DE102005055068B4

DE102005055068B4 - Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements

Info

Publication number: DE102005055068B4
Application number: DE102005055068.1A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Schumacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2025-11-19
Also published as: DE102005055068A1

Abstract

Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements (211) mit wenigstens zwei Zündstrommesseinrichtungen (208, ZI-AP1, ZI-AP2), die jeweils einen Zündstrom messen und mit jeweiligen Schwellen vergleichen und die jeweilige Zeiten bestimmen, für die der Zündstrom über der Schwelle liegt, mit einer Strombegrenzung, die wenigstens einem Zündschalter (206) zugeordnet ist und die auf wenigstens zwei unterschiedliche Stromniveaus einstellbar ist, mit wenigstens zwei Zündzeitmesseinrichtungen (CMP800, CMP2050), die den wenigstens einen Zündschalter (206) für eine jeweilige Zündzeit freigeben und wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Zündzeitmesseinrichtungen (CMP800, CMP2050) die Strombegrenzung einstellt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 37 29 785 C1 ist es bereits bekannt, dass die einem Auslösemittel zugeführte Energie gemessen wird und bei dem Erreichen eines vorgebbaren Energiegrenzwertes die Energiezufuhr zu dem bereits betätigten Auslösemittel unterbrochen wird.
Aus der DE 198 19 124 A 1 ist ein Steuergerät zur Auslösung eines Zünders einer Insassenschutzeinrichtung, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bekannt, bei dem auf einen Zündbefehl hin in einem Zündstromkreis mittels wenigstens einem Schaltmittel ein Zündstrom zur Auslösung des Zünders freigegeben wird, wobei eine Detektorschaltung vorgesehen ist, die feststellt, ob das oder die Schaltmittel geschlossen werden bzw. ein Zündstrom durch die Schaltmittel fließt, und darüber hinaus ist eine Informationsspeicherung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Detektorschaltung eine Zündinformation setzt.
Aus der DE 197 52 622 C 1 ist ein Insassenschutzsystem bekannt, das eine Mehrzahl von Zündpillen aufweist, die an einen gemeinsamen Zündkreis angeschlossen sind und durch Zündimpulse unterschiedlich großen Energieinhalts gezündet werden. Die Zündpillen sind entweder auslegungsgemäß oder durch zusätzliche Beschaltung auf mindestens teilweise unterschiedlichen Zündenergiebedarf eingestellt. Zusätzlich können einzelne Zündpillen mit gegenseitig gepolten Gleichrichtern verbunden sein, wobei das Steuergerät in diesem Fall Zündimpulse unterschiedlicher Polarität erzeugen kann, so daß die Selektionsmöglichkeiten durch Festlegen des Energieinhalts der Zündimpulse und deren Polarität noch weiter erhöht ist.
Aus der DE 100 57 917 A 1 ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Zündkreisen für Rückhaltemittel bekannt,wobei einzelne Transistoren der Endstufen durch Bitkombinationen angesteuert werden und unzulässige Bitkombinationen zu einer Fehlermeldung an einen Prozessor führen. Darüber hinaus wird der Zündstrom gemessen, um daraus eine Zündenergie abzuschätzen, so dass ein effizientes Energiemanagement durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Zündstrombestimmung, ein Crashprotokoll dahingehend zu ergänzen, ob der Zündkreis aktiviert wurde oder nicht. Weiterhin wird vorgeschlagen, bei Überschreiten einer Spannung der Energiereserve auf Pulsbetrieb für das Betreiben von Endstufen umzuschalten. Dadurch wird eine größere Kurzschlußfestigkeit und ein höherer Wirkungsgrad erreicht.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements hat demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr zwei Arbeitspunkte vorzusehen sind, wobei der zweite Arbeitspunkt in Abhängigkeit von Messgrößen, die am Zündkreis ermittelt werden, eingestellt wird oder überhaupt zum Tragen kommt. Unter einem Arbeitspunkt ist eine Größe zu verstehen, die durch die Angabe von Strom und Zeit definiert ist. D. h. ein minimaler Strom wird für eine vorgegebene Zeit auf das Zündelement gegeben, um dieses Zündelement sicher zu zünden. Dabei wird zwischen einem fast fire Arbeitspunkt mit einem hohen Zündstrom und kurzer Zündzeit und einem slow fire Arbeitspunkt mit einem niedrigeren Zündstrom und dafür einer längeren Zündzeit unterschieden. Dies kann auch über zwei Arbeitspunkte hinaus erweitert werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Zuverlässigkeit der Zündung weiter gesteigert und gleichzeitig der Energieverlust im Falle von Zündkreisfehlern verringert. Zündkreisfehler sind beispielsweise Kurzschlüsse oder Nebenschlüsse. Die Messwerte im Verlauf der Zündung, also der Bestromung des Zündelements, werden derart ausgewertet, dass jede aus Sicht des Zündelements normal verlaufende Zündung und damit aus Sicht der nicht erbrachten Nachweisbarkeit des Arbeitspunkts bei hohem Zündstrom und kurzer Zündzeit im Steuergerät zu einer zusätzlichen Erweiterung der Zündung auf den zweiten Arbeitspunkt, d. h. niedrigerer Zündstrom aber dafür längere Zündzeit, automatisch übergegangen wird. Damit wird sichergestellt, dass ein Zündstrom nicht das Ergebnis eines Steuergeräte-externen Fehlers, beispielsweise einer Mikro-Unterbrechung im Zündkreis oder ähnliches ist. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine sichere Zündung auch bei vor und während der Zündung des Zündelements auftretender Widerstandserhöhung im Zündkreis bis beispielsweise 9,5 Ω ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ebenfalls eine sichere Zündung falls im Zündverlauf nur noch die Batteriespannung zur Verfügung steht. Zündverlauf bedeutet, dass das Zündelement mit dem Zündstrom bestromt wird.
