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WO1992017702A1 - Verfahren zur adaption der schliesszeit in zündanlagen für brennkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren zur adaption der schliesszeit in zündanlagen für brennkraftmaschinen Download PDF

Info

Publication number
WO1992017702A1
WO1992017702A1 PCT/DE1992/000132 DE9200132W WO9217702A1 WO 1992017702 A1 WO1992017702 A1 WO 1992017702A1 DE 9200132 W DE9200132 W DE 9200132W WO 9217702 A1 WO9217702 A1 WO 9217702A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ignition
closing time
comparator
adaptation
time
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE1992/000132
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Werner
Günter Braun
Dietmar FLÄTGEN
Ulrich KÖLLE
Hans Loistl
Jürgen Stein
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 WO1992017702A1 publication Critical patent/WO1992017702A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/045—Layout of circuits for control of the dwell or anti dwell time
    • F02P3/0453—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • F02P3/0456—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices using digital techniques

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting the closing time in ignition systems for internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
  • a closing time control for internal combustion engines is already known from DE-PS 34 02 537, in which, however, two comparators and two reference marks are used to determine the ignition timing and for closing time control.
  • This known method ensures the required closing time when the coil parameters change (for example due to temperature influences) and with high speed dynamics.
  • a closing time control is carried out on the basis of monitoring the ignition coil current with two comparators, one of which tilts when 80% of the required ignition coil current is reached and the other tilts at 100%. It is disadvantageous that the time between switching on the ignition coil current and reaching the individual comparator thresholds is measured continuously and the charging time must be calculated from these measured times.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the proposed solution is cheaper due to the lower demands on the hardware and software runtime, since a simple microprocessor can be used, and at the same time an optimal closing time output is guaranteed under all operating conditions.
  • the method according to the invention also has the advantage that tolerances of the output stages or of the cables used can be compensated for by the simple regulation.
  • the closing time adaptation offers a very good opportunity to react to the relatively slow change in various parameters, such as temperature influences, the change of ignition coil operating parameters, or contact resistances on the contacts caused by contamination.
  • the adaptation will advantageously be accelerated by taking into account a dynamic component, so that the closing time is adapted more quickly in the event of an acceleration.
  • the method also enables a defect in the primary circuit of the ignition coils to be identified by presetting and monitoring minimum and maximum closing times, to provide error information and to initiate any necessary catalyst protection measures, for example by interrupting the ignition and / or injection.
  • this method offers the advantage of carrying out a fault diagnosis by storing a predeterminable number of past values of the output levels of the comparator in a memory.
  • the output levels of the comparator will form an alternating sequence after a predetermined time, so that an error is detected if there is no alternation.
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement for detecting and adapting the primary current
  • FIG. 2 shows a flow diagram for explaining the
  • FIG. 3 shows a circuit arrangement for detecting and temporarily storing the comparator output level.
  • FIG. 1 shows the microprocessor 1 of a control device (not shown) for the ignition output stages of the ignition system of an internal combustion engine.
  • This microprocessor is connected to the base of the ignition transistor 3, inter alia, via a connecting line 2.
  • the ignition transistor is connected via the primary winding of an ignition coil 4 to the battery voltage U B, for example of a vehicle battery, not shown.
  • the ignition coil 4 is connected on the one hand to the supply voltage U B and on the other hand to a spark plug 5.
  • the ignition transistor 3 is connected to ground with the inverting input of a comparator 6 and in parallel to it via a measuring resistor 7.
  • the non-inverting input of the comparator 6 is connected via a voltage divider 8 on the one hand to ground and on the other hand to a supply voltage U, which is not shown by a
  • Voltage stabilizer is supplied.
  • a comparison voltage U is set at the non-inverting input of the comparator 6 via the voltage divider 8.
  • the other output stages of the ignition system are connected so that the emitters of the individual ignition transistors are combined.
  • the cylinders which overlap in their closing angle, would have to be evaluated separately by a further evaluation circuit with elements 6, 7 and 8.
  • the circuit arrangement just described in Figure 1 has the following mode of operation.
  • the microprocessor 1 controls the base of the ignition transistor 3 at a time determined in the microprocessor 1 in accordance with the signals pending at its inputs 9 which are dependent on the operating conditions, so that this ignition transistor 3 becomes conductive.
