DE2541594A1

DE2541594A1 - Verfahren zur ruhestromabschaltung bei einer fuer brennkraftmaschinen bestimmten zuendanlage

Info

Publication number: DE2541594A1
Application number: DE19752541594
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Borst; Karl Ing Grad Ott
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1977-03-24
Also published as: FR2324894A1; FR2324894B1; DE2541594B2; DE2541594C3; US4088106A; GB1560689A; IT1071693B

Description

Η- ₂₈S,

26.8.1975 Mü/Hm

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 STUTTGART 1

Verfahren zur Ruhestromabschaltung bei einer für Brennkraftmaschinen bestimmten Zündanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ruhestromabschaltung bei einer für Brennkraftmaschinen bestimmten Zündanlage, mit dem unterhalb einer wählbaren Drehzahl der primärseitige Zündspulenstrom unterbrochen werden kann, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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Bei Zündanlagen für Brennkraftmaschinen fließt bei stillstehender Kurbelwelle ein sogenannter Ruhestrom im Primärstromkreis der Zündspule, solange die Zündung nicht abgeschaltet und der Unterbrecherkontakt geschlossen ist. Ein solcher Ruhestrom ist unerwünscht, da er die Zündspule und die Batterie im Laufe der Zeit in unzulässiger Weise belastet.

Es ist bekannt, aus diesem Grund eine selbsttätige Abschaltvorrichtung in dem Primärstromkreis einzubauen, die als Thermostat vom Primärstrom geheizt wird und bei bestimmter Erwärmung einen im Primärstromstromkreis liegenden Schalter betätigt und damit den Stromfluß unterbricht. Derartige Vorrichtungen sind jedoch unzuverlässig, da im Falle sehr langsam drehender Brennkraftmaschinen der Unterschied zwischen Ruhestrom und durchschnittlichem Betriebsstrom nicht allzu groß ist, so daß äußere Temperatureinflüsse den Abschaltvorgang beeinflussen können. Dazu kommt, daß die zusätzliche Kontaktstelle die Betriebssicherheit der Zündanlage einschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Ruhestromabschaltung zu schaffen, die unabhängig vom Zündspulenstrom arbeitet, und im Hinblick auf eine möglich Integration der Bauelemente klein sowie störungsunempfindlich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung, die nach folgendem Verfahren arbeitet: Es werden aus Drehzahlsignalen Steuersignale für die Unterbrechung des Zündspulen-Primärstromkreises gebildet, in der Weise, daß die Drehzahlsignale mit Impulsen einer bestimmten Frequenz ausgezählt werden und sich die Steuersignale je nach Zählerstand ergeben.

Vorteilhaft an diesem Verfahren ist die Wahl des Einsatzpunktes der Ruhe3tromabschaltung über einen Zählerstand. Dies ist vor allen im Hinblick auf die universelle Verwendbarkeit der Einrichtung bei unterschiedlichen Typen von

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Brennkraftmaschinen bedeutsam. Mit der digitalen Auszählung der Drehzahlsignale ist sogleich eine maximale Störsicherheit gegen irgendwelche Störimpulse.gegeben.

Die Einrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ist dergestalt, daß die zur Bildung der Steuersignale dienende Steuerstufe einen Zähler mit nachgeschalteter Zählerstanddekodierstufe enthält, sowie eine Logik, die mit Drehzahlmesser und Zählerstandsdekodierstufe in Verbindung steht und deren Ausgang zu einer als Schalter wirkenden Abschalteinrichtung für den Zündspulen-Primärstrom geführt ist.

'Je nach dem Ausgangssignals des Drehzahlmessers ist eine Impulsaufbereitung vorzusehen, damit die Einrichtung zur Ruhestromabschaltung fehlerfrei arbeiten kann. Insbesondere sind steile Planken des Drehzahlmesser-Signals notwendig.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Logik wenigstens eine Schaltstufe enthält, die mit einem von einer Planke des Rechtecksignales abgeleiteten Impuls sowie mit den Ausgangssignalen der Zählerstandsdekodierstufe steuerbar ist.

Wenn die Drehzahl- bzw. Winkelerfassung über einen Zahngeber erfolgt, so ist die Art der Auszählung, ob Impulsdauer oder IMpulsperiode ohne Belang, üblicherweise besitzen die Zahngeber eine drei-Grad-Auflösung, und es ist völlig ausreichend, wenn diese drei Grad für die Ruhestromabschaltung ausgezählt werden.

