DE2436162B2 - Einrichtung zur aufbereitung von signalen aus dem primaerkreis eines zuendsystems eines ottomotors - Google Patents

Description

Signale über zwei Stromkreise an eine Schaltungsan- den genannten Systemen ähnlich, wobei bei der

ordrung angelegt, welche den abgegriffenen Span- Germanium-Transistorzündung das Spannungsbild auf

nungsveriauf in eine im Tastverhältnis der Schließ- und dem Kopfsteht.

Öffnungsphasen des Unterbrecherkontaktes verlaufen- Die von den beiden Gebern an den beiden Kontakten de rechteckförmige Spannung umwandelt. Dabei wird 5 der Primärseite der Zündspule abgegriffene Spannung jedoch die von der Primärseite der Zündspule kann über gleich große Spannungsteiler, welche den abgegriffene Spannung nicht auf einen einheitlichen Spannungsverlauf auf den Arbeitsbereich des Differenz-Spannungsverlauf gebracht. Mit der bekannten Einricn- Verstärkers herabsetzen, den Eingängen des Differenztung ist beispielsweise die Prüfung von Germanium- Verstärkers zugeführt werden. Man erhält soml· einen Transistorzündungen nicht so ohne weiteres möglich, da io Spannungsverlauf am Ausgang des Differenzverstarman hierzu zunächst die Spannungen invertieren und kers, der für alle genannten Zündanlagen prinzipiell auf die Nullim* verschieben muß, um auswertbare einen gleichen Verlauf aufweist

Meßwerte i.u erhalten. Darüber hinaus ist es bei Der Ausgang des Differenzverstärker kann über Verwendung der bekannten Einrichtung erforderlich, eir-e Kombination von Differenzier- und Integrationsdaß man die Art der Zündanlage kennen muß. Insofern : 5 gliedern zu einem Komparator, insbesondere Schwellergeben sich auch bei der bekannten Einrichtung die wertschalter, gelangen, dessen Ausgang mit dem schon erwähnten Nachteile, insbesondere ist es Eingang einer monostabilen Stufe verknüpft sein kann, notwendig, daß sich das Bedienungspersonal zunächst Am Ausgang der monostabilen ECippstufe steht dann ein über die Bauart des Zündsystt .'m klaren sein muß. dem Tastverhältnis des eingangs abgegriffenen Span-Aus der deutschen Gifem^üngsschrift 21 31 632 ist 20 nungsverlaufendes entsprechendes Rechtecksignal zur es bekannt, den Schiießwinicel von Unterbrecherkon- Verfügung. Dieses Rechtecksignal ist unabhängig von takten in der Zündanlage einer Brennkraftmaschine zu der Art des Zündsystems, da auch der am Ausgang des ermitteln, insbeso-_e-e so!¹, bei der bekannten Einrich- Differenzverstärkers erscheinende Spannungsverlauf tung der Si.'· ießwinkel, welcher einem bestimmten weitgehend unabhängig von der Art des Zündsystems Zylinder der bi cnnkraftmaschine zugeordnet ist, ge- 25 ist.

messen werden, wozu Tian die Schließwinkelsignale, Durch eine nachf gende Diodenverknüpfung zwiwelche den übrigen Zylindern zugeordnet sind, kurz- sehen Schwellwertschaitc r und monostabiler Kippstufe schließt und nur das zu messende Schließwinkelsignal kann eine Beeinflussung der Ausgangsspannung beiauswertet und eine Mittelwertsbildung der ausgewähl- spielsweise durch Kontaktprellen des Unterbrecherten Schließwinkelsignale durchführt 30 kontaktes verhindert werden.

