DE2335539C3 - Circuit arrangement for storing ignition voltage setpoints in internal combustion engines - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Speicherung von Zündspannungsspitzenwerten bei Brennkraftmaschinen, mit mindestens einem Speicherkondensator, der über eine Diode an eine Zündspannungsquelle der Brennkraftmaschine angcschlossen und dessen mit der Zündspannungsquelle verbundener Belag über einen Schalter mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist, wobei ein Steuereingang des Schalters jeweils an einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signalquellen angeschlossen ist.The invention relates to a circuit arrangement for storing ignition voltage peak values in internal combustion engines, with at least one storage capacitor connected via a diode to a Ignition voltage source of the internal combustion engine connected and its lining connected to the ignition voltage source via a switch with a Evaluation unit can be connected, with a control input of the switch on each individual cylinder of the Internal combustion engine associated signal sources is connected.

Bei Brennkraftmaschinen gibt der zeitliche Verlauf der Spannung an der Zündspule Aufschluß über den Zustand der Zündanlage. Ein charakteristischer Teil des Spannungsverlaufs ist die Höhe der sogenannten »Vorspannungslinie«. Das ist diejenige Spannung, die sich beim öffnen des Unterbrecherkontaktes der Zündanlage bis zum Funkenüberschlag an der Zündkerze an der Zündspule aufbaut Um die Höhe dieser Spannung zu messen und digital anzuzeigen, muß ihr Spitzenwert so lange gespeichert werden, bis die Analog-Digital-Umwandlung stattgefunden hat.In internal combustion engines, the timing of the voltage on the ignition coil provides information about the Condition of the ignition system. A characteristic part of the stress curve is the level of the so-called "Preload Line". This is the voltage that is generated when the breaker contact opens Ignition system builds up to the sparkover at the spark plug on the ignition coil by the amount of this To measure voltage and display it digitally, its peak value must be stored until the Analog-to-digital conversion has taken place.

Ein weiterer für die Beurteilung einer Zündanlage nützlicher Wert stellt auch die größte Vorspannungslinie, die während mehrerer Zündungen am gleichen Zylinder auftritt, dar. Dabei muß die Höhe dieser größten Vorspannungslinie so lange gespeichert werden, bis die gewünschte Anzahl von Zündungen erfolgt und der gespeicherte Spannungswert digital umgesetzt ist.Another value that is useful for assessing an ignition system is the largest preload line, which occurs during multiple ignitions on the same cylinder. The height of this The largest bias line can be saved until the desired number of ignitions occurs and the stored voltage value is digitally converted.

Eine eingangs erwähnte Schaltungsanordnung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 22 12 582 beschrieben. Dabei wird die in dem Speicherkondensator gespeicherte Spannung laufend über einen Widerstand abgebaut. Für die Zeitkonstante dieser ÄC-Kombinatioi. ergeben sich bestimmte Bedingungen, wenn der Kondensator zwischen zwei auftretenden Zündwellen vollständig entladen werden soll. Es ist nun praktisch unmöglich, für den gesamten Drehzahlbereich einer Brennkraftmaschine eine einzige passende Zeitkonstante zu wählen. Für die Zündspannungsmessung müßten deshalb extreme Drehzahlen, wie sie im Leerlauf oder bei Höchstlast vorkommen, ausgeklammert bleiben, oder es müßte diese Schaltung speziell für einen dieser extremen Drehzahlbereiche ausgelegt sein.A circuit arrangement mentioned at the beginning is described in German Offenlegungsschrift 22 12 582. The voltage stored in the storage capacitor is continuously transmitted across a resistor reduced. For the time constant of these ÄC combinations. certain conditions arise when the capacitor is between two occurring ignition waves should be completely discharged. It is now practically impossible to use one for the entire speed range Internal combustion engine to choose a single suitable time constant. For the ignition voltage measurement would have to therefore extreme speeds, such as when idling or occur at maximum load, be excluded, or this circuit would have to be specially designed for one of these extreme speed ranges.

