FR2468884A1

FR2468884A1 - INDUCTIVE MEASUREMENT INSTALLATION FOR DETECTING THE RUN OF A CONTROL OR CONTROL MEMBER, IN PARTICULAR ON AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: FR2468884A1
Application number: FR8023332A
Authority: FR
Inventors: Erich Zabler; Konrad Wolf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-11-03
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1981-05-08
Also published as: GB2062254A; GB2062254B; JPS5674613A; DE2944463A1; FR2468884B1

Abstract

a. Installation inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de commande ou de régulation, notamment sur un moteur à combustion interne. b. Installation caractérisée en ce que la première bobine présentant l'inductance L1 susceptible d'être modifiée, est subdivisée en deux enroulements de mesure Il, 12 couplés magnétiquement ensemble, tandis que la seconde bobine présentant l'inductance de comparaison L2 est subdivisée en deux enroulements de comparaison 13, 14 couplés magnétiquement ensemble, il est prévu au moins deux amplificateurs opérationnels 01, 02 branchés l'un derrière l'autre, dans chacun desquels la sortie est rétro-couplée sur une entrée négative. c. L'invention s'applique notamment aux moteurs d'automobiles.at. Inductive measuring installation for detecting the stroke of a control or regulation member, in particular on an internal combustion engine. b. Installation characterized in that the first coil having the inductance L1 capable of being modified is subdivided into two measuring windings II, 12 magnetically coupled together, while the second coil having the comparison inductance L2 is subdivided into two windings comparison 13, 14 magnetically coupled together, there are provided at least two operational amplifiers 01, 02 connected one behind the other, in each of which the output is back-coupled to a negative input. vs. The invention applies in particular to automobile engines.

Description

1.- 24688841.- 2468884

L'invention est relative à une installation The invention relates to an installation

inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de com- inductive measuring device for detecting the stroke of a

mande ou de régulation, notamment dans un moteur à combustion interne, installation comportant un émetteur semi-différentiel à anneau de courtcircuit, qui comporte une première bobine avec or control device, in particular in an internal combustion engine, an installation comprising a semi-differential transmitter with a short-circuit ring, which comprises a first coil with

une inductance susceptible d'être modifiée (inductance de mesu- an inductance that can be modified (measuring inductance

re) en fonction de la position considérée de l'anneau de court- re) according to the considered position of the ring of

circuit, ainsi qu'une seconde bobine avec une inductance indé- circuit and a second coil with inductance inductance

pendante (inductance de comparaison), cet émetteur étant relié pendent (comparison inductor), this transmitter being connected

à un circuit électrique d'exploitation pour détecter l'inductan- an electrical operating circuit to detect the inductance

ce susceptible d'être modifiée.this likely to be modified.

Dans le cas de la régulation électronique des In the case of electronic regulation of

moteurs diesel, on peut utiliser pour détecter les courses rec- diesel engines, it can be used to detect

tilignes et angulaires, par exemple de la tige de réglage d'une pompe d'injection, un amplificateur semi-différentiel à anneau de court-circuit, du type précité, dans lequel l'anneau de tilines and angular, for example of the adjustment rod of an injection pump, a semi-differential amplifier with a short-circuit ring, of the aforementioned type, in which the ring of

court-circuit est couplé mécaniquement avec l'organe de comman- short circuit is mechanically coupled with the control unit

de ou de régulation et accompagne les déplacements de cet of regulation and accompanies the movements of this

organe. L'inductance de la bobine de mesure est alors modifiée. organ. The inductance of the measuring coil is then modified.