Charakteristisch für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, dass unabhängig von Fehlern zunächst der Versuch unternommen wird, das Zündelement bei dem ersten Arbeitspunkt, also bei dem hohen Zündstrom und kurzer Zündzeit zu zünden und damit die beste Leistung zu ermöglichen. Durch den Übergang zum zweiten Arbeitspunkt gewinnt man eine hohe Zuverlässigkeit der Zündung, wobei bei dem zweiten Arbeitspunkt mit seiner verbesserten Fähigkeit, den Zündstrom in einen größeren Zündelement-Widerstand einzuprägen bzw. mit weniger Zündspannung auszukommen, eine verbesserte Zuverlässigkeit erreicht wird, auch wenn eine Reduktion der Zündgeschwindigkeit damit bedingt ist. Die niedrigere Zündkreisspannung ist insbesondere vorteilhaft bei einem Zünden auf einem Potential der Fahrzeugbatterie, die ein niedrigeres Potential als das einer Energiereserve, also eines Zündkondensators hat. Das Potential eines Zündkondensators liegt üblicherweise bei über 30 Volt, während die Batteriespannung darunter liegt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Strombegrenzung einem Zündschalter zugeordnet ist und dabei insbesondere dem High Side Leistungsschalter, während der Low Side Leistungsschalter direkt von einem Prozessor im Airbagsteuergerät, der den Auslösealgorithmus rechnet, angesteuert wird. Damit wird die komplette Freigabe, die durch die Zündzeitmesseinrichtungen auch gewährt wird, auf den High-side-Schalter konzentriert und die Ansteuerlogischik für den Low-side-Schalter ist dementsprechend einfach.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass ein Speicher vorzugsweise ein Crashrecorder vorgesehen ist, in den die Zeiten abgespeichert werden, für die der Zündstrom über den vorgegebenen Schwellen liegt. Dies ist wichtig für die Nachweisbarkeit nach einem Unfall, sodass die Hersteller nachweisen können, dass das Personenschutzsystem korrekt funktioniert hat. Weiterhin können hier auch die Zündzeiten abgespeichert werden, mit denen die High-side-Schalter angesteuert werden, sodass auch nachgewiesen werden kann, dass für die vorgegebene Zeit der High-side-Schalter freigegeben wurde. Diese Abspeicherung in einen festen nicht löschbaren Speicher wird insbesondere dann vorgenommen, wenn der Prozessor seinen Zündbefehl zurücknimmt. Dieser Zeitpunkt, zu dem der Prozessor seinen Zündbefehl zurück nimmt, ist vorgegeben und erheblich länger als die vorgegebenen Zündzeiten. Üblicherweise liegt dieser Zeitpunkt bei 2500 Mikrosekunden und damit erheblich über einer Zünddauer von 800 Mikrosekunden.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung derart gestaltet, dass die Logik, die beispielsweise den High-Side-Schalter ansteuert, die Strombegrenzung zuerst auf das höchste Stromniveau einstellt, sodass die Zündung bei dem ersten Arbeitspunkt durchführbar ist. Die Strombegrenzung ist beispielsweise als Stromspiegel ausgeführt. Dem Fachmann ist klar, dass hier auch andere Schaltungen, die zur Strombegrenzung üblich sind, verwendet werden können. Das Stromniveau wird dann kaskadierend bei der Strombegrenzung gesenkt.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Zündzeitmesseinrichtungen gemeinsam einen Zündzeitzähler haben, der bei einem vorgegebenen Takt, beispielsweise 40 kHz, arbeitet, und jeweils eine Vergleichseinheit vorliegt, die die gezählte Zündzeit mit einem vorgegebenen Schwellwert beispielsweise 800 Mikrosekunden für die Zündzeit bei einem hohen Schwellwert der Strombegrenzung und 2050 Mikrosekunden für die Zündzeit bei einem niedrigeren Schwellwert der Strombegrenzung für den Zündstrom. Es sind also zwei Zündzeiten vorgegeben, die 800 Mikrosekunden für den hohen Zündstrom und die 2050 Mikrosekunden für den niedrigen Zündstrom. Die jeweiligen Vergleichseinheiten sind weiterhin mit der Strombegrenzung und dem Zündschalter verbunden, um den Zündschalter freizugeben und die Strombegrenzung entsprechend einzustellen. D. h. nach Ablauf der Zündzeit für den hohen Zündstrom, die geringer ist als die für den niedrigen Zündstrom, wird die Strombegrenzung herunter geschaltet auf einen Wert für den niedrigeren Zündstrom. Die Vergleichseinheiten geben weiterhin den Zündschalter solange frei, wie die Zündzeit andauert. D. h. der Zündschalter wird für die längere Zündzeit freigegeben, wobei die Vergleichseinrichtung für die niedrigere Zündzeit nur dafür verwendet wird, die Strombegrenzung auf den höheren Wert einzustellen und wenn diese Zündzeit abgelaufen ist, dann auf den niedrigeren Wert für die Strombegrenzung festzulegen.
Die Strommesseinrichtungen weisen vorteilhafterweise einen Shuntwiderstand auf, der entweder einen definierten Teil des Zündstromes führt, beispielweise 10%, oder auch den gesamten Zündstrom, sodass über den Shuntwiderstand eine Spannung entsprechend dem Zündstrom abfällt, die dann beispielsweise mittels eines Operationsverstärkers ausgewertet wird, um dann die Zeit zu zählen, für die der Zündstrom über den jeweiligen vorgegebenen Stromniveaus liegt.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
E zeigen:

1a-e erste Blockschaltbilder der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 ein zweites Blockschaltbild
3 ein erstes Zeitdiagramm
4 ein zweites Zeitdiagramm
5 ein drittes Zeitdiagramm und
6 ein viertes Zeitdiagramm.

