DE2939704C2 - Device for suppressing interference pulses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Bei der Diagnose von Kraftfahrzeug- Zündsystemen ist der Zündzeitpunkt eine wichtige Kenngröße. Zum Feststellen des Zündzeitpunkts werden häufig Zangengeber verwendet, die mittels einer Induktionsspule die durch den Zündvorgang im Zündkabel, das beispielsweise zur Zündkerze des ersten Zylinders führt, hervorgerufenen schnellen Stromänderungen erfassen. Dadurch besteht eine einfache Triggermöglichkeit des Diagnosegeräts. Eine Schwierigkeit bei der Verarbeitung des durch den Zangengeber erfaßten Triggersignals besteht in der Auswahl der richtigen Triggerempfindlichkeit. Bei einem hoch entstörten Fahrzeug mit niedriger Zündenergie ist es erforderlich, die Triggerschwelle möglichst niedrig zu wählen, damit die Triggerimpulse ohne Aussetzer erfaßt werden. Aber auch bei einem gering entstörten Fahrzeug mit hoher Zündenergie und einer Zündkabelverlegung, die eine Verkopplung begünstigt, sollen keine Fehltriggerungen erfolgen; daher muß in diesem Fall eine möglichst hohe Triggerschwelle vorgesehen sein. Man kann diese widersprechenden Forderungen dadurch erfüllen, daß man für die verschiedenen Anwendungsfälle verschiedene Geräte mit unterschiedlicher Triggerschwelle vorsieht. Es ist zwar auch möglich, ein Gerät mit umschaltbarer Triggerschwelle vorzusehen, hier kann jedoch das Umschalten leicht vergessen werden und führt dann zu Störungen bei der Diagnose.The invention relates to a device according to the preamble of the main claim. In the diagnosis of motor vehicle ignition systems, the ignition timing is an important parameter. To determine the ignition timing, clamp sensors are often used which use an induction coil to detect the rapid current changes caused by the ignition process in the ignition cable, which leads, for example, to the spark plug of the first cylinder. This provides a simple triggering option for the diagnostic device. One difficulty in processing the trigger signal detected by the clamp sensor is selecting the correct trigger sensitivity. In a vehicle with high levels of interference suppression and low ignition energy, it is necessary to select the trigger threshold as low as possible so that the trigger pulses are detected without dropouts. But even in a vehicle with low levels of interference suppression and high ignition energy and an ignition cable layout that promotes coupling, false triggering should not occur; therefore, in this case, the trigger threshold must be as high as possible. These contradictory requirements can be met by providing different devices with different trigger thresholds for the different applications. Although it is also possible to provide a device with a switchable trigger threshold, it is easy to forget to switch it on, which then leads to problems with the diagnosis.

