DE2725933A1

DE2725933A1 - Druck-impulsdauer-wandler

Info

Publication number: DE2725933A1
Application number: DE19772725933
Authority: DE
Inventors: Ernst-Olav Dipl Ing Pagel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1978-12-21
Also published as: GB1575595A; US4145932A

Description

I8.5.I977 Mü/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Druck-Impulsdauer-Wandler Zusammenfassung

Es wird ein Druck-Impulsdauer-Wandler vorgeschlagen, insbesondere zur Umsetzung des Drucks im Ansaugrohr von Brennkraftmaschinen in einem Impuls bestimmter Dauer. Der Wandler umfaßt eine druckabhängige Induktivität, eine Schaltstufe, einen Schwellwertschalter sowie ein logisches Gatter. Mit Hilfe der Schaltstufe wird die druckabhängige Induktivität impulsweise an Spannung gelegt, der Spannungsabfall über dieser Induktivität mit dem Schwellwertschalter abgefragt und der Trigger-Impuls für die Schaltstufe sowie das Ausgangssignal der Schwellwertstufe in einem logischen Gatter verknüpft. Bei einer ersten Schaltungsvariante ist es zweckmäßig, den Trigger-Impuls in seiner Dauer mit dem Ausgangssignal der Schwellwertstufe für den Druck Null in Übereinstimmung zu bringen. Auf diese Weise läßt sich ein funktionsmäßiger Zusammenhang zwischen Druck und der Impulsdauer des Ausgangssignales des logischen Gatters herstellen. Eine vereinfachte Lösung schafft zwar ebenfalls eine funktionsmäßige Abhängigkeit der Impulsdauer des Ausgangssignales vom Druck, jedoch entspricht der Druck Null nicht auch einer Impulsdauer vom Wert Null beim Ausgangssignal des logischen Gatters.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Druck-Spannungswandler mit nachgeschaltetem Spannungs-Zeitwandler. Bei einem Druck-Spannungs-Wandler, auch als Druckfühler oder Druckdose bekannt, bewegt ein Druckmedium den Kern einer Spule, ändert dadurch ihre Induktivität, die wiederum mit einem Wechselfeld abgefragt werden kann. Das Meßergebnis liegt in Form einer in ihrer Höhe durckabhängigen Spannung vor, d.h. als Analogsignal. Ist insbesondere bei digital arbeitenden Einspritzsystemen die Verarbeitung eines Drucksignals erforderlich, so bedarf es eines Analog-Digital-Wandlers, wenn die bekannten Druckfühler verwendet werden. Neben den erforderlichen Kosten für eine derartige Signalwandlung infolge des Mehraufwandes an Bauteilen ist insbesondere die Störanfälligkeit solcher Wandler ein beachtenswerter Faktor.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Druck-Impulsdauer-Wandler mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Analog-Digital-Wandlung entfallen kann, da das Ausgangssignal des Wandlers bereits als digitale Größe in einem digital arbeitenden Steuergerät direkt verarbeitet werden kann. Der bisher erforderliche Analog-Digital-Wandler kann somit entfallen und damit gleichzeitig eine mögliche Fehlerquelle.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druck-Impulsdauer-Wandlers, Figur 2 ein zur Schaltungs-

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anordnung von Figur 1 gehörendes Impulsdiagramm und Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Druck-Impulsdauer-Wandlers.

Beschreibung der Erfindung

In Figur 1 ist mit 10 eine druckabhängige Induktivität bezeichnet, zu der in Reihe ein Widerstand 11 sowie eine Schaltstufe 12 geschaltet sind und diese Reihenanordnung zwischen dem Pluspol 13 und dem Minuspol 14 einer nicht dargestellten Spannungsquelle liegt. Die Schaltstufe 12 erhält über einen Steuereingang 15, an dem Trigger-Impulse anliegen, ein Ansteuersignal in Form einer rechteckigen Spannung mit der Dauer tr. Zwischen der druckabhängigen Induktivität 10 und dem Widerstand 11 ist ein Eingang einer Schwellwertstufe 17 angeschlossen, deren Ausgang zu einem ersten Eingang 18 eines logischen Gatters 19 geführt ist. Ein zweiter Eingang 20 des logischen Gatters 19 ist mit dem Steuereingang 15 verbunden, während der Ausgang 21 des logischen Gatters 19 gleichzeitig den Ausgang des Druck-Impulsdauer-Wandlers darstellt.

Das logische Gatter 19 selbst ist ein ODER-Gatter mit einem negierenden Eingang, der mit dem Eingang 18 verbunden ist.

Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung von Figur 1 läßt sich am besten anhand der in Figur 2 dargestellten Impulsdiagramme erläutern. Am Steuereingang 15 liegt die Trigger-Spannung nach Figur 2a an, wobei die Impulse eine Dauer tr aufweisen. Wird die Signalspannung nach Figur 2a an die Schaltstufe 12 angelegt, so schaltet diese durch und die druckabhängige Induktivität erhält einen Spannungssprung, da in ihr der Strom nicht sprunghaft ansteigen kann. Mit zunehmender Zeitdauer fließt nun in der druckabhängigen Induktivität ein Strom und die an der Spule abfallende Span-

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nung verringert sich nach einer e-Funktion. Mit dem Schwellwertschalter 17 wird die Spannung über der druckabhängigen Induktivität abgefragt und man erhält am Ausgang der Schwellwertstufe 17 ein rechteckförmiges Signal der Dauer to nach Figur 2c. Das nachfolgende logische.Gatter 19 sorgt nun für eine logische Verknüpfung des Trigger-Signales mit dem Ausgangssignal der Schwellwertstufe in der Art, daß die Differenz von Trigger-Signal und Ausgangssignal der Schwellwertstufe gebildet wird und das Signal td am Ausgang 21 des logischen Gatters auftritt.

