DE102020203996A1 - Method for determining a spark burning duration when operating an ignition device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Funkenbrenndauer (Δt) beim Betrieb einer Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze und einer Zündspule mit Primärwicklung und Sekundärwicklung, wobei für einen Zündvorgang zunächst, in einem Erstladevorgang (EL), die Primärwicklung aufgeladen und ein Stromfluss in der Primärwicklung) unterbrochen werden, und nachfolgend einmal oder mehrmals, in Nachladevorgängen (NL), jeweils die Primärwicklung erneut aufgeladen und der Stromfluss unterbrochen werden, wobei während eines Aufladens der Primärwicklung zumindest während eines der Nachladevorgänge (NL) ein Stromfluss (I) durch die Primärwicklung erfasst wird, und wobei, wenn ein Anfangswert des Stromflusses (I) für einen Nachladevorgang (NL) unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts (IS) liegt, basierend auf einer Zeitdauer zwischen der Unterbrechung des Stromflusses in der Primärwicklung nach dem Erstladevorgang (EL) und diesem Nachladevorgang (NL) die Funkenbrenndauer (Δt) bestimmt wird.The invention relates to a method for determining a spark burning duration (Δt) during the operation of an ignition device for an internal combustion engine with a spark plug and an ignition coil with primary winding and secondary winding, wherein for an ignition process initially, in an initial charging process (EL), the primary winding is charged and a current flow in the primary winding) are interrupted, and subsequently once or several times, in recharging processes (NL), the primary winding is recharged and the current flow is interrupted, with a current flow (I) through the at least one of the recharging processes (NL) during charging of the primary winding Primary winding is detected, and when an initial value of the current flow (I) for a recharge process (NL) is below a predetermined threshold value (IS), based on a time period between the interruption of the current flow in the primary winding after the initial charging process (EL) and this Reloading process (NL) the spark bridge end time (Δt) is determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Funkenbrenndauer beim Betrieb einer Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for determining a spark burning duration during the operation of an ignition device for an internal combustion engine as well as a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

Bei Ottomotoren wie sie z.B. in Kraftfahrzeugen verwendet werden oder anderen Brennkraftmaschine wie z.B. Gasturbinen kommen Zündvorrichtungen mit einer Zündkerze und einer Zündspule zum Einsatz, um ein zündfähiges Kraftstoff-LuftGemisches zu einem gewünschten Zeitpunkt durch Erzeugung eines Zündfunkens zu zünden. Die Funkenbrenndauer eines solchen Zündfunkens, also diejenige Zeitdauer, für welche der Zündfunke an der Zündkerze nach Beginn der Zündung brennt, ist ein wichtiger Parameter zur Steuerung und Bewertung von Zündvorgängen.Ignition devices with a spark plug and an ignition coil are used in gasoline engines such as those used in motor vehicles or other internal combustion engines such as gas turbines in order to ignite an ignitable fuel-air mixture at a desired point in time by generating an ignition spark. The spark burning duration of such an ignition spark, that is to say the length of time for which the ignition spark on the spark plug burns after ignition has started, is an important parameter for controlling and evaluating ignition processes.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Ermitteln einer Funkenbrenndauer sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a spark burning time as well as a computing unit and a computer program for its implementation with the features of the independent claims are proposed. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zum Ermitteln einer Funkenbrenndauer beim Betrieb einer Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze und einer Zündspule mit Primärwicklung (auch als Primärspule bezeichnet) und Sekundärwicklung (auch als Sekundärspule bezeichnet), wie vorstehend schon erwähnt. Hierbei kann eine Zündspule für mehrere Zündkerzen vorgesehen sein, oder aber auch - wie für moderne Brennkraftmaschinen üblich - für jede Zündkerze eine eigene Zündspule, die dann typischerweise in einem Gehäuse mit der Zündkerze verbaut ist. Eine Ansteuerung (über typischerweise eine Endstufe) erfolgt dabei in der Regel über eine entsprechende Recheneinheit, z.B. ein Motorsteuergerät.The invention relates to a method for determining a spark burning time when operating an ignition device for an internal combustion engine with a spark plug and an ignition coil with a primary winding (also referred to as primary coil) and secondary winding (also referred to as secondary coil), as already mentioned above. One ignition coil can be provided for several spark plugs, or else - as is usual for modern internal combustion engines - a separate ignition coil for each spark plug, which is then typically installed in a housing with the spark plug. Control (typically via an output stage) usually takes place via a corresponding processing unit, e.g. a motor control unit.