Beschreibung
Personenschutzmittel weisen häufig ein Zündelement auf, das eine pyrotechnische Ansteuerung eines Personenschutzmittels wie einem Airbag oder Gurtstraffer ermöglicht. Dabei ist zu gewährleisten, dass dieses Zündelement gezündet wird, wenn ein Auslöseralgorithmus dies so bestimmt hat. Kurzschlüsse und Nebenschlüsse können dabei ein Problem darstellen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, nicht nur bei einem Arbeitspunkt die Zündung vorzunehmen, also einen vorgegebenen Mindeststrom für eine vergebene Zündzeit, sondern wenigstens zwei Stromniveaus für den Zündstrom vorzusehen, wobei dann bei einem höheren Strom eine niedrigere Zündzeit verlangt wird und bei einem niedrigeren Strom eine längere Zündzeit vorgesehen ist.
1a zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Eine außerhalb eines Steuergeräts SG angeordnete Beschleunigungssensorik BS ist an einen IF-Schnittstellenbaustein im Steuergerät SG angeschlossen. Weiterhin sind an den oder die IF-Schnittstellenbausteine eine Insassensensorik IOS und eine Umfeldsensorik US angeschlossen. Es kann vorgesehen sein, dass für jede Sensorik ein eigener Interface-Baustein vorgesehen ist und insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Busverbindung hier vorgesehen ist; es ist jedoch auch möglich, dass Punkt-zu-Punkt Verbindungen vorgesehen sind.
Die Beschleunigungssensorik BS liefert ihre Signale an den Interface-Baustein IF. Die Beschleunigungssensorik ist üblicherweise als so genannte Upfront-Sensorik an der Fahrzeugfront angeordnet, beispielsweise am Kühlergrill oder am Stoßfänger und als Seiten-Aufprall-Sensorik in der A-, B- oder C-Säule oder anderen Orten an den Fahrzeugseitenteilen. Zur Initialisierung etc. können auch Signale vom oder von den IF-Bausteinen zu den Sensoren übertragen werden.
Die Insassensensorik IOS kann eine bildgebende Sensorik sein, wie eine Videokamera oder auch Radar-basiert sein; sie kann jedoch auch als Sitzmatte ausgeführt sein oder auch als Gewichtsmessbolzen, die in den Verstrebungen des Fahrzeugsitzes als Schrauben oder Bolzen vorgesehen sind. Mit der Innenraumsensorik IOS wird das Gewicht und die Position und die Körperhaltung des zu schützenden Fahrzeuginsassen bestimmt, sodass in Abhängigkeit davon die Personenschutzmittel, wie Airbags angesteuert werden können.
Die Umfeldsensorik ist insbesondere eine Ultraschallsensorik; es können jedoch auch zusätzlich oder anstatt Radar, Lidar oder Kameras verwendet werden.
Diese Sensorsignale werden vom Schnittstellenbaustein IF vorzugsweise über einen SPI-Bus an einen Mikrocontroller µC im Steuergerät SG übertragen. Eine Beschleunigungssensorik oder auch eine Drehratensensorik kann insbesondere im Steuergerät SG zusätzlich vorhanden sein und ebenfalls vom Mikrocontroller µC ausgewertet werden. Die Anbindung kann ebenfalls über einen SPI-Bus oder I/Os und ADC-Kanäle des Mikrocontrollers µC erfolgen. Diese Sensorsignale, insbesondere von der Beschleunigungssensorik BS werden doch zusätzlich auch von einem elektronischen Sicherheitscontroller SCON ausgewertet. Damit ist gewährleistet, dass eine fehlerhafte Auswertung des Mikrocontrollers µC nicht zu einer ungewollten Auslösung der Rückhaltemittel führt. Anstatt eines elektronischen Sicherheitscontrollers SCON ist es möglich bei stark reduzierter Performance, auch einen mechanischen Sicherheitsschalter anstatt zu verwenden. Sowohl der Mikrocontroller µC als auch der elektronische Sicherheitscontroller SCON sind mit der Zündkreisansteuerung FLIC verbunden. Nur wenn sowohl der Mikrocontroller µC als auch der Sicherheitsschalter SCON die Auslösung anzeigen, dann steuert die Zündkreisansteuerung FLIC die Rückhaltemittel RHS und dabei insbesondere die extern angeordneten Zündelemente mit einem Zündstrom an und bringt diese zur Explosion, sodass sich beispielsweise ein Airbag entfalten kann. Erfindungsgemäß wird nunmehr der Zündstrom, den die Zündkreisansteuerung FLIC erzeugt, mit mindestens zwei Schwellwerten verglichen, und es wird in Abhängigkeit von diesen Messwerten sukzessive auf niedrigere Stromniveaus umgeschaltet, durch eine Strombegrenzung, wobei bei einem niedrigeren Stromniveau dafür eine längere Zündzeit dann vorgesehen wird. Neben dem Aufbau gemäß 1a sind auch die Alternativen gemäß 1b, 1c, 1d und 1e möglich. Dabei bezeichnet IS eine interne Beschleunigungssensorik und/oder eine Drehratensensorik. UB bezeichnet einen Energieversorgungsschaltung.
