DE4018895C2 - Diagnosevorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Diagnose von Mehrspulen-Zündanlagen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus dem DE-GM 89 10 945 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung des Hochspannungsverlaufs in Zündanlagen, die mehrere Zündspulen enthalten, bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung sieht Mittel zur kapazitiven Signalkopplung vor, die als an den einzelnen Zündspulen anbringbare Ansteckteile ausgebildet sind. Die einzelnen Ansteckteile sind galvanisch über eine Signalsammelleitung verbunden, die an einem Ende einen Stecker aufweist.

Aus der US-PS 39 59 725 ist es bekannt, einen kapazitiven Zündspannungssensor an einem Verteilergehäuse anzuordnen, das neben dem Verteiler auch die Zündspule enthält. Der kapazitive Geber ist als eine elektrisch leitende Fläche ausgebildet, die in geeigneter Weise an dem Verteiler befestigt wird. Die bekannte Vorrichtung ist auf die Diagnose von einer Einspulen- Zündanlage abgestellt.

Dieser vorbekannten Anordnung entspricht der aus der DE-OS 37 05 692 bekannte Gegenstand, bei dem der kapazitive Sensor als Kabel ausgebildet ist, das um den Verteiler wenigstens einmal herumgewickelt ist. Eine Weiterbildung sieht die Ausgestaltung des Kabels als Spiralkabel vor, das die Handhabung vereinfacht, da sich das Spiralkabel selbständig an die Form des Verteilergehäuses anpaßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zur Diagnose von Mehrspulen- Zündanlagen anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Diagnose von Mehrspulen- Zündanlagen weist den Vorteil einer einfachen Adaption auf. Besonders vorteilhaft ist es, daß zwischen den Zündspulen und den Zündkerzen liegende Zündkabel nicht vorhanden sein müssen. Die Signale an den einzelnen Zündspulen werden mit Mitteln zur kapazitiven Signalkopplung erfaßt, die an den Zündspulen anordbar sind. Die einzelnen Mittel zur kapazitiven Signalkopplung sind mit einer Signalsammelleitung verbunden, die an einem Ende einen Stecker aufweist. Zwischen den einzelnen Mitteln zur kapazititven Signalkopplung und der Signalsammelleitung sind jeweils weitere kapazitive Kopplungen vorgesehen. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme liegt in der Minimierung einer kapazitiven Verkopplung von Zündspule zu Zündspule. Ein Adaptionsfehler, der nur an einer Zündspule oder an einem Verteiler vorliegt, beispielsweise ein Kurzschluß des Mittels zur kapazitiven Signalkopplung gegen Masse, ist mit einem Motortester, an dem die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung angeschlossen ist, sofort zu erkennen. Ein derartiger Kurzschluß würde bei einer leitenen Verbindung zwischen den einzelnen Mitteln das Potential der Sammelleitung insgesamt auf Masse ziehen und eine Lokalisierung des Fehlers unmöglich machen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.

Besonders einfach ist die weitere kapazitive Kopplung dadurch realisierbar, daß die beispielsweise als Metallwinkel ausgebildeten Mittel uir kapazitiven Signalkopplung ein rohrförmiges Teil aufweisen, durch das die Sammelleitung jeweils geführt ist. Durch konstruktive Maßnahmen kann der Betrag der Koppelkapazitäten vorgegeben werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die Ausgestaltung der Signalsammelleitung als Spiralkabel gegeben. Diese Maßnahme erleichtert in erheblichem Maße die Adaption an der Zündanlage, wobei ein größeres Durchhängen der Signalsammelleitung vermieden wird. Unterschiedliche Abstände zwischen den Zündspulen oder den Verteilern sind ausgleichbar.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.

Zeichnung

Die Figur zeigt eine Mehrspulen-Zündanlage mit einer erfindungsge­ mäßen Diagnosevorrichtung.

