DE2156649C3 - Vorrichtung zum dynamischen Vergleich der Kompression in den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Description

kurzgeschlossen wird, wodurch während der tive Kompression der Zylinder.

Zündphase eines der Zylinder eine Unterbre- Ergibt sich beispielsweise beim Abziehen eines

chung der Zündung dieses Zylinders erfolgt, da- Zündkerzensteckers kein Drehzahlabfall, so kann

durch gekennzeichnet, daß des weiteren 15 daraus geschlossen werden, daß die Zündung des

durch die aus dem Rückfall de Kippstufe (12) entsprechenden Zylinders nicht in Ordnung ist oder

bedingte Spannungsänderung ein Ersatzimpuls dessen Kompression mangelhaft ist. Das Abziehen

gebildet wird, der den Zündimpuls für den Zähler der einzelnen Zündstecker während des Betriebs des

(S) ersetzt. Motors ist oft schwierig, da die Stecker zum Teil

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 schlecht zugänglich sind. Darüber hinaus ist das Bekennzeichnet, daß das Einschalten der Kippstufe dienungspersonal durch die Hochspannung bzw. (12) in der Arbeitsphase des Zylinders erfolgt, durch die rotierenden Teile des Motors gefährdet,
der, nach der Zündfolge, vor dem kurzzuschlie- Es ist bekannt, die Unterbrechung der Zündung an ßenden Zylinder liegt, und daß die Rückfallzeit den einzelnen Zylindern durch Kurzschließen der der Kippstufe (12) länger ist als die Schließphase 25 Hochspannung während der Zündphase des betrefdes Unterbrechers des Motors und kürzer ist fenden Zylinders zu bewerkstelligen. Der Kurzschluß als die Zeit, welche die Arbeitsphase des Zylin- erfolgt mittels eines Relais. Es wird hierbei von der ders und die Schließphase des Unterbrechers zu- Zündspule ein Zähler gesteuert, an dessen jeweiliger sammen ausmacht. momentanen Stellung der Zündzeitpunkt eines jeden

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 30 Zylinders abgelesen werden kann. Mit Hilfe eines durch gekennzeichnet, daß die Kippstufe (12) Schalters werden die zu den einzelnen Zylindern geüber eine Torschaltung (9,10) und ein Differen- hörenden Zählerstellungen abgegriffen und das Rezierglied (11) angesteuert ist. lais derart gesteuert, daß der Zündstrom zum Zünd-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Zeitpunkt des gewünschten Zylinders ganz oder teilkennzeichnet, daß die Torschaltung (9,10) das 35 weise kurzgeschlossen w^:rd. Der Nachteil der be-Differenzierglied (11), die Kippstufe (12) und kannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß das Resinc Treiberstufe (14) an der Prim?rseite der lais einem natürlichen Verschleiß unterworfen ist Zündspule angeschlossen sind. und daß die Hochspannung der Zündspule gal'a-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 nisch abgegriffen werden muß. Die Betriebssicherheit bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (S) 40 der bekannten Vorrichtung wird dadurch stark h«.rdurch einen induktiven Abgrifi 1.6) am Zündkabel abgemindert.

(19) eines uer Zylinder auf Null zurückbringbar Außerdem ist es bekannt, die Auswahl der stillzu-

ist. setzenden Zylinder an Hand einer Zeitmessung, einer

numerischen Zählung oder einer Phasenmessung

45 durchzuführen (deutsche Auslegeschnil 1143 650

und USA-Patentschrift 2 986 032). Es wird hierbei vom Umlauf des Motors ausgegangen und während einer bestimmten Zeitdauer werden die Zündungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dyna- für einen oder mehrere Zylinder ausgeschaltet. Die

mischen Vergleich der Kompression in den einzelnen 50 Identifizierung der Meßergebnisse mit den jeweiligen

