SE417543B - Anordning vid elektoniskt tendsystem for forbrenningsmotorer - Google Patents

Description

8003520-7 _ 2 _ vilka innefatta ett mekaniskt brytorgan för tillförande av lågspända ström- pulser till tändspolen, jämte en centrifugalregulator för anpassning av tändpunkten till förekommande varvtal och en vakuumregulator för anpassning till belastningen, är att bättre anpassning kan utföras till förekommande E driftsbetingelser, varjämte även ett flertal mekaniska komponenter undvikes, t.ex. såsom centrifugal- och vakuumregulator, varjämte även återkommande utbyte och justering av de mekaniska brytorganen undvikes. Speciellt vid insprutningsmotorer, så medför ett mikroprocessorstyrt tändsystem uppenbara fördelar.

Elektroniska tändsystem av ovan beskniven typ är dock behäftade med en uppenbar nackdel, nämligen vid komponentfel, då mikroprocessorn ej längre arbetar, varvid tändfunktionen för motorn bortfaller. Detta kan i viss män förebyggas, t.ex. genom att systemet dubbleras med en ytterligare mikroproces- sor, anordnad att inkopplas i händelse av funktionsbortfall för den första mikroprocessorn i systemet. En sådan lösning medför dock att ytterligare komponenter måste införlivas i tändsystemet, avsedda att medge förbikoppling av den första mikroprocessorn, samt att utföra avkänning av dennas funktion, varjämte ej heller fullständig säkerhet erhålles, då även den andra mikropro- cessorn kan uppvisa sådana fel, att tändsystemet ånyo sättes ur drift. I syfte att överkomma ovan berörda problem, så har det framförts önskemål om att fordon med elektroniska tändsystem bör vara anordnade så, att möjlighet alltid föreligger att åstadkomma drift till närmaste verkstad, i händelse av felak- tighet på mikroprocessorn, men hitintills har detta önskemål endast kunnat uppfyllas genom ovan berörda dubblering av systemet, vilken ej i samtliga fall medför att fortsatt färd säkerställas, varjämte även kostnaden för system- dubblering medfört att lösningen ej ansetts såsom ekonomiskt försvarbar.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att påvisa en anordning avsedd att utnyttjas vid elektroniska tändsystem, vilken säkerställer fortsatt tänd- ningsfunktion vid felaktighet på den tändpunktsbestämmande elektroniska enheten, samt därigenom medger fortsatt drift av motorn. Anordningen enligt föreliggande - uppfinning är härvid synnerligen väl anpassad för att utnyttjas i förening med en mikroprocessor, samt medger i förening med denna direkt distribution till berörda tändstift av högspända tändströmpulser, initierade av mikroprocessorn.

I händelse av funktionsfel på mikroprocessorn, så medger anordningen genom en enkel överkoppling fortsatt drift av motorn.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning kännetecknas i huvudsak av de kännetecken som anges i efterföljande huvudkrav, samt av de ytterligare känne- tecken som framgå av tillhörande underkrav.

En utföringsform av en anordning enligt föreliggande uppfinning skall 8003520-7 _ 3 _ nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, vilken utvisar ett principiellt kretsschema för en anordning enligt föreliggande uppfinning, avsedd att utnyttjas vid en 4-cylindrig förbränningsmotor.

Med Pl, P2, P3 och P4 betecknas fyra tändstift, anordnade vid en icke visad förbränningsmotor. Varje tändstift, Pl, P2, P3, P4, är anslutet till en individuell högspänningslindning, Bl, B2, B3, B4 i en tändspole, betecknad TR.

Nämnda tändspole innefattar även ett mot antalet högspänningslindningar Bl, B2, B3, B4 svarande antal lågspänningslindningar, Al, A2, A3, A4, vilka lind- ningar är lokaliserade runt en i tändspolen TR förefintlig spolkärna, vilken endera utgöres av en för samtliga lindningar gemensam och långsträckt spol- kärna, eller av fyra separata kärndelar.

Tändspolens TR fyra làgspänningslindningar Al, A2, A3, A4 är vid ett änd- parti anslutna till positiv batterispänning, samt med spolarnas andra ändparti mot emittern på fyra för spolarna individuella switchtransistorer av PNP-typ, betecknade Tl, T2, T3 och T4. Emittern på varje transistor Tl, T2, T3, T4 är vidare via separata transientskydd, betecknade V, anslutna till elsystemets negativa del, varjämte basförspänningsmotstånd, betecknade R, är anslutna mellan varje transistors Tl, T2, T3, T4 emitter och bas.