Aus der deutschen Patentschrift 1104 761 ,at Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu

ebenfalls ein Gerät zur Schließwinkelmessung an sehen, daß man die Aufbereitungsschaltung bei den

Unterbrechern von Ottomotoren bekannt, wobei gebräuchlichen Zündsystemen zur Anwendung bringen

ebenfalls eine Mittelwertsbildung des Primärstromes in kann, wobei die Spannung an der Primärseite der

der Zündspule durchgeführt wird. 35 Zündspule in einfacher Weise bei unterschiedlichen

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Zündsystemen abgegriffen werden kann. Ein Umschal-

Einrichtung zum Aufbereiten von Signalen aus dem ter, mit dem die Aufbereitungsschaltung auf das

Primärkreis des Zündsystems eines Ottomotors zu entsprechende Zündsystem eingestellt werden muß,

zeigen, bei der bei allen aligemein gebräuchlichen, kann entfallen. Darüber hinaus können auch von

insbesondere bei den oDen angeführten Zündsystemen, 40 Hilfspersonal, das die verschiedenen Zündsysteme nicht

zwei Geber direkt an die allgemein gut zugängliche unterscheiden kann, die Geber richtig zur Abnahme der

Zündspule angeschlossen werden können und welche Zündspannung an das Zündsy^ctem angelegt werden, da

ohne Umschalter auskommt, so daß eine vorherige die Geber immer am gleiche ii?"teil der Zündanlagen,

Bestimmung der Art der Zündanlage durch das d. h. an der gut zugänglichen Zündspule, angesetzt

Bedienungspersonal entfallen kann. 45 werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der Ai Hand der Figuren soll an einem bevorzugten

eingangs genannten Art eriindungsgemäß dadurch Ausführungsbeispiei die Erfindung noch näher erläutert

gelöst, daß an jedem der beiden Primäranschlüsse der werden. Es zeigt

Zündspüle ein Geber angeschlossen ist und die beiden F i g. 1 ein Schaltbild einer Einrichtung zur Aufberei-

Geber mit den Eingärgen des als Differenzverstärker 50 tung von Signalen aus dem Primärkreis des Zündsy-

ausgebildeten Verstärkers verbunden sind und daß zur stems eines Otto-Motors gemäß der Erfindung,

Erzeugung der rechteckförmigen Spannung in der Fig.2a bis 2c Spannungsbilder von verschiedenen

Schaltungsanordnung ein Komparator vorgesehen ist, gebräuchlichen Zündanlagen an den Primärklemmen

der den Mittelwert des am Ausgang des Differenzver- der Zündspule,

stärkers stehenden Spannungsverlaufes mit einem 55 Fig.3a das Spannungsbild am Ausgang das Diffe-

Spannungsverlauf, der die Hüllkurve des am Ausgang renzversiärkers in der Signaiaufbereitungseinrichtung

des Differenzverstärkers erscheinenden Spannungsver- gemäß der Erfindung,

laufes bildet, vergleicht und so lange auf dem Fig.3b den Mittelwert aller Spannungswerte des

^fMaISaWBIgUWIiUWU ■■■ «■% a ι g,. rf«

Mittelwert des am Ausgang des Differenzverstärkers 60 Fig.3c die Hüllkurve des in der Fig.3a gezeigten

erscheinenden Spannungsverlaufes und auf den Span- Spannungsbildes und

nungspegel der Schließphase umschaltet. F i g. 3d die rechteckförmige Ausgangsspannung der

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, da3 Signal-Aufbereitungseinrichtung.

insbesondere bei den in vorstehenden aufee^ -;en in der. Fig 2a ~*>i\ ?c und j? ^!", 1-i ist au Γ der ;>s/is r

Zündanlagen während der Schließphase des ur■■<·(- - die /en / w-^f" und icr ruq.natt die

brecherkontaktes Strom durch die Zündspule flrii·. '-m^i·

während sich in der Öffnungsphase ein Ausscti wmg. r Jc ' ·> ι ,» ( n< /iir'\p · I d:n>">ä»el!t, w-k-h·.·

gang einstellt. Der zeitliche Spannungsveriauf ist .\\<-h· :<-, Ki. nr 'fl_a, Pnma '*· "-''r.si ni>issc

