DE3306431A1

DE3306431A1 - Einrichtung zur erkennung von zuendaussetzern

Info

Publication number: DE3306431A1
Application number: DE19833306431
Authority: DE
Inventors: Heinz-W. Dipl.-Ing. 7447 Aichtal Spaude
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1983-02-24
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3306431C2

Description

Einrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern
(Zusatz zu Patentanmeldung P Daim 13 849/4) Die Zusatzerfindung betrifft eine Einrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, bei denen die Zündspannung mittels eines Zündverteilers in der vorgesehenen Folge den je eine Zündkerze umfassenden Zündkreisen der Zündanlage zugeleitet wird und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, den Gegenstand nach der Hauptanmeldung berücksichtigenden, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Bei der Einrichtung nach der Hauptanmeldung ist für jeden Zündkreis der Brennkraftmaschine je ein als Differenzierglied ausgebildetes Hochpaßfilter vorgesehen, mit dem aus dem jeweiligen Zündkreis ein Spannungssignal auskoppelbar ist, das somit ausschließlich mit der mit dem Einsetzen des.Zündfunkens über der Funkenstrecke der Kerze auftretenden Spannungsänderung verknüpft ist.
Diese Hochpaßfilter sind zwischen den Festelektroden des Zündverteilers und den Zündkerzen an die jeweiligen Zündkreise angekoppelt. Weiter ist eine Referenzstufe vorgesehen, die mit den Soll-Zündzeitpunkten der Zündkreise der Brennkraftmaschine eindeutig korrelierte elektrische Ausgangs impulse abgibt, und eine Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe, der die Ausgangssignale der Hochpaßfilter zugeleitet sind, erzeugt aus einer logischen Verarbeitung der Filter-Ausgangssignale und der Referenzstufen-Ausgangssignale die für ordnungsgemäße bzw. fehlerhafte Funktion der Zündanlage charakteristischen Ausgangssignale. Die Einrichtung ist aufgrund ihres einfachen Aufbaues als Bordgerät für ein Fahrzeug geeignet, kann selbstverständlich aber auch im Rahmen eines stationären Diagnosegerätes eingesetzt werden.
Zwar vermittelt die Einrichtung nach der Hauptanmeldung in den wesentlichen, statistisch bedeutsamen Fällen, die zu Zündaussetzern führen können, eine zuverlässige Erkennung derselben, jedoch kann es, wenn aus Gründen eines zu großen Elektrodenabstandes der Kerzen trotz hohen Zündspannungsangebotes Zündaussetzer auftreten und dadurch die Zündspule im Spannungs leerlauf betrieben wird, vorkommen, daß ein durch Umladen von Leitungskapazitäten bedingtes Wiederzünden der Verteilerfunkenstrecke zu einer mittels der Hochpaßfilterschaltung erfaßbaren Spannungsänderung führt, die ein Ausgangssignal dieser Hochpaßfilterschaltung zur Folge hat, das von einem für ordnungsgemäße Funktion charakteristischen Ausgangssignal der Hochpaßfilterschaltung nicht zu unterscheiden ist. In diesem Falle wird dann durch ein solches Ausgangssignal eine ordnungsgemäße Funktion der Zündanlage vorgetäuscht und ein kritischer Betriebszustana der Zündanlage nicht erkannt.
Demgemäß wird die der Zusatzerfindung zugrundeliegende Aufgabe darin gesehen, eine dem Erfindungsgedanken des Gegenstandes nach der Hauptanmeldung unterfallende Einrichtung zu schaffen, die bei gleichwohl einfachem Aufbau eine zuverlässigere Erkennung von Zündaussetzern bzw. eines kritischen Betriebszustandes der Zündanlage der zu Zündaussetzern führen kann, vermittelt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Zusatzerfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Hiernach wird die Beobachtungszeit, innerhalb derer für ordnungsgemäß zustandgekommene Zündfunken erzeugte Differenzier-Ausgangsimpulse der Hochpaßfilterschaltung zur Verarbeitung weitergeleitet werden, auf eine Fensterzeitspanne beschränkt, die etwa derjenigen Zeitspanne entspricht, die bei einem Spannungsleerlauf der Zündspule verstreichen würde, bis das Maximum des Zündspannungsangebots erreicht wird.
Dadurch wird vermieden, daß allein mit einem Wiederzünden der Verteilerfunkenstrecke verknüpfte Differenzier-Ausgangsimpulse der Hochpaßfilterschaltung, die erst auftreten können, nachdem das maximale Zündspannungsangebot erreicht worden ist, von der Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe fälschlicherweise als für eine ordnungsgemäße Funktion der Zündanlage charakteristische Signale interpretiertswerden. Die Zuverlassigkeit der Zündaüssetzererkennung wird dadurch wesentlich verbessert.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist eine einfache Gestaltung eines Zeitgliedes angegeben, mit dem eine für die Brennkraftmaschine und deren Zündanlage spezifische geeignete Fensterzeitspanne im Sinne eines fest vorgegebenen Zeitintervalles realisierbar ist.
Da die Zündleitungen der einzelnen Zündkreise im allgemeinen Fall etwas unterschiedliche Kapazitäten haben, mithin die Frequenz, mit der im Falle eines Zündaussetzers die in der Zündspule gespeicherte elektrische Energie als gedämpfte Schwingung ausschwingt, entsprechend verschieden ist, kann es auch vorteilhaft sein, wenn, wie gemäß Anspruch 3 vorgesehen, zur Markierung der Fensterzeitspanne ein adaptives Zeitglied vorgesehen ist, das eine Beendigung der Fensterzeitspanne vermittelt, wenn z.B. das erste Maximum einer solchen elektrischen Spannungsschwingung erreicht wird. Ein solches adaptives Zeitglied ist mit gängigen Mitteln der analogen Schaltungstechnik ohne weiteres realisierbar.
Durch eine gemäß Anspruch 4 vorgesehene Unterteilung des Beobachtungs-Zeitfensters, die in der durch die Merkmale des Anspruchs 5 angegebenen Gestaltung der Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung mit einfachen Mitteln realisierbar ist, kann z.B. im Rahmen einer als Bordgerät ausgebildeten erfindungsgemäßen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung ein Anzeigesignal gewonnen werden, das dem Fahrer signalisiert, daß nur noch eine beschränkte Zündspannungsreserve zur Verfügung steht, wobei durch die Merkmale des Anspruchs 6 eine einfache Maßnahme zur Erzeugung eines solchen Anzeigesignals angegeben ist.
Aus einer gemäß Anspruch 7 vorgesehenen konjuktiven Verknüpfung eines für den Primärstrom der Zündspule charakteristischen Signal mit einem zweiten Signal, das einsetzt, wenn der Zündspannungsanstieg beginnt, d.h. der Primärstrom der Zündspule unterbrochen wird und endet, wenn der Primärstrom zur Einspeicherung elektrischer Energie in die Zündspule wieder einsetzt, wird für den Fall, daß in einem durch einen Zündaussetzer bedingten Spannungsleerlauf der Zündspule eine zu deren Schutz vorgesehene Spannungsbegrenzungsregelung wirksam wird und dadurch ein Primärstrom in der Zündspule fließt, ein Signal gewonnen, das ein Indiz dafür ist, daß der Elektrodenabstand der überwachten Kerze zu groß ist und somit eine Information darüber, daß die Zündanlage in einem kritischen Betriebszustand betrieben wird.
Durch die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 sind ihrer Funktion nach Verknüpfungseinrichtungen umrissen, die aus einer logischen Verarbeitung von der Verarbeits-und Verknüpfungsstufe der Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung angebotenen Signalen Diagnosesignale erzeugen, die anzeigen, ob ein Zündaussetzer aufgrund eines zu großen Elektrodenabstandes der Kerze oder aufgrund eines zu niedrigen Zündspannungsangebots auftritt und damit auch eine zuverlässige Diagnose der statistisch bedeutsamsten Fehlerursachen eines Zündsystems vermitteln.
