DE4303030A1 - - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
- F02P3/08—Layout of circuits
- F02P3/09—Layout of circuits for control of the charging current in the capacitor
- F02P3/093—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices
- F02P3/096—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices using digital techniques
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein Zündsystemüberwachungsein
heiten und insbesondere einen Zündleistungsmonitor, der das
Verhalten eines, durch Zündkerzen gezündeten Motors mit einem
Kapazitätsentladungs-Zündsystem überwacht.
Es wurden verschiedene Überwachungssysteme für Zündkerzen
gezündete Motoren mit dem Ziel entwickelt, eine Fehlzündung
des Motors zu erfassen, bevor die Motorleistung signifikant
abnimmt. Es stellte sich heraus, daß die Funktion des Motor
zündsystems zur Anzeige eines abnormalen Motorzustands über
prüft werden kann, wie etwa eine verrußte oder defekte
Zündkerze, einen schlecht ausgewuchteten Motor oder eine
defekte, einem bestimmten Zylinder zugeordnete Motorkomponen
te. Solche Prüfverfahren eignen sich insbesondere zur Überwa
chung des Zündkerzenzustands, weil dieser Zustand direkt auf
die Funktion des Zündsystems einwirkt.
Viele Zündsystemüberwachungseinheiten messen eine Spannungs
charakteristik, die an der Sekundärwicklung einer Zündspule
anliegt, und einige dieser Systeme sind invasiv und müssen
manuell an der Sekundärwicklung angebracht werden. Die Span
nungssignalamplitude an der Sekundärwicklung muß größer sein
als die des Signals an der Primärwicklung, und diese Systeme
müssen die schwierige Aufgabe bewältigen, die hohe Sekundär
spannungscharakteristik genau zu überwachen, ohne den Nor
malbetrieb des Zündsystems zu stören.
Sekundärspannungsüberwachungssysteme sind bekannt aus den
U.S.-Patentschriften Nr. 37 93 584 von L.N. Liebermann et
al., 39 42 102 von K.L. Kuhn et al., 40 06 403 von M. Olsen
et al., 45 58 280 von S.E. Koehl et al. und 45 47 734 von
H.W. Spaude.
Aus der U.S.-Patentschrift Nr. 42 77 752 von W. Dinkelackey
et al. ist eine Prüfvorrichtung für ein Zündsystem eines
Verbrennungsmotors bekannt, das eine mit der Primärwicklung
der Zündspule verbundene einstellbare Last enthält. Die Last
steigt progressiv an, bis eine Zündverschiebung oder eine
Fehlzündung erfaßt wird, und von da an kann eine Zündenergie
reserve errechnet werden, um ein Maß für den Zustand des
gesamten Zündsystems zu erhalten. Obwohl dieses System von
der Primärwicklung der Zündspule aus arbeitet, ist es sehr
umständlich und kann nur dann wirken, wenn man beabsichtigt
eine Fehlzündung herbeiführt. Es gibt keine Hinweise auf eine Lei
stungsüberwachung des Zündsystems unter tatsächlichen Be
triebsbedingungen.
Es sind Systeme zur Überwachung der Zündspannungscharakte
ristiken an der Primärwicklung einer Zündspule unter aktuel
len Betriebsbedingungen des Motors und des Zündsystems
bekannt, wie z. B. aus den U.S.-Patenten Nr. 46 84 896 von W.
Weishaupt und 49 18 389 von R. Schleupen et al. Diese paten
tierten Systeme beruhen auf Wellenformcharakteristiken, die
nur bei Induktionszündsystemen vorhanden sind und nicht bei
Kapazitätsentladungszündsystemen. Die Spitzenprimärspannung
des Kapazitätsentladungszündsystems ist fest, während die
Spitzenprimärspannung eines Induktionszündsystems als Funkti
on der Spitzenzündspannung (Sekundärspannung) variiert.
Weiter kann die Zünddauer aus der Primärspannungswellenform
eines Kapazitätsentladungszündsystems nicht sofort bestimmt
werden, während die Zünddauer aus der Primärspannungswellen
form eines Induktionszündsystems leicht bestimmbar ist.
Das System und Verfahren zur Fehlzündungserfassung des
Schleupen-Patents beruht auf Ableitung der Zünddauerinforma
tion aus der Spannung in der Primärwicklung einer Zündspule
und dem Vergleich dieser Information mit einer Bezugsspannung
vorbestimmter Größe und Dauer. Das Prüfverfahren und die
Prüfvorrichtung des Weishaupt-Patents beruht auf der Spitzen
primärspannung einer Zündspule als Funktion der Spitzenzünd
spannung zum Berechnen des Zündkerzenzustands. Somit arbeitet
keines dieser Systeme mit einem Kapazitätsentladungszündsy
stem.
