IGNITION TIMING CONTROL DEVICE FOR A TEST BED

Abstract: 1. Ignition timing control apparatus for an engine test bed, for generating ignition pulses of adjustable ignition timing with respect to a reference angle, counting pulses and a reference pulse being derived from a toothed ring coupled to the crankshaft, characterized by the following features : a) a shaping circuit (1) serves for separating the counting pulses from the reference pulse sequence and for doubling and quadrupling the counting pulses ; b) adjustment devices (9, 8) ar provided for setting the ignition timing as an ignition value corresponding to a number of counting pulses before the reference angle and for inputting the number of teeth of the toothed ring ; c) coupled to the adjustment device (9, 8) is a calculator circuit (10) for calculating the number of ignition timing pulses as the difference between the number of teeth and the ignition value, he calculator circuit (10) providing in two holding stages (11, 12) on the one hand the number of teeth and on the other hand the number of ignition timing pulses ; d) a first counter (6) is coupled to the output of the shaping circuit (1) on which the number of counting pulses is doubled ; e) the reference pulse line (3) is connected to the reset input of the first counter and to the holding stage (11) for the number of ignition timing pulses of the calculator circuit (10) ; f) the output of the first counter (6) is connected to the holding stage (12) for the number of teeth of the calculator circuit (10) ; g) both holding stages (11, 12) are connected to the preload input of the first counter (6) ; h) a D flipflop (17) is connected by means of its clock input (19) to the output of the first counter (6) ; j) an inverting output (23) of the D flipflop (17) leads back to the data input (24) ; k) two groups of transistor ignition stages (25, 27 and 26, 28) are connected on the one hand to the outputs (20, 23) and on the other hand to the inverting outputs (21, 23) of the D flipflop (17).

Description: Prüfstandzündwinkelsteuergerät Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Prüfstandzündwinkelsteuergerät zur Erzeugung von Zündimpulsen mit einstellbarem Zündwert bezogen auf einen Bezugswinkel, wobei Zählimpulse und ein Bezugsimpuls von einem mit der Kurbelwelle gekoppelten Zahnkranz abgeleitet werden. Am Prüfstand lässt sich der Zundwert eines Ottomotors durch Nachführung und Überprüfung des Zündzeitpunktes einstellen. Infolgendessen sind di Messungen nur in geringem Grad reproduzierbar. Vor allem ist die genaue Einstellung des Zündwertes sehr zeitaufwendig. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Prüfstandzünd- winkelsteuerger2tes, das eine genaue, reproduzierbare und gleichblei- binde Einstellung des Zündwertes gestattet. Diese Aufgate wird nach der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst: a) eine Anpassungsschaltung für die Zählimpulse dient zur Abtrennung der Bezugsimpulsfolge und zur Verdoppelung sowie zur Vervierfachung der Zählimpulse: b) es sind Einstellstufen für die Einstellung des Zündwertes in Zähl impulsen vor Bezugswinkel und zur Einstellung der Zählnezahl des Zahnkranzes vorgesehen; c) an oit Einstellstufen ist eine Rechenschaltung zur Errechnung der Zündwinkelimpulszahl als Differenz der Zähnezahl und des Zündwer tes angekoppelt, die an zwei Haltestufen einerseits dic Zähnezahl und andererseits die Zündwinkelimpulszahl bereitstellt; d) eine erste Zählkette ist an den Ausgang mit den verdoppelten Z Zähl- Impulsen der Anpassungsschaltung angekoppelt: e) die Bezugsimpulsleitung ist mit dem Schalteigung der