2 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung im Detail. Eine Leitung 203 übermittelt den decodierten SPI-Befehl desMikrocontrollers µC an ein UND Gatter 201 und zu einem Zündzeitzähler ZZZ in die endstufennahe Logik. Der Zündzeitzähler ZZZ ist einerseits mit einer Vergleichseinheit CMP800 und andererseits mit einer Vergleichseinheit CMP2050 verbunden. Der Zündzeitzähler arbeitet mit einem Takt von 40 kHz. Die Vergleichseinheiten CMP800 und CMP2050 vergleichen die gezählten Zeiten mit vorgegebenen Schwellwerten. Dabei vergleicht die Vergleichseinheit CMP800 den durch den Zündzeitzähler gezählten Wert mit Schwellwert 800 Mikrosekunden und die Vergleichseinheit CMP2050 mit dem vorgegebenen Schwellwert 2050 Mikrosekunden. Über die Leitung 203 wird der Zündbefehl vom Mikrocontroller µC übertragen. Damit wird dann der Zündzeitzähler ZZZ zurückgesetzt und aktiviert und das UND Gatter 201 an diesem ersten Eingang freigegeben. Die Vergleichseinheit CMP2050 ist ebenfalls über einen Ausgang mit dem UND Gatter 201 verbunden. Die Vergleichseinheit CMP2050 gibt das UND Gatter 201 so lange frei, bis die Zündzeit 2050 Mikrosekunden erreicht wurde. An einen dritten Eingang des UND Gatters 201 ist ein OR Gatter 200 angeschlossen. An einen ersten Eingang des OR Gatters 200 ist die Vergleichseinheit CMP800 angeschlossen. Das bedeutet, solange die Vergleichseinheit CMP800 die Zündzeit 800 Mikrosekunden noch nicht erreicht hat, so lange wird das UND Gatter 201 frei gegeben. An einen zweiten Eingang des OR Gatters 200 ist die Vergleichseinheit CMP700 angeschlossen. Diese gibt über das OR Gatter 200 das UND Gatter 201 so lange frei, wie der Zündstrom den ersten Schwellwert AP1 von 1,75 A überschritten hat. Dies ist das höchste Stromniveau. Das UND Gatter 201 ist über einen Ausgang HST mit einer Ansteuerung 207 des High Side Leistungsschalters 206 verbunden. Das UND Gatter gibt über seinen Ausgang und die Ansteuerschaltung 207 den Leistungsschalter 206 frei, sodass dieser durchschaltet und den Zündstrom zum Zündelement 211 freigibt. Die Ansteuerschaltung 207 weist auch die Strombegrenzung auf, d. h. welchen maximalen Zündstrom auf das Zündelement 211 gegeben werden kann. In die Ansteuerschaltung 207 können im Fehlerfalle, beispielsweise keine Hardware-Crasherkennung, weitere Verriegelungssignale verarbeitet werden. Dies wird durch die Vergleichseinheit CMP800 eingestellt. So lange die Zündzeit von 800 Mikrosekunden noch nicht erreicht wird, so lange kann ein höherer Strom zum Zündelement fließen, d. h. die Strombegrenzung ist auf das höchste Stromniveau eingestellt. Sind die 800 Mikrosekunden erreicht, dann wird auf ein niedrigeres Stromniveau umgeschaltet. Die Ansteuerschaltung 207 wird mit der Betriebsspannung VH mit Energie versorgt. Hier ist eine direkte Ansteuerung des Low-Side-Schalters 205 durch den Mikrocontroller µC möglich. Der Low-Side-Schalter 205 schaltet also direkt auf den Befehl des Mikrocontrollers µC durch. Es ist möglich, dass im Fehlerfalle weitere Verriegelungssignale in der Ansteuerschaltung 202 verarbeitet werden.
Der Zündstrom wird entweder aus der Energiereserve über die Diode 209 oder aus der Batteriespannung UB über die Diode 210 bei einem gemeinsamen Potentialpunkt VH bereitgestellt. Der Zündstrom kann dann vom Verknüpfungspunkt VH zum High-Side-Schalter 206 geführt werden. Als High-Side-Schalter wird hier ein MOSFET-Leistungsschalter verwendet, wie auch für den Low Side Leistungsschalter 205, die auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet werden können. Es ist jedoch alternativ möglich, dass sie auf unterschiedlichen Substraten aus Zuverlässigkeitsgründen angeordnet sein können. Zwischen den beiden Leistungsschaltern 206 und 205 ist das Zündelement 211 angeordnet. Der Low-Side-Schalter 205 ist auf seiner anderen Seite mit Masse verbunden. Die Leitung 204 übermittelt den decodierten SPI-Befehl des Mikrocontrollers µC an die endstufennahe Logik 202 des Low-Side-Schalters 205. Vorliegend ist ein Shuntwiderstand R in einen definierten Teil des Zündstromes geschaltet, um eine Messung des Zündstroms vornehmen zu können. Alternativ kann auch der gesamte Zündstrom durch den Shuntwiderstand zur Stromerfassung geleitet werden. Der Shuntwiderstand R ist dafür mit einem Operationsverstärker 208 Verbunden, der die über dem Shuntwiderstand R abgefallene Spannung mit vorgegebenen Schwellwerten vergleicht, die entsprechend dem voreingestellten Stromniveaus von 1,75 A und 1,2 A für den niedrigeren Schwellwert eingestellt sind. Sind die jeweilige Schwellwerte überschritten, dann werden die an den Operationsverstärker 208 angeschlossenen Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 aktiviert und zählen die Zündzeit für die der Zündstrom über den jeweiligen Schwellwerten von 1,75 A bzw. 1,2 A ist. Diese Zeit wird in den Registern AP1 und AP2 abgelegt. Der Zündstromzähler ZI-AP1 ist dafür mit der Vergleichseinheit CMP700 verbunden, die misst, ob der Zündstrom für maximal 700 Mikrosekunden über der Grenze von 1,75 A liegt.
Durch den Mikrocontroller µC im Personenschutzsystem wird im Falle eines Crashes das Zündelement 211 über den High- und Low-Side-Schalter 205 und 206 aktiviert. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird die Information vom Mikrocontroller µC, dass ein Feuerbefehl vorliegt, als eine logischische Eins am Eingang des UND Gatters 201 interpretiert. Außerdem wird diese als ein Startsignal für den Zündzeitzähler ZZZ gewertet. Der Zähler ZZZ wird mit dem Taktsignal von beispielsweise 40 kHz nach Start aufwärts gezählt.
Die Vergleichseinheit CMP2050 vergleicht den Zählerstand des Zählers ZZZ mit einem festen Wert, der mindestens der maximalen Zündzeit für das Zündelement 211 im zweiten Arbeitspunkt entspricht. Dieser zweite Arbeitspunkt entspricht der Liefervorschrift des Arbeitskreises der deutschen Automobilindustrie. Hier ist dieser Grenzwert mit 2050 Mikrosekunden gewählt, was bei einer Taktfrequenz von 40 kHz einem Zählerstand von 82 dezimal entspricht.