L'invention a pour but, pour une installation The invention aims, for an installation

de mesure du type précité, d'obtenir une modification de l'in- of the type mentioned above, to obtain a modification of the

ductance appréhendant de façon aussi précise que possible, apprehending ductance as accurately as possible,

la grandeur de commande ou de réglage, et de créer une dispo- the control or adjustment quantity, and to create a

sition de circuit simple pour l'exploitation de ces modifica- a simple circuit for the exploitation of these modifications.

tioiis d'inductance. A cet effet, l'invention concerne une instal- inductance. For this purpose, the invention relates to an installation

lation caractérisée en ce que: a) la première bobine présentant ltinductance susceptible d'être characterized in that: a) the first coil having the inductance likely to be

modifiée, est subdivisée en deux enroulements de mesure cou- modified, is subdivided into two measuring windings

plés magnétiquement ensemble, tandis que la seconde bobine présentant l'inductance de comparaison est subdivisée en deux magnetically together, while the second coil having the comparison inductor is subdivided into two

enroulements de comparaison couplés magnétiquement ensemble. comparison windings magnetically coupled together.

b) il est prévu au moins deux amplificateurs opérationnels bran- (b) at least two operational amplifiers are

chés l'un derrière l'autre, dans chacun desquels la sortie est rétrocouplée sur une entrée négative, c) dans le conducteur de liaison allant de la sortie du premier one behind the other, in each of which the output is retrocoupled on a negative input, c) in the connecting conductor going from the output of the first

amplificateur opérationnel à l'entrée négative du second am- operational amplifier at the negative input of the second am-

plificateur opérationnel, est disposé l'un des deux enroule- operational folding machine, one of the two

ments de mesure, d) l'autre des deux enroulements de mesure est relié à l'entrée (d) the other of the two measuring windings is connected to the input

négative du premier amplificateur opérationnel. negative of the first operational amplifier.

2.- 24588842.- 2458884

L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à deux exemples de réalisation représentés sur The invention will be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments shown on

les dessins ci-joints, dans lesquels: - the attached drawings, in which: -

- la figure 1 représente un schéma de branche- FIG. 1 represents a branch diagram

ment d'un premier exemple de réalisation de l'invention, first embodiment of the invention,

- la figure 2 représente un schéma de branche- FIG. 2 represents a branch diagram

ment d'un second exemple de réalisation de l'invention. a second embodiment of the invention.

L'installation de mesure représentée sert à dé- The measuring system shown serves to de-

tecter la course d'une tige de réglage, non représentée, d'une the stroke of a control rod, not shown, of a

pompe d'injection pour moteur diesel, cette installation compor- injection pump for a diesel engine, this system com-

tant un émetteur semi-différentiel à anneau de court-circuit, a semi-differential transmitter with a short-circuit ring,

non représenté, dont l'anneau de court-circuit est couplé méca- not shown, the short-circuit ring of which is coupled mechanically

niquement avec l'organe de commande ou de réglage à surveiller. nically with the control or adjustment device to be monitored.

L'émetteur à anneau de court-circuit comporte deux enroulements de mesure 11 et 12 couplés mécaniquement entre The short-circuit ring transmitter has two measurement windings 11 and 12 mechanically coupled between

eux, ainsi que deux enroulements de comparaison 13 et 14 égale- them, as well as two comparison windings 13 and 14

ment couplés mécaniquement entre eux, ces enroulements de com- mechanically coupled together, these windings of com-

paraison présentant une inductance L2 réglée à une valeur fixe. parison having an inductance L2 set to a fixed value.

Au contraire de ces enroulements de comparaison, l'inductance Li des deux enroulements de mesure se modifie selon la position de l'anneau de courtcircuit entre une valeur maximale et une valeur minimale. In contrast to these comparison windings, the inductance Li of the two measurement windings changes according to the position of the short circuit ring between a maximum value and a minimum value.

Comme on peut le voir sur le schéma de branche- As can be seen on the branch diagram

ment selon la figure 1, le circuit d'exploitation comporte un premier amplificateur opérationnel 01 et, branché à la suite de celui-ci, un second amplificateur opérationnel 02, les deux entrées positives de ces amplificateurs opérationnels étant maintenues.grâce à des diviseurs de tension constitués de deux According to FIG. 1, the operating circuit comprises a first operational amplifier 01 and, connected thereto, a second operational amplifier 02, the two positive inputs of these operational amplifiers being maintained. voltage consisting of two

résistances R de même valeur,4 la moitié de la tension de fonc- resistors R of the same value, 4 half of the operating voltage

tionnement UB.UB.