Die Figur zeigt eine erste Zündspule 10 mit zwei sekundärseitigen Hochspannungsanschlüssen 12, 14. Innerhalb der Zündspule 10 ist das elektrische Ersatzschaltbild 16 gezeigt. Die erste Zündspule 10 weist zwei Primäranschlüsse 18 auf, die mit einer Primärwicklung 20 verbunden sind. Die beiden Enden der Sekundärwicklung 22 führen zu den beiden Hochspannungsanschlüssen 12, 14. An der ersten Zündspule 10 ist ein erstes Mittel 24 zur kapazitiven Signalkopplung zwischen der Zündspule 10 und einer Signalsammelleitung 26 angeordnet. Die kapazitive Kopplung ist durch einen ersten Kondensator 28 veran­ schaulicht. Da der erste Kondensator 28 nicht als separates Bauele­ ment vorhanden ist, ist er in der Figur strichliniert eingetragen. Das erste Mittel 24 weist ein rohrförmiges Teil 30 auf, durch das die Signalsammelleitung 26 geführt ist. Zwischen dem Rohr 30 und der Signalsammelleitung 26 findet ebenfalls eine kapazitive Kopplung statt, die in der Figur durch den strichliniert gezeichneten zweiten Kondensator 32 angedeutet ist.

Die Datensammelleitung 26, an deren einem Ende ein Stecker 34 vor­ gesehen ist, führt zu einer zweiten Zündspule 36 mit einem sekundär­ seitigen Hochspannungsanschluß 38. Das elektrische Ersatzschaltbild 40 der zweiten Zündspule 36 zeigt eine Primärwicklung 42 mit primär­ seitigen Anschlüssen 44. Ein Anschluß einer Sekundärwicklung 46 ist mit einem der Primäranschlüsse 44 verbunden, während ein zweiter Anschluß der Sekundärwicklung 46 zum sekundärseitigen Hochspannungs­ anschluß 38 führt. An der zweiten Zündspule 36 sind zweite Mittel 48 zur kapazitiven Signalkopplung zwischen der zweiten Zündspule 36 und der Signalsammelleitung 26 vorgesehen. Die kapazitive Kopplung ist mit einem dritten Kondensator 50 angedeutet, der in der Figur strichliniert eingetragen ist, da er nicht als separates Bauelement vorhanden ist. Die zweiten Mittel 48 weisen ebenfalls ein rohr­ förmiges Teil 52 auf, durch das die Signalsammelleitung 26 geführt ist. Zwischen dem rohrförmigen Teil 52 und der Signalsammelleitung 26 findet eine weitere kapazitive Kopplung statt, die durch einen vierten Kondensator 54 angedeutet ist, der in der Figur strich­ liniert eingetragen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Diagnose von Mehrspulen-Zündan­ lagen arbeitet folgendermaßen:
Die Signalsammelleitung 26 stellt einem Zündungsanalysator den Zünd­ vorgängen entsprechende Signale zur Verfügung, der über den Stecker 34 angeschlossen werden kann. Die Signale der Zündanlage entsprechen den an den Zündspulen 10, 36 auftretenden Spannungen, die jeweils durch kapazitive Kopplung 28, 50 abgenommen werden. Obwohl in der Figur die kapazitiven Kopplungen 28, 50 jeweils zwischen den Sekun­ därwicklungen 22, 46 und den beiden Mitteln 24, 48 eingetragen sind, findet eine allgemeine Signalkopplung statt, die auch Signale jeweils der Primärwicklungen 20, 42 miterfaßt. Da die in den Sekun­ därwicklungen 22, 46 auftretenden Spannungen jedoch erheblich höher als die in den Primärwicklungen 20, 42 auftretenden Spannungen sind, werden auf der Signalsammelleitung 26 überwiegend Signale eingekoppelt, die den Sekundärspannungen entsprechen. Die Schaltung der Zündspulen 10, 36, deren Ersatzschaltbilder 16, 40 angegeben sind, ist von untergeordneter Bedeutung. Beispielsweise können Zündspulen mit einseitig geerdeter Hochspannungswicklung 46 und einem sekundärseitigen Hochspannungsanschluß 38 oder Sekundär­ wicklungen 22 mit jeweils zwei Hochspannungsanschlüssen 12, 14 an jedem Wicklungsende vorgesehen sein. Die erste Zündspule 10 ist demzufolge Teil einer Mehrspulen-Zündanlage mit Doppelfunkenzünd­ spulen, während die zweite Zündspule 36 Teil einer Mehrspulen-Zündan­ lage mit Einfachfunken-Zündspulen ist. Die in der Figur zugänglich gezeigten Hochspannungsanschlüsse 12, 14; 38 können auf unzugäng­ liche Weise direkt mit in der Figur nicht gezeigten Zündkerzen ver­ bunden sein.