Zylindern eines Verbrennungsmotors, bei der gesteu- Zylindern erfolgt durch oszillografische Darstellung

ert durch einen Schalter und einen von der Zünd- der Zündimpulsc. Die bekannten Einrichtungen sind

folge betriebenen Zähler der Zündspulenstrom mit- nun nicht geeignet, trotz Ausschaltung eines Zylin-

tels eines leitend geschalteten elektronischen Schal- ders bzw. trotz Kurzschließen der Zündeinrichtung,

ters, der während der Rückfallzeit einer Kippstufe in 55 den Zähler bzw. die Zähleinrichtung, welche die

den leitenden Zustand vernetzt wird, kurzgeschlossen Stillsetzung der Zylinder verursacht, fortlaufend

wird, wodurch während der Zündphase eines der Zy- weiter zu betreiben. Auch die Vorrichtung in der bri-

linder eine Unterbrechung der Zündung dieses Zylin- tischen Patentschrift 1 087 627, welche ebenfalls zum

ders erfolgt. dynamischen Vergleich der Kompression in den ein-

Bei der Prüfung eines Otto-Motors ist es bekannt, 60 zelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors dient,

daß man die einzelnen Zylinder nacheinander, bei- enthält keine Zählvorrichtung und auch keine Ein-

spielsweise durch Abziehen der Zündkerzenstecker, richtung, welche zur Weiterschaltung der Zählein-

außer Betrieb nimmt und dabei jeweils den Drehzahl- richtung beim Ausschalten eines Zylinders dient,

abfall des Motors im Leerlauf beobachtet. Bei dieser Schließlich ist aus der französischen Patentschtift

Methode geht man von der Tatsache aus, daß bei 65 1 568 855 eine Vorrichtung der eingangs genannten

gleich guter Kompression nller Zylinder eines Motors Art bekannt, bei der mittels eines Silizium-Gleich-

auch deren Leistungsabgabe zu jedem Zeitpunkt an- richlers der Zündspulenstrom kurzgeschlossen wird,

nähernd gleich groß ist. Unterbricht man an einem wobei der Gleichrichter von einem Schmitt-Trigger

und einem Transistor gesteuert wird. Bei der bekann- sehe der Zündspule liegt. Mit dem Anschlußpunkt 2 ten Vorrichtung wird zwar jeweils gleichzeitig mit ist ein erster Impulsformer3 verbunden. Der Ausder Überbrückung der Zündspule der Zähler auf gang des Impulsfonners 3 liegt über einem Konden-NuIl zurückgestellt. Diese Zurückstellung erfolgt je- sator 4 an einem Zähler 5 und an einem Tor 10. An doch dann, wenn der Motor ein Arbeitsspiel beendet 5 einem Zündkabel 19 für den ersten Zylinder ist ein hat, ± h. wenn sämtliche Zylindet einen Arbeitstakt induktiver Abgriff 6 vorgesehen. Dieser induktive hinter sich gebracht haben. Wenn nun irgendeiner Abgriff 6 ist über einen zweiten Impulsformer 7 mit der Zylinder, der vor dem letzten Zylinder während dem Zähler S verbunden. Ein Schalter 8 steht in Vereines Arbeitsspieles liegt, ausgeschaltet wird, erfolgt bindung mit zwei Abgriffreihen 17 und 18. Diese keine Rückstellung des Zählers auf Null. Für die io Abgriffreihen weisen je acht Abgriffe auf. Jeder Ab-' Weiterzählung des Zählers ist kein Ersatzimpuls vor- griff ist einem Zylinder des Motors zugeordnet. Der handen, so daß die Zähleinrichtung in diesem Falle erste Abgriff der Abgriffreihe 17 steht in Verbindung nicht mehr weiterzählt. Mit der bekannten Vorrich- mit einem weiteren Schalter 13. Die zweiten bis achtung können zwar Zylinder beliebig ausgeschaltet ten Abgriffe dieser Abgriffreihe 17 sind mit einem werden. Es ist jedoch nicht möglich, an Hand der 15 Dekodierausgang des Zählers 5 verbunden. Der erste Zähleinrichtung zu bestimmen, welcher Zylinder nun Abgriff der Abgriffreihe 18 liegt am selben Eingang gerade geprüft wird bzw. welcher Zylinder nun des Zählers S wie der Ausgang des Impulsformers 7. gerade einen Defekt aufweist. Die zweiten bis achten Abgriffe der Abgriffreihe 18

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher liegen am selben Eingang des Zählers 5 wie der erste

darin zu sehen, daß trotz Ausschaltung eines Zylin- ao Impulsformer 3. Die Abgriffe der Abgriffreihen 17

ders bzw. trotz Kurzschließung der Zündeinrichtung und 18 werden über den Schalter 8 mit einem Tor 9

der Zähler fortlaufend weiterbetrieben wird. verbunden. Dieses Tor 9 ist wie das Tor 10 an ein

