EP0228547A2 - Verfahren zum Messen und Einstellen des Zündwinkels an einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0228547A2
EP0228547A2 EP86115860A EP86115860A EP0228547A2 EP 0228547 A2 EP0228547 A2 EP 0228547A2 EP 86115860 A EP86115860 A EP 86115860A EP 86115860 A EP86115860 A EP 86115860A EP 0228547 A2 EP0228547 A2 EP 0228547A2
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EP
European Patent Office
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ignition
ignition angle
angle
dead center
rotary encoder
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EP86115860A
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EP0228547B1 (de
EP0228547A3 (en
Inventor
Robert Euringer
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/02—Checking or adjusting ignition timing

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring and adjusting the ignition angle on an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • This ignition adjustment is carried out in the same way in the customer service workshops as well as in the engine and vehicle manufacturers on so-called break-in test benches.
  • This setting method has a number of disadvantages.
  • a serious disadvantage is that the setting is made with the engine running.
  • engine vibrations in particular torsional vibrations of the crankshaft and possibly intermediate shafts, are undesirably included in the measurement and falsify the result and thus the ignition angle setting.
  • undesirable tolerances and different flanks of the teeth of transmission parts when the engine is running are included in the ignition angle measurement.
  • the ignition angle measurement with the stroboscope is subjectively influenced by the operator depending on the viewing angle, the sensitivity of the setting and the conscientiousness.
  • Engine or vehicle manufacturers require a high level of personnel and costs to set the ignition angle.
  • the ignition angle setting with flash guns can hardly be automated or only with great difficulty.
  • the object of the invention is to provide a method for measuring and setting the ignition angle on an internal combustion engine, which leads to precise setting values and is easy to handle.
  • a rotary encoder with pulse output is used, which is connected to the internal combustion engine during the measurement and adjustment in a rotationally driven manner.
  • the rotary encoder is essentially a disk with slots or marks distributed around the circumference, as a result of which a certain number of pulses are emitted per unit of rotation.
  • These impulses are in one Counter from the ignition point to the top dead center of the corresponding piston, or in the event of a late ignition, counted from top dead center to the ignition point and preferably displayed digitally on an indicator.
  • the number of pulses received in the counter is thus a measure of the set ignition angle.
  • the ignition pulse signal and the dead center signal control a gate input on the counter for the beginning and the end of the counting process.
  • the method according to the invention practically rules out subjective measurement inaccuracies, since the ignition angle is determined and displayed directly via the technical arrangement.
  • the ignition angle setting is thus more accurate and reproducible overall, so that it is possible to approach the knock limit closer.
  • the subclaims have advantageous and eager training content.
  • a significant improvement in accuracy is achieved according to claim 2 in that the ignition angle adjustment is carried out when the engine is cold and the rotating parts are driven by means of an external drive, in particular an electric motor, at a relatively low speed.
  • an external drive in particular an electric motor
  • inaccuracies and falsifications of the measurement result which occur due to vibrations of the engine, in particular torsional vibrations of the crankshaft, and through different and changing flank systems of toothings, are largely avoided, since the external drive takes place uniformly in one direction.
  • the speed of the third-party drive can be freely selected within wide limits, since the angle encoder emits the angle angle pulses independently of the speed of rotation.
  • a particular advantage of the ignition angle setting on a cold engine results for an engine manufacturer.
  • the ignition angle setting no longer needs to be on Running test benches are carried out, but can be carried out directly on the engine assembly line at a location with significantly fewer staff. This means that all engines run via the same device for setting the ignition angle, so that tolerances resulting from the large number of previous running-in test benches and the operators there are also eliminated. Since the ignition angle has already been set when the engine is cold, relatively good exhaust gas values are obtained when the engine is started for the first time, so that the setting and the shortened running-in phase are more environmentally friendly.
  • a rotary encoder is expediently used, which emits 3,600 pulses for one revolution. This corresponds to 10 pulses per angular degree, so that a resolution to a tenth of a degree is possible.
