WO2001023756A1 - Verfahren und zeitschaltung zur erzeugung eines schalt- oder steuersignals - Google Patents

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WO2001023756A1
WO2001023756A1 PCT/EP2000/009457 EP0009457W WO0123756A1 WO 2001023756 A1 WO2001023756 A1 WO 2001023756A1 EP 0009457 W EP0009457 W EP 0009457W WO 0123756 A1 WO0123756 A1 WO 0123756A1
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voltage
inductance
ignition coil
ignition
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PCT/EP2000/009457
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Paul Nance
Ludwig Leipold
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Infineon Technologies Ag
Hiebl-Leipold, Brigitte
Leipold, Stefan-Michael
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    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2041/2017—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost current or using reference switching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D2041/2031—Control of the current by means of delays or monostable multivibrators

Definitions

  • the invention relates to a method and a time circuit for generating a switching or control signal after a predeterminable period of time.
  • Time circuits for switching off a consumer are usually constructed as so-called RC circuits with an RC element that serves as a time element.
  • the ignition coil is switched off in such a way that there is no longer a spark at the spark plug if the control system works incorrectly.
  • the ignition coil can be switched off, for example, if a maximum temperature is exceeded in the electronic switch which switches the ignition coil on and off.
  • the switch-on and switch-off times are in a range from approximately 10 ms to 50 ms.
  • a time switch is suitable for switching off the ignition coil.
  • an RC circuit can be used for this, but it has the disadvantage that the capacitor cannot be integrated on a chip, but must be provided as an external component.
  • Another solution that can be integrated provides for the use of an oscillator and several binary divider stages. Although this solution has the advantage that all components can be integrated, it requires a lot of circuitry. It is therefore an object of the invention to provide a method and a time circuit for generating a switching or control signal after a predeterminable time period, in particular for switching off the ignition coil of an electronic ignition system, which can be integrated without high circuit complexity.
  • the method according to the invention achieves this object according to claim 1 in that a voltage is applied to an inductor at the start of the time measurement and in that the current threshold value detector emits the switching or control signal when the current through the inductor exceeds a predetermined threshold value.
  • an inductance is provided as a timing element.
  • the increase in the current through the inductance is detected by a current threshold detector which, when an adjustable and predeterminable threshold value is exceeded, emits a switching or control signal which, for example, can switch a consumer on or off.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously in an electronic ignition system of an internal combustion engine, because the ignition coil, which is present anyway, can serve as a timing element.
  • the current through the inductance is detected by means of a measuring resistor, to the terminals of which a voltage threshold detector is connected.
  • the voltage drop and the current rise at the inductance are measured and logically linked to one another in a logic circuit arrangement.
  • the logical circuit arrangement generates the switching or control signal.
  • a third exemplary embodiment of the method according to the invention is used in an electronic ignition system of an internal combustion engine.
  • the current threshold value detector or voltage threshold value detector or the logic circuit arrangement already mentioned controls the electronic switch of the electronic ignition system, which switches the ignition coil on and off. After the predetermined period of time, the current threshold value detector, the voltage threshold value detector or the logic circuit arrangement emits a switching signal for switching off the ignition coil.
  • Em fourth exemplary embodiment of the method according to the invention provides, when used in an electronic ignition system for an internal combustion engine, that the current through the ignition coil is switched off in the event of a short circuit on the ignition coil.
  • Fig. 2 shows a second exemplary embodiment of a time switch according to the invention and Fig. 3 e third an electronic ignition system for an internal combustion engine from an exemplary embodiment of a time switch according to the invention.
  • a circuit contains a voltage source U, an controllable switch S, an inductor L and an current threshold detector ID with a control output.
  • the timer is switched on by closing the controllable switch S, which can be actuated, for example, by a control circuit. If the current I through the inductance L exceeds a predeterminable and adjustable threshold value, the current threshold value detector ID emits a switching or control signal at its output, which can be used, for example, to control or switch on and off a consumer.
  • the control output of the current threshold detector ID is connected to the control input of the controllable switch S, which switches the inductance L - the ignition coil - on and off.
  • the measuring resistor R and the voltage threshold detector UD1 form the current threshold detector ID.
  • the second exemplary embodiment can also be used in an electronic ignition system.
  • the control output of the voltage threshold detector UD1 is connected to the control input of the controllable switch S, which switches the ignition coil L on and off.