aufweist. Die Zündspule ist über diese Klemmen mit einer Zündanlage 13 verbunden. Die Aufbereitungsschaltung ist über zwei Geber 2 und 3, welche aJs Krokodilklemmen ausgebildet sein können, an die Primärkreisanschlüsse der Zündspule 1 angeschlossen. Die beiden Geber 2 und 3 sind über Spannungsteiler 4 und 5, welche gleich groß bemessen sind, mit den Eingängen eines Differenzverstärkers 6 verbunden. An den Ausgang des Differenzverstärkers 6 ist ein integrationsglied 7 angeschlossen sowie parallel zu dem Integrationsglied 7 ein Differenzierglied 8 und ein weiteres Integrationsglied 9. Das Integrationsglied 7 ist an den einen Eingang eines Schwellwertschalters 10, insbesondere eines Schmitt-Triggers, angeschlossen, während das Differenzierglied 8 und das Integrations- fs glied 9 an den anderen Eingang des Schwellwertschalters angeschlossen sind. Mit dem Ausgang des Schwellwertschalters 10 ist eine monostabile Kippstufe 11 verbunden, wobei ferner noch eine Diodenverknüpfung 12 zwischen monostabiler Kippstufe 11 und zo Schwellwertschaher 10 sich anschließt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltung ist die folgende:

Von den beiden Gebern 2 und 3 werden an den Klemmen A und B je nach Art der Zündanlage Spannungsbilder abgegriffen, wobei für eine Spulenzündanlage Spannungsbilder gemäß F i g. 2a, für eine Germanium-Transistorzündanlage Spannungsbilder gemäß F ί g. 2b und für eine Silizium-Transistorzündanlage Spannungsbilder gemäß Fig.2c abgegriffen werden, ja Diese Spannungen gelangen über die Spannungsteiler i und 5. welche die Spannungsverläufe auf den Arbeitsbereich des Differenzverstärkers 6 herabsetzen, an die Eingänge des Differenzverstärkers 6. Am Ausgang des Differenzverstärkers 6 erscheint ein Spannungsbild, das für alle Zündanlagen, deren Spannungsverläufe in den F i g. 2a bis 2c dargestellt sind, prinzipiell den gleichen Verlauf, insbesondere die gleiche Spannungspolarität, hat. Dieses Spannungsbild ist in der F i g. 3a dargestellt.

Durch das nachfolgende Integrationsglied 7 wird von allen Spannungswerten des Spannungsverlaufes der F i g. 3a der Mittelwert gebildet. Dieser Mittelwert ist in der F i g. 3b dargestellt. Von dem zum Integrationsglied 7 parallelliegenden Integrationsglied 9 wird die Hüllkurve zu dem Spannungsverlauf in der F i g. 3a, welcher am Ausgang des Differenzverstärkers 6 erscheint, gebildet. Diese Hüllkurve ist in der Fig.3c dargestellt. Infolge des Differenziergliedes 8 entsteht wegen der außerordentlich hohen Steilheit der Schließflanke eine negative Spitze in der Hüllkurve, Der nachfolgende Schwellwertschalter 10, insbesondere Schmitt-Trigger, erkennt dann auf Öffnungsphase (Ausgangsspannung positiv), wenn der Spannungspegel der Hüllkurve in der F i g. 3c posteiver als der Mittelwert des Spannungsverlaufes in der F ί g, 3b ist.

Auf Schließphase (Ausgangspegel negativ) wird von dem Schwellwertschalter 10 erkannt« wenn der Spannungspegel der Hüllkurve (Fig. 3c) negativer ist als der Verlauf des Mittelwertes (Fig.3b) des SpanriüngsVerlaufes am Ausgang das Differenzverstärkers 6. Durch die negative Spitze in der Hüllkurve zum Zeitpunkt tu welche infolge des Differenziergliedes S hervorgerufen wird, wird der Schwellwertschalter 10 ohne Zeitverlust — welcher normalerweise durch den Spannungsverlauf des Integrationsgliedes 9 entstehen würde — auf den Spannungspegel der Schließphase umgeschaltet Wenn der Schwellwertschalter auf negative Ausgangsspannung tippt, wird die nachfolgende monostabile Kippstufe 11 gekippi