  • the counted pulse values can be displayed directly and read off as degrees.
  • an (electronic) conversion factor is required to determine the degrees of the ignition angle (Claim 3).
  • the rotation angle transmitter also generates the trigger pulse for the top dead center of the associated piston.
  • Rotary angle encoders with such an additional start pulse are available on the market. For the purpose of the ignition angle measurement, it is necessary to correlate this start plus with the position of the top dead center.
  • an alignment mark is usually attached to the flywheel, which indicates a direct correlation between the piston position and the position of the flywheel in the same place for each engine of the same type.
  • the setting is expediently carried out in such a way that the top dead center of the piston is determined, for example, with a dial gauge and the rotor is rotated relative to the stator of the rotary angle encoder until the start pulse.
  • the angle of rotation can either as described on the flywheel or from the engine face, z. B. be placed together with the drive.
  • the rotary encoder can also be used instead of the distributor finger when the distributor cap is removed. If, in this case, the dead center pulse is to be emitted directly from the rotary encoder, appropriate alignment marks on the motor would also be required in this area.
  • This dead center pulse can, as described, come from the adjusted rotary angle encoder itself or can be determined and made available by direct measurement and scanning of the piston position.
  • Some already known measurements consist of ultrasound, laser, X-ray measurements, which are expediently carried out through the spark plug opening when the spark plug is unscrewed.
  • Such a separate measurement of the top dead center for the end of the count or the start of the count in the event of a late ignition can be advantageous, particularly in the customer service area, where existing alignment marks are not or difficult to access for the rotary encoder.
  • the ignition pulse signal is simply tapped directly at the distributor. Hall switches are usually used today to initiate the ignition process, the signal of which can be used edge-controlled as a trigger signal for the gate control, so that a very precise triggering and gate control is achieved.
  • a manufacturer of the more precise averaging over all cylinders can also be used for reproducibility in subsequent customer service and adjust on the assembly line according to the later customer service settings only related to one cylinder.
  • a relatively wide gate is provided on the counter, in which the triggered gate area for counting and measuring the desired cylinder lies, other pulses, for. B. ignition pulses from the Hall switch for the other cylinders can not trigger.
  • the basic setting of the ignition angle is usually carried out under idle conditions. However, the ignition angle is usually adjusted in other operating conditions of the engine with the help of a vacuum box and the intake manifold pressure. Depending on the design of the distributor, the vacuum box is either loaded or unloaded when the engine is idling. In order to be able to simulate the idling condition for the ignition angle setting on the cold engine, if necessary, the vacuum can is moved to a stop using a vacuum pump. The pressures required for this are relatively low, so that a correspondingly small vacuum pump can also be used.
  • any adjustment of the distributor housing that may be necessary can be automated by comparing the target and actual values and using manipulators (robot arms). This is particularly advantageous and inexpensive for the series production of engines.
  • an internal combustion engine 1 is schematically indicated by its crankshaft 2, on which a flywheel 3 is attached to the right side and a toothed belt wheel 4 is attached to the left side.
  • An intermediate shaft 7 is driven via a toothed belt 5 and a further toothed belt wheel 6, which in turn leads into an ignition distributor housing 8 and drives a distributor finger 9 there.
  • the ignition distributor housing 8 can be fixed with a clamping screw 10 after the ignition angle setting.
  • a vacuum box 11 known per se is attached to the distributor housing 8.
  • a rotor 12 of a rotation angle sensor 13 is connected in a rotationally driven manner via a lever 14.
  • a stator 15 of the angle encoder 13 is fixed by supports 16 by means of fixed adjustment points 17 on the engine block. Existing fitting holes for the transmission attachment are expediently used as adjustment points.
  • the rotor 12 of the rotation angle sensor 13 has 3,600 marks distributed over the circumference (see FIG. 2, where only a part of the marks 18 is attached for the sake of clarity), each of which emits a rotation angle pulse when passing a sensor on the stator 15.
