Titel

Anordnung zur Erfassung der Zylinderzuordnung eines Verbrennungsmotors

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auswerteschaltung zur Erfassung der Zylinderzuordnung eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik zur Signalauswertung von Zündspulen, insbesondere 2x2-Zündspulen, sind diverse kapazitive Abgriffmöglichkeiten an solchen Doppelfunkenspulen. Bei Doppelfunkenspulen werden beide Enden der Sekundärwicklung mit je einer Zündkerze verbunden. Nach dem Abschalten des primärseitigen Ladestroms steigen die Spannungen an beiden Zündkerzen fast symmetrisch zur Nulllinie an, die eine zu positiven, die andere zu negativen Spannungen hin. Die Zündkerze, die sich in demjenigen Zylinder befindet, der sich im Ausstoßtakt befindet, hat aufgrund des geringeren Brennraumdrucks eine geringere Durchbruchspannung als die andere, die sich im Kompressionstakt befindet. Bricht nur die erstere durch, so verringert sich die Spannung über der Zündkerze von ca. 8...20 kV auf nur noch 900...1000 V, was dazu führt, dass sich das gesamte Potential der Sekundärwicklung um einige kV verschiebt.

Bei den bekannten Verfahren, die z.B. in der DE 40 28 545 Al beschrieben sind, ist es jedoch schwierig und zum Teil nicht durchführbar, mittels des abgeleiteten Signals eine Zylinderzuordnung zu erreichen, da das ausgekoppelte Sekundärsignal auch vom Primärkreis der Zündspule beeinflusst wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Potentialverschiebung auf der Wicklung der Doppelfunkenspule komplett erfasst werden kann und ein Signal ausgegeben wird, welches den komprimierten Zylinder anzeigt und welches in seinen elektrischen Eigenschaften dem bisherigen Phasensignalgeber gleicht, wodurch die bisher vom Phasensignalgeber bereitgestellte Zylinderzuordnung im Motor ermöglicht wird. Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfassung der Zylinderzuordnung eines Verbrennungsmotors wird ein im Steuergerät leicht und sicher zu detektierendes Signal zur Verfügung gestellt, denn dadurch, dass eine vorzugsweise tiefpassbegrenzte Spitzenwertstufe vorgesehen ist, die das gegen das bestimmte erste Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder ein daraus abgeleitetes erstes Auswertesignal empfängt und einen positiven Spitzenwert des empfangenen Signals speichert, um ein zweites Auswertesignal zu erzeugen, und einen negativen Spitzenwert des empfangenen Signals speichert, um ein drittes Auswertesignal zu erzeugen, wird das Eingangssignal gehalten (verlängert), wodurch sich eine erhöhte Robustheit ergibt. Weiter können deshalb in der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung preisgünstige Operationsverstärker, die eine geringe Slew-Rate aufweisen, eingesetzt werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße vorzugsweise tiefpassbegrenzte Spitzenwertstufe einen ersten Zweig, der das gegen ein bestimmtes erstes Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete erste Auswertesignal empfängt und über eine

Reihenschaltung aus einer Diode und einem an der Kathode der Diode angeschlossenen Widerstand an einen ersten Knoten einer ersten Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstands führt, deren zweiter Knoten an Masse angeschlossen ist, wobei das zweite Auswertesignal an dem ersten Knoten der ersten Parallelschaltung anliegt, und einen zweiten Zweig auf, der das gegen ein bestimmtes erstes Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete erste Auswertesignal empfängt und über eine Reihenschaltung aus einer Diode und einem an der Anode der Diode angeschlossenen Widerstand an einen ersten Knoten einer zweiten Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstands führt, deren zweiter Knoten an eine positive Betriebsspannung angeschlossen ist, wobei das dritte Auswertesignal an dem ersten Knoten der zweiten Parallelschaltung anliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung empfangen weiter zusätzlich bevorzugt der erste Zweig das gegen das bestimmte erste Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete erste Auswertesignal über einen ersten Kondensator, der in dem ersten Zweig mit der Anode der Diode verbunden ist, und der zweite Zweig das gegen das bestimmte erste

Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete erste Auswertesignal über einen zweiten Kondensator, der in dem zweiten Zweig mit der Kathode der Diode verbunden ist.