Ein besonders einfacher Aufbau einer erfindungsgemäßen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung kann gemäß Anspruch 10 dadurch erzielt werden, daß ein Speicherglied vorgesehen ist, das durch für die Soll-Zündzeitpunkte charakteristische Signale setzbar und mittels der Differenzier-Ausgangsimpulse der Hochpaßfilter zurücksetzbar ist. Bei ordnungsgemäßer Funktion der Zündanlage wird dann dieses Speicherglied nur kurzzeitig gesetzt und; sobald der Zündfunke zustande kommt, sofort wieder zurückgesetzt. Tritt jedoch ein Zündaussetzer auf, so bleibt das Speicherglied längere Zeit, d.h. so lange gesetzt, bis wieder ein Zündfunke zustande kommt, und es kann durch eine zeitliche Überwachung des Speicherinhalts, wie gemäß Anspruch 11 vorgesehen, mittels eines dem Speicherglied nachgeschalteten Integrationsgliedes auf einfache Weise realisierbar, ein zu einer Zündaussetzeranzeige geeignetes Signal erzeugt werden.
In Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sind durch die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 weitere schaltungstechnisch einfach realisierbare Gestaltungen von Verknüpfungseinrichtungen angegeben, die einerseits die Zündaussetzer-Erkennung und andererseits auch die Diagnose der Ursachen von Zündaussetzern vermitteln.
Wenn im Rahmen der erfindungsgemäßen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung ein Stellglied vorgesehen ist, mit dem ein definiertes Zündspannungsangebot einstellbar ist, so kann durch Erniedrigung des Zündspannungsangebotes die Zündspannungsreserve der Zündanlage abgetastet werden.
Für eine Verwendung als Bordgerät sind insbesondere diejenigen Gestaltungen der erfindungsgemäßen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung geeignet, die ein Anzeige-bzw. Warnsignal abgeben, wenn Zündaussetzer auftreten und/oder die Zündspannungsreserve einen kritischen Mindestwert unterschreitet.
Im Rahmen einer für den Wartungsbetrieb geeigneten Diagnosestation sind insbesondere solche Gestaltungen der Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung geeignet, die auch eine Diagnose der Zündaussetzer-Ursachen ermöglichen.
Schließlich ist durch die Merkmale des Anspruchs 17 eine für eine solche Diagnosestation geeignete kapazitive Koppelzange angegeben, mit der das Zündsystem eines Fahrzeuges, das nicht selbst mit einer funktionsfähigen bordseitigen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung ausgerüstet ist, einfach und mit definierten Werten der Koppelkapazitäten der Hochpaßfilterschaltung an die stationäre Einrichtung anschließbar ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte Gestaltung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern, die auch eine Erkennung der Zündaussetzer-Ursachen vermittelt, Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Einrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen für ordnungsgemäßen Ablauf eines Zündspiels charakteristischen Zeitverlauf der Spannung im Sekundärkreis einer als Zündspannungsquelle ausgebildeten Zündspule, Fig. 4 eine spezielle Gestaltung von im Rahmen der Einrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehenen Differenziergliedern, Fig. 5 Einzelheiten einer im Rahmen der Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung gemäß Fig. 1 einsetzbaren Verarbeitungs- und Auswertungsstufe, Fig. 6 und 7 Zündspannungsangebotskurven und ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Verarbeitungs-und Verknüpfungsstufe gemäß Fig. 5, und Fig. 8 eine Koppelzange zur kapazitiven Ankopplung einer erf-indungsgemäßen Zündaussetzer-Erkennungseinrichtung an die Zündleitungen eines Kraftfahrzeuges.
Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellte Einrichtung 10 ist speziell für die Erkennung und Diagnose von Zündaussetzern an einer lediglich durch ihre Zündanlage 11 repräsentierten Brennkraftmaschine ausgelegt, die zum Zweck der Erläuterung speziell als Vier-Zylinder-Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges vorausgesetzt sei. Die Zündanlage 11 ist als eine elektronische Batteriezündung - beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Transistor-Spulenzündung an sich bekannter Bauart und Funktion ausgebildet -die eine als Zündenergiespeicher und Zündhochspannungsquelle benutzte Zündspule 12 aufweist, deren Primärwicklung 13 bei eingeschalteter Zündung, d.h. bei geschlossenem Zündschalter 14 mit ihrer Plus-Anschlußklemme 15 an die Fahrzeugbatterie 16 angeschlossen ist und deren Sekundärwicklung 17 mit ihrer Hochspannungs-AnschluB-klemme 4 mit dem Verteilerfinger 18 des Zündverteilers 19 leitend verbunden ist, über den die Ausgangshochspannung der Zündspule 17 in der vorgesehen Zündfolge den den einzelnen Zündkerzen 21 Dis 24, die in der Fig. 1 durch je eine Funkenstrecke repräsentiert sind, zugeordneten Zündkreisen zugeleitet ist. Mit den Kerzen 21 bis 24 in Reihe geschaltete Entstörwiderstände, die in den von den Festelektroden 26 bis 29 des Zündverteilers zu den Kerzen 21 bis 24 führenden Zündleitungen 31 bis 34 liegen und in den nichtdargestellten Kerzensteckern untergebracht sind, sind mit 36 bis 39 bezeichnet.
Von den elektronischen Komponenten des die Funktion des Unterbrechers einer konventionellen kontaktgesteuerten Batteriezündanlage sowie die Schließwinkelsteuerung, die Primärstrombegrenzung und die Primär- und Sekundärspannungsbegrenzung an der ZündspUle 12 vermittelnden Schaltgerätes 40 der Transistor-Spulenzündung 11, das zur zündzeitpunktgerechten Auslösung der Zündimpulse mit den Ausgangssignalen eines beispielhaft als induktiver Geber dargestellten Zündimpulsgebers 41 angesteuert wird, ist lediglich der Haupttransistor 42 angedeutet, durch dessen geeignete Ansteuerung der die Primärwicklung 13 der Zündspule durchsetzende Strom im Sinne der vorgenannten Regel- bzw. Steuerfunktionen beeinflußbar ist.
Eine diese Funktionen vermittelnde Schaltungseinheit des Schaltgerätes 40 ist insgesamt mit 43 bezeichnet.
Der für ein ordnungsgemäß ablaufendes Zündspiel der Zündanlage 11 sich ergebende Zeitverlauf der Sekundärspannung der Zündspule 12 ist in ausgezogenen Linien in der Fig. 3 dargestellt, auf die zur Erläuterung der Funktion der Zündanlage 11 sowie im folgenden mehrfach verwendeter Begriffe zunächst verwiesen sei, wobei davon ausgegangen ist, daß zur Erzeugung des Zündfunkens die negative Ausgangshochspannung der Zündspule 12 an die Zentralelektrode der jeweils aktivierten Zündkerze 1 bis 24 angelegt ist und deren Gegenelektrode auf Masse liegt.
Im Zeitpunkt t wird der Haupttransistor in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert und damit der durch einen niederohmigen Widerstand 44 im Emitterkreis des Haupttransistors repräsentierte Strompfad, über den zuvor der Primärstrom ipr der Zündspule 12 floß unterbrochen.