Ziel der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Zündlei
stungsmonitor für Kondensator- oder Kapazitätentladungszünd
systeme aufzuzeigen, der während Betrieb eines
Verbrennungsmotors Messungen auf Echtzeitbasis durchführt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten
Zündleistungsmonitor für ein Kapazitätsentladungszündsystem
aufzuzeigen, der auf Basis von Wellenformcharakteristiken in
dem Kapazitätsentladungszündsystem arbeitet und der den
normalen Systembetrieb nicht nachteilig beeinflußt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten
Zündleistungsmonitor für ein Kapazitätsentladungszündsystem
aufzuzeigen, der an der Primärseite einer Zündspule mißt und
der bis zu sechzehn Zündspulen gleichzeitig überwachen kann,
so daß alle Motorzylinder gleichzeitig überwacht werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten
Zündüberwachungsmonitor für Kapazitätsentladungszündsysteme
aufzuzeigen, der die Rate mißt, mit der das Magnetfeld der
Zündspule zusammenbricht (d. h. der Strom in der Primärwick
lung auf 0 zugeht), um einen relativen Hinweis auf die zur
Zündung einer Zündkerze erforderliche Spannung zu erhalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten
Zündleistungsmonitor für Kapazitätsentladungszündsysteme
aufzuzeigen, der die Flußdichte erfaßt, die durch den durch
die Primärseite einer Zündspule fließenden Strom erzeugt
wird. Dann wird ein Impuls erzeugt mit einer Impulsbreite
gleich der Zeit, in der der Strom über 0 Ampere ist, und
diese Zeit wird zum Erhalt von Daten gemessen, aus denen die
Sekundärspannung des Zündumspanners berechnet wird.
Diese und andere Ziele der Erfindung umfassen das Aufzeigen
eines neuen und verbesserten Zündleistungsmonitors, der mit
der festen Spitzenprimärspannung der Zündspule eines Kapazi
tätsentladungszündsystems wirksam arbeitet. Weil diese Pri
märspannung fest ist, kann der Monitor kein Spannungssignal
verwenden, das eine normale Zündspannung als Bezugsgröße zur
Bestimmung eines Zündsystem- und Motorzustands anzeigt. Der
erfindungsgemäße Monitor verwendet daher eine Strommessung,
um den Zusammenbruch des Magnetfelds in einer Zündspule
dadurch zu messen, daß man die Zeit mißt, während der der
Strom durch die Primärwicklung der Zündspule über einen 0
Ampere-Pegel bleibt. Zwischen dem Ausgang einer Kapazitäts
entladungszündeinheit und der Primärwicklung einer Zündspule
ist eine Toroidwicklung vorgesehen, um die Flußdichte auf
eine kleine Querschnittsfläche zu konzentrieren, so daß die
Flußdichte durch einen Hall-Effektsensor gemessen werden
kann. Das Ausgangssignal aus dem Hall-Effektsensor wird in
einem Komparator mit einem Signal verglichen, das einem 0
Ampere-Strompegel entspricht, und die Zeitdauer des Kompara
torausgangssignals wird gemessen. Diese Zeitdauer wird zur
Anzeige der Zündspulensekundärspannung verwendet, die zum
Zünden einer Zündkerze erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen be
schrieben.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm einen Zündlei
stungsmonitor für ein Kapazitätentladungszündsystem;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines Einleitungsvor
gangs, durchgeführt von einem Prozessor des Zündleistungsmo
nitors nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm einer Hauptschleife,
durchgeführt von dem Prozessor des Zündleistungsmonitors nach
Fig. 1; und
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungs
vorgangs, durchgeführt von dem Prozessor des Zündleistungsmo
nitors nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Zündlei
stungsmonitor zwischen einem herkömmlichen Kapazitätsentla
dungszündsystem 12 und Zündspulen 14 und 14(n) angeordnet,
die in herkömmlicher Weise in Antwort auf Impulse aus dem
Zündsystem Zündkerzen 18 und 18(n) zünden. In Fig. 1 sind
nur zwei Zündspulen und Zündkerzen beispielshalber darge
stellt, jedoch kann der Zündleistungsmonitor 10 gleichzeitig
bis zu sechzehn Zündspulen und Zündkerzen antreiben, wobei
die Zündspulen 14(n) und Zündkerzen 18(n) bis zu fünfzehn
dieser Bauteile darstellen. Somit kann der Zündleistungsmoni
tor gleichzeitig die Leistung jedes Zylinders eines Zünd
kerzen-gezündeten Motors überwachen, und eine
Bedienungsperson kann den Betrieb von Zylinder zu Zylinder
schnell vergleichen, um festzustellen, ob irgendwelche abnor
men Zustände vorliegen.