Aus der DE-OS 27 42 525 ist eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung von in ihrer Dauer eine vorgegebene Mindestdauer überschreitenden Eingangssignale, insbesondere für Fernschreibvermittlungsanlagen, bekannt. Die dort beschriebene Schaltungsanordnung dient ebenfalls dazu, Störimpulse herauszusieben. Der Charakter der Störimpulse ist jedoch deutlich unterschiedlich, da die eintreffenden Eingangssignale nämlich aufgrund ihrer Länge sortiert werden und Signale relativ kurzer Dauer als Störimpulse ausgeblendet werden. Der dort vorgeschlagene Weg ist nicht geeignet, bei impulsförmig auftretenden Signalen die Nutzsignale von den Störsignalen zu trennen.DE-OS 27 42 525 describes a circuit arrangement for determining input signals whose duration exceeds a predetermined minimum duration, particularly for telex switching systems. The circuit arrangement described there also serves to filter out interference pulses. The nature of the interference pulses is, however, significantly different, since the incoming input signals are sorted according to their length and signals of relatively short duration are filtered out as interference pulses. The method proposed there is not suitable for separating the useful signals from the interference signals in the case of pulse-shaped signals.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, auch bei im wesentlichen gleichartig ausgebildeten Stör- und Nutzsignalen einen Weg zu finden, um die Nutzsignale sicher von Störsignalen zu trennen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.It is therefore the object of the invention to find a way to reliably separate the useful signals from the interference signals, even when the interference and useful signals are essentially of the same type. This object is achieved by the features characterized in claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß sowohl bei schwachen als auch bei starken Störimpulsen der Zündzeitpunkt oder allgemein das impulsförmige Störsignal richtig erkannt wird. Hierfür ist es günstig, daß die Störimpulse, die beim Kraftfahrzeug durch die für die übrigen Zylinder bestimmten Zündsignale hervorgerufen werden, nicht so stark sind, daß sie immer eine Triggerung des Geräts hervorrufen. Sofern derartige Störimpulse nur von Zeit zu Zeit eine Fehltriggerung bewirken, werden diese Störungen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch sicher eliminiert. Bei dem Gegenstand der Erfindung wird die Triggerschwelle so eingestellt, daß bei einem hoch entstörten Fahrzeug mit geringer Zündenergie gerade alle Nutzimpulse erfaßt werden.The invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the ignition timing or generally the pulse-shaped interference signal is correctly recognized in the case of both weak and strong interference pulses. It is advantageous for this that the interference pulses caused in the motor vehicle by the ignition signals intended for the other cylinders are not so strong that they always trigger the device. If such interference pulses only cause false triggering from time to time, these interference pulses are automatically and reliably eliminated by the device according to the invention. In the subject matter of the invention, the trigger threshold is set so that in a highly interference-suppressed vehicle with low ignition energy, just all useful pulses are detected.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben. Die im Anspruch 2 beschriebene Ausführungsform eignet sich besonders zur Ermittlung des Zündzeitpunkts. Die mit dem Zündimpuls synchronen Impulse werden beispielsweise von der Zündspule oder von einer anderen geeigneten Vorrichtung abgeleitet. Die Ausführungsform nach Anspruch 3 gestattet es, die Vorrichtung bei Kraftfahrzeugen mit unterschiedlicher Zylinderzahl zu verwenden.Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims. The embodiment described in claim 2 is particularly suitable for determining the ignition point. The pulses synchronous with the ignition pulse are derived, for example, from the ignition coil or from another suitable device. The embodiment according to claim 3 allows the device to be used in motor vehicles with different numbers of cylinders.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing. They show

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ausblendung von Störimpulsen, Fig. 1 is a schematic representation of the suppression of interference pulses,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 is a schematic diagram of a first embodiment of the invention and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform. Fig. 3 is a schematic representation of a modified embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist oben die Folge der Zündimpulse für die einzelnen Zylinder eines 8-Zylinder-Motors dargestellt. Der Zündimpuls für den Zylinder 1, der durch einen nicht dargestellten Zangengeber abgenommen wird, ist besonders gekennzeichnet. Die übrigen Zündimpulse für die Zylinder 2 bis 8 können, wie oben geschildert, im Zangengeber vereinzelt zu Störimpulsen führen. Um dies zu verhindern, werden erfindungsgemäß diejenigen Zeitbereiche, in denen Zündimpulse für die Zylinder 2 bis 8 auftreten können, ausgeblendet, wie in Fig. 1 unten dargestellt ist.The sequence of ignition pulses for the individual cylinders of an 8-cylinder engine is shown at the top of Fig. 1. The ignition pulse for cylinder 1 , which is picked up by a clamp sensor (not shown), is specially marked. The other ignition pulses for cylinders 2 to 8 can, as described above, occasionally lead to interference pulses in the clamp sensor. To prevent this, the time ranges in which ignition pulses for cylinders 2 to 8 can occur are masked out according to the invention, as shown at the bottom of Fig. 1.

In der Anordnung nach Fig. 2 ist ein Zähleingang 10 eines Zählers 11 in nicht dargestellter Weise mit der Zündspule des Kraftfahrzeugs verbunden. Ein Eingang 12 der Schaltungsanordnung ist über einen nicht dargestellten Zangengeber mit der Zündleitung für den Zylinder 1 verbunden. Im störungsfreien Betrieb gibt die Anordnung an ihrem Ausgang 13 immer dann ein impulsförmiges Ausgangssignal ab und setzt gleichzeitig über ein UND-Glied 14 den Zähler 11 zurück, wenn am Eingang 12 ein Nutzsignal vom Zangengeber zugeführt wird. Das gleichzeitig am Eingang 10 erscheinende Signal wird wegen des gleichzeitig auftretenden Rücksetzsignals vom Zähler 11 nicht gezählt.In the arrangement according to Fig. 2, a counting input 10 of a counter 11 is connected to the ignition coil of the motor vehicle in a manner not shown. An input 12 of the circuit arrangement is connected to the ignition line for cylinder 1 via a clamp sensor (not shown). In trouble-free operation, the arrangement always emits a pulse-shaped output signal at its output 13 and simultaneously resets the counter 11 via an AND gate 14 when a useful signal from the clamp sensor is fed to the input 12. The signal appearing at the same time at the input 10 is not counted because of the reset signal from the counter 11 that occurs at the same time.