Dadurch wird in der Sekundärwicklung 17 der Zündspule 12 eine betragsmäßig rasch anwachsende Neyativ-Hochspannung induziert.Abgesehen von einer in der Fig.3 nicht dargestellten, kurzen Anfangsphase, in der die Zündspule belastende Kapazitäten aufgeladen werden, beträgt die Steilheit der praktisch im Zeitpunkt to einsetzenden Spannungsänderung ca. 0,5 kV/ms. Auf diese in der Fig.3 durch den ersten Abschnitt 46 der Sekundärspannungs-Verlaufskurve widergegebene, einleitende, dem Vorzeichen nach abnehmende Phase der direkt an der Zündspule abgreifbaren Sekundärspannung derselben folgt im Zeitpunkt tv ein dem Vorzeichen nach positiver Spannungsanstieg 47, der aus einem kurzzeitigen Zusammenbrechen der Spannung im Sekundärkreis der Zündspule resultiert, wenn im Zündverteiler 19 die durch den rotierenden Verteilerfingerkontakt und die dem jeweils aktivierten Zündkreis zugeordnete Festelektrode 26,27, 28 oder 29 gebildete Vorfunkenstrecke durchbricht und dadurch leitend wird.Von diesem Zeitpunkt an wächst, wie durch den zweiten abfallenden Ast 48 der Sekundärspannungs - Verlaufskurve widergegeben, die - negative - Sekundärspannung der Zündspule 12 mit nunmehr etwas geringerer Steilheit wieder rasch an, wobei die an der jeweiligen Zündkerze wirksamen Spannung vom Zeitpunkt tv an mit etwa dem gestrichelt eingezeichneten Verlauf 49 der Sekundärspannung der Zündspule 12 folgt, bis im Zeitpunkt tz an der Kerze deren Zündspannung Uz von z.B. 15kV erreicht und der Zündfunke ausgelöst wird; dieser setzt mit einem kurz dauernden, stromstarken Funkenkopf ein, mit dem ein zweiter, sehr schnell folgender Spannungsanstieg 51 der Kerzenspannung sowie der Zündspulen-Ausgangsspannung verknüpft ist, in dem die Spannung der Zündkerze mit einer Steilheit von 1 kV/ns auf den relativ niedrigen Betrag der Brennspannung UB von z.B. 500 V zusammenbricht, bei welcher der sich an den Funkenkopf 51 anschließende Funkenschwanz 52 weiterbrennt, bis schließlich nach einer typischen Funkendauer TV von z.B. 1,5ms die in der Zündspule 12 während der vorausgegangenen Sperrphase des Transistors 42 gespeicherte Energie so weit verbraucht ist, bis im Zeitpunkt tF der Zündfunke abreist und die noch vorhandene Restenergie in der Ausschwenkphase 53 in gedämpften Strom- und Spannungsschwingungen abklingt.
Die während der Funkendauer TF an der Zündspule 12 abgreifbare Ausgangsspannung ist betragsmäßig um die Brennspannung der Vorfunkenstrecke größer als die Brennspannung UB der Kerzen-Funkenstrecke.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Einrichtung 10 sei nunmehr wieder auf die Fig.1 Bezug genommen: funktionswesentliches Element der Einrichtung 10 ist eine insgesamt mit 56 bezeichnete Hochpaßfilter-Schaltung, deren untere Grenzfrequenz etwa 1MHz beträgt und damit ca. 100 mal größer ist als die elektrische Eigenschwingungsfrequenz der im Sekundärkreis der Zündspule 12 liegenden Zündkreise der Zündanlage 11. Die Hochpaßfilter-Schaltung 56 ist beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel jeweils zwischen den Festelektroden 26 - 29 und den Entstörwiderständen 36 - 39 kapazitiv an die einzelnen Zündkreise der Brennkraftmaschine angekoppelt. Sie ist so ausgelegt, daß sie ausschließlich auf die vomiZustandekommen eines Zündfunkens herrührenden, mit der Ausbildung des Funkenkopfes verknüpften Spannungsanstieg 51 der Zündspannungsimpulse anspricht und nur von diesen abgeleitete Signale an eine insgesamt mit 57 bezeichnete Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe überträgt, die aus einer logischen Verarbeitung der Filter - Ausgangssignale mit weiteren, von einer insgesamt mit 58 bezeichneten Referenzstufe abgegebenen, für die Soll-Zündzeitpunkte charakteristischen Ausgangssignalendie für die Erkennung von Zündaussetzern geeigneten Signale zur Ansteuerung einer Anzeige 59 erzeugt.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Hochpaßfilter als einfache RC-Differenzierglieder mit einem gemeinsamen Ableitwiderstand 60 ausgebildet.
Als Ableitwiderstand 60 ist ein Einstell - Potentiometer vorgesehen, das in einem typischen Fall auf einen Widerstandswert von ca. 100 Ohm eingestellt ist.
Als Koppelkapazitäten 61 - 64 dieser RC-Differenzierglieder 60,61 bis 60,64, sind, wie aus der Fig.4 ersichtlich, die zwischen Flächenelektroden 66, die auf die Isolationsmäntel 67 der Zündleitungen 31 - 34 aufgebracht sind und von diesen Flächenelektroden 66 vollständig oder nur sektorförmig umschlossenen Abschnitten der Zündleitungsadern 68 vorhandenen Kapazitäten ausgenutzt, die in der Größenordnung von 5 - 10 pF betragen, wenn die Länge der umschlossenen Zündleitungsabschnitte ca. 1cm beträgt.
Zu dem gemeinsamen Ableitwiderstand 60 der Differenzier- bzw.Hochpaßfilter-Glieder 60,61 bis 60,64 ist eine bezüglich negativer Spannungsimpulse in Durchlaßrichtung gepolte Zehnerdiode 69 parallel geschaltet, die für solche negativen Spannungsimpulse einen Kurzschluß darstellt und somit deren Weiterleitung zur Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe verhindert und gleichzeitig die Spitzenpegel der übertragenen Spannungsimpulse auf einen für deren weitere Verarbeitung geeigneten Wert von z.B. 12V begrenzt.
Zur genaueren Erläuterung des Aufbaues und der Funktion der Einrichtung 10 wird im folgenden auch auf die Fig.2 Bezug genommen, auf deren Einzelheiten ebenfalls ausdrücklich verwiesen sei: Das Schaltgerät 40 gibt an einem ersten Ausgang 71 eine Folge von Spannungsimpulsen 72 aib, deren Zeitlicher Verlauf dnrch den ersten Impulszug 73 der Fig.2 qualitativ wiedergegeben ist. Die Impulsdauern T der als Hoch-Pegel-Impulse abgegebenen Spannungs-P impulse 72 und die Impulspausen T. zwischen aufeinander folgenden Spannungsimpulsen 72 entsprechen den Schließ- und Öffnungszeiten des durch den.Haupttransistor 42 gebildeten elektronischen Schalters..
An einem zweiten Ausgang 74 gibt das Schaltgerät 40 ein Spannungssignal Up ab, dessen Pegel dem durch die Primärspule 13 der Zündspule fließenden Primärstrom zur proportional ist, dessen Zeitverlauf qualitativ durch den zweiten Impulszug 76 der Fig.2 wiedergegeben ist.