So lange die Vergleichseinrichtung CMP2050 nicht die Vergleichsbedingung nachgewiesen hat, wird am negierten Ausgang /CMP logisch 1 ausgegeben.
So lange über den High-Side-Schalter und damit auch über den Shunt R kein Strom fließt, sind die Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 nicht gestartet. Die Vergleichseinrichtung CMP700 kann daher nicht die Erfüllung der Vergleichsbedingung nachweisen. Es wird daher an /CMP logisch 1 ausgegeben (/CMP_2050=log1). Ebenso wird durch die Vergleichseinheit CMP800 zu Beginn des Fire Befehls eine logisch 1 ausgegeben (/CMP_700=log1), da der Zündzeitzähler ZZZ noch nicht den Wert 32 dezimal, das entspricht 800 Mikrosekunden, erreicht hat. Das OR Gatter verknüpft die Signale der Vergleichseinheiten CMP700 und CMP800 zum Signal /AP1. Dieses Signal /AP1 ist damit ebenso auf logisch 1 und zeigt damit an, dass der Zündarbeitspunkt 1 noch nicht nachgewiesen ist.
Damit sind die Eingangssignale /AP1, /CMP2050 des UND Gatters 201 zu Beginn der Zündung auf logisch 1. Durch den Mikrocontroller wird ebenfalls das Signal logisch 1 durch den Fire Befehl signalisiert, sodass das UND Gatter 201 damit am Ausgang ebenfalls auf logisch 1 sitzt und die Treiberschaltung 207 steuert die High Side Endstufe 206 stromlimitiert an. Die Strombegrenzung wird durch das Signal /CMP800 = logisch 1 zu Beginn der Zündung auf das höchste Niveau AP1 eingestellt. Das ist hier ein Wert von über 1,75 A, beispielsweise zwischen 1,9 und 2,6 A.
Das UND Gatter 201 führt die Eingangssignale aus Zündbefehl der nachweisbaren Erfüllung des Zündarbeitspunktes 1 und die Erfüllung der Zündstromdauer im Arbeitspunkt 2 logischisch zusammen.
Wird in einem vollständigen System bei leitender Low Side Endstufe 205 und der hier betrachteten High Side Endstufe 206 ein Stromfluss im Zündkreis ermöglicht, so kann dieser am Shunt R nachgewiesen werden.
Eine Zündstrombewertungsschaltung oder Zündstrommesseinrichtung ist derart gestaltet, dass Ströme z. B. über 1,75 A erkannt werden und als Zündstromzähler ZI-AP1-Start und Ströme unter diesem Wert als Zündstromzähler ZI-AP1-Stopp Signale ausgegeben werden. Ferner ist die Schaltung so gestaltet, dass Ströme beispielsweise über 1,2 A für den zweiten Arbeitspunkt erkannt werden und als Zündstromzähler ZI-AP2-Start und Ströme unter diesem Wert als Zündstromzähler ZI-AP2-Stopp Signale ausgegeben werden.
Fließt ein Strom, der größer ist als der Strom, der durch den ersten Arbeitspunkt vorgegeben ist, beispielsweise 1,75 A, so wird der Zündstromzähler ZI-AP1 gestartet und mit einer Taktfrequenz von 40 kHz gezählt. Fließt ein Strom, der größer ist als der Zündstrom am Arbeitspunkt 2, das sind hier 1,2 A, so wird unabhängig von ZI-AP1 der Zündstromzähler ZI-AP2 gestartet und mit einer Taktfrequenz von 40 kHz gezählt. D. h. wenn der Strom über 1,75 A liegt, dann werden beide Zündstromzähler gezählt.
Nach Ende der Zündung, also der Rücknahme des Fire Befehls durch den Mikrocontroller werden die Inhalte der Zähler in den Registern dadurch gerettet, dass sie in einen nicht flüchtigen Speicher, also einen Crashrecorder übernommen werden. Dies dient dann als Nachweis der Stromabgabe an das Zündelement. Dies kann in Ergänzung auch auf den Zündzeitzähler ZZZ zutreffen.
Die Zündstrommesseinrichtung kann auch alternativ den gesamten Strom in der High Side Endstufe 206 erfassen, d. h. alle drei Endströme laufen über den Shunt R.
3 zeigt in einem Zeitdiagramm die in 2 relevanten Signale. Als oberstes Signal wird das Zählsignal des Zündzeitzählers ZZZ dargestellt. Darauf folgt das Signal des Zündstromzähler ZI-AP2 und dann das des Zündstromzählers ZI-AP1. Dann folgt, ob der Strom über der Schwelle IAP2, also den niedrigen Schwellwert, ist und dann entsprechend ob der Strom über dem höheren Schwellwert IAP1 ist. Dann folgt das Signal IGH Limit, das aussagt, ob der Zündstrom die Strombegrenzung erreicht. Dann wird der Zündstrom IGH dargestellt und das Signal HST, das vom UND Gatter an die Ansteuerung 207 übertragen wird. Dann folgt das Signal /AP1, das das Ausgangssignal des ODER Gatters 200 ist und die Signale /CMP700 und /CMP2050, die die Ausgangssignale der Vergleichseinheit CMP700 und CMP2050 sind. Das vorletzte Signal ist das /CMP800, das das Ausgangssignal der Vergleichseinheit CMP800 ist und das letzte Signal ist der Feuerbefehl des Mikrocontrollers.
Mit dem Softwarebefehl „Feuer“ wird das Ausgangssignal des UND Gatters 201, das hier mit HST bezeichnet ist, auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter 206 eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Feuerzündbefehl Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms ist für die normalen Anforderungen auf Werte von über, beispielsweise 1,75 A für den ersten Arbeitspunkt ausgelegt und unterstützt damit den so genannten fast fire Arbeitspunkt AP1 des Zündelements. Die obere Grenze dieses Stroms wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung des High-Side-Schalters 206 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1 bei Null und damit /CMP800=logisch 1. Die High Side Strombegrenzung ist damit gemäß 2 auf High gesetzt. Dies entspricht in der Regel einem maximalen Stromnet von 1,9 bis 2,6 A.
