EP0732499A2 - Verfahren zum Auswerten von Zündimpulsen - Google Patents

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EP0732499A2
EP0732499A2 EP96109664A EP96109664A EP0732499A2 EP 0732499 A2 EP0732499 A2 EP 0732499A2 EP 96109664 A EP96109664 A EP 96109664A EP 96109664 A EP96109664 A EP 96109664A EP 0732499 A2 EP0732499 A2 EP 0732499A2
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EP
European Patent Office
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ignition
pulses
threshold
ignition pulses
detected
Prior art date
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EP96109664A
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English (en)
French (fr)
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EP0732499B1 (de
EP0732499A3 (de
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Etzold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP0732499A3 publication Critical patent/EP0732499A3/de
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Publication of EP0732499B1 publication Critical patent/EP0732499B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/02—Checking or adjusting ignition timing
    • F02P17/04—Checking or adjusting ignition timing dynamically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/02—Checking or adjusting ignition timing

Definitions

  • the invention is based on methods for evaluating ignition pulses of a spark-ignited internal combustion engine according to the category of claims 1 or 2. From the specialist book by P. Paulsen, "Electronic engine test equipment", 1977, Franzis-Verlag (Munich), p. 207 and Figure 9.35 a circuit of an ignition voltage oscilloscope is known which has a trigger device which triggers a horizontal beam deflection when a trigger pulse occurs.
  • the trigger pulse is derived from an ignition pulse of a reference cylinder.
  • the trigger threshold is adjustable with a trim potentiometer. The trim potentiometer is adjusted when the ignition voltage oscilloscope is adjusted. It is not intended to change the trigger threshold in later operation.
  • the invention has for its object to provide a method for evaluating ignition pulses of a spark-ignition internal combustion engine, which has a high level of operational reliability.
  • the threshold is variable and that the threshold is set to a value at which the number of detected ignition pulses within an interval, which is given by the distance between two successive pulses of a reference cylinder, with an expected Number matches.
  • the method has the advantage that a high level of operational safety is achieved in different ignition systems by adaptively determining the threshold above which the ignition pulses are evaluated.
  • the increasingly used distributorless ignition systems some of which contain several independent ignition circuits, can have deviations in the amplitudes of the ignition pulses between the individual ignition circuits. Reliable evaluation of ignition pulses by the variable threshold is also given in such ignition systems.
  • the method according to the invention enables the threshold to be defined in such a way that the relevant ignition pulses are being detected and interference pulses whose amplitude is lower are suppressed.
  • Interference pulses the amplitude of which is equal to or higher than the expected ignition pulses, are recognized by the method according to the invention and a corresponding message can be issued.
  • the criterion for determining the threshold at which the number of firing pulses detected must match an expected number within an interval given by the distance between two successive pulses of a reference cylinder assumes that a firing pulse of a reference cylinder is detected separately.
  • An engine cycle is completely defined on the basis of the known number of cylinders of the internal combustion engine.
  • the threshold can be reliably determined on the basis of the expected number of ignition pulses in comparison to the actually detected ignition pulses.
  • a combination of the design with a further criterion is particularly advantageous.
  • the ratio of the time intervals of at least two successive pulses is checked, and the result is then checked by evaluating the number of ignition pulses within an engine cycle.
  • the number of firing pulses is first determined within the interval given by the number of firing pulses within the interval given by the firing pulses of the reference cylinder, the result subsequently being determined by the Evaluation of the time intervals of successive pulses is checked.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the threshold is specified as discrete steps.
  • a particularly simple implementation of the method according to the invention is possible by specifying two stages, only a switchover between the two stages being necessary.
  • a further development of the method according to the invention provides that a separate threshold is assigned to each sensor signal that is derived from different sensors.
  • Another development provides that the signals detected by different sensors are first combined and that the pulses that are expected successively in time are each assigned a separate threshold in chronological order.
  • Figure 1 shows a block diagram of a measuring device which is connected to an ignition system
  • Figure 2 shows one Time course of ignition pulses in an ignition system
  • Figure 3 shows a block diagram of a measuring device.
  • FIG. 1 an ignition system 10 is shown, which is connected to a measuring device 11. Ignition system 10 and measuring device 11 are drawn separated from one another by dashed lines.
  • the ignition system 10 contains two ignition coils 12, 13, which each have first primary connections 14, 15, second primary connections 16, 17, first secondary connections 18, 19 and second secondary connections 20, 21.
  • the secondary connections 18, 19, 20, 21 of the ignition coils 12, 13 are each connected to spark plugs 23, 24, 25, 26 connected to a ground 22.
