DE3908696A1 - Ueberwachungsschaltung fuer das zuendsystem einer brennkraftmaschine - Google Patents
Ueberwachungsschaltung fuer das zuendsystem einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsschaltung für das
Zündsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1, wie sie in ein Kraftfahrzeug eingebaut
werden kann. Insbesondere wird eine Überwachungsschaltung für
das Zündsystem aufgezeigt, die Pulse festgelegter Breite aus
gibt, wenn eine Zündspannung festgestellt wird.
Ottomotoren, die in Kraftfahrzeugen als Brennkraftmaschinen
Verwendung finden, umfassen ein elektrisches Zündsystem. Bei
der Steuerung derartiger Brennkraftmaschinen werden die Zünd
spannungen an einer Überwachungsschaltung festgestellt (z.
B. von einem Zündsignalfeststellkreis, so daß z. B. die Ver
sorgung von Kraftstoff durch die Motorsteuereinheit dann un
terbrochen wird, wenn das Zündsystem nicht funktioniert.
Derartige Zündungsüberwachungsschaltungen werden im allgemei
nen benötigt, um Pulse festgelegter Breite auszugeben, die mit
den Zündspannungen übereinstimmen. Bei derartigen herkömmli
chen, allgemein gebräuchlichen Überwachungsschaltungen für
Zündsysteme können jedoch fehlerhafte Pulse ausgegeben werden,
die mit keiner Zündspannung übereinstimmen, was insbesondere
dann der Fall ist, wenn der Zündschalter die Batterie-Span
nungsquelle an das Zündsystem anschließt.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung der Organisation einer solchen
Zündüberwachungsschaltung für ein Zündsystem einer Kraftfahr
zeugmaschine.
Das Zündsystem A, das an die Batterie 1 gekoppelt ist, welche
eine Quellenspannung V 1 über einen Zündschalter 2 abgibt, um
faßt eine Zündspule 3 und eine Zündkerze 4, die an die Sekun
därspule der Zündspule 3 gekoppelt ist. Ein Zentralprozessor
(CPU), genauer gesagt ein Mikrocomputer 5, gibt Steuersigna
le an die Leistungstransistor-Treiberschaltung 6. Die Treiber
schaltung 6 schaltet ein Darlington-Paar 7, umfassend einen
ersten und einen zweiten (Leistungs-)transistor 7 a und 7 b an
und aus, um so den Strom durch die Primärwicklung der Zündspu
le 3 an- und auszuschalten, die damit in Serie geschaltet ist,
so daß eine hohe Induktionsspannung über dem Spalt der Zünd
kerze liegt. Der Ausgang der Treiberschaltung 6 liegt an der
Basis des ersten Transistors 7 a des Darlington-Paars, um des
sen Durchsteuern und Sperren zu steuern. Der Emitter des er
sten Transistors 7 a ist mit der Basis des Leistungstransi
stors 7 b verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 7 a und
7 b sind an den Anschluß der Primärwicklung der Zündspule 3
gekoppelt. Auf diese Weise wird der Leistungstransistor 7 b in
Phase mit dem ersten Transistor 7 a durchgesteuert und ge
sperrt.
Die herkömmliche Zündüberwachungsschaltung umfaßt folgende Ab
schnitte: eine Pulsformerschaltung B, die mit dem Kollektor
des Leistungstransistors 7 b gekoppelt ist, eine RC-Schaltung C
mit vorbestimmter Anstiegszeit, eine Komparatorschaltung D
und eine Ausgangsschaltung 20.
Die Pulsformerschaltung B, welche die Impulsspannung an der
Primärwicklung der Zündspule 3 entsprechend den Zündspannun
gen feststellt, formt diese in Rechteckpulse vorbestimmter Hö
he und weist folgende Organisation auf. Ein Spannungsteiler
bestehend aus einer Reihenschaltung von Widerständen 8 und 9
ist über den Punkt a am Kollektor des Leistungstransistor 7 b und
Masse geschaltet. Eine Kapazität 11 und eine Zenerdiode 12 in
Parallelschaltung sind über eine Gleichrichterdiode 10 zwi
schen dem Verbindungspunkt der Widerstände 8 und 9 und Masse
angeordnet, wobei die Diode 10 ihre Vorwärtsrichtung fort von
dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 8 und 9 auf
weist, wobei die positive Elektrode der Zenerdiode 12 nach
Masse gerichtet ist. Auf diese Weise klemmt die Zenerdiode 12
bzw. begrenzt diese die Spannung am Verbindungspunkt zwischen
den Widerständen 8 und 9 unter einem vorbestimmten Pegel
fest, nämlich unterhalb ihrer Zenerspannung. Über die negative
Elektrode der Zenerdiode 12 und Masse liegt ein weiterer Span
nungsteiler, bestehend aus einer Serienschaltung von Wider
ständen 13 und 14, wobei der Verbindungspunkt zwischen den
Widerständen 13 und 14 den Ausgangspunkt b der Schaltung B
darstellt. Auf diese Weise formt die Pulsformerschaltung P
die Impulse, die beim Ausschalten des Leistungstransistors 7 b
entstehen und am Punkt a anliegen, in Pulse vorbestimmter Hö
he.
