DE2236187A1

DE2236187A1 - Schaltungsanordnung zur elektronischen ueberwachung der zuendfunktion eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2236187A1
Application number: DE19722236187
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Dr Tec Karobath
Original assignee: Telephon und Telegraphen Fabriks AG Kapsch und Soehne
Current assignee: Telephon und Telegraphen Fabriks AG Kapsch und Soehne
Priority date: 1972-07-24
Filing date: 1972-07-24
Publication date: 1974-02-21
Also published as: IT993608B; FR2193979A1

Description

Patentanwälte 24· IH Ii 1972

Dipl.-lng. A. Grünecker *⁷' ^JUI1 ™^U Dr. -Ing. H. Kinkeldey Dr.-Ing. W. Stockmair

9 München 22. Mqximilianstr. 43 O O 'S R 1 Q *7

F 4962

Patentanmeldung

Telephon- und Telegraphen- Fabriks- Aktiengesellschaft KAPSCH & SÖHNE in Wien, Wagenseilgasse 1 (Österreich)

Schaltungsanordnung zur elektronischen Überwachung der Zündfunktion eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur elektronischen Überwachung der. Zündfunktion eines Verbrennungsmotors.

Bei Verbrennungskraftfahrzeugmotoren kommt es vor, daß die Zündfunktion in einzelnen Zylindern ausfällt; sei es durch Defekt der Zündkerze selbst oder durch Schäden in der Zündoder Verteileranlage. Wird der Motor trotz der Zündstörungen über längere Zeit in Betrieb gehalten, so wird der Ölfilm im Zylinder durch den unverbrauchten Treibstoff ausgewaschen. Die

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Folgen können ein Kolbenreiben und schwere Motorschäden sein.

Um derartige Folgefehler zu verhindern, ist ein Überwachungssystem für die Zündfunktion notwendig.

Es wird daher eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die

den Zündstrom, vorzugsweise in den Zuleitungen zu den Zündkerzen und die Zündspannung durch Sensoren überwacht, deren Signale derart verknüpft sind, daß bei Ausfall eines dieser Signale ein Warnsignal ausgelöst wird.

Durch eine derartige Anordnung wird sichergestellt, daß Zündausfälle in einem Verbrennungsraum erkannt und angezeigt werden.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltanordnung sind in Fig.1 bzw. Fig.2 dargestellt.

Der eigentliche Zündkreis besteht in beiden Fällen aus der Batterie 1, dem Zündungsschalter 2, dem Unterbrecherkontakt 3, der Zündspule 5 mit Verteilerzuleitung 7» den Kerzenzuleitungen Im , Ii2-. -Ln sowie den Zündkerzen K^ , Kp ...... Kn. * Die Warneinrichtung gemäß Fig.1 setzt sich aus den Vorzugs-

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weise als Ringkernwandler ausgeführten induktiven Stromwandlern W^i, Wp .... J und 4- , dem kapazitiven Teiler 6 ·

den AND-Gattern G^,, Go G , einem durch Signale rück-

stellbaren Zeitverzögerungsglied t, dem Schwellwertschalter 9 und der Warnanzeige' 10 zusammen. ·

Von dem in der Verteilerzuleitung 7 liegenden kapazitiven ■ Teiler 6 wird ein von der Zündspannung erzeugtes Signal abgenommen und den MD-Gattern G^, Gp , ... G zugeführt. Die Sekundärwicklungen der in den Kerzenzuleitungen L^, Lp - · - * L liegenden Stromwandler TAL, Wp .... -W sind mit jeweils einem AND-Gatter verbunden. Der im Primärkreis liegende Stromwandler 4 liefert Signale an das Zeitverzögerungsglied t, welche bewirken, daß dessen Laufzeit stets geringfügig langer ist als die Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zündungen bzw. Betätigungen des Unterbrecherkontaktes 3.

Bei einer ordnungsgemäßen Zündung weisen für eine kurze Zeitspanne Strom und Spannung gleichzeitig-ausreichend hohe Werte auf, um am Ausgang des entsprechenden AND-Gatters ein Signal zu bewirken. Dieses Signal wird dein veränderlichen Zeitglied t zugeführt und verursacht dessen Rückstellung in jenen Schaltzustand, bei dem die Warnanzeige 10 bzw. der ihr vorgeschaltete Schwellwertschalter 9 isoliert ist.

Das Zeitverzögerungsglied t kann z.B. als monostabiler Multivibrator ausgeführt sein, dessen Zeitglied zusätzlich oder

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gänzlich von Signalen des Stromwandlers fi- eventuell auch von einem zwischen dem Wandler und dem Zeitglied geschalteten Impulsformer, der jedoch nicht dargestellt ist, beaufschlagt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Zeitgliedes wäre ein bistabiler Multivibrator der in einer Richtung verzögert kippt. Bei dieser Anordnung bewirkt ein Signal vom Stromwandler 4 ein verzögertes Kippen. Ein während dieser Kippzeit eintreffendes Signal von einem der AND-Gatter G^, G^.·. G verhindert jedoch das eingeleitete Kippen und verhindert dadurch auch,daß ein Fehlersignal zum Schwellwertschalter 9 gelangt. Die Kippverzögerung muß dabei so gewählt werden, daß der Zeitraum zwischen dem durch den Primärstrom der Zündspule und dem durch eine ordnungsgemäße Zündung ausgelösten Signal eines der AND-Gatter sicher überbrückt wird.