Sur le conducteur de liaison allant de la sortie On the connecting conductor going from the exit

du premier amplificateur opérationnel 01 à une résistance R re- from the first operational amplifier 01 to a resistor R

liée à l'entrée négative du second amplificateur opérationnel related to the negative input of the second operational amplifier

02, se situe le branchement en série constitué du second enrou- 02, is the series connection consisting of the second winding

lement de mesure indiqué en 12 et du second enroulement de com- the measurement indicated in 12 and the second winding of

paraison indiqué en 14. A partir de ces enroulements, une résis- parison indicated in 14. From these windings, a resistance

tance d'intégration 2R assure respectivement la liaison à la tension UB et à la masse. Pour obtenir un rétro-couplage, les Integration rate 2R respectively provides the connection to the voltage UB and ground. To obtain a back-coupling, the

deux premières moitiés d'enroulement 11 et 13, couplées magnéti- first two winding halves 11 and 13, coupled magnetically

quement avec le second enroulement de mesure 12 ou bien avec le with the second measuring winding 12 or with the

3 24688843 2468884

second enroulement de comparaison 14, se situent sur une branche second comparison winding 14, are located on a branch

de rétro-couplage reliée avec l'entrée négative du premier ampli- back coupled with the negative input of the first amplifier

ficateur opérationnel 01, et qui est reliée à la sortie du se- operational indicator 01, which is linked to the output of the se-

cond amplificateur opérationnel 02 de façon telle qu'une oscilla- op amp operational amplifier 02 so that an oscilla-

tion rectangulaire s'instaure à la sortie du second amplifica- Rectangular expansion is established at the output of the second amplifica-

teur opérationnel, la période T de cette oscillation étant direc- the period T of this oscillation being direc-

tement proportionnelle à la différence de l'inductance de mesure LX et de l'inductance de comparaison L2, à savoir È Ll - L2 T = const R Dans lecas de l'exemple de réalisation selon la figure 2, un troisième amplificateur opérationnel 03 est branché en amont du premier amplificateur opérationnel 01., une tension partielle de la tension de service U B étant appliquée proportional to the difference of the measuring inductance LX and of the comparison inductance L2, namely È Ll-L2 T = const R In the case of the embodiment example according to FIG. 2, a third operational amplifier 03 is connected upstream of the first operational amplifier 01., a partial voltage of the operating voltage UB being applied

à l'entrée positive de ce troisième amplificateur opérationnel. at the positive input of this third operational amplifier.

A l'entrée négative de cet amplificateur est relié le premier enroulement de comparaison repéra par 13, dont l'autre extrémité At the negative input of this amplifier is connected the first comparison winding marked by 13, whose other end

est raccordée au point de jonction d'un condensateur relié direc- is connected to the junction point of a capacitor connected directly

tement à la tension de fonctionnement U. et d'une résistance R at the operating voltage U. and a resistor R

reliée à la sortie du troisième amplificateur opérationnel 03. connected to the output of the third operational amplifier 03.

La sortie du troisième amplificateur opérationnel 03 est reliée directement avec l'entrée positive du premier amplificateur opérationnel 01. A partir de la sortie du premier amplificateur The output of the third operational amplifier 03 is directly connected with the positive input of the first operational amplifier 01. From the output of the first amplifier

opérationnel, le second enroulement de mesure 12 aboutit à l'en- operation, the second measurement winding 12 results in the

trée négative du second amplificateur opérationnel 02, d'o le negative feedback of the second operational amplifier 02, where

second enroulement de comparaison 14 aboutit à la sortie du se- second comparison winding 14 results in the exit of the se-

cond amplificateur opérationnel. Le premier enroulement de mesu- Operational amplifier cond. The first winding of measurements

