EP1388869B1 - Prüfschaltung für eine Zündspule und Verfahren zum Prüfen einer Zündspule - Google Patents

Prüfschaltung für eine Zündspule und Verfahren zum Prüfen einer Zündspule Download PDF

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EP1388869B1
EP1388869B1 EP03017711A EP03017711A EP1388869B1 EP 1388869 B1 EP1388869 B1 EP 1388869B1 EP 03017711 A EP03017711 A EP 03017711A EP 03017711 A EP03017711 A EP 03017711A EP 1388869 B1 EP1388869 B1 EP 1388869B1
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EP
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ignition coil
contact
switching element
test circuit
voltage
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EP1388869A2 (de
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Detlef Klemmer
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ThyssenKrupp Krause GmbH
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ThyssenKrupp Krause GmbH
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Application filed by ThyssenKrupp Krause GmbH filed Critical ThyssenKrupp Krause GmbH
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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
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
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    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
    • F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines

Definitions

  • the invention relates to a test circuit for an ignition coil according to the preamble of claim 1. It further relates to a method for testing such an ignition coil with this test circuit.
  • Ignition coils for internal combustion engines are installed prior to installation of the internal combustion engine in a vehicle, e.g. a passenger car, tested in the state installed in the internal combustion engine.
  • the testing process is automated and should be carried out as far as possible without human intervention.
  • due to the constantly increasing cycle times in the production of vehicles a correspondingly fast test is required.
  • Ignition coils have a primary and a secondary inductance in a conventional manner.
  • the ignition process is triggered by means of a switching element arranged in series with the primary inductance, for example a transistor.
  • the voltage curve over the primary inductance is examined. Different approaches have been followed in the past. A direct tap of the voltage across the primary inductance was previously possible via an input of the ignition coil and a special measuring contact. If this measuring contact was not available, it was easy to create the measuring contact with discretely constructed or not encapsulated ignition coils, eg by an electrically conductive connection between Primary inductance and switching element has been contacted. Today, neither the measuring contact is available nor the circuit of the ignition coil for a corresponding Meßabgriff available, so that a direct measurement at the primary inductance is no longer possible.
  • measuring sensors were used which were suitable for detecting the electromagnetic field of the primary inductance. These measuring sensors had to be arranged in sufficient proximity to the primary inductance. This is time consuming and costly because of the complex positioning operations. Due to the design of the internal combustion engines and the arrangement of other components, such as intake manifolds, often a positioning of the measuring sensors in a sufficiently close to the primary inductance for the measurement is not possible.
  • the invention is therefore based on the object, a test circuit for testing the ignition coil while avoiding the above-mentioned disadvantages and to provide a method for testing the ignition coil by means of the test circuit.
  • test circuit with the features of claim 1.
  • This test circuit is characterized by a control element arranged between a supply voltage tap and a first input contact of the ignition coil to be tested, a control tap connected to a second input contact of the ignition coil, a reference voltage tap connected to a switching contact of the ignition coil, and a measuring arrangement arranged between the first and second input contacts out.
  • the invention is based on the recognition that the same conditions can be established for test purposes, when the switching element is permanently switched on and the ignition by means of another, external switching element - the control - is triggered.
  • the advantage of the invention is that by the connectivity of the switching element of the ignition coil with a reference voltage, a permanent switching of the switching element is effected.
  • the switching element thus does not appear for the intended measurement.
  • the voltage across the primary inductance can be tapped at the two input contacts of the ignition coil during the total time during which the switching element remains turned on under the action of the reference voltage. This ensures the observability of the electrical conditions at the primary inductance.
  • the ignition coil is then tested by means of the measuring arrangement connected in parallel with the primary inductance. After triggering the ignition element, the switching element of the ignition coil can not be used, since this must be switched through at least during the entire testing process, the control is provided as an additional switching element, which takes over the same function as before the switching element and triggers the ignition pulse.
  • control element is arranged between the supply voltage and the ignition coil and thus interrupts the electrically conductive connection to the supply voltage and thus to the electrical system of the vehicle, the quality of the measurement itself is improved, since previously unavoidable disturbing influences from the vehicle electrical system quasi "switched off" by the control.
  • the test circuit also protects the switching element, for example a transistor, which is integrated in the ignition coil, in particular a pencil ignition coil, since only a defined reference voltage is applied during the measurement. This can e.g. be specified by the manufacturer of the ignition coil. This ensures that damage to the switching element is excluded by the test.