In der deutschen Offenlegungsschrift 21 40 888 ist cm Gerät zur überprüfung der Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine beschrieben, das einen Speicherkondensator für Zündspannungswerte enthält, der durch einen Entladeschalter kurzgeschlossen werden kann. Weitere Angaben für den Schalter sind in der Offenlegungsschrift nicht gemacht. Es bleibt also insbesondere offen, ob der Schalter am Ende jeder Messung, beispielsweise durch eine Handtaste oder durch irgendeine automatisch wirkende Schaltung, kurzgeschlossen werden soll.In the German Offenlegungsschrift 21 40 888 cm Device for checking the ignition device of an internal combustion engine described, which has a storage capacitor for ignition voltage values that are short-circuited by a discharge switch can. Further details for the switch are not given in the laid-open specification. So it stays in particular open whether the switch at the end of each measurement, for example by a manual key or is to be short-circuited by some automatic circuit.

Dem Bekannten gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, mit der ohne Umwechseln der Sensoren die Zündspannungen aller Zylinder im Lauf weniger Umdrehungen der Maschine überprüft werden können. Dazu sind für die in der gleichen Anzahl wie die Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine vorhandenen Speicherkondensatoren logische Schaltungen erforderlich, die, von entsprechenden Eingangssignalen gesteuert, die verschiedenen Schalter, mit denen die Speicherkondensatoren verbunden sind, betätigen.Compared to the known, the invention is based on the object of specifying a circuit with which without changing the sensors, the ignition voltages of all cylinders in the course of a few revolutions of the Machine can be checked. These are for the in the same number as the number of cylinders of the Internal combustion engine existing storage capacitors require logic circuits that, from appropriate Input signals controlled the various switches to which the storage capacitors are connected are, press.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die mit der Zündspannungsquelle verbundenen Beläge einer der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechenden Anzahl der Speicherkondensatoren je über einen Widerstand und die Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Schalttransistors mit Masse und die anderen Beläge je über die Kollektor-Emitter-StreckeThe solution to the problem posed is in accordance with a circuit arrangement described at the outset the invention achieved in that the pads connected to the ignition voltage source one of the Number of cylinders of the internal combustion engine corresponding number of storage capacitors depending on a resistor and the collector-emitter path of a first switching transistor to ground and the other deposits depending on the collector-emitter path

eines zweiten Schalttransistors ebenfalls mit Masse verbindbar sind, und daß die Basiselektroden beider jedem der Speicherkondensatoren zugeordneter erster und zweiter Schalttransistoren über zwei Widerstände miteinander verbunden sind und die Basisanschlüsse der zweiten Schalttransistoren jeweils an den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signaiquellen angeschlossen sind und parallel zu allen Verbindungspunkten der zwischen den Basisanschlüssen liegenden Widerstände jeweils über Logikelemerte ι ο eine Signalquelle für Löschbefehle liegt, wobei die Logikeiemente von Signalen mitgesteuert werden, die von den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signalquellen abgegeben werden.a second switching transistor can also be connected to ground, and that the base electrodes of both first and second switching transistors associated with each of the storage capacitors via two resistors are connected to each other and the base connections of the second switching transistors each to the individual Cylinders of the internal combustion engine associated signal sources are connected and parallel to all Connection points of the resistors lying between the base connections each via Logikelemerte ι ο a signal source for delete commands is located, the logic elements are also controlled by signals that are output by the signal sources assigned to the individual cylinders of the internal combustion engine.

Die zu speichernden Spannungsspitzen liegen gleichzeitig an allen Kondensatoren, deren Ladung und Entladung jedoch erst durch die nach Masse durchschallenden Schalttransistoren ermöglicht wird. Der Sperrstrom des Schalttransistors am Fußpunkt des Ladekondensators bewirkt keine Ladungsändtrung.The voltage peaks to be stored are applied to all capacitors, their charge and at the same time However, discharge is only made possible by the switching transistors that sound through to ground. The reverse current of the switching transistor at the base of the charging capacitor does not change the charge.

Zweckmäßig sind die Basisanschlüsse der zweiten Schalttransistoren jeweils über Negatoren mit den den einzelnen Zylindern zugeordneten Signalquellen verbunden. The base connections of the second switching transistors are expediently connected to the respective via inverters signal sources assigned to individual cylinders.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Verbindungspunkte der zwischen den Basisanschlüssen der Schalttransistoren liegenden Widerstände jeweils am Ausgang eines UND-Gatters liegen, dessen einer Eingang mit einer der den Zylindern zugeordneten Signalquellen verbunden und dessen anderer Eingang an den Ausgang eines zweiten UND-Gatters angeschlossen ist, dessen einer Eingang mit der Signalquelle für Löschbefehle und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Nullspannungsdetektors für die Zündspannung verbunden ist.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the connection points of the resistors lying between the base connections of the switching transistors at the output of a AND gate, one input of which is connected to one of the signal sources assigned to the cylinders and the other input of which is connected to the output of a second AND gate, one of which Input with the signal source for delete commands and its other input with the output of a Zero voltage detector is connected for the ignition voltage.