Im dritten Impulszug 77 sind durch die Zündspannungsverlaufskurven 78 ordnungsgemäß ablaufende Zündvorgänge repräsentiert, bei denen'im Zündzeitpunkt tz die Zündspannung Uz (vgl.Fig.3) erreicht und der Zündfunke mit dem durch den raschen Zusammenbruch der negativen Kerzenspannung charakterisierten Funkenkopf 51 einsetzt. Eine weitere Kerzenspar.nungs-Verlaufskurve 79 entspricht dem Fall, daß trotz eines hohen Zündspannungsangebots ein Zündfunke - weil der Elektrodenabstand zu groß ist - nicht zustande kommt und daher die Sekundärspannung der Zündpsule 12 mit hohen Amplituden im Spannungsleerlauf ausschwingt. Dabei spricht die im Rahmen des Schaltgeräts 40 bzw. der Untereinheit 43 zum Schutz der Zündspule 12 vorgesehene Spannungs - Begrenzungsregelung an, und es wird der Haupttransistor 42 kurzzeitig wiEder in seinen leitenden Zustand gesteuert, sodaß durch einen erneut einsetzenden Primärstrom der Zündspule Energie entzogen wird. Ein solcher aus dem Ansprechen der Spannungs - Begrenzungsregelung resultierender Primärstrom ist im zweiten Impulszug 76 der Fig.2 durch einen Satellitenimpuls 81 veranschaulicht,~ dessen Maximum etwa mit dem Spannungsmaximum der ersten im Spannungsleerlauf auftretenden Halbwelle der Sekunaärspannung der Zündspule zusammenfällt. Des weiteren kann es im Falle des Apsnnungsleerlaufs bei hohem Zündspannungsangebot zu einem Wiederzünden der Verteilerfunkenstrecke kommen, worauf die Hochpaßfilterschaltung 56 mit der Abgabe eines Differenzier-Ausgangsimpulses 82 reagiert, der sich lediglich durch die Zeitverzögerung gegenüber dem Abfall 83 des Primärstromes von einem für einen korrekten Zündfunken 78 charakteristischen Differenzierimpuls 84 der Hochpaßfilterschaltung 56 unterscheidet. Weiter ist in dem dritten Impuls zug 77 durch eine Spannungsverlaufskurve 86 auch der Fall dargestellt, daß aufgrund z.B.
verschmutzungsbedingter Nebenschlüsse das Zündspannungsangebot so weit erniedrigt ist, daß der Zündfunke nicht zustande kommen kann und daher die Kerzenspannung als stark gedämpfte Schwingung auf relativ niedrigem Spannungsniveau ausschwingt.
Um einerseites die trotz eines hohen Zündspannungsangebots auftretenden, mit Spannungsleerlauf verknüpfter Zündauslsetzer sicher erkennen zu können und andererseits auch eine zuverlässige Diagnose der vorstehend genannten, verschiedenen Ursachen für.solche Zündaussetzer zu erzielen, ist für die insgesamt mit 57 bezeichnete Signalverarbeitungs-und -verknüpfungsstufe sowie für die Referenzstufe 58 und für eine Anzeigestufe 87 insgesamt folgender Aufbau'vorgesehen: das am ersten Ausgang 71 des Schaltgeräts 40 abyegebene Spannungsimpulssignal 73 wird mittels-eines in.
Emitterschaltung betriebenen NPN-Transistors 88 invertiert und auf den für -die nachfolgende Verarbeitung erforderlichen Signalpegel gebracht. Der Zeitverlauf des Ausgangssignals des Transistors 88 ist durch den fünften Impulszug 89 der Fig.2 widergegeben.
Mit den abfallenden Flanken des Transistor-Ausgar,gssignals 89 wird eine monostabile Kippstufe 91 angesteuert, deren im sechsten Impulszug 92 der Fig.2 widergegebenen Ausgangs impulse 93 eine Impulsdauer Tf von etwa 100 As haben.
Das am zweiten Ausgang 74 des Schaltgeräts 40 abgegebene, dem Primärstrom der Zündspule 12 proportionale Spannungs-Ausgangssignal 76 ist dem Plus-Eingang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 94 zugeleitet, dessen Vergleichsschwelle mittels eines Potentiometers 96 einstellbar ist.
Das im siebten Impulszug 97 der Fig.2 widergegebene Ausgangs - Signal des Operationsnerstärkers 94 ist eine Folge von Rechteck-Impulsen 98 und gegebenenfalls 99, deren Impulsdauern T. bzw. t, denjenigen 1 1 Zeitspannen entsprechen, in denen der Haupttransistor 42 des Schaltgeräts 40 zum Zweck der Speicherung von Zündenergie in der Zündspule 12 bzw. zum Zweck der Spannungsbegrenzung an der Zündspule 12 in seinen leitenden Zustand gesteuert ist.
Das Ausgangssignal 89 des als Inverter geschalteten Transistors 88 ist weiter einem RC - Differenzierglied 101 zugeleitet, dessen im achten Impulszug 102 der Fig.2 wiedergegebenes Ausganssignal ein Hoch -Pegel - Spannungssignal mit nadelförmigen Null - Impulsen 103 ist, die mit den abfallenden Flanken 104 des Transistor-Ausgangssignals 89 bzw. den abfallenden Flanken 83 des zweiten Schaltgerät - Ausgangssignals 76 einsetzen.
Die Ausgangs impulse 93 der monostabilen Kippstufe 91 sind dem einen Eingang eines ersten, im Rahmen der Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe 57 vorgesehenen Zwei - Eingangs - NICHT - UND - Gliedes 106 zugeleitet, das an seinem anderen Eingang die Ausgangs impulse 84 bzw.82 der Hochpaßfilterschaltung 56 empfängt.
Das durch den neunten Impulszug 1Ö7 der Fog.6 wiedergegebene Ausgangssignal dieses ersten Zwei - Eingangs -NICHT - UND - Gliedes 106 ist ein Hoch - Pegel - Spannungs - Ausgangssignal mit nadelförmigen Nullimpulsen 108, die zeitlich mit den Differenzierimpulsen 84 der Hochpaßfilter - Schaltung 56 zusammenfallen, die diese erzeugt, wenn der Zündfunke zustandekommt. Mit Differenzierimpulsen 82 der Hochpaßfilter - Schaltung 56 verknüpfte Null - Impulse werden von dem Zwei - Eingangs-NICHT = UND - Glied 106 nicht weitergeleitet, da diese nicht innerhalb der Impulsdauer Tf der Ausgangs impulse 93 der monostabilden Kippstufe 91 erzeugt werden, deren Ausgangsimpulse 93 gleichsam ein Zeitfenster markieren, innerhalb dessen das NICHT - UND - Glied 106 nur Differenzierimpulse 84 der Hochpaßfilter - Schaltung 56 weiterleiten kann.
Mit den Ausgangs impulsen 103 des Differenziergliedes 101 wird ein als RS - Flip-Flop ausgebildetes Speicherglied 109 gesetzt und mit den Ausgangs impulsen 108 des Zwei --Eingangs - NICHT - UND - Gliedes 106 zurückgesetzt. Das hieraus resultierende Q - Ausgangssignal des Flip -Flops 109 ist im zehnten Impulszug 111 der Fig.2 wiedergegeben.
Die Zeitfenster - Ausgangs impulse 93 der monostabilen Kippstufe 91 sind dem einen Eingang eines Zwei - Einganas-NICHT - ODER - Gliedes 112 zugeleitet, das an seinem anderen Eingang die Folge 89 von Ausgangs impulsen 90 des invertierenden Transistors 88 empfängt. Das durch die elfte Impulsfolge 113 der Fig.2 wiedergegebene Ausgangssignal des NICHT - ODER - Gliedes 112 besteht aus Rechteckimpulsen 114, die um die Dauer Tf der Ausgangsimpulse 93 der monostabilen Kippstufe 91 verzögert gegenüber den abfallenden Flanken 104 der Ausgangs impulse 90 des Transistors 88 einsetzen und mit deren Anstiegsflanken 116 abfallen.
Die Ausgangsimpulse 114 des NICHT - ODER - Gliedes 112 sind dem einen Eingang 117 eines Zwei - Eingangs-NICHT - UND - Gliedes 118 zugeleitet, das an seinem anderen Eingang 119 das Q - Ausgangssignal 111 des ersten RS-Flip-Flops 109 empfängt.