  • the switching element for example a transistor, which is integrated in the ignition coil, in particular a pencil ignition coil. This ensures that damage to the switching element is excluded by the test.
  • the measuring arrangement comprises a voltage divider with a first and second resistor and a measuring device which is arranged parallel to one of the resistors of the voltage divider, a defined reduction of the voltage applied to the measuring device can be achieved.
  • the measuring device is thus protected from damage or a voltage range is selected in which the measuring device can be used optimally.
  • a diode for limiting the voltage is provided parallel to the voltage divider.
  • test circuit is based on simple electronic components having a sufficiently known characteristic.
  • transistors are less susceptible to interference because they are not subject to any mechanical wear.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claim 7. It is provided that the supply voltage tap to a supply voltage and the Masseeabgriff are connected to ground potential. Next, the reference voltage tap is connected to a reference voltage and thus causes a switching of the switching element of the ignition coil. To trigger the ignition pulse, the control contact is supplied with a control signal. As a result, a switching of the control element is effected as a function of the course of the control signal, so that the supply voltage is applied to the primary inductance of the ignition coil. To test the ignition coil, the course of the voltage across the primary inductance is monitored by means of the measuring arrangement of the test circuit.
  • FIG. 1 shows an ignition coil 1 with a primary inductance 2, a secondary inductance 3, which is electromagnetically coupled thereto, and a switching element 4 in the form of a transistor.
  • the ignition coil 1, which is preferably a pencil ignition coil, comprises a first and second input contact 5, 6, a first and second output contact 7, 8 and a switching contact 9.
  • the primary inductance 2 and the switching element 4 are in series between the first and second input contact 5, 6 arranged such that the primary inductance 2, the first input contact 5 and the switching element 4, the second input contact 6 faces.
  • the switching element 4, in particular of the formation of the switching element 4 serving transistor is connected to the ignition coil 1, in particular the rod ignition coil, installed. Consequently, the switching element 4 or the transistor is part of the ignition coil 1 or pencil ignition coil, which thus represent a common component.
  • the secondary inductance 3 is arranged between the first and second output contact 7, 8.
  • the switching contact 9 is provided for driving the switching element 4.
  • the ignition coil 1 is connected at its first input contact 5 to a supply voltage and at its second input contact 6 to ground, then the applied supply voltage is always across the primary inductance 2, when the switching element 4 is turned on.
  • the switching element 4 is turned on when it is driven accordingly via the switching contact 9. If the potential at the switching contact 9 disappears, the current flow through the primary inductance 2 collapses, so that the magnetic field of the primary inductance 2 abruptly changes according to known ratios and thus a current flow in the secondary inductance 3 is induced.
  • the short-time high voltage at the secondary inductance 3 is so high that a spark is generated by means of a connected, not shown spark plug.
  • the signal at the switch contact 9 thus provides the ignition pulse.
  • a measuring contact 10 is provided on the side of the primary inductance 2 facing away from the first input contact 5, or such a measuring contact 10 has been created.
  • a measurement between the second input contact 6 and the measuring contact 10 could e.g. the course of the voltage at the primary inductance 2 is examined over time, and it is concluded that the ignition coil 1 is functional.
  • FIG. 2 shows the ignition coil 1 from FIG. 1 without the measuring contact 10.
  • the ignition coil 1 shown in FIG. 2 therefore corresponds to the ignition coils customary in the market today.
  • the ignition coil 1 is connected to the test circuit.
  • This comprises a control element 12, which is arranged between a supply voltage tap 11 and the first input contact 5 of the ignition coil 1 and has a control contact 13.
  • the test circuit Via the supply voltage tap 11, the test circuit is connected to a supply voltage 14, e.g. 12V, connected.
  • the test circuit has a mass tap 15 connected to the second input contact 6.
  • the test circuit has a reference voltage tap 17 connected to the switching contact 9.
  • the test circuit is connected to a reference voltage 18.
  • a preferred value of the reference voltage 18 is e.g. 5V, because it ensures that even with permanent control of the switching element 4 this is not damaged.
  • the test circuit has a measuring arrangement 19 arranged between the first and the second input contact 5, 6.
  • This comprises a voltage divider 20 having a first and a second resistor 21, 22 and a measuring device 23 arranged parallel to the second resistor 22.