  • the first primary connections 14, 15 of the ignition coils 12, 13 are each connected to a switch 27, 28, which are arranged in an ignition switching device 29.
  • the second primary connections 16, 17 of the ignition coil 12, 13 lead to an ignition switch 30, which connects the ignition system 10 to a battery 31 connected to ground 22.
  • the two switches 27, 28 in the ignition switching device 29 are also each connected to ground 22.
  • the points entered in the outline of the ignition switching device 29 mean that the ignition switching device 29 can contain further such switches in addition to the two switches 27, 28 shown. Likewise, the points in the connecting line of the second primary connections 16, 17 of the ignition coils 12, 13 mean that this line can lead to further ignition coils.
  • the measuring lines 34, 35 are connected to an evaluation arrangement 36 and each with comparators 37, 38.
  • the comparators 37, 38 each output signals 39, 40 to a signal processing arrangement 41.
  • the arrangement 41 in turn outputs an output signal 42 to the evaluation arrangement 36.
  • the signal processing arrangement 41 also receives input signals from a cylinder number transmitter 43 and from a reference signal transmitter 44.
  • the reference signal generator 44 is connected via a further measuring line 45 and via a further contact 46 to a line which leads to the spark plug 26.
  • FIG. 2 shows a signal curve as a function of the time T that occurs in the ignition system 10.
  • the voltage U that occurs at the contacts 32, 33 is indicated.
  • the signal curve can initially occur either at one contact 33. Furthermore, it is possible to combine the signals at the contacts 32, 33, so that the signal curve shown in FIG. 2 arises from the superimposition of two or more signals.
  • the signal is referred to as the primary ignition signal.
  • An ignition pulse likewise occurs on the primary side of the ignition coil, the amplitude of which reaches a value which is mainly given by the transmission ratio of the ignition coil between the primary and secondary windings.
  • the four successive ignition pulses shown in FIG. 2 have the reference numerals 51, 52, 53, 54.
  • the ignition phase 51, 52, 53, 54 is followed in each case by the burning phase 55, while the one on the spark plug 23, 24, 25, 26 There is a gas discharge.
  • the burning phase 55 is followed by an opening phase 56 during which the switch 27, 28 is open.
  • the closing phase 50 begins, a new ignition process is initiated.
  • a first and a second threshold 57, 58 are entered in FIG. 2, the first threshold 57 being exceeded by the first, third and fourth ignition pulses 51, 53, 54 and the second threshold 58 being exceeded by all ignition pulses 51, 52, 53, 54.
  • the time intervals between the individual ignition pulses 51, 52, 53, 54 are also entered. An interval begins where the amplitude of the ignition pulses 51, 52, 53, 54 either reaches the first threshold 57 or the second threshold 58 and ends at the corresponding point of the subsequent pulse.
  • a rising edge 59 of the ignition pulses 51, 52, 53, 54 is provided as the intersection points of the ignition pulses 51, 52, 53, 54 with the thresholds 57, 58.
  • a first time interval 60 lies between the first and the third ignition pulse 53, based on the first threshold 57
  • second time interval 61 lies between the third and fourth ignition pulses 53, 54, likewise with respect to the first threshold 57.
  • Third, fourth and fifth time intervals 62, 63, 64 each lie between two successive ignition pulses 51, 52; 52, 53; 53, 54, based in each case on the second threshold 58.
  • FIG. 1 Another block diagram of the measuring device 11 is shown in FIG. Corresponding parts in Figures 1 and 3 have the same reference numerals.
  • the measuring lines 34, 35 are fed to a signal combining arrangement 70, which emits an output signal to a comparator 71, the output signal 72 of which is fed to a signal processing arrangement 73.
  • the methods according to the invention are explained in more detail on the basis of the block diagrams shown in FIGS. 1 and 3 in conjunction with the signal curve shown in FIG. 2:
  • the ignition pulses 51, 52, 53, 54 occurring in the ignition system 10 are tapped at the contacts 32, 33. Instead of the galvanic connection of the measuring lines 34, 35 shown in FIG. 1 to the first primary connections 14, 15 of the ignition coils 12, 13, a capacitive or an inductive coupling is also possible.
  • the ignition pulses 51, 52, 53, 54 can also be tapped at another point in the ignition system 10, for example on the secondary side of the ignition coils 12, 13. Instead of the primary-side ignition signal curve shown in FIG. 2, there is then, for example, a secondary-side ignition signal curve, although the characteristic ignition pulses 51, 52, 53, 54 are present.
  • the measuring lines 34, 35 leading to the measuring device 11 are usually initially in a signal conditioning circuit, which is not entered in Figure 1, prepared for further signal processing.