  • the one connection of the primary winding PW of the ignition coil L is connected to the one pole of the voltage source U - the vehicle battery - and the first input of a voltage threshold value detector UD2.
  • the second connection of the primary winding PW of the ignition coil L is connected to the second input of the voltage threshold detector UD2 and to the collector of a field effect transistor T, which represents the controllable switch S.
  • the first emitter of the field effect transistor T is connected via the measuring resistor R to its gate electrode, to the first output AI of a logic circuit LS, to the third input of the second voltage threshold detector UD2 and to the other pole of the voltage source U.
  • One connection of the measuring resistor R is connected to the first input of a voltage threshold detector UD1 and the other connection of the measuring resistor R is connected to the second input of the voltage threshold detector UDl, the output of which is connected to the first input of the logic circuit LS.
  • the output of the voltage threshold detector UD2 is connected to the second input of the logic circuit LS, the second output A2 of which is connected to the gate electrode of the field effect transistor T. is.
  • a second emitter of the field effect transistor T is parallel to the first emitter of the field effect transistor T and to the measuring resistor R.
  • a zener diode Z is connected in parallel to the gate electrode and to the emitter of the field effect transistor T.
  • a so-called insulated gate bipolar transistor is preferably used for the field effect transistor T.
  • the current through the primary winding PW of the ignition coil L is switched on and off cyclically by means of the field effect transistor T in order to generate an ignition spark at the right moment in the spark plugs connected to the secondary winding SW of the ignition coil L.
  • the field effect transistor T is conductive, the current I through the primary coil PW of the ignition coil L increases linearly. According to the invention, the linear increase in current I is used for time measurement.
  • the field effect transistor T is switched on and off cyclically so that the ignition coil supplies the ignition voltage required for the spark plugs at the right moment. If no ignition spark is generated due to a fault at the time of ignition, the current I through the primary winding PW of the ignition coil L continues to increase linearly. In order to prevent the ignition coil from being destroyed by too high a current, the field effect transistor T is controlled by the logic circuit LS from the conductive state to the non-conductive state so slowly that the differential quotient dl / dt of the current flowing through the primary winding PW of the ignition coil L is so remains small that the ignition voltage induced on the secondary winding SW of the ignition coil L is no longer sufficient to generate an ignition spark on the spark plugs.
  • the voltage drop across the measuring resistor R which is proportional to the current I flowing through the primary winding PW of the ignition coil L, is detected by means of the voltage threshold detector UD1.
  • the voltage drop across the collector-emitter path of the field effect transistor T is detected by means of the voltage threshold detector UD2.
  • the threshold value set in the voltage threshold detector UD1 is chosen to be larger than the value of the voltage drop across the measuring resistor R at the point of ignition. With trouble-free operation, the value set in the voltage threshold detector UD1 is therefore never reached.
  • the current I through the primary coil PW and thus the voltage drop across the measuring resistor R in the event of a fault rises above the threshold value set in the voltage threshold value detector UD1.
  • the voltage across the collector-emitter path of the field effect transistor T which is detected by means of the voltage threshold detector UD2, drops below the collector-emitter saturation voltage.
  • the collector-emitter voltage of the field effect transistor T is significantly higher than the saturation voltage, which is caused by the voltage threshold detector UD2 is detected. If the collector-emitter voltage of the field effect transistor T is significantly higher than the saturation voltage, the voltage threshold value detector UD2 em outputs a control signal to the logic circuit LS, which then immediately controls the field effect transistor T into the non-conductive state.
  • the current through the primary winding PW of the ignition coil L can be switched off immediately, because in this case no voltage is induced in the secondary winding SW of the ignition coil L and therefore no ignition spark can be generated.
  • an inductance is provided as a timing element in the method according to the invention and in the time switching according to the invention, neither an RC element nor an oscillator with subsequent bar divider stages is required.
  • the invention is therefore particularly suitable for an electronic ignition system because an electronic ignition system contains an inductance - the ignition coil - which performs a double function anyway. It generates the ignition voltage and also serves as a timing element.
  • the invention is particularly well suited for circuit arrangements or systems in which an inductor is provided, which can then also be used as a timing element.