ersten Zdhl- kette sowie mit der Haltestufe für dit Zündwinkelimpulszahl der Re- chenschaltung verbunden f) der Ausgang der ersten Zählkette ist mit der Haltestufe für die Z-Enezahl der Rechenschaltung verbunden; g) beide Haltestufen sind mit dem Vorladeeingang der ersten Zählkette verbunden; h) ein D-Flipflop ist mit seinem Takteingang an den Ausgang der ersttn Zählkette angeschlossen; i) ein invertierender Ausgang des D-Flipflop ist auf den Dateneingang zurückgeführt; k) zwei Gruppen von Transistorzundstufen sind einerseits an die Aus gange und andererseits an die invertierenden Ausgänge des D-Flip- flop angeschlossen. Die Erfindung unterscheidet sich dadurch in nicht naheliegender Weise vom Stand der Technik, als während einer jeden Kurbelwellenum- drehung der genaue Zündwert durch Zahlung von Zählimpulsen, die Winkelwerten der Kurbelwellenumdrehung entsprechen, ermittelt wird. ta- durch liegt der Ziindwert in reproduzierbarer Weise whrend Jeder Kurbelwellenumdrehung auf dem eingestellten Wert. Da der Zündwert jeweils fir jede Kurbelwellenumdrehung neu bestimmt wird, sind Fehlerquellen weitgehend ausgeschaltet. Insbesondere können sich keine Feh- ier aufsumnieren. Damit verschiedene Betriebsarten des angeschlossenen Ottomotors möglich sind, sieht die Erfindung vor, dass ein Wählschalter für eine wahlweise Einschaltung der Transistorzündstufen vorgesehen ist. Inden; man insgesamt vier Transistorzündstufen vorsieht, kann man vier Zylinder einzeln und gesondert zünden. Es ist auch möglich, jeweils eine unabhängige Doppelzundung für die vier Zylinder vorzusehen. Bei einer Motor mit anderer Zylinderzahl muc man selbstverständlich eine ent- sprechende Anzahl von Transistorzundstufen bereitstellen. Damit eine Zählung und bereitstellung der Zündimpulse Jeweils von einer vorgegebenen Bezugsstellung aus möglich ist, sieht die Erfindung vor, dass die Bezugsimpulsleitung an den Reset-Eingang des D-Flipflop angeschlossen ist. Die bisher beschriebene Schaltung ist für eine elektronische Zündschaltung ausreichend, bei der jeweils eine ZUndstufe zwei Zylin- dern zugeordnet ist. Damit auch bei Anwendung einer mechanischen Verteilung die Zündimpulse bereitsgestellt werden können, sieht die Erfindung vor, dass eine zweite Zsihlkette an den Ausgang mit der vervierfachten Zhlimpulszahl der Anpassungsschaltung angekoppelt ist, dass dic Haltestufe für die Zähnezahl mit dem Vorladeeingang der zweiten Zählkette verbunden ist und dass die Ausgang der ersten und zweiten Zählkette mit den Eingängen einer RS-Kippstufe verbunden sind, der Ausgang mit einer Transistorszündstufe verbunden ist. Bei meschanischer Verteilung ist nur das RS-Flipflop wirksam. Die Erfindung stellt für die Zündimpulse sowohl den Auslöseim- puls als auch den Ladeimpuls ftir die Zndspule bereit. Ein Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Lezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen: Fig. 1 ein blockschaltbild des Prüfstandzündwinkesteuergerätes nach drr Erfindung und Fig. 2 ein Impulsdiagramm. Das Prüfstandzündwinkelsteuergerät nach der Erfindung umfasst eine Anpassungsschaltung 1, die an einen ahnimpulsgenerator 2 angekopptlt ist. Der Zahnimpulsgenerator 2 leitet mittels eines Zahnkranz sensors von eintm rit der Kurbelwelle gekoppelten Zahnkranz Zählim- pulse ab. Ein Zahn des Zahnkranzes ist markiert und liefert einen Bezugsimpuls, der einen Bezugswinkel der Kurbelweilenstelluny entspricht. Die Anpassungsschaltung 1 trennt aus der Zahnimpulsfolge der Bezugsimpuls ab, der auf die Bezugsimpulsleitung 3 übertragen wird. AuBerdem enthalt die Anschlussleitung 1 Impulsverdoppler, so dass auf den