Die Erfindung wird anhand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, verdeutlicht.The invention is illustrated by means of a figure which shows an exemplary embodiment.

Die Spannung an einer Zündspule wird an eine Klemme A bzw. an Masse gelegt. Die Klemme A ist gleichzeitig die Eingangsklemme eines Impedanzwandlers Vl, der einen Verstärker mit hohem Eingangswiderstand und niederem Ausgangswiderstand darstellt. Der Ausgang des Verstärkers ist so ausgelegt, daß er bei jeder schnellen Änderung seiner Eingangsspannung den Ladestrom für einen Kondensator C liefern kann, der über einen Gleichrichter OL an reinen Ausgang angeschlossen ist. Der nicht an den Gleichrichter angeschlossene andere Belag des Kondensators C ist über einen Schalttransistor Tl mit Masse verbunden. Soll der Kondensator C bei einer positiven Spannungsspitze am Eingang des Impedanzwandlers V1 über den Gleichrichter GL aufgeladen werden, so muß der Schalttransistor Tl in den Leitfähigkeitszustand gesteuert werden, so daß ein Ladestrom über den Transistor Tl fließen kann. Der mit dem Impedanzwandler Vl über den Gleichrichter GL verbundene Belag des Kondensators C ist über einen Schalter SCH mit dem Eingang eines zweiten Impedanzwandlers Vl verbunden. Am Ausgang B dieses Impedanzwandlers < >o wird eine nicht dargestellte Auswerteeinrichtung, insbesondere ein Analog-Digital-Wandler, angeschlossen. Während des Auswertevorgangs muß der Schalter SCH geschlossen sein und der Schalttransistor Tl sich im leitenden Zustand befinden. (>5The voltage on an ignition coil is applied to a terminal A or to ground. Terminal A is also the input terminal of an impedance converter Vl, which is an amplifier with high input resistance and low output resistance. The output of the amplifier is designed so that with every rapid change in its input voltage it can supply the charging current for a capacitor C which is connected to a pure output via a rectifier OL. The other layer of the capacitor C, which is not connected to the rectifier, is connected to ground via a switching transistor T1 . If the capacitor C is to be charged via the rectifier GL in the event of a positive voltage peak at the input of the impedance converter V1, the switching transistor T1 must be switched to the conductivity state so that a charging current can flow through the transistor T1. The coating of the capacitor C connected to the impedance converter Vl via the rectifier GL is connected to the input of a second impedance converter Vl via a switch SCH . An evaluation device (not shown), in particular an analog-to-digital converter, is connected to the output B of this impedance converter. During the evaluation process, the switch SCH must be closed and the switching transistor T1 must be in the conductive state. (> 5