  • the rotary encoder, bwz. the stator 15 with the supports 16 and the rotor 12 with the lever 14 are adjusted so that a special mark 19 on the rotor 12 (see FIG. 2) lies opposite the stator 15 such that a start pulse or Dead center pulse is generated.
  • An external drive 20 is shown with arrows on the toothed belt wheel 4.
  • the external drive can be an electric motor, for example, but a manual drive using a crank is possible.
  • the output of the angle encoder 13 emits angle of rotation pulses and the adjusted dead center pulse which is assigned to the mark 19.
  • This output 21 is fed to the input of a counter 22 with memory and a digital display 23.
  • an output 24 of a (not shown) Hall switch in the ignition distributor housing 8 is fed to the counter 22.
  • the method according to the invention provides an accurate, easy-to-use and automatable ignition angle setting.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Einstellen des Zündwinkels an einer Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Drehwinkelgeber (13) mit der Brennkraftmaschine (1) zu verbinden, wobei je gedrehter Winkeleinheit eine bestimmte Anzahl von Impulsen abgegeben wird. Diese Impulse werden in einem Zähler (22) innerhalb eines Tors gezählt, wobei als Torsteuerimpulse ein Signal für den oberen Totpunkt eines Kolbens und ein Zündimpulssignal als Triggersignale verwendet werden. Die aufsummierten Impulssignale entsprechen damit dem jeweiligen Zündwinkel und werden in einer Digitalanzeige (23) angezeigt. In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Motor mit Hilfe eines Fremdantriebs (20) anzutreiben, so daß die Zündwinkeleinstellung am kalten Motor erfolgen kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Ein­stellen des Zündwinkels an einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Zur Messung und Einstellung des Zündwinkels werden in be­kannter Weise bei laufendem Motor drehende Marken, insbe­sondere an der Schwungscheibe, mit einem Lichtblitzstrobo­skop (Blitzpistole) angeblitzt und dadurch scheinbar zum Stillstand gebracht. Für eine Zündwinkelverstellung wird das Verteilergehäuse verdreht und in einer geeigneten Stellung mit einer Klemmschraube justiert.
  • Diese Zündungseinstellung wird sowohl in den Werkstätten beim Kundendienst als auch bei den Motor- und Fahrzeugher­stellern auf sogenannten Einlaufprüfständen in der gleichen Art durchgeführt. Dieses Einstellverfahren hat eine Reihe von Nachteilen.
  • Ein gravierender Nachteil besteht darin, daß die Einstellung am laufenden Motor erfolgt. Dadurch gehen Schwingungen des Motors, insbesondere Drehschwingungen der Kurbelwelle und ggf. von Zwischenwellen unerwünscht in die Messung mit ein und verfälschen das Ergebnis und damit die Zündwinkelein­stellung. Weiter gehen unerwünscht Toleranzen und unter­schiedliche Flankenanlagen der Verzahnungen von Übertra­gungsteilen beim Motorlauf in die Zündwinkelmessung mit ein.
  • Es ist bekannt, daß die Zündwinkelmessung mit dem Strobo­skop subjektiv von der Bedienperson je nach Blickwinkel, Feinfühligkeit der Einstellung und Gewissenhaftigkeit be­einflußt wird. Bei Motor- oder Fahrzeugherstellern ist ein hoher Personal- und Kostenaufwand für die Zündwinkel­einstellung erforderlich. Zudem kann die Zündwinkelein­stellung mit Blitzpistolen kaum oder nur mit großen Schwierigkeiten automatisiert werden.
