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EP0707144B1 - Vorrichtung zum Erfassen von Zündsignalen - Google Patents

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Publication number
EP0707144B1
EP0707144B1 EP95113731A EP95113731A EP0707144B1 EP 0707144 B1 EP0707144 B1 EP 0707144B1 EP 95113731 A EP95113731 A EP 95113731A EP 95113731 A EP95113731 A EP 95113731A EP 0707144 B1 EP0707144 B1 EP 0707144B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
output signal
spark
ignition
resonant circuit
appliance according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95113731A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0707144A2 (de
EP0707144A3 (de
Inventor
Karl-Heinz Dittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0707144A2 publication Critical patent/EP0707144A2/de
Publication of EP0707144A3 publication Critical patent/EP0707144A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0707144B1 publication Critical patent/EP0707144B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P17/02—Checking or adjusting ignition timing
    • F02P17/04—Checking or adjusting ignition timing dynamically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P2017/003—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines using an inductive sensor, e.g. trigger tongs

Definitions

  • the invention is based on a device for detecting of ignition signals according to the type of the main claim.
  • a generic device is for example from the DE-A 24 60 046 known.
  • One designed as trigger pliers inductive current clamps detects one through a spark plug an internal current flowing.
  • the previously known Trigger pliers have a low inductance that is sufficiently dimensioned to be reliable on the one hand to provide trigger pulses and on the other hand a high Ensure suppression of interference signals.
  • One with the Trigger clamp connected signal evaluation circuit contains a capacitor on the input side, which is the quality of a Resonant circuit containing trigger pliers improved in such a way that the first positive and the first negative half wave of the Trigger signal have almost the same amplitudes.
  • the Known trigger pliers react to steep changes in current of the current flowing through the spark plug.
  • the Sensitivity cannot be easily increased because with an increase in the capacitive coupling of disturbances is to be expected. Signals after the electrical Breakdown of the spark plug may occur, for example those that may occur during spark ignition duration difficult to grasp the known trigger pliers.
  • DE-A 39 02 254 discloses two methods of assignment of ignition signals to a reference cylinder Multi-spark ignition systems of spark ignition internal combustion engines.
  • a first method is based on a comparison of Signal levels of successively detected ignition pulses. Of the main sparks that occurred for the actual ignition process has a higher level than an unnecessary one Support spark on.
  • a second procedure evaluates you temporal offset between the main spark and the Support spark from the higher ignition voltage requirement of the main spark versus that of the supporting spark.
  • Trigger pliers and a capacitive encoder for detecting the Ignition voltages can be used. Only those are to be evaluated Currents or the voltages that occur during electrical Breakdown occurs on a spark plug.
  • the invention has for its object a device to detect ignition signals that specify a Reliable ignition diagnosis with a trigger gun enables.
  • the task is defined by the main claim Features resolved.
  • the device according to the invention has the advantage that with the inductive one designed as trigger pliers Current clamp signal issued a diagnosis of events is possible, both during the spark start and also occur during the spark duration.
  • the inductance of the Trigger pliers are added to a resonant circuit, being a first resonant circuit is provided, the resonance frequency is matched to rapid ignition current changes during of the start of the spark, and that a second The resonant circuit is provided, the resonance of which is slow Ignition current changes is turned off during the Ignition spark duration is available.
  • the device according to the invention is suitable for diagnosing multi-spark ignition systems, in particular two-spark ignition systems, which contain a number of ignition coils corresponding to half the number of cylinders. It is equally possible to diagnose single-spark ignition systems which also make ignitions in the exhaust cycle to save a camshaft sensor. A major advantage is the cost-effective implementation, since only a few electrical components are required.
  • the measure from the first is particularly advantageous Vibration circuit provided signal with the higher frequency to provide an amplitude evaluation that the signal with compares at least one threshold, for example, to Distinction between a main spark and one Support sparks.
  • the distinction makes it possible to recognize the Work cycle of the internal combustion engine.
  • Another advantageous measure provides that the second resonant circuit provided signal with the lower frequency is fed to a time evaluation, which determines the speed of the internal combustion engine.
  • the consideration of the of the amplitude evaluation and the Time evaluation given signals enables a reliable determination of the speed of the internal combustion engine and at the same time reliable detection of the Work cycle.
  • the Speed signals as internal trigger signals for the Maintaining the assignment of the ignition signals to Work cycle are used, so that the assignment of Main sparks and supporting sparks during the short-term Amplitude reversal is not lost.
  • An advantageous embodiment provides that the two Oscillating circuits are combined to form a bandpass filter.
  • a separation of the signal component with the lower frequency of the signal component with the higher frequency is by means of a simple low-pass filter possible.
  • Another advantageous embodiment provides that an im second resonant circuit containing inductive element as Transformer is formed.
  • the transmitter provides one Electrical isolation safely and made possible by the definition the transmission ratio is free within wide limits Choice of the decouplable signal amplitude.
  • An arrangement the secondary winding of the transformer with a Center connection is particularly suitable for a subsequent signal rectification.
  • a further embodiment provides that the second Resonant circuit has a loss resistance that for one defined decay process of an excited oscillation worries.
  • the loss resistance is preferably called ohmic Realized resistance that as a series resistance or as Parallel resistor is used.
  • An amplifier circuit that the signal with the lower Frequency boosted, allows easy level adjustment to a subsequent evaluation circuit, for example the time evaluation.
  • the amplifier circuit is preferably a Amplitude control, which complements the output amplitude of the Amplifier circuit regulates to a predetermined value.
  • the ignition coils in each Cylinder head are installed directly on the spark plugs the secondary side of the ignition coils is no longer accessible. It is common for these single spark ignition systems Trigger pliers to the primary line of the first cylinder to clamp assigned ignition coil. The trigger pliers detects the primary current change when opening the Power stage of an ignition switchgear. With this use the Trigger gun is the trigger signal amplitude by one Much higher than with secondary adaptation. Through the Regulation to at least approximately constant amplitude there is an automatic signal adjustment and thus a big gain in the ratio of signal amplitude to Interference amplitude. One upstream of the amplifier Low pass filter also suppresses the primary current superimposed higher-frequency signal components, which by the Arcing can occur on the spark plug.
