DE2811573A1

DE2811573A1 - Einrichtung zur ueberpruefung einer zuendanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2811573A1
Application number: DE19782811573
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Phys Dinkelacker; Juergen Knoedler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-03-17
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1979-09-27
Also published as: US4277752A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Prüfgerät nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist schon eine Einrichtung zur überprüfung der Zündanlage einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der dem Primärkreis der Zündspule ein elektrischer Verbraucher zugeschaltet wird. Die Verlustleistung dieses Verbrauchers wird solange gesteigert, bis durch Energiemangel erste Zündaussetzerbei der Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Brennräumen der Brennkraftmaschine auftreten. Beim Auftreten dieser Zündaussetzer wird die zur Verfügung stehende Zündenergieermittelt und mit einem für die Zündanlage charakteristischen Bezugswert verglichen, wobei die Differenz zwischen den beiden Werten ein Maß für die Zündenergiereserve und damit für den Zustand der Zündanlage ist. Nachteilig ist bei dieser Prüfeinrichtung, daß nur die gesamte Zündanlage überprüft werden kann, d. h. daß nur festgestellt werden kann, ob die Zündanlage in Ordnung ist oder nicht. Dies läßt nur eine grobe Beurteilung zu, bei Abweichungen von einem Sollwert muß die Zündanlage noch im einzelnen untersucht werden.

Vorteile.der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil _s daß die einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Teile der Zündanlage selektiv überprüft werden können und daß dadurch ermittelt werden kann, wo der Fehler in der Zündanlage im einzelnen zu suchen ist, ob beispielsweise vor oder nach dem Zündverteiler oder - falls nach dem Zündverteiler in welchem Zweig der Zündanlage.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Prüfgerätes möglich.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn anstelle des elektrischen Verbrauchers zur Verringerung der Zündenergie im Primärkreis der Zündanlage eine regelbare Spannungs oder Stromquelle verwendet wird, mit der die Energieversorgung für die Zündanlage entsprechend eingestellt bzw. verringert werden kann, bis erste Zündaussetzer in einem bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine auftreten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig.l eine Zündanlage mit einer Einrichtung zur Verminderung der Zündenergie und mit einer Auswahl-Schalteinrichtung, Fig.2 ein Diagramm zur Erläuterung des Meßvorgangs mit einer Prüfeinrichtung nach Fig.l, Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zündanlage, Fig.4 ein Diagramm zur Erläuterung des Meßvorganges mit einer Anordnung nach Fig. 3 und Fig. 5 eine Zündanlage mit einer geregelten Spannungs- oder Stromquelle zur Energieverringerung im Primärkreis der Zündanlage.

Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung die Zündanlage einer Brennkraftmaschine gezeigt. Mit einer Betriebsspannungsquelle 10, die einerseits an eine gemeinsame Masseleitung und andererseits an eine Klemme 30 angelegt ist, ist ein Zündschalter 11 verbunden. Der Zündschalter 11 ist mit seinem beweglichen Kontaktarm an eine Klemme 15 angeschlossen. Die Klemmenbezeichnungen entsprechen der üblichen Klemmenbezeichnung in Kraftfahrzeugen. Von der Klemme 15 führt eine Leitung zu einem einstellbaren Widerstand 12, der mit einr Klemme 15a verbunden ist, an welcher die Primärwicklung 13 einer Zündspule 14 angeschlossen ist. Der zweite

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Anschluß der Primärwicklung 13 der Zündspule Ik ist zu einer Klemme 1 geführt, an welcher ein Zündkondensator 16 und ein Unterbrecherschalter 17 angeschlossen sind, die einseitig mit Masse verbunden sind. Außerdem ist mit Klemme 1 die Sekundärwicklung 18 verbunden, wobei der zweite Anschluß der Sekundärwicklung 18 auf eine Klemme k geführt ist, welche mit einem Verteilerfinger 19 eines Zündverteilers 20 verbunden ist. Mit Hilfe des Zündverteilers 20 wird die von der Zündspule Ik abgegebene Energie auf Zündkerzen 21, 22, 23 bzw. 2k verteilt. Eine Verteilerwelle 25₃ welche den Verteilerfinger 19 trägt und ein Nocken 26, welcher den Unterbrecherschalter 17 betätigt, werden von der Kurbelwelle der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben. Mit der Klemme 1 ist ein als Auswahl-Schalteinrichtung dienender Zähler 33 verbunden, welcher mit jeder Betätigung des Unterbrecherschaltkontaktes um einen Zählerplatz fortgeschaltet wird. Der Zähler 33 ist mit einem Triggerimpulsgeber 34 verbunden, der auf einer Zündleitung zu der Zündkerze 21 angeordnet ist. Die Zündkerze 21 ist beispielsweise dem Zylinder I der Brennkraftmaschine zugeordnet. Mit Hilfe des Triggerimpulsgebers 3k ist der Zähler 33 synchronisierbar. Jeweils von einem bestimmten Zählerausgang des Zählers 33 ist ein Schaltkontakt 35 betätigbar, der zwischen die Klemmen 15 und 15a parallel zu dem Widerstand geschaltet ist.