Im Falle eines Kurzschlusses an Zündkreis + wird der Strom IGH mit Werten über 1,75 A, in 3 mit 2 A gewählt, so lange fließen, bis

a. der Zündstromzähler ZI-AP1 auf mindestens 28 dezimal gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 700 Mikrosekunden entspricht und
b. der Zündzeitzähler auf mindestens 32 gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 800 Mikrosekunden entspricht.

Dies hat den Vorteil, dass auch in solchen Systemen, in denen der Strom nach dem Softwarebefehl nicht schlagartig die Schwelle von IAP1=1,75 A überschreitet, bei einer Anstiegszeit von beispielsweise 50 Mikrosekunden innerhalb der Zünddauer von 800 Mikrosekunden mit Sicherheit, mindestens 700 Mikrosekunden über IAP1=1,75 Volt, liegen können. D. h. im Falle der hier betrachteten Zündung bei einem Kurzschluss auf der Zündkreis + Seite kann nach 800 Mikrosekunden Zünddauer der Nachweis einer Stromabgabe von mindestens 700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, also der fast fire Bedingung sicher erbracht werden und damit eine Energieabgabe bis zur maximalen Zündverzugszeit von 700 Mikrosekunden sichergestellt werden.
Unter diesen Bedingungen ermitteln die Vergleichseinheiten CMP700, CMP800 die Erfüllung der Vergleichsbedingungen /CMP700=0, /CMP800=0 und damit /AP1=0 wodurch HST=0 entsteht und der High-Side-Schalter 206 ausgeschaltet wird. Der Zündstromzähler ZI-AP2 hat ebenfalls, abgesehen von geringen Abweichungen, verursacht durch endliche Stromanstiegszeiten, den Zählerstand von ZI-API angenommen, da ein Strom, der über der ZI-AP1-Zählschwelle von 1,75 A auch über der ZI-AP2-Zählschwelle von 1,2 A liegt.
4 zeigt ein weiteres Zeitdiagramm, wobei die gleichen Signale unter veränderten Bedingungen dargestellt werden. Mit dem Softwarebefehl Fire High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter 206 eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Befehl Fire Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms ist für die normalen Anforderungen auf Werte von über 1,75 A ausgelegt und unterstützt damit den fast fire Arbeitspunkt also den ersten Arbeitspunkt. Die obere Grenze dieses Stroms wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung der High Side Leistungsstufe eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist damit nach 2 auf high gesetzt. Dies entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A.
Im Falle eines worst case Falles ohne Zündkreisfehler wird der Strom IGH mit Werten über 1,75 A so lange fließen bis

a. der Zündstromzähler ZI-API auf 28 dezimal gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 700 Mikrosekunden entspricht. Dann hat gemäß Definition ein worst case Zündelement gezündet und der Strom unterbricht aufgrund dieses physikalischen Ereignisses.
b. Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet, ob der High-Side-Schalter 206 durch die Hardware des Steuergeräts SG ausgeschaltet wird. Hier wird damit, unter Einbeziehung von Anstiegsgeschwindigkeiten, nach einer Überlappungszeit von 100 Mikrosekunden mit dem Erreichen des Zählerstandes von ZZZ 32, das 800 Mikrosekunden entspricht, die Endstufe abgeschaltet. D. h. /CMP800=0 und damit /AP1=0 und damit HST=0.

Dies hat den Vorteil, dass auch in realen Systemen, in denen der Strom nach dem Softwarebefehl nicht schlagartig die Schwelle von 1,75 A überschreitet, innerhalb der Zünddauer von 800 Mikrosekunden mit Sicherheit mindestens 700 Mikrosekunden über 1,75 A liegen können. D. h. im Falle der hier betrachteten Zündung eines fehlerfreien Zündkreises mit worst case Zündelement kann nach 800 Mikrosekunden Ansteuerzeit der High-Side-Schalter 206 der Nachweis einer Stromabgabe von mindestens 700 Mikrosekunden im Arbeitspunkt 1 sicher erbracht werden und damit eine Energieabgabe bis zur maximalen Zündverzugszeit von 700 Mikrosekunden sichergestellt werden.
5 zeigt ein weiteres Zeitdiagramm mit den gleichen Größen. Mit dem Softwarebefehl Fire Zündbefehl High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Fire Zündbefehl Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms wird für die normalen Anforderungen auf Werte von über 1,75 A ausgelegt und unterstützt damit den fast fire Arbeitspunkt des Zündelements. Diese Auslegung bedeutet, dass bei einer bestimmten minimalenVersorgungsspannung VH der High-Side-Schalter und einem bestimmten maximalen Zündkreiswiderstand, dies gegeben sein muss.
Zur Begrenzung von undefinierten Energieabflüssen im Zündkreis, insbesondere im Fehlerfalle, wird der maximale abgebbare Strom des High-Side-Schalters begrenzt. Diese obere Grenze wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung des High-Side-Schalters in 2 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist somit nach 2 auf high gesetzt. Dies entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A.
Nach Ablauf der Zündbedingung des Arbeitspunkts 1 wird durch das Signal /CMP800=0 800 Mikrosekunden nach Beginn der Software-Zündanforderung die Strom Begrenzung auf IGH Limit low = 1,3 - 1,7 A gesetzt. Dieser Stromwert ist über IAP2 also über 1,2 A.
Im Falle eines typischen Zündelements wird der Strom IGH mit Werten von über 1,75 A so lange fließen, bis eine Unterbrechung des Zündstromkreises aufgrund der pyrotechnischen Auslösung erfolgt. Dies wurde gemäß 5 bei 350 Mikrosekunden angenommen. Da die Stromhöhe über IAP1 und IAP2 liegt, werden beide Zündstromzähler aufwärts zählen.