  • a signal conditioning circuit can contain a voltage divider, an impedance converter or an amplifier circuit.
  • the signals are then fed to the evaluation arrangement 36, which carries out a qualitative or quantitative analysis of the signals.
  • Some of these evaluations depend on the time. Such evaluations are, for example, the determination of the ignition times of the individual cylinders in chronological order during an engine cycle.
  • a digital signal is used instead of the analog signal shown in FIG. 2, which starts or stops devices for determining times through a defined level or a defined edge.
  • the output signal 42 of the signal processing arrangement 42 is such a signal with which the evaluation arrangement 36 carries out the time-related evaluations.
  • the signal 42 contains, for example, pulses which are resolved every time an ignition pulse 51, 52, 53, 54 occurs.
  • a careful determination of the threshold 57, 58 is necessary, and if the threshold pulses 57, 52, 53, 54 are exceeded, a pulse is triggered in each case.
  • the threshold 57, 58 is variable. It is considered equivalent to this measure that the threshold 57, 58 is fixed and that the amplitude of the signal is changed in accordance with the arrangement of the prior art mentioned at the beginning.
  • the signals on the measuring lines 34, 35 are fed to the comparators 37, 38, respectively.
  • the signal processing arrangement 41 initially sets the threshold 57, 58 to a high value, which is reduced as a function of determined time intervals and / or as a function of counting results.
  • the threshold 57, 58 is set to a value at which the number of detected ignition pulses 51, 52, 53, 54 is within an interval which is given by the distance between two successive pulses of the reference cylinder , matches an expected number.
  • the prerequisite for this procedure is the detection of ignition pulses from a reference cylinder.
  • the spark plug 26 is provided to ignite the reference cylinder.
  • the measuring line 45 is therefore connected to the further contact 46 on the line leading to the spark plug 26. Instead of the galvanic connection shown, a capacitive as well as an inductive coupling is possible.
  • the further measuring line 45 feeds the tapped signal to the reference signal generator 44, which emits an output signal to the signal processing arrangement 41.
  • the reference signal generator contains, for example, a voltage divider, an impedance converter and / or an amplifier and a comparator.
  • the reference signal generator 44 is also intended to emit a pulse-like signal, such as the comparators 37, 38, which is produced by comparing the input signal with a threshold.
  • a threshold it is much easier to specify a threshold here because the input signal can be clearly identified.
  • the reference signal is detected by a trigger gun that detects the spark plug current flowing in the secondary circuit or at least its changes.
  • the reference signal generator 44 emits a signal to the signal processing arrangement 41 each time the first ignition pulse 51 occurs, for example. So that the arrangement 41 can determine the ignition pulses occurring within an engine cycle, the number of cylinders must be communicated to it will.
  • the cylinder counter 43 is provided, which is controlled, for example, by an input.
  • the variable threshold 57, 58 is determined during operation such that the signal processing arrangement 41, starting from the first ignition pulse 51, counts four ignition pulses until the first ignition pulse occurs again, which corresponds to the ignition pulse for the reference cylinders. In the example, a four-cylinder internal combustion engine has been assumed.
  • a combination of the method with a further criterion as described above is particularly advantageous.
  • a further increase in operational safety is thereby achieved, one method representing a plausibility check of the other method. So it is possible to use the first criterion first and to check the result with the second criterion and vice versa.
  • the signal processing arrangement 73 differs from the arrangement 41 shown in FIG. 1 with regard to the specification of the threshold for the comparator 71.
  • a uniform threshold is preferably provided for a threshold that changes over time, the threshold being able to be defined either for individual expected ignition pulses or groups of ignition pulses. From previous ignition pulses, the threshold can be specified in advance at a point in time after which the next ignition pulse is expected.
  • the methods according to the invention can be implemented in analog circuit technology as well as run in a microprocessor system.