  • the invention is in no way limited to such circuits or systems with an already existing inductance. It can be used to advantage wherever relatively long times have to be measured. If an inductance does not already exist in the field of application and can be used as a timing element, an inductance must be provided as a timing element.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignales nach einer vorgebbaren Zeitspanne wird zu Beginn der Zeitmessung eine Spannung (U) an eine als Zeitglied dienende Induktivität (L) gelegt. Wenn der Strom (I) durch die Induktivität (L) einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, gibt ein Stromschwellwertdetektor (ID) das Schalt- oder Steuersignal ab. In einem elektronischen Zündsystem für Verbrennungsmotoren dient die Zündspule (L, PW, SW) nicht nur zur Erzeugung der Zündspannung, sondern auch als Zeitglied für eine Zeitschaltung (UD1, UD2, LS), welche den Strom (I) durch die Primärwicklung (PW) der Zündspule (L) nach einer vorgebbaren Zeit abschaltet. Die Abschaltung des Stromes (I) erfolgt mit einem Differentialquotienten dI/dt, der so gewählt ist, dass die an der Zündspule (L) induzierte Zündspannung nicht mehr ausreicht, um an den Zündkerzen einen Zündfunken zu erzeugen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Zeitschaltung zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignals
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Zeitschaltung zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignales nach einer vorgebbaren Zeitspanne.
Zeitschaltungen zum Ausschalten eines Verbrauchers sind üblicherweise als sogenannte RC-Schaltungen mit einem RC-Glied, das als Zeitglied dient, aufgebaut.
In elektronischen Zündsystemen für Verbrennungsmotoren wird beispielsweise die Zündspule in einer Weise abgeschaltet, dass kein Zündfunke an der Zündkerze mehr entsteht, wenn die Ansteuerung fehlerhaft arbeitet. Die Abschaltung der Zündspule kann zum Beispiel erfolgen, wenn eine maximale Temperatur im elektronischen Schalter überschritten wird, der die Zünd- spule ein- und ausschaltet. Es ist jedoch vorteilhafter, die Zündspule eine vorgebbare Zeit nach dem Einschalten abzuschalten. Diese vorgebbare Zeitspanne ist größer gewählt als die Einschaltzeit der Zündspule bei störungsfreiem Betrieb. In einem elektronischen Zündsystem liegen die Einschalt- und Abschaltzeiten in einem Bereich von ungefähr 10 ms bis 50 ms.
Zur Abschaltung der Zündspule ist eine Zeitschaltung geeignet. Es kann hierfür beispielsweise eine RC-Schaltung eingesetzt werden, die jedoch den Nachteil hat, dass der Kondensa- tor nicht auf einem Chip integriert werden kann, sondern als externes Bauteil vorzusehen ist. Eine andere, integrierbare Lösung sieht den Einsatz eines Oszillators und mehrerer Binärteilerstufen vor. Diese Lösung hat zwar den Vorteil der Integrierbarkeit aller Bauteile, erfordert jedoch einen hohen Schaltungsaufwand. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Zeitschaltung zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignales nach einer vorgebbaren Zeitspanne, insbesondere zum Abschalten der Zündspule eines elektronischen Zundsystemes, anzuge- ben, das ohne hohen Schaltungsaufwand integrierbar ist.
Das erfmdungsgemaße Verfahren lost diese Aufgabe gemäß Anspruch 1 dadurch, dass zu Beginn der Zeitmessung eine Spannung an eine Induktivität gelegt wird und dass em Strom- schwellwertdetektor das Schalt- oder Steuersignal abgibt, wenn der Strom durch die Induktivität einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Vornchtungsmaßig wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 8 dadurch gelost, dass in einem Stromkreis eine Spannungsquelle, ein steuerbarer Schalter, eine Induktivität sowie em Stromschwellwertdetektor mit einem Steuerausgang liegen.
Beim erfmdungsgemaßen Verfahren ist eine Induktivität als Zeitglied vorgesehen. Der Anstieg des Stromes durch die Induktivität wird von einem Stromschwellwertdetektor erfasst, der bei Überschreiten eines einstellbaren und vorgebbaren Schwellwertes ein Schalt- oder Steuersignal abgibt, das zum Beispiel einen Verbraucher em- oder ausschalten kann. Besonders vorteilhaft lasst sich das erfmdungsgemaße Verfahren bei einem elektronischen Zundsystem eines Verbrennungsmotors einsetzen, weil die ohnehin vorhandene Zündspule als Zeitglied dienen kann.