  • Diesen vorstehenden Unzulänglichkeiten steht die Forde­rung entgegen, aus Gründen des Umweltschutzes, der Ener­gie- und Kosteneinsparung die Zündung möglichst einfach, schnell und sehr genau einstellen zu können. Falls der Zündwinkel genau einstellbar ist, kann der Motor in ge­wünschter Weise nahe an der Klopfgrenze betrieben wer­den, wodurch eine große Leistung bei optimaler Verbrennung erreicht wird. Dadurch werden bessere Abgaswerte und ein geringerer Verbrauch erhalten. Bei der derzeitigen rela­tiv ungenauen Einstellung mit Toleranzen von zwei und mehr Winkelgraden, wird von vornherein ein größerer Si­cherheitsabstand von der Klopfgrenze eingehalten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zum Messen und Einstellen des Zündwinkels an einer Brenn­kraftmaschine zu schaffen, das zu genauen Einstellwerten führt und einfach zu handhaben ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Gemäß Anspruch 1 wird ein Drehwinkelgeber mit Impulsaus­gang verwendet, der mit der Brennkraftmaschine während der Messung und Einstellung drehangetrieben verbunden ist. Der Drehwinkelgeber ist im wesentlichen eine Scheibe mit am Umfang verteilten Schlitzen oder Marken, wodurch bei der Drehung je Winkeleinheit eine bestimmte Anzahl von Impulsen abgegeben werden. Diese Impulse werden in einem Zähler vom Zündzeitpunkt bis zum oberen Totpunkt des ent­sprechenden Kolbens, bwz. bei Spätzündung vom oberen Tot­punkt bis zum Zündzeitpunkt gezählt und an einem Anzeiger bevorzugt digitalangezeigt. Die Anzahl der in den Zähler eingelaufenen Impulse ist somit ein Maß für den einge­stellten Zündwinkel. Durch das Zündimpulssignal und das Totpunktsignal wird für den Beginn und das Ende des Zähl­vorgangs ein Toreingang am Zähler gesteuert.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind subjektive Meßungenauigkeiten praktisch ausgeschlossen, da der Zünd­winkel über die technische Anordnung direkt ermittelt und angezeigt wird. Die Zündwinkeleinstellung wird damit ins­gesamt genauer und reproduzierbarer, so daß näher an die Klopfgrenze herangegangen werden kann.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte und zweickmäßige Ausbildungen zum Inhalt.
  • Eine erhebliche Verbesserung der Genauigkeit wird nach Anspruch 2 dadurch erreicht, daß die Zündwinkeleinstellung bei kaltem Motor durchgeführt wird und die drehenden Tei­le mit Hilfe eines Fremdantriebs, insbesondere einem Elektromotor, mit relativ kleiner Drehzahl angetrieben werden. Dadurch werden Ungenauigkeiten und Verfälschungen des Meßergebnisses, die durch Schwingungen des Motors, insbesondere Drehschwingungen der Kurbelwelle, und durch unterschiedliche und wechselnde Flankenanlagen von Ver­zahnungen auftreten, weitgehend vermieden, da der Fremd­antrieb gleichmäßig in einer Richtung erfolgt. Die Dreh­zahl des Fremdantriebs ist in weiten Grenzen frei wählbar, da der Drehwinkelgeber die Drehwinkelimpulse unabhängig von der Drehgeschwindigkeit abgibt.
  • Ein besonderer Vorteil der Zündwinkeleinstellung am kal­ten Motor ergibt sich für einen Motorenhersteller. Die Zündwinkeleinstellung braucht hierbei nicht mehr an Ein­ laufprüfständen durchgeführt werden, sondern kann un­mittelbar am Motormontageband an einer Stelle mit wesent­lich weniger Personal durchgeführt werden. Damit laufen alle Motoren über die selbe Vorrichtung zur Zündwinkel­einstellung, so daß damit auch Toleranzen, die sich aus der Vielzahl der bisherigen Einlaufprüfstände und der dortigen Bedienpersonen ergeben, wegfallen. Da die Zünd­winkeleinstellung bereits bei kaltem Motor erfolgt ist, werden bereits beim ersten Anlassen des Motors relativ gute Abgaswerte erhalten, so daß die Einstellung und die dadurch verkürzte Einlaufphase umweltfreundlicher ist.