  • the applied reference voltage 18 causes the switching element 4 is permanently switched through, so that the electrical conditions at the primary inductance of a measurement are accessible. If the control element 12 is also switched through, the applied supply voltage 14 is applied across the primary inductance 2.
  • the control element 12 is acted on the control contact 13 with an alternating, preferably periodically alternating control signal 24.
  • a signal form for the control signal 24 e.g. a square wave signal with a frequency of 54Hz proved to be advantageous.
  • the control signal 24 is generated by a frequency generator, not shown, so that e.g. the signal shape and / or the frequency of the control signal 24 are variable according to the respective requirements and needs.
  • a test circuit for testing an ignition coil 1 and a method for testing an ignition coil 1 with this test circuit.
  • a measuring point that is accessible in the case of previously used ignition coils 1 by a separate measuring contact 10 was, however, in today commercially available ignition coils 1 for a direct measurement neither spatially due to the encapsulated version of the ignition coil 1 still electrically accessible due to an intermediate switching element 4, made accessible by the fact that the switching element 4 is permanently connected by an application with a reference voltage 18 and thus between the measuring point and an accessible input contact 6 of the ignition coil 1 any significant potential difference disappears.
  • deactivated switching element 4 of the ignition coil 1 is a function of the switching element 4 acquiring control 12 upstream, which triggers the ignition pulse under the action of a control signal 24.
  • a "disturbing" internal switching element 4 is deactivated by the test circuit and, on the other hand, the functionality of the deactivated switching element is taken over by a control element 12 belonging to the test circuit.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Prüfschaltung für eine Zündspule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Prüfen einer solchen Zündspule mit dieser Prüfschaltung.
  • Zündspulen für Verbrennungsmotoren werden vor dem Einbau des Verbrennungsmotors in ein Fahrzeug, z.B. einen Personenwagen, im in den Verbrennungsmotor eingebauten Zustand geprüft. Der Prüfvorgang ist dabei automatisiert und soll nach Möglichkeit ohne menschlichen Eingriff ablaufen. Darüber hinaus ist aufgrund der stetig steigenden Taktzeiten bei der Fertigung von Fahrzeugen eine entsprechend schnelle Prüfung erforderlich.
  • Zündspulen weisen in an sich bekannter Weise eine Primär- und eine Sekundärinduktivität auf. Der Zündvorgang wird mittels eines in Reihe mit der Primärinduktivität angeordneten Schaltelementes, z.B. einem Transistor, ausgelöst. Zum Prüfen der Zündspule wird der Spannungsverlauf über der Primärinduktivität untersucht. Dabei sind in der Vergangenheit unterschiedliche Ansätze verfolgt worden. Ein direkter Abgriff der Spannung über der Primärinduktivität war bisher über einen Eingang der Zündspule und einen speziellen Messkontakt möglich. War dieser Messkontakt nicht vorhanden, hat man sich den Messkontakt bei diskret aufgebauten oder nicht gekapselten Zündspulen leicht selbst schaffen können, indem z.B. eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Primärinduktivität und Schaltelement kontaktiert wurde. Heute ist weder der Messkontakt vorhanden noch die Schaltung der Zündspule für einen entsprechenden Messabgriff zugänglich, so dass eine direkte Messung an der Primärinduktivität nicht mehr möglich ist.
  • Aus der Druckschrift US 5,490,489 ist eine Zündanlage bekannt, bei der die Zündung stetig ausgewertet wird.
  • Um dennoch den Spannungsverlauf an der Primärinduktivität beobachten zu können, hat man Messsensoren verwendet, die zur Erfassung des elektromagnetischen Feldes der Primärinduktivität geeignet waren. Diese Messsensoren mussten in ausreichender Nähe zur Primärinduktivität angeordnet werden. Dies ist wegen der komplexen Positioniervorgänge zeit- und kostenaufwändig. Wegen der Bauweise der Verbrennungsmotoren und der Anordnung von weiteren Komponenten, wie etwa Ansaugkrümmern, ist vielfach ein Positionieren der Messsensoren in einer für die Messung ausreichenden Nähe zur Primärinduktivität überhaupt nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfschaltung zum Prüfen der Zündspule bei Vermeidung der oben genannten Nachteile sowie ein Verfahren zum Prüfen der Zündspule mittels der Prüfschaltung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Prüfschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese Prüfschaltung zeichnet sich durch ein zwischen einem Versorgungsspannungsabgriff und einem ersten Eingangskontakt der zu prüfenden Zündspule angeordnetes Steuerelement mit einem Steuerkontakt, einen mit einem zweiten Eingangskontakt der Zündspule verbundenen Masseabgriff, einem mit einem Schaltkontakt der Zündspule verbundenen Referenzspannungsabgriff und eine zwischen erstem und zweiten Eingangskontakt angeordnete Messanordnung aus.