Jede der Zündspulen 14 und 14(n) umfaßt eine Primärwicklung
22 und eine mit einer zugeordneten Zündkerze 18 verbundene
Sekundärwicklung 24. Der Zündleistungsmonitor 10 enthält eine
Toroidwicklung 26, die in Serie zwischen dem Ausgang des
Kapazitätentladungszündsystems 12 und der Primärwicklung 22
einer Zündspule angeschlossen ist. Weil der Zündleistungsmo
nitorschaltkreis für jede Zündspule der gleiche ist, wird
nachfolgend nur ein Monitorschaltkreiskanal beschrieben,
wobei gleiche Elemente der verbleibenden Monitorschaltkreis
kanäle mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, denen als
Hinweis auf eine Mehrzahl baugleicher Kanäle der Index (n)
hinzugefügt ist.
Die Toroidwicklung 26 erhält Ausgangsstrom aus dem Kapa
zitätsentladungszündsystem 12 und konzentriert die daraus
sich ergebende Flußdichte auf eine kleine Querschnittsfläche.
Hierdurch läßt sich mit einem Hall-Effektsensor 28 diese
Flußdichte und Änderungen der Flußdichte messen, die durch
den Strom erzeugt wird, der durch die Primärwicklung 22 der
jeweiligen Zündspule fließt. Der Hall-Effektsensor 28 gibt
eine diesen Primärstrom proportionale Ausgangsspannung aus,
und diese Spannung durchläuft einen Tiefpaßfilter 30,
um unerwünschte Hochfrequenzsignalkomponenten zu entfernen.
Das gefilterte Ausgangssignal aus dem Tiefpaßfilter 30 wird
dann einem Spannungskomparator 32 zugeführt, in dem es mit
einer Bezugsspannung aus einer Bezugsspannungsquelle 33
verglichen wird, die zu einem Strom von 0 Ampere proportional
ist.
Die Bezugsspannung aus der Quelle 33 wird dem invertierenden
Eingang des Komparators 32 zugeführt, während das gefilterte
Ausgangssignal aus dem Filter 30 dem nicht invertierenden
Eingang des Komparators 32 zugeführt wird. Der Komparator
schaltet gemäß der Beziehung der Signale an den beiden Ein
gängen von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand um
und gibt demzufolge einen Ausgangsimpuls aus, dessen Dauer
(Impulsbreite) gleich der Zeitdauer ist, in der der Primär
strom durch eine zugeordnete Primärwicklung 22 über 0 Ampere
liegt. Das Ausgangssignal des Komparators 32 ist mit einem
mehrerer Zeit- oder Timingregister 34 eines Mikroprozessors
36 verbunden. Zur Aufnahme des Ausgangssignals aus jedem der
Komparatoren 32 ist ein Zeitregister vorgesehen. Jedes Zeit
register mißt die Zeit des Impulses aus einem Komparator 32,
der die Periode anzeigt, während der der Primärstrom über 0
Ampere liegt. Das Zeitregister führt dem Mikroprozessor ein
diese Zeit anzeigendes Signal zu und der Mikroprozessor
verwendet dieses Signal zur mathematischen Erzeugung eines
Ausgangssignals, das die Sekundärspannung in der Sekundär
wicklung 24 einer Zündspule anzeigt, die zur Zündung einer
zugeordneten Zündkerze zur Verfügung steht. Dieses Ausgangs
signal aus dem Mikroprozessor wird auf einer Wiedergabeein
heit 38 wie etwa einem graphischen LCD-Anzeigemodul
angezeigt.