  • Zweckmäßig wird ein Drehwinkelgeber verwendet, der 3.600 Impulse für eine Umdrehung abgibt. Damit entsprechen ei­nem Winkelgrad 10 Impulse, so daß eine Auflösung auf ein Zehntel Grad möglich ist. Zudem können die gezählten Im­pulswerte direkt angezeigt werden und als Winkelgrade ab­gelesen werden. Bei Drehwinkelgebern mit anderen Impuls­werten ist ein (elektronischer) Umrechnungsfaktor zur Er­mittlung der Winkelgrade des Zündwinkels erforderlich (Anspr. 3).
    Mit Anspruch 4 wird vorgeschlagen, daß der Drehwinkelge­ber zusätzlich zu den Drehwinkelimpulsen auch den Trigger­impuls für den oberen Totpunkt des zugeordneten Kolbens erzeugt. Drehwinkelgeber mit einem solchen zusätzlichen Startimpuls sind auf dem Markt erhältlich. Für die Zwecke der Zündwinkelmessung ist es erforderlich, diesen Start­implus mit der Stellung des oberen Totpunkts zu korrelie­ren. Beispielsweise ist auf dem Schwungrad üblicherweise eine Justiermarke angebracht, die eine direkte Korrelation zwischen Kolbenstellung und Stellung der Schwungscheibe bei jedem Motor eines gleichen Typs an der gleichen Stelle angibt. Bei der Verwendung des Einstellungsverfahrens an einem Montageband ist es somit nur einmal erforderlich, den Drehwinkelgeber bzw. die Stelle, wo der Drehwinkelge­ber seinen Startimpuls abgibt, so einzustellen, daß diese Stelle mit dem oberen Totpunkt üblicherweise des ersten Zylinders übereinstimmt. Die Einstellung wird zweckmäßig so durchgeführt, daß der obere Totpunkt des Kolbens bei­spielsweise mit einer Meßuhr festgestellt wird und der Rotor gegenüber dem Stator des Drehwinkelgebers bis zum Startimpuls verdreht wird. Nachdem diese Einstellung ein­mal durchgeführt ist, liegt sie für jeden Motor des glei­chen Typs fest, sofern der Drehwinkelgeber auf die vor­handenen Justierpunkte am Motorblock mit seinem Stator und die Justiermarke an der Schwungscheibe aufgesetzt ist.
  • Gemäß Anspruch 6 kann der Drehwinkel entweder wie be­schrieben auf das Schwungrad oder von der Motorstirnseite, z. B. zusammen mit dem Antrieb aufgesetzt sein. Beim ein­gebauten Motor in ein Fahrzeug, insbesondere bei Zündwin­keleinstellungen in Werkstätten, sind diese Stellen nicht oder ungünstig zugänglich. Der Drehwinkelgeber kann aber auch bei abgezogener Verteilerkappe anstelle des Vertei­lerfingers aufgesetzt wein. Wenn in diesem Fall auch der Totpunktimpuls direkt vom Drehwinkelgeber abgegeben wer­den soll, wären auch in diesem Bereich entsprechende Justiermarken am Motor erforderlich.
  • Für das erfindungsgemäße Meß- und Einstellverfahren ist es erforderlich, dem Zähler eine Signalinformation über den Totpunkt zuzuführen. Dieser Totpunktimpuls kann wie beschrieben vom justierten Drehwinkelgeber selbst kommen oder gemäß Anspruch 5 durch eine direkte Meßung und Ab­tastung der Kolbenstellung ermittelt und zur Verfügung gestellt werden. Teilweise bereits bekannte Meßungen be­stehen in Ultraschall-, Laser, Röntgenmeßungen, die zweck­mäßig durch die Zündkerzenöffnung bei abgeschraubter Zündkerze erfolgen. Gerade im Kundendienstbereich, wo an sich vorhandene Justiermarken für den Drehwinkelgeber nicht oder schwierig zugänglich sind, kann eine solche, separate Meßung des oberen Totpunkts für das Zählende oder den Zählstart bei Spätzündung, vorteilhaft sein.
