DE2931622C2 - Device for displaying a certain speed limit - Google Patents
Device for displaying a certain speed limitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Anzeige einer bestimmten Drehzahlgrenze für ein mit einer Verbrennungsmaschine ausgerüstetes Fahrzeug zur Bestimmung eines kraftstoffsparenden Schaltzeitpunkts des Getriebes mit einem drehzahlabhängigen elektrischen Impulsgeber zur Lieferung von elektrischen Impulsen, von denen mindestens ein erster Impuls (Auslöseimpuls) zur Auslösung eines Soll-Drehzahlsignals mit einer bestimmten, entsprechend der Soll-Drehzahl einstellbaren Impulslänge dient, wobei die Soll-Drehzahl mit der vorhandenen Drehzahl zur Abgabe einer einen Signalgeber betätigenden Ausgangsgröße verglichen wird.The invention relates to a device for displaying a specific speed limit for a with A vehicle equipped with an internal combustion engine to determine a fuel-saving switching point of the gearbox with a speed-dependent electrical pulse generator for the delivery of electrical Pulses, of which at least a first pulse (trigger pulse) is used to trigger a target speed signal with a certain pulse length that can be set according to the target speed, whereby the Target speed with the existing speed for the delivery of an output variable that actuates a signal generator is compared.
Es ist bereits eine Logikschaltung bekannt (DE-OS 19 33 104), die zur Steuerung der Drehzahl beweglicher Maschinenteile geeignet ist und auch bei Spielzeugen Anwendung finden kann. Bei dieser bekannten Logikschaltung wird durch einen Impulsgenerator ein elektrisches Signal gleich der Umlauffrequenz einer Welle erzeugt Dieses Signal wird einem ersten Impulsgenerator zugeführt, der dann zwei gegenphasige, jeweils aus einer Impulsfolge besteherde Signale liefert, und zwar mit einer dem Eingangssignal entsprechenden Impulsbreite. Eines der Ausgangssignale gelangt an den Eingang eines zweiten Impulsgenerators, während das andere Ausgangssignal an einen Komparator angelegt ist Der zweite Impulsgenerator erzeugt bei Empfang eines Eingangssignals vom ersten Impulsgenerator Impulse mit vorgegebener Impulsbreite, wobei zwei gegenphasige Ausgangssignale des zweiten Impulsgenerators an entsprechende Eingänge des !Comparators angelegt werden. Der Komparator besitzt zwei Ausgänge, die seinen mit dem zweiten Impulsgenerator verbundenen Eingängen zugeordnet sind. Die Ausgangsspannungen des Komparators legen dabei fest, ob ein Impuls von vorgegebener Dauer vom zweiten Generator endete, bevor der entsprechende Impuls aus dem ersten Generator endete oder nicht. Der Komparator vergleicht somit die vom ersten Generator kommenden Impulse mit den vom zweiten Generator kommenden Impulsen hinsichtlich der Impulsbreiten. An den Ausgängen des Komparators liegt ein Speicher, dem über Gatter Zähler nachgeschaltet sind.A logic circuit is already known (DE-OS 19 33 104), which is used to control the speed of rotation Machine parts is suitable and can also be used in toys. In this known logic circuit an electrical signal is generated by a pulse generator equal to the rotational frequency of a Wave generated This signal is fed to a first pulse generator, which then generates two anti-phase, delivers earth signals each consisting of a pulse train, with one of the input signal corresponding pulse width. One of the output signals goes to the input of a second pulse generator, while the other output is applied to a comparator The second pulse generator generates pulses with a specified pulse width when receiving an input signal from the first pulse generator, two out-of-phase output signals from the second pulse generator to corresponding inputs of the! Comparator. The comparator has two outputs, its with the second Pulse generator connected inputs are assigned. Apply the output voltages of the comparator determines whether a pulse of a given duration from the second generator ended before the corresponding one Pulse from the first generator ended or not. The comparator thus compares those from the first generator incoming pulses with the pulses coming from the second generator in terms of pulse widths. At the outputs of the comparator there is a memory which is followed by counters via gates.
Speziell zur elektronischen Drehzahlbegrenzung von Benzinmotoren ist es bereits bekannt (vgl. die Zeitschrift »messen und prüfen/aiuomatik«, April 1974, Seiten 237 bis 239), am Zündunterbrecherkontakt ein elektrisches drehzahlproportionales Signal abzunehmen und mit einem der Grenzdrehzahl entsprechendem Signal zu vergleichen. Dabei kann insbesondere bei Erreichen der Grenzdrehzahl ein parallel zum Unterbrecherkontakt geschalteter Thyristor gezündet und damit die Zündung unterbrochen werden. Im einzelnen werden bei diesem bekannten elektronischen Drehzahlbegrenzer mitteis eines dersten Monoflops entsprechend den Zündimpulsen Impulse konstanter Dauer erzeugt, wobei deren Abfallflanken einen weiteren Monofloptriggern, dessen Ausgangsgröße zusammen mit der Ausgangsgröße des ersten Monoflop einem NAND-Gatter zugeführt werden, um einen Vergleich dieser Ausgangsgrößen vorzunehmen. Bei Koinzidenz der Ausgangsgrößen des ersten und zweiten Monoflop wird durch das NAND-Gatter ein Impuls an ein drittes Monoflop abgegeben, welches durch Zündung eines Thyristors die Hochspannung an der Sekundärseite der Zündspule auf einen solchen Wert vermindern kann, daß dieser nicht mehr zum Funkenüberschlag an der Zündkerze ausreicht.It is already known especially for electronic speed limitation of gasoline engines (cf. Magazine "measure and test / aiuomatik", April 1974, Pages 237 to 239) to pick up an electrical speed-proportional signal at the ignition breaker contact and to compare it with a signal corresponding to the limit speed. In particular, When the limit speed is reached, a thyristor connected in parallel to the interrupter contact is triggered and so that the ignition is interrupted. In particular, this known electronic speed limiter middle of one of the most monoflops corresponding to the ignition impulses impulses of constant duration generated, their falling edges triggering a further monoflop, its output variable together with the output variable of the first monoflop are fed to a NAND gate for a comparison to undertake these output variables. If the output variables of the first and second monoflop coincide the NAND gate sends a pulse to a third monoflop, which is triggered by a Thyristor can reduce the high voltage on the secondary side of the ignition coil to such a value, that this no longer causes arcing at the Spark plug is sufficient.
Nachdem bekanntlich der Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs von der Drehzahl seiner Verbrennungsmaschine abhängt, und da näherungsweise gilt, daß der Kraftstoffverbrauch ab einer bestimmten Drehzahlgrenze, der Soll- oder Schalt-Drehzahl übermäßig stark ansteigt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dem Autofahrer die Möglichkeit zu geben, sein Kraftfahrzeug möglichst kraftstoffsparend zu betreiben, und zwar durch Verwendung einer Einrichtung der eingangsAs is well known, the fuel consumption of a motor vehicle depends on the speed of its internal combustion engine, and it is approximately the case that the Excessive fuel consumption from a certain speed limit, the target or switching speed increases, the invention is based on the object of giving the driver the opportunity to use his motor vehicle to operate as fuel-efficient as possible, by using a device from the above
lu genannten Art, die ein vom Fahrer wahrnehmbares Warnsignal, z. B. einen Hupton, dann abgibt, wenn die Soll- oder Schalt-Drehzahl überschritten und somit der Bereich erhöhten Brennstoffverbrauchs erreicht ist, wobei diese Einrichtung ferner derart aufgebaut ist, daß das Warnsignal in betriebssicherer Weise nur dann ausgelöst wird, wenn die Soll-Drehzahl nicht nur kurzfristig überschritten ist Die Einrichtung soll trotz hoher Betriebssicherheit ferner einen einfachen kostengünstigen Aufbau besitzen.lu named type, which is a perceptible by the driver Warning signal, e.g. B. a horn, then emits when the target or switching speed is exceeded and thus the Area of increased fuel consumption is reached, this device is further constructed such that the warning signal is only triggered in a reliable manner if the target speed is not only is exceeded for a short time The device should, despite high operational reliability, also be a simple, inexpensive one Own structure.