Einzelheiten eines als Beispiel angegebenen Erfindungsgegenstandes sind anhand der in der Zeichnung dargestellten Schaltbilder und Diagramme im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Pig. 1 ein Blockschaltbild einer Zündanlage mit einer Einrichtung zur Ruhestromabschaltung,

Fig. 2 der wesentlichste Inhalt der Einrichtung für die Ruhestromabschaltung,

Pig. 3 ein zur Schaltungsanordnung von Fig. 2 gehörendes Impulsdiagramm,

Fig. 4a eine Darstellungsart für ein S-H-Flip-flop mit einem J-K-PIi^-flpp, und

Fig. 4b eine Wahrheitstabelle eines S-H-Flip-flops.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Zündsystem bekannter Bauart dargestellt, das z.B. die Parameter Drehzahl η und Druck ρ verarbeitet. Zwischen dem Ausgang 11 dieses Zündsystems und einer Zündspule 12 liegt ein Schalter 13, der über einem Eingang Ik steuerbar ist. 'Die Drehzahlinformation erhält das Zündsystem 10 von einem Drehzahlmesser 15, von dessen Ausgang 16 auch npch eine Leitung 17 zu einer Steuerstufe

20 für die Ruhestromabschaltung führt. Ein weiterer Eingang

21 dieser Steuerstufe 20 wird mit Impulsen konstanter Frequenz aus einem Frequenzgenerator 22 beaufschlagt, um das Drehzahlsignal auszuzählen. Schließlich ist der Ausgang der Steuerstufe 20 noch mit dem Eingang 14 des Schalters verbunden.

Das Zündsystem 10. arbeitet unabhängig von der Ruhestromabschaltung und liefert die gewünschten Zündimpulse. Parallel dazu erfolgt in der Steuerstufe 20 ein Auszählvorgang für die Ruhestromabschaltung. Das Ausgangssignal der Steuerstufe 20 wirkt hier nicht auf das Zündsystem ein, sondern unterbricht nur die Verbindungsleitung zwischen Zündsystem 10 und Zündspule 12. Der Abschaltvorgang kann jedoch auch über eine logische Verknüpfung im Zündsystem selbst erfolgen. . .

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Pig. 2 zeigt die Steuerstufe 20 in vereinfachter Form. Dargestellt ist ein Zähler 30 mit nachfolgender Zählerstandsdekodierstufe 31 sowie einer Logik 32.

Zu erklären ist die Steuerstufe 20 am besten mit Hilfe des Impulsdiagrammes nach Fig. 3· Dort ist in 3.1 eine Taktfrequenz fO dargestellt und mit fc die Zählfrequenz für den Zähler 30· Darunter zeigt 3·3 das bereits aufbereitete Drehzahlsignal vom Drehzahlmesser 15. AUs diesem Drehzahlsignal werden die beiden Impulsspannungen fei und fe2 gebildet, deren Phasenlage aus 3· 4 und 3.5 ersichtlich ist. FeI ist dabei ein Signal, welches die Lage der Anstiegsflanken des Drehzahlsignales kennzeichnet. Es läßt sich z.B. über eine Differenziation bilden. Um eine Taktperiode verschoben gegenüber fei ist fe2. Dieser Laufzeitverschiebung kann im allgemeinen über ein Laufzeitglied in Form eines D-Flip-flops erfolgen. Notwendig ist die Phasenverschiebung deshalb, damit vor dem jeweiligen Rücksetzen des Zählers 30 mit der Impulsspannung fe2 eine Logikoj^peration mit fei durchgeführt werden kann.

Die Logik 32 selbst enthält einJ-K-Flip-flop 40 sowie ein S-H-Flip-flop 4l. Jeweils von den invertierenden Ausgängen der beiden Flip-flops 40 und 4l führt eine Leitung zu einem NAND-Gatter 42, dessen Ausgang mit dem Ausgang 23 der Steuerstufe 20 identisch ist. Das Signal fei liegt sowohl am K-Eingang des J-K-Flip-flops 40 an, als auch am S/H-Eingang des S-H-Flip-flops 41. Schließlich ist. der Ausgang der Zählerstandsdekodierstufe 31 mit dem J-Eingang des J-K-Flip-flops 40 verbunden, dessen nichtinvertierender Ausgang ql zum D-Eingang des nachfolgenden S-H-Flip-flops 4l geführt ist.