  • the detected signals are first subjected to an analog / digital conversion and then the comparison operations and evaluation processes are carried out in the numerical range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Es werden Verfahren zum Auswerten von Zündimpulsen (51, 52, 53, 54) einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei denen jeweils die Amplitude der erfaßten Impulse (51, 52, 53, 54) mit einer vorgegebenen variablen Schwelle (57, 58) verglichen und solche Impulse (51, 52, 53, 54) ausgewertet werden, welche die Schwelle (57, 58) überschreitet. Gemäß einer Ausführung, bei der die Zündimpulse (51) eines Bezugszylinders zusätzlich erfaßt werden, ist vorgesehen, daß die Schwelle (57, 58) auf einen Wert festgelegt wird, bei dem die Anzahl der erfaßten Zündimpulse (51, 52, 53, 54) innerhalb eines Intervalls, das durch den Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse (51) des Bezugszylinders gegeben ist, mit einer erwarteten Anzahl übereinstimmt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von Verfahren zum Auswerten von Zündimpulsen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine nach der Gattung der Ansprüche 1 oder 2. Aus dem Fachbuch von P. Paulsen, "Elektronische Motortestgeräte", 1977, Franzis-Verlag (München), S. 207 und Bild 9.35 ist eine Schaltung eines Zündspannungsoszilloskops bekannt, das eine Triggereinrichtung aufweist, die eine horizontale Strahlablenkung beim Auftreten eines Triggerimpulses auslöst. Der Triggerimpuls ist aus einem Zündimpuls eines Bezugszylinders abgeleitet. Die Triggerschwelle ist mit einem Trimmpotentiometer einstellbar. Das Trimmpotentiometer wird beim Abgleich des Zündspannungsoszilloskops justiert. Eine Änderung der Triggerschwelle im späteren Betrieb ist nicht vorgesehen.
  • Die Vorgabe einer festen Schwelle reicht aus, wenn lediglich Triggerimpulse von einem Bezugszylinder abgeleitet werden, wobei ein zeitlicher Bezug zu Impulsen anderer Zylinder zunächst keine Rolle spielt. Eine quantitative Analyse von Zündimpulsen, insbesondere bei Zündanlagen, die mehrere unabhängige Zündkreise enthalten, setzt eine sorgfältige Einstellung der Triggerschwelle voraus, damit einerseits unerwünschte Störimpulse unterdrückt und andererseits sämtliche Zündimpulse erfaßt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auswerten von Zündimpulsen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine anzugeben, das eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
  • Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmale gelöst.
    • Vorteile der Erfindung
  • Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Schwelle variabel ist und daß die Schwelle auf einen Wert festgelegt wird, bei dem die Anzahl der erfaßten Zündimpulse innerhalb eines Intervalls, das durch den Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse eines Bezugszylinders gegeben ist, mit einer erwarteten Anzahl übereinstimmt.
  • Das Verfahren weist den Vorteil auf, daß durch eine adaptive Festlegung der Schwelle oberhalb der die Zündimpulse ausgewertet werden, eine hohe Betriebssicherheit an unterschiedlichen Zündanlagen erreicht wird. Die in zunehmendem Maße eingesetzten verteilerlosen Zündanlagen, die zum Teil mehrere unabhängige Zündkreise enthalten, können Abweichungen in den Amplituden der Zündimpulse zwischen den einzelnen Zündkreisen aufweisen. Auch bei derartigen Zündanlagen ist eine zuverlässige Auswertung von Zündimpulsen durch die variable Schwelle gegebene.
  • Das erfindungsgemäß Verfahren ermöglicht die Festlegung der Schwelle derart, daß die relevanten Zündimpulse gerade erfaßt und Störimpulse, deren Amplitude niedriger liegt, unterdrückt werden. Störimpulse, deren Amplitude in der Höhe der erwartete Zündimpulse oder darüber liegt, werden von dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt und es kann eine entsprechende Meldung abgegeben werden.
  • Das Kriterium zur Festlegung der Schwelle, bei dem die Anzahl der erfaßten Zündimpulse innerhalb eines Intervalls, das durch den Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse eines Bezugszylinders gegebenen ist, mit einer erwarteten Anzahl übereinstimmen muß, setzt voraus, daß ein Zündimpuls eines Bezugszylinders separat erfaßt wird. Anhand der bekannten Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine ist ein Motorzyklus vollständig festgelegt. Ausgehend von der erwarteten Anzahl von Zündimpulsen im Vergleich zu den tatsächlich erfaßten Zündimpulsen ist die Schwelle zuverlässig festlegbar.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich aus Unteransprüchen.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Kombination der Ausführung mit einem weiteren Kriterium. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Überprüfung des Verhältnisses der zeitlichen Abstände zumindest zweier aufeinanderfolgender Impulse vorgesehen und anschließend wird das Ergebnis durch Auswertung der Anzahl der Zündimpulse innerhalb eines Motorzyklus überprüft. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist zunächst die Ermittlung der Anzahl der Zündimpulse innerhalb des durch die Anzahl der Zündimpulse innerhalb des durch die Zündimpulse des Bezugszylinders gegebenen Intervalls vorgesehen, wobei anschließend das Ergebnis durch die Auswertung der zeitlichen Abstände aufeinanderfolgender Impulse überprüft wird.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit gegeben durch eine Erweiterung der Plausiblitätskontrollen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine Vorgabe der Schwelle als diskrete Stufen vor. Eine besonders einfache Realisierung der erfindungsgemäßen Verfahren ist durch Vorgabe von zwei Stufen möglich, wobei lediglich eine Umschaltung zwischen beiden Stufen erforderlich ist.
  • Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, daß jedem Gebersignal, das von unterschiedlichen Gebern abgeleitet ist, jeweils eine separate Schwelle zugeordnet wird.
  • In einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die von unterschiedlichen Gebern erfaßten Signale zunächst zusammengefaßt werden und daß den zeitlich nacheinander erwartete Impulsen jeweils eine separate Schwelle in zeitlicher Folge zugeordnet wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung.
    • Zeichnung
  • Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Meßgerätes, das an eine Zündanlage angeschlossen ist, Figur 2 zeigt einen zeitlichen Verlauf von Zündimpulsen in einer Zündanlage und Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Meßgeräts.
    • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • In Figur 1 ist eine Zündanlage 10 gezeigt, die mit einem Meßgeräte 11 verbunden ist. Zündanlage 10 und Meßgerät 11 sind strichliniert voneinander abgetrennt gezeichnet.
  • Die Zündanlage 10 enthält zwei Zündspulen 12, 13, die jeweils erste Primäranschlüsse 14, 15, zweite Primäranschlüsse 16, 17, erste Sekundäranschlüsse 18, 19 sowie zweite Sekundäranschlüsse 20, 21 aufweisen. Die Sekundäranschlüsse 18, 19, 20, 21 der Zündspulen 12, 13 sind jeweils mit an einer Masse 22 angeschlossenen Zündkerzen 23, 24, 25, 26 verbunden. Die ersten Primäranschlüsse 14, 15 der Zündspulen 12, 13 sind jeweils mit einem Schalter 27, 28 verbunden, die in einem Zündungsschaltgerät 29 angeordnet sind. Die zweite Primäranschlüsse 16, 17 der Zündspule 12, 13 führen zu einem Zündungsschalter 30,d er die Zündanlage 10 mit einer an Masse 22 geschalteten Batterie 31 verbindet. Die beiden Schalter 27, 28 im Zündungsschaltgerät 29 sind ebenfalls jeweils mit Masse 22 verbunden.
  • Die in der Umrandung des Zündungsschaltgeräts 29 eingetragenen Punkte bedeuten, daß das Zündungsschaltgerät 29 neben den zwei gezeigten Schaltern 27, 28 weitere derartige Schalter enthalten kann. Ebenso bedeuten die Punkte in der Verbindungsleitung der zweiten Primäranschlüsse 16, 17 der Zündspulen 12, 13, daß diese Leitung zu weiteren Zündspulen führen kann.
  • An den Verbindungsleitungen zwischen dem Schalter 27 und dem ersten Primäranschluß 14 der Zündspule 12 und dem Schalter 28 und dem ersten Primäranschluß 15 der Zündspule 13 sind jeweils Kontaktierungen 32, 33 vorgesehen, an die Meßleitungen 34, 35 angeschlossen sind, die zum Meßgerät 11 führen.
  • Die Meßleitungen 34, 35 sind mit einer Auswerteanordnung 36 und jeweils mit Komparatoren 37, 38 verbunden. Die Komparatoren 37, 38 geben jeweils Ausgangssignale 39, 40 an eine signalverarbeitende Anordnung 41 ab. Die Anordnung 41 gibt ihrerseits ein Ausgangssignal 42 an die Auswerteanordnung 36 ab. Die signalverarbeitende Anordnung 41 erhält weiterhin Eingangssignale von einem Zylinderzahlgeber 43 und von einem Bezugssignalgeber 44 zugeführt. Der Bezugssignalgeber 44 ist über eine weitere Meßleitung 45 und über eine weitere Kontaktierung 46 mit einer Leitung verbunden, die zur Zündkerze 26 führt.
  • In Figur 2 ist ein Signalverlauf in Abhängigkeit von der Zeit T gezeigt, der in der Zündanlage 10 auftritt. Angegeben ist die Spannung U, die an den Kontaktierungen 32, 33 auftritt. Der Signalverlauf kann zunächst entweder an der einen Kontaktierung 33 auftreten. Weiterhin ist es möglich, die Signale an den Kontaktierungen 32, 33 zusammenzufassen, so daß der in Figur 2 gezeigte Signalverlauf aus der Überlagerung von zwei oder mehreren Signalen entsteht. Das Signal wird als primäres Zündsignal bezeichnet.