Die beiden Mittel 24, 48 zur kapazitiven Signalkopplung zwischen den Zündspulen 10, 36 und der Signalsammelleitung 26 sind vorzugsweise als metallisches Ansteckteil ausgebildet, das jeweils an die Zünd­ spulen 10, 36 angepaßt ist. Die kapazitive Kopplung 28, 50 ist durch elektrisch leitende Flächen gegeben, die durch den Aufbau der Zünd­ spule 10, 36 und der metallischen Fläche des Ansteckteils 24, 48 gegeben ist. Anstelle der in der Figur gezeigten unmittelbaren An­ ordnung der Ansteckteile 24, 48 an den Zündspulen 10, 36 ist auch eine Anordnung beispielsweise an Verteilergehäusen möglich, in die die Zündspulen 10, 36 integriert sind.

Wesentliche Vorteile ergeben sich durch eine weitere kapazitive Kopplung 32, 54 zwischen den Ansteckteilen 24, 48 und der Signalsammelleitung 26. Eine einfache Realisierungs­ möglichkeit dieser kapazitiven Kopplungen 32, 54 ist durch ein Fest­ klemmen der Leitung 26 mit den Ansteckteilen 24, 48 ohne galvanische Verbindung gegeben. Das Festklemmen ist beispielsweise mittels Klammern oder mit einem in der Figur gezeigten rohrförmigen Teil 30, 52 möglich.

Die weiteren kapazitiven Kopplungen 32, 54 zwischen den Ansteck­ teilen 24, 48 und der Signalsammelleitung 26 bringen den Vorteil einer Verhinderung einer kapazitiven Verkopplung zwischen den Zünd­ spulen 10, 36 mit sich. Beispielsweise führt eine fehlerhafte An­ ordnung nur eines Ansteckteils 24, 48 an einer Zündspule 10, 36 nicht zum totalen Signalverlust an der Signalsammelleitung 26. Bei einem Kurzschluß gegen Masse nur eines Anstecksteils 24, 48 würde bei einer galvanischen Verbindung der Mittel 24, 48 das Potential der Signalsammelleitung 26 insgesamt auf Masse gezogen und elektrisch eine Fehlerortung unmöglich machen. Die weiteren kapazitiven Kopplungen 32, 54 ermöglichen dagegen mit Hilfe des am Stecker 34 angeschlossenen Zündanalysators unmittelbar ein Zuordnen eines fehlerhaften Anschlusses eines Ansteckteils 24, 48 zur be­ treffenden Zündspule 10, 36. Der Betrag der Koppelkapazitäten 32, 54 kann durch konstruktive Maßnahmen festgelegt werden.

Die Ausführung der Signalsammelleitung 26 als Spiralkabel weist ferner den Vorteil einer einfachen Adaption der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung auf. Mit dem dehnbaren Spiralkabel erreicht man mehrere Meßpunkte mit unterschiedlichen Abständen ohne daß die Signalsammelleitung 26 durchhängt.

Der Betrag der Koppelkapazitäten 32, 54 kann mit der als Spiralkabel ausgebildeten Signalsammelleitung 26 durch Festlegung der Windungs­ zahl in den rohrförmigen Teilen 30, 52 festgelegt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Diagnose von Mehrspulen-Zündanlagen, mit an den Zündspulen (10, 36) angeordneten Mitteln (24, 48) zur kapazititven Kopplung (28, 50) der Signale der Zündanlage auf die Mittel (24, 48) und
mit einer Signalsammelleitung (26), welche an allen Zündspulen (10, 36) vorbeigeführt ist und welche an einem Ende einen Stecker (34) zum Anschluß an eine Diagnose-Einrichtung aufweist,
gekennzeichnet durch eine weitere kapazitive Kopplung (32, 54) zwischen jeweils einem Mittel (24, 48) und der Signalsammelleitung (26), wobei jeweils die kapazitive Kopplung (28, 50) und die weitere kapazitive Kopplung (32, 54) in Reihe liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Zündspulen angeordneten Mittel (24, 48) einen rohrförmig ausgebildeten Teil (30, 52) aufweisen, durch den zur weiteren kapazititven Kopplung (32, 54) die Signalsammelleitung (26) geführt ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sammelleitung (26) als Spiralkabel ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (24, 48) als an die Zündspulen (10, 36) ansteckbare Ansteckteile ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Koppelkapazitäten (32, 54) der weiteren kapazitiven Kopplungen durch die Windungszahl des Spiralkabels (26)) in den rohr­ förmigen Teilen (30, 52) jeweils festgelegt ist.