Die Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 erreichen damit 16 dezimal, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 350 Mikrosekunden entspricht. In Realität kann es zu geringfügigen Unterschieden von 1 - 2 Zählwerten im Zählerstand von ZI-AP1 und ZI-AP2 kommen. Dies entsteht aufgrund endlicher Stromanstiegsgeschwindigkeiten von IGH.
Die Ansteuerung der High Side Leistungsstufe 206 wird durch die Stromunterbrechung nicht beeinflusst und geht zunächst ohne Einfluss weiter, bis der Zündzeitzähler ZZZ den Wert 800 Mikrosekunden erreicht.
Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet durch /CMP800=0, dass die Strombegrenzung des High-Side-Schalters auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt wird.
Da der Zündstromzähler ZI-AP1 nicht den Wert von >=28 aufweist, dies entspricht einer nachweisbaren Stromabgabe von >=700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, wird nun zur Sicherheit bei gleichzeitiger verbesserter Nachweisbarkeit der Stromabgabe auf den low speed fire Arbeitspunkt 2 des Zündelements umgeschaltet. Dieser Arbeitspunkt schreibt eine mögliche totale Zündzeit von mindestens 2 Millisekunden unter Verwendung eines Zündstroms von IAP2 von beispielsweise 1,2 A vor. Durch das Signal /CMP700=1 der Vergleichseinheit CMP700 wird das Ausgangssignal des ODER Gatters 200 /AP1 und nach einer Zündzeit von 800 Mikrosekunden auf logisch 1 gehalten und damit ebenso der Zustand des UND Gatters 201, wodurch die Ansteuerung des High-Side-Schalters 206 mit der Zündstrombegrenzung auf den niedrigeren Wert fortgesetzt wird.
Sollte wieder Erwarten das Zündelement einen Stromfluss im weiteren Zündvorgang ermöglichen, so könnte dieser nun ausschließlich mit den Zündstromzähler ZI-AP2 erfasst werden, da dieser Ströme ab 1,2 A bereits zählen kann. Der Zähler ZI-AP1 wird nicht mehr bedient, da der Zündstrom auf werte von 1,3 - 1,7 A, also kleiner als 1,75 A, was IAP1 entspricht, begrenzt ist.
Erreicht der Zündzeitzähler ZZZ den Zählstand 82, was 2050 Mikrosekunden entspricht, so bestimmt die Vergleichseinheit CMP2050 durch das Signal /CMP2050=0 das Ende der Hardware-Ansteuerung des High-Side-Schalters 206 durch Änderung des UND Gatter Ausgangssignals HST auf logisch 0.
Damit ist der High-Side-Schalter 206 gesperrt. Die Rücknahme der Software Zündanforderung erfolgt nach 2500 Mikrosekunden, dies wird in der Regel auch dazu benutzt, um den Inhalt der Zündstromzählerstände ZI-AP1 und ZI-AP2 in einen Crashrecorder abzuspeichern und die Zähler zurückzusetzen.
In einer Erweiterung kann auch der Inhalt des Zündzeitzählers ZZZ gerettet werden und auch dieser zurückgesetzt werden. Die Registerinhalte werden nach der Zündung separat für jeden Zündkreis in einem Crashrecorder durch die Mikrocontroller µC geschrieben.
In 6 wird ein weiteres Zeitdiagramm dargestellt. Mit dem Softwarebefehl Fire Zündbefehl High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt. Der High-Side-Schalter 206 ist damit eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Fire Zündbefehl Low Side ON gesendet hat. Aufgrund eines angenommenen Fehler, nämlich der Zündung mit reduzierte Zündkreisversorungsspannung VH, beispielsweise nur der Fahrzeugspannung UB können beispielsweise nicht mehr die hohen Stromwerte der Zündelementspezifikation nach dem fast fire Arbeitspunkt garantiert werden.
In diesem Fall stellt die Anordnung nach 2 zum Nachweis eines geflossenen Zündstroms neben dem Zündstromzähler für Stromwerte entsprechend dem ersten Arbeitspunkt von > 1,75 A, außerdem einen Zähler für die Stromwerte entsprechend dem zweiten Arbeitspunkt > 1,2 A zur Verfügung.
Zur Begrenzung von undefinierten Energieabflüssen im Zündkreis, insbesondere im Fehlerfall, wird der maximale abgebbare Strom des High-Side-Schalters 206 begrenzt. Diese Begrenzung erfolgt zu Beginn der Zündung auf werte von über IAP1, also von größer als 1,75 A mit IGH Limit High = 1,9 - 2,6A.
Die obere Grenze der Strombegrenzung wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung der High Side Leistungsstufe 206 in 2 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist somit nach 2 auf high gesetzt. Diese entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A, diese Limitierung ist nicht abhängig von der Endstufenversorungsspannung VH. Dies bedeutet im betrachteten Fall von reduzierter Versorgungsspannung VH, dass vom System keine Beschränkungen vorgenommen werden, dieses in den slow fire Arbeitspunkt 2 zu setzten, falls doch Zündkreisströme aufgrund typischen Zündelementwiderstands oder nicht paralleler Zündung oder ausreichend hohe Bordnetzspannung auftreten könnten.
Nach Ablauf der Zündbedingungen des Arbeitspunkts 1 wird durch das Signal /CMP800=0 800 Mikrosekunden nach Beginn der Softwarezündanforderung die Strombegrenzung auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt. Dieser Stromwert ist größer als IAp2, also als 1,2 A.
Im Falle eines Anzünders, der bei reduzierter Zündkreisspannung, z. B. VH = 11 Volt, nur noch mit IGH-Werten von etwas über 1,2 A beaufschlagt wird und sich typisch verhält, erfolgt eine Unterbrechung des Zündstromkreises aufgrund der pyrotechnischen Auslösung. Dies wurde im Beispiel nach 6 bei 1500 Mikrosekunden angenommen.