Zum Erzeugen eines Zündfunkens kann (bei der klassischen Spulenzündung) die Zündspule bzw. deren Primärwicklung bis auf einen vorgegebenen Strom bzw. Stromwert aufgeladen werden. Dabei steigt der Strom während der Ladezeit von Null beginnend an. Zum gewünschten Zündzeitpunkt wird dann der Stromfluss durch die Primärwicklung unterbrochen, wodurch in der Sekundärwicklung eine Schwingung angeregt wird, die die Sekundärspannung (also die Spannung in der Sekundärwicklung) bis zum Durchbruch an der Zündkerze hochlaufen lässt. Dann entlädt sich die Energie der Zündspule sekundärseitig, indem der Funkenstrom (also der Stromfluss über die Funkenstrecke) über eine gewisse Brenn- bzw. Zeitdauer, die vom Primärstrom (d.h. vom Strom, bis zu dem die Primärwicklung aufgeladen wurde) abhängt, getrieben wird. Dabei nimmt der Funkenstrom kontinuierlich ab, bis der Funke erlischt.In order to generate an ignition spark, the ignition coil or its primary winding can be charged up to a predetermined current or current value (in the case of classic coil ignition). The current increases starting from zero during the charging time. At the desired ignition point, the current flow through the primary winding is then interrupted, whereby an oscillation is excited in the secondary winding, which causes the secondary voltage (i.e. the voltage in the secondary winding) to run up to the breakdown at the spark plug. Then the energy of the ignition coil is discharged on the secondary side by driving the spark current (i.e. the current flow over the spark gap) over a certain burning or time period, which depends on the primary current (i.e. the current up to which the primary winding was charged). The spark current decreases continuously until the spark extinguishes.

Zum Erkennen von Fehlern in bzw. bei der Zündvorrichtung kann eine Funkenbrenndauer anhand einer Spannungsrückwirkung bzw. Spannungsrückkopplung von der Sekundärwicklung auf die Primärwicklung ermittelt werden. Während der Funke brennt, ist die Spannung am Kollektor einer ansteuernden Endstufe leicht gegen die versorgende Batteriespannung überhöht. Diese Überhöhung kann mit einem Spannungskomparator digitalisiert werden, so dass die Dauer dieses Signals gemessen werden kann. Eine zu kurze Brenndauer zeigt z.B. mögliche Zündaussetzer an. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass eine komplexe Erfassung der (überlagerten) Spannung an der Primärwicklung nötig ist.In order to identify faults in or in the ignition device, a spark burning duration can be determined on the basis of a voltage reaction or voltage feedback from the secondary winding to the primary winding. While the spark is burning, the voltage at the collector of a driving output stage is slightly excessive compared to the supplying battery voltage. This increase can be digitized with a voltage comparator so that the duration of this signal can be measured. If the burning time is too short, it indicates, for example, possible misfires. The disadvantage here, however, is that complex detection of the (superimposed) voltage on the primary winding is necessary.

Eine andere Möglichkeit zum Erkennen von Fehlern ist eine Erfassung des Stromflusses bzw. des Stromverlaufs in der Primärwicklung während des Ladevorgangs über z.B. einen Shunt im Stromkreis der Primärwicklung. Hiermit kann auf elektrische Fehler der Primärwicklung (Kurzschluss oder Unterbrechung) geschlossen werden. Dieses Vorgehen kann daher verwendet werden, um die Ansteuerung der Zündspule bei einem Fehler zum Schutz der Endstufe auszusetzen. Allerdings können damit keine Fehler an der Zündkerze erkannt werden.Another possibility for detecting errors is to record the current flow or the current course in the primary winding during the charging process, e.g. via a shunt in the circuit of the primary winding. This allows conclusions to be drawn about electrical faults in the primary winding (short circuit or interruption). This procedure can therefore be used to suspend activation of the ignition coil in the event of a fault in order to protect the output stage. However, no faults in the spark plug can be detected in this way.

Vor diesem Hintergrund wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren nun die Funkenbrenndauer auf Grundlage einer Folgefunkenzündung mit vorzugsweise verkürzter bzw. minimaler Nachladezeit bestimmt.Against this background, in the proposed method, the spark burning duration is now determined on the basis of a subsequent spark ignition with a preferably shortened or minimal recharging time.