Respektive transistors Tl, T2, T3, T4 bas är ansluten till en IC-krets, å kretsschemat illustrerat såsom omkopplare S. Nämnda IC-krets S spänningmatas från batteriet över fordonets tändströmställare, samt kan arbeta oberoende av mikroprocessorn M. När mikroprocessorn M arbetar, så triggas IC-kretsen S från mikroprocessorn M så, att signalerna från fyra givare, betecknade Gl, G2, G3 och G4, vidarebefordras till mikroprocessorn M, vilken bearbetar signalerna och styr transistorerna Tl, T2, T3, T4 via samma IC-krets S så, att respektive tändstift Pl, P2, P3, P4 erhåller en högspänd tändpuls från tändspolen TR.

I händelse av att fel uppkommer på mikroprocessorn M, så erhåller IC- kretsen S ej någon triggning, varvid signalerna från givarna Gl, G2, G3, G4 vidarebefordras direkt till transistorerna Tl, T2, T3, T4, därvid åstadkom- mande tändspänningspulser för tändstiften Pl, P2, P3, P4.

Såsom givare Gl, G2, G3, G4 kan ett flertal olika organ utnyttjas, pâver- kade genom kamaxelns eller svänghjulets rörelser, eller annan ingående rote- rande del i förbränningsmotorn. Vidare kan tryckkänsliga organ utnyttjas, anordnade att avkänna kompressionstrycket i berörda cylindrar, samt att vid uppnående av visst kompressionstryck initiera påverkan av berörd transistor Tl, T2, T3, T4.

Som en i sammanhanget lämplig givareapplicering kan nämnas utnyttjande av magnetiskt påverkbara givareorgan, vilka i ett antal motsvarande motorns cylinderantal anordnas i cirkelbågform likformigt skilda från varandra innanför 8003520-'7 _ 4 _ motorns kamaxelkåpa, påverkade av en permanentmagnet lokaliserad vid motorns kamaxeldrev. Även mekaniska eller exempelvis piezoelektriska givareorgan kan utnyttjas, anordnade att påverkas genom kontakt mot ett kamformigt organ, anbringat exempelvis i anslutning till motorns kamaxel, eller annan rörlig del i motorn. 2 Det inses härvid, att såsom givare Gl, G2, G3, G4 kan utnyttjas ett otal olika typer av givare, samt att dessa även kan appliceras på ett flertal olika sätt, påverkade genom rörelser av i motorn ingående mekaniska delar. Även optiska givare kan utnyttjas i förening med en ljuskälla, anordnad att medelst reflekterande organ, hålskiva eller liknande, växelvis åstadkomma en påverkan av transistorerna Tl, T2, T3, T4, samt därvid även en tändpuls till berört tändstift Pl, P2, P3, P4.

Genom att utnyttja en tändspole TR med ett antal separata låg/högspän- ningslindningar, Al/Bl, A2/B2, A3/B3, A4/B4, vilka var och en betjänas av en separat switchtransistor Tl, T2, T3, T4, så elimineras även förekommande mekaniska fördelare för den högspända tändströmmen, varjämte direkt anpassning även erhålles för anslutning av mikroprocessorn M.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning medger således att motorn kan fortsätta att funktionera under nödvändig tid för färd till närmaste verkstad, i syfte att utbyta exempelvis en felaktig mikroprocessor M, och med hänsyn till de stora variationsmöjligheter som föreligger med avseende på givaretyp Gl, G2, G3, G4 och dess placering, så kan för varje motortyp en lämplig utfö- ringsform åstadkomas. _ Det bör i detta sammanhang bemärkas, att den visade och beskrivna utfö- ringsformen relaterats till en 4-cylindrig motor, men att ingående komponent- antal givetvis kan ökas eller reduceras, i syfte att erhålla anpassning till gandra cylinderantal. Vidare har ingående switchtransistorer Tl, T2, T3, T4 angivits vara av PNP-typ, men kretsen kan uppenbarligen även modifieras för transistorer av NPN-typ, om så är önskvärt.

Föreliggande uppfinning är således på intet sätt begränsad till den visade och beskrivna utföringsformen, vilken endast avser att tjäna såsom ett principiellt.exempel på en utföringsform inom ramen för uppfinnartanken och efterföljande patentkrav.

Sålunda kan exempelvis omkopplingen från mikroprocessorn M till givarna Gl, G2, G3, G4 utföras såväl automatiskt som manuellt, dels genom att mikro- processorns M funktion kontinuerligt avkännes, samt att vid uppkomst av systemfel, omkoppling utföres genom relä- eller transistorswitchning, dels genom att ett manuellt påverkbart omkopplingsorgan utnyttjas, anordnat att medge nödvändig omkopplingsoperation.