Wenn der Komparator 32 beim Ende eines Ausgangsimpulses
seinen Zustand umschaltet, um anzuzeigen, daß der Strom durch
eine Primärwicklung 22 nicht länger über 0 Ampere liegt, wird
durch einen Rücksetzsignalerzeuger 39 dem Mikroprozessor 36
ein Unterbrechungssignal zugeführt. Nach Erhalt dieses Unter
brechungssignals liest der Mikroprozessor die Anzahl von
Zeitzyklen, die während der Dauer der Impulsbreite aus dem
Komparator in dem Zeitregister 34 gesammelt wurde. Der Mikro
prozessor setzt dann das Zeitregister in Vorwegnahme der
nächsten zu messenden Impulsbreite auf 0, tastet alle Kanäle
ab, um zu bestimmen, welcher das Unterbrechungssignal erzeugt
hat, und speichert die Zeitzykluszahl aus dem Zeitregister in
einer für diesen Kanal reservierten Speicherstelle ab.
Die für die Zündspulen 14, 14(n) verwendeten Zündspulen
können unterschiedlicher Bauart sein und jeder Typ dieser
Zündspulen hat eine charakteristische Steigung (M) die die
Rate beeinflußt, mit der das Magnetfeld der Zündspule zusam
menbricht, sowie eine durch eine Konstante (B) repräsentierte
Einzelcharakteristik. Demzufolge braucht der Mikroprozessor
36 Zugang zu Informationen, die sich auf den bestimmten Typ
der mit dem Kapazitätentladungszündsystem 12 verbundenen
Zündspule beziehen.
Mit dem Mikroprozessor 36 ist eine Eingangseinheit 40 verbun
den, um dem Mikroprozessor Informationen zuzuführen, die den
Typ der die Zündspulen 14 und 14(n) bildenden Zündspulen
anzeigen. Diese Eingangseinheit kann durch eine Serie von
DIP-Schaltern gebildet sein, die von einer Bedienungsperson
auf geeignete Positionen eingestellt werden, um den Zündspu
lentyp jedes Kanals zu identifizieren. Alternativ kann die
Eingangseinheit 40 einen seriellen Eingang bilden, durch den
ein Zündspulenidentifizierer mit dem Mikroprozessor mittels
einer Tastatur oder einer anderen Eingabeeinheit in Verbin
dung steht. Dann wird die Identifikationsinformation aus der
Eingangseinheit 40 in einem EEPROM 42 gespeichert.
Der Mikroprozessor 36 bearbeitet die aus dem Zeitregister 34
entnommenen Impulsbreitenmessungen (PW) auf Basis des in dem
betreffenden Kanal verwendeten Zündspulentyps. Allgemein wird
die Sekundärspannung (KV) der betreffenden Zündspule durch
folgende Formel bestimmt:
KV = M × PW + B.
Weil die Steigung (M) und die Konstante (B) Charakteristiken
des verwendeten Spulentyps sind, wird diese Information dem
Mikroprozessor aus dem EEPROM 42 zugeführt, und wenn die
Sekundärspannung errechnet ist, werden die Daten formatiert
und auf der Anzeige 38 dargestellt.
Der Betrieb des Mikroprozessors 36 ist aus den Flußdiagrammen
der Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Wenn bei 44 zum Starten des
Mikroprozessors an den Zündleistungsmonitor 10 Strom angelegt
wird, initialisiert der Mikroprozessor bei 46 alle Speicher
stellen und Register. Dann wird bei 48 festgestellt, welcher
Zündspulentyp in jedem Kanal zur Zündung der jeweiligen
Zündkerzen 18 und 18(n) verwendet wird. Normalerweise wird in
jedem Kanal der gleiche Zündspulentyp verwendet, und wenn
dies der Fall ist, wird nur ein durch den Eingang 40 identi
fizierter Spulentyp bei 48 erfaßt und bei 50 registriert, um
Information zur Steigung (M) und Konstanten (B) für diesen
bestimmten Spulentyp für alle Kanäle zu identifizieren.
Natürlich können auch verschiedene Zündspulentypen in nur
einigen der Kanälen vorhanden sein, und wenn dies der Fall
ist, gibt der Eingang 40 sowohl einen Spulentypindikator als
auch einen Kanalindikator aus. Wenn dies bei 48 erfaßt wird,
werden bei 50 die Spulentypen in separaten Registern für
jeden Kanal registriert, so daß die Information zur Steigung
und Konstanten einer in einem Kanal verwendeten Spule vor
liegt, wenn dieser Kanal durch den Mikroprozessor sequenziert
wird.
Wenn der Spulentyp erfaßt und registriert ist, initialisiert
bei 52 der Mikroprozessor die Anzeige 38 und beginnt bei 54
mit dem Ablauf der Hauptschleife.