  • Figure 1 shows a circuit diagram of an inventive Device
  • Figures 2 and 3 show waveforms in Dependence on the time shown in that in Figure 1 Circuit occur
  • Figure 4 shows an alternative Circuit to the circuit shown in Figure 1
  • Figure 5 shows an alternative circuit to that shown in Figure 1 Circuit using an inductive element as a transformer is configured
  • FIGS. 6 and 7 each show alternative configurations of those shown in FIG. 4 Circuit, which also each have an inductive Element is designed as a transformer.
  • FIG. 1 shows a trigger tongs 10 inductive current clamp, which is placed around an ignition cable 11, that from a high voltage connection 12 to a spark plug 13 leads.
  • the trigger gun 10 contains two mutually movable magnetizable legs 14, 15, of which at least one Leg 15 carries a winding 16, which is a known Inductance 17, which as a replacement parameter in Figure 1 is entered.
  • the trigger gun 10 provides an output signal between one Trigger clamp connector 18 and a device mass 19 ready.
  • a Trigger clamp connector 18 At the Trigger clamp connector 18 is a first capacitor 20 connected, which is connected to ground 19.
  • At first A first output signal 21 can be tapped off capacitor 20, which is fed to an amplitude evaluation 22, the one outputs the first switching signal 23.
  • Figure 2 shows the first output signal 21 in dependence from time t.
  • Two high-frequency are shown Vibration packets 30, 31.
  • the amplitude of the first Vibration package 30 is denoted by the reference numeral 32 and Amplitude of the second vibration packet 31 with the Reference number 33 is entered, the amplitude 32 being higher lies as the amplitude 33.
  • Figure 3 shows the second output signal 27 in dependence from time t.
  • a first low frequency is entered Vibration package 34 and a second low frequency Vibration package 35.
  • the two low-frequency Vibration packets 34, 35 point at least approximately the same amplitude 36. Between the vibration packets 34, 35 is a time T.
  • Figure 4 shows an alternative to that shown in Figure 1 Circuit. Those parts of Figure 4 that with the in Figure 1 parts match, wear each the same reference numerals.
  • the amplifier shown in Figure 1 26 is in Figure 4 via a low-pass arrangement 37 with the Trigger gun connector 18 connected to the first Capacitor 20 and the coil with inductance 24 are connected.
  • Figure 5 shows an alternative to that shown in Figure 1 Circuit. Those parts of Figure 4 that with the in Figure 1 parts match, wear each the same reference numerals.
  • the coil with inductance 24 of Figure 1 is replaced by a transformer 40, the one Has primary winding 41 and a secondary winding 42.
  • the secondary winding 42 has a center tap 43.
  • In Series with the transformer 40 is a damping resistor 44 switched.
  • the amplifier 26 shown in FIG. 1 is shown in FIG 5 additionally with an amplitude control 45 equipped which the amplitude of the second Output signal 27 at least approximately to one regulates the specified value.
  • Figure 6 is apparent from Figure 4 in that the coil with the inductor 24 is replaced by the transformer 40.
  • Figure 7 shows an alternative embodiment of the device according to the invention according to FIG Low pass arrangement 37 with the downstream amplifier 26 is compared to Figure 6 on the secondary winding 42 of the Transmitter 40 connected.
  • the inventive device for detecting Ignition signals according to Figure 1 works as follows:
  • the spark plug 13 is used to ignite a fuel-air mixture provided in the cylinder of an internal combustion engine.
  • the trigger gun 10 detects one in the ignition line 11 flowing electrical current during the Spark start and then during Spark duration in the spark plug 13 between the High-voltage connection 12 and the mass 19 flows.
  • the Trigger pliers 10 contain two mutually movable Legs 14, 15, an adaptation on the ignition cable 11th enable that by the of the two legs 14, 15th formed opening must be performed.
  • the one in the ignition cable 11 flowing electric current has the ignition cable 11 circular magnetic field resulting from the Trigger pliers 10 is detected. That in the legs 14, 15 existing magnetic field induced in the winding 16, which in The embodiment shown is arranged on the leg 15 is an electrical voltage between the Trigger clamp connector 18 and the mass 19 can be tapped.
  • the winding 16 has the inductance 17, which in the essentially by the number of turns of the winding 16 and the magnetic properties of the legs 14, 15 is set.
  • the circuit connectable to the trigger clamp connector 18 first contains the first capacitor 20, which Inductance 17 of the trigger gun 10 to a first Vibration circuit added.
  • the resonance frequency of the first The resonant circuit 17, 20 is to be tuned such that fast Ignition current changes excite the resonant circuit 17, 20. Rapid ignition current changes occur during the Spark start.
  • the resonance frequency of the first The resonant circuit 17, 20 is, for example, at 300 kilohertz matched, the inductance 17 of the trigger gun 10 to 120 microhenry and the capacitance of the first capacitor 20 at 2.2 nanofarads were assumed.
  • a sufficiently high one Voltage corresponding to the ignition voltage of the spark plug 13 finds an electrical breakdown on the spark plug 13 instead, the current flow during the first nanoseconds by discharging the electrical capacity of the spark plug 13 and then by discharging the ignition cable and Ignition coil capacity is maintained.
  • the fast, of capacitive displacement currents maintained current peak stimulates the first resonant circuit 17, 20 to corresponding vibrations, which are shown in FIG are shown in more detail.
  • the peak value of the current is dependent from the ignition voltage.
  • the first shown in Figure 2 Vibration package 30 with the higher amplitude 32 lies therefore based on a higher ignition voltage than the second Vibration packet 31 with the lower amplitude 33.
  • Different ignition voltages arise in particular Multi-spark ignition systems, in particular in that once in the working stroke and the other time in the exhaust stroke of the Internal combustion engine is ignited.
  • the resulting Sparks are used as main sparks and as supporting sparks designated.
  • the higher compression in the cylinder as well existing fuel-air mixture in the work cycle of Internal combustion engine lead to a higher ignition voltage than in the exhaust stroke.
  • the first vibration package 30 is accordingly a main spark and the second vibration packet 31 a Assign support sparks.
  • the rating is from the Amplitude assessment 22 made the first Output signal 21 is supplied.