Ausgangsleitungen 4 und 5 die verdoppelten bzw. vervierfachten Zahnimpulse bereitstehen. Die Ausgangsleitung 4 ist mit einer rückstellbaren und voreirstellbaren oder vorladbare Zahl kette 6, die Aus gangsleitung 5 mit einer entsprechenden Zählkette 7 verbunden. Eine Einstellstufe g dient zur Einstellung der Zähnezahl des mit der Kurbelwelle gekoppelten Zahnkranzes. Damit wird die Zähnezahl des Zahnkranzes des Jeweils angeschlossenen Ottomotors in das Prufstand- zündwinkelsteuergerät eingegeben. Eine weitere Einstellstufe 9 dient zur Einstellung des Zündwertes vor dem Bezugswinkel. Der Zündwert wird als Anzahl der Zähne von dem Bezugsimpuls eingegeben und zwar speziell mit der verdoppelten Anzahl dieser Zähne. Eine Rechenschaltung 10 bildet die Differenz aus der Zähnezahl und deni Zündwert, so dass diese Differenz die Zündwinkelimpulszahl nach dem Bezugswinkel darstellt. Die Zündwinkelimpulszahl steht in einer Haltestufe 11 und die Zähnezahl selbst in einer Haltestufe 12 der Rechenschaltung bereit. Die Haltestufe 11 ist durch eine Leitung 13 mit der ersten Zahl kette 6, die Haltestufe 12 ist durch Übertragungsleitungen 14 und 15 mit beiden Zahlketten k und 7 verbunden. Die Bezugsimpulsleitung 3 ist mit der Haltestufe 11 gekoppelt. Der Ausgang der Zählkette 6 ist mit der Haltestufe 12 gekoppelt. Zur Bereitstellung dtr Auslöseimpulse fur elektronische Verteilung ist ein D-Flipflop 17 vorgesehen. Der Reset-Eingang 18 desselben ist an die Bezugsimpulsleitung 3 angeschlossen. Die Ausgangsleitung 16 der ersten Zählkette 6 ist mit dem Takteingang 19 des D-Flipflop 17 verbunden. Das D-Flipflop hat vier Ausgang 20, 21, 22, 23, von denen die Ausgangs 20 und 22 den Signalwert Q und die Ausgänge 21 und 23 die inversen Signalwerte Q führen. Die Ausgänge 21 und 23 sind also invertierende Ausgange. Der Ausgang 23 ist zu den; Dateneingang 24 zurückgeführt. Jeder Ausgang 20, 21, 22, 23 ist mit einer Transistorzündstufe 25, 26, 27, 28 verbunden Eine Whlschalter 29 als Einstellstufe erlaubt die wahlweise Einschaltung der Transistorzündstufen 25, 26, 27, 28 entsprechend der jeweils gewünschten Betriebsart. Die Transistorzündstufen 25 und 27 sind den Zylindern 1 und 4, die Transistorstufen 26 und 2P den Zylinder 2 und 3 eines Vierzylindermotors zugeordnet. Bei Einschaltung aller vier Transistorzündstufen, 25, 26, 27, 28 hat man für jeden Zylinder zwei Zündsignale zur Verfügung, so dass ein Doppelzündung möglich ist. Ferner sieht die Erfindung ein RS-Flipflop vor, dessen SetEingang 31 an die Ausgangsleitung 16 der ersten Zählkette 6 und messe Res t-Eingang 32 an eine Ausgangsleitung 33 der zweiten Zählkette 7 angeschlossen ist. Der Ausgang des RS-Flipflop 30 ist mit dem Eingang einer Transistorzündstufe, z.B. der TransistorzUndstufe 25 gekoppelt. Wenn über einen nicht dargestellten Betriebsschalter das RS-Flipflop 30 für mechanische Verteilung angewahlt ist, so ist nur eine Transistorzündstufe 25 für die Erzeugung der Z:indimpulse erforderlich. Dit Arbeitsweise des Prüfstandzündwinkelsteuergerätes wird anhand des Impulsdiagramms nach Fig. 2 erläutert. Zunächst wird mittels eines Betriebsartschalters die gewünschte Betriebsart vorgegeben, mechanische Verteilung, elel:tronische Verttilung oder elektronische Verteilung mit Doppelzündung pro Zylinder. In der Einstellstufe 8 wird die Zähnezahl des Zahnkranzes des zu prüfenden Ottomotors eingegeben. In der Einstellstufe 9 wird der ge wünschte Endwert in Ztihlimpulsen vor Bezugswinkel eingegeben, wobei fiir jeden Zahlimpuls zwei Inkremente eingegeben werden. Die Rechenschaltung 10 errechnet dit jeweilige Zündwinkelimpulszahl als Differenz der