Claims (9)

8003520-7 _ 5 _ P A T E N T K R A V
1. l. Anordning vid elektroniskt tändsystem för förbränningsmotorer, vilket system innefattar ett elektroniskt organ, företrädesvis en mikroprocessor (M) för bestämning av tändpunkt för i förbränningsmotorn ingående cylindrar, k ä n - n e t e c k n a d a v, att den innefattar ett mot cylinderantalet svarande antal switchtransistorer (Tl, T2, T3, T4) anslutna till det elektroniska tändpunktsbestämmande organet (M), vilka vid en styrpuls inkoppla en för varje cylinder separat tändspoleenhet (Al/Bl, A2/B2, A3/B3, A4/B4), därvid åstadkom- mande en högspänd tändpuls till berört tändstift (Pl, P2, P3, P4), varvid vid funktionsfel på det elektroniska tändpunktsbestämmande organet (M) switch- transistorerna (Tl, T2, T3, T4) är anordnade att via ett omkopplingsorgan (S) anslutas mot ett mot cylinderantalet svarande antal givare (Gl, G2, G3, G4), anordnade att påverkas medelst i förbränningsmotorn ingående rörlig del/delar, samt att under förbränningsmotorns arbetsrörelse succesivt intermittent påverka switchtransistorerna (Tl, T2, T3, T4), därvid åstadkommande en högspänd tändpuls till berört tändstift (Pl, P2, P3, P4) i anslutning till att kompressionslaget fullbordas i respektive cylinder.
2. 2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d a v, att såsom givare (Gl, G2, G3, G4) utnyttjas magnetiska, optiska, tryckkänsliga eller annan i och för sig känd typ av givareorgan, anordnade påverkbara genom företrädesvis roterande och i förbränningsmotorn ingående delar.
3. 3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d a v, att såsom givare (Gl, G2, G3, G4) utnyttjas ett tryckkänsligt organ, lokaliserat_i anslutning till respektive cylinders förbränningsrum, samt anordnat att initiera en tändpuls till berörd cylinder när ett förutbestämt kompressionstryck uppnåtts.
4. 4. Anordning enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e t e c k n a d a v, att de för varje cylinder separata tändspoleenheterna (Al/Bl, A2/BZ, A3/B3, A4/B4) är lokaliserade i anslutning till varandra runt en gemensam lângsträckt kärna, därvid bildande en tändspole (TR) med för varje cylinder separat spänningstransformering. 8003520-7 _ 5 _
5. 5. Anordning enligt något av patentkraven l - 3, k ähn n e t e c k n a d a v, att de för varje cylinder separata tändspoleenheterna (Al/Bl, A2/B2, 'A3/B3, A4/B4) är lokaliserade i anslutning till varandra runt individuella kärnor, därvid bildande en tändspole (TR) med för varje cylinder separat spänningstransformering.
6. 6. Anordning enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e t e c k n a d a v, att omkopplingsorganet (S) är anordnat att medge manuell omkoppling mellan ett inkopplingsläge mot det elektroniska tändpunktsbestämmande organet (M) och givarna (Gl, G2, G3, G4).
7. 7. Anordning enligt något av patentkraven l - 6, k ä n n e t e c k n a d a v, att omkopplingsorganet (S) är anordnat att medge automatisk omkoppling mellan ett inkopplingsläge mot det elektroniska tändpunktsbestämmande organet (M) och givarna (Gl, G2, G3, G4), samt att nämnda omkoppling utföres i händelse att driftsfel indikeras för det elektroniska tändpunktsbestänmande organet (M)-
8. 8. Anordning enligt något av patentkraven l - 7, k ä n n e t e c k n a d a v, att ett transientskydd (V) är anordnat anslutet för emitter/kollektor- sträckan vid respektive switchtransistor (Tl, T2, T3, T4).
9. 9. Anordning enligt något av patentkraven l - 8, k ä n n e t e c k n a d a v, att givarna (Gl, G2, G3, G4) utgöres av magnetiskt påverkbara givare, lokaliserade cirkelbâgsformigt skilda från varandra innanför transmissions- kåpan till kamaxeldrevet, samt att en magnet av permanentmagnettyp är anordnad i anslutning till nämnda kamaxeldrev, eller tillhörande drev, anordnad att vid drevets rotation växelvis påverka givarna (Gl, G2, G3, G4).