In der Hauptschleife sequenziert der Mikroprozessor bei 56
die Kanäle, um für jeden Kanal eine Messung zu erhalten. Wenn
ein Kanal sequenziert wird, werden bei 58 die zuletzt gespei
cherten Ausgangsimpulsdaten aus dem Zeitregister 34 bis 34(n)
für diesen Kanal gelesen, während bei 60 die registrierten
Spulentypendaten für diesen bestimmten Kanal gelesen werden.
Bei 62 werden diese Daten kombiniert, um die Sekundärspannung
für den in diesem Kanal vorhandenen Spulentyp zu berechnen.
Dann werden bei 64 die zuletzt gespeicherten durchschnittli
chen Sekundärspannungsdaten gelesen, und diese werden bei 66
mit den bei 62 errechneten allerneuesten Sekundärspannungsda
ten gemittelt. Diese neue durchschnittliche Sekundärspannung
wird bei 68 in einer dem betreffenden Kanal zugeordneten
Speicherstelle gespeichert und bei der nächsten Berechnung
der durchschnittlichen Sekundärspannung für diesen Kanal
verwendet. Weiter werden die neuen durchschnittlichen Sekun
därspannungsdaten bei 70 zur Anzeige formatiert, und die
Anzeige 38 wird bei 72 auf den neuesten Stand gebracht. Dann
kehrt die Hauptschleife zu Schritt 56 zurück, um den nächsten
Kanal zur Überprüfung zu sequenzieren.
Der Zündleistungsmonitor 10 mißt bei Erregung während dem
Betrieb des Kapazitätsentladungszündsystems 12 kontinuierlich
alle Kanäle. Wie oben gesagt bewirkt jeder Kanal am Ende der
Messung ein Rücksetz- oder Unterbrechungssignal, das aus
einem Rücksetzsignalerzeuger 39 bis 39(n) an den Mikroprozes
sor 36 angelegt wird. Wenn gemäß Fig. 4 der Mikroprozessor
bei 74 ein Unterbrechungssignal erhält, bestimmt er zunächst
bei 76 den Kanal, der die Unterbrechung bewirkt. Bei 78 liest
dann der Mikroprozessor die in dem Zeitregister 34 bis 34(n)
für diesen Kanal gespeicherten Daten und setzt dann dieses
Register auf 0 und startet es neu. Die aus dem Register
gelesenen Daten werden bei 80 zur nachfolgenden Verwendung in
der Hauptschleifenberechnung gespeichert, und bei 82 wird der
Unterbrechungszyklus beendet.
In einigen Fällen ist es wünschenswert, in den Mikroprozessor
36 einen Festwert zu programmieren, der mit jedem bei 62
berechneten Sekundärspannungswert verglichen wird. Wenn die
bei 62 berechnete Sekundärspannung den gesetzten Festwert
überschreitet, kann eine Alarmfunktion aktiviert werden.
Der Zündleistungsmonitor 10 mißt während dem Betrieb eines
Verbrennungsmotors in Echtzeit ohne Unterbrechung der norma
len Motorleistung. Der Monitor kann den Betrieb mehrerer
Motorzylinder gleichzeitig überwachen und dem Verwender
abnorme Zustände anzeigen.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Überwachung von Zünd
verhalten bestimmt die Zeitperiode, während der der in der
Primärwicklung einer Zündspule durch einen Impuls aus einem
Kapazitätsentladungszündsystem erzeugte Strom auf einen Pegel
von 0 Ampere abfällt, und verwendet diese gemessene Zeitpe
riode zur Berechnung und Anzeige der zum Zünden einer Zünd
kerze erforderlichen Zündspannung. Die Vorrichtung umfaßt
einen Stromsensor zur Erfassung des Stroms in der Primärwick
lung der Zündspule und einen Komparator zum Vergleich des
erfaßten Stroms mit einem Bezugssignal, das einem Strompegel
von 0 Ampere entspricht. Der Komparator gibt ein Ausgangssi
gnal mit einer Impulsbreite aus, die die Zeit angibt, während
der der erfaßte Strom über dem 0 Ampere-Pegel war, an einen
Prozessor aus, der das Ausgangssignal und die verwendeten
Zündspulen kennzeichnenden Datenwerte verwendet, um eine
Zündspannung für eine Zündkerze zu bestimmen, die durch die
Zündspule gezündet wird.