  • the amplitude evaluation 22 preferably contains at least an amplitude threshold value, for example in the Middle between the amplitudes 32, 33 shown in FIG. 2 lies.
  • the first switching signal 23 is such, for example determined that when it occurs it is indicated that the first oscillation packet 30 with the higher amplitude 32 occured.
  • a subsequent further diagnostic circuit receives the information with the first switching signal 23, that a major spark has occurred.
  • the coil connected to the trigger clamp connector 18 with the Inductance 24 forms with the second capacitor 25 and in particular with the inductance 17 of the trigger tongs 10 a second resonant circuit. It is believed that the second resonant circuit 17, 24, 25 is decoupled from the first Oscillating circuit 17, 20. This decoupling is in practice not completely given, since the series connection from the Coil with the inductance 24 and the second capacitor 25 is connected in parallel to the first resonant circuit 17, 20. It is essential to determine the resonance frequency of the second resonant circuit 17, 24, 25, which is significantly lower lies as the resonance frequency of the first resonant circuit 17, 20.
  • the Resonance frequency of the second resonant circuit 17, 24, 25 7 kilohertz, with 24 for the inductance Value of 100 microhenry and as the capacity of the second Capacitor 25 is based on a value of 2.2 microfarads were.
  • the inductance 17 of the trigger gun 10 is unchanged 120 microhenries.
  • the resonance frequency of the second Resonant circuit 17, 24, 25 is designed such that short Current peaks cause no excitation if possible.
  • the second Oscillating circuit 17, 24, 25 should, if possible, only by slow Signals with a larger pulse width are excited for example, during the spark duration at Spark plug 13 occur. The during this phase of Ignition process current flowing through the spark plug 13 at least approximately independent of the ignition voltage.
  • the vibration packets 34, 35 have at least approximately the same amplitude 36. A Distinction between a main spark and one Support spark can therefore be generated with the second output signal 27 become difficult.
  • the second output signal 27 enables reliably providing for example one Speed signal that determines the time evaluation 28 and as outputs second switching signal 29.
  • the time evaluation 28 preferably determines the between the vibration packets 34, 35 lying time T, which is a measure for the period and thus the speed of the Internal combustion engine is.
  • the second switching signal 29 is for example a square wave whose frequency is a measure for the speed of the internal combustion engine. Based known data of both the internal combustion engine, for example the number of cylinders and the ignition system, which are each fed to the time evaluation 28, the actual speed output as second switching signal 29 become.
  • the especially when the fuel supply is blocked higher rotating engine can occur is not exclude that the amplitude ratios in change first output signal 21. So it can the case occur that the amplitude 33 of the second Vibration packet 31, which corresponds to a support spark can be higher than the normally higher amplitude 32 of the first vibration packet 30, which is the main spark corresponds. In this operating case, the The presence of the second output signal 27 continues to be one proper diagnosis possible. The assignment of the Vibration packets 30, 31 for main spark and supporting spark can be maintained.
  • FIG. 4 An alternative to the circuit shown in Figure 1 is indicated in Figure 4.
  • the second capacitor 25 in FIG with the interposition of the low-pass arrangement 37 immediately connected to the trigger clamp connector 18.
  • the in Figure 4 occurring signal level ratios can be cheaper than that in Figure 1.
  • Figure 4 can be used as a bandpass arrangement considered with two different resonance frequencies be, the common signal at the trigger gun connector 18 occurs.
  • the low-pass arrangement 37 is provided for signal components Cutoff frequency preferably to the resonance frequency of the second resonant circuit 17, 24, 25 is matched.
  • FIG. 5 Another alternative to that shown in Figure 1 Circuit is shown in Figure 5.
  • the transformer 40 instead of the one in FIG coil with inductance 24 shown is the transformer 40 provided.
  • the first output signal 21 of FIG. 1 occurs as the first output signal 21a, 21b on the secondary winding 42 of the transformer 40.
  • the main advantage of The transformer 40 is in the electrical isolation.
  • Another The advantage arises from the possibility of a Signal amplitude adjustment by setting the Transmission ratio of the transmitter 40 Secondary winding 42 of the transformer preferably has the Center tap 43, compared to a simple Secondary winding a simplified signal rectification of the first output signal 21a, 21b.
  • the second The resonant circuit contains the transformer as an inductive element 40, the inductance by the primary Main inductance is given.
  • the main inductor lies in an implemented exemplary embodiment at 1600 Microhenry.
  • the second resonant circuit 17, 40, 25 contains preferably the damping resistor 44, which is a defined one Decay of the on the second resonant circuit 17, 40, 25 tapped signal enables.
  • the amplitude control 45 entered in FIG. 5 enables regulating the amplitude of the second output signal 27 to a predetermined value.
  • the control time constant is to be determined such that the damping resistor 44 caused attenuation of the second signal 27 can occur and is not yet settled.
  • Benefits from the Amplitude control results in particular when the Trigger pliers 10 not on the ignition line 11, but on a primary line not shown in the figures Ignition coil is connected. The one on the primary side of the Ignition coil occurring current changes, which the Trigger clamp 10 would be detected without the amplitude control 45 result in a significantly higher second output signal 27, as a corresponding secondary signal.
  • the circuit shown in Figure 6 goes directly from the shown in Figure 4, the coil with the inductance 24 replaced by the transformer 40 is.
  • the first output signal 21a, 21b occurs again at the Secondary winding 42 of the transformer 40.
  • the first output signal 21a, 21b on one component, the transmitter 40, the second Resonant circuit 17, 40, 25 and not on the first resonant circuit 17, 20 is tapped.
  • the second capacitor 25 of the second resonant circuit for the significantly higher frequency signal of the first resonant circuit 17, 20 largely represents a short circuit, so that the corresponding higher frequency signal component unimpeded can flow through the primary winding 41 of the transformer 40.
  • the second capacitor 25 had a capacitance from 330 nanofarads.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment to that in FIG 6 circuit shown, in which both the first Output signal 21a, 21b as well as the second output signal 27 derived from the secondary winding 42 of the transformer 40 are.