Zähnezahl und des Zündwertes. Die Zümdwinkelimpulszahl ist also die nach dem Bezugswinkel auftretende Zahnimpulszahl bis zum Zündwert. Diese Zündwinkelimpulszahl wird in der Haltestufe 11 für einen Abruf bereitgehalten. Die Zahnezahl selbst steht in der Halte- stufe 12 fUr einen Abruf bereit. Der Zahnimpulsgenerator 2 stellt kontinuierlich Zähnimpulse oder Zahnimpulse zur Verfügung. In der Anpassungsschaltung 1 erfolgt eine Anpassung der Impulsform, eine Abtrennung der Bezugsimpulse und tine Impulsverdopplung sowie Impulsvervierfachung. Die verdoppelten Zählimpulse beaufschlagen ubar die Ausgangsleitung 4 die erste Zählkette 6, dic vervierfachten Zählimpulse über die Ausgangsleitung 5 die zweite Zählkette 7. Jeder Bezugsimpuls, Fig. 2 a, auf der Bezugsimpulsleitung 3 stellt die erste Zählkette ( zurück und veranlasst die Übertragung der Zündimpulszahl aus der Haltestufe 11 in den Vorladeeingang der Zählkette 6, so dass die Zählkette auf die Zündwinkelimpulszahl voreingestellt oder vorgeladen wird. Die ankommenden Zählimpulse reduzieren den Zählstand der Zählkette von dem Vorladewert auf Null. Dann erscheint auf der Ausgangsleitung 16 ein Überlaufimpuls. Dieses ist der erste Impuls nach dem Bezugsimpuls in der Fig. 2 b. Dieser Überlaufim- puls erregt dit Haltestufe 12, so dass die Zähnezahl als Vorladewert in beide Zählketten 6 und 7 übertragen wird. In der Zählkette b wird innerhalb einer Kurbelwellenumdrehung ein zweiter Überlaufimpuls erzeugt. Diese Erzeugung von zwei Uberlaufimpulsen ist infolge der Im- pulsverdopplung möglich. Diese Überlaufimpulse entsprechen den Zündimpulsen. Innerhalb der Zählkette 7 werden zwischen die Überlaufimpulse weitcre Impulse eingeschoben, Fig. 2c, die bei nechanischer Verteilung die Dauer des Primärstomes durch die Zündspule festlegen. Bei. elektronischer Verteilung wird nur dit Zhlkettt @ benotigt, und es ist nur das D-Flipflop 17 wirksam. Dieses wird durch jeden Bezugsimpuls von der Bezugsimpulsleitung 3 auf einen definierten Ausgangwert zurückgestellt. Die Ausgangsleitungen 20 und 22 fuhren den Signalwert Null, dit Ausgangsleitungen 21 und 23 den inversen Signal wert Eins. Der invertierte Ausgang Q ist zu dem Dateneingang 24 zurückgeführt. Infolgedtssen wird durch ein Überlaufsignal der Zählkette 6 an dem Takteingang 19 das D-Flipflop umgeschaltet, so dass dit Signalwerte auf den Ausgangsleitungen vertauscht werden. Die Signalpegel auf den Ausgangsleitungen 20 und 22 sind in Fig. 2 d und die Signalpegel auf den Ausgangsleitungen 21 und 23 in Fig. 2e dargestellt. Diese Signalpegel erzeugen Zündimpulse nach Fig 2 f in den Trsnsistor zündstufen 25 bzw. 27 sowie Zündimpulse nach Fig. 2 g in deii Transistorzündstufen 26 und 28. Je nach der eingestellten Betriebsart stellen die Transistorzündstufen Einzelzündimpulse oder Doppelzündimpulse für vier Zylinder bereit. Bei mechanischer Verteilung ist das D-Flipflop 17 unwirksam. Dann ist das RS-Flipflop 30 wirksam. das von den Uberlaufimpulsen aus beiden Zählketten 6 und 7 beaufschlagt wird. Die Lberlaufimpulse der Zählkette 7 liegen genau zwischen den Überlaufimpulsen der Zahlkette 6, da die Zählkette 7 jeweils auf die ZÅaMnezahl vorgeladen und mit der vervierfachten Impulszahl beschickt wird. Die Überlaufimpulse der Zählkette 6 beaufschlagen den Set-Eingang 31 und die Überlaufimpulst der Zählkette 7 den Reset-Eirgang 32 des RS-Flipflop. Der Ausgangpegel ist in Fig. 2 h dargestellt. Der Ausgang des RS-Flipflop erregt nur eine Trnasistorzündstufe 25. Dort werden pro Kurbelwellenumdre- hung zwei Zündimpulse erzeugt, die durch Überlagerung der Kurven der Fig. 2 f und g dargestellt werden können.