Zur Losung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei der Einrichtung der eingangs ger hinten Art vor. daß mindestens ein zweiter, mit einem oertimmien Zeitabstand folgender Impuls (Kontrollimpuls) zur Kontrolle des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins des Soll-Drehzahlimpulses dient wobei die Ausgangsgröße erst räch Ablauf einer Verzögerungszeit ein Warnsignal auslöst.To solve this problem, the invention provides for the device of the initially ger rear type. that at least a second, with an adequate time interval following pulse (control pulse) to control the presence or absence of the The target speed pulse is used, whereby the output variable only becomes a warning signal after a delay time has elapsed triggers.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.Preferred refinements of the invention emerge in particular from the subclaims.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist besonders im Stadtverkehr von Vorteil, denn durch verbrauchsgerechtes Schalten können je nach Fahrstrecke und Fahrgeschwindigkeit beträchtliche Kraftstoffeinsparungen erreicht weden. Die Einrichtung benötigt wenige Bauteile und verursacht geringe Herstellungs- sowie Einbaukosten. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat kleine Abmessungen und kann leicht auch nachträglich vom Anwender selbst in sein Kraftfahrzeug eingebaut werden. Der Einbau ist dann besonders einfach, wenn als Impulsgeber lediglich eine Kabelverbindung zur Zündspule benutzt wird, da ja bei einem Otto-Motor der zeitliche Abstand zwischen zwei Zündungen ein Maß für die Drehzahl des Motors ist. Bei Diesel-Motoren ist ein spezieller, z. B. auf Magnetbasis arbeitender Impulsgeber erforderlich.The device according to the invention is particularly advantageous in city traffic because it is consumption-based Depending on the distance and the driving speed, shifting can save considerable amounts of fuel be reached. The facility requires few components and causes little manufacturing as well as Installation costs. The device according to the invention has small dimensions and can easily be retrofitted can be installed by the user himself in his motor vehicle. Installation is particularly easy if only a cable connection to the ignition coil is used as a pulse generator, since the The time interval between two ignitions is a measure of the engine speed. For diesel engines there is a more special, e.g. B. Magnet based pulse generator required.
Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung kann in einfacher Weise, beispielsweise durch Aufkleben einer Skala, der Zylinderzahl des Motors angepaßt werden. Die akustische und/oder optische WarnsignalgabeThe display device according to the invention can in a simple manner, for example by sticking a Scale to match the number of cylinders in the engine. The acoustic and / or visual warning signal
so erfolgt vorzugsweise jeweils beim Oberschreiten der eingestellten Schfsltdrehzahl und dann erst wieder nach vorherigem Unterschreiten dieser Schaltdrehzahl. Die Dauer des Signals kann einstellbar sein und beispielsweise 1 Sekunde betragen. Es ist auch möglich, das Warnsignal periodisch zu wiederholen oder aber ohne Unterbrechung vorzusehen. Wenn ein optisches Warnsignal verwendet wird, so kann dieses während der Dauer der Soliwertüberschreitung in Funktion bleiben. Wahlweise ka»m das optische Signal auch in der Folm eines Blinklichts vorgesehen sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein akustisches und ein optisches Warnsignal gleichzeitig ansprechen, wobei das akustische Signal nur einmal kurzzeitig ertönt, während das optische Warnsignal auch nach Oberen schreiten der eingestellten Schaltdrehzahl eingeschaltet bleibt. Erst bei Unterschreiten des Sollwertes erlöscht das optische Warnsignal wieder.so preferably occurs when the set sleep speed and only then again after previous falling below this switching speed. The duration of the signal can be adjustable and for example 1 second. It is also possible to repeat the warning signal periodically or without it Provide interruption. If an optical warning signal is used, this can be done during the Remain in function for the duration that the setpoint is exceeded. Optionally, the optical signal also came in the following a flashing light can be provided. According to one embodiment, an acoustic and a address the optical warning signal at the same time, whereby the acoustic signal only sounds once for a short time, while the optical warning signal is also switched on when the set switching speed is exceeded remain. The visual warning signal only goes out again when the setpoint is not reached.
Die erfinduneseemäße Anzeigeeinrichtung kannThe display device according to the invention can
nicht nur als Schaltdrehzahlgeber verwendet werden, d. h. zur Anzeige eines verbrauchsgünstigen Schaltzeitpunktes bei niedriger Motordrehzahl beim Fahren in verschiedenen Gängen, sondern auch als eine Drehzahlanzeige zur Signalisierung des Überschreitens von verbrauchsgünstigen Motordrehz.ahlen, im höchsten Fahrgang zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei gleichmäßiger Fahrgeschwindigkeit (z. B. kann ein Signal bei 75% der Höchstgeschwindigkeit erzeugt werden). Die Anzeigevorrichtung ist aber auch als «Drehzahl/Geschwindigkeits-Wächter« einsetzbar, um eine gesetzliche vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit oder vom Fahrer aus Gründen der Motorschonung oder im Motorsport gewünschte Höchstdrehzahl (Überdrehzahlschutz) nicht zu überschreiten. Die erfindungsgemäßc Anzeigeeinrichtung kann auch hei Fahrten in der Stadt dazu verwendet werden, daß das Warnsignal sowohl für verbrauchsgünstiges Schalten.not only used as a speed switch, d. H. to display a fuel-efficient switching point at low engine speed when driving in different gears, but also as a speed indicator to signal that fuel-efficient engine speeds have been exceeded, at the highest Driving gear to reduce fuel consumption at a constant driving speed (e.g. a Signal generated at 75% of the maximum speed). The display device is also as "RPM / speed monitor" can be used to reach a legally prescribed maximum speed or the maximum speed desired by the driver for reasons of engine protection or in motorsport (Overspeed protection) not to be exceeded. the display device according to the invention can also be hot Trips in the city are used to ensure that the Warning signal for economical switching.
Dcr.CMrcücn eierDcr.CMrcücn eggs
digkeit von 50 km/h gegeben wird, wahrend bei Fahnen auf der Landstraße eine Umstellung in entsprechender Weise erfolgt.speed of 50 km / h is given, while with flags A changeover takes place in a corresponding manner on the country road.
Die Anzeigevorrichtung ist nicht nur bei von Hand betätigten Getrieben, sondern auch bei automatischen (jetrieben mit Vorteil anwendbar.The display device is not only in manual transmissions, but also in automatic ones (can be used with advantage.