Die Schaltungsabschnitte C und D bilden zusammen eine Kon
stant-Zeitgeberschaltung, d. h., eine Schaltung zum Formen
der Ausgangspulse des Abschnitts B in Pulse vorbestimmter
Breite. Der Schaltungsabschnitt C umfaßt eine RC-Schaltung,
bestehend aus einer Serienschaltung eines Widerstands 16 und
eines Kondensators 17, welche über den Schlüsselschalter 2
über der Batterie 1 liegen. Ein dritter Transistor 15 ist mit
seiner Basis an den Ausgangspunkt b des Abschnitts B gekoppelt
und liegt mit seinem Kollektor und seinem Emitter über dem
Kondensator 17. Der Transistor 15 wird nur dann angeschaltet
bzw. durchgesteuert, wenn die Impulsspannungen an der Primär
seite der Zündspule festgestellt werden d. h. nur dann, wenn
Pulse aus der Pulsformerschaltung B am Punkt b ausgegeben wer
den. Die Komparator D umfaßt einen Komparatorkreis 18, dessen
invertierender Eingang an den Verbindungspunkt c zwischen dem
Widerstand 16 und dem Kondensator 17 der Schaltung C gekop
pelt ist. Der nichtinvertierende Eingang der Komparatorschal
tung 18 ist an eine Konstantspannungsquelle V 2 gekoppelt, die
an diesen eine Standardspannung anlegt. Der Ausgang der Kompa
ratorschaltung 18 ist weiterhin an die Ausgangsschaltung 20
über einen Widerstand 19 gekoppelt.
Fig. 2 zeigt die Spannungsverläufe der Spannung Vi am Punkt
i, der die Batteriespannung an die Schaltungsabschnitte A und
C anlegt und die Spannung Va bis Vd an den Punkten a bis d
an den oben beschriebenen Schaltungen A bis D.
Wie in der ersten Zeile (I) in Fig. 2 gezeigt, steigt die
Spannung Vi am Punkt i, der an die Zündspule 3 des Zündsy
stems A gekoppelt ist und der Widerstand 16 im Abschnitt C
abrupt von Masse auf die Batteriespannung V 1, wenn der Zünd
schalter 2 umgedreht wird. Nach einer gewissen Zeitdauer wer
den auf die Steuerung des Mikroprozessors 5 hin die Treiber
schaltung 6 angesteuert und schalten das Darlington-Paar 7 an
und aus, so daß Hochspannungen in die Sekundärwicklung der
Zündspule 3 induziert werden, so daß Impulsspannung sukzessive
am Punkt a des Zündsystems A entstehen, wie dies durch die
Kurve Va in der zweiten Spalte (A) gezeigt ist. Die Klemm-Ze
nerdiode 12 begrenzt die Spannungen mit ihrer negativen Elek
trode auf ihre Zenerspannung und formt die Kurve Va am Punkt
a in die Wellenform Vb am Punkt b, die aus Rechteckpulsen be
steht, und zwar über die Widerstände 8 und 9, die Gleichrich
terdiode 10, den Kondensator 11 und die Widerstände 13 und 14.
Die Spannung Vc an der Verbindungsstelle c zwischen dem
Widerstand 16 und dem Kondensator 17 steigt auf die Batterie
spannung V 1 an, wenn der Schlüsselschalter 2 umgedreht wird,
wie dies mit der durchgezogenen Linie in der vierten Zeile (C)
in Fig. 2 gezeigt ist, da der Transistor 15 zu diesem Zeit
punkt ausgeschaltet wird. Daraufhin wird jedesmal dann ein
Puls der Wellenform Vb aus der Schaltung B abgegeben, wenn
der Transistor 15 angeschaltet wird, um die Spannung Vc am
Verbindungspunkt c auf Masse zu reduzieren. Die Spannung Vc
steigt jedesmal auf die Batteriespannung V 1 an, wenn eine vor
bestimmte Zeitkonstante, bestimmt durch den Widerstand R des
Widerstands 16 und die Kapazität C des Kondensators 17 abge
laufen ist. Die in der vierten Zeile (C) in Fig. 2 gezeigte
und strichpunktiert dargestellte Konstant-Standardspannung
wird dem nichtinvertierenden Eingang der Komparatorschaltung
18 zugeführt, wenn der Zündschalter 2 betätigt wird, wo
raufhin der Komparator 18 die Wellenform Vc mit der Standard
spannung V 2 vergleicht. Auf diese Weise gibt die Komparator
schaltung 18 einen Puls vorbestimmter Breite än die Ausgangs
schaltung 20 über den Widerstand 19, wenn die Standardspannung
V 2 größer ist als die Spannung Vc (d. h. wenn die Komparator
schaltung 18 ausgeschaltet wird). Die Spannungswellenform Vd
am Punkt d nimmt darum die in der untersten Zeile (D) in Ab
bildung 2 gezeigte Form an.