  • the lower-frequency signal components are again from the low-pass arrangement 37 separated and in the amplifier 26 for second output signal 27 raised. If applicable, the Amplitude control 45 is provided.
  • the main advantage the circuit shown in Figure 7 is complete Isolation by the transformer 40.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Erfassen von Zündsignalen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-A 24 60 046 bekannt. Eine als Triggerzange ausgebildete induktive Strommeßzange erfaßt einen durch eine Zündkerze einer Brennkraftmaschine fließenden Strom. Die vorbekannte Triggerzange weist eine geringe Induktivität auf, die ausreichend bemessen ist, um einerseits zuverlässig Triggerimpulse bereitzustellen und um andererseits eine hohe Unterdrückung von Störsignalen sicherzustellen. Eine mit der Triggerzange verbundene Signalauswerteschaltung enthält eingangsseitig einen Kondensator, der die Güte eines die Triggerzange enthaltenden Schwingkreises derart verbessert, daß die erste positive und die erste negative Halbwelle des Triggersignals nahezu gleiche Amplituden aufweisen. Die vorbekannte Triggerzange reagiert auf steile Stromänderungen des durch die Zündkerze fließenden Stroms. Die Empfindlichkeit kann nicht ohne weiteres erhöht werden, da mit einer Zunahme des kapazitiven Einkoppelns von Störungen zu rechnen ist. Signale, die nach dem elektrischen Durchschlagen der Zündkerze auftreten, beispielsweise solche, die während der Zündfunkenbrenndauer auftreten, kann die vorbekannte Triggerzange nur schwer erfassen.
Aus der DE-A 34 00 787 ist eine ebenfalls als Triggerzange ausgebildete induktive Strommeßzange bekannt, die gegenüber dem zuvor genannten Stand der Technik den Unterschied aufweist, daß einerseits die Empfindlichkeit erhöht ist und daß andererseits durch eine niedrige Eigenresonanzfrequenz eines die Triggerzange enthaltenden Schwingkreises langsame Vorgänge wie beispielsweise die Zündfunkenbrenndauer erfaßbar sind. Die vorbekannte Triggerzange enthält eine Wicklung mit einer hohen Windungszahl, die zu einer entsprechend hohen Induktivität führt. Um einerseits die vorgegebene hohe Induktivität zu erreichen und um andererseits eine möglichst hohe Unterdrückung von Störsignalen sicherzustellen, ist die Wicklung auf zwei Schenkeln der Triggerzange symmetrisch aufgebracht.
Die DE-A 39 02 254 offenbart zwei Verfahren zur Zuordnung von Zündsignalen zu einem Bezugszylinder bei Mehrfunken-Zündanlagen fremdgezündeter Brennkraftmaschinen. Ein erstes Verfahren beruht auf einem Vergleich von Signalpegeln aufeinanderfolgender erfaßter Zündimpulse. Der für den tatsächlichen Zündvorgang aufgetretene Hauptfunken weist einen höheren Pegel gegenüber einem nicht benötigten Stützfunken auf. Ein zweites Verfahrens wertet einen zeitlichen Versatz zwischen dem Hauptfunken und dem Stützfunken aus, der durch den höheren Zündspannungsbedarf des Hauptfunkens gegenüber dem des Stützfunkens beruht. Zur Erfassung der Zündsignale ist gleichermaßen eine Triggerzange sowie ein kapazitiver Geber zum Erfassen der Zündspannungen verwendbar. Auszuwerten sind lediglich die Ströme oder die Spannungen, die während des elektrischen Durchschlags an einer Zündkerze auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen von Zündsignalen anzugeben, die eine zuverlässige Zündungsdiagnose mit einer Triggerzange ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß mit dem von einer als Triggerzange ausgebildeten induktiven Strommeßzange abgegebenen Signal eine Diagnose von Vorgängen möglich ist, die sowohl während des Zündfunkenbeginns als auch während der Brenndauer des Zündfunkens auftreten.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Induktivität der Triggerzange zu einem Schwingkreis ergänzt ist, wobei ein erster Schwingkreis vorgesehen ist, dessen Resonanzfrequenz auf schnelle Zündstromänderungen abgestimmt ist, die während des Zündfunkenbeginns auftreten, und daß ein zweiter Schwingkreis vorgesehen ist, dessen Resonanz auf langsame Zündstromänderungen abgestellt ist, die während der Zündfunkenhrenndauer vorliegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet zur Diagnose von Mehrfunkenzündanlagen, insbesondere von Zweifunkenzündanlagen, die der halben Zylinderzahl entsprechend viele Zündspulen enthalten. Eine Diagnose von Einzelfunkenzündanlagen, welche zur Einsparung eines Nockenwellensensors auch im Auspufftakt Zündungen vornehmen, ist gleichermaßen möglich.
Ein wesentlicher Vorteil ist die kostengünstige Realisierung, da nur wenige elektrische Bauteile erforderlich sind.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
Besonders vorteilhaft ist die Maßnahme, das vom ersten Schwingkreis bereitgestellte Signal mit der höheren Frequenz einer Amplitudenbewertung zuzuführen, die das Signal mit wenigstens einem Schwellenwert vergleicht beispielsweise zur Unterscheidung zwischen einem Hauptfunken und einem Stützfunken. Die Unterscheidung ermöglicht ein Erkennen des Arbeitstaktes der Brennkraftmaschine.
Eine andere vorteilhafte Maßnahme sieht vor, daß das vom zweiten Schwingkreis bereitgestellte Signal mit der niedrigeren Frequenz einer Zeitauswertung zugeleitet ist, welche die Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt.