Alternativ oder weiter bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Auswerteschaltung eine Endstufe, die das zweite Auswertesignal empfängt und bei Überschreiten einer ersten Eingangsschwelle für eine bestimmte Zeit speichert, um ein viertes Auswertesignal zu bilden, und die das dritte Auswertesignal empfängt und bei Unterschreiten einer zweiten Eingangsschwelle für eine bestimmte Zeit speichert, um ein fünftes Auswertesignal zu bilden.

Weiter bevorzugt werden in der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung die erste Eingangsschwelle an einem Mittenabgriff eines Spannungsteilers erzeugt, dessen erstes Ende auf Masse liegt und dessen zweites Ende mit der Kathode einer Diode verbunden ist, deren Anode an eine positive Versorgungsspannung angeschlossen ist, und die zweite Eingangsschwelle an einem Mittenabgriff eines Spannungsteilers erzeugt, dessen erstes Ende mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden ist und dessen zweites Ende mit der Anode einer Diode verbunden ist, deren Kathode auf Masse liegt.

Weiter bevorzugt weist in der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung die Endstufe eine erste Komparator-Monoflop-Schaltung, die aus einem Operationsverstärker besteht, an dessen negativen Eingang das zweite Auswertesignal anliegt und an dessen positiven Eingang die erste

Eingangsschwelle anliegt, wobei eine Rückkopplung des an dem Ausgang des Operationsverstärkers anliegenden vierten Auswertesignals an den positiven Eingang des Operationsverstärkers über eine Reihenschaltung eines Kondensators, eines Widerstands und einer Diode erfolgt, wobei der Kondensator an den positiven Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist und die Kathode der Diode an den Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen ist, und eine zweite Komparator- Monoflop-Schaltung auf, die aus einem Operationsverstärker besteht, an dessen positiven Eingang das über einen Widerstand geführte dritte Auswertesignal anliegt und an dessen negativen Eingang die zweite Eingangsschwelle anliegt, wobei eine Rückkopplung des an dem Ausgang des Operationsverstärkers anliegenden fünften Auswertesignals an den positiven Eingang des Operationsverstärkers über eine Reihenschaltung eines Kondensators, eines Widerstands und einer

Diode erfolgt, wobei der Kondensator an den positiven Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist und die Kathode der Diode an den Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen ist.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die erfindungsgemäße Auswerteschaltung bevorzugt einen

Verstärker, der das gegen ein bestimmtes erstes Potential kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete erste Auswertesignal verstärkt, bevor es an die vorzugsweise tiefpassbegrenzte Spitzenwertstufe geführt wird.

Weiter vorzugsweise dient der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung als kapazitiv an der Zündspule ausgekoppeltes Signal eine auf einer Abgriffplatte (2) influenzierte Ladung, die von einem - A -

Teilerkondensator (4) gegen das erste Potential derart verteilt wird, dass an dem Teilerkondensator (4) eine niedrigere Kondensatorspannung entsteht, und das erste Potential ist bevorzugt ein Massepotential, insbesondere Motormasse. Als Motormasse ist die Masse bezeichnet, an die die Zündkerzen angeschlossen ist, also insbesondere die Masse des Zylinderkopfs. Durch die Wahl der Motormasse als erstes Potential wird eine aufgespannte Fläche vermieden.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die erfindungsgemäße Auswerteschaltung bevorzugt eine Eingangsschaltung mit einem Differenzglied, das eine Differenz des ersten Potentials oder eines daraus abgeleiteten Signals und des kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelten Signals oder eines daraus abgeleiteten Signals bildet, um ein erstes Auswertesignal zu bilden, wobei das Differenzglied vorzugsweise ein ohmisch-kapazitiv rückgekoppelter Differenzverstärker ist, der an seinem negativen Eingang das kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelte Signal oder das daraus abgeleitete Signal empfängt und an seinem positiven Eingang das erste Potential oder das daraus abgeleitete Signal empfängt. Durch eine solche Differenzbildung wird eine erhöhte Störsicherheit gewährleistet.