Auf diese Weise besteht der Spannungsverlauf Vd aus Pulsen
vorbestimmter Breite, die jeweils mit einer Zündspannung über
einstimmen, außer für den ersten Puls d 1. Der erste Pulse d 1,
der dann entsteht, wenn der Zündschalter 2 umgedreht wird,
entspricht keiner Zündspannung Auf diese Weise gibt es bei
herkömmlichen Zündüberwachungsschaltungen nach Fig. 1 ein
Problem dahingehend, daß ein Zündsignal irrtümlicherweise er
kannt wird, wenn der Zündschalter zum Starten der Brennkraft
maschine umgedreht wird.
Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Auf
gabe der Erfindung eine Überwachungsschaltung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden daß eine genaue und
zuverlässige Feststellung der Zündspannung ohne irrtümliche
Feststellung von Zündungen auftritt. Insbesondere soll eine
solche irrtümliche Feststellung einer Zündspannung beim Um
drehen des Zündschalters vermieden werden.
Weiterhin soll eine Überwachungsschaltung für das Zündsystem
einer Brennkraftmaschine gezeigt werden, die einfach aufgebaut
und zuverlässig in der Wirkung ist.
Die oben angegebene Aufgabe wird in Übereinstimmung mit der
Erfindung durch eine Überwachungsschaltung für ein Zündsystem
gelöst die Schaltungseinrichtung zur Eliminierung irrtümli
cher Pulse zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen um
faßt. Insbesondere umfaßt die Schaltung gemäß der Erfindung
Schaltungseinrichtungen (z. B. den Schaltungsabschnitt B) zur
Formung der Pulshöhe um Impulsspannungen am Anschluß der Pri
märwicklung der Zündspule zu formen, die jeweils einer Zünd
spannung entsprechen, und zwar in Pulse vorbestimmter Höhe.
Eine Pulsweitenformerschaltung (z. B. der Schaltungsabschnitt
C und D zusammen) zum Umwandeln von Ausgangspulsen der Puls
höhenformerschaltung in Pulse vorbestimmter Breite ist vor
gesehen. Es ist eine Schaltungseinrichtung zum Eliminieren
irrtümlicher Pulse vorgesehen, die Ausgangspulse aus der Puls
breitenformerschaltung eliminiert, die nicht Ausgangspulsen
der Pulshöhenformerschaltung entsprechen. Die Eliminierungs
schaltung umfaßt einen Eingang, der an den Ausgang der Puls
höhenformerschaltung gekoppelt ist und wird mit einer Span
nung von der Batterie versorgt. Die Eliminierungsschaltung
gibt die Batteriespannung an den Ausgang der Pulsbreitenfor
merschaltung auf den Ausgangspuls der Pulshöhenformerschaltung
und unterdrückt so die Ausgangspulse der zweiten Pulsformer
schaltung, die nicht den Ausgangspulsen der Pulshöhenformer
schaltung entsprechen. Auf diese Weise entsprechen alle Aus
gangspulse der Zündüberwachungsschaltung gemäß der vorliegen
den Erfindung einer Zündspannung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Schal
tungseinrichtungen zum Eliminieren irrtümlicher Pulse die
Reihenschaltung eines Widerstands, einer Gleichrichterdiode
und eines Kondensators die über die Batterieversorgungs
spannung für das Zündsystem gekoppelt sind. Die Vorwärtsrich
tung der Diode stimmt mit der Richtung vom positiven zum nega
tiven Anschluß der Batterie überein, wobei die Verbindung zwi
schen der Diode und dem Kondensator an den Ausgangsanschluß
der Pulsbreitenformerschaltung gekoppelt ist. Weiterhin ist
ein Transistor vorgesehen und mit seiner Basis an den Aus
gangsanschluß der Pulshöhenformerschaltung über einen Inver
ter gekoppelt, der die Polarität der Pulse, die von der Puls
höhenformerschaltung ausgegeben werden, invertiert und ist
parallel zur Reihenverbindung zwischen der Diode und dem
Kondensator angebracht. Wenn Ausgangspulse von der Pulshöhen
formerschaltung generiert werden, um den Transistor zu sper
ren, der mit seiner Basis am Inverter liegt, so lädt die
Batteriespannung den Kondensator schnell auf und wird an den
Ausgangsanschluß der Pulsbreitenformerschaltung übermittelt.