Die Berücksichtigung der von der Amplitudenbewertung und der Zeitauswertung abgegebenen Signale ermöglicht eine zuverlässige Ermittlung der Drehzahl der Brennkraftmaschine und gleichzeitig ein zuverlässiges Erkennen des Arbeitstaktes. Betriebszustände der Brennkraftmaschine, bei denen die Amplitude des Stützfunkens kurzzeitig höher ist als die Amplitude des Hauptfunkens, die beispielsweise bei einem Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr bei laufender Brennkraftmaschine auftreten, führen nicht dazu, daß die Drehzahl fehlerhaft ermittelt wird. Weiterhin können die Drehzahlsignale als interne Triggersignale für das Aufrechterhalten der Zuordnung der Zündsignale zum Arbeitstakt verwendet werden, so daß die Zuordnung von Hauptfunken und Stützfunken während der kurzzeitigen Amplitudenumkehr nicht verlorengeht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die beiden Schwingkreise zu einem Bandpaßfilter zusammengefaßt sind. Eine Trennung des Signalanteils mit der niedrigeren Frequenz vom Signalanteil mit der höheren Frequenz ist mittels eines einfachen Tiefpaßfilters möglich.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß ein im zweiten Schwingkreis enthaltenes induktives Element als Übertrager ausgebildet ist. Der Übertrager stellt eine Potentialtrennung sicher und ermöglicht durch die Festlegung des Übersetzungsverhältnisses eine in weiten Grenzen freie Wahl der auskoppelbaren Signalamplitude. Eine Ausgestaltung der Sekundärwicklung des Übertragers mit einem Mittelanschluß eignet sich in besonderer Weise für eine anschließende Signalgleichrichtung.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der zweite Schwingkreis einen Verlustwiderstand aufweist, der für einen definierten Abklingvorgang einer angeregten Schwingung sorgt. Der Verlustwiderstand wird vorzugsweise als ohmscher Widerstand realisiert, der als Reihenwiderstand oder als Parallelwiderstand eingesetzt ist.
Eine Verstärkerschaltung, die das Signal mit der niedrigeren Frequenz verstärkt, ermöglicht eine einfache Pegelanpassung an eine nachfolgende Auswerteschaltung, beispielsweise an die Zeitauswertung.
Die Verstärkerschaltung ist vorzugsweise durch eine Amplitudenregelung ergänzt, welche die Ausgangsamplitude der Verstärkerschaltung auf einen vorgegebenen Wert regelt. Mit dieser Maßnahme ist eine selbständige Anpassung an Zündströme möglich, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Zündanlage erheblich unterschiedlich sein können.
Bei Einzelfunkenanlagen, wobei die Zündspulen jeweils im Zylinderkopf direkt auf den Zündkerzen eingebaut sind, ist die Sekundärseite der Zündspulen nicht mehr zugänglich. Es ist üblich, bei diesen Einzelfunkenzündanlagen die Triggerzange an die Primärleitung der dem ersten Zylinder zugeordneten Zündspule zu klemmen. Die Triggerzange detektiert somit die Primärstromänderung beim Öffnen der Endstufe eines Zündschaltgerätes. Bei diesem Einsatz der Triggerzange ist die Triggersignalamplitude um ein Vielfaches höher als bei der Sekundäradaption. Durch die Regelung auf wenigstens näherungsweise konstante Amplitude erfolgt selbständig eine Signalanpassung und somit ein großer Gewinn bei dem Verhältnis von Signalamplitude zu Störamplitude. Ein dem Verstärker vorgeschaltetes Tiefpaßfilter unterdrückt zusätzlich die dem Primärstrom überlagerten höherfrequenten Signalanteile, welche durch den Funkenüberschlag an der Zündkerze entstehen können.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Zeichnung
Figur 1 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figuren 2 und 3 zeigen Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit, die in der in Figur 1 gezeigten Schaltung auftreten, Figur 4 zeigt eine alternative Schaltung zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung, Figur 5 zeigt eine alternative Schaltung zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung, bei der ein induktives Element als Übertrager ausgestaltet ist, und die Figuren 6 und 7 zeigen jeweils alternative Ausgestaltungen der in Figur 4 gezeigten Schaltung, bei denen ebenfalls jeweils ein induktives Element als Übertrager ausgebildet ist.
Figur 1 zeigt eine als Triggerzange 10 ausgebildete induktive Strommeßzange, die um ein Zündkabel 11 gelegt ist, das von einem Hochspannungsanschluß 12 zu einer Zündkerze 13 führt.
Die Triggerzange 10 enthält zwei gegeneinander bewegliche magnetisierbare Schenkel 14, 15, wovon wenigstens ein Schenkel 15 eine Wicklung 16 trägt, die eine bekannte Induktivität 17 aufweist, die als Ersatzkenngröße in Figur 1 eingetragen ist.
Die Triggerzange 10 stellt ein Ausgangssignal zwischen einem Triggerzangenanschluß 18 und einer Gerätemasse 19 bereit. Am Triggerzangenanschluß 18 ist ein erster Kondensator 20 angeschlossen, der gegen Masse 19 geschaltet ist. Am ersten Kondensator 20 ist ein erstes Ausgangssignal 21 abgreifbar, das einer Amplitudenbewertung 22 zugeleitet ist, die ein erstes Schaltsignal 23 abgibt.
Weiterhin ist am ersten Kondensator 20 eine Spule angeschlossen, von der die Induktivität 24 als Ersatzkenngröße eingetragen ist. Die Spule mit der Induktivität 24 ist über einen zweiten Kondensator 25 mit Masse 19 verbunden. Zwischen der Spule mit der Induktivität 24 und dem zweiten Kondensator 25 ist ein Verstärker 26 angeschlossen, der ein zweites Ausgangssignal 27 bereitstellt, das einer Zeitauswertung 28 zugeführt ist, die ein zweites Schaltsignal 29 bereitstellt.
Figur 2 zeigt das erste Ausgangssignal 21 in Abhängigkeit von der Zeit t. Gezeigt sind zwei hochfrequente Schwingungspakete 30, 31. Die Amplitude des ersten Schwingungspakets 30 ist mit dem Bezugszeichen 32 und die Amplitude des zweiten Schwingungspakets 31 mit dem Bezugszeichen 33 eingetragen, wobei die Amplitude 32 höher liegt als die Amplitude 33.
Figur 3 zeigt das zweite Ausgangssignal 27 in Abhängigkeit von der Zeit t. Eingetragen sind ein erstes niederfrequentes Schwingungspaket 34 sowie ein zweites niederfrequentes Schwingungspaket 35. Die beiden niederfrequenten Schwingungspakete 34, 35 weisen wenigstens näherungsweise dieselbe Amplitude 36 auf. Zwischen den Schwingungspaketen 34, 35 liegt eine Zeit T.
