DE3925221A1 - Monitoring ignition path in motor vehicle - integrating signal derived from voltage on path and registering fault if set valve is not attained - Google Patents
Monitoring ignition path in motor vehicle - integrating signal derived from voltage on path and registering fault if set valve is not attainedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Funkenstrecken, insbesondere in der Zündanlage eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a Circuit arrangement for monitoring spark gaps, especially in the ignition system of a motor vehicle.
Ein Ausbleiben von Zündfunken in einer Zündanlage eines Kraftfahrzeugs kann durch verschiedene Fehler verursacht sein, beispielsweise ein zu starker Abbrand der Elektroden der Zündkerze oder eine zu starke Belastung der Hochspannung durch Feuchtigkeit oder Verschmutzung. Da ein Ausbleiben der Zündung selbst bei einem von mehreren Zylindern nachteilige Folgen hat, ist man bestrebt, die ordnungsgemäße Funktion einer Zündanlage zu überwachen.A lack of ignition sparks in an ignition system Motor vehicle can be caused by various errors be, for example, excessive burn-off of the electrodes the spark plug or excessive stress on the high voltage due to moisture or pollution. Because there was no Ignition disadvantageous even in one of several cylinders Consequences, one tries to ensure the proper function to monitor an ignition system.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überwachung von Funkenstrecken, insbesondere in der Zündanlage eines Kraftfahrzeugs, in einfacher und zuverlässiger Weise zu ermöglichen.Task of the present Invention is to monitor spark gaps, especially in the ignition system of a motor vehicle, in easier and more reliable way.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Spannung an der Funkenstrecke abgeleitetes Signal integriert wird und daß eine Fehlermeldung erfolgt, wenn das integrierte Signal einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Signal dadurch abgeleitet wird, daß die Spannung an der Primärwicklung einer Zündspule einer Schwellwertschaltung zugeleitet wird, wobei der Schwellwert zwischen der jeweiligen Betriebsspannung und einer der Brennspannung der Funkenstrecke entsprechenden Spannung liegt.The method according to the invention is characterized in that that one derived from the voltage across the spark gap Signal is integrated and that an error message occurs, if the integrated signal does not have a predetermined value exceeds. It is particularly advantageous if that Signal is derived in that the voltage at the Primary winding of an ignition coil of a threshold circuit is supplied, the threshold between the respective operating voltage and one of the operating voltage of the Spark gap corresponding voltage is.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Überwachung von Funkenstrecken mit geringem schaltungstechnischen Aufwand. Insbesondere ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß einer ersten Schwellwertschaltung die Spannung an der Primärwicklung einer Zündspule zuführbar ist, daß der Ausgang der ersten Schwellwertschaltung über ein Integrierglied mit einem Eingang einer zweiten Schwellwertschaltung verbunden ist und daß dem Ausgang der zweiten Schwellwertschaltung ein Signal entnehmbar ist, wenn die Funkenstrecke gezündet hat.The method according to the invention enables a reliable Monitoring of spark gaps with little circuit complexity. One is in particular Circuit arrangement for performing the invention Process characterized in that a first Threshold switching the voltage on the primary winding an ignition coil can be fed that the output of the first Threshold switching via an integrator with a Input of a second threshold circuit is connected and that the output of the second threshold circuit has a signal can be removed when the spark gap has ignited.
Eine andere Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Primärwicklung der Zündspule mit dem Eingang einer Auswerteschaltung verbunden ist und daß ein Ausgang der Auswerteschaltung an einen Eingang des Prozessors angeschlossen ist, dessen Eingangssignal eine vorgegebene Zeit nach Beginn des Zündimpulses abgefragt wird. Insbesondere ist bei dieser Schaltungsanordnung vorgesehen, daß bei der Anordnung von mehreren Zündspulen in einer Zündanlage für jeweils eine Zündspule eine Auswerteschaltung vorgesehen ist und daß die Ausgänge der Auswerteschaltungen über eine Oder-Schaltung mit dem Eingang des Prozessors verbunden sind. Another circuit arrangement for performing the The inventive method is that the Primary winding of the ignition coil with the input of one Evaluation circuit is connected and that an output of Evaluation circuit to an input of the processor is connected, whose input signal is a predetermined one Time after the start of the ignition pulse. In particular, this circuit arrangement provides that with the arrangement of several ignition coils in one Ignition system for one ignition coil each an evaluation circuit is provided and that the outputs of the evaluation circuits via an OR circuit with the input of the processor are connected.