Wenn andererseits kein Puls aus der Pulshöhenformerschaltung
vorliegt, so wird der Transistor über den Ausgang des Inver
ters durchgesteuert. Auf diese Weise eliminiert der Konden
sator irrtümliche Ausgangspulse der Pulsbreitenformerschaltung
die nicht mit einer Zündspannung übereinstimmen.
Weitere erfinderische Merkmale ergeben sich aus den Unteran
sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus
führungsformen der Erfindung, die im folgenden anhand von
Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine Schaltung einer herkömmlichen Anordnung,
Fig. 2 Kurvenverläufe der Spannungen Vi und Va bis Vd an den
Punkten i und a bis d der Schaltung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Schaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungs
form und
Fig. 4 Kurvenverläufe der Spannung Vi und Va bis Vd an den
Punkten i und a bis d der Schaltung nach Fig. 3.
In den Zeichnungen werden gleiche Teile mit denselben Be
zugsziffern versehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 3 und 4 näher
beschrieben, wobei Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung schaltungs-schematisch darstellt.
Ein Zündsystem A, das an die Batterie 1 zur Versorgung mit
einer Quellenspannung V 1 durch einen Schlüsselschalter 2 ge
koppelt ist, weist eine Organisation auf, die ähnlich der des
Zündsystems nach Fig. 1 ist. Sie umfaßt somit eine Zündspule 3
mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung, eine Zündkerze
4, einen Mikrocomputer 5, eine Leistungstransistortreiber
schaltung 6 und ein Darlington-Paar 7, bestehend aus einem
Treibertransistor 7 a und einem Leistungstransistor 7 b, wobei
die entsprechenden Teile dieselben Bezugsziffern wie oben be
schrieben tragen. Die Beschreibung der Organisation
des Zündsystems A wird somit nicht nochmals wiederholt.
Die Überwachungsschaltung für das Zündsystem gemäß der vorlie
genden Erfindung umfaßt andererseits weitere folgende Ab
schnitte: eine Pulsformerschaltung B, die an den Kollektor
des Leistungstransistors 7 b des Zündsystems A gekoppelt ist,
zum Formen der Impulsspannung, die beim Ausschaltung des Lei
stungstransistors 7 b auftreten in rechteckige Pulse vorbe
stimmter Höhe, wobei diese Impulsspannungen den Zündspannun
gen über die Zündkerze 4 entsprechen. Eine RC-Schaltung C, um
fassend eine Serienschaltung aus einem Widerstand 16 und einem
Kondensator 17, die über die Batterie 1 über den Schlüssel
schalter 2 gekoppelt ist und einen Transistor 15 zum Entla
den des Kondensators 17 in Antwort auf einen Pulsausgang der
Pulsformerschaltung B. Eine Komparatorschaltung D umfaßt einen
Komparator 18 zum Vergleichen der Spannung über den Kondensa
tor 17 der RC-Schaltung mit einer positiven Vergleichsspan
nung V 2. Eine Spannungsversorgungsschaltung E zum Zuführen
einer Spannung zum Ausgang des Schaltungsabschnittes D ist
vorgesehen und wirkt nur dann, wenn ein Puls von der Pulsfor
merschaltung C zugeführt wird, wobei der Abschnitt E in allen
anderen Fällen Spannungen am Ausgang der Schaltung D absor
biert und dadurch irrtümliche Pulse der Schaltung D elimi
niert, welche mit keinem Ausgangspuls des Schaltungsabschnitts
B übereinstimmen. Schließlich ist eine Ausgangsschaltung 20
vorgesehen. Von den oben beschriebenen Abschnitten der Zünd
überwachungsschaltung stellt der Abschnitt B den ersten Puls
former bzw. Pulshöhenformer dar. Die Abschnitte C und D bil
den zusammen den zweiten Pulsformer bzw. die Pulsbreitenfor
merschaltung. Der Abschnitt E bildet die Eliminierungsschal
tung für irrtümliche Pulse entsprechend der vorliegenden Er
findung.
Die Pulsformerschaltung B, der RC-Schaltungsabschnitt C mit
konstanter Anstiegszeit, die Komparatorschaltung D und die
Ausgangsschaltung 20 der Zündüberwachungsschaltung gemäß
dieser Erfindung weisen Organisationen und Wirkungen auf, die
ähnlich denen sind, wie sie den entsprechenden Schaltungsab
schnitten B bis D und der Ausgangsschaltung 20 der Überwa
chungsschaltung der Fig. 1 entsprechen, wobei dieselben Be
zugsziffern gleichwirkende Elemente bezeichnen. Aus diesem
Grund muß ihre Wirkung hier nicht nochmals beschrieben werden.
Die Organisation und Wirkungsweise der Schaltung E wird je
doch im folgenden beschrieben.