  • Bei geschlossenem Zündungsschalter 30 und bei ebenfalls geschlossenem Schalter 27, 28 fließt in der Primärwicklung der Zündspule 12, 13 ein Strom, der mit der Zeit zunimmt. Während dieser Zeit weist die an der Kontaktierung 32, 33 abgreifbare Spannung U ein Potential auf, das bis auf eine gegebenenfalls vorhandene Sättigungsspannung der Schalter 27, 28 auf Massepotential liegt. Dieser in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 50 eingetragenen Zeitabschnitt ist die Schließphase. Im Anschluß an die Schließphase 50 öffnet der Schalteer 27, 28, so daß ein Umschwingvorgang des durch die Primärwicklung 12, 13 fließenden Stroms auf einen in Figur 1 nicht gezeigten Kondensator stattfindet. Eine schnelle Stromänderung hat eine hohe induzierte Spannung zur Folge, die auf der Sekundärseite der Zündspule 12, 13 als Zündspannung auftritt. Auf der Primärseite der Zündspule tritt ebenfalls ein Zündimpuls auf, dessen Amplitude einen Wert erreicht, der hauptsächlich durch das Übersetzungsverhältnis der Zündspule zwischen Primär- und Sekundärwicklung gegeben ist. Die vier in Figur 2 gezeigten aufeinanderfolgenden Zündimpulse tragen die Bezugszeichen 51, 52, 53, 54. Im Anschluß an den Zündimpuls 51, 52, 53, 54 folgt jeweils die Brennphase 55, während der an dem Zündkerze 23, 24, 25, 26 eine Gasentladung vorliegt. An die Brennphase 55 schließt sich eine Öffnungsphase 56 an, während der der Schalter 27, 28 geöffnet ist. Mit dem Beginn der Schließphase 50 wird ein erneuter Zündvorgang eingeleitet.
  • In Figur 2 sind eine erste und eine zweite Schwelle 57, 58 eingetragen, wobei die erste Schwelle 57 vom ersten, dritten und vierten Zündimpuls 51, 53, 54 und die zweite Schwelle 58 von allen Zündimpulsen 51, 52, 53, 54 überschritten wird. Weiterhin sind die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Zündimpulsen 51, 52,53, 54 eingetragen. Ein Intervall beginnt jeweils dort, wo die Amplitude der Zündimpulse 51, 52, 53, 54 entweder die erste Schwelle 57 oder die zweite Schwelle 58 erreicht und endet an der entsprechenden Stelle des nachfolgenden Impulses. Als Schnittpunkte der Zündimpulse 51, 52, 53, 54 mit den Schwellen 57, 58 ist jeweils eine ansteigende Flanke 59 der Zündimpulse 51, 52, 53, 54 vorgesehen. Ein erster zeitlicher Abstand 60 liegt zwischen dem ersten und dem dritten Zündimpuls 53, bezogen auf die erste Schwelle 57. Ein zweiter zeitlicher Abstand 61 liegt zwischen dem dritten und vierten Zündimpuls 53, 54, ebenfalls bezogen auf die erste Schwelle 57. Dritte, vierte und fünfte zeitliche Abstände 62, 63, 64 liegen jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zündimpulsen 51, 52; 52, 53; 53, 54, bezogen jeweils auf die zweite Schwelle 58.
  • In Figur 3 ist ein anderes Blockschaltbild des Meßgeräts 11 gezeigt. Übereinstimmende Teile in den Figuren 1 und 3 tragen dieselben Bezugszeichen. Die Meßleitungen 34, 35 werden einer Signalzusammenführungsanordnung 70 zugeleitet, die ein Ausgangssignal an einen Komparator 71 abgibt, dessen Ausgangssignal 72 einer signalverarbeitenden Anordnung 73 zugeführt wird.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren werden anhand der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Blockschaltbilder in Verbindung mit dem in Figur 2 gezeigten Signalverlauf näher erläutert:
    Die in der Zündanlage 10 auftretenden Zündimpulse 51, 52, 53, 54 werden an den Kontaktierungen 32, 33 abgegriffen. Anstelle der in Figur 1 gezeigten galvanischen Verbindung der Meßleitungen 34, 35 mit den ersten Primäranschlüssen 14, 15 der Zündspulen 12, 13 ist auch eine kapazitive oder eine induktive Kopplung möglich. Die Zündimpulse 51, 52, 53, 54 können auch an anderer Stelle der Zündanlage 10, beispielsweise auf der Sekundärseite der Zündspulen 12, 13 abgegriffen werden. Anstelle des in Figur 2 gezeigten primärseitigen Zündsignalverlaufs ergibt sich dann beispielsweise ein sekundärseitiger Zündsignalverlauf, wobei die charakteristischen Zündimpulse 51, 52, 53, 54 jedoch vorhanden sind.