Wie bei der regulären Folgefunkenzündung wird für einen Zündvorgang zunächst, in einem Erstladevorgang, die Primärwicklung aufgeladen. Dann wird - zum gewünschten Zündzeitpunkt - der Stromfluss in der Primärwicklung unterbrochen. Nachfolgend wird in einem oder mehreren Nachladevorgängen jeweils erneut die Primärwicklung aufgeladen, wodurch der Zündfunke erlischt. Während des Nachladevorgangs fließt für eine gewisse Nachladezeit Strom in die Primärspule, der anschließend für eine erneute Zündung wieder unterbrochen wird. Ein Nachladevorgang wird hierbei bevorzugt jeweils gestartet, bevor ein Zündfunke erloschen ist.As with regular subsequent spark ignition, the primary winding is first charged for an ignition process in an initial charging process. Then - at the desired ignition point - the current flow in the primary winding is interrupted. The primary winding is then charged again in one or more recharging processes, whereby the ignition spark is extinguished. During the recharging process, current flows into the primary coil for a certain recharging time, which is then interrupted again for a new ignition. A reloading process is preferably started in each case before an ignition spark has gone out.

Solange eine Restenergie im Feld der Zündspule verbleibt, steigt der Strom bei den Nachladevorgängen nicht von Null beginnend an, sondern springt auf einen Anfangswert, der von der momentan vorhandenen Restenergie abhängt.As long as there is residual energy in the field of the ignition coil, the current does not increase starting from zero during the recharging processes, but jumps to an initial value that depends on the currently available residual energy.

Die Funkenbrenndauer kann nun auf einfache Weise bestimmt werden, wenn bei der Folgefunkenzündung während eines Aufladens der Primärwicklung zumindest während eines der Nachladevorgänge ein Stromfluss durch die Primärwicklung erfasst wird, z.B. mittels des vorstehend erwähnten Shunts. Wie erläutert, hängt dabei der Anfangswert des Stromflusses von der momentan vorhandenen Restenergie ab. Solange also der Anfangswert für einen (bestimmten) Nachladevorgang oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, z.B. 50 mA, ist, befindet sich noch genug Restenergie in der Spule und man kann davon ausgehen, dass der Funke noch brennt. Liegt hingegen der Anfangswert unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts (und damit fast bei Null), kann man davon ausgehen, dass der Funke erloschen ist. Dann wird basierend auf einer Zeitdauer zwischen der Unterbrechung des Stromflusses in der Primärwicklung nach dem Erstladevorgang und diesem Nachladevorgang die Funkenbrenndauer bestimmt, insbesondere wird diese Zeitdauer als die Funkenbrenndauer bestimmt.The spark burning duration can now be determined in a simple manner if a current flow through the primary winding is detected during subsequent spark ignition during charging of the primary winding, for example by means of the aforementioned shunt, at least during one of the recharging processes. As explained, the initial value of the current flow depends on the currently available residual energy. As long as the initial value for a (certain) recharging process is above a specified threshold value, e.g. 50 mA, there is still enough residual energy in the coil and it can be assumed that the spark is still burning. If, on the other hand, the initial value is below the specified threshold value (and thus almost at zero), one can assume that the spark has extinguished. Then, based on a time period between the interruption of the current flow in the primary winding after the initial charging process and this reloading process, the spark burning time is determined, in particular this time period is determined as the spark burning time.

Das erfindungsgemäße Messverfahren kann sowohl gezielt eingesetzt werden, um die Funkenbrenndauer bei Bedarf bzw. regelmäßig zu messen. Es kann insbesondere auch in Situationen eingesetzt werden, in denen ohnehin eine Folgefunkenzündung stattfindet, z.B. bei niedrigen Drehzahlen, wobei dann der Funke durch das Nachladen aber unterbrochen wird.The measuring method according to the invention can be used in a targeted manner in order to measure the spark burning duration as required or regularly. In particular, it can also be used in situations in which sequential spark ignition takes place anyway, e.g. at low engine speeds, in which case the spark is then interrupted by the reloading.