  • a current then begins to flow in the primary winding of the ignition coil 4 in order to store the required ignition energy in the ignition coil.
  • the magnitude of this primary current is converted by the measuring resistor 7 into a voltage signal.
  • Voltage signal is in the comparator 6 with the reference voltage
  • Level at the output of the comparator tilts from 1 to 0 as soon as both voltages are the same or when the voltage to be tested at the measuring resistor 7 is greater than the comparison voltage U v .
  • the voltage level of the output of the comparator 6 is detected by the microprocessor 1 and the ignition transistor is controlled in the blocking state. It can therefore be determined on the basis of an O output signal that the current flow in the primary winding of the ignition coil 4 was sufficient for an optimal ignition spark.
  • the ignition transistor 3 is blocked for ignition, so that then no voltage is present at the inverting input of the comparator 6, as a result of which the output of the comparator 6 tilts again from 0 to 1.
  • the output of the comparator 6 sometimes changes from 1 to 0 towards the end of the closing time and sometimes not, since, due to a delayed adjustment of the closing time explained in more detail below, the coil current at the ignition time exceeds or falls below the target value. If the closing time is too short and the coil current thus does not reach the desired value, the comparator 6 does not flip at the output, which, when scanned, gives a pure 1 sequence. If the closing time is too long, the coil current constantly exceeds the setpoint and at the comparator 6 there is a pure O-sequence at the time of ignition scanned.
  • the output of the comparator 6 constantly changes from 0 to 1 and vice versa at the ignition point, so that the closing time is either extended or shortened by ⁇ t.
  • the value for the closing time T s is determined depending on the battery voltage U B.
  • the closing time T s is the time required to approx.
  • a factor FSZ factor closing time change
  • this FSZ 1.
  • the calculation of this factor can be suspended for operating conditions that require 100% ignition energy in the adaptation cycle, which includes the determination of the closing time T s required by the engine. That is, a query 11 checks whether the flag for switching off the factor - change in closing time "FSZ-Off" is set. If this is the case, the ignition coil-selective adaptation takes place in program step 12.
  • a query 13 checks whether the adaptation cycle for setting an optimal closing time has been completed. This is done, for example, by examining whether a predeterminable time period for a complete adaptation cycle T AZ, which is determined, for example, in the application for the individual motor types, has expired. A no to this question causes the "FSZ-Aus" flag to remain set and the closing time to be adapted the next time the program is run. If the query could be answered with yes, the flag "FSZ-Aus" is reset in program step 14.
  • the temperature change is a slow process that does not require fast control, so that a slow adaptation of correction variables, which is dependent on the coil system, is sufficient.
  • the second branch in the flowchart in the event that the "FSZ-Aus" flag was not set, provides an operating state-dependent correction of the closing time, for example in order to reduce the candle burnup. This procedure is superimposed on the adaptation procedure in the event of a no answer to question 11.
  • a factor FSZ is determined and made available via speed n and load, which is determined, for example, via throttle valve position ⁇ , which enables the closing time to be changed, the amount for the changing the closing time being determined for individual operating conditions in the application.
  • program step 18 the factor for the change in closing time FSZ is provided, for example, as a function of the load, which is determined via the throttle valve angle ⁇ , and the speed n.
  • it is checked again whether FSZ 1. A yes leads to leaving this program flow. A no to query 19 leads to program step 20.
  • the ignition coil-selective adaptation in the other program branch is activated by setting the flag "FSZ - OFF" in program step 22, and more Adaptation factors, for example, to be able to take into account a temperature change in the closing time adaptation. If the time condition for carrying out an adaptation cycle, which can be determined via an applicable value, is not fulfilled, the FSZ is included in the closing time setpoint for 100% charge in program step 21. The program block closing time adaptation is then exited and called again the next time the background program is run.
  • Need full load range The relevant operating states are determined and taken into account by the control unit when determining the closing time. This means, for example, that if an optimal ignition spark in the partial load range were only required to 80% of the coil target energy of an optimal ignition spark in the full load range, that can
  • Closing time can be corrected accordingly using the FSZ change in closing time factor.