Die Wirkungsweise der in Pig.l dargestellten Zündanlage ist im Prinzip folgende. Bei geschlossenem Unterbrecherschalter 17 ist die Primärwicklung der Zündspule 14 mit den Pluspol der Batterie 10 verbunden. Wird der PrimärStromkreis durch den Unterbrecherkontakt geschlossen, so fließt' ein Strom, der Primärstrom. Er steigt beim Einschalten nicht sprunghaft, sondern etwas verzögert auf einen durch die Batteriespannung und den ohmschen Widerstand der Primärwicklung 13

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der Zündspule l4 bestimmten Endwert, den sogenannten Ruhestrom an. Durch das Fließen des Stromes wird in der Primärwicklung ein Magnetfeld aufgebaut und damit elektrische Energie gespeichert. Nach beendetem Speichervorgang öffnet der Unterbrecherschalter 17 und unterbricht damit den Primärstorm. Im gleichen Augenblick bricht das Magnetfeld zusammen und induziert sowohl in der Primärwicklung als auch in der Sekundärwicklung eine Spannung, die um so höher ist, je rascher das Magnetfeld zusammmenbricht. Das rasche Zusammenbrechen des Magnetfeldes wird mit Hilfe des Kondensators l6 erreicht, welcher parallel zu dem Unterbrechersehalter 17 geschaltet ist. Die in der Sekundärwicklung l8 induzierte Spannung wird über den Verteilerfinger 19 des Zündverteilers 20 zu den einzelnen Zündkerzen geleitet, wobei der dort entstehende Zündfunken das Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennräumen der Brennkraftmaschine entzündet.

In Fig.2 ist in einem Diagramm der Primärstrom I über der Zeit t aufgetragen. Bei einer ordnungsgemässen Zündanlage nimmt er den durch den Kurvenzug 27 dargestellten Verlauf, wobei die in der Zündspule zum Zeitpunkt t gespeicherte

1 2
Zündenergie W₁₇ = -~ L„ i ist, die bei ordnungsgemässer

L· c. ο ρ

Zündanlage auch zur Verfügung steht. Dabei ist L- die Induktivität der Primärwicklung 13 der Zündanlage 14.

Vergrößert man den einstellbaren Widerstand 12, der bisher Null war, dann fällt an diesem Widerstand 12 eine Spannung ab₃ über der Zeit t bedeutet dies eine Verlustleistung. Versuche haben gezeigt, daß bei immer größer werdendem

Vorwiderstand die Motorleistung zunächst konstant bleibt, bei einem Mindeststrom !„min jedoch plötzlich abfällt. Wird also der Primärstrom I , der über die Primärwicklung 13 der Zündspule 14 fließt, ständig verkleinert, dann wird auch die zur Verfügung stehende Zündenergie verringert. Wenn durch Energiemangel erste Zündaussetzer bei der Zündung auftreten, d.h. wenn die Motorleistung beginnt abzufallen, wird nun die zur Verfügung stehende Zündenergie ermittelt und mit einem

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--ir- ψ

Sollwert, nämlich der Zündenergie bei einer ordnungsgemäßen Zündanlage verglichen. Aus der Differenz zwischen den beiden ermittelten Vierten ergibt sich die sogenannte Zündenergiereserve, die ein Maß für den Zustand der Zündanlage ist.