Em erstes Ausfuhrungsbeispiel des erf mdungsgemaßen Verfahrens sieht vor, den Strom durch die Induktivität mittels eines Messwiderstandes zu erfassen, an dessen Anschlüssen em Spannungsschwellwertdetektor angeschlossen ist . Em zweites Ausfuhrungsbeispiel des erfmdungsgemaßen Verfahrens sieht vor, dass der Spannungsabfall und der Stromanstieg an der Induktivität gemessen und in einer logischen Schaltungsanordnung miteinander logisch verknüpft werden. Die lo- gische Schaltungsanordnung erzeugt das Schalt- oder Steuersignal .
Em drittes Ausfuhrungsbeispiel des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird bei einem elektronischen Zundsystem eines Verbren- nungsmotors eingesetzt. Der bereits erwähnte Stromschwellwertdetektor oder Spannungsschwellwertdetektor oder die logische Schaltungsanordnung steuern den elektronischen Schalter des elektronischen Zundsystems an, der die Zündspule em- und ausschaltet. Nach der vorgegebenen Zeitspanne gibt der Strom- schwellwertdetektor, der Spannungsschwellwertdetektor oder die logische Schaltungsanordnung em Schaltsignal zum Abschalten der Zündspule ab.
Em viertes Ausfuhrungsbeispiel des erfmdungsgemaßen Verfah- rens sieht bei Einsatz in einem elektronischen Zundsystem für einen Verbrennungsmotor vor, dass bei einem Kurzschluss an der Zündspule der Strom durch die Zündspule abgeschaltet wird.
Das erfmdungsgemaße Verfahren und die erfmdungsgemaße Zeitschaltung werden nun anhand der m der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele der erfmdungsgemaßen Zeitschaltung beschrieben und erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 em erstes Ausfuhrungsbeispiel einer erfmdungsgemaßen Zeitschaltung,
Fig. 2 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel einer erfmdungsgemaßen Zeitschaltung und Fig . 3 e drittes einem elektronischen Zundsystem für einen Verbrennungsmotor eingebautes Aus fuhrungsbeispiel einer erf mdungsgemaßen Zeitschaltung .
Es wird nun das m der Fig. 1 abgebildete erste Ausfuhrungsbeispiel einer erfmdungsgemaßen Zeitschaltung beschrieben und erläutert.
In einem Stromkreis liegen eine Spannungsquelle U, em steuerbarer Schalter S, eine Induktivität L und em Stromschwellwertdetektor ID mit einem Steuerausgang.
Durch Schließen des steuerbaren Schalters S, der beispiels- weise von emer Steuerschaltung betätigt werden kann, wird die Zeitschaltung eingeschaltet. Wenn der Strom I durch die Induktivität L einen vorgebbaren und einstellbaren Schwellwert überschreitet, gibt der Stromschwellwertdetektor ID an seinem Ausgang em Schalt- oder Steuersignal ab, das zum Bei- spiel zum Steuern oder Em- und Ausschalten eines Verbrauchers dienen kann.
Bei Einsatz dieses ersten Ausfuhrungsbeispieles einer erfm- dungsgemaßen Zeitschaltung m einem elektronischen Zundsystem für emen Verbrennungsmotor ist der Steuerausgang des Stromschwellwertdetektors ID mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S verbunden, der die Induktivität L - die Zündspule - em- und ausschaltet.
Es wird nun das m der Fig. 2 gezeigte zweite Ausfuhrungsbeispiel emer erfmdungsgemaßen Zeitschaltung beschrieben und erläutert.
Beim zweiten m der Fig. 2 abgebildeten Ausfuhrungsbeispiel einer erfmdungsgemaßen Zeitschaltung ist der Aufbau des
Stromschwellwertdetektors ID gezeigt. Im Stromkreis liegen die Spannungsquelle U, der steuerbare Schalter S, die Induk- tivitat L und ein Messwiderstand R, an dessen Anschlüssen em Spannungsschwellwertdetektor UDl angeschlossen ist. Der Messwiderstand R und der Spannungsschwellwertdetektor UDl bilden den Stromschwellwertdetektor ID.
Auch das zweite Ausfuhrungsbeispiel lasst sich in einem elektronischen Zundsystem einsetzen. Der Steuerausgang des Span- nungsschwellwertdetektors UDl ist mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S verbunden, der die Zündspule L em- und ausschaltet.
Es wird nun das in der Fig. 3 abgebildete und in einem elektronischen Zundsystem eingebaute dritte Ausfuhrungsbeispiel emer erf dungsgemaßen Zeitschaltung beschrieben und erlau- tert.