Weiter zusätzlich oder alternativ umfasst die erfindungsgemäße Auswerteschaltung eine Fensterbildungseinheit, die ein Auswertefenster für das erste Auswertesignal oder ein daraus abgeleitetes Signal bildet, indem derjenige Zeitbereich detektiert wird, in dem die Sekundärspannung der Zündspule über einer durch eine Funkenbrennspannung bestimmte Primärspannung liegt.

Schließlich ist Zündspule erfindungsgemäß weiter vorzugsweise oder alternativ eine Doppelfunkenspule.

Erfindungsgemäß ergeben sich weiter die Vorteile, dass die Phaseninformation, also die eindeutige Zuordnung der Kurbelwellenposition zur Nockenwellenposition, kostengünstiger ermöglicht wird, als mit einer Kombination aus Phasengeber und Geberrad, wobei die Integration nur weniger passiver Bauteile in die Zündspule und die Auswertung des so vorbereiteten Signals in der Auswerteschaltung kostengünstiger ist, als eine Gesamtintegration der Elektronik in die Zündspule. Dies wird erreicht, da das Eingangssignal gehalten (verlängert) wird, wodurch eine hohe Robustheit gegeben ist, da vorzugsweise die Signalquelle mit der richtigen Impedanz abgeschlossen wird, wodurch ein

Masseversatz zwischen Motormasse und Steuergerätemasse eliminiert wird, da weiter vorzugsweise das Eingangssignal differenziell ausgewertet wird, wodurch eine hohe Störsicherheit gewährleistet ist, da noch weiter vorzugsweise Temperatureinflüsse kompensiert werden, da noch weiter vorzugsweise Störsignale ausgefiltert werden, wodurch eine gesteigerte Störsicherheit gegeben ist, da noch weiter vorzugsweise das Nutz- vom Störsignal durch zeitliche Korrelation getrennt wird, und da noch weiter vorzugsweise detektierte Zustände für eine bestimmte Zeit gespeichert werden können. Zeichnung

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 Sekundärspannungsverläufe und einen groben Aufbau der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Figur 2 den Spannungsverlauf an der Abgriffplatte, und Figur 3 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.

In Figur 1 ist links der Sekundärspannungsverlauf von zwei Zündkerzen 16 und 17 gezeigt, wobei die erste Zündkerze 16 sich in einem nicht komprimierten Zylinder befindet und die zweite Zündkerze 17 in einem komprimierten Zylinder angeordnet ist. Die obere Kurve A korrespondiert zur Sekundärspannung an der ersten Zündkerze 16 und die untere Kurve B korrespondiert zur

Sekundärspannung an der zweiten Zündkerze 17. Es ist ersichtlich, dass beim Zündspannungsaufbau der beiden Zündkerzen beide Spannungen (idealerweise) symmetrisch zur Nulllinie ansteigen, bis an einer der beiden Zündkerzen, das ist die erste Zündkerze 16 am nicht komprimierten Zylinder, durchbricht und die Spannung dort ein konstantes Niveau von ca. 1 kV, nämlich die Trennspannung, annimmt.

Dadurch kommt es zu einem Potentialsprung der Sekundärwicklung 1, welcher auf dem von der Abgriffplatte 2 gegen Masse 5 angeschlossenen Fußpunktkondensator 4 zu einem Ausgleichvorgang führt. Bricht daraufhin auch die zweite Zündkerze 17 durch, kommt es zu einem Reversiervorgang, und davon angeregt zu einer gedämpften Schwingung, so dass am Fußpunktkondensator 4 der in

Figur 2 gezeigte Signalverlauf entsteht, bei dem ein bei Null liegendes Signal zunächst stark abfällt, dann umschlägt und sogleich die Form einer abklingenden Sinusschwingung annimmt.