Der Inverter 21 des Schaltungsabschnittes E ist mit seinem
Eingang an dem Ausgangspunkt b der Pulsformerschaltung P ge
koppelt und invertiert die Polarität der Wellenform Vb. Insbe
sondere weist der Ausgang des Inverters 21 hohen Pegel auf,
wenn der Spannungsverlauf Vb auf Massepegel liegt. Anderer
seits liegt er auf Massepegel, wenn der Spannungsverlauf Vb
auf hohem Pegel liegt, also während der Zeit, während derer
ein Puls der Wellenform Vb generiert wird. Der Ausgang des
Inverters 21 ist an die Basis eines Transistors 22 gekoppelt,
dessen Emitter auf Masse liegt und dessen Kollektor an dem
Schlüsselschalter 2 über einen Widerstand 23 gekoppelt ist.
Weiterhin ist der Kollektor des Transistors 22, d. h., die
Verbindung zwischen dem Transistor 22 und dem Widerstand 23 an
den Punkt d über eine Gleichrichterdiode 24 gekoppelt, deren
Vorwärtsrichtung auf den Punkt d zeigt. Ein Kondensator 25 ist
über den Punkt d und Masse geschaltet.
Der Transistor 22 wird dann durchgesteuert, wenn der Ausgang
des Inverters 21 auf hohem Pegel liegt, d. h. dann, wenn die
Spannung Vb auf Massepegel liegt. Er wird dann ausgeschaltet,
wenn der Ausgang des Inverters auf Masse liegt, d. h. dann,
wenn einer der Pulse der Wellenform Vb generiert wird. Die
Spannung am Kollektor des Transistors 22 fällt im wesentlichen
auf Massepegel, wenn der Transistor 22 durchgesteuert wird.
Er steigt schnell an, wenn der Transistor gesperrt wird und
lädt dadurch den Kondensator 25 über die Gleichrichterdiode
24. Auf diese Weise wird der Kondensator 25 auf die Batterie
spannung V 1 über den Widerstand 23 und die Diode 24 geladen
und gibt eine Spannung an den Ausgangspunkt d es Schaltungs
abschnitts D und hält am Punkt d die Höhe des Pulses, der vom
Komparator 18 ausgegeben wird, in solchen Fällen, wenn ein
Ausgangspuls am Punkt b der Pulsformerschaltung B generiert
wird. Der Kondensator 25 wird über den Widerstand 19 schnell
entladen, nachdem der Ausgang des Komparators 18 auf Massepe
gel fällt. Auf diese Weise werden Pulse, die vom Komparator 18
ausgegeben werden, dann, wenn kein Puls am Punkt b anliegt (d.
h., wenn keine Zündspannung festgestellt wurde), im wesentli
chen durch den Kondensator 25 eliminiert.
Die Wirkungsweise des Zündsystems A und der Schaltungsab
schnitte B bis E nach Einschalten des Zündschalters 2 ist
wie folgt:
Wenn der Schlüsselschalter 2 angeschaltet wird, so steigt die
Spannung Vi am Punkt i, der an die Zündspule 3 des Zündsystems
und an die Widerstände 16 und 23 der Schaltungsabschnitte C
und E gekoppelt ist, schnell vom Massepegel auf die Batterie
spannung V 1 an, wie dies mit der obersten Zeile (I) in Fig. 4
gezeigt ist. Gleichzeitig steigt auch die Spannung Va am Punkt
a des Kollektors des Leistungstransistors 7 b im Zündsystem A
auf einen Spannungspegel, der im wesentlichen mit demjenigen
der Batteriespannung V 1 übereinstimmt. Die Spannungswellenform
Vb am Ausgangspunkt b der Schaltung B bleibt im wesentlichen
auf Massepegel, nachdem die Spannung V 1 sehr klein ist, ver
glichen mit den Impulsspannungen, die beim Ausschalten des
Leistungstransistors 7 b an dessen Kollektor entstehen. Auf
diese Weise bleibt der Transistor 15 der RC-Schaltung C zu
diesem Zeitpunkt ausgeschaltet. Der Kondensator 17 wird darum
über den Widerstand 16 durch die Batteriespannung V 1 aufgela
den, wie dies in der vierten Zeile (C) in Fig. 4 gezeigt ist.
