DE2343895A1

DE2343895A1 - Verfahren und einrichtung zur ueberpruefung der zuendanlage von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2343895A1
Application number: DE19732343895
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Pohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-08-31
Filing date: 1973-08-31
Publication date: 1975-03-13
Also published as: FR2242577B3; FR2242577A1; US3961240A; NL7411571A

Description

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_B# 169 3

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Verfahren und Einrichtung zur Überprüfung der Zündanlage von Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Zündanlage von Brennkraftmaschinen durch Auswertung der über der Funkenstrecke einer Zündkerze anliegenden Spannung.

Bei der Analyse des Zündspannungsverlaufes kann mit Hilfe eines Oszillographen aus dem Kurvenverlauf der Zündspannung auf fehlerhafte Teile der Zündanlage geschlossen werden.

Mit Hilfe des Oszillographen lassen sich aber die Meßergebnisse nicht im Rahmen eines Kraftfahrzeug-Diagno.seausdruckes in Zahlenwerten darstellen, so daß die Prüfung mit Hilfe des Oszillographen hierrür nachteilig ist. Auch

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die Ermittlung des Kurvenverlaufes mit Hilfe von Sampleand-Hold-Schaltungen ist nachteilig, weil derartige Schaltungen äußerst aufwendig und kompliziert in ihrem Aufbau sind und durch die Vielzahl der in einem Kraftfahrzeug vorkommenden Störimpulse beeinflußt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, den Kurvenverlauf der Zündspannung leicht auszuwerten und das Meßergebnis so darzustellen, daß es mit Hilfe eines Druckers auf besonders dafür geeigneten Formularen ausgedruckt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu überprüfende Signal - direkt oder über einen Wandler - von der Zündanlage abgenommen und an ein Tiefpassfilter zur Mittelwertbildung angelegt wird und der gebildete Mittelwert erfaßt und mit einem Sollwert verglichen wird.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren zuverlässig durchgeführt werden kann. Die Einrichtung soll dabei möglichst kostensparend aufgebaut sein und auch in dem rauhen Betrieb von Kraftfahrzeug-Werkstätten sicher und zuverlässig arbeiten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Tiefpass vorgesehen ist, an dessen Eingang ein der Spannung über der IHinkenstrecke der Zündkerze entsprechendes elektrisches Signal angelegt ist und mit dessen Ausgang ein Komparator in Wirkverbindung steht, an dessen ersten Eingang ein den Sollwert charakterisieren-

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des elektrisches Signal und an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal des Tiefpasses angelegt ist.

V/eitere vorteilhafte· Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung 'von Ausführungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzip einer Spulenzündeinrichtung, Fig. 2 bis 5 Diagramme, in denen die Zündspannung (u)

über der Zeit (t) aufgetragen ist und Fig. 6 ein Prinzipschaltbild einer Einrichtung zur Ermittlung von Meßwerten.

In Figur 1 ist ein Zündschalter 10 dargestellt, der in geschlossenem Zustand die Primärwicklung 11 eines Zündtransformators 12 mit einer Betriebsspannungsquelle 13 verbindet. An die Primärwicklung 11 des Zündtransformators 12 ist ein'Unterbrecherkontakt 14 angeschlossen, der von einem Nocken 15 geöffnet bzw. geschlossen wird. Der Nocken 15 steht mit der Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Virkverbindung und läuft mit einer der Drehzahl der Kurbelwelle entsprechenden Drehzahl um. An den Verbindungspunkt des Unterbrecherkontaktes 14 und der Primärwicklung 11 des Zündtransformators 12 sind ein Zündkondensator 16 und die Sekundärwicklung 17 des Zündtransformators 12 angeschlossen. Der Zündkondensator 16 ist dabei dem Unterbrecherkontakt 12 i>arallelgeschaltet und die Sekundärwicklung 17 des Zündtransformators 12 ist mit einer bei 18 angedeuteten Zündkerze der Brennkraftmaschine verbunden.

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Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Wenn der Zündschalter 10 geschlossen wird und der Unterbrecherkontakt 14 ebenfalls geschlossen ist, fließt von der Betriebsspannungsquelle 13 über die Primärwicklung 11 des Zündtransformator 12 und über den Unterbrecherkontakt 14 ein Strom. Bei Öffnen des Unterbrecherkontaktes 14 durch entsprechende Stellung des Nockens 15 will dieser Strom entsprechend der Lenz¹ sehen Regel weiterfließen, er benutzt dazu den Stromweg übe'r die Primärspule 11 und den Zündkondensator 16, der im ersten Augenblick noch entladen ist, und sich dann auflädt. Beim öffnen des Unterbrecherkontaktes wird in der Sekundärspule 17 des Zündtransformators eine Spannung induziert, die dazu führt, daß ein Zündfunken an der Zündkerze 18 entsteht. Der Verlauf der Spannung u über der Funkenstrecke 18 der Zündkerze ist in den Figuren 2 bis 5 dargestellt.

Fig. 2 zeigt den Zündspannungsverlauf bei ordnungsgemäßer Zündung. Die Spannung u steigt hier zunächst sprungartig an und bildet eine Zündnadel. Die Zündspannung fällt danach wieder etwas ab und bleibt über einen bestimmten Bereich konstant. Diese Spannung entspricht der sogenannten Brennspannung. Beim Schließen des Unterbrechkontaktes fällt die Spannung vollständig ab und schwingt eich langsam auf 0 ein.

In Fig. J ist der Spannungsverlauf u (t) dargestellt, wenn die Zündanlage nicht ordnungsgemäß funktioniert. Nach der Zündnadel fällt die Spannung nicht direkt steil auf die Brennspannung ab, sondern der Abfall erfolgt mit einer wesentlich geringeren Steigung. Beim Schließen des Unterbrecherkontaktes 14 schwingt sich die Spannung ent-

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sprechend Fig. 3 wieder auf O ein.