In der Fig. 3 ist der eine Anschluss der Primärwicklung PW der Zündspule L mit dem einen Pol der Spannungsquelle U - der Fahrzeugbatterie - und dem ersten Eingang eines Spannungs- schwellwertdetektors UD2 verbunden. Der zweite Anschluss der Primärwicklung PW der Zündspule L ist an den zweiten Eingang des Spannungsschwellwertdetektors UD2 und an den Kollektor eines Feldeffekttransistors T angeschlossen, der den steuerbaren Schalter S darstellt. Der erste Emitter des Feldeffekt- transistors T ist über den Messwiderstand R mit seiner Gate- Elektrode, mit dem ersten Ausgang AI einer logischen Schaltung LS, mit dem dritten Eingang des zweiten Spannungsschwellwertdetektors UD2 und mit dem anderen Pol der Spannungsquelle U verbunden. Der eine Anschluss des Messwider- Standes R ist mit dem ersten Eingang eines Spannungsschwellwertdetektors UDl und der andere Anschluss des Messwiderstandes R mit dem zweiten Eingang des Spannungsschwellwertdetektors UDl verbunden, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang der logischen Schaltung LS verbunden ist. Der Ausgang des Span- nungsschwellwertdetektors UD2 ist mit dem zweiten Eingang der logischen Schaltung LS verbunden, deren zweiter Ausgang A2 an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T angeschlossen ist. Parallel zum ersten Emitter des Feldeffekttransistors T und zum Messwiderstand R liegt ein zweiter Emitter des Feldeffekttransistors T. Parallel zur Gate-Elektrode und zum Emitter des Feldeffekttransistors T ist eine Zenerdiode Z ge- schaltet.
Vorzugsweise wird für den Feldeffekttransistor T ein sogenannter Insulated Gate Bipolar Transistor eingesetzt.
Es wird nun die Funktion des in der Fig. 3 abgebildeten dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung erläutert.
Der Strom durch die Primärwicklung PW der Zündspule L wird mittels des Feldeffekttransistors T zyklisch an- und abge- schaltet, um bei den an die Sekundärwicklung SW der Zündspule L angeschlossenen Zündkerzen im richtigen Augenblick einen Zündfunken zu erzeugen. Bei leitendem Feldeffekttransistor T steigt der Strom I durch die Primärspule PW der Zündspule L linear an. Erfindungsgemäß dient der lineare Anstieg des Stromes I zur Zeitmessung.
Bei störungsfreiem Betrieb wird der Feldeffekttransistor T zyklisch ein- und ausgeschaltet, damit die Zündspule im richtigen Augenblick die für die Zündkerzen erforderliche Zünd- Spannung liefert. Wenn nun aufgrund einer Störung zum Zündzeitpunkt kein Zündfunke erzeugt wird, steigt der Strom I durch die Primärwicklung PW der Zündspule L weiter linear an. Um eine Zerstörung der Zündspule durch zu hohen Strom zu verhindern, wird der Feldeffekttransistor T von der logischen Schaltung LS so langsam vom leitenden Zustand in den nicht leitenden Zustand gesteuert, dass der Differentialquotient dl/dt des durch die Primärwicklung PW der Zündspule L fließenden Stromes so klein bleibt, dass die an der Sekundärwicklung SW der Zündspule L induzierte Zündspannung nicht mehr ausreicht, um einen Zündfunken an den Zündkerzen zu erzeugen. Dadurch werden Zündfunken außerhalb der Zündzeitpunkte vermieden. Mittels des Spannungsschwellwertdetektors UDl wird der Spannungsabfall am Messwiderstand R erfasst, der proportional zum durch die Primärwicklung PW der Zündspule L fließenden Strom I ist. Mittels des Spannungsschwellwertdetektors UD2 wird der Spannungsabfall über der Kollektor-Emitter-Strecke des Feldeffekttransistors T erfasst. Der im Spannungsschwellwertdetektor UDl eingestellte Schwellwert ist großer gewählt als der Wert des Spannungsabfalls am Messwiderstand R zum Zund- Zeitpunkt. Bei störungsfreiem Betrieb wird der im Spannungsschwellwertdetektor UDl eingestellte Wert deshalb nie erreicht. Dagegen steigt der Strom I durch die Pri arspule PW und somit der Spannungsabfall am Messwiderstand R bei einer Störung, das heißt, wenn der Feldeffekttransistor T zum Zund- Zeitpunkt nicht ausgeschaltet wird, über den im Spannungsschwellwertdetektor UDl eingestellten Schwellwert an. Gleichzeitig sinkt die Spannung über der Kollektor-Emitter-Strecke des Feldeffekttransistors T, die mittels des Spannungsschwellwertdetektors UD2 erfasst wird, unter die Kollektor- Emitter-Sattigungsspannung. Wenn sowohl die erste Bedingung, dass der Strom I durch die Primärwicklung PW der Zündspule L den vorgebbaren Schwellwert überschreitet, als auch die zweite Bedingung, dass die Spannung über der Kollektor-Emitter- Strecke des Feldeffekttransistors T = oder 0 der Kollektor- Emitter-Sattigungsspannung wird, gibt die logische Schaltung LS ein Steuersignal an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T ab, das ihn so langsam vom leitenden in den nichtleitenden Zustand überfuhrt, dass der Differentialquotient ID/dt des durch die Primärwicklung PW der Zündspule L flie- ßenden Stromes I nicht mehr ausreicht, um an der Sekundärwicklung SW der Zündspule L eine Zündspannung mit einer zur Erzeugung eines Zundfunkens erforderlichen Hohe zu induzieren.