Fs sind zwar bereits Anzeigeeinriehtungen zur An/eigekontrolle und Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bekannt, die aber in erster Linie abhangig vom Unterdruck im Ansaugsystem arbeiten. Dabei ergeben sich folgende Nachteile: Die exakte Verwendbarkeit beschrankt sich auf konstante Fahrbedingungen, unter denen relativ selten gefahren wird. Unter bestimmten F'ahrbedingungen ist die Anzeige des Verbrauchs sogar falsch. Durch Ableseinstrtimente wird der Fahrer in gefährlicher Weise vom Verkehr abgelenkt, bzw. die Anzeige wird nicht beachtet und kann dadurch nicht ihren Zweck erfüllen. Bekannte Anzeigeeinrichtungen mit auf die Motordrehzahl oder die Geschwindigkeit der Fahrzeugräder ansprechendem Gesehwindigkeitsfühler zeigen einen komplizierten Aufbau und machen wegen ihrer zahlreichen Bauelemente einen großen Herstellungsaufwand erforderlich.Fs are already display units for checking the display and reducing fuel consumption known, but primarily dependent on Work negative pressure in the suction system. This results in the following disadvantages: The exact usability limited to constant driving conditions under which driving is relatively seldom. Under certain In driving conditions, the consumption display is even wrong. The driver is shown in dangerously distracted from traffic or the display is ignored and therefore cannot serve their purpose. Known display devices with the engine speed or the speed the vehicle wheels responding speed sensor show a complicated structure and make a large one because of their numerous components Manufacturing effort required.
Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung ist mit besonderem Vorteil auf dem Gebiet des Kraftfahrzeugwesens anwendbar. Die Erfindung kann aber auch bei stationären Verbrennungsmaschinen allgemein dort verwendet werden, wo bestimmte Drehzahlen nicht überschritten werden sollen.The display device according to the invention is particularly advantageous in the field of motor vehicles applicable. However, the invention can also generally be used there in stationary internal combustion engines can be used where certain speeds should not be exceeded.
Weitere Vorteile. Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus der Beschreibung von Ausfüh-jngsbeispielen anhand der Zeichnung: in der Zeichnung zeigtOther advantages. Objectives and details of the invention emerge in particular from the description of Ausfüh-jngsbeispielen based on the drawing: shows in the drawing
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild. Fig. 1 is a basic circuit diagram.
F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, F i g. 2 an embodiment of the invention,
Fig.3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung,3 shows a preferred embodiment of the invention,
Fig.4 den konkreten Schaltungsaufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,4 shows the specific circuit structure of a preferred embodiment of the invention,
F i g. 5 ein Impulsdiagramm für das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 für den Fall, daß die Motordrehzahl niedriger ist als die Soll-Drehzahl,F i g. 5 shows a timing diagram for the exemplary embodiment according to FIG. 4 in the event that the engine speed is lower than the target speed,
F i g. 6 ein Impulsdiagramm für die Schaltung gemäß F i g. 4 für den Fall, daß die Motordrehzahl höher liegt als die eingestellte Soll-Drehzahl, F i g. 6 shows a timing diagram for the circuit according to FIG. 4 in the event that the engine speed is higher than the set target speed,
F i g. 7 ein Impulsdiagramm für die Schaltung gemäß Fig 4 für den FaIL daß die Motordrehzahl ansteigt und nach der 4. Zündung die eingestellte Soll-Drehzahl übersteigt.F i g. 7 shows a timing diagram for the circuit according to FIG. 4 for the case that the engine speed is increasing and exceeds the set target speed after the 4th ignition.
F i g. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. F i g. 8 shows another embodiment of the invention.
F i g. 9 ein Impulsdiagramm für das Ausführungsbeispiel der F" i g. 8.F i g. 9 is a timing diagram for the embodiment of FIG. 8.
In Fig. I ist der grundsätzliche Aufbau einer Einrichtung zur Anzeige einer bestimmten Drehzahlgrenze dargestellt. Diese Anzeigeeinrichtung umfaßt einen Impulsgeber 1. der die jeweilige Drehzahl repräsentierende elektrische Impulse an einen Wandler 2 liefert, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Vergleichsschaltung 3 in Verbindung steht. Die Vergleichsschaltung 1 vergleicht die vom Wandler kommende Ausgangsgröße mit einer von einem Soll Dreh /ahlgeber 4 kommenden Ausgangsgröße, um festzustellen. ob die Ausgangsgröße des Soll-Drehzahlgebers 4 größer oder kleiner ist als die Ausgangsgröße des Wandlers 2. Nur dann, wenn die Vergleichsschaltung } feststellt, daß die Ausgangsgröße des Wandlers 2 sich in l-veviiinniiiT Wenn von dor Ausgangsgröße des Soll Drehzahlgebers 4 unterscheidet, wird ein Signalgeber 6 aktiviert, der cm akustisches oder optisches Warnsignal abgibt. Zur Einstellung der .Signaldauer erfolgt die Aktivierung des Signalgebers β durch einen Zeitgeber 5 für die .Signaldauer. Der Soll-Drehzahlgeber 4 weisi (was auch für die folgenden Ausbildungsbeispiele in entsprechender Weise gilt) einen Regler für die Einstellung der Solldreh/ahl (Drehzahlvorwahlschallung) ai1'In Fig. I the basic structure of a device for displaying a specific speed limit is shown. This display device comprises a pulse generator 1 which supplies electrical pulses representing the respective speed to a converter 2, the output of which is connected to the input of a comparison circuit 3. The comparison circuit 1 compares the output variable coming from the converter with an output variable coming from a target rotary encoder 4 in order to determine. whether the output of the target speed sensor 4 is larger or smaller than the output of the converter 2. Only if the comparison circuit} determines that the output of the converter 2 differs in l-veviiinniiiT If from the output of the target speed sensor 4 is different a signal generator 6 is activated, which emits an acoustic or optical warning signal. To set the signal duration, the signal generator β is activated by a timer 5 for the signal duration. The target speed sensor 4 (which also applies in a corresponding manner to the following training examples) has a controller for setting the target speed (speed preselection sound) ai 1 '
Der Impulsgeber I kann beispielsweise die elektrisehen die Drehzahl repräsentierenden Signale unter Verwendung von Magneten ablegen, was besonders im Falle von Dieselmotoren zweckmäßig ist. Bei Verbrennungsmaschinen mit Fremdzündung wird der Impulsgeber I vorzugsweise durch eine Verbindungsleitung zur Zündspule gebildet.The pulse generator I can, for example, see the electric Store the signals representing the speed using magnets, which is particularly important in the Case of diesel engines is appropriate. The pulse generator is used in internal combustion engines with external ignition I preferably formed by a connection line to the ignition coil.
In F i g 2 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, die mit einem geringen Schaltungsaufwand zuverlässige Ergebnisse liefert. Hier werden die vom Impulsgeber 1 kommenden die Drehzahl repräsentierenden elektrischen Impulse einer Impulslängen-Vergleichsschaltung 30 zugeführt. Gleichzeitig werden vom Impulsgeber 1 kommende Impulse zur Aktivierung eines Solldrehzahl-Impulslängengebers 40 verwendet. Der Solldrehzahllmpulslängengeber 40 liefert bei Aktivierung einen Impuls an die Impulslängen-Vergleichsschaltung 30. wobei dieser Impuls eine der Solldrehzahl entsprechende Länge besitzt. Die Impulslängen-Vergleichsschaltung 30 vergleicht fortlaufend die durch eine bestimmte Impulslänge oder Dauer repräsentierte Solldrehzahl mit der entsprechenden durch die Impulsabstände der vom impulsgpSer 1 kommenden elektrischen Impulse repräsentierten Ist-Drehzahl und aktiviert den Signalgeber 6 nur dann, wenn die Soll-Drehzahl überschritten wird. In FIG. 2, a preferred embodiment of the invention is shown, which delivers reliable results with little circuit complexity. Here, the electrical pulses representing the rotational speed coming from the pulse generator 1 are fed to a pulse length comparison circuit 30. At the same time, pulses coming from the pulse generator 1 are used to activate a setpoint speed pulse length transmitter 40. When activated, the setpoint speed pulse length generator 40 supplies a pulse to the pulse length comparison circuit 30. This pulse has a length corresponding to the setpoint speed. The pulse length comparison circuit 30 continuously compares the target speed represented by a certain pulse length or duration with the corresponding actual speed represented by the pulse intervals of the electrical pulses coming from the impulsgpSer 1 and activates the signal generator 6 only when the target speed is exceeded.