Durch die nachfolgende Diodenverknüpfung 12 bleibt das rechteckförmige Ausgangssignal, das in der Fi g. 3d dargestellt ist, auch dann noch negativ, wenn beispielsweise durch ein Prellen des Unterbrecherkontaktes die Hüllkurve in der F i g. 3c kurzfristig positiver wird als der Mittelwert in der Fig.3d, wobei der Schwellwertschalter 10 kurzfristig auf Öffnungsphase (Ausgangsspannung positiv) erkennt. Auf Grund dtr Dioden 12. von denen die eine Diode in Sperrichtung zwischen den Ausgang Jc 2ch-*ellwertschalters 10 und den Eingang der monostabilen Kippstufe 11 und die andere in Sperricbtung an den Ausgang der snonostabilen Kippstufe 11 geschaltet sind, bleibt das kurzfristige Erkennen des Schwellwertschalters auf Öffnungsphase in der rechteckförmigen Ausgangsspannung (Fig.3b) der Aufbereitungsschaltung unberücksichtigt Hierdurch wird gewährleistet, daß beispielsweise durch das Prellen des Unterbrecherkontaktes beim Schließvorgang keine zusätzlichen Schahflanken im Ausgangssignal entstehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

stems eines Ottomotors, welche für ein Meß- und/oder Patentansprüche: Prüfgerät bestimmt sind, mit wenigstens einem Geber, welcher den Zündsp^nniTigsverlauf an der Primärseite

1. Einrichtung zur Aufbereitung von Signalen aus der Zündspule abgreiit und über einen Verstärker an dem Primärkreis des Zündsystems eines Ottomotors, 5 "". Schaltungsanordnung anlegt, welche den abgegrifwelche für ein Meß- und/oder Prüfgerät bestimmt fenen Spannungsverlauf in eine im Tastverhältnis der sind, mit wenigstens einem Geber, v/elcher den Schließ- und Öffnungsphasen des Unterbrecherkontak-Zündspannungsverlauf an der Primärseite der tes verlaufende rechteckförmige Spannung umwandelt Zündspule abgreift und über einen Verstärker an Eine derartige Einrichtung ist bekannt (US-PS eins Schaltungsanordnung anlegt, welche den io 37 88129).

abgegriffenen Spannungsverhuf in eine im Tastver- Der Zündspannungsverlauf, welcher vom Geber

hältnis der Schließ- und Öffnungsphasen des abgegriffen wird, ist sehr unregelmäßig, so daß zur

Unterbrecherkontaktes verlaufende rechteckförmi- weiteren Auswertung diese Spannung erst in einer

ge Spannung umwandelt, dadurch gekenn- Aufbereitungsschaltung zu einer rechteckfönnigen

zeichnet, daß an jedem der beiden Primäran- 15 Spann'ing mit einem Tastverhältnis umgeformt werden

Schlüsse der Zündspule (1) ein Geber (2, 3) muß, das dem öffnungs- und Schließwinkelverhältnis

angeschlossen ist und die beiden Geber mit den des Unterbrecherkontaktes proportional ist In aller

Eingängen des als Differenzverstärker (6) ausgebii- Regel werden nur die Schaltflanken dieser rechteckför-

deten Verstärkers verbunden sind und daß zur migen Spannung weiterverarbeitet

Erzeugung der rechteckförmigen Spannung in der 20 Der Amplitudenwert des Spannungsverlaufes im

Schaltungsanordnung ein Komparator (10) vorges *- primären Zündkreis soll dabei keinen Einfluß auf die

hen ist, der den Mittelwert des am Ausgang des Genauigkeit der rechteckförmigen Ausgangsspannung

Differenzverstärkers stehenden Spannungsverlaufs der Aufbereitungsschaltung haben. Ebenso soll die

mit einem Spanr.ungsveriauf, der die Hüllkurve des Bauart der Zündanlage (z. B. Spulenzündung, Germani-

*m Ausgang des Differenzverstärkers erscheinen- 25 um-Transistorzündung oder Siiiziurn-Tr^nsistorzün-

den Spa-nungsverlaufes bildet, vergleicht und so dung) keinen Einfluß auf die Genauigkeit des im

lange auf dem Spannungspegel der Öffni ihase Tastverhältnis der Ausgangsspannung wiedergespiegel-

bleibt bis der Spannungspegel der Hiiilkurve ten Öffnungs- und Schließwinkelverhältnisses des

negativer wird als der Mittelwert des am Ausgang Unterbrecherkontaktes haben.