Hierdurch ergibt sich eine besonders wirtschaftliche Lösung, da nur eine Rückführung zum Prozessor und damit auch nur ein Eingang (Port) benötigt wird. Da die Überwachung der Brennspannung im gleichen Prozessor erfolgt, von dem die Zündung ausgelöst wird, und die Abfrage des entsprechenden Eingangs des Prozessors eine vorgegebene Zeit nach der Auslösung der Zündung erfolgen kann, ergeben sich einfache Möglichkeiten zur entsprechenden Programmierung des Prozessors.This results in a particularly economical solution since only a return to the processor and therefore only one Input (port) is required. Since monitoring the Burning voltage takes place in the same processor from which the Ignition is triggered and the query of the corresponding Input of the processor a predetermined time after the Ignition can be triggered, simple results Possibilities for programming the Processor.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung und vorteilhafte Schaltungsanordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Obwohl die Erfindung in erster Linie für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug gedacht ist, ist die Überwachung von anderen Funkenstrecken ebenfalls möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Main claim specified invention and advantageous Circuit arrangements for performing the invention Procedure possible. Although the invention is primarily for the use in a motor vehicle is intended to be Monitoring of other spark gaps is also possible.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. Two of which are schematic in the drawing using several Figures shown and described below. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zündanlage mit zwei Zündspulen, an welche jeweils zwei Zündkerzen angeschlossen sind, mit einer Überwachung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of an ignition system with two ignition coils, to each of which two spark plugs are connected with a monitor according to the invention,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Zündanlage mit vier Zündspulen, bei welcher ebenfalls die Funkenstrecken gemäß der Erfindung überwacht werden, Fig. 2 is a block diagram of an ignition system with four ignition coils, wherein the spark gaps also be monitored according to the invention,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Auswerteschaltung und Fig. 3 shows an embodiment for an evaluation circuit and
Fig. 4 Spannungszeitdiagramme von bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 auftretenden Signalen. Fig. 4 shows time diagrams of voltage in the circuit arrangement of Figure 3 signals. Occur.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake.
Die in Fig. 1 dargestellte Zündanlage wird in an sich bekannter Weise von einem Prozessor 1 gesteuert. Dieser gibt über Endstufen 2, 3 jeweils Zündimpulse an die Primärwicklungen 4′, 5′ der Zündspulen 4, 5 ab. An jeweils eine Sekundärwicklung 4′′, 5′′ einer Zündspule 4, 5 sind die Funkenstrecken 6, 7; 8, 9 zweier Zündkerzen angeschlossen. Die in Fig. 1 dargestellte Zündanlage ist somit für einen Vier-Zylinder-Motor vorgesehen. Jeweils zwei Zündkerzen 6, 7 bzw. 8, 9 zünden zum gleichen Zeitpunkt, wobei jeweils nur bei einer dieser Zündkerzen zündfähiges Gemisch vorliegt.The ignition system shown in FIG. 1 is controlled in a manner known per se by a processor 1 . This outputs ignition pulses to the primary windings 4 ', 5 ' of the ignition coils 4 , 5 from output stages 2 , 3 . At each a secondary winding 4 '', 5 '' of an ignition coil 4 , 5 , the spark gaps 6 , 7 ; 8 , 9 two spark plugs connected. The ignition system shown in Fig. 1 is thus intended for a four-cylinder engine. In each case two spark plugs 6 , 7 and 8 , 9 ignite at the same time, with only one of these spark plugs having an ignitable mixture.
Die Spannungen an den Primärwicklungen 4′, 5′ werden Auswerteschaltungen 10, 11 zugeführt, deren Ausgänge über eine Oder-Schaltung 12 mit einem Eingang 13 des Prozessors 1 verbunden sind. Wie später anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wird, geben die Auswerteschaltungen 10, 11 jeweils für eine bestimmte Zeit nach Beginn des Zündimpulses ein Signal ab, wenn beide in Reihe geschalteten Zündkerzen gezündet haben, wenn sich also ein Lichtbogen gebildet hat. Da diese Signale zeitlich mit den Zündimpulsen verkoppelt sind, können sie durch die Oder-Schaltung 12 zusammengefaßt dem Eingang 13 des Prozessors zugeführt werden. Dieser fragt das Signal am Eingang 13 jeweils eine vorgegebene Zeit nach Beginn des entsprechenden Zündimpulses ab, so daß bei Ausfall eines der Signale auch die Information vorhanden ist, an welcher Zündspule eine Zündkerze nicht gezündet hat. The voltages on the primary windings 4 ', 5 ' are supplied to evaluation circuits 10 , 11 , the outputs of which are connected via an OR circuit 12 to an input 13 of the processor 1 . As will be explained later with reference to FIGS. 3 and 4, the evaluation circuits 10 , 11 each emit a signal for a certain time after the start of the ignition pulse when both series-connected spark plugs have ignited, that is when an arc has formed. Since these signals are temporally coupled to the ignition pulses, they can be fed together through the OR circuit 12 to the input 13 of the processor. This interrogates the signal at input 13 a predetermined time after the start of the corresponding ignition pulse, so that if one of the signals fails, information is also available as to which ignition coil did not ignite a spark plug.