In Figur 1 rechts ist der prinzipielle Aufbau der in oder an der Zündspule angeordneten Teilschaltung gezeigt. Gegenüber der Sekundärwicklung einer Doppelfunkenspule 1 ist eine elektrisch leitfähige

Platte 2 angebracht, auf welcher durch das elektrische Feld elektrische Ladungen influenziert werden. Diese werden über einen Widerstand 3 mit dem Fußpunktkondensator 4 verbunden, welcher wiederum an seinem anderen Ende mit der Motormasse 5 des Verbrennungsmotors, also mit dem Potential verbunden ist, welches auch die Zündkerzen an ihrem Masseende haben. Die Kapazität dieses Kondensators ist so gewählt, dass die auf ihm auftretende Spannung im Bereich weniger Volt, nicht jedoch Kilovolt (wie auf der Sekundärwicklung) liegen mag.

Der Widerstand 3 bildet mit dem Fußpunktkondensator 4 einen Tiefpass, welcher zur Bedämpfung der Schwingung des aus der Sekundärinduktivität, Sekundärkapazität und Auskoppelkapazität gebildeten Schwingkreises dient.

An dem Verbindungsknoten des Widerstands 3 mit dem Fußpunktkondensator 4 ist ein Widerstand 20 vorgesehen, der zwischen einen abgriffplattenseitigen ersten Anschluss des Teilerkondensators 4 und einen ersten Anschluss einer zu einer Auswerteschaltung führenden ersten Leitung 22 geschaltet ist, und es ist ein Widerstand 21 vorgesehen, der zwischen einen motormasseseitigen zweiten Anschluss des Teilerkondensators 4 und einen ersten Anschluss einer zu der Auswerteschaltung führenden zweiten Leitung 23 geschaltet ist, wobei die erste Leitung 22 und die zweite Leitung 23 miteinander verdrillt sind, d.h. sie bilden ein „Twisted-Pair".

Figur 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfmdungsgemäßen Signalauswerteschaltung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das in die erste Leitung 22 eingespeiste Signal an den Anschluss IN P angelegt und das in die zweite Leitung 23 eingespeiste Signal an den Anschluss IN N. Über diese beiden Anschlüsse werden die ausgekoppelten Signale an eine Eingangsschaltung geführt, die ein erstes Auswertesignal Al bildet.

Die Eingangsschaltung umfasst einen Widerstand RO, der zwischen die beiden Eingänge IN P, IN N geschaltet ist. Parallel zu dem Widerstand RO ist eine Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren Cl, C2 geschaltet, deren Verbindungsknoten mit Masse GND verbunden ist. An dem positiven Eingang IN P ist weiter ein Kondensator C3 einer aus dem Kondensator C3 und einem Widerstand Rl bestehenden Reihenschaltung angeschlossen, deren anderes Ende über einen Widerstand R2 mit Masse GND verbunden ist. An dem negativen Eingang IN N ist ein Kondensator C4 einer aus dem

Kondensator C3 und aus dem Widerstand R4 bestehenden Reihenschaltung angeschlossen, deren anderes Ende über einen Widerstand R3 mit Masse GND verbunden ist. Der Verbindungsknoten zwischen dem Widerstand Rl und dem Widerstand R2 ist über einen Widerstand R5 mit einem negativen Eingang eines ersten Operationsverstärkers ICl-I verbunden und der Verbindungsknoten zwischen dem Widerstand R4 und R3 ist über einen Widerstand R6 mit dem positiven Eingang des ersten Operationsverstärkers ICl-I verbunden. Das an dem ersten Eingang IN P der Eingangsschaltung und dem zweiten Eingang IN N der Eingangsschaltung anliegende Signal, welches von der Sekundärspule kapazitiv ausgekoppelt über einen Teilerkondensator 4 und zwei Auskoppelwiderstände 20, 21 in der Zündspule 1 über eine erste und zweite Leitung 22, 23 getrieben wird, wird also durch den Widerstand RO gegentaktmäßig ohmsch abgeschlossen und durch die Kondensatoren Cl, C2 gleich- und gegentaktmäßig gegen Masse GND abgeschlossen und über die Längskoppelkondensatoren C3 und C4 kapazitiv in die Schaltung eingekoppelt. Weiter bringt eine Spannungsteilung über die in oder an der Zündspule integrierten Auskoppelwiderstände 20 und 21 bzw. über die Widerstände Rl und R4 und über die Fußpunktwiderstände R2 und R3 einen möglichen Masseversatz zwischen der Motormasse und der Steuergerätemasse in den Eingangsspannungsbereich des ersten Operationsverstärkers ICl-I.