Insbesondere wenn das Messverfahren in Situationen eingesetzt werden soll, in denen keine Folgefunkenzündung stattfindet, ist es vorteilhaft, wenn der Einfluss der Messung auf die Zündung minimal ist. Wenn man die Nachladezeit, also die Zeitdauer der Nachladevorgänge, auf sehr kleine Werte (z.B. weniger als 50 µs oder ca. 20 µs) verkürzt, können das (merkliche) Nachladen von Energie und damit das (ungewollte) Verlängern der Funkenbrenndauer vermieden werden. Dann entspricht der Anfangswert des Stromflusses in der Primärwicklung im Grunde (nur) demjenigen, der von der Restenergie der ursprünglichen Aufladung der Zündspule hervorgerufen wird. Wenn also bei einer Abtastung bzw. Messung der Anfangsstrom während eines Nachladevorgangs Null ist bzw. zumindest unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt, kann davon ausgegangen werden, dass der Funke erloschen ist. Damit lässt sich auf die Funkenbrenndauer schließen.In particular, if the measurement method is to be used in situations in which there is no subsequent spark ignition, it is advantageous if the influence of the measurement on the ignition is minimal. If the reloading time, i.e. the duration of the reloading processes, is shortened to very small values (e.g. less than 50 µs or approx. 20 µs), the (noticeable) reloading of energy and thus the (unintentional) increase in the spark duration can be avoided. Then the initial value of the current flow in the primary winding basically (only) corresponds to that which is caused by the residual energy of the original charging of the ignition coil. If the initial current is zero or is at least below the predetermined threshold value during a sampling or measurement during a recharging process, it can be assumed that the spark has been extinguished. This allows conclusions to be drawn about the spark burning time.

Anhand der bestimmten Funkenbrenndauer kann sowohl auf eine Funktionsfähigkeit der Zündkerze, was z.B. auch einen Zustand der Zündkerze (umfassend auch eine etwaige Verschmutzung und/oder Alterung) als auch auf eine Funktionsfähigkeit der Primärwicklung und/oder der Sekundärwicklung geschlossen werden bzw. es kann umgekehrt ein Fehler in der Zündkerze oder in der Primärwicklung bzw. Sekundärwicklung erkannt werden. Wenn darauf geschlossen wird, dass eine Funktionsfähigkeit nicht vorliegt, so wird bevorzugt eine Fehlerreaktion eingeleitet, um z.B. eine ansteuernde Endstufe zu schützen.On the basis of the determined spark burning time, conclusions can be drawn about the functionality of the spark plug, including, for example, a condition of the spark plug (including any contamination and / or aging) and the functionality of the primary winding and / or the secondary winding, or vice versa Faults in the spark plug or in the primary winding or secondary winding can be detected. If it is concluded that there is no functionality, an error reaction is preferably initiated, e.g. to protect a controlling output stage.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, for example a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for performing all method steps is advantageous, since this causes particularly low costs, especially if an executing control device is used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. A program can also be downloaded via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt schematisch eine Zündvorrichtung, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. 1 shows schematically an ignition device in which a method according to the invention can be carried out.
  • 2 zeigt schematisch Verläufe von Spannung und Strom bei einer herkömmlichen Folgefunkenzündung. 2 shows a schematic diagram of voltage and current curves in a conventional follow-up spark ignition.
  • 3 zeigt schematisch einen Verlauf des Stroms in der Primärwicklung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform. 3 shows schematically a course of the current in the primary winding in a method according to the invention in a preferred embodiment.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist schematisch eine Zündvorrichtung 110 für eine Brennkraftmaschine 100 dargestellt, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Die Zündvorrichtung 110 weist eine Zündspule 120 mit einer Primärwicklung 121 und einer Sekundärwicklung 122 auf.In 1 is schematically an ignition device 110 for an internal combustion engine 100 shown, in which a method according to the invention can be carried out. The ignition device 110 has an ignition coil 120 with a primary winding 121 and a secondary winding 122 on.

Die Primärwicklung ist an eine Endstufe 106 einer als Motorsteuergerät ausgebildeten Recheneinheit 105 angeschlossen. Ein Stromfluss in der Primärwicklung 121 kann beispielhaft mittels eines Stromsensors 107 (beispielsweise durch Messung eines Spannungsabfalls an einem Shunt-Widerstand) erfasst werden, der auch in dem Motorsteuergerät 105 integriert sein kann. Die Endstufe kann auch mit der Spule integriert sein, wobei für diesen Fall der Ausgang des Motorsteuergeräts die Endstufe auf der Spule ansteuert. Auch der Shunt könnte dann in der Spule integriert sein und das Messergebnis würde über eine Schnittstelle an das Motorsteuergerät gesendet werden.The primary winding is connected to an output stage 106 a computing unit designed as an engine control unit 105 connected. A current flow in the primary winding 121 can, for example, by means of a current sensor 107 (for example by measuring a voltage drop at a shunt resistor) can be detected, which is also in the engine control unit 105 can be integrated. The output stage can also be integrated with the coil, in which case the output of the motor control device controls the output stage on the coil. The shunt could then also be integrated in the coil and the measurement result would be sent to the engine control unit via an interface.