Bei einem Kurzschluss an der Zündspule L liegt die Kollektor- Emitter-Spannung des Feldeffekttransistors T deutlich über der Sattigungsspannung, was vom Spannungsschwellwertdetektor UD2 detektiert wird. Bei deutlich über der Sattigungsspannung liegender Kollektor-Emitter-Spannung des Feldeffekttransistors T gibt der Spannungsschwellwertdetektor UD2 em Steuersignal an die logische Schaltung LS ab, die daraufhin den Feldeffekttransistor T sofort in den nichtleitenden Zustand steuert. Bei einem Kurzschluss an der Zündspule L kann der Strom durch die Primärwicklung PW der Zündspule L sofort abgeschaltet werden, weil in diesem Fall in der Sekundärwicklung SW der Zündspule L keine Spannung induziert wird und da- her auch kein Zündfunke erzeugt werden kann.
Weil beim erfmdungsgemaßen Verfahren und bei der erfmdungsgemaßen Zeitschaltung eine Induktivität als Zeitglied vorgesehen ist, ist weder em RC-Glied noch e Oszillator mit an- schließenden Bmarteilerstufen erforderlich. Die Erfindung ist deshalb insbesondere für em elektronisches Zundsystem geeignet, weil e elektronisches Zundsystem ohnehin eine Induktivität - die Zündspule - enthalt, die eine Doppelfunkt on ausübt. Sie erzeugt die Zündspannung und dient gleichzeitig als Zeitglied. Die Erfindung ist besonders gut für Schaltungsanordnungen oder Systeme geeignet, m denen eine Induktivität vorgesehen ist, die dann zusätzlich als Zeitglied genutzt werden kann.
Jedoch ist die Erfindung keineswegs auf derartige Schaltungen oder Systeme mit emer bereits vorhandenen Induktivität beschrankt. Sie kann überall dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo verhältnismäßig lange Zeiten zu messen sind. Falls m dem Anwendungsbereich nicht bereits eine Induktivität vorhan- den ist, und als Zeitglied genutzt werden kann, ist eine Induktivität als Zeitglied vorzusehen.