Der Ausgang des ersten Operationsverstärkers ICl-I ist über eine parallele Schaltung eines Widerstands R9 mit einem Kondensator ClO auf den negativen Eingang des ersten Operationsverstärkers ICl-I rückgekoppelt. Der negative Eingang des Operationsverstärkers ICl-I ist weiter über einen Widerstand Rl 0 mit Masse GND verbunden. Der positive Eingang des ersten Operationsverstärkers ICl-I ist über eine Reihenschaltung eines Widerstands R7 und eines Widerstands R30 mit einer positiven Betriebsspannung VDD5 verbunden, wobei der Widerstand R7 am positiven Eingang des ersten Operationsverstärkers ICl-I liegt und der Widerstand R30 mit der positiven Betriebsspannung VDD5 verbunden ist. Ein Knotenpunkt zwischen dem Widerstand R7 und dem Widerstand R30 ist über eine Referenzdiode D7 mit Masse GND verbunden, wobei die Kathode der Referenzdiode D7 an dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerständen R7 und R30 anliegt und die Anode der Referenzdiode D7 mit Masse verbunden ist. Die Referenzdiode D7 ist vorzugsweise eine Z-Diode oder eine Bandgap-Diode. Der positive Eingang des ersten Operationsverstärkers ICl-I ist weiter über eine Reihenschaltung aus antiparallel geschalteten

Dioden DlO und Di l mit einem Widerstand R8 mit Masse verbunden.

Über den Spannungsteiler R7/R8 sowie die Temperaturkompensationsdioden C10/C11 wird entweder die positive Versorgungsspannung VDD5 oder eine Referenzspannung (über R30 und die Referenzdiode D7) in die Eingangsdifferenzsumme eingebracht. Der Ausgang des ersten

Operationsverstärkers ICl-I liefert das erste Auswertesignal Al.

Der Eingangsschaltung folgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine optionale Verstärkerstufe um das erste Auswertesignal Al zu verstärken. Diese ist mittels eines zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 gebildet, an dessen positivem Eingang das ersten Auswertesignal Al über einen Widerstand Rl 1 angelegt wird. Der positive Eingang des zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 ist weiter über einen Widerstand Rl 2 über Masse verbunden. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 ist über einen Widerstand Rl 4 mit dem negativen Eingang des zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 verbunden und über einen Widerstand Rl 5 mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers ICl-I, also dem ersten Auswertesignal Al. Der negative Eingang des zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 ist weiter über einen Widerstand Rl 3 mit Masse verbunden. Am Ausgang des zweiten Operationsverstärkers IC 1-2 liegt das verstärkte erste Auswertesignal Al' an.