re 11 par contre, est raccordé à l'entrée négative du premier re 11 on the other hand, is connected to the negative input of the first

amplificateur opérationnel 01 et son autre extrémité est raccor- operational amplifier 01 and its other end is connected

dée à une tension partielle de la tension de fonctionnement U.3 Du fait du rétro-couplage prévu conformément à l'invention, une oscillation rectangulaire s'instaure à la sortie du second amplificateur opérationnel 02, oscillation dont la fréquence est f = const *. La tension de sortie du second amplificateur opérationnel peut, en conséquence, comme dans Due to the back-coupling provided according to the invention, a rectangular oscillation is established at the output of the second operational amplifier 02, oscillation whose frequency is f = const *. . The output voltage of the second operational amplifier can, therefore, as in

l'exemple de réalisation selon la figure 1, être traitée direc- the embodiment according to FIG. 1, be treated directly

tement de façon numérique.digitally.

L'avantage particulier de l'invention réside en ce que les tensions de sortie peuvent être traitées directement de façon numérique, En outre, grAce au couplage par transformateur The particular advantage of the invention is that the output voltages can be processed directly digitally. In addition, thanks to the transformer coupling

4 _ 24688844 _ 2468884

des inductances de l'émetteur, les dérives de température des inductors of the transmitter, the temperature drifts of the

inductances individuelles sont éliminées. Les signaux de com- individual inductances are eliminated. Communication signals

mande des inductances de l'émetteur peuvent approchés de la tension d'alimentation UB, leur grandeur pouvant atteindre: The inductors of the transmitter can be approached from the supply voltage UB, their magnitude being able to reach:

+ UB+ UB

_2 si-bien qu'il en résulte un bon rapport signal-bruit dans le _2 so that it results in a good signal-to-noise ratio in the

cas de conducteur de liaison de grande longueur entre l'émet- case of a long connecting conductor between the transmitter

teur et le circuit d'exploitation.and the operating circuit.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Inductive measuring device for detecting

the course of a control or regulation organ,

in an internal combustion engine, an installation

a semi-differential transmitter with a short-circuit ring,

which has a first coil with an inductance

modified noise (measuring inductance) as a function of the considered position of the short-circuit ring, as well as a second coil with independent inductance (comparison inductance), this emitter being connected to an electrical circuit of for detecting the inductance susceptible to be modified, characterized in that: a) the first coil having the inductance (L1) capable of

to be modified, is subdivided into two windings of

sure (11, 12) coupled magnetically together, while the second coil having the comparison inductor (L2) is subdivided into two comparison windings

(13, 14) magnetically coupled together.

b) there are at least two operational amplifiers (01, 02) connected one behind the other, in each of which the

output is back-coupled to a negative input.

c) in the connecting conductor from the output of the first operational amplifier (01) to the negative input of the second operational amplifier (02) is arranged one (12) of the two measurement windings (11, 12), d ) the other (11) of the two measurement windings is connected to the negative input of the first operational amplifier (01)

2.- Installation according to claim 1,

characterized in that, with the first (11) of the two measurement windings, the first (13) of the two comparison windings

(13, 14) is connected in series, this series connection being

placed between the output of the second operational amplifier (02) and the negative input of the first operational amplifier (01)

while the second comparison winding (14) is connected

in series with the second measuring winding (12) at the

output of the first operational amplifier (01).

3.- Installation according to claim 1, characterized

characterized in that a third operational amplifier (03) at the positive input of which is applied a partial voltage of the operating voltage (UB), is connected by its input 5.-

negative to a first (13) of the two comparator windings.

sound (13, 14), while it is connected by its output to the positive input of the second operational amplifier, as well as via a resistance to a capacitor (a) connected to the operating voltage (UB ), and at the other end

of the first comparison winding (13), while the second

the comparison winding (14) is between the negative input and the output of the second operational amplifier (02), and furthermore the second measurement winding (11) is connected

on the one hand, with the negative input of the first amplifier

rational (01) and, on the other hand, with a partial tension of

the operating voltage.