Zweckmäßigerweise ist — wie in F i g. 2 gezeigt — dem Impulsgeber 1 ein Impulsformer 7 nachgeschaltet, so daß aus den Zündimpulsen keine Einschwingvorgänge aufweisende Rechteckimpulse hergestellt werden. Dieser Impulsformer 7 kann auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein.Appropriately, as in FIG. 2 - the pulse generator 1 is followed by a pulse shaper 7, so that no transient effects exhibiting square-wave pulses are produced from the ignition pulses. This pulse shaper 7 can also be provided in all other exemplary embodiments.
Ganz allgemein sieht die Erfindung vor, daß fortlaufend bestimmte, mit der Drehzahl eindeutig verknüpfte zeitliche Meßabstände in der Impulsfolge des Impulsgebers hinsichtlich ihres Anfangspunktes und Endpunktes definiert werden. Ferner wird durch jeden Anfangspunkt der Beginn eines Soü-Drehzahiimpuises definiert, dessen Länge (oder Dauer) einer voreingestellten Soll-Drehzahl entspricht und zwar ausgedrücktIn general, the invention provides that continuously certain, unambiguous with the speed linked temporal measurement intervals in the pulse train of the pulse generator with regard to their starting point and End point can be defined. Furthermore, the beginning of a speed pulse is generated by each starting point defined, the length (or duration) of which corresponds to a preset target speed, namely expressed
in den mit der Drehzahl verküpften Meßabständen. Dadurch, daß man den Anfangspunkt des Meßabslandes zur Auslösung des Soll-Drehzahlimpulses verwendet, ergibt sich — insbesondere bei gleichzeitigem Auftreten des Anfangspunktes und des Beginns des Soll-Drehzahl impulses — die einfache Möglichkeit, am Finde des Meßabstandes zu kontrollieren, ob der Soll-Drehzahlimpuls länger oder kürzer ist als der Meßabstand. Dieser Kontroil- oder Vergleichsvorgang wird fortlaufend für aufeinanderfolgende Meßabstände ausgeführt. Solange die Länge des Soll-Drehzahlimpulses kleiner ist als der Meßabstand, wird kein Warnsignal erzeugt. Wenn aber die Länge des .Soll-DrchzahlimpiiKes (Soll Drch/ahlsignals) größer ist als der Meßabsland, so wird das Warnsignal erzeugt.in the measuring intervals linked to the speed. By having the starting point of the measuring distance used to trigger the target speed pulse, results - especially if they occur at the same time the starting point and the start of the target speed pulse - the easy way to find the Measuring distance to check whether the target speed pulse is longer or shorter than the measuring distance. This The control or comparison process is carried out continuously for successive measuring intervals. So long the length of the target speed pulse is less than the measuring distance, no warning signal is generated. If but the length of the target speed pulse (target speed signal) is greater than the measuring distance, so it will be Warning signal generated.
F-" i g. 3 zeigt eine bevorzugte Ausbildungsform der Lrfindnng gemäß welcher der Impulsgeber I mit einer Impuls Verzweigungsschaltung 10 in Verbindung sieht, die aus Jen Impulsen des Impulsgebers I erste Impulse (Aiislöseimpulse) sowie zweite impulse abieilel. Die ersten impulse werden an den Soll-Drehzahlimpulsge her 40 geliefert und veranlassen diesen einen Soll Drch-/ahlimpuls abzugeben. Die zweiten Impulse werden einer Impuls- oder Takt-F-'ormschaltung 11 zugeführt, deren Ausgang Kontroll- oder Taktimpulse liefert. welche die erwähnten Meßabstände definieren und die natürlich hinsichtlieh ihrer Frequenz drehzahlabhängig sind. Der Ausgang der Takt-Formschaluing 11 steht mit einem ersten Eingang einer Soll-Drehzahlimpuls/Takt-Vergleichsschaltung (im folgenden kurz »Soll/Takt-Ver- £lc:cl"sch-i|t'irv2'<) 31 in Verbindung. Andererseits smhi der /\usgang des Soll-Drehzahlimpulsgebers 40 mit einem zweiten F.ingang der Soll/Takt-Vergleichsschaltung 31 in Verbindung. Die Soll/Takt Vergleichsschaltung 31 kontrolliert, ob beim Auftreten eines dem Auslöseimpuls folgenden Takt- oder Kontrollimpulses ein Soll-Drehzahlsignal (Soll-Drehzahlimpuls) vorhanden ist oder nicht, wobei nur im letztgenannten Fall der Signalgeber 6 zum Aussenden eines Warnsignals veranlaßt wird, und zwar durch die von Schaltung 31 gelieferte Anzeige-Ausgangsgröße.Fig. 3 shows a preferred embodiment of the Lrfindnng according to which the pulse generator I sees in connection with a pulse branching circuit 10, the first pulses (release pulses) and second pulses from the pulses of the pulse generator. The first pulses are sent to the The second pulses are fed to a pulse or clock-F-standard circuit 11, the output of which supplies control or clock pulses which, of course, define the measurement intervals mentioned . respects lent their frequency are a function of speed, the output of the clock-Formschaluing 11 is connected to a first input of a target speed-pulse / stroke comparison circuit (hereinafter referred to "target / stroke comparison £ l c: c l" sh-i | t ' i r v2 '<) 31 in connection. On the other hand, the output of the target speed pulse generator 40 is connected to a second input of the target / clock comparison circuit 31. The target / clock comparison circuit 31 checks whether or not a target speed signal (target speed pulse) is present when a clock pulse or control pulse occurs following the trigger pulse; by the display output supplied by circuit 31.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. An die Eingangsklemme 21 der erfindungsgemäßen Schaltung wird die sogenannte Klemme 1. d. h. die der Primärwicklung und Sekundärwicklung der Zündspule gemeinsame Klemme, angeschlossen. Der positive Pol einer Batterie, beispielsweise einer 12-Volt-Batterie, liegt an einer Klemme 23. die über einen Ein/Aus-Schalter sowie eine aus Diode und Kondensator bestehende Eingangsschaltung 12 an den »H«-Punkten der Schaltung liegt. Im folgenden werden mit »H« bzw. »L« die zwei möglichen binären Wertbereiche bezeichnet. Die Masse ist mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet und wird an die Fahrzeugmasse angeschlossen. Die Eingangsklemme 21 steht über einen aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 bestehenden Tiefpaß 80 sowie einen weiteren Widerstand mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers 81 in Verbindung. Der Schmitt-Trigger 81 besteht aus zwei in Serie geschalteten Invertem 51 und 5 Z die durch einen Widerstand R 2 positiv rückgekoppelt sind Der Ausgang des Schmitt-Triggers 81 liegt am 7"-{Takt-)Eingang eines J-KFWp- Flops S3, dessen /- und ^-Eingänge am bereits erwähnten Punkt H liegen. Der Q-Ausgang des /Af-Flip-Flops S3 liegt über einen Signalweg 82 am T- Eingang eines als getakteter Speicher arbeitenden /-.K-Flip-Flops S 6 und der (j-Ausgang liegt über einen zweiten Signalweg 83 an A preferred embodiment of the invention is shown in FIG. The so-called terminal 1, ie the terminal common to the primary winding and secondary winding of the ignition coil, is connected to the input terminal 21 of the circuit according to the invention. The positive pole of a battery, for example a 12-volt battery, is connected to a terminal 23 which is connected to the "H" points of the circuit via an on / off switch and an input circuit 12 consisting of a diode and capacitor. In the following, the two possible binary value ranges are denoted by "H" and "L". The ground is denoted by the reference number 22 and is connected to the vehicle ground. The input terminal 21 is connected to the input of a Schmitt trigger 81 via a low-pass filter 80 consisting of a resistor R 1 and a capacitor C 1 and a further resistor. The Schmitt trigger 81 consists of two inverters 51 and 5 Z connected in series, which are positively fed back through a resistor R 2. The output of the Schmitt trigger 81 is at the 7 "(clock) input of a J-KFWp flop S3, its / - and ^ -inputs lie at the already mentioned point H. The Q-output of the / Af-flip-flop S3 is via a signal path 82 at the T- input of a /-.K-flip-flop S 6 operating as a clocked memory and the (j output is present via a second signal path 83
den /K-Eingängen und desselben Flip-Flops S6. Das Flip-Flop .96 wird im folgenden auch als Taktspeicher bezeichnet.the / K inputs and the same flip-flop S6. The flip-flop .96 is also referred to below as a clock memory.
