SE525900C2 - Sensor för övervakning av elektroniska tändkretsar samt en tändkrets - Google Patents

Description

15 20 25 30 kostnaderna och risken för fel. Dessutom ökar strömförbrukningen och därigenom spänningsfallet över tändledningen.

Syftet med uppfinningen är att på ett enkelt sätt möjliggöra att testa om i en elektro- nisk tändkrets spänningen som ligger över tändaren är tillräcklig för att utlösa tända- ren efter att den programmerade fördröjningstiden har utlöpt.

Syftet uppnås uppfinningsenligt genom särdragen i krav l.

För att uppnå syftet enligt uppfinningen föreslår uppfinningen en spänningssensor som är separat anslutningsbar till tändledningen, vilken uppvisar en spänningsmä- taranordning för mätning av spänningen över tändledningen vid spänningssensom och som innefattar en kommunikationsanordning för att mottaga en från tändanord- ningen utsänd startsignal, efter vars mottagande spänningssensom påbörjar spän- ningsmätningen, och för att sända ett vid spänningsmätningen bestämt mätvärde till tändanordningen.

Med den uppfinningsenliga spänningssensom är det följaktligen möjligt att på ett enkelt sätt mäta spänningen på tändledningen och därutöver att säkerställa att spän- ningen över tändaren är tillräcklig för att säkert kunna programmera och utlösa tän- daren.

Företrädesvis kommunicerar den uppfinningsenliga spärmingssensorn och tändan- ordningen med varandra i samma signalform som tändanordningen kommunicerar med tändama. Detta kan exempelvis ske genom att skifta polaritet på tändledningen.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen utvinns energin som krävs för drift av spänningssensorn från den från tändanordningen mottagna signalen. Det kan också finnas en kondensator anordnad i spänningssensom såsom energilager. Den uppfinningsenliga spänningssensom är alltså passiv, och förfogar inte över någon 10 15 20 25 30 energikälla. Därigenom är den underhållsfri och kan lagras över en lång period.

Strömförbrukningen är låg för att undvika ytterligare spänningsfall över tändled- ningen och i praktiken lägre än en milliampere.

Spänningssensorn kan i allmänhet anslutas vid envar punkt på tändledningen, men ansluts för enkelhetens skull vid tändledningens ände för att kunna beräkna det max- imala spänningsfallet över hela tändledningens längd.

För att mäta spänningen innehåller spänningssensom företrädesvis en mikroproces- sor med integrerad AD-omvandlare. Detta förenklar uppbyggnaden och reducerar strömförbrukningen i spänningssensorn avsevärt. Mikroprocessom kan uppvisa en sovmod som kan aktiveras med mjukvara, i vilken mikroprocessom är nästan helt urkopplad och exempelvis endast övervakar en aktiveringsingång. Om en startsignal skickas från tändanordningen avslutas sovmoden och mikroprocessom är fullt funk- tionsberedd. Efter en viss tid då mikroprocessom inte varit aktiv kan den automatisk övergå i sovmod. Detta kan även ske genom en motsvarande signal från tändanord- ningen.

För att uppnå syftet föreslås vidare enligt uppfinningen att tillhandahålla en elektro- nisk tändkrets med flera till en tändledning anslutna elektroniska tändare, en tänd- anordning ansluten till tändledningen för programmering av tändaren och en spän- ningssensor såsom ovan beskriven ansluten till tändledningen.

I det följande beskrivs ett utföringsexempel av uppfinningen med ledning av rit- ningarna.

Pâ ritningarna visar: Fig. l en schematisk uppbyggnad av en tändkrets och Fig. 2 en principskiss över spänningssensorn. 10 15 20 25 30 Den elektroniska tändkretsen 1 innehåller en tändanordning 2 på vars utgångar en tvåtrådig tändledning 3 är ansluten. På tändledningen 3 är parallellt flera elektronis- ka tändare 4 anslutna. Med tändanordningen 2 kan varje enskild tändare 4 separat initieras och programmeras till en bestämd fördröjningstid. För detta ändamål sänder tändanordningen 2 kodade signaler på tändledningen 3, som på sedvanligt sätt inne- fattar en adressdel innehållande adressen till tändaren som skall programmeras.

En spänningssensor 10 är ansluten till tändledningens 3 ände, dvs. till den ändan av tändledningen 3 som är längst bort från tändanordningen 2. Spänningssensom 10 mäter spänningen U2 på tändledningen 3. Med denna uppmätta spänning U2 och spänningen Ul över tändanordningen kan spänningsfallet AU över tändledningen bestämmas.

I det följande skall spärmingssensoms 10 funktionssätt och uppbyggnad beskrivas i mer detalj med ledning av figur 2. Spärmingssensom 10 ansluts med två anslut- ningsdon 11 och 12 till tändledningen 3. En ingångsskyddskrets 13 innefattande en likriktare skyddar den efterföljande kretsen från överspänningar och elektromagne- tisk påverkning. På ingångsskyddskretsens 13 utgång matas den likriktade polaritet- oberoende spänningen från tändledningen 3 ut. Denna likspänning regleras medelst en spänningsreglerare 14 till matarspänningen för en mikroprocessor 15. En kon- densator 16 fungerar som buffert för matarspänningen. Kondensatom 16 är ansluten mellan ingångarna VCC och GND hos mikroprocessorn 15.