Das im zwölften Impulszug 121 der Fig.2 wiedergegebene Ausgangssignal dieses NICHT - UND - Gliedes 118 ist, solange keine Zündaussetzer auftreten, ein Hoch - Pegel - Spannungssignal, in das, wenn Zündaussetzer auftreten, Niedrig - Pegel - Impulse 122 eingeschachtelt sind, deren Dauer derjenigen der Hoch - Pegel - Ausgangsimpulse des NICHT - ODER - Gliedes 112 entspricht.
Diese, mit dem Auftreten von Zündaussetzern verknüpften Niedrig - Pegel - Impulse 122 können dann mittels der Anzeige 59 dem Fahrer angezeigt werden, wenn die Einrichtung 10 als Bordgerät ausgebildet ist, oder einem Kundendienstfachmenn, wenn die Einrichtung 10 im Rahmen einer stationären Diagnosestation vorgesehen ist.
Zur Identifizierung des beim Auftreten von Zündaussetzern jeweils betrofrenen Zündkreises ist ein Ringzähler 123 vorgesehen, der durch seine verschiedenen Zählerstands-Ausgangssignale den jeweils aktivierten bzw.überwachten Zündkreis bezeichnet. Dieser Ringzähler 123 empfängt als Synchronisierimpulse die Ausgangsimpulse eines geeigneten Gebers 124, mit dem für die Aktivierung eines bestimmten Zündkreises der Brennkraftmaschine charakteristische Ausgangssignale, z.B. an der Zündleitung 31 des den ersten Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Zündkreises kapazitiv oder induktiv abgreifbar sind. Als Takt - Eingangssignale sind dem Ringzähler 123 kurz dauernde Ausgangsimpulse eines Taktimpulsgebers 126 zugeleitet, der z.B. mit den abfallenden Flanken 104 des Transistor - Ausgangssignals 89 getriggert ist. Die von dem Synchronisierimpulsgeber 124 und dem Taktimpulsgeber 126 zur Ansteuerung des Ringzählers 123 abgegebenen Ausgangsimpulse sind der Einfachheit halber in der Fig.2 nicht dargestellt. Im Rahmen der Anzeige 59 ist für jeden Zündkreis ein eigenes Anzeigenfeld mit LED - Anzeigedioden vorgesehen, die mit den Ausgangssignalen des UND - Gliedes 118 parallel und mit den Zählerstands - Ausgangssignalen des Ringzählers 123 je einzeln angesteuert sind.
Die Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe 57 umfaßt weiter ein zweites Zwei - Eingangs - NICHT - UND - Glied 127, das an'seinem einen Eingang das Ausgangssignal 97 des Operationsverstärkers 94 und an seinem anderen Eingang die Zeitfenster - Ausgangs impulse 93 der monostabilen Kippstufe 91 empfängt. Das durch den dreizehnten Impulszug 128 der Fig.2 wiedergegebene Spannungs - Ausgangssignal dieses zweiten Zwei - Eingangs - NICHT - UND -Gliedes 127 ist im Normalfall ein Hoch - Pegel - Signal und für die Dauer eines Ausgangs impulses 99 des Cperationsverstärkers 94, d.h., solange die Spannungs - Begrenzungs - Regelung des Schaltgerätes 40 bei einem Spannungsleerlauf der Zündspule 12 wirksam ist, ein Niedrig-Pegel - Impuls 129, der somit nur für den Fall auftritt, daß der Zündfunke wegen eines zu großen Elektrodenabstandes der ZündR6erzen nicht zustande kommt.
Ein Signal,dasdieselnformation beinhaltet, kann auch, wie durch das Zwei - Eingangs-UND - Glied 131 veranschaulicht, aus der konjunktiven Verknüpfung des Ausgangssignals 97,99 des Operationsverstärkers 94 mit dem am ersten Ausgang 7t des Schaltgeräts 40 abgegebenen Signal 73 gewonnen werden.
Mit dem Niedrig - Pegel - Ausgangsimpuls 129 des Zwei -Eingangs - NICHT - UND - Gliedes 127 ist ein zweites, im Rahmen der Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe zu fe 57 vcrgesehenes RS - Flip Flop 132 zurücksetzbar, das wie auch das erste RS - Flip - Flop 109 durch die Null - Ausgangsimpulse des Differenziergliedes 101 gesetzt wird.Der hieraus -resultierende Zeitverlauf des Q - Ausgangssignals dieses zweiten RS - Flip - Flops 132 ist durch den vierzehnten Impulszug 133 und der damit verknüpfte, komplementäre Verlauf des Q - Ausgangssignals dieses zweiten RS -Flip - Flops 132 durch den fünfzehnten Impulszug 134 der fig.2 wiedergegeben. Das Q - Ausgangssignal 133 des zweiten RS - Flip - Flops 132 ist im Normalfall ein Hoch, -Pegel - Spannungssignal, das mit dem Einsetzen des Niedrig - Pegel - Impulses 129 des NICHT - UND - Gliedes 127 abfällt und mit dem nachfolgenden Setzimpuls 103 des Differenziergliedes 101 wieder auf hohen Signalpegel übergent.
Weiter sind im Rahmen der Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe 57 ein zweites und ein drittes Zwei - Eingangs -NICHT - ODER - Glied 136 und 137 vorgesehen, die an je einem ihrer Eingänge das Ausgangssignal 121 des NICHT -UND - Gliedes 118 empfangen. Dem zweiten NICHT - ODER -Glied 136 ist an seinem anderen Eingang das Q - Ausgangssignal 133 des zweiten RS - Flip - Flops 132 zugeleitet.
Das aus dieser Verknüpfung resultierende Ausgangssignal des zweiten NICHT - ODER - Gliedes 136, das durch den sechzehnten Impulszug 138 der Fig.2 wiedergegeben ist, ist im Normalfall ein Niedrig - Pegel -- Spannungssignal und ein Hoch - Pegel - Impuls 139, dessen Dauer mit derjenigen der Ausgangsimpulse 114 des ersten NICHT - ODER-Gliedes 112 übereinstimmt, nur dann, wenn ein aus einem zu großen Elektrodenabstand der jeweils überwachten Kerze resultierender Zündaussetzer aufgetreten ist, mit dem ein Spannungsleerlauf der Zündspule 12 verknüpft ist.
Diese Fehlerursache kann somit anhand des Auftretens eines Hoch - Pegel - Impulses 139 diagnostiziert und mittels einer Anzeigelampe 141 signalisiert werden.
Dem dritten NICHT - ODER - Glied 137 ist an seinem zweiten Eingang das Q - Ausgnagssignal 134 des zweiten RS -Flip - Flops 132 zugleitet. Sein durch den siebzehnten Impulszug 142 der Fig.2 wiedergegebenes logisches Ausgangssignal ist normalerweise ein Niedrig - Pegel - Signal und ein Hoch - Pegel - Impuls nur für den Fall, daß ein mit einem zu niedrigen Zündspannungsangebot, d.h.
aus Nebenschlüssen im Zündsystem resultierender Zündaussezter aufgetreten ist, wibei die Dauer eines solchen Hoch - Pegel - Impulses wiederum durch die Dauer der Hoch - Pegel - Ausgangsimpulse 114 des ersten NICHT -ODER - Gliedes 112 bestimmt ist. Durch einen Hoch - Pegel - Impuls 143 des dritten NICHT - ODER - Gliedes 137 kann somit die zweite, statistisch bedeutsame Ursache für Zündaussetzer diagnostiziert und mittels einer weiteren Anzeigelampe 144 signalisiert werden.