Wird der Druck-Impulsdauer-Wandler als Differenzdruckmesser eingesetzt, empfielt es sich, die Dauer des Trigger-Impulses auf die Dauer des Ausgangssignales des Schwellwertschalters für den Fall ρ = 0 abzustimmen. Infolge der Differenzbildung des logischen Gatters 19 erscheint dann an seinem Ausgang bei einem Druckwert Null kein Ausgangssignal, hingegen bei ansteigenden Drücken Impulsspannungen mit der Frequenz der Trigger-Spannung und einer druckabhängigen Dauer.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Druck-Impulsdauer-Wandlers jedoch ohne das Merkmal, daß bei einem Druck gleich Null'auch kein Ausgangssignal auftritt. Unterschiedlich bei der Schaltungsanordnung nach Figur 3 ist die Ansteuerung der Schaltstufe 12 sowie die Verarbeitung des Ausgangssignals des Schwellwertschalters 17. Zwischen einem Steuereingang 30, dem eine Trigger-Spannung zugeführt wird und der Schaltstufe 12 liegt ein logisches Gatter 31 in Form eines ODER-Gatters. Während ein erster Eingang dieses ODER-Gatters mit dem Steuereingang 30 verbunden ist, ist ein zweiter Eingang am Ausgang des Schwellwertschalters 17, der gleichzeitig Ausgang 32 der gesamten Schaltungsanordnung ist, angeschlossen. Der Ausgang des ODER-Gatters innerhalb des logischen Gatters 31 ist mit dem Eingang der Schaltstufe 12 gekoppelt.

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Erscheint ein Trigger-Impuls in positiver Richtung am Steuereingang 30, so wird dieser Impuls über das logische Gatter 31 auf die Schaltstufe 12 durchgeschaltet, wodurch die Spannung über der druckabhängigen Induktivität sprunghaft ansteigt. Der Schwellwertschalter 17, der die Spannung über der druckabhängigen Induktivität abfragt, gibt ein Ausgangssignal ab, welches am Ausgang 32 des Druck-Impulsdauer-Wandlers anliegt und damit gleichzeitig auf den zweiten Eingang des ODER-Gatters innerhalb des logischen Gatters 31 geschaltet wird. Dadurch bleibt die Schaltstufe 12 leitend und der im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Vorgang des Stromanstiegs in der druckabhängigen Induktivität 10 läuft unabhängig vom weiteren Anliegen des Trigger-Impulses am Steuereingang 30 ab. Das Ausgangssignal am Ausgang 32 entspricht dem in Figur 2c dargestellten Signal. Wesentlich ist, daß die Dauer des Ausgangssignals im Falle eines Drucks gleich Null nicht Null ist. Je nach Art der Weiterverarbeitung des Drucksignals ist dies jedoch ohne Belang.

Beide vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele geben ein in der Dauer druckabhängiges Impulssignal ab. Die Folgefrequenz der Signale ist unmittelbar abhängig von der Folgefrequenz der über die Steuereingänge angelegten Trigger-Signale. Die Anzahl der Druckmessungen innerhalb einer Zeiteinheit ist deshalb willkürlich wählbar und kann auf die Bedürfnisse des nachfolgenden Steuergerätes abgestimmt werden.

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L e e r s e i t e

Claims

18.5.1977 Mü/Kö ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1.) Druck-Impulsdauer-Wandler, insbesondere zur Umsetzung des Drucks im Ansaugrohr von Brennkraftmaschinen in einen Impuls bestimmter Dauer, mit einer druckabhängigen Induktivität, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur druckabhängigen Induktivität (10) eine Schaltstufe (12) angeordnet ist, der Trigger-Impulse zugeführt werden, die Induktivität mit einem Schwellwertschalter (17) verbunden ist
und ein logisches Gatter (19) die Differenz aus der Zeitdauer des Trigger-Impulses und der Dauer des Schwellwertschalter- Impuls es bildet.

2. Druck-Impulsdauer-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das logische Gatter (19) durch ein ODER-Gatter mit einem negierenden Eingang gebildet wird.

3· Druck-Impulsdauer-Wandler, insbesondere zur Umsetzung des Drucks im Ansaugrohr von Brennkraftmaschinen in einen Impuls bestimmter Dauer, mit einer druckabhängigen Induktivität, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur druckabhängigen Induktivität (10) eine Schaltstufe (12) angeordnet

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ist, der über ein logisches Gatter, insbesondere QDER-Gatter, Trigger-Impulse zugeführt werden und die Induktivität mit einem Schwellwertschalter (17) verbunden ist, dessen Ausgang den Ausgang des Druck-Impulsdauer-Wandlers bildet und auch zum logischen Gatter (31) zurückgeführt ist.

Druck-Impulsdauer-Wandler nach Anspruch 1 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (17) wenigstens einen steuerbaren Schwellwert besitzt.

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ORIGINAL INSPECTED