Mikröprocessom 15 innehåller en analog-digital-omvandlare som kan adresseras via terminalen ADC hos mikroprocessorn 15. Terminalen ADC är ansluten till utgången hos ingångsskyddskretsen 13 så att den likriktade spänningen på tändledningen 3 kan mätas. Via terrninalerna DE och DA kommunicerar mikroprocessom 15 och därigenom även spänningssensorn 10, med tändanordningen 2. Terrninalen DE är mikroprocessoms 15 dataingång och är förbunden med terminalen 11. Tenninalen DA är mikroprocessorns 15 datautgång och ansvarar för sändning av data till tänd- 10 15 20 25 30 Fflwf- Prag 5 anordningen 2. På tenninalen DA är basen på en transistor 18 ansluten via ett mot- stånd 17. Om mikroprocessom 15 skickar data till tändanordningen 2 försätts tran- sistom 18 i ledande tillstånd så att en ström passerar genom motståndet 19, vilket leder till en förändring av strömförbrukningen i spänningssensorn 10. Denna änd- ring i strömförbrukningen utvärderas av tändanordningen 2. På detta sätt kan data kodas medelst ändring i strömförbrukningen och sändas till tändanordningen 2.

Under drift arbetar spänningssensorn 10 enligt följande: efter att tändledningen 3 samt tändaren 4 och spänningssensom 10 har lagts ansluts tändanordningen 2 till tändledningen 3. Nu skickas en startsignal till spänningssensorn 10, vilken sedan mäter spänningen vid ändan av tändledningen 3. Efter avslutad mätning kodas ett mätvärde av mikroprocessorn 15 och de enskilda signaldelama, exempelvis bitar, matas ut efter varandra via terminalen DA. Ändringen i spärmingssensoms 10 strömförbrukning som orsakats av motstånden 17 och 19 och transistom 18, upp- täcks av tändanordningen 2 och den på detta sätt utsända bitströmmen tas upp av tändanordningen 2 och avkodas till ett spärmingsmätvärde U2. Den uppmätta spän- ningen U2 subtraheras från utgångsspänningen Ul som inställts på tändanordning- en, ur vilket spänningsfallet AU över hela tändledningens 3 längd kan beräknas.

Med kännedom om antalet tändare 4 och deras strömförbrukning kan nu den maxi- mala möjliga fördröjningstiden beräknas. Därutöver ger spänningen U2 den minimi- spänning som behövs för tändning. Nu kan den normala programrneringen av tända- ren 4 börja genom tändanordningen 2, varvid det skall beaktas att programmerings- spänningen överstiger minimispänningen och fördröjningstiden för den enskilda tändaren 4 inte överstiger den maximala fördröjningstiden.

Med den uppfinningsenliga spänningssensom 10 som är anordnad på tändledning- ens ände, är det möjligt att på kommando övervaka spänningen U2 vid tändledning- ens 3 ända oberoende av ledningens längd. Med kännedom om minimispänningen som krävs för tändning kan tändningssäkerheten därmed övervakas.

Claims (10)

5 10 15 20 25 Patentkrav

1. Spänningssensor för övervakning av en elektronisk tändkrets (1) varvid tändkret- sen (1) irmefattar en programmeringsanordning (2), en tändledning (3) och ett flertal tändare (4) och spänningssensorn (10) är avtagbart anslutningsbar till tändledningen (3), kännetecknad av att spärmingssensorn har en spänningsmätanordning (13, 15) för mätning av spänningen (U2) på tändledningen (3) vid spänningssensom (10) och en kommunikationsanordning (15, 17, 18, 19) för mottagande av en startsignal från programmeringsanordningen (2) för utlösning av början för spänningsmätningen och för utsändning av ett vid spänningsmätningen beräknat mätvärde för tändanord- ningen (2).

2. Spänningssensor enligt krav 1, kännetecknad av att kommunikationsanordning- en (15, 17, 18, 19) bearbetar och alstrar samma typer av signaler som används av programmeringsanordningen (2) för programmering av tändama (4).

3. Spänningssensor enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att energin som behövs för att driva spänningssensorn (10) erhålls från den från programmeringsanordning- en mottagna signalen.

4. Spänningssensor enligt krav 3, kännetecknad av att en kondensator (16) är an- ordnad såsom energilager.

5. Spänningssensor enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av en aktiveringsan- ordning (15, DE) som aktiverar spänningssensom (10) såsom reaktion på startsigna- len. 10 15 20 f-nv- pmm w--..u -vxJ 7

6. Spänningssensor enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att spänningssen- som (10) är anslutningsbar vid tändledningens (3) ända.

7. Spänningssensor enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att kommunika- tionsanordningen (15, 17, 18, 19) innefattar medel (17, 18, 19) for att ändra spän- ningssensoms (10) strömforbrukning, varvid mätvärdena som skall sändas till pro- grarnmeringsanordningen (2) kodas medelst den ändrade strömforbrukningen.

8. Spänningssensor enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att spärmingsmät- anordningen (15) uppvisar en mikroprocessor med integrerad AD-omvandlare för spänningsmätning.

9. Spänningssensor enligt krav 8, kännetecknad av att mikroprocessorn (15) har en sovmod som kan aktiveras av mjukvara och som kan avslutas av startsignalen.

10. Elektroniskt tändkrets (1) med flera till en tändledning (3) anslutna elektroniska tändare (4), en programmeringsanordning (2) ansluten till tändledningen (3) for att programmera tändaren (4) och en till tändledningen (3) ansluten spänningssensor (10) enligt något av kraven 1-9.