Die Fig.5, auf deren Einzelheiten wiederum; ausdrücklich verwiesen sei, zeigt eine im Rahmen der Einrichtung 10 gemäß Fig,1 anstelle der Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe 57 alternativ einsetzbare Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe 146, die sich von der erstgenannten im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß eine weitere monostabile Kippstufe 147 als Zeitfensterimpulsgeber und zwei 2-Eingangs-UND-Glieder 148 und 149 vorgesehen sind, auf deren spezifische Funktion im folgenden anhand der Figuren 6 und 7, auf deren Einzelheiten ebenfalls ausdrücklich verwiesen sei, näher eingegangen wird. Mit Elementen der Verarbeitungs - und Verknüpfungsstufe 57 gemäß Fig.1 bau - und funktionsgleiche Elemente der Stufe 146 sind jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt. Zur Beschreibung der Schaltung und Funktion der jeweils identischen Elemente sei auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile zu den Figuren 1 und 2 verwiesen.
Die monostabile Kippstufe 147 wird ebenso wie die monostabile Kippstufe 91 durch die abfallenden Flanken 104 des Ausgangssignals 89 des invertierenden Transistors 88 getriggert (Figuren 2 und 7).
Im Unterschied zu-der monostabilen Kippstufe 91, deren Q - Ausgangssignal 92 den aus der Fig.2 und in vergrößertem Maßstab den aus dem zweiten Impulszug der Fig.7 ersichtlichen zeitlichen Verlauf hat, wird bei der weiteren monostabilen Kippstufe 147, deren Q - Ausgangssignal zur weiteren Verarbeitung ausgenutzt wird, das den aus dem dritten Impulszug 151 der Fig.7 ersichtlichen Zeitverlauf hat, d.h. mit der abfallenden Flanke 104 des Transistor-Ausgangssignals 89 von hohem auf niedrigen Signalpegel abfällt und nach der Fenster - Impulsdauer Tf2, die kleiner ist als die Fenster - Impulsdauer Tf1 der monostabilen Kippstufe 91 wieder auf hohen Signalpegel übergeht.
Dem ersten Zwei - Eingangs -UND - Glied 148 sind als Eingangssignale die beiden Ausgangssignale 92 und 151 der beiden monostabilen Kippstufen 91 und 147 zugeleitet.
Durch den vierten Impulszug 152 der Fig.7 ist der Zeitverlauf des Ausgangssignals des ersten UND - Gliedes 148 wiedergegeben. Es ist eine Folge von Hoch - Pegel - Spannungsimpulsen 143, die mit den Anstiegsflanken des Q -Ausgangssignals 151 der weiteren monostabilen Kippstufe 147 einsetzen und mit den abfallenden Flanken der Ausgangsimpulse 93 der ersten monostabilen Kippstufe 91 wieder abfallen. Das Ausgangssignal 152 des ersten UND -Gliedes 148 ist dem einen Eingang des zweiten UND - Gliedes 149 zugeleitet, das an seinem anderen Eingang die Differenzier - Ausgangs impulse 84 der Hochpaß - Filterschaltung 56 empfängt. Das zweite UND - Glied 149 gibt somit einen - kurzdauerenden - Hoch - Pegel - Ausgangsimpuls 154 nur dann ab, wenn es innerhalb der Impuls -dauer des Ausgangsimpulses 153 des ersten UND - Gliedes 148 einen Ausgangsimpuls 84 der Hochpaßfilterschaltung -r6 empfängt.
In der Fig.6 ist mit 156 eine Zündspannung - Angebotskurve für den unbelasteten Fall bezeichnetet, die sich beispielsweise ergibt, wenn bei abgezogenem Zündstecker zwischen diesem und der Fahrzeugmasse der Spannungsverlauf gemessen wird, nachdem im Zeitpunkt to der Haupttransistor 42 des Schaltgeräts 40 (Fig.1) in seinen Sperrzustand gesteuert worden ist. Das Spannungsmaximum 157 in der Angebotskurve 156 liegt dann bei ca. 30kV. Die minimale ZündspannungUzminliege bei ca.l5kV. Es sei zum Zweck der Erläuterung angenommen, daß die vom Zeitpunkt t an gerechnete Zeitspanne, die verstreicht, bis der Maximalwert 157 des Zündspannungsangebots erreicht werden könnte, 100Ls betrage. Die erste monostabile Kippstufe 91 wird dann sowohl beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die Dauer Tf bzw. Tf1 ihr Hoch - Pegel-Ausgangs impulse 93 -gerade dieser Zeitspanne ent -spricht, und die zweite monostabile Kippstufe 147 wird so ausgelegt, daß nach der Dauer Tf2 ihr Q - Null -V - Ausgangsimpulse 158 das Zündspannungsangebot etwa 75% des Maximalwertes 157, d.h. beim gewählten Fallbeispiel22,5kV entspricht. Ist der Zündspannungsbedarf niedriger als dieser Wert, z.B. nur 20kV, sodaß der Zündfunke schon im Zeitpunkt zl einsetzt, so kann durch den damit verknüpften, im fünften Impulszug der Fig.7 dargestellten Differenzierimpuls 84 kein Ausgangssignal des UND - Gliedes 149 ausgelöst werden.
Ist der Zündspannungsbedarf höher, weil der Elektrodenabstand durch Abbrand größer geworden ist, oder weil, wie z.B. durch die weitere Zündspannungs - Angebotskurve 159 veranschaulicht, das Zündspannungsangebot aufgrund von Nebenschlüssen in der Zündanlage 11 niedriger geworden ist, mit der Folge, daß ein Zündfunke erst im Zündzeitpunkt z2 einsetzt, so wird ein Ausgangs impuls 154 des UND - Gliedes 149 erzeugt. Das Auftreten dieses Ausgangsimpulses 154 ist in jedem Falle ein Indiz dafür, daß die Zündanlage in einem Grenzbereich ihrer Funktionsfähigkeit betrieben wird.
Bei einer Zündaussetzer - Erkennungseinrichtung 10, die als Bordgerät eines Fahrzeuges ausgebildet ist; ist es sinnvoll, wenn das Auftreten von Ausgangsimpulsen 154 des UND - Gliedes 149 dem Fahrer angezeigt wird. Eine diesbezügliche Anzeige kann in der Weise realisiert sein, daß mit dem kurz dauernden Ausgangsimpuls 154 des UND - Gliedes 149 eine in der Fig.5 gestrichelt angedeutete, weitere monostabile Kippstufe 161 angesteuert wird, die ein Hoch - Pegel - Spannungsausgangssignal 162 erzeugt, mit dem eine Warnlampe 163 gespeist wird, deren erstmaliges Aufleuchten dann dem Fahrer anzeigt, daß die Zündanlage zwar noch funktionstüchtig ist, daß aber eine Prüfung und Wartung derselben demnächst zweckmäßig sein wird.
Um die entsprechende Information gewinnen zu können, kann im Rahmen des schaltgeräts 40 auch ein - nicht dargestelltes - Stellglied vorgesehen sein, mit dem, z.B. durch Eingriff in die Spannungs - Begrenzungsregelung, das Zündspannungsangebot definiert - schrittweise oder stufenlos - erniedrigbar bzw. auf einen definierten Wert einstellbar ist. Durch gezielte Erniedrigung des Zündspannungsangebots, soweit, bis erstmalig Zündaussetzer auftreten, die mit den anhand der Figuren 1 und 5 erläuterten Erkennungseinrichtungen 10,57 bzw.10, 146 erfaßbar und gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Ursachen diagnostizierbar sind, kann dann ebenfalls festgestellt werden, ob noch eine ausreichende Zündspannungsreserve gegeben ist oder die Zündanlage einer Wartung bedarf.