Wenn man die Spannungen nach Figur 2 und Figur 3 an einen Tiefpaß anlegt, dann erhält man am Ausgang des Tiefpasses die Spannungsverläufe nach Figur 4 und Figur 5· Figur 4 zeigt dabei das Ausgangsignal des Tiefpasses, wenn eine Spannung nach Figur 2 angelegt ist und Figur 5 zeigt das Ausgangssignal des Tiefpasses, wenn eine Spannung nach Figur 3 gelegt ist.

Aus der Höhe und/oder der zeitlichen Lage des Maximalwertes der Ausgangsspannung des Tiefpasses kann nun auf den Zustand der Zündanlage geschlossen werden. Verwendet man beispielsweise einen Komparator nach Fig. 6, dann kann mit Hilfe eines Spannungsteilers aus Widerständen 19 und 20 an einem Operationsverstärker 21 eine Schaltschwelle eingestellt werden, die einem Sollwert entspricht, welcher in den Mguren 4 und 5 mit s bezeichnet ist. An einen zweiten Eingang des Operationsverstärkers 21 ist die Ausgangsspannung eines Tiefpasses aus einem Widerstand 22 und einem Kondensator 23 angelegt. Dem Widerstand 22 wird die Spannung über der Funkenstrecke der Zündkerze 18 zugeführt. Dies kann entweder mit einem induktiven Abnehmer 24 erfolgen, der über eine Zündleitung 25 geschoben ist, die Spannung kann aber auch direkt an dem Verbindungspunkt der Primärwicklung und des Unterbrecherkontaktes 14· abgenommen werden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 21 ist mit einem Anzeigeinstrument 26 verbunden, das anzeigt, ob das Ausgangssignal des Tiefpasses 22, 23 oberhalb des Schwellwertes ε oder unterhalb des Schwellwertes s liegt. Aus dieser Anzeige sind, wie schon angedeutet, Schlüsse auf den Zustand der Zündanlage zu ziehen.

Wenn die zeitliche Lage des Maximums des Mittelwertes ' mit berücksichtigt werden soll, kann die Schaltungsan-

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Ordnung nach Fig. 6 beispielsweise so abgewandelt werden, daß mit der Impulsnadel der Zündspannung u ein Zeitgeber ausgelöst wird, der nach Ablauf einer bestimmten Zeit den Ausgang des Tiefpasses 22, 23 mit dem Operationsverstärker 21 verbindet. Ist nach Ablauf der bestimmten Zeit das Ausgangssignal des Tiefpasses 22, 23 oberhalb des Schwellwertes s, dann ist die Zündanlage nicht in Ordnung, ist dagegen das Ausgangssignal des Tiefpasses 22, 23 unterhalb des Schwellwertes s, kann davon ausgegangen werden, daß die Zündanlage in Ordnung ist.

Eine weitere Möglichkeit, die Zündspannung auszuwerten, besteht darin, daß die einzelnen Ausgangssignale des Tiefpasses 22, 23 innerhalb eines Zündzyklusses, also bei einer ^—Zylinder-Brennkraftmaschine 4 Ausgangssignale auf Speicher gegeben werden, und daß diese gespeicherten Signale dann untereinander verglichen werden können. Sind die gespeicherten Werte einander etwa gleich, kann davon ausgegangen werden, daß die Zündeinrichtung in Ordnung ist, weicht dagegen einer oder mehrere gespeicherte Werte stark voneinander ab, muß darauf geschlossen werden, daß die Zündanlage der Brennkraftmaschine nicht ordnungsgemäß arbeitet. Durch eine an sich bekannte Zuordungsschaltung können mit den beschriebenen Verfahren die einzelnen Zündkerzen einer Brennkraftmaschine selektiv überprüft werdan.

Mit Hilfe der beschriebenen Verfahren ist es möglich, eine sichere Aussage über den Zustand der Zündanlage zu.·machen und ein Meßergebnis zu gewinnen, das sich für den Ausdruck in Diagnose-Formularen eignet.

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Claims

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Ansprüche

i.)Verfahren zur Überprüfung der Zündanlage von Brennkraftmaschinen durch Auswertung der über der Funkenstrecke einer Zündkerze anliegenden Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß das zu überprüfende Signal - direkt oder über einen Wandler (24) - von der Zündanlage abgenommen und an ein Tiefpaßfilter (22, 23) zur Mittelwertbildung angelegt wird und der gebildete Mittelwert erfaßt und mit einem Sollwert verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe und/oder die zeitliche Lage des Maximalwertes des Tiefpaß-Ausgangssignals ermittelt und mit entsprechenden Sollwerten verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximal - und/oder Minimalwerte der Tiefpaß-Ausgangssignale eines Zündzyklus¹ untereinander verglichen werden.
4-, Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaß (22, 23) vorgesehen ist, an dessen Eingang ein der Spannung über der Funkenstrecke der Zündkerze (18) entsprechendes elektrisches Signal angelegt ist und mit

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dessen Ausgang ein Komparator in Wirkverbindung steht, on dessen ersten Eingang ein den Sollwert charakterisierendes elektrisches Signal und an dessen zweiten Eingang das Auggangssignal des Tiefpasses (22, 23) angelegt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Zühdvorgang auslösbarer Zeitgeber vorgesehen ist, der nach Ablauf einer bestimmten Zeit den Tiefpaß-Ausgang mit dem Komparator (21) in Wirkverbindung bringt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, deren Anzahl an Speicherplätzen der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht, und daß die Speicher mit einem Komparator zum Vergleich der gespeicherten Minimal- und Maximalwerte der einzelnen Zündvorgänge verbunden sind.

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