Figur 4 zeigt einen Alternative zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung. Diejenigen Teile von Figur 4, die mit den in Figur 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen jeweils dieselben Bezugszeichen. Der in Figur 1 gezeigte Verstärker 26 ist in Figur 4 über eine Tiefpaßanordnung 37 mit dem Triggerzangenanschluß 18 verbunden, an dem auch der erste Kondensator 20 sowie die Spule mit der Induktivität 24 angeschlossen sind.
Figur 5 zeigt eine Alternative zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung. Diejenigen Teile von Figur 4, die mit den in Figur 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen jeweils dieselben Bezugszeichen. Die Spule mit der Induktivität 24 von Figur 1 ist ersetzt durch einen Übertrager 40, der eine Primärwicklung 41 sowie eine Sekundärwicklung 42 aufweist. Die Sekundärwicklung 42 weist einen Mittenabgriff 43 auf. In Reihe mit dem Übertrager 40 ist ein Dämpfungswiderstand 44 geschaltet. Der in Figur 1 gezeigte Verstärker 26 ist in Figur 5 zusätzlich mit einer Amplitudenregelung 45 ausgestattet, welche die Amplitude des zweiten Ausgangssignals 27 wenigstens näherungsweise auf einen vorgegebenen Wert regelt.
Figur 6 geht aus Figur 4 dadurch hervor, daß die Spule mit der Induktivität 24 ersetzt ist durch den Übertrager 40.
Figur 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Figur 6. Die Tiefpaßanordnung 37 mit dem nachgeschalteten Verstärker 26 ist gegenüber Figur 6 an der Sekundärwicklung 42 des Übertragers 40 angeschlossen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen von Zündsignalen gemäß Figur 1 arbeitet folgendermaßen:
Die Zündkerze 13 ist zur Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches im Zylinder einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Triggerzange 10 erfaßt einen in der Zündleitung 11 fließenden elektrischen Strom, der während des Zündfunkenbeginns und danach während der Zündfunkenbrenndauer in der Zündkerze 13 zwischen dem Hochspannungsanschluß 12 und der Masse 19 fließt. Die Triggerzange 10 enthält zwei gegeneinander bewegliche Schenkel 14, 15, die eine Adaption am Zündkabel 11 ermöglichen, das durch die von den beiden Schenkeln 14, 15 gebildete Öffnung geführt werden muß. Der im Zündkabel 11 fließende elektrische Strom hat ein das Zündkabel 11 kreisförmig umgebendes Magnetfeld zur Folge, das von der Triggerzange 10 erfaßt wird. Das in den Schenkeln 14, 15 vorhandene Magnetfeld induziert in der Wicklung 16, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auf dem Schenkel 15 angeordnet ist, eine elektrische Spannung, die zwischen dem Triggerzangenanschluß 18 und der Masse 19 abgreifbar ist. Die Wicklung 16 weist die Induktivität 17 auf, die im wesentlichen durch die Windungszahl der Wicklung 16 sowie die magnetischen Eigenschaften der Schenkel 14, 15 festgelegt ist.
Die am Triggerzangenanschluß 18 anschließbare Schaltung enthält zunächst den ersten Kondensator 20, der die Induktivität 17 der Triggerzange 10 zu einem ersten Schwingkreis ergänzt. Am ersten Schwingkreis 17, 20 ist das erste Ausgangssignal 21 abgreifbar, das der Amplitudenbewertung 22 zugeführt ist, die das erste Schaltsignal 23 abgibt. Die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises 17, 20 ist derart abzustimmen, daß schnelle Zündstromänderungen den Schwingkreis 17, 20 anregen. Schnelle Zündstromänderungen treten während des Zündfunkenbeginns auf. Die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises 17, 20 ist beispielsweise auf 300 Kilohertz abgestimmt, wobei die Induktivität 17 der Triggerzange 10 zu 120 Mikrohenry und die Kapazität des ersten Kondensators 20 zu 2,2 Nanofarad angenommen wurden. Bei genügend hoher Spannung, die der Zündspannung der Zündkerze 13 entspricht, findet an der Zündkerze 13 ein elektrischer Durchschlag statt, wobei der Stromfluß während der ersten Nanosekunden durch die Entladung der elektrischen Kapazität der Zündkerze 13 und anschließend durch die Entladung der Zündkabel- und Zündspulenkapazität aufrechterhalten wird.
Die schnelle, von kapazitiven Verschiebungsströmen aufrechterhaltene Stromspitze regt den ersten Schwingkreis 17, 20 zu entsprechenden Schwingungen an, die in Figur 2 näher gezeigt sind. Der Scheitelwert des Stroms ist abhängig von der Zündspannung. Dem in Figur 2 gezeigten ersten Schwingungspaket 30 mit der höheren Amplitude 32 liegt demnach eine höhere Zündspannung zugrunde als dem zweiten Schwingungspaket 31 mit der niedrigeren Amplitude 33. Unterschiedliche Zündspannungen entstehen insbesondere bei Mehrfunkenzündanlagen, insbesondere dadurch, daß einmal in den Arbeitstakt und das andere Mal in den Auspufftakt der Brennkraftmaschine gezündet wird. Die daraus resultierenden Funken werden als Hauptfunken und als Stützfunken bezeichnet. Die höhere Kompression im Zylinder sowie das vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch im Arbeitstakt der Brennkraftmaschine führen zu einer höheren Zündspannung als im Auspufftakt. Das erste Schwingungspaket 30 ist demnach einem Hauptfunken und das zweite Schwingungspaket 31 einem Stützfunken zuzuordnen. Die Bewertung wird von der Amplitudenbewertung 22 vorgenommen, der das erste Ausgangssignal 21 zugeführt ist.
Die Amplitudenbewertung 22 enthält vorzugsweise wenigstens einen Amplitudenschwellenwert, der beispielsweise in der Mitte zwischen den in Figur 2 gezeigten Amplituden 32, 33 liegt. Das erste Schaltsignal 23 ist beispielsweise derart festgelegt, daß bei seinem Auftreten angezeigt wird, daß das erste Schwingungspaket 30 mit der höheren Amplitude 32 aufgetreten ist. Eine nachfolgende weitere Diagnoseschaltung erhält mit dem ersten Schaltsignal 23 somit die Information, daß ein Hauptfunken aufgetreten ist.
