DE2042980A1

DE2042980A1 - Einrichtung zur Ermittlung des Schließwinkels

Info

Publication number: DE2042980A1
Application number: DE19702042980
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 7513 Reichenbach Bendix
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-08-29
Filing date: 1970-08-29
Publication date: 1972-03-16
Also published as: GB1358681A; FR2106151A5; US3714554A

Description

R. 9970
26.8.1970 Ka/Pa

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMEH, Stuttgart Einrichtung zur Ermittlung des Schließwinkels

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bildung eines den Schließwinkel des Unterbrecherschaltersvon Zündanlagen in Kraftfahrzeugen charakterisierenden Signale.

Bei Kraftfahrzeugen ist es notwendig, durch möglichst genaue Messungen Aussagen über den Schließwinkel des Unterbrecherschalters in der Zündanlage zu machen. Unter Schließwinkel ist dabei derjenige Winkel zu verstehen, den die Welle des Zündverteilers bei geschlossenem Unterbrecherschalter zurücklegt. Die genaue Messung des Schließwinkels ist erforderlich, da die an der Zündkerze der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehende Zündenergie vom Schließwinkel abhängt. Dabei ist es wünschenswert, den Schließwinkel Jedes einzelnen Zylinders zu messen und somit auch eine Aussage über den Nockenversatz bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen zu machen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein den Schließwinkel charakterisierenden Signal zu bilden, wobei einerseits ein geglätterter Impuls ohne Spannungseinbrüche zur Messung benötigt wird, wobei jedoch andererseits durch die Glättung eine nennenswerte Impulsverlängerung vermieden werden soll.

Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß gemäß der Erfindung ein von der Schaltanlage des Unterbrecherschal-" ters abhängiges Signal an den Eingang eines Glättungsgliedes angelegt ist, welches ein Ausgangssignal mit einer konstanten Verlängerung liefert und daß das mit der konstanten Verlängerung behaftete Ausgangssignal an einen logische Schaltelemente enthaltenden Auswertungsteil angelegt ist, an den der Ausgang eines in Abhängigkeit der Schaltlage des Unterbrecherschalters auslösbaren Impulsgenerators angeschlossen ist, und daß im Auswertungsteil eine Subtraktion des Ausgangssignals des Impulsgenerators von dem mit der konstanten Verlängerung behafteten Ausgangssignal des Glättungsgliedes erfolgt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich In Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 Das Schaltbild einer Einrichtung zur Bildung eines den Schließwinkel charakterisierenden Signals und

Fig. 2 einen Impulsplan, der die an verschiedenen Punkten der Schaltanordnung auftretenden Impulsbilder darstellt .

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Der nicht dargestellte Primärkreis einer Zündspule ist mit dem ersten Anschluß eines Widerstandes 10 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit der Kathode einer Diode 11 und der Anode einer Diode 12 verbunden ist. Die Kathode der Diode 12 ist mit der Kathode einer Zenerdiode 13 verbunden. Die Anoden der Dioden 11 und 13 sind an Masse angeschlossen. An die Kathode der Diode 12 ist weiterhin ein einseitig an Masse liegender Kondensator 14 und ein Widerstand. 15 angeschlossen, dessen zweiter Anschluß mit einer Widerstandskombination aus einem Widerstand 16, einem Widerstand 17 und einem temperaturabhängigen Widerstand 18 verbunden ist. Weiterhin ist der Widerstand 15 an die Basis eines Transistors 19 angeschlossen, wobei der Emitter des Transistors 19 mit Masse und der Kollektor des Transistors über einen Widerstand 20 mit der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. An den Kollektor des Transistors 19 ist weiterhin die Basis eines zweiten Transistors 21 angeschlossen, dessen Emxtter
ebenfalls mit Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand 22 mit der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Der Schaltstrecke des Transistors 21 ist ein Kondensator 23 parallelgeschaltet und an die Ausgangselektrode des Transistors 21 ist ein erster Eingang eines UND-Gliedes 24 und der Eingang eines Negators 26 angeschlossen. Der Ausgang des Negators 26 ist mit dem Eingang eines monostabilen Mulitvibrators 25 verbunden, dessen- Ausgang mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 24 verbunden ist.