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß Differenzierglied 11 angeschlossen. Der Ausgang des

vorgeschlagen, daß bei der Vorrichtung der eingangs Differenziergliedes 11 liegt an einer monostabilen

genannten Art des weiteren durch die aus dem Rück- 35 Kippstufe 12. Der Ausgang der Kippstufe 12 ist an

fall der Kippstufe bedingte Spannungsänderung ein einen Treiber 14 gelegt Der Treiber 14 ist mit einem

Ersatzimpuls gebildet wird, der den Zündimpuls für elektronischen Schalter IS verbunden. Der elektroni-

den Zähler ersetzt. sehe Schalter 15 ist zu den Anschlußpunkten 1 und 2

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, parallel geschaltet.

daß Verschleißerscheinungen, die bei einem Relais 30 Der Ausgang des Treibers 14 ist über eine Schalauftreten, vermieden sind und daß ein Abgriff an der tung 16 zur Erzeugung eines Ersatzimpulses für den Hochspannung der Zündspule nicht zu erfolgen Zähler 5 mit dem Zähler verbunden,
braucht. Die Wirkungsweise des in der F i g. 1 gezeigten

Das Einschalten der Kippstufe kann in der Ar- Ausführungsbeispieles der Erfindung soll in Verbinbeitsphase des Zylinders, der — nach der Zündfolge 35 dung mit der F i g. 2 erläutert werden. In der Figur — vor dem kurzzuschließenden Zylinder liegt, erfol- ist der Impulsverlauf an verschiedenen Stellen der gen. Die Rückfallzeit der Kippstufe ist dabei länger Vorrichtung in der F i g. 1 in Abhängigkeit von der als eine Schließphase des Unterbrechers des Motors Zeit / aufgetragen. Es sind aufgetragen die Impuls- und kürzer als die Zeit, welche die Arbeitsphase des diagramme für die Spannung am Anschlußpunkt 2, Zylinders und die Schließphase des Unterbrechers 40 am Tor 9, am Tor 10, am Ausgang des Differenzierzusammen ausmacht. gliedes 11, am Ausgang der Kippstufe 12, am Gate

Die Kippstufe kann über eine Torschaltung und des elektronischen Schalters und am Eingang des ein Differenzierglied angesteuert werden. Die ge- Zählers S. Die Impulsdiagramme der F i g. 2 zeigen samte Schaltungsanordnung (Zähler, Torschaltung, die Situation beim Kurzschließen der Zündung am Kippstufe, elektronischer Schalter) ist an die Primär- 45 Zylinder 3 (in der Zündfolge gesehen). Die am Ansehe der Zündspule angeschlossen. Der elektronische schlußpunkt 2 liegende Spannung wird durch den Schalter ist hierbei zum Unterbrecher parallel ge- Impulsformer 3 in eine exakte Rechteckspannung schaltet. umgeformt. Der Rechteckimpuls wird über den Kon-

Liii erster Impulsformer formt den von der Pri- densator 4 differenziert und steuert den Eingang des

märseite der Zündspule ausgehenden Impuls in einen 5» Zählers 5. Durch diese Impulse wird die Zählerelek-

Rechteckimpuls um. Durch diesen Rechteckimpuls tronik bei jeder Zündung des Motors jeweils um

wird auch der Zähler gesteuert. Der Zähler ist wei- einen Schritt weitergeschaltet. Man kann dadurch am

terhin durch einen induktiven Abgriff an das Zünd- Zählerausgang mittels eines Dekodierers zu jedem

kabel für einen der Zylinder angeschlossen und kann Zeitpunkt erkennen, welcher Zylinder sich gerade in

dadurch auf die Null-Stellung zurückgeführt werden. 5s seinem Arbeitstakt befindet. Vom Dekodierer wird

In den Figuren sollen an einem Ausführungsbei- für jeden Zylinder ein eigener Ausgang gebildet, der

spiel der Erfindung diese und weitere Vorteile dersel- an einen der Abgriffe der Abgriffreihe 17 gelegt ist.

ben erläutert werden. Es zeigt Es wird hierbei während der Arbeitsphase des zuge-