Die am Triggerzangenanschluß 18 angeschlossene Spule mit der Induktivität 24 bildet mit dem zweiten Kondensator 25 und insbesondere mit der Induktivität 17 der Triggerzange 10 einen zweiten Schwingkreis. Es wird angenommen, daß der zweite Schwingkreis 17, 24, 25 entkoppelt ist vom ersten Schwingkreis 17, 20. Diese Entkopplung ist in der Praxis nicht vollständig gegeben, da die Reihenschaltung aus der Spule mit der Induktivität 24 und dem zweiten Kondensator 25 parallel zum ersten Schwingkreis 17, 20 geschaltet ist. Wesentlich ist die Festlegung der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingkreises 17, 24, 25, die erheblich niedriger liegt als die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises 17, 20. In einem realisierten Ausführungsbeispiel wurde die Resonanzfrequenz des zweiten Schwingkreises 17, 24, 25 auf 7 Kilohertz festgelegt, wobei für die Induktivität 24 ein Wert von 100 Mikrohenry und als Kapazitität des zweiten Kondensators 25 ein Wert von 2,2 Mikrofarad zugrundegelegt wurden. Die Induktivität 17 der Triggerzange 10 beträgt unverändert 120 Mikrohenry. Die Resonanzfrequenz des zweiten Schwingkreises 17, 24, 25 ist derart ausgelegt, daß kurze Stromspitzen möglichst keine Anregung bewirken. Der zweite Schwingkreis 17, 24, 25 soll möglichst nur durch langsame Signale mit größerer Pulsbreite angeregt werden, die beispielsweise während der Zündfunkenbrenndauer an der Zündkerze 13 auftreten. Der während dieser Phase des Zündvorgangs durch die Zündkerze 13 fließende Strom ist wenigstens näherungsweise unabhängig von der Zündspannung. Zur Verstärkung des am zweiten Schwingkreis 17, 24, 25 abgegriffenen Signals, die gegebenenfalls erforderlich ist, kann der Verstärker 26 vorgesehen sein, an dessem Ausgang das zweite Ausgangssignal 27 auftritt, das in Figur 3 näher gezeigt ist. Die Schwingungspakete 34, 35 weisen wenigstens näherungsweise dieselbe Amplitude 36 auf. Eine Unterscheidung zwischen einem Hauptfunken und einem Stützfunken kann daher mit dem zweiten Ausgangssignal 27 schwierig werden. Das zweite Ausgangssignal 27 ermöglicht zuverlässig die Bereitstellung beispielsweise eines Drehzahlsignals, das die Zeitauswertung 28 ermittelt und als zweites Schaltsignal 29 ausgibt.
Die Zeitauswertung 28 ermittelt vorzugsweise die zwischen den Schwingungspaketen 34, 35 liegende Zeit T, die ein Maß für die Periodendauer und somit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Das zweite Schaltsignal 29 ist beispielsweise ein Rechtecksignal, dessen Frequenz ein Maß für die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Anhand bekannter Daten sowohl der Brennkraftmaschine, beispielsweise die Zylinderzahl, als auch der Zündanlage, die jeweils der Zeitauswertung 28 zugeführt werden, kann die tatsächliche Drehzahl als zweites Schaltsignal 29 ausgegeben werden.
Durch die getrennte Bereitstellung des ersten sowie des zweiten Ausgangssignals 21, 27 mit Hilfe der auf unterschiedliche Resonanzfrequenzen abgestimmten Schwingkreise 17, 20; 17, 24, 25 wird eine zuverlässige Diagnose der Brennkraftmaschine oder der Zündanlage möglich. In einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, der insbesondere bei einem Sperren der Kraftstoffzufuhr bei höherdrehender Brennkraftmaschine auftreten kann, ist nicht auszüschließen, daß sich die Amplitudenverhältnisse im ersten Ausgangssignal 21 ändern. Es kann demnach durchaus der Fall auftreten, daß die Amplitude 33 des zweiten Schwingungspakets 31, das einem Stützfunken entspricht, höher sein kann als die normalerweise höhere Amplitude 32 des ersten Schwingungspakets 30, das dem Hauptfunken entspricht. In diesem Betriebsfall ist durch das Vorhandensein des zweiten Ausgangssignals 27 weiterhin eine ordnungsgemäße Diagnose möglich. Die Zuordnung der Schwingungspakete 30, 31 zum Hauptfunken und Stützfunken kann aufrechterhalten werden.
Weiterhin kann der Fall auftreten, daß der Stützfunken an der Zündkerze 13 nur sehr geringe Amplituden 33 des zweiten Schwingungspakets 31 ergibt, wobei nicht auszuschließen ist, daß eingekoppelte Störimpulse vergleichbarer Amplituden vorliegen. Auch in diesem Fall ermöglicht das gleichzeitige Vorliegen des zweiten Ausgangssignals 27 das Aufrechterhalten einer ordnungsgemäßen kontinuierlichen Diagnose.
Eine Alternative zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung ist in Figur 4 angegeben. Anstelle der Signalauskopplung an der Verbindung zwischen der Spule mit der Induktivität 24 und dem zweiten Kondensator 25 ist in Figur 4 der Verstärker 26 unter Zwischenschaltung der Tiefpaßanordnung 37 unmittelbar mit dem Triggerzangenanschluß 18 verbunden. Die in Figur 4 auftretenden Signalpegelverhältnisse können günstiger sein als die in Figur 1. Figur 4 kann als eine Bandpaßanordnung mit zwei unterschiedlichen Resonanzfrequenzen betrachtet werden, wobei das gemeinsame Signal am Triggerzangenanschluß 18 auftritt. Zur Abtrennung der niederfrequenteren Signalanteile ist die Tiefpaßanordnung 37 vorgesehen, deren Grenzfrequenz vorzugsweise auf die Resonanzfrequenz des zweiten Schwingkreises 17, 24, 25 abgestimmt ist.