  • Die zum Meßgerät 11 führenden Meßleitungen 34, 35 werden üblicherweise zunächst in einer Signalaufbereitungsschaltung, die in Figur 1 nicht eingetragen ist, für die weitere Signalverarbeitung vorbereitet. Beispielsweise kann eine derartige Signalaufbereitungsschaltung einen Spannungsteiler, einen Impedanzwandler oder eine Verstärkerschaltung enthalten. die Signale werden anschließend der Auswerteanordnung 36 zugeführt, die eine qualitative oder quantitative Analyse der Signale vornimmt. Einige dieser Auswertungen hängen von der Zeit ab. Solche Auswertungen sind beispielsweise die Ermittlung von Zündzeitpunkten der einzelnen Zylinder in zeitlicher Folge während eines Motorzyklus. Bei Auswertung in Abhängigkeit von der Zeit wird anstelle des in Figur 2 gezeigten analogen Signals ein digitales Signal verwendet, das durch einen definierten Pegel oder einer definierte Flanke Vorrichtungen zur Ermittlung von Zeiten startet oder stoppt. Das Ausgangssignal 42 der signalverarbeitenden Anordnung 42 ist ein solches Signal, mit dem die Auswerteanordnung 36 die zeitbezogenen Auswertungen vornimmt. Das Signal 42 enthält beispielsweise Impulse, die bei jedem aufgetretenen Zündimpuls 51, 52, 53, 54 aufgelöst werden. Damit aus dem in Figur 2 gezeigten Signal zuverlässige Impulse abgeleitet werden können, ist eine sorgfältige Festlegung der Schwelle 57, 58 erforderlich, bei deren Überschreitung durch die Zündimpulse 51, 52, 53, 54 jeweils ein Impulse ausgelöst wird. Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen, daß die Schwelle 57, 58, variabel ist. Als gleichwertig zu dieser Maßnahme wird angesehen, daß die Schwelle 57, 58 fest vorgegeben ist und daß die Amplitude des Signals verändert wird, entsprechend der Anordnung des eingangs erwähnten Standes der Technik. Die an den Meßleitungen 34, 35 liegenden Signale werden jeweils den Komparatoren 37, 38 zugeführt. Die Signalverarbeitende Anordnung 41 legt die Schwelle 57, 58 zunächst auf einen hohen Wert fest, der in Abhängigkeit von ermittelten zeitlichen abständen und/oder in Abhängigkeit von Zählergebnissen reduziert wird.
  • Gemäß der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Schwelle 57, 58 auf einen Wert festgelegt wird, bei dem die Anzahl der erfaßten Zündimpulse 51, 52, 53, 54 innerhalb eines Intervalls, das durch den Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse des Bezugszylinders gegeben ist, mit einer erwarteten Anzahl übereinstimmt. Voraussetzung für dieses Verfahren ist die Erfassung von Zündimpulsen eines Bezugszylinders. In Figur 1 ist angenommen, daß die Zündkerze 26 zur Zündung des Bezugszylinders vorgesehen ist. Die Meßleitung 45 ist deshalb an der zur Zündkerze 26 führenden Leitung an der weiteren Kontaktierung 46 angeschlossen. Anstelle der gezeigten galvanischen Verbindung ist sowohl eine kapazitive als auch eine induktive Kopplung möglich. Die weitere Meßleitung 45 führt das abgegriffene Signal dem Bezugssignalgeber 44 zu, der ein Ausgangssignal an die signalverarbeitende Anordnung 41 abgibt. Der Bezugssignalgeber enthält beispielsweise einen Spannungsteiler, einen Impedanzwandler und/oder einen Verstärker sowie einen Komparator. Der Bezugssignalgeber 44 soll ebenfalls ein impulsförmiges Signal wie die Komparatoren 37, 38 abgeben, das durch Vergleich des Eingangssignals mit einer Schwelle entsteht. Die Vorgabe einer Schwelle ist hier jedoch erheblich einfacher möglich, weil das Eingangssignal eindeutig zu identifizieren ist. Üblicherweise wird das Bezugssignal von einer Triggerzange erfaßt, die den im Sekundärkreis fließenden Zündkerzenstrom oder zumindest dessen Änderungen erfaßt.