des Differenzverstärkers erscheinenden Spannungs- 30 Die derzeit gebräuchlichen Zündanlagen haben

Verlaufes und auf den Spannungspegel der Schließ- voneinander unterschiedliche Spannungsverläufe, wo-

phase umschaltet. bei sich insbesondere eine Zündanlage mit Germanium-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Transistorzündung von den anderen Zündanlagen zeichnet daß zur Erzeugung der Hüllkurve und des dadurch deutlich unterscheidet, daß das Spannungsbild Mittelwertes des Spannungsverlaufes am Ausgang 35 umgekehrt ist, d. h. auf dem Kopfsteht.

des Dif^cerenzverstärkers (6) in der Schaltungsanord- Es sind bisher Aufbereitungsschaltungen bekanntge-

nung zwei Schaltungszweige (8,9 und 7) vorgesehen worden, bei denen je nach Art der Zündanlage der

sind, die parallel zueinander liegen und zwischen Zündspannungsverlauf an verschiedenen Stellen des

dem Ausgang des Differenzverstärkers und den Zündäysiei.r; abgegriffen werden muß. So kann Eingängendes Komparator?(10)angeordnet sind. 40 beispielsweise bei einer Transistorzündanlage der

3. Einrichtung nach Anspvuch 2, dadurch gekenn- Geber nur direkt am Unterbrecher und nicht an der zeichnet daC der Schaltungszweig zur Erzeugung Zündspule angeschlossen werden. Man muß daher die der Hüllkurve aus einem Integrationsglied (9) Aufbereitungsschaltung auf die jeweils vorhandene besteht, dem ein Differenzierglied (8) vorgeschaltet Bauart der Zündanlage einstellen.

ist. 45 Bei vielen modernen Motu/konstruktionen ist jedoch

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- der Unterbrecherkontakt nur noch sehr schwer zeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung des zugänglich. Darüber hinaus unterscheiden sich die Mittelwertes ein Integrationsglied (7) ist. Bauformen der verschiedenen Zündsysteme, insbeson-

5. Einrichtung nüch einem der vorstehenden dere der Transistorzündsysteme, äußerlich kaum noch Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Korn- 5" voneinander. Die Nachteile, welche somit bei bekannten parator als Schwellwertschalter (10) ausgebildet ist AufbereitungsschaUungen vorhanden sind, liegen darin,

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden daß die Geber an meist unzugänglichen Stellen, Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß dem beispielsweise am Unterbrecherkontakt, angeschlossen Komparator (10) eine monostabile Kippstufe (11) werden müssen. Außerdem muß vom Bedienungspersonachgeschaltet ist 55 nal eine verhältnismäßig hohe Fachkenntnis vorausge-

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- seizt werden, damit das Bedienungspersonal auf Grund zeichnet, daß die Ausgänge des Komparator (iO) der äußerlichen Erscheinung die spezielle Bauart des und der monostabilen Kippstufe (il) sowie der Zündsystems erkennen kann. Da man jedoch diese Eingang der monostabilen Kippstufe (11) so mit Arbeiten auch von Hilfspersonal ausführen lassen will, Dioden (i2) verknüpft s'udö?« Hie rechteckförmige 60 kommt es häufig zu Fehldiagnosen oder man benötigt, Spannung auch dann auf dem Spannungspegel der wodurch wiederum der Wirkungsgrau des Diagncscgs SchlieSphsse bleibt, wenn der Komparator (10) rates bzw. der Prüfeinrichtung verringert wird, qualifikurzzeitig auf Öffnungsphase erkennt ziertes Personal.

Sei der aus der USA.· Patentschrift 37 88 129 bekann-

~ 65 ten eingangs erwähnten Einrichtung zur Aufbereitung

von Signalen aus dem Primärkreis des Zündsystems

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufberei- eines Ottomotors werdende nachdem ob der Zündspantung von Signalen aus dem Primärkreis des Zündsy- nungsverlauf negativ oder positiv ist, die einzelnen