Das verstärkte erste Ausgangssignal Al ' oder alternative das nicht verstärkte erste Ausgangssignal Al wird an eine tiefpassbegrenzte Spitzenwertstufe gerührt, die einen positiven Spitzenwert des angelegten Auswertesignals speichert, um ein zweites Auswertesignal INT PK POS zu erzeugen, und einen negativen Spitzenwert des empfangenen Auswertesignals speichert, um eine drittes Auswertesignal INT PK NEG zu erzeugen. Die Spitzenwertstufe umfasst einen ersten Zweig, der das Auswertesignal Al oder das verstärkte Auswertesignal Al ' über einen optionalen Koppelkondensator Cl 4 empfängt. Der erste Zweig besteht aus einer mit der Anode an den Koppelkondensator C 14 angeschlossenen Diode D2, deren Kathode mit einem ersten Anschluss eines Widerstands Rl 7 verbunden ist. Der zweite Anschluss des Widerstands Rl 7 ist über eine Parallelschaltung eines Kondensators C6 mit einem Widerstand Rl 9 mit Masse GND verbunden. An dem zweiten Anschluss des Widerstands Rl 7 liegt das zweite Auswertesignal INT PK POS an. Der zweite Zweig der Spitzenwertstufe ist über einen optionalen Koppelverstärker CI l mit dem ersten Auswertesignal Al oder dem verstärkten ersten Auswertesignal Al' verbunden. Der zweite Zweig der Spitzenwertstufe besteht aus einer mit der Kathode an dem Koppelkondensator CI l angeschlossenen Diode Dl, deren Anode mit einem ersten Anschluss eines Widerstands R16 verbunden ist. Der zweite Anschluss des Widerstands Rl 6 ist über eine Parallelschaltung eines Kondensators C5 mit einem Widerstand Rl 8 mit der positiven Versorgungsspannung VDD5 verbunden. Am zweiten Anschluss des Widerstands Rl 6 liegt das dritte Auswertesignal

INT PK NEG an.

Das zweite Auswertesignal INT PK POS und das dritte Auswertesignal INT PK NEG werden an eine Endstufe geführt, die das zweite Auswertesignal INT PK POS beim Überschreiten einer ersten Eingangsschwelle für eine bestimmte Zeit speichert, um ein viertes Auswertesignal A4 zu bilden, und die das dritte Auswertesignal INT PK NEG beim Unterschreiten einer zweiten Eingangsschwelle für eine bestimmte Zeit speichert, um ein fünftes Auswertesignal A5 zu bilden. Hierzu wird das zweite Auswertesignal INT PK POS an den negativen Eingang eines dritten Operationsverstärkers IC 1-3 geführt, an dessen positivem Eingang die erste Eingangschwelle anliegt. Diese wird erzeugt, indem der Mittenabgriff eines Spannungsteilers R24, der hier aAls Potentiometer ausgestaltet ist, bevorzugt aber durch feste Widerstände gebildet wird, mit dem positiven Eingang des dritten Operationsverstärkers IC 1-3 verbunden wird, wobei der Spannungsteiler mit einem ersten Anschluss an Masse GND angeschlossen ist und mit einem zweiten Anschluss an die Kathode einer Diode D 12, deren Anode mit der positiven Versorgungsspannung VDD5 verbunden ist. Das Ausgangssignal des dritten Operationsverstärkers IC 1-3 wird über eine Reihenschaltung einer Diode D8, eines Widerstands R31 und eines Kondensators C8 mit dem positiven Eingang des dritten Operationsverstärkers C 1-3 verbunden, wobei die Kathode der Diode D8 mit dem Ausgang des dritten Operationsverstärkers ICl -3 verbunden ist, die Anode der Diode D8 mit einem ersten Anschluss des Widerstands R31 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss des Kondensators C8 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit dem positiven Eingang des dritten Operationsverstärkers IC 1-3, an dem das vierte Auswertesignal A4 anliegt, verbunden ist. Der Ausgang des dritten Operationsverstärkers IC 1-3 ist weiter über eine Parallelschaltung eines Kondensators C12 mit einem Widerstand R34 mit Masse GND verbunden. Das dritte Auswertesignal INT PK NEG ist über einen Widerstand R33 mit dem positiven Eingang eines vierten Operationsverstärkers IC 1-4 verbunden, an dessen negativem Eingang die zweite Eingangsschwelle anliegt. Diese wird erzeugt, indem der Mittenabgriff eines Spannungsteilers R25, der hier als