In Fig. 3.6 ist das Signal am nichtinvertierenden Ausgang ql des J-K-Flip-flops 40 angegeben, darunter in 3.7 das entsprechende Ausgangssignäl des S-H-Flip-flops 4l. Mit der NAND-Verknüpfung durch das NAND-Gatter 42 ergibt sich schließlich das in 3.8 dargestellte Abschalts'ignal.

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Eine Darstellungsart für das S-H-Fli-flop 4l ist in Fig. 4a wiedergegeben. Es läßt sich demnach als J-K-Flip-flop mit vorgeschalteten logischen Gattern realisieren.

Fig. 4.b zeigt die Wahrheitstabelle des S-H-Flip-flops von Fig. 4a. Daraus ist ersichtlich, daß im Falle einer logischen eins auf beiden Eingängen nach dem nächsten Takt eine logische eins am nichtinvertierenden Ausgang auftritt. Für die übrigen Fälle von Eingangsvariablen bleibt entweder das vorangegangene Ausgangssignal erhalten oder es wird zurückgestellt. Ist eine logische eins am S/H-Eingang, wird mit der nächsten Taktflanke das logische Signal am D-Eingang im Q-Ausgang gespeichert.

Mit Beginn einer Drehzahlsignal-Periode beginnt im Zähler ein Zählvorgang mit Impulsen fester Frequenz über den Eingang 21. Erreicht der Zählerstand einen bestimmten Wert, der in der Zählerstandsdekodierstufe 31 festgelegt werden kann, gibt diese ein Ausganssignal ab und das J-K-Flip-flop 40 wird mit dem nächsten Taktimpuls gesetzt (3.6). Da die Flipflops fankengesteuert arbeiten, erfolgt die Übernahme auf alle Fälle. Bedingung ist nur, daß die Impulsbreite von fei und fe2 größer ist als die Periodendauer von fo_# fei und fe2 werden am besten durch Synchronisation mit fo erzeugt. Bei Erzeugung durch ein Differenzierglied muß die genannte Bedingung beachtet werden. Das Signal von ql wird mit dem nächstfolgenden Impuls fe2 auf den Ausgang des S-H-Flip-flops 4l durchgeschaltet. Am Ausgang 23 erscheint infolge der logischen Verknüpfung der Flip-flop-Ausgangssignale im NAND-Gatter 42 beim Umschalten des J-K-Flip-flops. 40 ebenfalls eine logische eins. Diese logische eins am Ausgang 23 bleibt' nun wegen dem Verhalten .des S-H-Flip-flops solange erhalten, als auch am Eingang dieses Flip-flops 4l während fei eine logische eins anliegt. Mit Auftreten des nächsten Impulses von fei wird der Schaltungszustand mit der Logik überprüft und bei gleicher Situation aufrecht-

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erhalten. Demnach wird das Ausgangssignal der Steuerstufe 20 in jeder Periode des Drehzahlsignales überprüft. Für die Ruhestromabschaltung bedeutet dies eine hohe Empfindlichkeit.

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Claims

-28 6 7 Ansprüche

1.] Verfahren zur Ruhestromabschaltung bei einer für Brennkraftmaschinen bestimmten Zündanlage, mit dem unterhalb einer wählbaren Drehzahl der primärseitige Zündspulenstrom unterbrochen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß aus Drehzahlsignalen Steuersignale für die Unterbrechung des Zündspulen-Primärstromkreises gebildet werden, in der Weise, daß die Drehzahlsignale mit Impulsen einer bestimmten Frequenz ausgezählt werden und sich die Steuersignale je nach Zählerstand ergeben.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrnes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung der Steuersignale dienende Steuerstufe (20) einen Zähler (30) mit nachgeschalteter Zählerstandsdekodierstufe (31) enthält, sowie eine Logik (32), die mit Drehzahlmesser (15) und Zählerstandsdekodierstufe (31) in. Verbindung steht, und deren Ausgang (23) zu einer als Schalter (13) wirkenden Abschalteinrichtung für den Zündspulen-Primärstrom geführt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik (32) wenigstens eine Schaltstufe (40) enthält, die mit einem von einer Planke des Drehzahlsignales abgeleiteten Impuls sowie mit dem Ausgangssignal der Zählerstandsdekodierstufe (31) steuerbar ist:

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4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltstufen (40 und 4l) vorgesehen sind, für die ein J-K-Flip-flop sowie eine in der Wirkungsweise einem S-H-Plip-flop (41) entsprechende Schaltungsanordnung Verwendung finden.

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