  • Das Zündimpulssignal wird nach Anspruch 7 einfach direkt am Verteiler abgegriffen. Zur Einleitung des Zündvorgangs werden heute üblicherweise Hall-Schalter verwendet, deren Signal flankengesteuert als Triggersignal für die Tor­steuerung verwendbar ist, so daß eine sehr genaue Trigge­rung und Torsteuerung erzielt wird.
  • Ein weiteres Problem bei der bisherigen Zündwinkelein­stellung besteht darin, daß praktisch nur auf üblicher­weise den ersten Toleranzen in den Motorbauteilen, ins­besondere in den Kurbelwellen, bei einer solchen Ein­stellung auf einen Zylinder nicht zwangsläufig alle ande­ren Zylinder optimal eingestellt sind. Eine Verbesserung wird demgegenüber mit Anspruch 8 erreicht, wenn die Zünd­winkel aller Zylinder gemessen werden, was einfach mit dem aufgezeigten Verfahren durchführbar ist, und von den ermittelten Werten ein Mittelwert gebildet und angezeigt wird. Dadurch können zwangsläufig vorhandene Bauteiltole­ranzen bezüglich der Zündwinkeleinstellung besser ausge­glichen werden, wodurch die Einstellung weiter an Genauig­keit gewinnt (Anspruch 8).
  • Im Hinblick auf die derzeitige Ausrüstung der Werkstätten, mit der nur eine Zündwinkeleinstellung auf einen (den ersten) Zylinder möglich ist und keine Mittelwertbildung über alle Zylinder durchgeführt werden kann, kann für die Reproduzierbarkeit beim späteren Kundendienst auch ein Hersteller von der genaueren Mittelwerteinstellung über alle Zylinder absehen und auch am Montageband entsprechend der späteren Kundendiensteinstellungen nur auf einen Zylinder bezogen, einstellen. Gemäß Anspruch 9 wird dazu ein relativ weites Tor am Zähler vorgesehen, in dem zwar der getriggerte Torbereich für die Zählung und Meßung des gewünschten Zylinders liegt, andere Impulse, z. B. Zünd­impulse aus dem Hall-Schalter für die weiteren Zylinder keine Triggerung durchführen können.
  • Nach Anspruch 10 ist es zweckmäßig, die einlaufenden Win­kelimpulse in einen Speicher zu zählen und den Speicher­inhalt nach jeder Zählung anzuzeigen. Damit wird eine stehende und gut ablesbare Digitalanzeige möglich.
  • Die Grundeinstellung des Zündwinkels erfolgt üblicherweise bei Leerlaufbedingungen. Der Zündwinkel wird aber in der Regel bei anderen Betriebsbedingungen des Motors mit Hilfe einer Unterdruckdose und dem Saugrohrdruck verstellt. Je nach Ausführung des Verteilers wird die Unterdruckdose beim Motorleerlauf entweder belastet oder unbelastet. Um auch für die Zündwinkeleinstellung am kalten Motor die Leerlaufbedingung simulieren zu können, wird daher gemäß Anspruch 11, falls erforderlich, die Vakuumdose mit Hilfe einer Vakuumpumpe auf Anschlag gefahren. Die hierzu erfor­derlichen Drücke sind relativ gering, so daß auch eine entsprechend kleine Vakuumpumpe verwendbar ist.
  • Da die Zündwinkelmeßung unmittelbar durch die technische Einrichtung erfolgt und die Werte elektrisch zur Verfü­gung stehen, kann eine ggf. erforderliche Nachstellung des Verteilergehäuses durch einen Soll-Istwert-Vergleich und den Einsatz von Manipulatoren (Roboterarmen) automa­tisiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft und kosten­günstig bei der Serienherstellung von Motoren.
  • Weiter ist es nach Anspruch 13 ggf. zweckmäßig, die nun­mehr elektrisch vorliegenden Zündwinkeleinstelldaten da­tenmäßig zu erfassen und für jeden Motor zu speichern. Bei späteren Reklamationen, beispielsweise bei Abgaspro­blemen, kann die Einstellung nachgewiesen und auf die Grundeinstellung zurückgegriffen werden.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher er­läutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus zur Meßung und Einstellung des Zündwinkels,
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Rotors eines Drehwinkelgebers.