Da die Stromhöhe über IAP2 und nicht über IAP1 liegt, wird nur der Zündstromzähler ZI-AP2 aufwärts gezählt. Der Zündstromzähler ZI-AP2 reicht bei einer angenommenen Stromunterbrechung nach 1500 Mikrosekunden den Wert 60 dezimal bei einer Zählfrequenz von 40 kHz. Die Ansteuerung der High Side Powerleistungsstufe 206 wird durch den Zündzeitzähler ZZZ nach Ende des ersten Zündabschnitts 800 Mikrosekunden mit Unterstützung des ersten Arbeitspunkts, welcher in unserem Beispiel aufgrund zu geringer Zündkreisspannung nicht genutzt werden konnte, auf den Arbeitspunkt 2 umgeschaltet, um bei erhöhter Zündzeit nicht durch zu hohe Strombegrenzung unnötig hohe Energie in den Zündkreis abzugeben.
Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet durch /CMP800=0, dass die Strombegrenzung der High Side Power States auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt wird. Da der Zündstromzähler ZI-AP1 nicht den Wert von >=28 aufweist, dies entspricht einer nicht nachweisbaren Stromabgabe von >=700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, wird nun zur Sicherheit bei gleichzeitig unveränderter Nachweisbarkeit der Stromabgabe auf low speed fire Arbeitspunkt 2 des Zündelements umgeschaltet. Dieser Arbeitspunkt schreibt eine mögliche totale Zündzeit von mindestens 2 Millisekunden, unter Verwendung eines Zündstroms von IPA2 von =1,2 A vor.
Durch das Signal /CMP700=1 der Vergleichseinheit CMP700 wird das Ausgangssignal des ODER Gatters /AP1 und nach einer Zündzeit von 800 Mikrosekunden auf logisch 1 gehalten, d. h. eine Zündung nach dem ersten Arbeitspunkt konnte noch nicht nachgewiesen werden. Durch /AP1=1 verbleibt der Zustand des UND Gatters 201 auf HST=1 wodurch die Ansteuerung der High Side Leistungsstufe 206 mit der niedrigeren Strombegrenzung fortgesetzt wird.
Nach der pyrotechnischen Auslösung, mit angenommener Unterbrechung des Zündstroms bei 1500 Mikrosekunden nach Zündanforderung, kann der Zündstromzähler ZI-AP2 nicht mehr weiter zählen. Der ZI-AP2 Zählerstand in diesem Beispiel ist damit 60 dezimal.
Erreicht der Zündzeitzähler ZZZ den Zählstand 82, was 2050 Mikrosekunden entspricht, so bestimmt die Vergleichseinheit CMP2050 durch das Signal /CMP2050=0 das Ende der Hardware-Ansteuerung des High Side Leistungsschalters 206 durch Änderung des UND Gatter Ausgangssignals auf logisch 0.
Damit ist die High Side Leistungsstufe 206 gesperrt. Die Rücknahme der Software-Zündanforderung erfolgt nach 2500 Mikrosekunden, dies wird in der Regel auch dazu benutzt, um den Inhalt der Zündstromzählerstände ZI-AP1 und ZI-AP2 zu retten und die Zähler zurückzusetzen.
In einer Erweiterung kann auch der Inhalt der Zündzeitzähler in ein Register gerettet und dieser zurückgesetzt werden. Die Registerinhalte werden je nach Zündung separat für jeden Zündkreis in einem Crashrecorder durch den Mikrocontroller geschrieben.
Sollte Zündelemente nach zukünftigen Vorschriften auch mehr als zwei Arbeitspunke unterstützen, so lassen sich analog zum hier beschriebenen Verfahren weitere Zündstromzähler ZI-API hinzufügen. Die analoge Ausgestaltung sieht dann für jeden weiteren Arbeitspunkt ein eigenes Stromniveau IAPI vor und zwei Vergleichseinrichtungen. Ein Vergleicher für die Stromflussdauer und ein Vergleicher für die abgelaufene Zündzeit des Arbeitspunkts I.

Claims

Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements (211) mit wenigstens zwei Zündstrommesseinrichtungen (208, ZI-AP1, ZI-AP2), die jeweils einen Zündstrom messen und mit jeweiligen Schwellen vergleichen und die jeweilige Zeiten bestimmen, für die der Zündstrom über der Schwelle liegt, mit einer Strombegrenzung, die wenigstens einem Zündschalter (206) zugeordnet ist und die auf wenigstens zwei unterschiedliche Stromniveaus einstellbar ist, mit wenigstens zwei Zündzeitmesseinrichtungen (CMP800, CMP2050), die den wenigstens einen Zündschalter (206) für eine jeweilige Zündzeit freigeben und wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Zündzeitmesseinrichtungen (CMP800, CMP2050) die Strombegrenzung einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zündschalter (206) ein High Side Leistungsschalter ist, während der Low Side Leistungsschalter (205) direkt von einem Prozessor (µC), der einen Auslöseralgorithmus für das Zündelement (211) rechnet, angesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher vorgesehen ist, in den die jeweiligen Zeiten und/oder die Zündzeit abspeicherbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung die Strombegrenzung zuerst auf das höchste Stromniveau einstellt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Zündzeitmesseinrichtungen (CMP800, CMP2050) einen Zündzeitzähler (ZZZ) und jeweils eine Vergleichseinheit (CMP800, CMP2050) aufweisen, wobei die jeweiligen Vergleichseinheiten (CMP800, CMP2050) mit der Strombegrenzung und dem wenigstens einen Zündschalter (206) zur Freigabe verbunden sind.
Vorrichtung nach einem Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung die jeweiligen Zeiten und/ oder die Zündzeit im Speicher abspeichert, wenn der Prozessor (µC) einen Zündbefehl zurücknimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündstrommesseinrichtungen (208, ZI-AP1, ZI-AP2) einen Shuntwiderstand (R) aufweist, der von einem vorgegebenen Teil des Zündstromes durchflossen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Shuntwiderstand (R) vom gesamten Zündstrom durchflossen wird.