In dem vom Ausgang Q des /K-Flip-Flops S3 ausgehenden Signalweg 83 liegt zunächst ein aus Widerstand R3 und Kondensator Γ2 bestehendes Verzögerungsglied 84, dessen Ausgang sowohl mit dem /f-(Rückstell-) als auch mit dem 7>-(Trigger-)Eingang eines Zeitgebers 54 verbunden ist. Am Z-Eingang des Zeitgebers 54 liegt eine Drehzahlvorwahlschaltung 85, bestehend aus einem Regelwiderstand R 5, einem Widerstand RA und einem an Masse liegenden Kondensator CV Der Rcgelabgriff von R 5 liegt am Punkt H. Der Ausgang Q des Zeitgebers .94 liegt zum einen direkt am /Füngang des /-/C-Flip-Flops .96 und zum anderen über einen Inverter .9 5 am Af-Eingang des M-FlipFlops.96.In the signal path 83 emanating from the output Q of the / K flip-flop S3, there is initially a delay element 84 consisting of resistor R3 and capacitor Γ2, the output of which is connected to both the / f (reset) and the 7> - (trigger -) Input of a timer 54 is connected. At the Z input of the timer 54 there is a speed preselection circuit 85, consisting of a variable resistor R 5, a resistor RA and a grounded capacitor CV The Rcgel tap of R 5 is at point H. The output Q of the timer 94 is on the one hand direct at the / five-way of the / - / C flip-flop .96 and on the other hand via an inverter .9 5 at the Af input of the M-flip-flop.96.
Im Signalweg 82 liegt ein aus .Serienschaltung von Kondensator C4 und Widerstand R 5 bestehendes Differenziergiicd 86. Der Widerstand Rj ricgi inü seinem einen Anschluß an Masse. Der Verbindungspunkt von C4 und R 5 liegt am TF-'ingang des //CFHp-Flops .96. Am C>-Ausgang des /-K-Flip-Flops .96 kann direkt ein Signalgeber 87. beispielsweise eine lichtemittierende Diode, liegen, wie dies im einzelnen in F i g. 4 gezeigt ist. Vorteilhafterweise liegt aber der ζ)-Ausgang des I-K- Flip-Flops 56 an einem aus Widerstand R 7 und Kondensator C 5 bestehenden Verzögerungsglied 88. dessen Ausgang über einen Widerstand am Eingang eines Schmitt-Triggers 89 liegt. Der Schmitt-Trigger 89 besteht aus zwei in Serie geschalteten Invertern .97 und 58 mit einer positiven Rückkopplung durch Widerstand RS. Der Ausgang des Schmitt Triggers 89 liegt über ein aus Kondensator C6 und Widerstand /?9 bestehendes Differenzierglied 90 sowie einen nachgeschalteten Inverter .99 am 7r-Eingang eines Zeitgebers 5 10, dessen R- Eingang mit dem Η-Punkt in Verbindung steht. Der Z-Eingang des Zeitgebers 5 10 ist mit dem Zeitgeber 5 verbunden, der aus einem Regelwiderstand R 10 zur Einstellung der Signalzeit sowie einem Kondensator C7 besteht. Der Regelabgriff von R 10 liegt am Punkt H. Der (^-Ausgang liegt am Signalgeber 6.In the signal path 82 there is a differentiator 86 consisting of a series connection of capacitor C4 and resistor R5. The resistor Rj ricgi in its one connection to ground. The connection point of C4 and R 5 is at the TF-'input of the // CFHp flop .96. A signal generator 87, for example a light-emitting diode, can be connected directly to the C> output of the / -K flip-flop .96, as shown in detail in FIG. 4 is shown. However, the ζ) output of the IK flip-flop 56 is advantageously connected to a delay element 88 consisting of a resistor R 7 and a capacitor C 5, the output of which is connected to the input of a Schmitt trigger 89 via a resistor. The Schmitt trigger 89 consists of two inverters .97 and 58 connected in series with a positive feedback through resistor RS. The output of Schmitt trigger 89 is via a differentiating element 90 consisting of capacitor C6 and resistor /? 9 and a downstream inverter .99 at the 7r input of a timer 5 10, the R input of which is connected to the Η point. The Z input of the timer 5 10 is connected to the timer 5, which consists of a variable resistor R 10 for setting the signal time and a capacitor C7. The control tap of R 10 is at point H. The (^ output is at signal generator 6.
Wie bereits erwähnt, ist bei einem Otto-Motor der zeitliche Abstand zwischen zwei Zündungen ein Maß für die Drehzahl des Motors. Gemäß dem in F i g. 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein internes Zeitsignal (Soll-Drehzahlimpuls) erzeugt, welches mit der Zeit zwischen zwei Zündungen periodisch verglichen wird. Die Dauer des internen Zeitsignals kann von außen durch einen Regler (Drehzahlvorwahlschaltung) von Hand eingestellt werden. Der Regler kann durch eine Skala in Drehzahlen geeicht werden, wobei für die verschiedenen Zylinderzahlen der Motoren auswechselbare Skalen vorgesehen werden können. As already mentioned, in an Otto engine the time interval between two ignitions is a measure of the engine speed. According to the in Fig. 4 , an internal time signal (target speed pulse) is generated, which is periodically compared with the time between two ignitions. The duration of the internal time signal can be set manually from the outside using a controller (speed preselection circuit). The controller can be calibrated in terms of speed using a scale, and exchangeable scales can be provided for the various numbers of cylinders in the engines.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist mit drei integrierten Bausteinen ausgerüstet, und zwar weist ein Baustein (z. B. der CMOS-Baustein CSL 4049) die sechs Inverter Sl, SZ S5, 57, S8, 59 auf, ein zweiter Baustein (z. B. der CMOS-Baustein CSL 4027) weist die zwei Master/Slave /AC-Flip-Flops S3, 56 auf. und ein dritter Baustein (z. B. der Typ TDB 0556) weist die Zeitgeber S4,5 10 auf.The device according to the invention is equipped with three integrated modules, namely one Module (z. B. the CMOS module CSL 4049) the six inverters S1, SZ S5, 57, S8, 59, a second Module (e.g. the CMOS module CSL 4027) has the two master / slave / AC flip-flops S3, 56. and a The third module (e.g. type TDB 0556) has the timer S4,5 10.