Ausgangsleitungen des Zählers 11 sind mit den Ziffern 1, 3, 4, 5 und 7 bezeichnet, wodurch angezeigt werden soll, daß das Ausgangssignal dieser Ausgänge immer kurze Zeit nach dem Zeitpunkt seinen Wert von logisch 0 auf logisch 1 ändert, nachdem dem Zähler 11 nach dem Auftreten eines Rücksetzimpulses 1, 3, 4, 5 bzw. 7 Zählimpulse an seinem Zähleingang 10 zugeführt worden sind. In der gezeigten Weise sind die einzelnen Ausgänge des Zählers 11 mit jeweils einem UND-Glied 20 bis 24 verbunden, von denen genau eines durch einen Schalter 25 aktiviert werden kann. Im Beispiel ist der Schalter 25 so eingestellt, daß das Gerät zur Untersuchung eines Kraftfahrzeugs mit acht Zylindern eingesetzt werden kann. Die Ausgänge der UND-Glieder 20 bis 24 sind zusammengefaßt und dem einen Eingang eines UND-Glieds 30 zugeführt, dessen Ausgang den Ausgang 13 der Schaltungsanordnung bildet, und dessen anderem Eingang das vom Zangengeber gelieferte Nutzsignal zugeführt ist. Wenn man Fig. 2 lediglich als Prinzipschaltbild versteht, so könnte auch das UND-Glied 30 fortfallen, wobei die Ausgänge der UND-Glieder 20 bis 24 unmittelbar mit dem Schaltungsausgang 13 verbunden sein müßten, oder aber es könnte anstatt des UND-Glieds 30 das UND-Glied 14 fortfallen, wobei der Ausgang 13 unmittelbar mit dem Rücksetzeingang R des Zählers 11 verbunden wäre. Bei einer konkreten Schaltung kann es jedoch zweckmäßig sein, die beiden UND-Glieder 14 und 30 vorzusehen.Output lines of the counter 11 are designated with the numbers 1, 3, 4, 5 and 7 , which is intended to indicate that the output signal of these outputs always changes its value from logic 0 to logic 1 shortly after the time after 1, 3, 4, 5 or 7 counting pulses have been fed to the counter 11 at its counting input 10 after the occurrence of a reset pulse. In the manner shown, the individual outputs of the counter 11 are each connected to an AND gate 20 to 24 , of which exactly one can be activated by a switch 25. In the example, the switch 25 is set so that the device can be used to examine a motor vehicle with eight cylinders. The outputs of the AND gates 20 to 24 are combined and fed to one input of an AND gate 30 , the output of which forms the output 13 of the circuit arrangement, and the other input of which is fed with the useful signal supplied by the clamp sensor. If Fig. 2 is understood merely as a basic circuit diagram, the AND gate 30 could also be omitted, in which case the outputs of the AND gates 20 to 24 would have to be connected directly to the circuit output 13 , or the AND gate 14 could be omitted instead of the AND gate 30 , in which case the output 13 would be connected directly to the reset input R of the counter 11. In a specific circuit, however, it may be expedient to provide the two AND gates 14 and 30 .

