einen die Gleichspannungskomponente des Spannungsverlaufs annähernden Wert, und Mittel zur Vergrößerung der Verstärkung des Verstärkers, aufweisen.
  8. 8. Verfahren zur Durchführung eines Kompressionstests einer Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte,
    Anzeige des Batterjespannungsverlauf s beim Anlassen der Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff, wobei dieser Spannungsverlauf Zyklen zwischen positiven Spannungsspitzen aufweist,
    Verstärken des angezeigten Spannungsverlaufs in bezug auf eine Bezugsspannung,
    Einstellen dieser Bezugsspannung auf einen die'.Gleichspannungskomponente des Spannungsverlaufs annäherenden Wert,
    Steigern der Verstärkung des Verstärkers um die Verstärkung der WechselSpannungskomponente des Spannungsverlaufs zu vergrößern und
    Vergleichen der Zyklen des verstärkten Spannungsverlaufs.
  9. 9. Verfahren zur Anzeige unbefriedigender Kompressionen in einzelnen Zylindern einer Verbrennungskraftmaschine mit Kompressionshüben, gekennzeichnet durch die Schritte,
    Anzeigen des Batteriespannungsverlaufs beim Anlassen der Maschine bei verhinderter Zündung oder ohne Kraftstoff, wobei der Spannungsverlauf Zyklen zwischen positiven Spannungsspitzen aufweist, wobei jeder Zyklus eine negative Spannungsspitze infolge von Kompressionshüben in wenigstens einem der Zylinder der Maschine aufweist,
    Erzeugen von periodischen ZyklusSignalen, die die Zeitperioden zwischen aufeinanderfolgenden positiven Spannungsspitzen des Spannungsverlaufs darstellen, und
    Vergleichen jedes dieser periodischen Zyklussignale mit dem vorangehenden periodischen Zyklussignal und Erzeugung eines "Fehler"-Signals , wenn das gegenwärtige Signal größer als das Doppelte des vorhergehenden Signals ist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Schritt der Erzeugung eines "Fehler"-Signals, wenn das momentane Signal kleiner ist als die Hälfte des vor-
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    -5-hergehenden Signals , vorgesehen ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Schritte vorgesehen sind,
    Integration des Bereichs jedes negativ werdenden Zyklusses des Verlaufs zur Erzeugung entsprechender Integrationssignale und
    Abziehen der Amplitude des kleinsten Integrationssignals von der Amplitude des größten Integrationssignals und Erzeugung eines Differenzsignals, das einMaß für das Ungleichgewicht der Kompression in der Maschine ist.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Schritt des Einsteilens des Grundpegels der Integration auf den Pegel einer benachbarten positiven Spannungsspitze des Spannungsverlaufs vorgesehen ist.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Schritt der Einstellung des Grundpegels der Integration auf den Pegel des höchsten der beiden benachbarten positiven Spannungsspitzen vorgesehen ist.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Anzeige der Batteriespannung die Schritte der Verstärkung des angezeigten Spannungsverlaufs in bezug auf eine Bezugsspannung, der Einstellung dieser Bezugsspannung auf einen die Gleichspannungskomponente des Spannungsverlaufs annäherenden Wert und der Steigerung der Verstärkung dieses Verstärkers beinhaltet.
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  15. 15. Verfahren zum Testen der Kompression der Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine des Typs, in dem Zylinderpaare sychron betrieben werden und der durch eine Batterie gestartet wird, gekennzeichnet durch die Schritte
    Erzeugung eines die Batteriespannung darstellenden Verlaufs, wenn die Maschine angelassen wird und wenn der Kraftstoff nicht gezündet wird und mit dem kompensierten Verlauf, um den Effekt der Abnahme der Batteriespannung während aufeinanderfolgender Kompressionszyklen zu beseitigen, wobei der Verlauf aufeinanderfolgende. Spitzen während jeder Periode aufweist, wobei jede Spitze einem verschiedenen Zylinderpaar entspricht,
    Integration des Bereichs unterhalb jeder Spitze des Verlaufs für N aufeinanderfolgende Perioden, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist,
    Auswahl des Integrals des größten Wertes für jedes Zylinderpaar aus den Integralen für jedes Zylinderpaar und
    Vergleichen des ausgewählten Integrals des größten Werts mit dem ausgewählten Integral des tiefsten Werts um ein Maß für das Kompressionsungleichgewicht der Maschine zu erhalten.
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