  • the described adaptation process for the closing time would u. U. not fast enough, so that you can make a change in the closing time by taking into account a dynamic component.
  • the speed information n applied to the microprocessor 1 is evaluated and a change in speed is included in the output of the closing angle.
  • the described adaptation method it is also possible to identify a defect in the primary circuit by monitoring the adaptation. If, for example, a 1-sequence appears at the output of the comparator (i.e. ignition energy too low), despite the fact that the closing time has already been extended several times by the factor ⁇ t, the closing time is reached when a maximum value is reached, which is determined in the application. do not extend it any longer, but suggest a defect in the ignition system.
  • FIG. 3 shows a circuit arrangement which essentially corresponds to the circuit structure in FIG. 1, and the same components therefore have the same reference numerals.
  • the microprocessor 1 is connected to an output stage 23 via a connecting line 2.
  • This output stage 23 is only shown symbolically and consists of a control transistor, an ignition coil to which a spark plug 5 is connected on the secondary side and an evaluation circuit, as has already been described, for example, in FIG.
  • the status output 26 of the output stage 23 is set in each case when the threshold for the desired coil current is exceeded and is conducted to a latch 27 via a connecting line 24.
  • further ignition output stages for example the ignition output stage 23a and still further ignition output stages, are connected to the latch 27 via connecting lines 24a to n.
  • the output level of the evaluation circuit arranged in the ignition output stage is continuously applied to the inputs of the latch 27 via the connecting line.
  • the status as to whether the coil set current has been reached is temporarily stored at the ignition point and this value is updated at the ignition point.
  • the ignition time that is the time at which the status of the ignition output stage is to be stored, is sent to the latch 27 via a data bus 28.
  • the microprocessor 1 can now take this value from the latch 27 at any time for the determination of the next closing time without the background program having to be interrupted at the time of ignition, as in FIG. 1.

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)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Schließzeitadaption von Zündendstufen im Primärstromkreis von Zündspulen für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, das der Festlegung einer Schließzeit zur Bereitstellung der Zündspulenenergie für einen optimalen Zündfunken dient. Das Verfahren umfaßt einen Komparator (6), der die Zündspulenstromstärke mit einem Sollwert (UV) vergleicht. Um Rückschlüsse auf eine Schließzeitadaption zu ziehen, wird der Ausgangspegel des Komparators jeweils zum Zündzeitpunkt an einem Eingangsport eines Mikroprozessors (1) abgefragt und zur Schließzeitbestimmung verarbeitet.

Description

Verfahren zur Adaption der Schließzeit in Zündanlagen für
Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Adaption der Schließzeit in Zündanlagen für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Schließzeitregelung für Brennkraftmaschinen aus der DE-PS 34 02 537 bekannt, bei der aber zwei Komparatoren, sowie zwei Bezugsmarken zur Festlegung des Zündzeitpunktes und zur Schließzeitregelung verwendet werden. Dieses bekannte Verfahren sichert die geforderte Schließzeit bei Änderung der Spulenparameter (zum Beispiel durch Temperatureinflüsse) und bei hoher Drehzahldynamik. Hierbei wird eine Schließzeitregelung auf Grundlage der Überwachung des Zündspulenstroms mit zwei Komparatoren, wovon der eine bei Erreichen von 80 % des geforderten Zündspulenstroms und der andere bei 100 % kippt, vorgenommen. Nachteiligt ist, daß hierbei die Zeit zwischen Einschalten des Zündspulenstroms und