Zur Erläuterung einer besonders einfacher Gestaltung einer erfindungsgemäßen Zündaussetzer - Erkennungseinrichtung sei noch einmal auf die Fig.1 verwiesen. Dabei sei angenommen, daß lediglich das RS - Flip - Flop 109 und ein seinem Q - Ausgang nachgeschaltetes, gestrichelt angedeutetes Integrationsglied 164 vorgesehen sei, wobei das RS - Flip - Flop 109 an seinem Setz - Eingang 166 das Ausgangssignal 102 des Differenziergliedes 101 und an seinem Rücksetzeingang 167, wie durch die gestrichelt eingezeichnete Signalleitung 168 veranschaulicht, direkt die Differenzier - - Ausgangs impulse 84 der Hochpaßfilterschaltung 56 empfängt. Mit dem Ausgangssignal des Integrationsgliedes 164 sei direkt eine z.B. als Leuchtdiode ausgebildete Anzeige 169 angesteuert.
Eine in dieser Weise modifizierte Zündaussetzer - Erkennungseinrichtung 10 arbeitet wie folgt: solange keine Zündaussetzer auftreten, folgt auf jeden Setzimpuls 103 des Differenziergliedes 101 unmittelbar, d.h.sobald der Zündfunke zustande kommt, ein Rücksetzimpuls 84 der Hochpaß - Filterschaltung 56, mit der Folge, daß die Ausgangspannung des Integrationsgliedes 194, eine geeignete Auslegung desselben vorausgesetzt, so niedrig bleibt, daß die Anzeige 169 nicht aufleuchtet. Bleibt - wegen eines Zündaussetzers - ein Rücksetzimpuls der Hochpaß - Filterschaltung 56 aus, sodaß das Q - Ausgangssignal des RS - Flip - Flops 109 bis zum Auftreten des nächsten, für einen ordnungsgemäß ablaufenden Zündvorgang charakteristischen Rücksetzimpuls 84 der Hochpaß-Filterschaltung 56 als Hoch - Pegel - Signal anstehen bleibt, so übersteigt der Ausgangssignalpegel des Integrationsgliedes 164 die Ansprechschwelle der Anzeige 169, und es wird angezeigt, daß ein Zündaussetzer aufgetreten ist. In dieser sehr einfachen Gestaltung, aber auch in der anhand der Fig.5 erläuterten Gestaltung ist die erfindungsgemäße Zündaussetzer - Erkennungseinrichtung insbesondere als Bordgerät für ein Kraftfahrzeug geeignet.
Abschließend sei anhand der Fig.8, auf deren Einzelheiten wiederum ausdrücklich verwiesen sei, auf die Gestaltung einer zur kapazitiven Ankopplung der Zündleitungen 31 -34 an eine im Rahmen eines stationären Diagnosegerätes vorgesehene erfindungsgemäße Zündaussetzer - Erkennungseinrichtung 10 geeignete Koppelzange 171 eingegangen, die als federbelastete, selbst schließende Zange ausgebildet ist. Die Zangenbacken 172 und 173 sind als leitende, quadratische Platten mit einer Fläche von etwa 5x5 cm ausgebildet und gegenüber den Zangenarmen elektrisch isoliert. Die Zange 171 ist in der aus der Fig.8 erscihtlichen Anordnung mit parallelem Verlauf ihrer Zangenbacken 172 und 173 an die Isolationsmäntel 67 der Zündleitungen 31 - 34 ansetzbar, wobei die Isolationsmäntel 67 etwa gequetscht werden. Die die Elektroden der Koppelkapazitäten 61 - 64 der Hochpaß - Filterschaltung 56 bildenden Zangenbacken 172 und 173 sind durch isolierende Kunststoffleisten 174 und 176 in der dargestellten Funktionsstellung gegegeneinander abgestützt.
Die Zangenbacken 172 und 173 sind über ein flexibles Leiterband 177 miteinander verbunden. Ober eine Verbindungsleitung 178 sind die Zangenbacken 172 und 173 bzw. Koppelkapazitätselektroden mit dem geräteseitig angeordneten Widerstand 60 verbunden, der in Verbindung mit den durch die Zangenbacken 172 und 173 gebildeten Koppelkapazitäten 61 - 64 (Fig.1) die Hochpaß - Filterschaltung 56 bildet.

Claims

oatentansprüche 1. Einrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, bei denen die Zündspannung mittels éine's 'Zundverteilers in der vorgesehenen Folge den je eine'dkerze umfassenden Zündkreisen der.-Zündanlage zugeleitet wird, mit für jeden Zündkreis der Brennkraftmaschine einzeln vorgesehenen, als Differenzierglieder ausgebildeten Hochpaßfiltern, mit denen aus den Zündkreisen Spannungssignale auskoppelbar sind, die ausschließlich mit den mit dem Einsetzen der Zündfunken über den Funkenstrecken der Kerzen auftretenden Spannungsänderungen verknüpft sind, wobei diese Hochpaßfilter zwischen den Festelektroden des Zündverteilers una den Zündkerzen an die jeweiligen Zündkreise angekoppelt sind, mit einer Referenzstufe, die mit den Soll-Zündzeitpunkten der Zündkreise der Brennkraftmaschine korrelierte elektrische Ausgangs impulse erzeugt, und mit einer Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe, der die Ausgangssignaie der Hochpaßfilter zugeleitet sind, und die aus einer logischen Verarbeitung der Filter-Ausgangssignale und der Referenzstufen-Ausgangssignale die für ordnungsgemäße bzw. fehlerhafte Funktion der Zündanlage charakteristischen Ausgangsimpulse erzeugt, wobei im Rahmen der Verarbeitungs-und Verknüpfungsstufe ein Speicherglied vorgesehen ist, das durch die Referenzstufen-Ausgangssignale gesetzt und durch die Hochpaßfilter-Ausgangssignale zurückgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe (57; 146) ein Zeitglied (91) vorgesehen ist, das eine Fenster-Zeitspanne, innerhalb derer das Speicherglied (109) Rücksetzimpulse (84; 108) empfangen kann, auf eine Zeitspanne (Tf; Tf1) begrenzt, die mit dem Einsetzen des Zündspannungsanstiegs beginnt und etwa derjenigen Zeitspanne entspricht, die bei einem Spannungs leerlauf der Zündspule (12) verstreicht, bis das Maximum (157) des Zündspannungsangebots erreicht wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Zeitglied (91) ausgezeichnete Fenster-Zeitspanne (Tf; Tf1) durch die Ausgangsimpulsdauer einer als Zeitglied (91) vorgesehenen monostabilen Kippstufe bestimmt ist, die durch die Vorderflanke (104) eines mit dem Zündspannungsanstieg einsetzenden Impulssignals (89, 104) getriggert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (91) als adaptives Glied ausgebildet ist, dessen Zeitfenster-Impulsdauer (Tf) mit dem Erreichen eines ersten Extremwertes der Spannung über den Kerzenelektroden endet.