Die (nicht maßstabsgetreuen) Impulsdiagramme der F i g. 5 bis 7 erläutern unter Bezugnahme auf verschiedene in Kreisen angegebene Meßpunkte die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung. Im Impuls-The timing diagrams (not to scale) of FIGS. 5 to 7 explain the mode of operation of the device according to the invention with reference to various measuring points indicated in circles. In the impulse
diagramm der Fig. 5 ist der Fall dargestellt, wo die Motordrehzahl niedriger liegt als die an der Einrichtung eingestellte Drehzahl. (I) zeigt den Spannungsverlauf an Klemme 1 der Zündspule, der über den Tiefpaß 10 auf den Eingang des Schmitt-Triggers 111 mit Hysterese gegeben wird. Dadurch entsteht an Meßpunkt (2) ein Rechtecksignal mit steilen Flanken, welches den Spannungsvtrlauf an (I) ohne die Eigenschwingungen der Zündspule wiedergibt. Dieses Signal steuert den Takteingang 7"des /-K-Flip-Flops 53, das auf positive Signaländerungen anspricht und an den Ausgängen Q bzw. Q, d. h. den Meßpunkten (3) und (4). eine Frequenzteilung I : 2 bewirkt. Wenn das Signal am Meßpunkt (4) vom Zustand L in den Zustand H überwechselt, so läuft die durch C3//?4/K5 voreingestellte Zeit des Zeitgebers 54 ab und der Zeitgeber 54 liefert an seinem Ausgang Q ein Zeitsignal, d. h. einen Soll-Drehzahlimpuls. Der Meßpunkt (S) am (^-AusgangThe diagram of FIG. 5 shows the case where the engine speed is lower than the speed set on the device. (I) shows the voltage curve at terminal 1 of the ignition coil, which is given via the low-pass filter 10 to the input of the Schmitt trigger 111 with hysteresis. This creates a square-wave signal with steep edges at measuring point (2), which reproduces the voltage curve at (I) without the natural oscillations of the ignition coil. This signal controls the clock input 7 ″ of the / -K flip-flop 53, which responds to positive signal changes and causes a frequency division I: 2 at the outputs Q or Q, ie the measuring points (3) and (4) If the signal at measuring point (4) changes from state L to state H, the time of timer 54 preset by C3 //? 4 / K5 expires and timer 54 supplies a time signal, ie a target speed pulse, at its output Q The measuring point (S) at the (^ -output
^» ^»P* Λ ^» * W r^f^ ^'^ P" P" ^ ^m 09 ^% P* P *-» r* P* ^ t * ■*-» Ρ^% ρ J t B P* · ·» P^ f\ 9 r% ^» A t% ^ »^» P * Λ ^ »* W r ^ f ^ ^ '^ P" P "^ ^ m 09 ^% P * P * -» r * P * ^ t * ■ * - »Ρ ^% ρ J t BP * · · »P ^ f \ 9 r% ^» A t%
Η-Zustand über und fällt nach dem Zeitablauf in den L-Zustand zurück. Die Verzögerung des Zeitsignalbeginns durch R 3/C2 ist minimal, da der Rückstelleingang des Zeitgebers 54 den Zeitablauf bereits beim Überschreiten einer Spannung von 0,7 Volt freigibt. Bei jedem positiven Impuls an (6) übernimmt das Flip-Flop 56 den gerade herrschenden Zustand (H oder L) an (5) und speichert ihn bis zum nächsten positiven Impuls an (6). Dieser gespeicherte Zustand steht am (p-Ausgang des Flip-Flops 56 und somit am Meßpunkt (7) zur Verfügung. Die negativen Impulse an (6) sind unwirksam. Betrachtet man nun den Betriebsfall gemäß dem Impulsdiagramm der F i g. 5, so ist zu sehen, daß die eingestellte am Meßpunkt (5) erscheinende Zeit des Zeitgebers 54 (schraffiert) kürzer ist als die Zeitdauer (oder der Zeitabstand) zwischen zwei Zündungen des Motors, was gleichzeitig bedeutet, daß die Motordrehzahl niedriger ist als die an der Einrichtung eingestellte Drehzahl.Η state and falls back to L state after the time has elapsed. The delay in the start of the time signal through R 3 / C2 is minimal, since the reset input of the timer 54 enables the timeout as soon as a voltage of 0.7 volts is exceeded. With every positive pulse at (6), the flip-flop 56 takes over the current state (H or L) at (5) and stores it until the next positive pulse (6). This stored state is available at the (p output of flip-flop 56 and thus at measuring point (7). The negative pulses at (6) are ineffective. If one now considers the operating case according to the pulse diagram in FIG It can be seen that the set time of the timer 54 (hatched) appearing at measuring point (5) is shorter than the period (or the time interval) between two ignitions of the engine, which at the same time means that the engine speed is lower than that at the device set speed.
Bei jedem positiven Impuls an (6) übernimmt das als Taktspeicher arbeitende Flip-Flop 56 den an (5) herrschenden Zustand L und gibt diesen am (^-Ausgang, d. h. Meßpunkt (7). gespeichert bis zum nächsten Taktimpuls wieder.With every positive pulse at (6), the flip-flop 56, which works as a clock memory, takes over the at (5) prevailing state L and gives it at the (^ -output, d. H. Measuring point (7). saved again until the next clock pulse.
Im Betriebsfall der Fig. 6 ist die eingestellte bei (5) erscheinende Zeitdauer des Zeitgebers 54 größer als die Zeitdauer zwischen zwei Zündungen des Motors, d. h. die Motordrehzahl ist höher als die an der Einrichtung eingestellte Drehzahl. Bei jedem positiven Impuls an (6) übernimmt der Taktspeicher 56 den an (5) herrschenden Zustand H und gibt diesen am Q-Axisgang, d. h. Meßpunkt (7). als gespeichertes H-Signal wieder. Außerdem ist im Betriebsfall der F i g. 6 folgendes zu erkennen: Wenn die eingestellte, am Meßpunkt (5) feststellbare Zeitdauer des Zeitgebers 54 wesentlich langer ist als die Zeitdauer zwischen zwei Zündungen des Motors (punktiert gezeichnet), so wird sie, hervorgerufen durch den Wechsel von H nach L an (4) und nach Ablauf der Verzögerungszeit durch R 3/C2 (ca. 20 usec), erfindungsgemäß zwangsweise über den Rückstelleingang R des Zeitgebers 54 beendet. Durch die Verzögerungszeit ist gewährleistet daß der Taktspeicher 56 die Information von (5) sicher übernehmen kann. In the operating case of FIG. 6, the set time period of the timer 54 appearing at (5) is greater than the time period between two ignitions of the engine, ie the engine speed is higher than the speed set on the device. With every positive pulse at (6), the clock memory 56 takes over the state H prevailing at (5) and outputs this to the Q-Axis transition, ie measuring point (7). again as a stored H signal. In addition, FIG. 6 the following can be seen: If the set time of the timer 54, which can be determined at measuring point (5), is significantly longer than the time between two ignitions of the engine (shown in dotted lines), it is caused by the change from H to L on (4 ) and after the delay time by R 3 / C2 has elapsed (approx. 20 microseconds), according to the invention, forcibly terminated via the reset input R of the timer 54. The delay time ensures that the clock memory 56 can safely accept the information from (5).