Claims (17)
1. Monitor (10) zur Überwachung von Zündverhalten durch
Ableitung eines Zündstroms, der von einem Kapazitäts
entladungszündsystem (12) zu einer Primärwicklung (22)
einer Zündspule (14) fließt, deren Sekundärwicklung
(24) mit einer Zündkerze (18) zu deren Zündung verbun
den ist, umfassend:
eine Stromerfassungseinrichtung (26, 28), die zur Erfassung des von dem Kapazitätsentladungszündsystem (12) zu der Primärwicklung (22) fließenden Zündstroms ausschließbar ist und zur Ausgabe eines Erfassungssi gnals ausgebildet ist, das eine Funktion des Zünd stroms ist und diesen anzeigt, wobei die Stromerfassungseinrichtung (26, 28) eine in Serie mit der Primärwicklung (22) angeschlossene Toroidwicklung (26) und einen Hall-Effektsensor (28) zur Messung der Flußdichte der Toroidwicklung (26) umfaßt;
eine Zeitdauerbestimmungseinrichtung (32, 33), die mit der Stromerfassungseinrichtung (26, 28) zur Aufnahme des Erfassungssignals verbunden und zur Ausgabe eines Ausgangssignals ausgebildet ist, das eine Zeitperiode anzeigt, während der der durch die Stromerfassungsein richtung (26, 28) erfaßte Strom 0 Ampere überschrei tet; und
eine Prozessoreinrichtung (36), die zur Aufnahme des Ausgangssignals angeschlossen und zur Berechnung eines Werts daraus betätigbar ist, der eine zur Zündung der Zündkerze (18) erforderliche Zündspannung (KV) an zeigt.
eine Stromerfassungseinrichtung (26, 28), die zur Erfassung des von dem Kapazitätsentladungszündsystem (12) zu der Primärwicklung (22) fließenden Zündstroms ausschließbar ist und zur Ausgabe eines Erfassungssi gnals ausgebildet ist, das eine Funktion des Zünd stroms ist und diesen anzeigt, wobei die Stromerfassungseinrichtung (26, 28) eine in Serie mit der Primärwicklung (22) angeschlossene Toroidwicklung (26) und einen Hall-Effektsensor (28) zur Messung der Flußdichte der Toroidwicklung (26) umfaßt;
eine Zeitdauerbestimmungseinrichtung (32, 33), die mit der Stromerfassungseinrichtung (26, 28) zur Aufnahme des Erfassungssignals verbunden und zur Ausgabe eines Ausgangssignals ausgebildet ist, das eine Zeitperiode anzeigt, während der der durch die Stromerfassungsein richtung (26, 28) erfaßte Strom 0 Ampere überschrei tet; und
eine Prozessoreinrichtung (36), die zur Aufnahme des Ausgangssignals angeschlossen und zur Berechnung eines Werts daraus betätigbar ist, der eine zur Zündung der Zündkerze (18) erforderliche Zündspannung (KV) an zeigt.
2. Monitor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) Zündspulendaten (M,
B) für die Zündspule (14) enthält, welche Zündspulen
daten (M, B) einen Steigungsdatenwert (M) der Zündspu
le (14) enthalten, wobei die Prozessoreinrichtung (36)
unter Verwendung des Ausgangssignals und der Zündspu
lendaten (M, B) zur Berechnung des Werts betätigbar
ist, der die zur Zündung der Zündkerze (18) erforder
liche Zündspannung (KV) anzeigt.
3. Monitor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauerbestimmungseinrichtung (32, 33)
umfaßt: eine Bezugseinrichtung (33) zum Anlegen eines
Bezugssignals, das einem Strom von 0 Ampere ent
spricht, und eine Komparatoreinreichtung (32) zum
Vergleich des Erfassungssignals aus der Stromerfas
sungseinrichtung (26, 28) mit dem Bezugssignal zur
Ausgabe des Ausgangssignals.
4. Monitor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal eine Impulsbreite (PW) hat, die
der Zeitperiode entspricht, während der der durch die
Stromerfassungseinrichtung (26, 28) erfaßte Strom 0
Ampere überschreitet.
5. Monitor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal eine Impulsbreite (PW) hat, die
der Zeitdauer entspricht, während der der durch die
Stromerfassungseinrichtung (26, 28) erfaßte Strom 0
Ampere überschreitet.
6. Monitor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) betätigbar ist, um
wenigstens eine vorab berechnete Zündspannung für die
Zündkerze (18) als eine vorab gespeicherte Zündspan
nung zu speichern und die nächstfolgende Zündspannung
unter Verwendung des Ausgangssignals und der Zündspu
lendaten (M, B) zum Erhalt eines gegenwärtigen Span
nungswerts zu berechnen und um dann den gegenwärtigen
Spannungswert mit dem vorab gespeicherten Zündspan
nungswert zu mitteln, um einen auf neuesten Stand
gebrachten Zündspannungswert zu erhalten.