Eine weitere Alternative zu der in Figur 1 gezeigten Schaltung ist in Figur 5 angegeben. Anstelle der in Figur 1 gezeigten Spule mit der Induktivität 24 ist der Übertrager 40 vorgesehen. Das erste Ausgangssignal 21 von Figur 1 tritt als erstes Ausgangssignal 21a, 21b an der Sekundärwicklung 42 des Übertragers 40 auf. Der wesentliche Vorteil des Übertragers 40 liegt in der Potentialtrennung. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Möglichkeit einer Signalamplitudenanpassung durch Festlegung des Übersetzungsverhältnisses des Übertragers 40. Die Sekundärwicklung 42 des Übertragers weist vorzugsweise den Mittenabgriff 43 auf, der gegenüber einer einfachen Sekundärwicklung eine vereinfachte Signalgleichrichtung des ersten Ausgangssignals 21a, 21b ermöglicht. Der zweite Schwingkreis enthält als induktives Element den Übertrager 40, wobei die Induktivität durch die primäre Hauptinduktivität gegeben ist. Die Hauptinduktivität liegt in einem realisierten Ausführungsbeispiel bei 1600 Mikrohenry. Der zweite Schwingkreis 17, 40, 25 enthält vorzugsweise den Dämpfungswiderstand 44, der ein definiertes Abklingen des am zweiten Schwingkreis 17, 40, 25 abgreifbaren Signals ermöglicht.
Die in Figur 5 eingetragene Amplitudenregelung 45 ermöglicht die Regelung der Amplitude des zweiten Ausgangssignals 27 auf einen vorgegebenen Wert. Die Regelzeitkonstante ist derart festzulegen, daß die vom Dämpfungswiderstand 44 verursachte Dämpfung des zweiten Signals 27 auftreten kann und noch nicht ausgeregelt wird. Vorteile durch die Amplitudenregelung ergeben sich insbesondere dann, wenn die Triggerzange 10 nicht an der Zündleitung 11, sondern an einer in den Figuren nicht gezeigten Primärleitung einer Zündspule angeschlossen wird. Die an der Primärseite der Zündspule auftretenden Stromänderungen, welche die Triggerzange 10 erfaßt, würden ohne die Amplitudenregelung 45 ein erheblich höheres zweites Ausgangssignal 27 ergeben, als ein entsprechendes Sekundärsignal.
Die in Figur 6 angezeigte Schaltung geht unmittelbar aus der in Figur 4 gezeigten Schaltung hervor, wobei die Spule mit der Induktivität 24 wieder durch den Übertrager 40 ersetzt ist. Das erste Ausgangssignal 21a, 21b tritt wieder an der Sekundärwicklung 42 des Übertragers 40 auf. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, daß das erste Ausgangssignal 21a, 21b an einem Bauelement, dem Übertrager 40, des zweiten Schwingkreises 17, 40, 25 und nicht am ersten Schwingkreis 17, 20 abgegriffen wird. Das ist deshalb möglich, weil der zweite Kondensator 25 des zweiten Schwingkreises für das erheblich höherfrequentere Signal des ersten Schwingkreises 17, 20 weitgehend einen Kurzschluß darstellt, so daß der entsprechende höherfrequentere Signalanteil ungehindert durch die Primärwicklung 41 des Übertragers 40 fließen kann. Bei einem realisierten Ausführungsbeispiel mit dem Übertrager 40 wies der zweite Kondensator 25 eine Kapazität von 330 Nanofarad auf.
Figur 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung zu der in Figur 6 gezeigten Schaltung, bei der sowohl das erste Ausgangssignal 21a, 21b als auch das zweite Ausgangssignal 27 von der Sekundärwicklung 42 des Übertragers 40 abgeleitet sind. Die niederfrequenteren Signalanteile werden wieder von der Tiefpaßanordnung 37 abgetrennt und im Verstärker 26 zum zweiten Ausgangssignal 27 angehoben. Gegebenenfalls ist die Amplitudenregelung 45 vorgesehen. Der wesentliche Vorteil der in Figur 7 gezeigten Schaltung ist die vollständige Potentialtrennung durch den Übertrager 40.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Erfassen von Zündsignalen, mit einer als Triggerzange (10) ausgebildeten induktiven Strommeßzange zum Erfassen eines in einer Zündkerze (13) einer Brennkraftmaschine fließenden Stroms, deren Induktivität (17) zu einem Schwingkreis ergänzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schwingkreis (17, 20) vorgesehen ist, dessen Resonanzfrequenz auf schnelle Zündstromänderungen abgestimmt ist, die während des Zündfunkenbeginns auftreten, und daß ein zweiter Schwingkreis (17, 24, 25, 40) vorgesehen ist, dessen Resonanzfrequenz auf langsame Zündstromänderungen abgestimmt ist, die während der Zündfunkenbrenndauer auftreten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ausgangssignal (21, 21a, 21b) des ersten Schwingkreises (17, 20) einer Amplitudenbewertung (22) zugeführt ist, die das erste Ausgangssignal (21) mit wenigstens einem Schwellenwert vergleicht zur Unterscheidung zwischen einem Hauptfunken und einem Stützfunken.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ausgangssignal (27) des zweiten Schwingkreises (17, 24, 25, 40) einer Zeitauswertung (28) zugeführt ist, die aus einem zeitlichen Abstand (T) zwischen Impulspaketen (34, 35) ein Maß für die Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgibt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ausgangssignal (27) vom ersten Ausgangssignal (21, 21a, 21b) mit einer Tiefpaßanordnung (37) abgetrennt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des zweiten Ausgangssignals (27) mit einem Verstärker (26) erhöht ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein induktives Element des zweiten Schwingkreises als Übertrager (40) ausgebildet ist, an dessen Sekundärwicklung (42) das erste Ausgangssignal (21, 21a, 21b) abgreifbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das erste Ausgangssignal (21, 21a, 21b), als auch das zweite Ausgangssignal (27) an der Sekundärwicklung (42) des Übertragers (40) bereitgestellt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwingkreis (17, 24, 25, 40) einen Dämpfungswiderstand (44) enthält.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ausgangssignal (27) die in der Amplitudenbewertung durchgeführte Unterscheidung zwischen einem Hauptfunken und einem Stützfunken aufrechterhält.
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