Bei dem erfmdungsgemaßen Zundsystem sind lediglich zwei Spannungsschwellwertdetektoren und eine logische Schaltung erforderlich, die einen nur kleinen Aufwand darstellen und außerdem leicht auf einem Chip integrierbar sind. Bezugszeichenliste :
AI erster Ausgang
A2 zweiter Ausgang L Induktivität, Zündspule
PW Primärwicklung
R Messwiderstand
S elektronischer Schalter
SW Sekundärwicklung T Feldeffekttransistor
U Spannungsquelle
UDl Spannungsschwellwertdetektor
UD2 Spannungsschwellwertdetektor
ID Stromschwellwertdetektor Z Zenerdiode

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignales nach einer vorgebbaren Zeitspanne, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zu Beginn der Zeitmessung eine Spannung (U) an eine Induktivität (L) gelegt wird und dass ein Stromschwellwertdetektor (ID) das Schalt- oder Steuersignal abgibt, wenn der Strom (I) durch die Induktivität (L) einen vorgebbaren Schwellwert uber- schreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strom (I) durch die Induktivität (L) durch einen Messwiderstand (R) fließt und dass der Spannungsabfall am Messwiderstand (R) von einem Spannungsschwellwertdetektor (UDl) gemessen wird, der als Maß für den Strom (I) durch die Induktivität (L) dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Spannungsabfall und der Stromanstieg an der Induktivität (L) gemessen und m einer logischen Schaltungsanordnung (LS) miteinander logisch verknüpft werden und dass die logische Schaltungsanordnung (LS) das Schalt- oder Steuersignal er- zeugt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromschwellwertdetektor (ID), der Spannungsschwellwertdetektor (UDl) oder die logische Ξchaltungsanordnung (LS) einen elektronischen Schalter (T) ansteuern, der den Strom (I) durch die Induktivität (L) abschaltet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromanstieg an der Induktivität (L) und der Spannungsabfall über dem elektronischen Schalter (T) gemessen und in der logischen Schaltungsanordnung (LS) miteinander logisch verknüpft werden und dass die logische Schaltungsanordnung (LS) das Schaltoder Steuersignal abgibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Induktivität (L) die Zündspule eines Zundsystems eines Verbrennungsmotors ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei einem Kurzschluss an der Zündspule (L) der Strom durch die Zündspule (L) abgeschaltet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strom (I) durch die Zündspule (L) mit einem Differentialquotienten dl/dt abgeschaltet wird, der so klein gewählt ist, dass an den an die Zündspule (L) angeschlossenen Zündkerzen kein Zündfunke erzeugt wird.
9. Zeitschaltung zur Erzeugung eines Schalt- oder Steuersignales nach einer vorgebbaren Zeitspanne, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass einem Stromkreis eine Spannungsquelle (U) , ein steuerbarer Schalter (S) , eine Induktivität (L) sowie ein Stromschwellwertdetektor (ID) mit einem Steuerausgang liegen.
10. Zeitschaltung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromschwellwertdetektor (ID) aus einem ersten Spannungsschwellwertdetektor (UDl) mit einem Steuerausgang und einem dazu parallel geschalteten Messwiderstand (R) aufgebaut ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Induktivität (L) die Primärwicklung (PW) einer Zündspule eines elektronischen Zündsystems eines Verbrennungsmotors ist und dass der Steuerausgang des Stromschwellwertdetektors (ID) mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters (S) verbunden ist.
12. Zeitschaltung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Induktivität (L) die Primärwicklung (PW) einer Zündspule eines elektronischen Zundsystems eines Verbrennungsmotors ist und dass der Steuerausgang des Spannungsschwellwertdetektors (UDl) mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters (S) verbunden ist.
13. Verfahren oder Zeitschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der steuerbare Schalter (S) ein Feldeffekttransistor (T) ist.
14. Verfahren oder Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Feldeffekttransistor (T) e Insulated Gate Bipolar Transistor ist.
15. Zeitschaltung nach Anspruch 11, 12, 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der eine Anschluss der Primärwicklung (PW) der Zündspule (L) mit dem einen Pol und mit dem ersten Eingang eines zweiten Spannungsschwellwertdetektors (UD2) verbunden ist, dass der zweite Anschluss der Primärwicklung (PW) an den zweiten Eingang des zweiten Spannungsschwellwertdetektors (UD2) und an den Kollektor eines Feldeffekttransistors (T) angeschlossen ist, dessen erster Emitter über den Messwiderstand (R) mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (T) , mit dem ersten Ausgang (AI) einer logischen Schaltungsanordnung (LS), mit dem dritten Eingang des zweiten Spannungsschwellwertdetektors (UD2) und mit dem anderen Pol der Spannungsquelle (U) verbunden ist, dass der eine Anschluss des Messwiderstandes (R) mit dem ersten Eingang des ersten Spannungsschwellwertdetektors (UDl) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang der logischen Schaltungsanordnung (LS) verbunden ist, und dass der Ausgang des zweiten Spannungsschwellwertdetektors (UD2) mit dem zweiten Eingang der logischen Schaltungsanordnung (LS) verbunden ist, deren zweiter Ausgang (A2) an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (T) angeschlossen ist.
16. Zeitschaltung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass parallel zum ersten Emitter und zum Messwiderstand (R) liegend ein zweiter Emitter des Feldeffekttransistors (T) vorgesehen ist.
17. Zeitschaltung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Gate-Elektrode und zum Emitter des Feldeffekttransistors (T) eine Zenerdiode (Z) liegt .
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