F i g. 1 den schematischen Aufbau einer erfin- hörigen Zylinders ein Signal abgegeben,

dungsgemäßen Vorrichtung und 60 Mit dem Schalter 8 wird der Zylinder ausgewählt,

F i g. 2 ein Impulsdiagramm für die in F i g. 1 ge- dessen Zündung unterbrochen werden soll. Die Abzeigte Vorrichtung bei Kurzschluß der Zündung im griffe der Abgriffreihe 17 sind dabei so mit dem DeZylinder 3, in Zündfolge gesehen. kodierer des Zählers S verbunden, daß der Impuls,

Gemäß Fig. 1 erfolgt der Anschluß einer Vorrich- weicher von dem Zylinder kommt, der dem zu untertung zum dynamischen Vergleich der Kompression 63 brechenden Zylinder in der Zündfolge vorausgeht, in den einzelnen Zylindern eines Otto-Motors an den von dem Schalter 8 an das Tor 9 weitergegeben wird. Motor über einen Anschlußpunkt 1, der an Masse Bei Zündung des Zylinders, der dem mit dem Schalliegt und einen Anschlußpunkt 2, der an der Primär- ter 8 ausgewählten Zylinder vorausläuft, schaltet der

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Zähler 5 über den Schalter 8 das Tor 9 auf Masse, macht. Nach Sperren des elektronischen Schalters 15

wie aus der F i g. 2 hervorgeht. Aus der F i g. 2 er- ist die Vorrichtung für die nachfolgenden Zündvor-

kennt man, daß während der Zündung des Zylin- gänge wieder betriebsbereit.

ders 2 die Spannung am Tor 9 zu Null wird. Am Tor Durch den ausgefallenen Zündimpuls am An-

IS kommen die Rechteckimpulse des Impulsfor- 5 schlußpunkt 2 ist dem Zähler ein Impuls verlorenge-

mers3 an. Während der Schließphase des Unterbrc- gangen. Deshalb wird dem Zählereingang ein Ersatz-

chers des Motors wird auch das Tor 10 auf Masse impuls aus der Rückkippflankc der monostabilen

geschaltet. Am Differcnzicrglied 11 entsteht somit Kippstufe zugeführt, so daß der Zählei S dem Bewe-

ein Spannungssprung, der die monostabile Kippstufe gungsablauf des Motors auch dann folgen kann,

12 in Betrieb setzt. Die Rückfallzeit der Kippstufe ist io wenn an einem Zylinder die Zündung kurzgeschlos-

so gewählt, daß sie in einem gewünschten Drehzahl- sen ist. Es ist hierzu die Schaltung 16 zur Erzeugung

bereich (z.B. 600 bis 1200Umdrehungen (»ro Mi- eines Ersatzimpulses vorgesehen. Nach Ablauf der

nute) langer ai^r. diic SchlicL'.phasc des bi.icrbrechers Rückfallzcit der Kippstufe 12 wird die Treiberstufe

und kurzer als eine Arbeitsphase des Zylinders plus »4 wieder nichtleitend. Aus dieser Spannungsände-

Schlicßphase des Unterbrechers isi. 15 rung wird von der Schaltung 16 ein Ersat/impuls er-

Mit einem Schalter 13 kann die RücHallzcit der zcupt, «lcr den. durch die Unterbrechung bedingt.

Kippstufe an die unterschiedliche Dauer der Schließ- fehlenden Zündimpuls am Zähler 5 ersetzt,

phase des Unterbrechers zwischen 4-, 6- und 8-Zy- Durch die Zündimpulse am Anschlußpunkt 2.

lindermotorcn bei gleicher Drehzahl angepaßt wer- welche über den impulsformer 3 und den Kondensa-

dcn. Die Stellung α des Schalters 13 ist für 4-Zy- 20 tor 4 an den Zahler 5 weitergegeben werden, wird die

lindermotoren, die Stellung/» tür 6-Zylindcrmotorcn Zählerelcktronik weitergcschaltei. Der Zähler5 wird

und die Stellung c für 8-Zylindcrmotoren bestimmt. dadurch aus der Primärspannung der Zündspule ge-

Durch den Schaller 13 wird ebenfalls erziel;, daß steuert. Diese Steuerung erfolgt bei der in der f i g. 1

beim Umschalten von 4-Zylindermotoren auf o-Zy- dargestellten Vorrichtung mit Ausnahme von einem

lindermotoren oder 8-Zylindermotoicn der Schalter 8 as Zylinder, beispielsweise des ersten Zylinders, von der

um ic einen Zylinder verseb.l am Dekodierausgang ZüruKpuie her. Dc^r Zündir-puls eines Zylinders, bci-

aiipeschlosscn ist Es wird dadurch erreicht, daß das spii-Kweisc des ersten Zylinders, wird durch den in-