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Zeitglied (147) vorgesehen ist, das innerhalb der durch das erste Zeitglied (91) markierten Fenster-Zeitspanne (Tf1) eine zweite Fenster-Zeitspanne (Tf2) markiert, die mit der ersten Fenster-Zeitspanne (Tf1) beginnt, aber kürzer ist als diese, wobei die zweite Fenster-Zeitspanne so bemessen ist, daß bei niedrigem Zündspannungsbedarf der Zündimpuls innerhalb der zweiten Fenster-Zeitspanne (Tf2) zustande kommt, und daß die Verarbeitungs- und Verknüpfungsstufe (146) ein Ausgangssignal (154) erzeugt, wenn ein Zündimpuls bzw. der mit diesem verknüpfte Differenzier-Ausgangsimpuls (84) der Hochpaßfilterschaltung (56) noch innerhalb der ersten Fenster-Zeitspanne (Tf1) jedoch schon außerhalb der zweiten Fenster-Zeitspanne (Tf2) auftritt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fenster-Zeitspanne (Tf1) durch die Impulsdauer eines Hoch-Pegel-Ausgangsimpulses des ersten Zeitgliedes (91) und die zweite Fenster-Zeitspanne (Tf2) durch die Impulsdauer eines Niedrig-Pegel-Ausgangsimpulses (158) des zweiten Zeitgliedes (147) bestimmt ist, daß die Ausgangsimpulse der Zeitglieder als Eingangs impulse einem Zwei-Eingangs-UND-Glied (148) zugeleitet sind, dessen Ausgangssignal dem einen Eingang eines zweiten Zwei-Eingangs-UND-Gliedes (149) zugeleitet ist, das an einem anderen Eingang die Differenzier-Ausgangsimpulse der Hochpaßfilterschaltung (56) empfängt, und daß mit den Ausgangsimpulsen (154) dieses weiteren UND-Gliedes (149) eine Anzeige (163) ansteuerbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (163) mit dem Ausgangssignal einer durch die Ausgangs impulse des zweiten UND-Gliedes (149) getriggerten monostabilen Kippstufe (161) ansteuerbar ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und verknüpfungsstufe (57) ein konjunktives Zwei-Eingangs-Verknüpfungsglied (131) aufweist, dessen einem Eingang ein durch alternative Signalpegel die Lade-und Zündbetriebsphasen der Zündspule (12) charakterisierendes Signal (72) und dessen anderem Eingang ein Signal (89) zugeleitet ist, das durch alternative Signalpegel stromführende und stromlose Betriebsphasen der Primärwicklung (13) der Zündspule (12) charakterisiert, wobei eine zum Schutz der Zündspule vorgesehene, an sich bekannte, Spannungs-Begrenzungsregeleinrichtung dahingehend ausgelegt ist, daß in Regelphasen derselben ein Primärstrom fließt, der die regelungsgerechte Verminderung der in der Zündspule gespeicherten elektrischen Energie vermittelt.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer kann junktiven Verknüpfung eines für das Auftreten eines Zündaussetzers charakteristischen Signals mit einem für die Aktivierung einer Spannungs-Begr2nzunssregelung an der Zündspule (12) charakteristischen Signal ein für einen zu großen Elektrodenabstand charakteristisches Diagnosesignal erzeugt wird.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal, das anzeigt, daß im Falle eines Zündaussetzers dieser aus Nebenschlüssen im Zündsystem herrührt, aus einer konjunktiven Verknüpfung von Signalen gewonnen wird, die anzeigen, daß einerseits ein Zündaussetzer aufgetreten ist, andererseits aber eine Spannungs-Begrenzungsregelung der Zündanlage (11) innerhalb der ersten Fenster-Zeitspanne (Tf; Tf1) nicht angesprochen hat.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- una Verknüpfungsstufe (57; 146) ein Speicherglied (109) aufweist, das durch die für die Sollzeitpunkte charakteristischen Ausgangssignale (102, 103) setzbar und mittels der Differenzier-Ausgangsimpulse (84) der Hochpaßfilterschaltung (56) zurücksetzbar ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied (109) als RS-Flipflop ausgebildet ist, dessen Q-Ausgang ein Integrationsglied (164) nachgeschaltet ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Primärstromes der Zündspule (12) das Schaltgerät (40) einer Transistor-Spulenzündung (11) eingesetzt ist, das außer der zündzeitpunktgerechten Steuerung der Zündfunkenfolge im Falle eines überhohten Zündspannungsangebots bzw. -bedarfs eine Spannungsbegrenzung durch Ansteuerung des Endtransistors (42) des Schaltgeräts (40) in den leitenden Zustand vermittelt, daß dieses Schaltgerät (40) an einem ersten Ausgang (71) eine Folge (73) von Spannungsimpulsen (72) abgibt, deren Dauer der Sperrbetriebsphase des Endtransistors (42) entspricht, und an einem zweiten Ausgang (74) ein Spannungssignal (76) abgibt, dessen Pegel dem durch die Primärwicklung (13) der Zündspule (12) fließenden Strom (ipr) proportional ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das als Speicherglied vorgesehene RS-Flipflop (109) durch die Ausgangsimpulse (103) eines Differenziergliedes (101) setzbar ist, dem als Eingangssignale Impulse (90) zugeleitet sind, die aus einer Inversion (88) der am ersten Ausgang (71) des Schaltgeräts (40) abgegebenen Spannungsimpulse (72) erzeugt werden, und durch Null-Ausgangsimpulse (108) eines Zwei-Eingangs-NICHT-UND-Gliedes (106) zurücksetzbar ist, dem als Eingangssignale einerseits die Ausgangsimpulse (93) des Zeitfenstergliedes (91) und andererseits die Differenzierimpulse (84) der Hochpaßfilterschaltung (56) zugeleitet sind, daß ein Zwei-Einangs-NICHT-ODER-Glied (112) vorgesehen ist, das an seinem einen Eingang das Inverter-Ausgangssignal (89) und an seinem anderen Eingang die Ausgangsimpulse (93) des Zeitfenstergliedes (91) empfängt, und daß das Ausgangssignal des NICHT-ODER-Gliedes (112) und das Q-Ausgangssignal des RS-Flipflops (109) als Eingangssignale einem 3wei-Eingangs-NICHT-UND-Glied (118) zugeleitet sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der VerarSeitungs- und Verknüpfungsstufe (57) ein weiteres RS-Flipflop (132) vorgesehen ist, dessen Ausgang durch die Ausgangs impulse des Differenziergliedes (101) auf hohen Ausgangssignalpegel setzbar ist und das an seinem Rücksetzeingang das Ausgangssignal eines Zwei-Eingangs-NICHT-UND-Gliedes (127) empfängt, dem als ersten Eingangssignal das Ausgangssignal (97, 98, 99) eines Komparators (94) zugeleitet ist, das ein Hoch-Pegel-Spannungssignal ist, wenn der Endtransistor (42) des Schaltgerätes (40) leitend ist und über seinen Massenanschlußwiderstand (43) ein Spannungsabfall auftritt, und dem als zweites Eingangssignal das Ausgangssignal des Zeitfenstergliedes (91) zugeleitet ist, und daß ein erstes Zwei-Eingangs-NICHT-ODER-Verknüpfungsglied (136) vorgesehen ist, dem als Eingangssignal einerseits die Ausgangssignale des dem RS-Flipflop .(109) nachgeschalteten UND-Gliedes (118) und andererseits das Q-Ausgangssignal des weiteren Flipflops (132) zugeleitet sind, sowie ein zweites Zwei-7ingangs-NICHT-ODER-Verknüpfungsglied (137), dem als Eingangssignale ebenfalls die Ausgangssignale des UND-Gliedes (118) sowie das zum Q-Ausgangssignal inverse Q-Ausgangssignal des weiteren Flipflops (132) zugeleitet sind.
15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellglied vorgesehen ist, mit dem ein definiertes Zündspannungsangebot einstellbar ist, das niedriger ist als das für die Zündanlage (11) charakteristische maximale Zündspannungsangebot.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Bordgerät eines Kraftfahrzeuges
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit einem stationären Diagnosegerät eine Koppelzange (171) vorgesehen ist, mit als leitende Platten ausgebildeten Zangenbacken (172, 173), die mit parallelem Verlauf zueinander an ebenfalls parallel zueinander verlaufende Zündleitungen (31 bis 34) ansetzbar sind, wobei die Zange (171) als in Schließrichtung federbelastete, selbstschließende Zange ausgebildet ist, deren Zangenbacken (172, 173) über einen flexiblen Leiter (177) miteinander verbunden und an den geräteseitig angeordneten Ableitwiderstand (60) der Hochpaßfilterschaltung (56) anschließbar sind.