Fig. 2 zeigt eine Zündanlage, bei welcher jedem Zylinder eine Zündspule zugeordnet ist. Der Prozessor 1 steuert daher vier Endstufen 21 bis 24 an, welche mit Primärwicklungen von vier Zündspulen 25 bis 28 verbunden sind. An die Sekundärwicklung einer jeden Zündspule 25 bis 28 ist die Funkenstrecke 29 bis 32 einer Zündkerze angeschlossen. Für jede Zündspule 25 bis 28 ist eine Auswerteschaltung 33 bis 36 vorgesehen, deren Ausgang mit einem Eingang einer Oder-Schaltung 37 verbunden ist. Das Ausgangssignal der Oder-Schaltung 37 wird wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 einem Eingang 13 des Prozessors zugeführt. Fig. 2 shows an ignition system in which an ignition coil is assigned to each cylinder. The processor 1 therefore controls four output stages 21 to 24 , which are connected to primary windings of four ignition coils 25 to 28 . The spark gap 29 to 32 of a spark plug is connected to the secondary winding of each ignition coil 25 to 28 . An evaluation circuit 33 to 36 is provided for each ignition coil 25 to 28 , the output of which is connected to an input of an OR circuit 37 . As in the circuit arrangement according to FIG. 1, the output signal of the OR circuit 37 is fed to an input 13 of the processor.
Der Auswerteschaltung nach Fig. 3 wird die Spannung an der Primärwicklung über einen Eingang 41 zugeführt. Bei ordnungsgemäßem Betrieb weist die Spannung den in Fig. 4a dargestellten Verlauf auf. Zu Beginn eines jeden Zündimpulses entsteht durch Sperren des Endstufentransistors zunächst die sogenannte Zündspannungsnadel, die nach kurzer Zeit wieder abfällt und nach einem kurzzeitigen Einbruch in die Brennspannung übergeht, welche während eines Zeitabschnitts T1 auftritt. Danach erlischt der Lichtbogen, und während eines Zeitabschnitts T2 verbleibt die Betriebsspannung an der Primärwicklung der Zündspule. Schließlich ist in Fig. 4a noch ein Zeitabschnitt T3 dargestellt, an welchem die Spannung U durch den leitenden Endstufentransistor nahezu 0 V beträgt.The evaluation circuit of Fig. 3 is supplied to the voltage across the primary winding via an input 41. When operated correctly, the voltage has the profile shown in FIG. 4a. At the beginning of each ignition pulse, the so-called ignition voltage needle is created by blocking the output stage transistor, which drops again after a short time and changes into the operating voltage after a brief dip, which occurs during a period T 1 . The arc then extinguishes and the operating voltage remains on the primary winding of the ignition coil for a period T 2 . Finally, FIG. 4a also shows a time period T 3 in which the voltage U through the conductive output stage transistor is almost 0 V.
Durch den Spannungsteiler 42, 43 (Fig. 3) wird die in Fig. 4a dargestellte Spannung auf einen für die nachfolgenden elektronischen Bauelemente geeigneten Pegel herabgesetzt. Die Zündspannungsnadel wird ferner durch eine Z-Diode 44 begrenzt.The voltage divider 42 , 43 ( FIG. 3) reduces the voltage shown in FIG. 4a to a level suitable for the subsequent electronic components. The ignition voltage needle is further limited by a Zener diode 44 .
Eine erste Schwellwertschaltung wird von einem Operationsverstärker 45 gebildet, der über einen Widerstand 46 mitgekoppelt ist und somit als Schmitt-Trigger arbeitet. A first threshold circuit is formed by an operational amplifier 45 , which is coupled via a resistor 46 and thus works as a Schmitt trigger.
Über einen Spannungsteiler 47, 48 wird ein von der Betriebsspannung UB abhängiger Schwellwert dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 45 zugeführt. Zum Schutz vor hochfrequenten Störspannungen sind beide Eingänge über je einen Kondensator 49, 50 mit Massepotential verbunden. Der dem invertierenden Eingang zugeführte Schwellwert Us1 ist in Fig. 4a gestrichelt dargestellt.Via a voltage divider 47 , 48 , a threshold value dependent on the operating voltage U B is fed to the inverting input of the operational amplifier 45 . To protect against high-frequency interference voltages, both inputs are each connected to ground potential via a capacitor 49 , 50 . The threshold value U s1 supplied to the inverting input is shown in dashed lines in FIG. 4a.