Potentiometer ausgestaltet ist, oder bevorzugt aber durch feste Widerstände gebildet ist, mit dem negativen Eingang des vierten Operationsverstärkers IC 1-4 verbunden wird. Ein erster Anschluss des Spannungsteilers R25 ist mit der positiven Versorgungsspannung VDD5 verbunden und ein zweiter Anschluss des Spannungsteilers R25 ist mit der Anode einer Diode Dl 3 verbunden, deren Kathode mit Masse GND verbunden ist. Der Ausgang des vierten Operationsverstärkers IC 1-4, an dem das fünfte Auswertesignal A5 anliegt, ist über eine Reihenschaltung einer Diode D9 mit einem Widerstand R32 und einem Kondensator C9 an den positiven Eingang des vierten Operationsverstärkers IC 1-4 rückgekoppelt, wobei die Diode D9 mit ihrer Kathode mit dem Ausgang des vierten Operationsverstärkers ICl -4 verbunden ist und mit ihrer Anode mit einem ersten Anschluss des Widerstands R32, dessen zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss des

Kondensators C9 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit dem positiven Anschluss des vierten Operationsverstärkers IC 1-4 verbunden ist. Der Ausgang des vierten Operationsverstärkers ICl -4 ist weiter über eine Parallelschaltung eines Kondensators C13 mit einem Widerstand R35 mit Masse GND verbunden.

Die so geschalteten Auswertekomperatoren an dem zweiten Auswertesignal INT PK POS und dem dritten Auswertesignal INT PK NEG sind in der Lage über eine einrichtungs-zeitbegrenzte positive Rückkopplung die Über- bzw. Unterschreitung ihrer temperaturkompensierten Eingangsschwellen durch das Eingangssignal zu speichern. Die Auswerteschaltung umfasst ferner eine Fensterbildungseinheit, deren Auswertefenster das vierte Auswertesignal A4 und das fünfte Auswertesignal A5 fenstert und zwei Ausgangssignale bildet, indem derjenige Zeitbereich hier detektiert wird, in dem die Sekundärspannung der Zündspule 1 über einer durch eine Funkenbrennspannung bestimmte Primärspannung liegt. Das das Auswertefenster bestimmende Fenstersignal INT GATE wird über eine UND-Verknüpfung mit dem vierten Auswertesignal A4 und dem fünften Auswertesignal A5 verknüpft, wodurch über die UND- Verknüpfung mit dem vierten Auswertesignal A4 ein positives Ausgangssignal OUT DT POS und über die UND-Verknüpfung mit dem fünften Auswertesignal A5 ein negatives Ausgangssignal OUT DT NEG erzeugt wird. Das positive Ausgangssignal OUT DT POS wird erhalten, indem das sich mittels der UND-Verknüpfung des Fenstersignals INT GATE und des vierten Auswertesignals A4 ergebende Signal am Mittenabgriff eines aus einem Widerstand R26 und einem Widerstand R27 bestehenden Spannungsteilers abgegriffen wird, der zwischen das die UND-Verknüpfung bildende Logikgatter und Masse geschaltet ist. Das negative Ausgangssignal OUT DT NEG wird am Mittenabgriff eines Spannungsteilers R28, R29 erhalten, der zwischen das Logikgatter, das die UND- Verknüpfung des Fenstersignals INT GATE und des fünften Auswertesignals A5 bildet, und Masse geschaltet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind für die UND-Verknüpfung des Fenstersignals INT GATE mit dem vierten Auswertesignal A4 ein erstes NOR-Gatter IC2-1 und für die UND- Verknüpfung des Fenstersignals INT GATE mit dem fünften Auswertesignal A5 ein zweites NOR- Gatter IC2-2 vorgesehen. Diese NOR-Gatter bilden die UND-Verknüpfung aufgrund invertierter Logik.