  • In Fig. 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 1 durch ihre Kurbelwelle 2 angedeutet, an der zur rechten Seite hin ein Schwungrad 3 und zur linken Seite hin ein Zahn­riemenrad 4 angebracht ist. Über einen Zahnriemen 5 und ein weiteres Zahnriemenrad 6 ist eine Zwischenwelle 7 an­getrieben, die ihrerseits in ein Zündverteilergehäuse 8 führt und dort einen Verteilerfinger 9 antreibt. Das Zünd­verteilergehäuse 8 ist mit einer Klemmschraube 10 nach der Zündwinkeleinstellung festlegbar. Weiter ist am Zünd­verteilergehäuse 8 eine an sich bekannte Unterdruckdose 11 angebracht.
  • Mit dem Schwungrad 8 ist ein Rotor 12 eines Drehwinkelge­bers 13 über einen Hebel 14 drehangetrieben verbunden. Ein Stator 15 des Drehwinkelgebers 13 ist über Stützen 16 durch feststehende Justierpunkte 17 am Motorblock fest­gelegt. Als Justierpunkte werden zweckmäßig ohnehin vor­handene Paßbohrungen für die Getriebeanbringung verwendet.
  • Der Rotor 12 des Drehwinkelgebers 13 hat am Umfang ver­teilt 3.600 Marken (siehe Fig. 2, wo der Übersichtlichkeit halber nur ein Teil der Marken 18 angebracht ist), die beim Vorbeilaufen an einem Aufnehmer am Stator 15 jeweils einen Drehwinkelimpuls abgeben.
  • Der Drehwinkelgeber, bwz. der Stator 15 mit den Stützen 16 und der Rotor 12 mit dem Hebel 14 sind so justiert, daß eine spezielle Marke 19 am Rotor 12 (siehe Fig. 2) gegen­über dem Stator 15 so liegt, daß ein Startimpuls bzw. Totpunktimpuls erzeugt wird.
  • Ein Fremdantrieb 20 ist mit Pfeilen am Zahnriemenrad 4 dargestellt. Der Fremdantrieb kann beispielsweise ein Elektromotor sein, es ist jedoch ein Handantrieb mit Hilfe einer Kurbel möglich.
  • Der Ausgang des Drehwinkelgebers 13 gibt Drehwinkelimpulse ab sowie den justierten Totpunktimpuls, der der Marke 19 zugeordnet ist. Dieser Ausgang 21 ist dem Eingang eines Zählers 22 mit Speicher und einer Digitalanzeige 23 zuge­führt. Weiter ist ein Ausgang 24 eines (nicht darge­stellten) Hall-Schalters im Zündverteilergehäuse 8 dem Zähler 22 zugeführt.
  • Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion:
  • Über einen Fremdantrieb 20 wird bei kaltem Motor dieser angetrieben bwz. die Kurbelwelle 2 und das Schwungrad 3 gedreht. Durch die Hebelverbindung 14 wird dadurch auch der Rotor 12 des Drehwinkelgebers 13 und durch die Zwi­schenwellenverbindung 7 die Welle mit dem Hall-Schalter im Verteilergehäuse 8 gedreht. Bei der Einstellung eines Zündwinkels vor OT wird bei dem Zündimpuls vom Hall-Schal­ter (Z1 in Fig. 2) ein Toreingang am Zähler 22 geöffnet und damit der Zählvorgang gestartet. Von hier an laufen alle Drehwinkelimpulse, die den Marken 18 zugeordnet sind, in den Zähler ein und werden gezählt und in einen Speicher aufgenommen. Der Zählvorgang wird beendet, wenn die Marke 19 bwz. OT erreicht ist. Anschließend wird der Speicher­wert der Digitalanzeige 23 zugeführt und dort bis zum nächsten Zählergebnis angezeigt. Die Anzeige stellt direkt die Winkelgrade auf zehntel Grade genau dar. Wenn eine Zündwinkeleinstellung nach OT erfolgen soll, wird der Zählvorgang mit dem Totpunktimpuls gestartet und mit dem Zündimpuls beendet (siehe Z2 in Fig. 2).