Das Impulsdiagramm für den Betriebsfall der F i g. 7 gilt für eine ansteigende Motordrehzahl. Bei der vierten Zündung des Motors ist die Zeitdauer zwischen zwei Zündungen kleiner als die am Gerät eingestellte bei (5) repräsentierte Zeit Dadurch wechselt der Q-Ausgang des Taktspeichers 56 und somit Meßpunkt (7) vom L- in den H-Zustanü. The pulse diagram for the operating case of FIG. 7 applies to an increasing engine speed. When the engine is ignited for the fourth time, the time between two ignitions is shorter than the time set at (5) on the device .
Vorzugsweise liegt gemäß der Erfindung die Q-Ausgangsgröße des Taktspeichers 56 und somit MeßpunktPreferably, according to the invention, the Q output variable of the clock memory 56 and thus the measuring point
(7) über ein Verzögerungsglied 18 (Vcrzögcrungszeit ca. 0,2 see) am Eingang des Schmitt-Triggers 19 mit Hysterese. Am Ausgang (8) des Schmitt-Triggers erscheint nach der Verzögerungszeit ein Sprung von L nach H, wenn dieser vorher am Ausgang (Meßpunkt 7) des Taktspeichers 56 stattgefunden hat. Infolgedessen erscheint am Ausgang des Inverters 59 ein negativer Impuls, der über den Triggereingang Tr den Zeitgeber 5 10 in Betrieb setzt. Am Ausgang des Zeitgebers 5 10, d. h. am Meßpunkt (9) erscheint ein Η-Signal, dessen Zeitdauer von C7 und R 10 bestimmt wird. An diesen Meßpunkt (9) kann ein akustischer oder optischer Signalgeber direkt angeschlossen werden. Wenn sich die Motordrehzahl oberhalb der am Gerät eingestellten Drch/uh! befindet und snschÜ^^V'n^ "n*pr ^!p ρ!πσρ?ΐρϋ-te Drehzahl abfällt, so findet am Ausgang des Taktspeichers 56, d. h. am Meßpunkt (7), ein Sprung von H nach L statt. Nach der Veizögerungszeit von 0,2 Sekunden findet dieser Signalsprung auch am Ausgang des Schmitt-Triggers 89 statt (vgl. Meßpunkt 8). Am Ausgang des Inverters 59 erscheint jedoch kein Impuls, der den Zeitgeber 5 10 in Tätigkeit setzt. Es erfolgt kein akustisches oder optisches Signal. Am Ausgang des Taktspeichers 56 (Meßpunkt 7} kann bei Bedarf über einen Transistor eine Leuchtdiode angeschlossen werden, welche ohne Zeitverzögerung anzeigt, ob sich die Motordrehzahl oberhalb oder unterhalb der an der Anzeigevorrichtung oder dem Gerät eingestellten Drehzahl befindet.(7) via a delay element 18 (delay time approx. 0.2 seconds) at the input of the Schmitt trigger 19 with hysteresis. After the delay time, a jump from L to H appears at the output (8) of the Schmitt trigger if this has previously taken place at the output (measuring point 7) of the clock memory 56. As a result, a negative pulse appears at the output of the inverter 59, which sets the timer 5 10 into operation via the trigger input Tr. At the output of the timer 5 10, ie at the measuring point (9), a Η signal appears, the duration of which is determined by C7 and R 10. An acoustic or optical signal transmitter can be connected directly to this measuring point (9). If the motor speed is above the Drch / uh! is and snschÜ ^^ V'n ^ "n * p r ^! p ρ ! π σρ ? ΐ ρ ϋ-th speed drops, a jump from H to takes place at the output of the clock memory 56, ie at measuring point (7) After the delay time of 0.2 seconds, this signal jump also takes place at the output of the Schmitt trigger 89 (see measuring point 8) There is no acoustic or optical signal. At the output of the clock memory 56 (measuring point 7}, a light-emitting diode can be connected via a transistor if necessary, which indicates without delay whether the engine speed is above or below the speed set on the display device or the device.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 wird die Impulsfrequenz der an der Zündspule anstehenden elektrischen Impulse in eine proportionale Gleichspannung umgewandelt und mit einer über eine Drehzahlvorwahlschaltung (Regler) von Hand einstellbaren Gleichspannung verglichen. Übersteigt die durch dieIn the embodiment according to FIG. 8 becomes the pulse frequency of the pending on the ignition coil electrical impulses converted into a proportional DC voltage and with a via a speed preselection circuit (Regulator) compared to manually adjustable DC voltage. Exceeds through the
»o Motordrehzahl hervorgerufene Gleichspannung die eingestellte Gleichspannung, so wird e;n akustisches oder optisches Signal oder ein elektrischer Schaltvorgang ausgelöst. Die von Hand einstellbare Drehzahlvorwahlschaltung 85 kann - wie bereits für vorausgegangene Ausführungsbeispiele erwähnt — durch eine Skala in Drehzahlen geeicht werden. Für die verschiedenen Zylinderzahlen der Motoren können auswechselbare Skalen vorgesehen werden.»O DC voltage caused by the motor speed the set DC voltage, then e ; n Acoustic or optical signal or an electrical switching process triggered. The manually adjustable speed preselection circuit 85 can - as already mentioned for the previous exemplary embodiments - be calibrated in speeds by means of a scale. Exchangeable scales can be provided for the various numbers of cylinders in the engines.
Das Gerät ist mit 3 integrierten Bausteinen ausgerüstet, und zwar ein Bauslein mit 4 NAND-Gliedern, welche alle als Inverter geschaltet sind (z. B. dem CMOS-Baustein SCL 4011), einem 2fach Zeitgeberbaustein (z. B. dem Typ TDB 0556) und einem Operationsverstärker (z. B. dem Typ TBA 221).The device is equipped with 3 integrated modules, namely a module with 4 NAND elements, which are all connected as inverters (e.g. the CMOS module SCL 4011), a double timer module (e.g. the TDB 0556 type ) and an operational amplifier (e.g. type TBA 221).
Das Gerät wird im Kraftfahrzeug angeschlossen an die Fahrzeugmasse 22 (0 Volt), mit einer Klemme 23 an die Batteriespannung 12 Volt (über einen Schalter und eine Verpolschutzdiode) sowie bei 21 an die Klemme 1 der Zündspule, Operationsverstärker 55 sowie der Transistor TR 1 werden mit 12 Volt Betriebsspannung versorgt Alle anderen Bausteine arbeiten mit einer stabilisierten Betriebsspannung von ca. 75 Volt welche über den Widerstand R9 und die Zenerdiode ZX gebildet wird. The device is connected in the motor vehicle to the vehicle ground 22 (0 volts), with a terminal 23 to the battery voltage 12 volts (via a switch and a polarity reversal protection diode) and at 21 to terminal 1 of the ignition coil, operational amplifier 55 and transistor TR 1 supplied with 12 volt operating voltage. All other components work with a stabilized operating voltage of approx. 75 volts which is generated via the resistor R9 and the Zener diode ZX.