  • Nachdem eine externe Messung der Spannungsverlaufs über der Primärinduktivität nur während der kurzen Dauer, während derer das Schaltelement durchgeschaltet ist möglich ist, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich für Testzwecke gleiche Verhältnisse herstellen lassen, wenn das Schaltelement permanent durchgeschaltet ist und des Zünden mittels eines weiteren, externen Schaltelementes - dem Steuerelement - ausgelöst wird.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Verbindbarkeit des Schaltelementes der Zündspule mit einer Referenzspannung ein dauerhaftes Durchschalten des Schaltelementes bewirkbar ist. Das Schaltelement tritt damit für die beabsichtigte Messung nicht in Erscheinung. Die Spannung über der Primärinduktivität kann an den beiden Eingangskontakten der Zündspule abgegriffen werden und zwar während der gesamten Zeit, während derer das Schaltelement unter Beaufschlagung durch die Referenzspannung durchgeschaltet bleibt. Damit ist die Beobachtbarkeit der elektrischen Verhältnisse an der Primärinduktivität gewährleistet. Das Prüfen der Zündspule erfolgt dann mittels der parallel zur Primärinduktivität angeschlossenen Messanordnung. Nachdem zum Auslösen des Zündvorgangs das Schaltelement der Zündspule nicht mehr verwendet werden kann, da dieses zumindest während des gesamten Testvorgangs durchgeschaltet sein muss, ist als zusätzliches Schaltelement das Steuerelement vorgesehen, das die gleiche Funktion wie zuvor das Schaltelement übernimmt und den Zündimpuls auslöst.
  • Dadurch, dass das Steuerelement zwischen der Versorgungsspannung und der Zündspule angeordnet ist und nach Auslösen des Zündvorgangs damit die elektrisch leitende Verbindung zur Versorgungsspannung und damit zum Bordnetz des Fahrzeugs unterbricht, wird die Qualität der Messung selbst verbessert, denn zuvor unvermeidbare störende Einflüsse aus dem Bordnetz werden durch das Steuerelement quasi "weggeschaltet".
  • Schließlich wird durch die Prüfschaltung auch das in die Zündspule, insbesondere eine Stabzündspule, integrierte Schaltelement, zum Beispiel ein Transistor, geschützt, denn es wird während der Messung nur mit einer definierten Referenzspannung beaufschlagt. Diese kann z.B. vom Hersteller der Zündspule vorgegeben werden. Damit ist sicher gestellt, dass eine Beschädigung des Schaltelementes durch den Test ausgeschlossen ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wenn die Messanordnung einen Spannungsteiler mit einem ersten und zweiten Widerstand und eine Messvorrichtung umfasst, die parallel zu einem der Widerstände des Spannungsteilers angeordnet ist, lässt sich eine definierte Reduktion der an der Messvorrichtung anliegenden Spannung erreichen. Die Messvorrichtung wird damit vor Beschädigungen geschützt oder es wird ein Spannungsbereich ausgewählt, in dem die Messvorrichtung optimal einsetzbar ist.
  • Vorteilhaft ist parallel zum Spannungsteiler eine Diode zur Spannungsbegrenzung vorgesehen. Damit wird ein weiterer Schutz der Messvorrichtung, etwa im Hinblick auf kurzzeitige Spannungsspitzen, erreicht.