Um das Fenstersignal INT GATE durch die Fensterbildungseinheit zu erzeugen, ist zwischen den unteren Primärwicklungsanschluss der Zündspule und Masse ein aus zwei Widerständen bestehender Spannungsteiler geschaltet, an deren Verbindungsknoten ein Signal abgegriffen wird, welches an der Eingang IN COL geführt wird. Die Fensterbildungseinheit detektiert dann das von der Klemme 1 kommende Zündtransistor-Kollektorsignal dadurch, dass mittels einer Z-Diodenkaskade D5, D4, D3 derjenige Zeitbereich detektiert wird, in dem die Sekundärspannung noch über der durch die Funkenbrennspannung bestimmten Primärspannung liegt, also zwischen dem ersten und dem zweiten Durchbruch der beiden Zündkerzen. Dieses wird erreicht, indem die Z-Diodenkaskade D3, D4, D5 mit der Kathode der Z-Diode D3 an den Zündtransistor-Kollektor angeschlossen wird, also das an dem Eingang IN COL anliegende Signal, und mit der Anode der Diode D5 an einen geerdeten Shuntwiderstand R20. Die an dem Shuntwiderstand R20 abfallende Spannung, d.h. das Potential an dem Verbindungsnoten zwischen dem Shuntwiderstand R20 und der Z-Diode D5 lädt ein Zeitglied R21/C7 und steuert einen Transistor Tl an, der das Fenstersignal INT GATE erzeugt. Hierzu wird die an dem Shuntwiderstand R20 abfallende Spannung über den Widerstand R21, der mit einem ersten Anschluss an dem Knoten zwischen dem Widerstand R20 und der Z-Diode D5 angeschlossen ist und mit seinem zweiten Anschluss über den Kondensator C7 mit Masse GND verbunden ist, an die Basis des Transistors Tl geführt. Der Kondensator C7 kann aus einem Einzelkondensator oder zur besseren Abstimmung auch aus einer Parallelschaltung mehrer Kondensatoren C71, C72, C73, C7 bestehen. An den zweiten Anschluss des Widerstandes R21 ist weiter ein geerdeter Widerstand R22 angeschlossen. Damit der Transistor präzise ausschaltet, ist zwischen dem zweiten Anschluss des Widerstandes R21 und die Basis des Transistors Tl eine Spannungsquelle, hier in Form einer Bandgap-Diode D6 geschaltet, deren Kathode mit dem zweiten Anschluss des Widerstandes R21 verbunden ist und deren Anode mit der Basis des Transistors Tl verbunden ist. Der Transistor Tl ist hier ein PNP -Transistor, dessen Kollektor-Emitter-Stecke über einen Widerstand R23 zwischen die positive Versorgungsspannung VDD5 und Masse GND geschaltet ist, wobei der Emitter direkt mit Masse GND verbunden ist und der Kollektor über den Widerstand R23 mit der positiven Versorgungsspannung VDD5 verbunden ist. Am Kollektor liegt das Fenstersignal INT GATE an.

In der Figur 3 ist weiter gezeigt, dass das den ersten bis vierten Operationsverstärker ICl-I bis IC 1-4 enthaltende IC ICl mit der positiven Versorgungsspannung VDD5 und mit Masse GND versorgt wird, und dass zwischen die positive Versorgungsspannung VDD5 und Masse drei Kondensatoren CBLKl, CBLK2 und CBLK3 geschaltet sind.

Durch diese erfindungsgemäße Auswerteschaltung ist ein geeigneter Quellen- und Leitungsabschluss sowie die geeignete Signalaufbereitung eines kapazitiv an der Zündspule ausgekoppelten Signals, mit dem die Funktion des Phasengebers ersetzt wird, gegeben.

Die Vorteile liegen darin, dass das Eingangssignal differenziell ausgewertet wird, wodurch eine hohe Störsicherheit gewährleistet ist, dass die Signalquelle mit der richtigen Impedanz abgeschlossen wird, dass ein Masseversatz zwischen Motormasse und Steuergerätemasse eliminiert wird, dass das Eingangssignal gehalten (verlängert) wird, wodurch eine hohe Robustheit gegeben ist, dass Temperatureinflüsse kompensiert werden, dass Störsignale ausgefiltert werden, wodurch eine gesteigerte Störsicherheit gegeben ist, dass das Nutz- vom Störsignal durch zeitliche Korrelation getrennt wird, und dass detektierte Zustände für eine bestimmte Zeit gespeichert werden können.