Gleichzeitig wird der Komparator 18 mit der Standardspannung
V 2 versorgt, wie dies mit der strichpunktierten Linie in der
selben Zeile (C) gezeigt ist, wenn der Zündschalter 2 ange
schaltet wird. Auf diese Weise gibt die Komparatorschaltung 18
einen irrtümlichen Anfangspuls d 1 auf, der mit keinem Anfangs
puls des Abschnittes B übereinstimmt, wenn der Zündschalter 2
angeschaltet wird, wie dies mit der punktierten Linie in der
untersten Zeile (D) in Fig. 4 gezeigt ist. Der irrtümliche
Anfangspuls d 1 wird jedoch aus der Ausgangsspannung Vd der
Schaltung D über die Wirkung des Schaltungsabschnitts E eli
miniert, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Nachdem der Transistor 22 durchgesteuert wird, bis der erste
Puls der Spannung Vb entsprechend der ersten Zündspannung auf
tritt, wird der Kondensator 25 während dieser Periode nicht
geladen und die Spannung über dem Kondensator 25 bleibt im
wesentlichen bei Null. Auf diese Weise wird der anfängliche
irrtümliche Puls d 1, der von der Komparatorschaltung 18 aus
gegeben wird, wenn der Zündschalter 2 angeschaltet wird, im
wesentlichen über eine Aufladung des Kondensators 25 elimi
niert.
Die obige Beschreibung des Betriebs der Überwachungsschaltung
gemäß der vorliegenden Erfindung gilt für ein Anschalten des
Zündschalters. Die Funktion des Zündsystems A und des Schal
tungsabschnitts B bis E während der Zeit, während derer Zünd
spannungen auf die Zündkerze 4 gegeben werden, ist wie folgt:
Nach einer Zeitdauer, wenn die Treiberschaltung 6 das Darling
ton-Paar 7 durchsteuert und sperrt auf Kommandos des Mikro
prozessors 5 hin, werden hohe Zündspannungen in die Sekun
därwicklung der Zündspule 3 induziert. Gleichzeitig werden
Impulsspannungen, entsprechend den Zündspannungen sukzessiv
am Punkt a des Kollektors des Leistungstransistors 7 gene
riert, der in Serie mit der Primärwicklung der Zündspule 3 im
Zündsystem A liegt, wie dies durch den Spannungsverlauf Va in
der zweiten Zeile (A) gezeigt ist. Die Klemm-Zenerdiode 12
der Pulsformerschaltung B begrenzt die Spannung an ihrer nega
tiven Elektrode unterhalb ihrer Zenerspannung und formt so die
Spannungsverläufe Va am Punkt a in einen Pulszug Vb am Punkt
b, der aus rechteckigen Pulsen vorbestimmter Höhe besteht,
wobei die Widerstände 8 und 9, die Gleichrichterdiode 10, der
Kondensator 11 und die Widerstände 13 und 14 wirksam werden.
Weiterhin wird jedesmal dann, wenn ein Puls der Spannung Vb
aus der Schaltung B ausgegeben wird, der Transistor 15 ange
schaltet und reduziert die Spannung Vc am Verbindungspunkt c
auf Massepegel. Die Spannung Vc steigt jedesmal auf den Bat
teriespannungspegel V 1 mit vorbestimmter Zeitkonstante an,
welche durch den Widerstand R des Widerstands 16 und die
Kapazität C des Kondensators 17 bestimmt ist. Eine durch die
strichpunktierte Linie V 2 in der vierten Reihe (C) in Fig. 2
gezeigte konstante Standardspannung wird an den nichtinvertie
renden Eingang der Komparatorschaltung 18 gegeben, wenn der
Zündschalter 2 umgedreht wird, woraufhin der Komparator 18
den Spannungsverlauf Vc mit der Standardspannung V 2 vergleicht.
Auf diese Weise gibt die Komparatorschaltung 18 einen Puls
definierter Breite ab, wenn die Standardspannung V 2 größer
ist als die Spannung Vc (d. h. dann, wenn die Komparatorschal
tung 18 ausgeschaltet wird). Die Ausgangspulse der Komparator
schaltung 18, welche den Ausgangspulsen der Pulsformerschal
tung B entsprechen, insbesondere diese Pulse der Komparator
schaltung 18, die korrekt die Zündspannung detektieren, werden
am Punkt d durch die Spannung aus dem Schaltungsabschnitt E
aufrechterhalten, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Der Kondensator 25 wird schnell von der Batterie 1 über den
Widerstand 23 und die Diode 24 während des Zeitintervalls
aufgeladen, in welchem ein Puls der Spannung Vb generiert wird.
Dementsprechend werden die Ausgangspulse der Komparatorschal
tung 18 außer dem ersten, d. h. solche, welche einem der Pul
se der Spannung Vb entsprechen, durch die Spannung über den
aufgeladenen Kondensator 25 aufrechterhalten (bzw. nicht ab
sorbiert). Nachdem der Ausgangsspannungspegel der Komparator
schaltung 18 auf Massepegel geht (d. h., der Ausgang des Kom
parators 18 ist durchgesteuert), wird der Kondensator 25
über den Widerstand 19 entladen. Daraus resultiert, daß der
Spannungsverlauf Vd am Punkt d die Form aufweist, die in der
untersten Zeile (D) durch eine durchgezogene Linie in Fig. 4
gezeigt ist und besteht aus Pulsen vorbestimmter Breite,
die jeweils einen Puls der Ausgangsspannung Vb der Pulsformer
schaltung B entsprechen. Der Spannungsverlauf Vd wird der
Ausgangsschaltung 20 zugeführt und von dieser als Zündfest
stellsignal ausgegeben.