Bewirkt die Bauform der Zündanlage, daß stets zwei oder mehr Zündkerzen gleichzeitig beaufschlagt werden, so ist es vorteilhaft, Gruppen von AND-Gattern zu bilden, in denen keine konzidierenden Kerzen zugeordneten Gatter enthalten sind. Diesen Gruppen ist dann jeweils ein Zeitverzögerungsglied zuzuordnen.

In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Warneinrichtung dargestellt, die aus dem kapazitiven Teiler 6, den Stromwandlern W,*, Wp ...... W , den AND-Gattern

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Qy,, G₂ ..... G , den Zeitverzögerungsgliedern t^ · , t^ .-. . . t'_n sowie den Warnanzeigen A,.., A₂., . . . A besteht.

Die AND-Gatter G^, G₂ . * · . . G_n verknüpfen die Signale des in der'Verteilerzuleitung 7 liegenden kapazitiven Teiler 6 mit jenen der in den Kerzenzuleitungen L/j ι L₂ . ... L_n liegenden induktiven Stromwandlern W^, W₂.... W_n. Bei einer ordnungsgemäßen Zündung liefert das entsprechende AND-Gatter ein Ausgangssignal, welches das entsprechende Zeitverzögerungsglied t¹., t'₂, .... t¹, vorzugsweise ein monostabiler Multivibrator bekannter Bauart, ±i$ jenen Schaltzustand zurückbringt , in dem die Warnanzeig© A^ , A₂ .... A_n, welche jeweils einem Zylinder zugeordnet ist, isoliert ist. Liefert ein AND-Gatter innerhalb der eingestellten Laufzeit des Zeit- · Verzögerungsgliedes t¹^,, t*₂ · * · t;' , die-vorteilhaft ca, 1 .-..30 see, beträgt, kein Ausgangesignal, so läuft das Zeitglied ab und aktiviert die zugehörige Warnanzeige. Es ist'jedoch auch denkbar, daß nicht nur die dem gestörten Zylinder zugeordnete Warnanzeige aktiviert wird,, sondern auch die Gemischzufuhr dieses Zylinders abgesperrt wird.

Selbstverständlich können auch die Ausgänge der Zeitverzögerungsglieder t¹^, t'₂. . . **' parallel geschaltet und mit einer gemeinsamen Warnanzeige verbunden werden.

Die erfindungsgemäße Schaltanordnung hat den Vorteil, daß

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sie in bestehende Anlagen wie z.B. Kraftfahrzeuge, nachträglich eingebaut werden kann.

Außer den beiden beschriebenen Ausführungsformen sind auch andere Lösungen des Erfindungsgedankens möglich, so könnte z.B. die Verknüpfung der Zündspannungs- mit den Zundstromsignalen durch NAND-Gatter erfolgen, deren Ausgangs signale im Fehlerfall eine Warnanzeige aktivieren.

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Claims

Patentansprüche :

y Schaltungsanordnung zur elektronischen Überwachung der Zündfunktion eines Verbrennungsmotors·, dadurch gekennzeichnet, daß Zündspannung und Zündstrom durch Sensoren überwacht werden, deren Signale derart verknüpft sind, daß bei Ausfall eines dieser Signale ein Warnsignal ausgelöst wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung in den Zuleitungen zu den Zündeinrichtungen (z.B. Zündkerzen) erfolgt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulse durch induktive Stromwandler (vorzugsweise Ringkernwandler) und die Spannungsimpulse durch kapazitive Teiler abgenommen werden.

A. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verknüpfungseiemente, welche die Zündspannungs- und Zündstromsignale verknüpfen, vorzugsweise AND-Gatter (G^), (G₂). . . - <. (G ), vorgesehen sind, deren ausgangssignale einem in seiner Laufzeit von der Zündfrequenz bzw. Motordrehzahl abhängigen und durch ein Von einer ordnungs-

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gemäßen Zündung ausgelöstem Signal in den Warnsignale unterbindenden Schaltzustand rückstellbaren Zeitverzögerungsglied (t) zugeführt werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsglied (t) eine einstellbare Zeitverzögerung aufweist, deren Ablauf ein vom Primärstrom der
Zündspule (5) ausgelöstes Signal ("Primärstromsignal") gestartet und dessen Umschaltung in den die Warnanzeige aktivierenden Schaltzustand ein während der Ablaufzeit einlangendes, durch eine ordnungsgemäße Zündung ausgelöstes Signal ("Zündungssignal") verhindert, wobei der Wert der Zeitverzögerung größer als die Zeitdifferenz zwischen dem"Primärstromsignal'' und dem "Zündungssignal" aber kleiner als der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender "Zündungssignale" ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge mehrerer Verknüpfungselemente
parallel geschaltet und mit einem gemeinsamen Zeitverzögerungsglied (t) verbunden sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen einstellbaren Schwellwertschalter die Aktivierung der Warnanlage bei kurzzeitigen Zündausfällen verhindert wird.

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8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß jedem Zylinder bzw· Zündkerze ein in seiner Ablaufzeit einstell- und durch ein von einer ordnungsgemäßen Zündung ausgelöstem Signal in dem die

Warnanzeige isolierenden Schaltzustand rückstellbares Zeitglied (t¹^), (t'p). . . .(t¹ ) , vorzugsweise ein monostabiler Multivibrator, zugeordnet ist.

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