Die Ausgangssignale der einzelnen Ausgänge des Zählers 11 nehmen erst dann wieder den Wert logisch 0 an, wenn der Zähler zurückgesetzt wird. Nach dem Einschalten der Anordnung wird der Zähler 11 normalerweise nicht synchron mit dem Zündimpulsen sein, da nicht sichergestellt ist, daß das erste dem Zähleingang 10 zugeführte Zählsignal zeitlich mit dem vom Zangengeber gelieferten Nutzsignal übereinstimmt. Da jedoch der Zähler dann, wenn er seinen höchsten Zählstand erreicht hat, stehenbleibt und dem UND- Glied 20 ständig ein Signal mit dem Wert 1 zuführt, wird beim nächsten Nutzsignal am Ausgang 13 ein Signal abgegeben. Dies gilt übrigens auch dann, wenn der Schalter 25 auf eine andere Zylinderzahl (2, 4, 5 oder 6 Zylinder) eingestellt ist, und unabhängig davon, daß beispielsweise bei vier Zylindern der Zähler 11 bei fehlender Synchronisation über den Zählerstand 3 hinaus weiterzählt, da auch in diesem Falle der mit der Ziffer 3 bezeichnete Ausgang seinen Wert 1 beibehält.The output signals of the individual outputs of the counter 11 only return to the value logical 0 when the counter is reset. After the arrangement is switched on, the counter 11 will normally not be synchronized with the ignition pulses, since it cannot be guaranteed that the first counting signal fed to the counting input 10 coincides in time with the useful signal supplied by the clamp sensor. However, since the counter stops when it has reached its highest count and constantly feeds a signal with the value 1 to the AND element 20 , a signal is emitted at the next useful signal at output 13. This also applies if the switch 25 is set to a different number of cylinders (2, 4, 5 or 6 cylinders), and regardless of the fact that, for example, with four cylinders, the counter 11 continues to count beyond the count 3 if there is no synchronization, since in this case too the output designated with the number 3 retains its value 1.

Tritt irgendwann ein Störimpuls am Eingang 12 auf, so wird dieser Störimpuls unterdrückt, da er das UND-Glied 30 nicht passieren kann.If an interference pulse occurs at input 12 at some point, this interference pulse is suppressed because it cannot pass through the AND gate 30 .

In Fig. 2 sind der Zähler 11 und die UND-Glieder 20 bis 24 durch einen gestrichelt dargestellten Kasten zusammengefaßt, wodurch angedeutet werden soll, daß diese Bauteile gemeinsam einen einstellbaren Zähler bilden, der bei Erreichen eines durch den Schalter 25 vorbestimmten Zählstands an seinem mit dem UND-Glied 30 verbundenen Ausgang ein Signal vom Wert 1 abgibt.In Fig. 2, the counter 11 and the AND gates 20 to 24 are combined in a dashed box, which is intended to indicate that these components together form an adjustable counter which, when a count predetermined by the switch 25 is reached, emits a signal of the value 1 at its output connected to the AND gate 30 .

Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß in der oben angedeuteten Weise das UND-Glied 30 nicht vorhanden ist und der Schaltungsausgang 13 durch den Ausgang des UND-Glieds 14 gebildet ist. Außerdem ist anstatt der UND-Glieder 20 bis 24 ein Digitalkomparator 40 vorgesehen, der eine Anzahl von Eingängen aufweist, die mit den Ausgängen des Zählers 41 verbunden sind, bei denen es sich hier um die Ausgänge der in diesem Zähler enthaltenen binären Zählstufen handelt. Eine andere Anzahl von Eingängen des Digitalkomparators 40 ist mit dem Schalter 25 verbunden. Je nach Stellung des Schalters 25 erkennt der Digitalkomparator 40 den Zeitpunkt, zu dem das binäre Ausgangssignal des Zählers 41 den Wert 1, 3, 4, 5 oder 7 erreicht hat und gibt von diesem Zeitpunkt an an seinem Ausgang ein konstantes Signal mit dem Wert 1 ab, solange, bis der Zähler 41 wieder zurückgesetzt wird. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3 der der Anordnung nach Fig. 2 gleich. Das in Fig. 2 und 3 dargestellte UND-Glied kann auch durch ein Flipflop ersetzt werden.The arrangement according to Fig. 3 differs from that according to Fig. 2 in that the AND gate 30 is not present in the manner indicated above and the circuit output 13 is formed by the output of the AND gate 14. In addition, instead of the AND gates 20 to 24 , a digital comparator 40 is provided which has a number of inputs which are connected to the outputs of the counter 41 , which here are the outputs of the binary counting stages contained in this counter. Another number of inputs of the digital comparator 40 are connected to the switch 25. Depending on the position of the switch 25 , the digital comparator 40 recognizes the time at which the binary output signal of the counter 41 has reached the value 1, 3, 4, 5 or 7 and from this time on emits a constant signal with the value 1 at its output until the counter 41 is reset again. Otherwise, the operation of the arrangement according to Fig. 3 is the same as that of the arrangement according to Fig. 2. The AND gate shown in Figs. 2 and 3 can also be replaced by a flip-flop.

Bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist nur davon gesprochen, daß als Störimpulse von der Zündanlage stammende Impulse auftreten, die daher zum Nutzsignal in einer festen Phasenbeziehung stehen. Es werden jedoch auch andere auftretende Störimpulse unterdrückt, die während der Sperrzeit des UND-Glieds 30 (Fig. 2) auftreten. Im Ausführungsbeispiel wird der Zähler 11 bzw. 41 durch das auftretende Nutzsignal zurückgesetzt und dadurch wird dann das UND-Glied 30 mit einer geringen Verzögerung wieder gesperrt, so daß auch solche Störimpulse, die sehr kurze Zeit nach dem Nutzimpuls auftreten, sicher ausgeblendet werden. In vielen Fällen ist die Anordnung aber auch dann gut brauchbar, wenn das UND-Glied 30 zu einem etwas späteren Zeitpunkt wieder gesperrt wird, nämlich zum Zeitpunkt des nächsten auftretenden Zählimpulses.In the description of the exemplary embodiment, it is only mentioned that the interference pulses originating from the ignition system occur, which therefore have a fixed phase relationship to the useful signal. However, other interference pulses that occur during the blocking time of the AND gate 30 ( Fig. 2) are also suppressed. In the exemplary embodiment, the counter 11 or 41 is reset by the useful signal that occurs and the AND gate 30 is then blocked again with a slight delay, so that even interference pulses that occur very shortly after the useful pulse are reliably blocked. In many cases, however, the arrangement is also very useful if the AND gate 30 is blocked again at a slightly later time, namely at the time of the next counting pulse.

Beim Ausführungsbeispiel haben die Zählimpulse den gleichen zeitlichen Abstand wie die Störimpulse, sofern jeder Zündimpuls einen Störimpuls hervorruft. Man kann die Zählimpulse aber auch mit einem anderen zeitlichen Abstand aufeinander folgen lassen, vorzugsweise kann man ihre Impulsfolgefrequenz erhöhen, beispielsweise auf das Doppelte der Zündfolgefrequenz, so daß auf diese Weise das Fenster, innerhalb von dem ein Impuls liegen muß, damit er ausgewertet werden kann, verkleinert werden kann.In the embodiment, the counting pulses have the same time interval as the interference pulses, provided that each ignition pulse causes an interference pulse. However, the counting pulses can also follow one another at a different time interval; preferably, their pulse repetition frequency can be increased, for example to twice the ignition repetition frequency, so that in this way the window within which a pulse must lie in order to be evaluated can be reduced.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Unterdrücken von Störimpulsen bei einem Nutzsignal für Geräte zum Feststellen von Zündimpulsen einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß Zählimpulse, die aus den Zündimpulsen der Zündanlage gebildet sind, einem Zähleingang (10) eines Zählers (11, 41) zugeführt sind, und daß das Nutzsignal nur während eines Zeitraumes durchschaltbar ist, der nach dem Auftreten des letzten Zählimpulses von dem zu erwartenden Zündimpuls und vor dem ersten Zählimpuls nach dem erwarteten Zündimpuls liegt. 1. Device for suppressing interference pulses in a useful signal for devices for detecting ignition pulses of an internal combustion engine, characterized in that counting pulses which are formed from the ignition pulses of the ignition system are fed to a counting input ( 10 ) of a counter ( 11, 41 ), and that the useful signal can only be switched through during a period which lies after the occurrence of the last counting pulse of the expected ignition pulse and before the first counting pulse after the expected ignition pulse. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (11, 41) mit den Zündimpulsen synchrone Impulse zuführbar sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the counter ( 11, 41 ) can be supplied with pulses synchronous with the ignition pulses. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (11, 41) durch den Nutzimpuls rücksetzbar ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the counter ( 11, 41 ) can be reset by the useful pulse. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Zählerstand des Zählers (11, 41) einstellbar ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum counter reading of the counter ( 11, 41 ) is adjustable. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Realisierung der Arbeitsabläufe in einem Mikrorechner. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized by the realization of the work processes in a microcomputer.