Wie oben beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Pulseliminierungsschaltung vorgesehen (d. h. die Span
nungsversorgungsschaltung E), so daß die Ausgangspulse der
Pulsbreitenformerschaltung (d. h. die Ausgangspulse der Kompa
ratorschaltung D) sämtlich mit einer Zündspannung korrespon
dieren.
Claims (6)
1. Überwachungsschaltung für das Zündsystem einer Brennkraft
maschine, gekennzeichnet durch
eine erste Pulsformerschaltung (B), die an den Anschluß (a) einer Primärwicklung einer Zündspule (3) des Zündsy stems gekoppelt ist, zum Formen von Impulsspannungen, die am Anschluß (a) der Primärwicklung der Zündspule (3) auf Generierung von Zündspannungen hin auftreten, in Pulse vorbestimmter Höhe,
eine zweite Pulsformerschaltung (C, D), die an den Aus gang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) gekoppelt ist, um die von dieser ausgegebenen Pulse in Pulse vor bestimmter Breite zu formen, und
Schaltungseinrichtungen (E) zum Eliminieren irrtümlicher Pulse, die mit einem Eingang an den Ausgang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) gekoppelt ist und mit einer Batte riespannung (V 1) von einer Batterie (1) versorgt wird, um einen Ausgangspuls der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) zu eliminieren der mit keinem Ausgangspuls der ersten Pulsformerschaltung (B) übereinstimmt, wobei die Schal tung (E) Ausgangspulse der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) durchläßt, welche Ausgangspulsen der ersten Pulsformer schaltung (B) entsprechen, durch Zuführung der Spannung (V 1) von der Batterie (1) an einen Ausgangsanschluß der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) in Antwort auf Ausgangs pulse der ersten Pulsformerschaltung (B).
eine erste Pulsformerschaltung (B), die an den Anschluß (a) einer Primärwicklung einer Zündspule (3) des Zündsy stems gekoppelt ist, zum Formen von Impulsspannungen, die am Anschluß (a) der Primärwicklung der Zündspule (3) auf Generierung von Zündspannungen hin auftreten, in Pulse vorbestimmter Höhe,
eine zweite Pulsformerschaltung (C, D), die an den Aus gang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) gekoppelt ist, um die von dieser ausgegebenen Pulse in Pulse vor bestimmter Breite zu formen, und
Schaltungseinrichtungen (E) zum Eliminieren irrtümlicher Pulse, die mit einem Eingang an den Ausgang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) gekoppelt ist und mit einer Batte riespannung (V 1) von einer Batterie (1) versorgt wird, um einen Ausgangspuls der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) zu eliminieren der mit keinem Ausgangspuls der ersten Pulsformerschaltung (B) übereinstimmt, wobei die Schal tung (E) Ausgangspulse der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) durchläßt, welche Ausgangspulsen der ersten Pulsformer schaltung (B) entsprechen, durch Zuführung der Spannung (V 1) von der Batterie (1) an einen Ausgangsanschluß der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) in Antwort auf Ausgangs pulse der ersten Pulsformerschaltung (B).
2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtungen (E) zum Eliminieren irrtümli
cher Pulse umfassen:
eine Serienschaltung eines Widerstands (23) einer Gleich richterdiode (24) und eines Kondensators (25), die über dem positiven und dem negativen Anschluß der Batterie (1) an geschlossen sind, wobei die Gleichrichterdiode (21) in ihrer Vorwärtsrichtung vom positiven zum negativen Anschluß der Batterie (1) gerichtet ist, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator (25) und der Gleichrichterdiode (24) an den Ausgangsanschluß (d) der zweiten Pulsformer schaltung (C, D) gekoppelt ist,
einen Transistor (22), der über die Serienschaltung aus Gleichrichterdiode (24) und Kondensator (25) geschaltet ist, und
einen Inverter (21), dessen Eingang am Ausgangsanschluß (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) liegt und dessen Ausgang an der Basis eines Transistors (22) der Reihen schaltung (24, 25) liegt, wobei der Transistor (22) dann durchgesteuert wird, wenn kein Ausgangspuls aus der ersten Pulsformerschaltung (B) generiert wird, und wobei der Tran sistor (22) dann gesperrt wird, wenn ein Ausgangspuls in der ersten Pulsformerschaltung (B) generiert wird, so daß dann die Batteriespannung über den Kondensator (25) zuge führt wird.