Erreichen der einzelnen Komparator-Schwellen laufend gemessen und aus diesen gemessenen Zeiten die Ladezeit berechnet werden muß. Die hierbei notwendige Hardware (80 %- und 100 % Komparator) und die spezielle Forderung an den Prozessor (interruptfähige Eingänge und freier Timer) sowie die benötigte Software machen die dargestellten Lösungen relativ kostenaufwendig. Letztendlich ist dieses Verfahren in Projekten mit hohen Funktionsanforderungen an den Prozessor z. B. bei der Motorsteuerung nicht anwendbar, da die Resourcen des Prozessors in einem Steuergerät für die Kraftstoffeinspritzung und Zündung bereits voll ausgeschöpft sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die geringeren Anforderungen an die Hardware und Softwarelaufzeitbelastung die vorgeschlagene Lösung günstiger ist, da ein einfacher Mikroprozessor einsetzbar ist, wobei gleichzeitig eine optimale Schließzeitausgabe unter allen Betriebszustanden gewährleistet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß durch die einfache Regelung Toleranzen der Endstufen oder der eingesetzten Kabel ausgeglichen werden können. Weiterhin bietet die Schließzeitadaption sehr gut die Möglichkeit, auf die relativ langsame Änderung verschiedener Parameter, wie zum Beispiel Temperatureinflüsse, den Wechsel von Zündspulenbetriebsparameten oder durch Verschmutzung entstehende Ubergangswiderstände an den Kontakten zu reagieren.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schließzeitadaption möglich. Einen erheblichen Vorteil bietet die Möglichkeit den Ausgangspegel des Komparators nach jeder Zündung in einem Speicher zwischenzuspeichern. Der Ausgangspegel des Komparators muß hierbei nicht sofort übernommen werden, sondern kann vom Mikroprozessor für die nächste Schließzeitadaption dem Speicher zu einem beliebigen Zeitpunkt entnommen werden. Das heißt, das im Mikroprozessor laufende Programm muß nicht unterbrochen werden. Besonders vorteilhaft ist, sowohl zu wenig gespeicherte Energie in der Zündspule als auch zu viel gespeicherte Energie durch Verlängerung bzw. Verkürzung der Schließzeit ausgleichen zu können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch eine überlagerte, betriebszustandsabhängige variable Zündenergiesteuerung, die Zündkerzenlebensdauer erhöht wird.
Für die Dynamik wird man vorteilhafterweise die Adaption durch Berücksichtigung eines Dynamikanteils beschleunigen, so daß die Schließzeit im Falle einer Beschleunigung schneller angepaßt wird.
Das Verfahren ermöglicht darüberhinaus einen Defekt im Primärkreis der Zündspulen durch Vorgabe und Überwachung von minimalen und maximalen Schließzeiten zu erkennen, eine Fehlerinformation abzugeben und eventuell notwendige Katalysatorschutzmaßnahmen einzuleiten, beispielsweise durch Unterbrechung der Zündung und/oder Einspritzung.
Letztendlich bietet dieses Verfahren den Vorteil, eine Fehlerdiagnose durchzuführen, indem jeweils eine vorgebbare Anzahl von Vergangenheitswerten der Ausgangspegel des Komparators in einem Speicher abgelegt werden. Im ordnungsgemäßen Betrieb werden die Ausgangspegel' des Komparators nach einer vorgegebenen Zeit eine alternierende Folge bilden, so daß bei einer fehlenden Alternierung ein Fehler erkannt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur Erfassung und Adaption des Primärstroms, Figur 2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der
Wirkungsweise der Adaption sowie einer betriebszustandsabhängigen Zündenergiesteuerung und Figur 3 eine Schaltungsanordnung zur Erfassung und Zwischenspeicherung des Komparatorsausgangspegel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist der Mikroprozessor 1 eines nicht dargestellten Steuergerätes für die Zündendstufen der Zündanlage einer Brennkraftmaschine dargestellt. Dieser Mikroprozessor ist u.a. über eine Verbindungsleitung 2 mit der Basis des Zündtransistors 3 verbunden. Auf der Kollektorseite ist der Zündtransistor über die Primärwicklung einer Zündspule 4 mit der Batteriespannung UB beispielsweise einer nicht dargestellten Fahrzeugbatterie, verbunden. Sekundarseitig ist die Zündspule 4 einerseits mit der Versorgungsspannung UB und andererseits mit einer Zündkerze 5 verbunden. Emitterseitig ist der Zündtransiεtor 3 mit dem invertierenden Eingang eines Komparators 6 und parallel dazu über einen Meßwiderstand 7 an Masse geschaltet. Der nicht invertierende Eingang des Komparators 6 liegt über einem Spannungsteiler 8 einerseits an Masse und andererseits an einer Versorgungsspannung U, welche von einem nicht dargestellten