7. Monitor (10) zur Überwachung von Zündverhalten, der
zwischen einem Kapazitätsentladungszündsystem (12) und
mehreren Zündspulen (14), anschließbar ist, jeweils
eine Primärwicklung (22), die zur Aufnahme von Zünd
stromimpulsen aus dem Kapazitätsentladungssystem (12)
angeschlossen ist, und eine Sekundärwicklung (24)
aufweisen, die mit einer Zündkerze (18) zu deren
Zündung verbunden ist, umfassend:
eine Stromerfassungseinrichtung (26, 28), die zur Erfassung des Stroms in jeder Primärwicklung (22) angeschlossen ist und ein diesen anzeigendes Erfas sungssignal ausgibt;
eine Zeitdauerbestimmungseinrichtung (32, 33), die mit jeder Stromerfassungseinrichtung (26, 28) verbunden und betätigbar ist, um für jede Zeitperiode, während der der durch die jeweilige Stromerfassungseinrichtung erfaßte Strom 0 Ampere überschreitet, ein Ausgangssi gnal auszugeben, welches Ausgangssignal eine Impuls breite (PW) aufweist, die die Zeitperiode anzeigt, während der der durch die Stromerfassungseinrichtung (26, 28) erfaßte Strom 0 Ampere überschreitet, wobei eine Prozessoreinrichtung (36) zur Aufnahme der Aus gangssignale aus jeder der Zeit dauerbestimmungseinrichtungen (32, 33) angeschlossen und betätigbar ist, um für jede Zündspule (14) Zünd spulendaten (M, B) einschließlich einem Steigungsda tenwert (M) für jede Zündspule (14) zu speichern, wobei die Prozessoreinrichtung (36) zur Berechnung eines Zündspannungswerts betätigbar ist, der die zur Zündung jeder Zündkerze (18) erforderliche Spannung (KV) anzeigt, unter Verwendung des Ausgangssignals und der Zündspulendaten (M, B) für die mit der Zündkerze (18) zu deren Zündung verbundene Zündspule (14).
eine Stromerfassungseinrichtung (26, 28), die zur Erfassung des Stroms in jeder Primärwicklung (22) angeschlossen ist und ein diesen anzeigendes Erfas sungssignal ausgibt;
eine Zeitdauerbestimmungseinrichtung (32, 33), die mit jeder Stromerfassungseinrichtung (26, 28) verbunden und betätigbar ist, um für jede Zeitperiode, während der der durch die jeweilige Stromerfassungseinrichtung erfaßte Strom 0 Ampere überschreitet, ein Ausgangssi gnal auszugeben, welches Ausgangssignal eine Impuls breite (PW) aufweist, die die Zeitperiode anzeigt, während der der durch die Stromerfassungseinrichtung (26, 28) erfaßte Strom 0 Ampere überschreitet, wobei eine Prozessoreinrichtung (36) zur Aufnahme der Aus gangssignale aus jeder der Zeit dauerbestimmungseinrichtungen (32, 33) angeschlossen und betätigbar ist, um für jede Zündspule (14) Zünd spulendaten (M, B) einschließlich einem Steigungsda tenwert (M) für jede Zündspule (14) zu speichern, wobei die Prozessoreinrichtung (36) zur Berechnung eines Zündspannungswerts betätigbar ist, der die zur Zündung jeder Zündkerze (18) erforderliche Spannung (KV) anzeigt, unter Verwendung des Ausgangssignals und der Zündspulendaten (M, B) für die mit der Zündkerze (18) zu deren Zündung verbundene Zündspule (14).
8. Monitor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gespeicherten Zündspulendaten (M, B) einen
Konstantwert (B) für jede Zündspule (14) enthalten.
9. Monitor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) jede Zündspannung
(KV) gemäß der Formel KV = M × PW + B berechnet, wobei
M ein für die Zündspule (14) gespeicherter Steigungs
wert ist, B ein für die Zündspule (14) gespeicherter
Konstantwert ist und PW die durch die Impulsbreite des
Ausgangssignals angezeigte Zeitperiode ist.