Nach beendeter Messung muß der Speicherkondensator Centladen werden. Dazu dient neben dem schon erwähnten Transistor T2 ein weiterer Schalltransistor Ti. der über einen Widerstand RA den mit dem Gleichrichter GL in Verbindung stehenden Belag des Kondensators C nach Masse durchverbinden kann Zur Entladung des Kondensators C müssen beide Schalttransistoren im leitenden Zustand sein. Die Basisanschlüsse beider Schalltransistoren stehen über Widerstände Ri und Rl miteinander in Verbindung. Unmittelbar an den Basisanschluß des Transistors Tl ist über einen Widerstand /?3 und einen Negator Λ/1 ein Signal aus einer nicht dargestellten Signalspannungsquelle gelegt, die jeweils den einzelnen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände R 1 und R 2 ist an den Ausgang eines ersten UND-Gatters G 1 gelegt. Dieses UND-Gatter weist zwei Eingänge auf. Einer davon ist ebenfalls mit dem Ausgang der Signalquelien D verbunden. Weiterhin steht dieser Ausgang mit einem Steuereingang des Schalters SCH in Verbindung. Dies ist durch eine gestrichelte Wirkungslinie angedeutet. Der andere Ausgang des UND-Gatters Gi ist über einen zweiten Negator Nl an den Ausgang eines NICHT-UND-Gatters G2 angeschlossen. Das NICHT-UND-Gatter Gl weist zwei Eingänge fund Fauf. Der Eingang fist mit einer nicht dargestellten Signalquelle für einen Entladebefehl verbunden und der Eingang Fist an den Ausgang eines Nullindikators für die Zündspannung angeschlossen. Die beschriebene Schaltung ist, wie aus der Figur ersichtlich, in einer der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine gleichen Anzahl 1 bis η vorhanden. Die Ein- und Ausgänge sind jeweils parallelgeschaltet bis auf die Eingänge D, die ebenfalls in der Zylinderzahl der Maschine entsprechender Anzahl vorhanden sind.After the measurement is finished, the storage capacitor must be charged cent. In addition to the transistor T2 already mentioned, another sonic transistor Ti is used for this purpose, which can connect the layer of the capacitor C, which is connected to the rectifier GL, to ground via a resistor RA . To discharge the capacitor C, both switching transistors must be conductive. The base connections of both acoustic transistors are connected to one another via resistors Ri and Rl. A signal from a signal voltage source, not shown, which is assigned to the individual cylinders of the internal combustion engine, is applied directly to the base connection of the transistor Tl via a resistor / 3 and an inverter Λ / 1. The connection point of the two resistors R 1 and R 2 is connected to the output of a first AND gate G 1. This AND gate has two inputs. One of them is also connected to the output of the signal sources D. This output is also connected to a control input of the switch SCH . This is indicated by a dashed line of action. The other output of the AND gate Gi is connected to the output of a NAND gate G 2 via a second inverter Nl. The NAND gate Gl has two inputs and F on. The input f is connected to a signal source (not shown) for a discharge command and the input F is connected to the output of a zero indicator for the ignition voltage. As can be seen from the figure, the circuit described is present in a number 1 to η equal to the number of cylinders of the internal combustion engine. The inputs and outputs are each connected in parallel with the exception of inputs D, which are also available in the number of cylinders corresponding to the number of cylinders in the machine.

Zum Speichern und Messen sind die folgenden Bedingungen zu erfüllen. Jeweils einer der Eingänge D. entsprechend dem zur Zündung anstehenden Zylinder, wird an Masse gelegt. Damit fließt durch den betreffenden Widerstand R 3 ein Strom, der den Schalttransistor Tl in den leitenden Zustand versetzt. Der zu speichernde Spannungswert gelangt über den Impedanzwandler Vl und einen der Gleichrichter GL an den dem ausgewählten Zylinder entsprechenden Kondensator C. Gleichzeitig ist auch der betreffende Schalter SCH geschlossen. Am Ausgang ßdes zweiten Impedanzwandlers V2 ist der gespeicherte Spitzenwert zur Auswertung entnehmbar. Während des Lade- und Meßvorgangs liegt an den Eingängen E und F Massesignal. Der Schalttransistor Ti ist während dieser Zeit gesperrt.The following conditions must be met for storing and measuring. In each case one of the inputs D. corresponding to the cylinder pending ignition is connected to ground. A current thus flows through the relevant resistor R 3, which puts the switching transistor Tl into the conductive state. The voltage value to be stored reaches the capacitor C corresponding to the selected cylinder via the impedance converter V1 and one of the rectifiers GL . At the same time, the relevant switch SCH is also closed. At the output β of the second impedance converter V2, the stored peak value can be taken for evaluation. During the charging and measuring process there is a ground signal at inputs E and F. The switching transistor Ti is blocked during this time.