Spannungsstabilisator geliefert wird. Über den Spannungsteiler 8 wird eine Vergleichsspannung U am nicht invertierenden Eingang des Komparators 6 eingestellt. Die weiteren Endstufen der Zündanlage, hier nur angedeutet, sind so verschaltet, daß die Emitter der einzelnen Zündtransistoren zusammengefaßt werden. Bei Brennkraftmaschinen mit einer Schließwinkelüberlappung wären die Zylinder, die sich in ihrem Schließwinkel überlappen, durch eine weitere Auswerteschaltung mit den Elementen 6, 7 und 8 getrennt auszuwerten. Die eben beschriebene Schaltungsanordnung in Figur 1 hat folgende Wirkungsweise. Der Mikroprozessor 1 steuert entsprechend den an seinen Eingängen 9 anstehenden von den Betriebsbedingungen abhängigen Signalen die Basis des Zündtransistors 3 zu einem im Mikroprozessor 1 ermittelten Zeitpunkt an, so daß dieser Zündtransistor 3 leitend wird. Damit beginnt in der Primärwicklung der Zündspule 4 ein Strom zu fließen, um die erforderliche Zündenergie in der Zündspule zu speichern. Die Größe dieses Primärstroms wird durch den Meßwiderstand 7 in ein Spannungssignal umgewandelt. Dieses
Spannungssignal wird in dem Komparator 6 mit der Vergleichsspannung
Uv (ein Wert, für den Spulensollstrom) verglichen, so daß der
Pegel am Ausgang des Komparators von 1 auf 0 kippt, sobald beide Spannungen gleich groß sind beziehungsweise wenn die zu prüfende Spannung am Meßwiderstand 7 größer als die Vergleichsspannung Uv ist. Mit der Unterbrechung des Stromflusses in der Primärwicklung zum Zündzeitpunkt wird vom Mikroprozessor 1 der Spannungspegel des Ausgangs des Komparators 6 erfaßt und der Zündtransistor in den Sperrzustand gesteuert. Man kann also aufgrund eines O-Ausgangssignals feststellen, daß der Stromfluß in der Primärwicklung der Zündspule 4 für einen optimalen Zündfunken ausreichend war. Für eine Zündung wird der Zündtransistor 3 gesperrt, so daß dann am invertierenden Eingang des Komparators 6 keine Spannung anliegt, wodurch der Ausgang des Komparators 6 wieder von 0 auf 1 kippt. Im ordnungsgemäßen Betrieb der Zündanlage wechselt der Ausgang des Komparators 6 gegen Ende der Schließzeit manchmal von 1 auf 0 und manchmal nicht, da aufgrund einer weiter unten näher erläuterten verzögerten Anpassung der Schließzeit der Spulenstrom zum Zündzeitpunkt den Sollwert überschreitet bzw. unterschreitet. Falls die Schließzeit zu kurz ist und der Spulenstrom somit nicht den Sollwert erreicht, kippt der Komparator 6 am Ausgang nicht, was zum Zündzeitpunkt abgetastet eine reine 1-Folge ergibt. Falls die Schließzeit zu lange ist, überschreitet der Spulenstrom den Sollwert ständig und am Komparator 6 wird zum Zündzeitpunkt eine reine O-Folge abgetastet. Im Idealfall wechselt der Ausgang des Komparators 6 zum Zündzeitpunkt ständig von 0 auf 1 und umgekehrt, so daß die Schließzeit jeweils entweder um Δ t verlängert oder verkürzt wird. Gleichzeitig ist es aber auch möglich, erst bei einer programmierbaren Anzahl von gleichen Pegelzuständen am Ausgang des Komparators 6 die Schließzeit um einem programmierbaren Zeitanteil Δ t zu vergrößern oder zu verkürzen und den neuen Wert als Adaptionswert abzuspeichern. Langsame Vorgänge wie Temperatureinflüsse oder der
Wechsel von Zündspulenbetriebsparametern sind dann nach einer
Adaptionszeit korrigiert. Gleichzeitig wird bei einer Abweichung des Komparatorausgangspegels von der zugelassenen Form, beispielsweise fehlender Alternierung, auf einen Fehler im Primärkreis geschlossen.