  • Der Bezugssignalgeber 44 gibt bei jedem auftreten beispielsweise der ersten Zündimpulses 51 ein Signal an die signalverarbeitende Anordnung 41 ab. Damit die Anordnung 41 die innerhalb eines Motorzyklus auftretenden Zündimpulse ermitteln kann, muß ihr die Anzahl der Zylinder mitgeteilt werden. Hierzu ist der Zlyinderzahlgeber 43 vorgesehen, der beispielsweise von einer Eingabe gesteuert ist. Die variable Schwelle 57, 58 wird während des Betriebs derart festgelegt, daß die signalverarbeitende Anordnung 41, ausgehend vom ersten Zündimpuls 51, vier Zündimpulse zählt, bis wieder der erste Zündimpuls auftritt, der dem Zündimpuls für die Bezugszylinder entspricht. Im Beispiel ist eine vierzylindrige Brennkraftmaschine angenommen worden.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Kombination des Verfahrens mit einem weiteren Kriterium wie oben beschrieben. Erreicht wird dadurch eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit, wobei jeweils das eine Verfahren eine Plausibilitätsüberprüfung des anderen Verfahrens darstellt. So ist es möglich, zunächst das erste Kriterium zu verwenden und an das Ergebnis mit dem zweiten Kriterium zu überprüfen und umgekehrt.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist angenommen, daß zwei oder weitere unabhängige Zündkreise mit den Zündspulen 12, 13 vorhanden sind, die jeweils mit unterschiedlichen Meßleitungen 34, 35 zu separaten Komparatoren 37, 38 führen. Die Schwelle für jeden Komparator 37, 38 ist individuell vorggebbar. Anstelle der separaten Komparatoren 37, 38 kann gemäß Figur 3 ein einziger Komparator 71 vorgesehen sein, dem ein zusammengeführtes Signal zugeleitet wird. Zur Signalzusammenführung der auf den Meßleitungen 34, 35 liegenden Signale ist die Signalzusammenführungsanordnung 70 vorgesehen, die eine Überlagerung der Signale vornimmt, die beispielsweise als analoge Oder-Verknüpfung realisiert sein kann.
  • Die signalverarbeitende Anordnung 73 weicht von der in Figur 1 gezeigten Anordnung 41 hinsichtlich der Vorgabe der Schwelle für den Komparator 71 ab. Anstelle der Vorgabe einer einheitlichen Schwelle ist vorzugsweise die Vorgabe einer zeitlich sich ändernden Schwelle vorgesehen, wobei die Schwelle entweder für einzelne erwartete Zündimpulse oder Gruppen von Zündimpulsen festgelegt werden kann. Aus vorangegangenen Zündimpulsen kann jeweils im voraus die Schwelle zu einem Zeitpunkt vorgegeben werden, nach welchem der nächste Zündimpuls erwartet wird.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl in analoger Schaltungstechnik realisiert sein als auch in einem Mikroprozessorsystem ablaufen. Bei einer digitalen Realisierung in einem Mikroprozessorsystem werden die erfaßten Signale zunächst einer Analog/Digital-Wandlung unterzogen uns anschließend die Vergleichsoperationen und Auswerteverfahren im Zahlenbereich vorgenommen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Auswerten von Zündimpulsen einer fremgezündeten Brennkraftmaschine, bei dem die Amplitude der erfaßten Impulse mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen und nur solche Impulse ausgewertet werden, welche die Schwelle überschreiten und bei dem Zündimpulse eines Bezugszylinders erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle (57, 58) variabel ist und daß die Schwelle (57, 58) auf einen Wert festgelegt wird, bei dem die Anzahl der erfaßten Zündimpulse (51, 52, 53, 54) innerhalb eines Intervalls, das durch den Abstand zweier aufeinanderfolgender Zündimpulse (51) des Bezugszylinders gegeben ist, mit einer erwarteten Anzahl übereinstimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schwelle (57, 58) variabel ist und daß die zweite Schwelle (57, 58) auf einen Wert festgelegt wird, bei dem die zeitlichen Abstände (62, 63, 64) zumindest zweier aufeinanderfolgender Zündimpulse (52, 51; 53, 52; 54, 53) innerhalb eines vorgegebenen Verhältnisses liegen.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle (57, 58) in Stufen vorgebbar ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stufen (57, 58) vorgesehen sind.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündimpulse (51, 52, 53, 54) von separaten Vorrichtungen (32, 34; 33, 35) erfaßt werden und daß jeder dieser Vorrichtungen (32, 34; 33, 35) eine separate Schwelle (57, 58) zugeordnet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von mehreren Vorrichtungen (32, 34; 33, 35) abgegebenen Impulse zusammengefaßt werden und daß die Schwelle (57, 58) vor dem erwarteten Zündimpuls (51, 52, 53, 54) in zeitlicher Folge umgeschaltet wird.
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