  • Wenn das Steuerelement und/oder das Schaltelement durch einen Transistor realisiert sind, liegen der Prüfschaltung einfache elektronische Bauelemente mit ausreichend bekannter Charakteristik zugrunde. Zudem sind Transistoren wenig störanfällig da sie keinerlei mechanischem Verschleiß unterworfen sind.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Dabei ist vorgesehen, dass der Versorgungsspannungsabgriff mit einer Versorgungsspannung und der Masseabgriff mit Massepotential verbunden werden. Weiter wird der Referenzspannungsabgriff mit einer Referenzspannung verbunden und damit ein Durchschalten des Schaltelementes der Zündspule bewirkt. Zum Auslösen des Zündimpulses wird der Steuerkontakt mit einem Steuersignal beaufschlagt. Dadurch wird ein Durchschalten des Steuerelementes in Abhängigkeit vom Verlauf des Steuersignals bewirkt, so dass die Versorgungsspannung über der Primärinduktivität der Zündspule anliegt. Zum Prüfen der Zündspule wird der Verlauf der Spannung über der Primärinduktivität mittels der Messanordnung der Prüfschaltung überwacht.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Darin zeigen:
    • Fig 1
    eine bekannte, heute nicht mehr oder nur noch selten verwendete Zündspule und
    Fig 2
    eine gebräuchliche, an eine Prüfschaltung angeschlossene Zündspule.
  • Fig 1 zeigt eine Zündspule 1 mit einer Primärinduktivität 2, einer damit elektromagnetisch gekoppelten Sekundärinduktivität 3 und einem Schaltelement 4 in Form eines Transistors.
  • Die Zündspule 1, wobei es sich bevorzugt um eine Stabzündspule handelt, umfasst einen ersten und zweiten Eingangskontakt 5, 6, einen ersten und zweiten Ausgangskontakt 7, 8 sowie einen Schaltkontakt 9. Die Primärinduktivität 2 und das Schaltelement 4 sind dabei in Reihe zwischen dem ersten und zweiten Eingangskontakt 5, 6 derart angeordnet, dass die Primärinduktivität 2 dem ersten Eingangskontakt 5 und das Schaltelement 4 dem zweiten Eingangskontakt 6 zugewandt ist. Das Schaltelement 4, insbesondere der zur Bildung des Schalelements 4 dienende Transistor, ist mit der Zündspule 1, insbesondere der Stabzündspule, verbaut. Demzufolge ist das Schaltelement 4 bzw. der Transistor Bestandteil der Zündspule 1 bzw. Stabzündspule, die somit ein gemeinsames Bauteil darstellen.
  • Die Sekundärinduktivität 3 ist zwischen dem ersten und zweiten Ausgangskontakt 7, 8 angeordnet. Der Schaltkontakt 9 ist zum Ansteuern des Schaltelementes 4 vorgesehen.
  • Wird die Zündspule 1 an ihrem ersten Eingangskontakt 5 mit einer Versorgungsspannung und an ihrem zweiten Eingangskontakt 6 mit Masse verbunden, so liegt die angelegte Versorgungsspannung immer dann über der Primärinduktivität 2 an, wenn das Schaltelement 4 durchgeschaltet ist. Das Schaltelement 4 ist durchgeschaltet, wenn es über den Schaltkontakt 9 entsprechend angesteuert wird. Verschwindet das Potential am Schaltkontakt 9, bricht der Stromfluss durch die Primärinduktivität 2 zusammen, so dass sich das Magnetfeld der Primarinduktivität 2 nach an sich bekannten Verhältnissen abrupt ändert und damit ein Stromfluss in der Sekundärinduktivität 3 induziert wird. Die kurzzeitige Hochspannung an der Sekundärinduktivität 3 ist so hoch, dass mittels einer angeschlossenen, nicht dargestellten Zündkerze ein Zündfunke erzeugt wird. Das Signal am Schaltkontakt 9 liefert also den Zündimpuls.
  • Zur Prüfung der Zündspule 1 auf korrekte Funktion ist an der dem ersten Eingangskontakt 5 abgewandten Seite der Primärinduktivität 2 ein Messkontakt 10 vorgesehen oder es ist ein solcher Messkontakt 10 geschaffen worden. Bei einer Messung zwischen dem zweiten Eingangskontakt 6 und dem Messkontakt 10 konnte z.B. der Verlauf der Spannung an der Primärinduktivität 2 über der Zeit untersucht und dabei auf die Funktionstüchtigkeit der Zündspule 1 geschlossen werden.
  • Heutige Zündspulen weisen aus Rationalisierungs- und Kostengründen keinen Messkontakt 10 mehr auf. Zudem sind sie gekapselt ausgeführt, so dass auch kein solcher Messkontakt 10 mehr geschaffen werden kann.
  • Die Messung des Verlaufs der Spannung an der Primärinduktivität 2 ist jedoch mit der erfindungsgemäßen Prüfschaltung möglich.