Die Adaption der Schließzeit mit überlagerter betriebszustandsabhängiger Schließzeitsteuerung des Mikroprozessors 1 soll nun in dem Ablaufdiagramm der Figur 2 in Verbindung mit Figur 1 näher erläutert werden. Im Programmschritt 10 des Ablaufdiagramms wird abhängig von der Batteriespannung UB der Wert für die Schließzeit Ts bestimmt. Die Schließzeit Ts ist die Zeit, die benötigt wird, um ca.
100 % der benötigten Zündenergie für einen optimalen Zündfunken zu speichern. Nun wird bei bestimmten Betriebsbedingungen, beispielsweise im Schub oder unteren Teillastbereich nicht 100 % der Zündenergie, sondern eventuell nur 80 oder 90 % für einen Zündfunken benötigt. Zu diesem Zweck wird in die Schließzeit ein Faktor FSZ (Faktor-Schließzeitänderung) beispielsweise 0,8 oder 0,9 eingerechnet. Für 100 % der benötigten Zündenergie beträgt dieser FSZ = 1. Die Einrechnung dieses Faktors kann für Betriebsbedingungen, die 100 % Zündenergie benötigen, im Adaptionszyklus, welcher die Ermittlung der vom Motor geforderten Schließzeit Ts umfaßt, ausgesetzt werden. Das heißt, in einer Abfrage 11 wird kontrolliert, ob das Flag für das Ausschalten des Faktors - Schließzeitänderung "FSZ-Aus" gesetzt ist. Ist das der Fall, so erfolgt im Programm-Schritt 12 die zündspulenselektive Adaption. Das heißt, die Schließzeit wird zündspulenselektiv aufgrund des Ausgangspegels des Komparators 6 beim Zündungsinterrupt um einem Betrag Δt verlängert oder verkürzt. Mit dieser Adaption nähert man sich so schrittweise der optimalen Schließzeit an. In einer Abfrage 13 wird kontrolliert, ob der Adaptionszyklus zur Einstellung einer optimalen Schließzeit abgeschlossen ist. Das geschieht beispielsweise dadurch, daß untersucht wird, ob eine vorgebbare Zeitdauer für einen vollständigen Adaptionszyklus TAZ die beispielsweise in der Applikation für die einzelnen Motortypen ermittelt wird, abgelaufen ist. Ein Nein auf diese Frage bewirkt, daß das Flag "FSZ-Aus" gesetzt bleibt und beim nächsten Programmdurchlauf eine weitere Adaption der Schließzeit erfolgt. Konnte die Abfrage mit Ja beantwortet werden, so erfolgt im Programmschritt 14 eine Rücksetzung des Flags "FSZ-Aus". Das
Programm wird anschließend verlassen und beim nächsten Hintergrundprogrammdurchlauf erneut bearbeitet. Dieser erste Zweig des Ablaufdiagramms zeigt also die Adaption, wie sie mit der Schaltungsanordnung in Figur 1 erfolgen kann. Mit diesem Adaptionsverfahren brauchen verschiedene Betriebsparameter der Zündspulen bei unterschiedlichen Temperaturen oder verschiedene Betriebsparameter aufgrund unterschiedlicher Spulenhersteller bei Spulen gleichen Nennstromes nicht gesondert berücksichtigt werden.
Die Temperaturanderung ist ein langsamer Vorgang, der keine schnelle Regelung benötigt, so daß eine langsame und je nach Zündsystem spulenindividueller Adaption von Korrekturgrößen ausreichend ist. Der zweite Zweig im Ablaufdiagramm, für den Fall, daß das Flag "FSZ-Aus" nicht gesetzt war, sorgt für eine betriebszustandsabhängige Korrektur der Schließzeit, um beispielsweise den Kerzenabbrand zu reduzieren. Dieses Verfahren ist dem Adaptionsverfahren bei einer Nein-Antwort auf die Frage 11 überlagert. Hier wird zum Beispiel über Drehzahl n und Last, welche beispielsweise über die Drosselklappenstellung φ bestimmt wird, ein Faktor FSZ ermittelt und bereitgestellt, der eine Änderung der Schließzeit ermöglicht, wobei der Betrag für die Schließzeitänderung für einzelne Betriebsbedingungen in der Applikation ermittelt wird.