Die Wirkungsweise dieser Schaltanordnung ist folgende: Das im Primärkreis 14 der Spule abgenommene Signal (Impulsbild a) wird durch die Dioden 11_t12 und 13 sowie durch den Widerstand 10 in eine bestimmte Fora gebracht (Impulsbild b).

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Dabei werden durch die Diode 11 negative Spannungen kurzgeschlossen während durch die Zenerdiode 13 eine Spannungsbegrenzung auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode 13 erfolgt. Der Wert der Durchbruchsspannung der Zenerdiode ist dabei so festzulegen, daß die begrenzte Spannung stets unter der Batteriespannung des Kraftfahrzeuges liegt. Dadurch wird erreicht, daß eine Aufladung des Kondensators 14 stets auf eine gleiche Spannung erfolgt. Der Kondensator wird dabei mit einer Zeitkonstante T₁ = R 10 . C 14 aufgeladen. Die Entladung erfolgt mit der Zeitkonstante ^T ₂ ** ^c 14^ R 15 + [R 16 // (R 17 + R 18)] // ReJ. Dabei ist mit R₀ der Eingangswiderstand des Transistors 19 bezeichnet. Für eine Zeitkonstante T/ = 5 Tp wirkt der Kondensator 14 glättend, so daß am Kollektor des Transistors 19 ein um die Zeit t * verlängerter Rechteckimpuls auftritt. Diese Verlängerung entsteht dadurch, daß bei Entladung des Kondensators C 14 der Transistor 21 für die Zeit t ^. gesperrt wird, weil der Transistor 19 leitet bis infolge der Entladung des Kondensators 14 eine bestimmte Einschaltspannung an der Basis dieses Transistors anliegt.

Da sowohl die Durchbruchspannung der Zenerdiode 13 als auch die Kenndaten der übrigen Halbleiter einen bestimmten Temperaturgang aufweisen, ist die Verlängerungszeit t ,, von der Temperatur abhängig. Der temperaturabhängige Widerstand 18 hat deshalb die Aufgabe, die Temperaturabhängigkeit der Verlängerungszeit t y. und damit den Temperaturgang der gesamten Schaltung zu kompensieren_;indem die Zeitkonstante Tp beeinflußt wird.

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Der am Ausgang des Kollektors des Transistors 21 anliegende Impuls (Impulsbild c), der durch den Transistor 21 eine hohe Flankensteilheit erhalten hat, beinhaltet also eine Information über die Schließzeit des Unterbrecherschalters. Der Impuls hat dabei eine Länge von t^. + t ^. Dieses Ausgangssignal ist über den Negator 26 (Impulsbild d) an den Eingang

j des monostabilen Mulitvibrators 25 angelegt und löst dessen Kippen in den instabilen Schaltzustand aus. Das Ausgangssignal des monostabilen Mulitvibrators, das eine konstanten Impuls (Impulsbild e) darstellt, wird auf den Eingang der UND-Schaltung 24 gegeben, an dessen anderen Eingang das Ausgangssignal des Transistors 21 direkt angelegt wird. Die UND-Schaltung bildet nun die Differenz zwischen den beiden Signalen, nämlich dem Ausgangssignal des Mulitvibrators und dem Ausgangssignal des Transistors 21. Der Kondensator 23, der parallel zur Schaltstrecke des Transistors 21 liegt, dient dazu, die Anstiegsflanke der Impulse am Kollektor des Transistors 21 mit der Zeitkonstanten τ·, = C 23 . R 22 zu verzö-