In Fig.2 ist durch den Kurvenzug 28 dargestellt, wie der Stromverlauf durch die Primärwicklung 13 der Zündspule 14 ist, wenn gerade die ersten Zündaufssetzer auftreten. Der Stromverlauf unter dem Kurvenzug 28 ergibt dabei gemäß W„ = ^₅- L i

is C. y

das minimale Energieangebot der Zündanlage. Die Differenz zwischen den beiden zugeordneten Zündenergiewerten ist die sogenannte Zündenergiereserve j die eine Ausssage über den Zustand der Zündanlage zuläßt. Ist die Differenz groß, d.h. liegt sie über einem bestimmten Wert, ist die Zündanlage in Ordnung. Ist die Zündenergiereserve sehr klein und unterschreitet einen vorgegebenen Sollwert, dann ist die Zündanlage nicht in Ordnung. Mit dem Zähler 33 und dem von diesem Zähler 33 angesteuerten Schaltkontakt 35 kann die Energie nur dann verringert werden, wenn in einem bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine das Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet werden soll. Der Zähler 33 ist zu diesem Zweck mit der Zündfolge in den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine synchronisiert, wobei er· beispielsweise mit Hilfe des Triggerimpulsgebers 34 immer dann auf Null bzw. 1 gesetzt wird, wenn der Zündvorgang in dem Zylinder 1 der Brennkraftmaschine ausgelöst wird. Mit jedem Betätigen des Unterbrecherkontakts 17 wird dann der Zähler 33 um einen Zählerplatz weitergeschaltet, und bei einem bestimmten gewünschten Zählerstand wird der normalerweise geschlossene Schaltkontakt 35 geöffnet. Dadurch wird der bisher kurzgeschlossene Widerstand 12 wirksam und die Zündenergie entsprechend der Einstellung des Abgriffes dieses Widerstandes 12 verringert. Dadurch kann die Zündenergiereserve des dem ausgewählten Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Teiles der Zündanlage selektiv nach dem beschriebenen Verfahren überprüft werden. So ist eine exakte Aussage darüber möglich in welchem Teil der Zündanlage ein Fehler auftritt. Außerdem kann noch ermittelt werden, ob der Fehler vor oder nach dem Verteiler 20 der Zündanlage vorliegt. QnQR^Q/ft

- I

In Pig. 3 ist die gleiche Zündanlage wie in Fig.l dargestellt. Aufbau und Wirkungsweise sollen daher zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal erläutert werden. Anstelle des Widerstandes 12, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in den Primärstromkreis der Zündspule 14 geschaltet ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ein Widerstand 29 vorgesehen, der parallel zu dem Unterbrecherschalter 17 geschaltet ist. Mit Hilfe dieses Widerstandes 29 wird die Zündenergie, die den Zündkerzen 21 bis 24 zugeführt wird, dadurch verringert, daß der Widerstandswert des Widerstands 29 verkleinert wird und dadurch der Ruhestrom durch die Primärwicklung 13 der Zündspule 14 vergrößert wird. Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Anordnung soll anhand von Fig.4 erläutert werden. Hier ist der Verlauf des Primärstromes I über der Zeit, welcher bei einem unendlich großen Widerstand 29 auftritt, durch den Kurvenzug 30 dargestellt. Wird der Widerstand 29 verringert, dann fließt ein Ruhestrom I_Q der in Fig. 4 durch die unterbrochene Linie 31 angedeutet ist. Der Primärstrom steigt nun nicht von dem normalerweise fehlenden sehr kleinen Ruhestrom auf seinen Maximalwert an, sondern von dem Wert I₀ aus, wobei der Stromverlauf durch den Kurvenzug 32 angedeutet ist. Die Werte, die aus den Kurven 30 bzw. 32 gewonnen werden, bedeuten die zur Verfügung stehende Zündenergie. Wird nunmehr derjenige Wert des Widerstandes 29 bzw. der Zündleistung ermittelt, bei welchem erste Zündaussetzer auftreten, dann erhält man die Mindestenergie, die für eine ordnungsgemäße Zündung erforderlich ist. Aus der Differenz zwischen der Mindestzündenergie und einem für die Zündanlage der Brennkraftmaschine charakterisischen Wert, also der maximalen Zündenergie, kann die Zündenergiereserve ermittelt werden. Auch hier ist eine einfache Gut-Schlecht-Aussage über die Zündanlage der Brennkraftmaschine möglich.