"5 Fig.8 zeigt im Zusammenhang mit dem Impulsdia gramm der F i g. 9 die Funktion bei einer ansteigenden und wieder abfallenden Drehzahl des Motors. Im Punkt (A) des Impulsdiagramms Oberschreitet die Motordreh- "5 Fig. 8 shows, in connection with the pulse diagram of FIG . 9, the function when the engine speed rises and falls again. In point (A) of the pulse diagram, the engine speed exceeds
zahl die vorgewählte Drehzahl und im Punkt (B) drs Impulsdiagramms wird diese wieder unterschritten.number the preselected speed and in point (B) of the pulse diagram this is again undercut.
Der Spannungsverlauf an Klemme I der Zündspule, d.h. an Meßpunkt (1), wird in F i g. 9 bei (I) nicht maßstabsgetreu gezeigt. Dieses Spannungssignal ge- ■> langt über den Tiefpaß 80 aus R 1/Cl auf den Eingang eines Schmitt-Triggers 81 mit Hysterese, der, wie bekannt, aus den zwei hintereinandergeschalteten Invertern 5 I und 52 mit positiver Rückkopplung durch R 2 gebildet wird. Dadurch entsteht an Meßpunkt (2) ein in Rechtecksignal mit steilen Flanken, welches den Spannungsverlauf an Putikt (1) invertiert und ohne die F.igenschwingungen der Zündspule wiedergibt. Dieser Spannungsverlauf erzeugt über das Differenzierglied C2/R3 an Punkt (3) kurze positive und negative π Impulse. Die positiven Impulse bleiben unwirksam, die negativen Impulse starten den Zeitablauf des nachfolgenden Zeitgebers 53. Die am Ausgang Q des Zeitgebers 53 2btTeiTebenii !ίη™"!^'-*'"^ ίς! f^st eingestellt durch /?4/C3. Sie ist kürzer als die Zeit in zwischen ^wei Zündimpulsen eines 6-Zylinder Motors bei höchster Drehzahl. Der Ausgang Q des Zeitgebers .S3 führt über einen Inverter 54 auf ein Integrationsglied R5/C4. Das Impulsdiagramm zeigt bei Meßpunkt (4) die negativen, zeitgleichen Impulse des Zeilgebers :> 53. An Meßpunkt (5) entsteht eine gegen i!c: Bezugspunkt +7,5 Volt gemessene negative Gleichspannung, welche der Drehzahl des Motors proportional ist. Dies führt auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55, we'eher als Komparator in arbeitet. Dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55 wird die eingestellte Gleichspannung der Drehzahlvorwahlschaltung, bestehend aus Regelwiderstand /?6. zugeführt, welche der vorgewählten Soll-Drehzahl entspricht. Das Impulsdiagramm r.The voltage curve at terminal I of the ignition coil, ie at measuring point (1), is shown in FIG. 9 at (I) is not shown to scale. This voltage signal reaches the input of a Schmitt trigger 81 with hysteresis via the low-pass filter 80 from R 1 / Cl, which, as is known, is formed from the two inverters 5 I and 52 connected in series with positive feedback through R 2. This creates a square-wave signal with steep edges at measuring point (2), which inverts the voltage curve at Putikt (1) and reproduces it without the natural oscillations of the ignition coil. This voltage curve generates short positive and negative π pulses via the differentiating element C2 / R3 at point (3). The positive impulses remain ineffective, the negative impulses start the timing of the following timer 53. The at the output Q of the timer 53 2b tT e iT just ii ! Ίη ™ "! ^ '- *'" ^ ί ς ! f ^ st set by /? 4 / C3. It is shorter than the time in between ^ wei ignition pulses of a 6-cylinder engine at maximum speed. The output Q of the timer .S3 leads via an inverter 54 to an integration element R5 / C4. The pulse diagram at measuring point (4) shows the negative, simultaneous pulses of the position encoder:> 53. At measuring point (5) there is a negative DC voltage measured against i! C: reference point +7.5 volts, which is proportional to the speed of the motor. This leads to the inverting input of the operational amplifier 55, which works as a comparator. The set DC voltage of the speed preselection circuit, consisting of variable resistor /? 6. which corresponds to the preselected target speed. The pulse diagram r.
zeigt bei Punkt (5) den Verlauf der drehzahlproportionalen, negativen Gleichspannung und die (punktiert) eingestellte Spannung des Regelwiderstandes R 6. Die Spannung am Ausgang des Komparators 7 beträgt 0 Volt, solange die Spannung an Punkt (5) oberhalb der Spannung an Punkt (6) liegt. Wenn die Spannung an Punkt (5) bei (A) die Spannung an Punkt (6) unterschreitet, springt die Spannung an Meßpunkt (7) auf 12 Volt. Der umgekehrte Fall tritt bei (B) ein. /* r Meßpunkt (7) kann eine Anzeige (z. B. eine Leuchtdiode 87) angeschlossen werden, welche die Über- oder Unterschreitung der voreingestellten Drehzahl anzeigt. Die Ausgangsspannung des Komparators 55 wird bei (7) durch den Inverter 56 wiederum invertiert. Die an Meßpunkt (8) entstehende Ausgangsspannung wird über Differenzierschaltung 90 aus C5/R7 differenziert, so daß an Punkt (9) kurze positive und negative Impulse entstehen. Die positiven Impulse sind wiederum wirkungslos, während die negativen Impulse an dem Zeitgeber 57 ein Zeitsignal auslösen, dessen Zeitdauer durch den Zeitgeber 5 aus /?8/C6 fest eingestellt ist. Am Ausgang des Zeitgebers 57 kann an Punkt (10) entweder direkt, oder wie gezeigt, über einen Transistor TR 1 ein akustischer oder optischer Signalgeber angeschlossen werden. Ebenso kann mit diesem Signal ein anderweitiger elektrischer Schaltvorgang ausgelöst werden.shows at point (5) the course of the speed-proportional, negative direct voltage and the (dotted) set voltage of the variable resistor R 6. The voltage at the output of the comparator 7 is 0 volts as long as the voltage at point (5) is above the voltage at point ( 6) lies. If the voltage at point (5) at (A) falls below the voltage at point (6), the voltage at measuring point (7) jumps to 12 volts. The reverse occurs with (B). / * A display (e.g. a light emitting diode 87) can be connected to the measuring point (7), which shows whether the preset speed is exceeded or not reached. The output voltage of the comparator 55 is again inverted by the inverter 56 at (7). The output voltage produced at measuring point (8) is differentiated from C5 / R7 via differentiating circuit 90, so that short positive and negative pulses arise at point (9). The positive pulses are again ineffective, while the negative pulses trigger a time signal at the timer 57, the duration of which is fixed by the timer 5 from /? 8 / C6. At the output of the timer 57, an acoustic or optical signal generator can be connected at point (10) either directly or, as shown, via a transistor TR 1. Another electrical switching process can also be triggered with this signal.
Durch das Zeitverhalten des Integrationsglieds R5/C4 erfolgt das Signal der Drehzahlüber- oder -unterschreitung an Punkt (7) bzw. das Signal der Drehzahlüberschreitung an Punkt (10) um ca. 0.5 Sekunden verzögert, was jedoch wegen der relativlangsamen Beschleunigung der Kraftfahrzeuge ohne wesentliche Bedeutung ist.Due to the time behavior of the integration element R5 / C4 , the signal of the overspeed or underspeed at point (7) or the overspeed signal at point (10) is delayed by approx. 0.5 seconds, but this is without significant due to the relatively slow acceleration of the motor vehicles Meaning is.
Hierzu 5 Blatt ZeichnvineenIn addition 5 sheets of drawing vinees
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DE3334715A1 (en) * | 1983-09-26 | 1985-04-04 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Device for producing a switching recommendation signal |
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