Fig. 4b zeigt die Ausgangsspannung der ersten Schwellwertschaltung, wobei sich an einem kurzen durch die Zündspannungsnadel bedingten Impuls ein längerer anschließt, dessen Dauer etwa dem Zeitabschnitt T1 entspricht. Dieses Signal wird einem Integrierglied zugeführt, das aus einem Widerstand 51 und einem Kondensator 52 besteht. Der Ausgang des Integriergliedes ist mit dem nichtinvertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 53 verbunden, der ebenfalls als Schwellwertschaltung arbeitet. Ein Schwellwert Us2′ wird über einen Spannungsteiler 54, 55 dem invertierenden Eingang von einer konstanten Bezugsspannungsquelle Us2 zugeführt. Am Ausgang 54 des Operationsverstärkers 53 steht das in Fig. 4c dargestellte Signal an. FIG. 4b shows the output voltage of the first threshold value, a longer being followed at a short caused by the Zündspannungsnadel pulse whose duration corresponds approximately to the time period T1. This signal is fed to an integrator, which consists of a resistor 51 and a capacitor 52 . The output of the integrator is connected to the non-inverting input of a further operational amplifier 53 , which also works as a threshold circuit. A threshold value U s2 'is fed via a voltage divider 54 , 55 to the inverting input from a constant reference voltage source U s2 . The signal shown in FIG. 4c is present at the output 54 of the operational amplifier 53 .
Die Zeitkonstante des Integriergliedes 51, 52 ist derart gewählt, daß bei dem kurzen, durch die Zündspannungsnadel bedingten Impuls des Signals nach Fig. 4b die Ausgangsspannung des Integriergliedes nicht den Schwellwert erreicht. Erst wenn das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 längere Zeit positiv ist, ergibt sich auch eine positive Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 53.The time constant of the integrating element 51 , 52 is selected such that the output voltage of the integrating element does not reach the threshold value in the short pulse of the signal according to FIG. 4b caused by the ignition voltage needle. Only when the output signal of the operational amplifier 45 is positive for a long time does a positive output voltage of the operational amplifier 53 also result .
Für den Fall, daß die an einer Zündspule angeschlossene Zündkerze bzw. eine der an die Zündspule angeschlossenen Zündkerzen - im Falle der Zündanlage nach Fig. 1 - keinen Lichtbogen ausbildet, ergibt sich an der Primärwicklung der in Fig. 4d dargestellte Spannungsverlauf. Es bildet sich nach der Zündspannungsnadel keine kontinuierliche Brennspannung heraus, sondern eine gedämpfte Schwingung mit relativ hoher Frequenz. Diese überschreitet den Schwellwert Us nur kurzzeitig, so daß die Ausgangsspannung des Integriergliedes 51, 52 den Schwellwert Us2′ nicht überschreitet. Die Spannung am Ausgang 54 bleibt daher im Bereich von 0 V, was, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, vom Prozessor 1 festgestellt wird.In the event that the spark plug connected to an ignition coil or one of the spark plugs connected to the ignition coil - in the case of the ignition system according to FIG. 1 - does not form an arc, the voltage curve shown in FIG. 4d results on the primary winding. After the ignition voltage needle, there is no continuous burning voltage, but a damped oscillation with a relatively high frequency. This only briefly exceeds the threshold value U s , so that the output voltage of the integrating element 51 , 52 does not exceed the threshold value U s2 '. The voltage at output 54 therefore remains in the range of 0 V, which, as described in connection with FIGS. 1 and 2, is determined by processor 1 .
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen des Fachmännischen auch in anderer geeigneter Weise ausgeführt und weitergebildet werden. So ist beispielsweise auch eine Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit Zündanlagen mit einer Zündspule und einem Zündverteiler möglich. Auch bei derartigen Anlagen läßt sich durch den zeitlichen Zusammenhang der Ausgangsimpulse der Auswerteschaltung und der vom Prozessor erzeugten Zündimpulse in einfacher Weise feststellen, welche der Zündkerzen gegebenenfalls nicht zündet.The invention is not limited to the exemplary embodiments limited, but can also within the scope of the professional executed and further developed in another suitable manner will. For example, an application of Invention in connection with ignition systems with a Ignition coil and an ignition distributor possible. Also at Such systems can be timed Relationship of the output pulses of the evaluation circuit and the ignition pulses generated by the processor in a simple manner determine which of the spark plugs may not be ignites.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893925221 DE3925221A1 (en) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Monitoring ignition path in motor vehicle - integrating signal derived from voltage on path and registering fault if set valve is not attained |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893925221 DE3925221A1 (en) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Monitoring ignition path in motor vehicle - integrating signal derived from voltage on path and registering fault if set valve is not attained |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3925221A1 true DE3925221A1 (en) | 1991-01-31 |
Family
ID=6386164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893925221 Ceased DE3925221A1 (en) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Monitoring ignition path in motor vehicle - integrating signal derived from voltage on path and registering fault if set valve is not attained |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3925221A1 (en) |
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