  • Fig 2 zeigt die Zündspule 1 aus Fig 1 ohne den Messkontakt 10. Die in Fig 2 dargestellte Zündspule 1 entspricht also den heute marktüblichen Zündspulen.
  • Die Zündspule 1 ist an die Prüfschaltung angeschlossen. Diese umfasst ein zwischen einem Versorgungsspannungsabgriff 11 und dem ersten Eingangskontakt 5 der Zündspule 1 angeordnetes Steuerelement 12 mit einem Steuerkontakt 13. Über den Versorgungsspannungsabgriff 11 ist die Prüfschaltung an eine Versorgungsspannung 14, z.B. 12V, angeschlossen. Weiter weist die Prüfschaltung einen mit dem zweiten Eingangskontakt 6 verbundenen Masseabgriff 15 auf. Über den Masseabgriff 15 ist die Prüfschaltung an Massepotential 16 angeschlossen. Des Weiteren weist die Prüfschaltung einen mit dem Schaltkontakt 9 verbundenen Referenzspannungsabgriff 17 auf. Über den Referenzspannungsabgriff 17 ist die Prüfschaltung an eine Referenzspannung 18 angeschlossen. Ein bevorzugter Wert der Referenzspannung 18 beträgt z.B. 5V, weil damit sichergestellt ist, dass auch bei dauerhafter Ansteuerung des Schaltelementes 4 dieses nicht beschädigt wird. Schließlich weist die Prüfschaltung eine zwischen erstem und zweitem Eingangskontakt 5, 6 angeordnete Messanordnung 19 auf. Diese umfasst einen Spannungsteiler 20 mit einem ersten und einem zweiten Widerstand 21, 22 sowie eine parallel zum zweiten Widerstand 22 angeordnete Messvorrichtung 23.
  • Die anliegende Referenzspannung 18 bewirkt, dass das Schaltelement 4 permanent durchgeschaltet ist, so dass die elektrischen Verhältnisse an der Primärinduktivität einer Messung zugänglich sind. Wenn auch das Steuerelement 12 durchgeschaltet ist, liegt die angelegte Versorgungsspannung 14 über der Primärinduktivität 2 an. Das Steuerelement 12 wird am Steuerkontakt 13 mit einem alternierenden, vorzugsweise periodisch alternierenden Steuersignal 24 beaufschlagt. Als Signalform für das Steuersignal 24 hat sich z.B. ein Rechtecksignal mit einer Frequenz von 54Hz als vorteilhaft herausgestellt. Das Steuersignal 24 wird von einem nicht dargestellten Frequenzgenerator erzeugt, so dass z.B. die Signalform und/oder die Frequenz der Steuersignals 24 entsprechend der jeweiligen Vorgaben und Bedürfnisse variierbar sind. Wenn das Potential am Steuerkontakt 13 verschwindet, bricht der Stromfluss durch die Primärinduktivität 2 zusammen, so dass sich das Magnetfeld der Primarinduktivität 2 nach an sich bekannten Verhältnissen abrupt ändert und damit eine Hochspannung in der Sekundärinduktivität 3 induziert wird, die so hoch ist, dass sie geeignet ist, einen Zündfunken mittels einer an die Sekundärinduktivität 3 angeschlossenen, nicht dargestellten Zündkerze zu erzeugen.
    • Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen:
  • Es wird eine Prüfschaltung zum Prüfen einer Zündspule 1 und ein Verfahren zum Prüfen einer Zündspule 1 mit dieser Prüfschaltung angegeben. Dabei wird ein Messpunkt, der bei früher gebräuchlichen Zündspulen 1 durch einen separaten Messkontakt 10 zugänglich war, der aber bei heute marktüblichen Zündspulen 1 für eine direkte Messung weder räumlich aufgrund der gekapselten Ausführung der Zündspule 1 noch elektrisch aufgrund eines zwischengeschalteten Schaltelementes 4 zugänglich ist, dadurch zugänglich gemacht, dass das Schaltelement 4 durch eine Beaufschlagung mit einer Referenzspannung 18 permanent durchgeschaltet ist und damit zwischen dem Messpunkt und einem zugänglichen Eingangskontakt 6 der Zündspule 1 jede signifikante Potentialdifferenz verschwindet. Anstelle des damit deaktivierten Schaltelementes 4 wird der Zündspule 1 ein die Funktion des Schaltelementes 4 übernehmendes Steuerelement 12 vorgeschaltet, das unter Beaufschlagung durch ein Steuersignal 24 den Zündimpuls auslöst. Durch die Prüfschaltung wird also einerseits ein "störendes" internes Schaltelement 4 deaktiviert und andererseits die Funktionalität des deaktivierten Schaltelementes durch ein zur Prüfschaltung gehöriges Steuerelement 12 übernommen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Zündspule
    2
    Primärinduktivität
    3
    Sekundärinduktivität
    4
    Schaltelement
    5
    erster Eingangskontakt
    6
    zweiter Eingangskontakt
    7
    erster Ausgangskontakt
    8
    zweiter Ausgangskontakt
    9
    Schaltkontakt
    10
    Messkontakt
    11
    Versorgungsspannungsabgriff
    12
    Steuerelement
    13
    Steuerkontakt
    14
    Versorgungsspannung
    15
    Masseabgriff
    16
    Massepotential
    17
    Referenzspannungsabgriff
    18
    Referenzspannung
    19
    Messanordnung
    20
    Spannungsteiler
    21
    erster Widerstand
    22
    zweiter Widerstand
    23
    Messvorrichtung
    24
    Steuersignal
    25
    Diode

Claims (7)

  1. Prüfschaltung zum Prüfen einer eine Primärinduktivität (2), eine damit elektromagnetisch gekoppelten Sekundärinduktivität (3) und ein Schaltelement (4) umfassenden Zündspule (1),
    - wobei die Zündspule (1) einen ersten und zweiten Eingangskontakt (5, 6) einen ersten und zweiten Ausgangskontakt (7, 8) sowie einen Schaltkontakt (9) umfasst,
    - wobei die Primärinduktivität (2) und das Schaltelement (4) in Reihe zwischen dem ersten und zweiten Eingangskontakt (5, 6) derart angeordnet sind, dass die Primärinduktivität (2) dem ersten Eingangskontakt (5) und das Schaltelement (4) dem zweiten Eingangskontakt (6) zugewandt ist,
    - wobei die Sekundärinduktivität (3) zwischen dem ersten und zweiten Ausgangskontakt (7, 8) angeordnet ist und
    - wobei der Schaltkontakt (9) zum Ansteuern des Schaltelementes (4) vorgesehen ist,
    gekennzeichnet durch
    - ein zwischen einem Versorgungsspannungsabgriff (11) und dem ersten Eingangskontakt (5) angeordnetes Steuerelement (12) mit einem Steuerkontakt (13),
    - einen mit dem zweiten Eingangskontakt (6) verbundenen Masseabgriff (15),
    - einem mit dem Schaltkontakt (9) verbundenen Referenzspannungsabgriff (17) und
    - eine zwischen erstem und zweiten Eingangskontakt (5, 6) angeordnete Messanordnung (19).
  2. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (19) einen Spannungsteiler (20) mit einem ersten und zweiten Widerstand (21, 22) und eine Messvorrichtung (23) umfasst, die parallel zu einem der Widerstände (21, 22) des Spannungsteilers (20) angeordnet ist.
  3. Prüfschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Spannungsteiler (20) eine Diode (25) zur Spannungsbegrenzung vorgesehen ist.
  4. Prüfschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (4) und/oder das Steuerelement (12) durch einen Transistor realisiert sind.
  5. Prüfschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspule (1) als Stabzündspule ausgebildet ist.
  6. Prüfschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (4) in die Zündspule (1), insbesondere die Stabzündspule, integriert ist.
  7. Verfahren zum Prüfen einer Zündspule (1), insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Prüfschaltung, vorzugsweise nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, bis 6, gekennzeichnet durch mit folgende Schritte:
    a) der Versorgungsspannungsabgriff (11) wird mit einer Versorgungsspannung (14) verbunden,
    b) der Masseabgriff (15) wird mit Massepotential (16) verbunden,
    c) der Referenzspannungsabgriff (17) wird mit einer Referenzspannung (18) verbunden und damit ein Durchschalten des Schaltelementes (4) bewirkt,
    d) der Steuerkontakt (13) wird mit einem Steuersignal (24) beaufschlagt, das ein Durchschalten des Steuerelementes (12) in Abhängigkeit vom Verlauf des Steuersignals (24) bewirkt,
    e) der Verlauf der Spannung über der Primärinduktivität (2) wird ermittelt und/oder überwacht.
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