Beim Entladen oder Löschen des Speichers müssen dagegen beide Schalttransistoren Ti und Tl leitend sein. Dies wird durch die Verkoppliing der boiden Transistoren über die Widerstände R1 und R 2 ermöglicht, wenn am Eingang E ein Plussignal anliegt. Eine weitere Vorbedingung für eine Entladung ist jedoch ein zusätzliches Plussignal am Eingang F. Dieses Signal stammt von einem Nullindikator für die Zündspannung. Dadurch wird verhindert, daß eine vorhandene Meßspannung über einen der Gleichrichter GL und über einen der Transistoren 7Ί kurzgeschlossen werden kann. Die Signalquelle, deren Ausgang das Speicher- und Meßsignal liefert, kann eine Zählerschaltung sein, die entsprechend der Zündfolge der Brennkraftmaschine ein Ausgangssignal liefert.When discharging or erasing the memory, however, both switching transistors Ti and Tl must be conductive. This is made possible by the coupling of the solid transistors via the resistors R 1 and R 2 when a positive signal is present at the input E. Another precondition for a discharge, however, is an additional positive signal at input F. This signal comes from a zero indicator for the ignition voltage. This prevents an existing measurement voltage from being able to be short-circuited via one of the rectifiers GL and via one of the transistors 7Ί. The signal source, the output of which supplies the storage and measurement signal, can be a counter circuit which supplies an output signal in accordance with the ignition sequence of the internal combustion engine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zur Speicherung von Zündspannungsspitzenwerten bei Brennkraftmaschinen, mit mindestens einem Speicherkondensator, der über eine Diode an eine Zündspannungsquelle der Brennkraftmaschine angeschlossen und dessen mit der Zündspannungsquelle verbundener Belag über einen Schalter mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist, wobei ein Steuereingang des Schalters jeweils an einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signalquellen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zündspannungsquelle verbundenen Beläge einer der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechenden Anzahl der Spdeherkondensatoren (C) je über einen Widerstand (R4) und die Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Schalttransistors (Tl) mit Masse und die anderen Beläge je über die Kollektor- Emitter-Strekke eines zweiten Schalttransistors (T2) ebenfalls mit Masse verbindbar sind und daß die Basiselektroden beider jedem der Speicherkondensatoren (C) zugeordneter erster und zweiter Schalltransistoren (7Ί, T2) über zwei Widerstände (Ri, R2) miteinander verbunden sind und die Basisanschlüsse der zweiten Schalttransistoren (Γ2) jeweils an den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signalquellen angeschlossen sind und parallel zu allen Verbindungspunkten der zwischen den Basisanschlüssen liegenden Widerstände (Ri, R 2) jeweils über Logikeltmente (Gl, G 2) eine Signalquelle für Löschbefehle liegt, wobei die Logikelemente von Signalen mitgesteuert werden, die von den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Signalqjellen abgegeben werden. 1.Circuit arrangement for storing ignition voltage peak values in internal combustion engines, with at least one storage capacitor which is connected to an ignition voltage source of the internal combustion engine via a diode and whose coating, which is connected to the ignition voltage source, can be connected to an evaluation unit via a switch, with a control input of the switch on individual cylinders the internal combustion engine associated signal sources is connected, characterized in that the linings connected to the ignition voltage source of a number of expansion capacitors (C) corresponding to the number of cylinders of the internal combustion engine each via a resistor (R 4) and the collector-emitter path of a first switching transistor ( Tl) with ground and the other coverings each via the collector-emitter path of a second switching transistor ( T2) can also be connected to ground and that the base electrodes of both each of the storage capacitors (C) assigned to the first and second sound transistors (7Ί, T2) are connected to one another via two resistors (Ri, R2) and the base connections of the second switching transistors (Γ2) are each connected to the signal sources assigned to the individual cylinders of the internal combustion engine and parallel to all connection points between the base connections Resistors (Ri, R 2) each have a signal source for delete commands via logic elements (Gl, G 2) , the logic elements being controlled by signals that are emitted by the signal sources assigned to the individual cylinders of the internal combustion engine. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Basisanschlüsse der zweiten Schalttransistoren (7"2) jeweils über Negatoren (N 1) mit den den einzelnen Zylindern zugeordneten Signalquellen verbunden sind.2. Circuit arrangement according to claim!. Characterized in that the base connections of the second switching transistors (7 "2) are each connected via inverters (N 1) to the signal sources assigned to the individual cylinders. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte der zwischen den Basisanschlüssen der Schalttransistoren liegenden Widerstände (AI, R2) jeweils am Ausgang eines UND-Gatters (Gl) liegen, dessen einer Eingang mit einer der den Zylindern zugeordneten Signalquellen verbunden und dessen anderer Eingang an den Ausgang eines zweiten UND-Gatters (G2) angeschlossen ist, dessen einer Eingang mit der Signalquelle für Löschbefehle und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Nullsoannungsdetektors für die Zündspannung verbunden ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the connection points of the resistors (AI, R2) lying between the base connections of the switching transistors are each at the output of an AND gate (Gl), one input of which is connected to one of the signal sources assigned to the cylinders and the other input of which is connected to the output of a second AND gate (G2), one input of which is connected to the signal source for extinguishing commands and the other input of which is connected to the output of a zero voltage detector for the ignition voltage.