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Wie bei dem Aussführungsbeispiel nach Fig.l ist der Zähler 33 vorgesehen, welcher über den Triggerimpulsgeber 3^ synchronisierbar ist. Der Zähler 33 betätigt einen Schaltkontakt 36, der in Reihe zu dem Widerstand 29 geschaltet ist. Normalerweise ist dieser Schaltkontakt 36 geöffnet, d.h. der einstellbare Widerstand 29 ist für den Betrieb der Zündanlage ohne Wirkung. Bei einem ausgewählten Zylinder der Brennkraftmaschine, der einem bestimmten Zählerplatz des Zählers 33 zugeordnet ist, wird der Schaltkontakt 36 geschlossen und dadurch die dem Primärkreis der Zündanlage zur Verfügung stehende Energie verringert .Durch diese Verringerung der Energie zu einem Zeitpunkt,

zu welchem das Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem ganz bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine gezündet werden soll, . kann ermittelt werden, ob der diesem Zylinder zugeordnete Teil der Zündanlage in Ordnung ist und ob der Fehler vor oder nach dem Zündverteiler 20 vorliegt. Jeweils durch Umschalten des Zählers bzw. durch Betätigung des Kontaktes 36 über einen anderen Zählerausgang des Zählers 33 können wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.l sämtliche Zylinder der Brennkraftmaschine bzw. die diesen Zylindern zugeordneten Zweige der Zündanlage selektiv überprüft werden.

In Fig. 5 ist die gleiche Zündanlage wie in Fig. 1 dargestellt. Anstelle des einstellbaren Widerstandes im Primärkreis der Zündanlage ist jedoch eine einstellbare Spannungsquelle 34, oder wie mit unterbrochenen Linien angedeutet, eine einstellbare Stromquelle 38 zur Verringerung der Energie vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispxel nach Fig.5 wird nun so vorgegangen, daß anstelle der Veränderung des einstellbaren Widerstandes 12 bzw. 29 einfach die Energieversorgung dadurch verringert wird, daß die Ausgangsspannung der Spannungsquelle 37 bzw. der Ausgangsstrom der Stromquelle 38 reduziert wird bis erste Zündaussetzer auftreten. Mit diesen einstellbaren Spannungs bzw. Stromquellen 37 bzw. 38 kann sowohl die Zündenergiereserve der Zündanlage insgesamt, als auch die Zündenergiereserve

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von einzelnen Teilen der Zündanlage selektiv überprüft werden, wenn die Zündanlage mit einer Schalteinrichtung entsprechend Fig.l und 3 versehen ist, welche die Verringerung der Energie nur bei bestimmten Zylindern der Brennkraftmaschine wirksam werden läßt.

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Claims

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10. 2. 1973 Ka/Jä

Robert Bosch GiHbH₃ 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

Q). Prüfgerät zur überprüfung der Zündanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Verringerung der Energie im Primärkreis einer Zündspule der Zündanlage, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswahl-Schalteinrichtung (33) zur selektiven Überprüfung eines einem bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Teiles der Zündanlage vorgesehen ist, wobei die Auswahl-Schalteinrichtung die Einrichtung zur Verringerung der Energie nur dann wirksam schaltet, wenn ein Zündvorgang in dem ausgewählten Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgen soll.
2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl-Schalteinrichtung einen Zähler (33) aufweist, von dessen Zählerausgängen je einer einem bestimmmten Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, daß die Zählfolge des Zählers (33) mit der Zündimpulsfolge der Brennkraftmaschine mit Hilfe eines Triggerimpulsgebers (3*0 synchronisierbar ist und im Takt der Zündimpulse fortschaltbar ist und daß bei einem

Schaltsignal an dem einem gewünschten Zylinder entsprechenden Zähler.ausgang die Einrichtung zur Verringerung der Energie dem

Primärkreis der Zündanlage zuschaltbar ist.

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3· Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verringerung der Energie ein elektrischer Verbraucher (12) ist, welcher im Primärkreis der Zündspule, in Reihe zu der Primärwicklung (13) der Zündspule geschaltet ist.
4. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verringerung der Energie ein elektrischer Verbraucher (29) ist, der im Primärkreis der Zündspule (14) parallel zum Unterbrecherschalter (17) der Zündanlage geschaltet ist.
5. Prüfgerät insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verringerung der Energie eine regelbare Spannungs- oder Stromquelle (37 bzw . 38) ist, welche zur Energieversorgung an die Primärwicklung (13) der Zündspule (14) anschließbar ist.

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