Claims: Prüfstandzündwinkelsteuergerät Patentansprüche 1. Prüfstandzündwinkelsteuergerät zur Erzeugung von Zündimpulsen mit einstellbarem Zündwert bezogen auf einen Bezugswinkel, wobei Zähl- impulse und ein Bezugsimpuls von einem mit der Kurbelwelle gekoppel- ten Zahnkranz abgeleitet werden, gekennzeichnet durch folgende Merk- male: a) eine Anpassungsschaltung (1) für die Zählimpulse dient zur Attren- nung der Bezugsimpuisfolge und zur Verdoppelung sowie zur Vervier- fachung der Zählimpulse b) es sind Einstellstufen (9, 8) fur die Einstellung des Zündwertes in Zählimpulsen vor Bezugswinkel und zur Einstellung der Zähnezahl des Zahnkranzes vorgsehen; c) an die Einstellstufen (9, 8) ist eine Rechenschaltung (10) zur Br- rechnung der Zündwinkelimpulszahl als Differenz der Zähnezahl und des Zündwertes angekoppelt, die an zwei Haltestufen (11, 12) einer seits die Zähnezahl und andererseits die Zi"ndwinkelimpulszahl be reitstellt; d) eine erste Zählkette (6) ist an den Ausgang mit aen verdoppelten Zählimpulsen der Anpassungsschaltung (1) angekoppelt: e) die Bezugsimpulsleitung (3) ist mit detn Schalteingang der ersten Zählkette sowie mit der Haltestufe (11) der Zündwinkelimpulszahl der Rechenschaltung (10) verbunden; f) der Ausgang der ersten Zahlkette (6) ist mit der Haltestufe (12) für die Zähnezahl der Rechenschaltung (10) verbunden: g) beide Haltestufen (11, 12) sind mit dem Vorladeeingang der ersten Zählkette (6) verbunden; h) ein D-Flipflop (17) ist mit seinem Takteingang (1o) an den Ausgang der ersten Zählkette (6) angeschlossen; i) ein invertierender Ausgang (23) des D-Flipflop (17) ist auf den Da teneingang (24) zurückgeführt; k) zwei Gruppen von Transistorzündstufen (25, 27 und 26, 28) sind einerseits an die Ausgänge (20, 22) und andererseits an die inver- tierenden Ausgänge (21, 23) des D-Flipflop (17) angeschlossen. 2. Prüfstandzündwinkelstc¯uergert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wahlschalter (29) für eine wahlweise Einschaltung der Transistorzündstufen (25, 25, 27, 28) vorgesehen ist. 3. Prüfstandzündwinkelsteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsimpulsleitung (3) an den Reset-Eingang des D-Flipflop (17) angeschlossen ist. 4. Prüfstandzündwinkelsteuergerät nach einen; der Anspriiche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Zahlkette (7) an den Ausgang mit der vervierfachten Zählimpuszahl der Anpassungsschaltung (1) angekoppelt ist, dass die Haltestufe (12) fUr die Zthnezahl mit dem Vorladeeingang der zweiten Zählkette (7) verbunden ist und dass die Ausgänge (16, 23) der ersten und zweiten Zahnkette mit den Eingan- gen (31, 32) einer RS-Flipflop (30) verbunden sind, deren Ausgang mit einer der Transistorzündstufe verbunden ist.

Inventors: BLAUHUT, REINHOLD, STUBS, ALBERT, Stübs, Albert
Applicants: ATLAS FAHRZEUGTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: F02P5
IPC codes: F02P17