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gern, um Signallaufzeiten, die durch den monostabilen . ; Mulitvibrätor 52 bedingt sind, zu kompensieren, und so ein kurzzeitiges Durchschalten der UND-Schaltung 24 zu verhindern. Am Ausgang des UND-Gliedes 24 erscheint somit für t y. - t -, + t 2 (wobei t , vernachlässigbar klein ist) t,- = t~ und somit ein phasenverschoberies Signal, das den Schließwinkel des UnterbrecherschalteiB charakterisiert und das infolge seiner exakten Rechteckform gut in einem Meßgerät oder einer Datenverarbeitungsanlage weiter verarbeitet werden kann. Der Nockenversatz kann mit der beschriebenen Schaltanordnung z.B. durch Austastung einzelner Zylinder mit anschließender Mittelwertbildung oder Auswertung durch einen Rechner auf einfache Weise erfolgen.

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Claims

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Ansprüche

f Λ.J Einrichtung zur Bildung eines den Schließwinkel des Unterbrecherschalters von Zündanlagen in Kraftfahrzeugen charakterisierenden Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein
von der Schaltlage des Unterbrecherschalters abhängiges
Signal an den Eingang eines Glättungsgliedes angelegt ist, welches ein Ausgangssignal mit einer konstanten Verlängerung liefert und daß das mit der konstanten Verlängerung behaftete Ausgangssignal an einen logische Schaltelemente enthaltenden Auswertungsteil (£4) angelegt ist, an den der Ausgang eines in Abhängigkeit von der Schaltlage des Unterbrecherschalters auslösbaren Impulsgenerators (25)angeschlossen ist, und daß im Auswertungsteil (£4)eine Subtraktion des Ausgangssignals des Impulsgenerators (25)von dem mit der konstanten Verlängerung behafteten Ausgangssignal des Glättungsgliedes erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das von der Schaltlage des Unterbrecherschalters abhängige Signal im Primärkreis der Zündspule abgenommen und an eine

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Dioden (11,12,13) enthaltende Begrenzerschaltung angelegt ist,die mit dem wenigstens einen Widerstand (10) und einen Kondensator (14) aufweisenden Glättungsglied verbunden ist, wobei wenigstens ein Transistor (21) vorgesehen ist, an dessen Ausgangselektrode das mit der konstanten Verlängerung behaftete Ausgangssignal anliegt, welches an den Auswertungsteil (24-) angelegt ist und gleichzeitig den Kippvorgang eines als Impulsgenerator (25) dienenden monostabilen Multivibrators auslöst, dessen Ausgang mit dem Auswertungsteil (24) verbunden ist.
3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transistor (21) ein zweiter Transistor (19) zur Erzielung einer steilen Impulsflanke zugeordnet ist, wobei an die Steuerelektrode dieses Transistors ein temperaturabhängiges Schaltelement, insbesondere ein NTC-Widerstand (18) zur Kompensation des Temperaturganges der Bauelemente der Einrichtung angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstrecke des Transistors (21) ein Kondensator (23) parallelgeschaltet ist.

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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Primärkreis der Zündspule entnommene Signal über einen Widerstand (10) an die Kathode der einseitig mit Hasse verbundenen Diode (11) und die Anode der Diode (12) angelegt ist, deren Kathode mit der Kathode der einseitig mit Masse verbundenen Zenerdiode (13)» dem Kondensator (14) und einem ersten Anschluß eines Widerstandes verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschluß des Widerstandes (15) mit einer Widerstandskombination aus den Widerständen (16,17) und dem NTC-Widerstand (18) sowie der Basis des Transistors (19) verbunden ist, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand (20) an die Betriebsspannungsquelle sowie an die Basis des Transistors (21) angeschlossen ist, dessen Emitter ebenfalls mit Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand (22) mit der Betriebsspannungsquelle verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Transistors (21) mit dem einseitig an Masse liegenden Kondensator (23) und dem Eingang eines Negators (26)

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und einem ersten Eingang eines UND-Gliedes (24) verbunden ist, wobei der Ausgang des Negators (26) mit dem Eingang des monostabilen Multivibrators (25) verbunden ist, dessen Ausgang an einen zweiten Eingang des UND-Gliedes (24) angeschlossen ist.

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