Einschaltcn der moiii>:,iabilen Kippstufe 12 in der dukliven Abgriffe über den zweiten Impulsformer 7

Arbeitsphase des Zylinders erU/.gt, der. in Zünd- dem Zähler 5 zugeführt Der Zähler wird hierdurch

folge gesehen, vor dem kurzzuschließenden Zylinder 3° auf NuM zurückgesetzt. Der Abgriff 6 befindet sieh

liei>t hierbei am Zündkabel 19 für beispielsweise den er-

r»:e Kippstuie \1 ieucrt während der Rücktallzeii sten Zylinder

über den !reiber 14 den elektrischen Schalter 15 Als elektronische Schalter 15 eignen sich 1 Innsto-

lcitcnd. Der Unterbrecherkontakt ist somit während rcn oder Tnacs. Ein Triac ist von Vorteil, da dieser

der Schließphasc. nach welcher die Zünuungsuntcr- 35 poiaritätsunabhäncig von dem Battcriepol an da

brechung erfolgen soll, durch den elektronischen Faiirzcugmassc arbeiten kann.

Schalter 15 kurzgeschlossen. Zum nachfolgenden Es ist möglich, den Zähl.r5 aus dei Pnniliispau

Zündzeitpunkt öffnet de Unterbrecher, und der pn- nung der Zündspule zu steuern. Der Zähler kann auf

märe Zündspulenstrom fließt ·ιη über den leitenden Null zurückgesetzt werden, indem beispielsweise der

elektronischen Schalter 15. Dadurch unterbleibt die 40 Zündstrom ».um Zylinder 1 indukm abgegriffen

Auslösung eines Hochspannungsimpulses wird. Die Vorrichtung ist gegen Verschleiß gesichert,

FaIIt nach Ablauf der R« -VfpUzcit die monostabile da beim Kurzschließen eines jeden Zylinders die mo-Kippstufe in ihre Ruhelage zurück, so bleibt der noslabile Kippstufe mit vorgegebener Rückfällen in elektronische Schalter 15, der vorzugsweise als Thy- Betrieb gesetzt wird und dadurch der elektronische ristor oder Triac ausgebildet ist, durch Selbsthalteef- 45 Schalter leitend gemacht wird. Nach Ablauf der vorfekt so lange leitend, bis der Unterbrecher wieder gegebenen Rückfallzeit wird dem Zähler 5 ein Ersatzschließt. Beim nächsten Zündvorgang sperrt der impuls, ausgelöst von der monostabilen Kippstufe, elektronische Schalter 15 wieder. Der nicht mehr an- zum VVeitcrschaltcn zugeführt. Beim Kurzschließen gesteuerte elektronische Schalter 15 bleibt nämlich beispielsweise des ersten Zylinders wird dieser Ersatzdurch den primären Zündspulenstrom noch so lange 5° impuls dazu verwendet, den Zähler zurückzusetzen leitend, bis der Unterbrecher wieder schließt und da- so daß auch eine einwandfreie Prüfung des erster durch den elektronischen Schalter 15 stromlos Zylinders möglich wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 laufenden Motor die Zündung an einer Zündkerze Patentansprüche: allein, so läuft der Motor durch die Leistung der an deren Zylinder weiter, wobei durch den Le-stungsab-

1. Vorrichtung zum dynamischen Vergleich fall des nicht zündenden Zylinders ein Drehzahlabder Kompression in den einzelnen Zylindern 5 fall entsteht. Der Drehzahlabfall eines laufenden Mo-

' eines Verbrennungsmotors, bei der gesteuert tors durch Abschalten einer Zylinderzündung ist pro-

^! durch einen Schalter und einen von der Zünd- portional mit der Kompressicnshöhe dieses ZyKn-

folge betriebenen Zähler der Zündspulenstrom ders, bezogen auf die Durchschnittskompression. Un-

mittels eines leitend geschalteten elektronischen terbricbt man die Zündung der Zylinder nacheinan-

Schalters, der während der Rückfallzeit einer to der einzeln, so erhält man durch Vergleich der ein-

Kippstufe in den leitenden Zustand versetzt wird, zelnen Drehzahlabfälle eine Aussage über die rela-