Bei einem Nein auf die Abfrage 11 wird in der Abfrage 16 kontrolliert, ob der Faktor Schließzeitänderung von einem vorhergehenden Programmdurchlauf FSZ = 1 ist. Ist das nicht der Fall, nimmt also FSZ einen Wert ungleich eins an, so wird die zündspulenselektive Adaption ausgesetzt. Bei einem Ja wird im Programmschritt 17 eine zündspulenselektive Adaption gemäß Schritt 12 durchgeführt. Im Programmschritt 18 wird der Faktor für die Schließzeitänderung FSZ zum Beispiel als Funktion über Last, welche über den Drosselklappenwinkel φ bestimmt wird, und Drehzahl n bereitgestellt. In der anschließenden Abfrage 19 wird nochmals kontrolliert, ob FSZ = 1 ist. Ein Ja führt zum Verlassen dieses Programmablaufs. Ein Nein auf die Abfrage 19 führt zu Programmsehritt 20. Hier wird in bestimmten Zeitabständen Tx, trotz der Bedingung FSZ ungleich 1, durch Setzen des Flag "FSZ - AUS" im Programmschritt 22 anschließend die zündspulenselektive Adaption im anderen Programmzweig aktiviert, um noch weitere Adaptionsfaktoren beispielsweise eine Temperaturänderung in der Schließzeit-Adaption berücksichtigen zu können. Ist die Zeitbedingung zur Durchführung eines Adaptionszyklus die über einen applizierbaren Wert festgelegt werden kann, nicht erfüllt, so erfolgt im Programmschritt 21 die Einrechnung des FSZ in den Schließzeitsollwert für 100 % Ladung. Der Programmblock Schließzeitadaption wird anschließend verlassen und beim nächsten Hintergrundprogrammdurchlauf erneut aufgerufen. Der zweite Zweig des Ablaufprogramms, der im Falle daß bei Abfrage 11 die "Faktor Schließzeitänderung" (FSZ = Aus) ausgeschaltet ist, durchlaufen wird, ist von Bedeutung, um den Kerzenabbrand zu reduzieren. So gibt es Betriebszustände einer Brennkraftmaschine wie zum Beispiel im Schub oder unteren Teillast-Bereich, die zur Erzeugung eines optimalen Zündfunkens nicht die Energiemenge wie im
Vollast-Bereich benötigen. Die betreffenden Betriebszustände werden ermittelt und vom Steuergerät bei der Festlegung der Schließzeit berücksichtigt. Das heißt zum Beispiel, würde für einen optimalen Zündfunken im Teillastbereich nur 80 % der Spulensollenergie eines optimalen Zündfunken im Vollast-Bereich benötigt, so kann die
Schließzeit mittels des Faktors Schließzeitänderung FSZ entsprechend korrigiert werden.
Bei sehr hoher Drehzahldynamik wäre der beschrieben Adaptionsvorgang für die Schließzeit u. U. nicht schnell genug, so daß man hier eine Änderung der Schließzeit durch Berücksichtigen eines Dynamikanteils vornehmen kann. Dazu wird die am Mikroprozessor 1 anliegende Drehzahlinformation n ausgewertet und eine Drehzahländerung bei der Schließwinkelausgabe eingerechnet.
Mit dem beschriebenen Adaptionsverfahren ist es auch möglich, durch Überwachung der Adaption einen Defekt im Primärkreis zu erkennen. Taucht beispielsweise am Ausgang des Komparators immer wieder eine 1-Folge (also Zündenergie zu gering) auf, trotzdem die Schließzeit bereits mehrmals um den Faktor ∆ t verlängert wurde, so wird man die Schließzeit bei Erreichen eines Maximalwertes, der in der Applikation ermittelt wird, nicht weiter verlängern, sondern auf einen Defekt in der Zündanlage schließen.
Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, die im wesentlichen dem Schaltungsaufbau in Figur 1 entspricht, gleiche Bauteile haben demzufolge gleiche Bezugszeichen. Der Mikroprozessor 1 ist über eine Verbindungsleitung 2 mit einer Endstufe 23 verbunden. Diese Endstufe 23 ist nur symbolisch dargestellt und besteht aus einem Steuertransistor, einer Zündspule, an welcher sekundarseitig eine Zündkerze 5 angeschlossen ist und einer Auswerteschaltung, wie sie beispielsweise bereits in Figur 1 beschrieben ist. Der Statusausgang 26 der Endstufe 23 wird jeweils beim Überschreiten der Schwelle für den Spulensollstrom gesetzt und über eine Verbindungsleitung 24 an ein Latch 27 geführt. Analog dazu sind noch weitere Zündendstsufen, beispielsweise die Zündendstufe 23a und noch weitere Zundendstufen über Verbindungsleitungen 24a bis n mit dem Latch 27 verbunden. Dabei liegt über die Verbindungsleitung jeweils kontinuierlich der Ausgangspegel, der in der Zündendstufe angeordneten Auswerteschaltung an den Eingängen des Latch 27 an. Der Status, ob der Spulensollstrom erreicht wurde, wird jeweils zum Zündzeitpunkt zwischengespeichert und dieser Wert jeweils zum Zündzeitpunkt aktualisiert. Über einen Datenbus 28 wird der Zündzeitpunkt, also der Zeitpunkt, zu welchem der Status der Zündendstufe gespeichert werden soll, an das Latch 27 geführt.
Gleichzeitig kann der Mikroprozessor 1 nun zu einem beliebigen Zeitpunkt diesen Wert für die Bestimmung der nächsten Schließzeit dem Latch 27 entnehmen, ohne daß das Hintergrundprogramm wie in Figur 1 jeweils zum Zündzeitpunkt unterbrochen werden muß.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Adaption der Schließzeit von Zundendstufen im
Primärstromkreis von Zündspulen in Zündanlagen für Brennkraftmaschinen, wobei die Stromstärke des Stromes in der Zündspule erfaßt und der Meßwert der Stromstärke einem ersten Eingang eines Komparators zugeführt wird und wobei am zweiten Eingang des Komparators eine vorgebbare Vergleichsspannung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangspegel des Komparators (6) von einem Eingangsport eines Mikroprozessors (1) erfaßt und auf Grundlage des Ausgangspegels eine Adaption (±Δt) der Schließzeit zur Realisierung eines optimalen Zündfunkens vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangspegel des Komparators bei jedem Zündzeitpunkt erfaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangspegel des Komparators in einem Speicher (27) zwischengespeichert wird und vom Mikroprozessor (1) bei der folgenden Adaption der Schließzeit vom Speicher (27) abgerufen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Komparatorzustand zu einer Verlängerung der Schließzeit und ein zweiter Komparatorzustand zu einer Verkürzung der Schließzeit um einen Betrag (∆ t ) führt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Mikroprozessor (1) die Drehzahl überwacht und bei einer Drehzahländerung ein Dynamikanteil in die Schließzeit eingerechnet wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vorgabe und Überwachung von minimalen und maximalen Schließzeiten die Funktionsfähigkeit des primärseitigen Zündkreises ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgebbare Anzahl von Ausgangspegeln des Komparators gespeichert, nach einer vorgegbenen Zeit auf Alternierung geprüft und bei fehlender Alternierung ein Fehler erkannt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung eines Fehlers eine Fehlerinformation erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem fehlerhaft arbeitenden Zylinder die Zündung und/oder die Einspritzung abgeschaltet wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Betriebszuständen, die einen geringeren Zündspulenstrom benötigen als durch die am zweiten Eingang des Komparators 6 anliegende Vergleichsspannung (Uv) vorgegeben ist, in die Schließzeit ein betriebszustandsabhängiger Faktor (FSZ) eingerechnet und für diesen Betriebszustand die vom Zündspulenstrom abhängige
Adaption der Schließzeit ausgesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Betriebszuständen mit ausgesetzter Schließzeitadaption nach einer vorwählbaren Zeit (Tx) eine Schließzeit-Adaptionsphase zündspulenselektiv durchgeführt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Schließzeitadaption von Zundendstufen in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (1) eine Zundungsendstufe (3) ansteuert, die den Zundspulenstrom einer Zündspule (4) einschaltet und daß ein Komparator (6) den Zundspulenstrom mit einem Sollwert vergleicht und ein Eingangsport des Mikroprozessors (1) den Ausgangspegel des Komparators (6) zum Zündzeitpunkt erfaßt.
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