Die Sekundärwicklung 122 ist an einem Ende mit Masse verbunden, das andere Ende führt in eine Zündkerze 130, welche wiederum in einer Brennkraftmaschine bzw. dort in einem Brennraum angeordnet ist. Diese Darstellung ist nur schematisch und die Zündspule kann, wie schon erwähnt, auch in einem die Zündkerze aufnehmenden Gehäuse angeordnet sein.The secondary winding 122 is connected to ground at one end, the other end leads into a spark plug 130 which in turn is arranged in an internal combustion engine or there in a combustion chamber. This representation is only schematic and, as already mentioned, the ignition coil can also be arranged in a housing that accommodates the spark plug.

In 2 sind schematisch Verläufe von Spannung U und Strom I an der Primärwicklung der Zündspule über eine Zeit t bei einer herkömmlichen Folgefunkenzündung gezeigt. Die Spannung U, wie sie mittels der Endstufe an die Primärwicklung angelegt wird, erzeugt zunächst einen ansteigenden Strom, der bei Unterbrechung abfällt und einen Anstieg der Spannung in der Sekundärwicklung erzeugt, sodass ein Funke entsteht.In 2 are schematic curves of voltage U and current I at the primary winding of the ignition coil over a time t in a conventional follow-up spark ignition. The voltage U, as it is applied to the primary winding by means of the output stage, initially generates an increasing current, which drops in the event of an interruption and generates an increase in the voltage in the secondary winding, so that a spark is created.

Die Primärwicklung wird dann wieder geladen, bevor der Funke erloschen ist. Aufgrund der Restenergie im Feld der Zündspule steigt der Strom dabei nicht von Null an, sondern springt auf einen Anfangswert, der von der in der Zündspule verbleibenden Restenergie abhängt und mit jedem Nachladevorgang etwas abnimmt, wie zu sehen ist, was an der verwendeten Nachladestrategie liegt.The primary winding is then charged again before the spark is extinguished. Due to the residual energy in the field of the ignition coil, the current does not rise from zero, but jumps to an initial value that depends on the residual energy remaining in the ignition coil and decreases slightly with each recharge process, as can be seen, which is due to the recharge strategy used.

In 3 ist schematisch ein Verlauf des Stroms I in der Primärwicklung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform über der Zeit t dargestellt. Der grundlegende Verlauf entspricht dabei dem in 2 gezeigten Verlauf des Stroms.In 3 is shown schematically a course of the current I in the primary winding in a method according to the invention in a preferred embodiment over time t. The basic course corresponds to that in 2 shown course of the current.

Zum Zeitpunkt t0 beginnt der Erstladevorgang EL, bei dem die Primärwicklung aufgeladen wird. Zum Zeitpunkt t1 wird der Stromfluss in der Primärwicklung unterbrochen, der Erstladevorgang endet somit. Nachfolgend wird die Primärwicklung mehrmals, beispielhaft zu den Zeitpunkten t2, t3, t4, t5 und t6, in Nachladevorgängen NL, jeweils erneut aufgeladen, jedoch nur für eine sehr kurze Zeitdauer von z.B. etwa 20 µs, danach wird der Stromfluss jeweils wieder unterbrochen.The initial charging process EL, in which the primary winding is charged, begins at time t 0. At time t 1 , the flow of current in the primary winding is interrupted, and the initial charging process ends. Subsequently, the primary winding is recharged several times, for example at times t 2 , t 3 , t 4 , t 5 and t 6 , in recharging processes NL, but only for a very short period of time, for example about 20 microseconds, after which the current flow is stopped each time interrupted.

Auch hier nimmt der Strom mit jedem Nachladevorgang ab, aufgrund der sehr kurzen Nachladezeiten entspricht der dabei jeweils gemessene Strom aber einem Wert, der von der Restenergie und damit vom augenblicklichen Funkenstrom abhängt. Sobald der Strom bei einem Nachladevorgang Null ist oder zumindest unterhalb eines bestimmten Schwellwerts IS liegt, kann davon ausgegangen werden, dass der Funke erloschen ist.Here, too, the current decreases with each recharging process, but due to the very short recharging times, the current measured in each case corresponds to a value that depends on the residual energy and thus on the instantaneous spark current. As soon as the current is zero during a recharging process or is at least below a certain threshold value I S , it can be assumed that the spark has extinguished.