10. Monitor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) betätigbar ist, um
wenigstens eine vorab berechnete Zündspannung für jede
Zündkerze (18) als eine vorab gespeicherte Zünd
spannung zu speichern und die nächstfolgende Zündspan
nung für die Zündkerze (18) unter Verwendung des
Steigungsdatenwerts (M), des Konstantwerts (B) und
einem Ausgangssignal aus der Zeitdauerbestim
mungseinrichtung (32, 33) zur Berechnung eines gegen
wärtigen Spannungswerts berechnet, und dann den
gegenwärtigen Spannungswert mit dem vorab gespeicher
ten Spannungswert mittelt, um einen Wert der Zündspan
nung (KV) zu erhalten.
11. Monitor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) eine Registerein
richtung (34) enthält, die mit jeder Zeitdauerbestim
mungseinrichtung (32, 33) zum Empfang deren
Ausgangssignals und zur Registrierung eines die Im
pulsbreite (PW) jedes empfangenen Ausgangssignals
entsprechenden Werts angeschlossen ist, wobei der
Monitor (10) weiter einen Rücksetzsignalerzeuger (39)
umfaßt, der mit jeder Zeitdauerbestimmungseinrichtung
(32, 33) und der Prozessoreinrichtung (36) verbunden
ist, welcher Rücksetzsignalerzeuger (39) am Ende des
Ausgangssignals aus der Zeitdauerbestimmungseinrich
tung (32, 33) betätigbar ist, um an die Prozessorein
richtung (36) ein Unterbrechungssignal auszugeben,
wobei die Prozessoreinrichtung (36) nach Empfang eines
Unterbrechungssignals betätigbar ist, um den in der
Registereinrichtung (34) registrierten Wert zu lesen
und zu speichern und die Registereinrichtung (34)
erneut zu starten.
12. Monitor nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozessoreinrichtung (36) so betätigbar ist,
daß sie den in der Registereinrichtung (34) gespei
cherten Wert und die Zündspulendaten (M, B) zur Be
rechnung einer Zündspannung (KV) für jede Zündkerze
(18) verwendet.
13. Monitor nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Stromerfassungseinrichtung (26, 28) eine in
Serie zwischen dem Kapazitätsentladungszündsystem (12)
und der Primärwicklung (22) eines Zündumformers (14)
angeschlossene Toroidwicklung (26) und einen Hall-
Effektsensor (28) umfaßt, der die Flußdichte der
Toroidwicklung (26) zur Ausgabe des Sensorsignals
mißt.
14. Monitor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Zeitdauerbestimmungseinrichtungen (32,
33) enthält: eine Bezugseinrichtung (33) zur Ausgabe
eines einen Strom von 0 Ampere entsprechenden Bezugs
signals und eine Komparatoreinrichtung (32) zum Ver
gleich des Sensorsignals aus dem Hall-Effektsensor
(28) mit dem Bezugssignal zur Ausgabe des Ausgangssi
gnals.
15. Verfahren zur Überwachung von Zündverhalten eines
Verbrennungsmotors mit Zündspulen (14) zur Zündung von
Motorzündkerzen (18) unter Steuerung eines Kapazitäts
entladungszündsystems (12), umfassend:
Bestimmen der Zeitperiode (PW), während der der in Primärwicklung (22) einer Zündspule (14) durch einen Impuls aus dem Kapazitätsentladungszündsystem (12) erzeugte Strom auf einen Pegel von 0 Ampere abfällt, und
Verwenden der bestimmten Zeitperiode und eines eine Steigung (M) der Zündspule (14) anzeigenden Werts zur Bestimmung einer zur Zündung der Zündkerze (18) erfor derlichen Zündspannung (KV).
Bestimmen der Zeitperiode (PW), während der der in Primärwicklung (22) einer Zündspule (14) durch einen Impuls aus dem Kapazitätsentladungszündsystem (12) erzeugte Strom auf einen Pegel von 0 Ampere abfällt, und
Verwenden der bestimmten Zeitperiode und eines eine Steigung (M) der Zündspule (14) anzeigenden Werts zur Bestimmung einer zur Zündung der Zündkerze (18) erfor derlichen Zündspannung (KV).
16. Verfahren nach Anspruch 15 weiter umfassend: Mitteln
der zur Zündung einer Zündkerze (18) berechneten
Zündspannung mit wenigstens einer vorab berechneten
Zündspannung für die Zündkerze (18).
17. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Zündspannung KV gemäß mit folgender Formel
bestimmt wird:
KV = M × PW + Bwobei M die Steigung der Zündspule (14), B eine Kon
stante für die Zündspule und PW die festgestellte
Zeitperiode ist.
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