  • Je nach Motorausführung kann der Antrieb der Welle im Zündverteilergehäuse 8, d. h. des Hall-Schalters in be­kannter Weise anders, z. B. unmittelbar über Zahnräder erfolgen. Weiter ist aus Fig. 1 zu erkennen, daß es insbe­sondere bei einer Automatisierung der erfindungsgemäßen Zündwinkeleinstellung zweckmäßig sein kann, den Drehwin­kelgeber 13 und den Fremdantrieb 20 in einer Einheit zu­sammenzufassen und von einer Seite an die Brennkraftma­schine 1 gemeinsam heranzuführen.
  • Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit dem erfindungs­gemäßen Verfahren eine genaue, einfach handhabbare und automatisierbare Zündwinkeleinstellung zur Verfügung ge­stellt wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum Messen und Einstellen des Zündwinkels an einer Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Drehwinkelgeber (13) mit Impulsausgang mit der Brennkraftmaschine (1) verbindbar ist und eine der Brennkraftmaschine (1) entsprechende Drehbewegung durch­führt, wobei je Winkeleinheit eine bestimmte Anzahl von Impulsen abgegeben wird,
daß ein Impulssignal an wenigstens einem oberen Tot­punkt eines Kolbens erzeugt wird,
daß ein Zündimpulssignal bei der Zündung abgegriffen wird,
daß der Impulsausgang (21) des Drehwinkelgebers (13), das Impulssignal für den oberen Totpunkt und das Zünd­impulssignal einem elektronischen Zähler (22) zugeführt sind und
daß das Impulssignal für den oberen Totpunkt und das Zündimpulssignal als Triggersignal für einen Toreingang des Zählers (22) verwendet sind und während der Tor­öffnung die Impulse aus dem Drehwinkelgeber (13) einge­zählt und der Wert einer Anzeigevorrichtung (23) zuge­führt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Brennkraftmaschi­ne (1) während der Zündwinkelmessung und -einstellung von einem Fremdantrieb (20), insbesondere einem Elek­tromotor, mit relativ kleiner Drehzahl angetrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelge­ber (13) bei einer Umdrehung 3.600 Impulse abgibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber (13) gegenüber dem oberen Totpunkt justiert anbringbar ist und der Drehwinkelgeber (13) auch das Totpunktsignal (Marke 19) abgibt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das Totpunktsignal durch direktes Abtasten der Kolben­stellung ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber (13) auf das Schwungrad (3) oder bei abgezogener Verteilerkappe anstelle des Verteilerfin­gers aufgesetzt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß das Zündimpulssignal (Ausgang 24) direkt von einem Hall-­Schalter des Verteilers abgegriffen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß die Zündwinkel aller Zylinder gemessen werden und elek­tronisch ein Mittelwert gebildet und angezeigt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß elektronisch durch ein entsprechendes Tor am Zähler (22) nur der Zündwinkel eines Zylinders gemessen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Winkelimpulse in einen Speicher des Zählers (22) ge­zählt werden und der Speicherinhalt jeweils angezeigt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­durch gekennzeichnet, daß zur Simulierung der Leerlaufbedingung falls erforderlich eine Vakuumdose (11) mit einer Vakuumpumpe verbunden ist.
12. Verfahren nach einem der Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeich­net, daß das Aufsetzen des Drehwinkelgebers (13), des Fremdantriebs (20), die Steuerung der Messung und die Zündwinkeleinstellung durch Verdrehen und Fest­stellen des Verteilergehäuses (8) durch einen Soll-­Ist-Wertvergleich und die Verwendung von Manipulato­ren automatisiert ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die Zündwinkel-Einstellungsdaten, die am Zähler (22) elektrisch zur Verfügung stehen, einer Datenerfassung zugeführt werden.
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