Damit ergibt sich aus der Zeitdauer zwischen dem erstmaligen Unterbrechen des Stromflusses in der Primärwicklung zum Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t6 des betreffenden Nachladevorgangs die Funkenbrenndauer Δt. Anhand dieser Funkenbrenndauer können dann Fehler in der Zündkerze oder auch in der Primärwicklung erkannt werden.The spark duration Δt thus results from the time between the first interruption of the current flow in the primary winding at time t 1 and time t 6 of the relevant recharging process. On the basis of this spark burning time, faults in the spark plug or also in the primary winding can then be detected.

Claims (10)

Verfahren zum Ermitteln einer Funkenbrenndauer (Δt) beim Betrieb einer Zündvorrichtung (110) für eine Brennkraftmaschine (100) mit einer Zündkerze (130) und einer Zündspule (120) mit Primärwicklung (121) und Sekundärwicklung (122), wobei für einen Zündvorgang zunächst, in einem Erstladevorgang (EL), die Primärwicklung (121) aufgeladen und ein Stromfluss in der Primärwicklung (121) unterbrochen werden, und nachfolgend einmal oder mehrmals, in Nachladevorgängen (NL), jeweils die Primärwicklung (122) erneut aufgeladen und der Stromfluss unterbrochen werden, wobei während eines Aufladens der Primärwicklung (122) zumindest während eines der Nachladevorgänge (NL) ein Stromfluss (I) durch die Primärwicklung (121) erfasst wird, und wobei, wenn ein Anfangswert des Stromflusses (I) für den Nachladevorgang (NL) unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts (IS) liegt, basierend auf einer Zeitdauer zwischen der Unterbrechung des Stromflusses in der Primärwicklung (121) nach dem Erstladevorgang (EL) und diesem Nachladevorgang (NL) die Funkenbrenndauer (Δt) bestimmt wird.Method for determining a spark burning duration (Δt) during the operation of an ignition device (110) for an internal combustion engine (100) with a spark plug (130) and an ignition coil (120) with a primary winding (121) and secondary winding (122). In an initial charging process (EL), the primary winding (121) is charged and a current flow in the primary winding (121) is interrupted, and then the primary winding (122) is recharged and the current flow is interrupted once or several times, in reloading processes (NL) , wherein a current flow (I) through the primary winding (121) is detected during charging of the primary winding (122) at least during one of the recharging processes (NL), and wherein, if an initial value of the current flow (I) for the recharging process (NL) is below a predetermined threshold value (I S ), based on a time period between the interruption of the current flow in the primary winding (121) after the initial charging process (EL) and the spark duration (Δt) is determined for this reloading process (NL). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitdauer zwischen der Unterbrechung des Stromflusses (I) in der Primärwicklung (121) nach dem Erstladevorgang (EL) und diesem Nachladevorgang (NL) als die Funkenbrenndauer (Δt) bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the time between the interruption of the current flow (I) in the primary winding (121) after the initial charging process (EL) and this reloading process (NL) is determined as the spark burning duration (Δt). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in den Nachladevorgängen (NL) die Primärwicklung (121) jeweils für eine vorgegebene Zeitdauer, die bevorzugt höchstens 50 µs beträgt, geladen wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , the primary winding (121) being charged in each of the recharging processes (NL) for a predetermined period of time, which is preferably at most 50 microseconds. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Nachladevorgang (NL) jeweils gestartet wird, bevor ein Zündfunke erloschen ist.Method according to one of the preceding claims, wherein a reloading process (NL) is started in each case before an ignition spark has extinguished. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei anhand der bestimmten Funkenbrenndauer (Δt) auf eine Funktionsfähigkeit der Zündkerze (130) geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, in which, on the basis of the determined spark burning duration (Δt), it is concluded that the spark plug (130) is functional. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei anhand der bestimmten Funkenbrenndauer (Δt) auf eine Funktionsfähigkeit der Primärwicklung (121) und/oder der Sekundärwicklung (122) geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, in which, on the basis of the determined spark burning duration (Δt), it is concluded that the primary winding (121) and / or the secondary winding (122) are functional. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei, wenn darauf geschlossen wird, dass eine Funktionsfähigkeit nicht vorliegt, eine Fehlerreaktion eingeleitet wird.Procedure according to Claim 5 or 6th , whereby, if it is concluded that there is no functionality, an error reaction is initiated. Recheneinheit (105), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Computing unit (105) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (105) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (105) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (105) to perform all method steps of a method according to one of the Claims 1 until 7th to be performed when it is executed on the computing unit (105). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 9 .
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