eine Serienschaltung eines Widerstands (23) einer Gleich richterdiode (24) und eines Kondensators (25), die über dem positiven und dem negativen Anschluß der Batterie (1) an geschlossen sind, wobei die Gleichrichterdiode (21) in ihrer Vorwärtsrichtung vom positiven zum negativen Anschluß der Batterie (1) gerichtet ist, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator (25) und der Gleichrichterdiode (24) an den Ausgangsanschluß (d) der zweiten Pulsformer schaltung (C, D) gekoppelt ist,
einen Transistor (22), der über die Serienschaltung aus Gleichrichterdiode (24) und Kondensator (25) geschaltet ist, und
einen Inverter (21), dessen Eingang am Ausgangsanschluß (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) liegt und dessen Ausgang an der Basis eines Transistors (22) der Reihen schaltung (24, 25) liegt, wobei der Transistor (22) dann durchgesteuert wird, wenn kein Ausgangspuls aus der ersten Pulsformerschaltung (B) generiert wird, und wobei der Tran sistor (22) dann gesperrt wird, wenn ein Ausgangspuls in der ersten Pulsformerschaltung (B) generiert wird, so daß dann die Batteriespannung über den Kondensator (25) zuge führt wird.
3. Überwachungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pulsformer
schaltung (C D) umfaßt:
eine RC-Schaltung bestehend aus einer Reihenschaltung eines Widerstands (16) und eines Kondensators (17), die über der Batterie (1) liegen,
einen Transistor (15), der über dem Kondensator (17) der RC-Schaltung in Parallelanordnung liegt und mit seiner Basis am Ausgang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) angeschlossen ist, wobei der Transistor (12) der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) in Antwort auf Ausgangspulse aus der ersten Pulsformerschaltung (B) durchgesteuert wird, und
Komparatoreinrichtungen (18) mit zwei Eingängen, von denen einer an eine Standardspannungsquelle und einer an den Ver bindungspunkt zwischen dem Widerstand (16) und dem Konden sator (17) der RC-Schaltung angeschlossen sind, um die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (16) und dem Kondensator (17) der RC-Schaltung mit der Standard spannung (V 2) der Standardspannungsquelle zu vergleichen, wobei der Komparator dann eine Ausgangsspannung abgibt, wenn die Spannung an der Verbindungsstelle die Standard spannung überschreitet.
eine RC-Schaltung bestehend aus einer Reihenschaltung eines Widerstands (16) und eines Kondensators (17), die über der Batterie (1) liegen,
einen Transistor (15), der über dem Kondensator (17) der RC-Schaltung in Parallelanordnung liegt und mit seiner Basis am Ausgang (b) der ersten Pulsformerschaltung (B) angeschlossen ist, wobei der Transistor (12) der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) in Antwort auf Ausgangspulse aus der ersten Pulsformerschaltung (B) durchgesteuert wird, und
Komparatoreinrichtungen (18) mit zwei Eingängen, von denen einer an eine Standardspannungsquelle und einer an den Ver bindungspunkt zwischen dem Widerstand (16) und dem Konden sator (17) der RC-Schaltung angeschlossen sind, um die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (16) und dem Kondensator (17) der RC-Schaltung mit der Standard spannung (V 2) der Standardspannungsquelle zu vergleichen, wobei der Komparator dann eine Ausgangsspannung abgibt, wenn die Spannung an der Verbindungsstelle die Standard spannung überschreitet.
4. Überwachungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pulsformerschal
tung (C, D) weiterhin einen Widerstand (19) umfaßt, der
zwischen dem Ausgang des Komparators (18) und dem Ausgangs
anschluß (d) der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) liegt.
5. Überwachungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Ausgangsschalt
einrichtungen (20) vorgesehen sind, die mit dem Ausgang
(d) der zweiten Pulsformerschaltung (C, D) gekoppelt sind,
um Ausgangspulse entsprechend den Ausgangspulsen der zwei
ten Pulsformerschaltung (C, D) auszugeben.
6. Überwachungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pulsformerschal
tung (B) eine Zenerdiode (12) umfaßt, die über einem Lei
stungstransistor (7) des Zündsystems liegt, der den Strom
durch die Primärwicklung der Zündspule (3) an- und aus
stellt, wobei die Zenerdiode (17) eine Vorwärtsrichtung
entgegengesetzt zur Vorwärtsrichtung des Leistungstransi
stors (7) aufweist und so die Spannung in Rückwärtsrich
tung auf eine unterhalb der Zenerspannung begrenzt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63063423A JPH01240774A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 点火信号検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3908696A1 true DE3908696A1 (de) | 1989-09-28 |
DE3908696C2 DE3908696C2 (de) | 1991-09-12 |
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ID=13228865
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JP (1) | JPH01240774A (de) |
KR (1) | KR930000668B1 (de) |
DE (1) | DE3908696A1 (de) |
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JPH01240774A (ja) | 1989-09-26 |
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