DE19641825C1

DE19641825C1 - Method of starting internal combustion engine

Info

Publication number: DE19641825C1
Application number: DE1996141825
Authority: DE
Inventors: Manfred Vogel; Werner Dr Herden; Wolfgang Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2016-10-11

Abstract

The method involves using switches in the circuit between each ignition plug and the high voltage end of the secondary winding (14) of the ignition coil (10). The switch controller receives signals from a crankshaft sensor. Ignition is triggered in a cylinder whose piston is moving towards top dead centre. Several charging processes occur in succession in the ignition coil so that ignition process are triggered in sequence in each cylinder whose piston is moving towards top dead centre.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Zylindererkennung für Brennkraftmaschinen. Aus der DE-OS 42 29 773 ist bereits ein Verfahren zur Zylindererkennung bekannt, wobei in einer Brennkraftmaschine ein Steuergerät zur Steuerung von sich zyklisch wiederholenden Betriebsvorgängen der Brennkraftmaschine wie beispielsweise der Zündung oder der Einspritzung vorgesehen ist. Mit jeder Kurbelwellenumdrehung wird ein Signal eines an der Kurbelwelle angebrachten Sensors und je Nockenwellenumdrehung ein Phasensignal eines an der Nockenwelle angebrachten Sensors erfaßt und eine Zylindererkennung durchgeführt. Bei einem fehlenden oder fehlerhaftem Phasensignal wird vom Steuergerät in mindestens einem Zylinder nur für jede zweite Kurbelwellenumdrehung ein Zündimpuls ausgelöst. Diese ausgelöste Zündung wird anschließend mit den bekannten Mitteln der Aussetzererkennung überwacht und das Ergebnis des ausgelösten Zündimpulses ausgewertet. Bei Erkennen eines Aussetzers nach dem entsprechend ausgelösten Zündimpuls wird der Zündimpuls dem Ausstoßtakt der Brennkraftmaschine zugeordnet. Das ausgelöste Zündsignal für diesen Zylinder wird im nächsten Verbrennungszyklus um 360° Kurbelwellenwinkel versetzt ausgelöst.The invention is based on a method for Cylinder detection for internal combustion engines. From the DE-OS 42 29 773 is already a method for Known cylinder detection, being in an internal combustion engine a control device for controlling itself cyclically repetitive operations of the internal combustion engine such as for example, the ignition or the injection provided is. With each revolution of the crankshaft, a signal is generated sensor attached to the crankshaft and each Camshaft revolution a phase signal one at the Detected camshaft sensor and a Cylinder detection carried out. In the case of a missing or faulty phase signal is at least from the control unit a cylinder only for every second crankshaft revolution Ignition pulse triggered. This triggered ignition will then with the known means of Misfire detection is monitored and the result of the triggered ignition pulse evaluated. When a Misfires after the correspondingly triggered ignition pulse the ignition pulse to the exhaust stroke of the internal combustion engine assigned. The triggered ignition signal for this cylinder will be 360 ° in the next combustion cycle Crankshaft angle triggered offset.

Die US 5 090 394 zeigt und beschreibt ein verteilerloses Zündsystem, bei welchem mehrere Zündspulen vorgesehen sind, die für eine Synchronisation zunächst so angesteuert werden, daß in zwei Zündspulen ein Aufladevorgang stattfindet und dann in den Zylindern, in denen sich der Kolben Richtung oberer Totpunkt bewegt, eine Zündung ausgelöst wird. US 5,090,394 shows and describes a distributorless one Ignition system in which several ignition coils are provided which are initially controlled for a synchronization that a charging process takes place in two ignition coils and then in the cylinders in which the piston is heading top dead center moves, an ignition is triggered.

Aus EP 0 627 554 A2 ist ein verteilerloses Zündsystem im Normalbetrieb bekannt, wobei die Zündspule entsprechend der Zündfolge aufgeladen wird, und wobei ein Halbleiterschalter, der die Hochspannung an die jeweilige Zündkerze durchschaltet, zumindest annähernd gleichzeitig mit der Primärspule durch das Steuergerät geschaltet wird.EP 0 627 554 A2 describes a distributorless ignition system in the Normal operation known, the ignition coil according to the Firing order is charged, and being a semiconductor switch, the high voltage to the respective spark plug switched through, at least approximately simultaneously with the Primary coil is switched by the control unit.

Es soll eine Möglichkeit geschaffen werden bei Brennkraftmaschinen mit ruhender Zündverteilung auch bei Ausfall eines Phasensignals die Brennkraftmaschine zu starten. An opportunity should be created at Internal combustion engines with static ignition distribution also with Failure of a phase signal to the internal combustion engine start.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß ein Notlauf im Start bei Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule bzw. einer Zündspule pro Zylinderbank auch ohne Phasensensor erfolgen kann.The inventive method with the features of The main claim has the advantage that an emergency run at the start Internal combustion engines with an ignition coil or an ignition coil per cylinder bank can also be done without a phase sensor.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die im Start hintereinander ausgelösten Zündimpulse nach dem Anlaufen der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden können und auf einen herkömmlichen Betrieb umgeschaltet werden kann. Für eine anschließende Zylinderzuordnung nach dem Start kann das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren und die in der Brennkraftmaschine integrierten Verfahren zur Aussetztererkennung genutzt werden.By the measures listed in the subclaims advantageous further developments and improvements of the Main claim specified procedure possible. Especially it is advantageous that those triggered one after the other in the start Ignition pulses after starting the internal combustion engine can be switched off and on a conventional Operation can be switched. For a subsequent one Cylinder assignment after the start can be done from the state of the Technique known and those in the internal combustion engine integrated procedures for misfire detection will.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Zündanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Start einer Brennkraftmaschine und Fig. 2 ein Struktogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 shows the schematic structure of an ignition system for performing the method according to the invention at the start of an internal combustion engine, and Fig. 2 is a structure chart for performing the method according to the invention.

Description of the embodiments

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Zündanlage mit einer Zündspule 10, deren Primärwicklung 11 einerseits mit der Versorgungsspannung UB beispielsweise der nicht dargestellten Batterie der Brennkraftmaschine und über einen Transistor 12 mit Masse verbunden. Der Steueranschluß des Transistors 12 ist mit dem Steuergerät 13 verbunden. Das Steuergerät 13 gibt entsprechend der berechneten Schließzeit und Zündzeitpunkte das Steuersignal an den Transistor 12 aus, aufgrund dessen dann ein Ladestrom durch die Zündspule fließt. Das hochspannungsseitige Ende der Sekundärwicklung 14 ist mit den einzelnen Zündkerzen in den verschiedenen Zylindern verbunden, wobei die Zündkerzen ZK1 bis ZKn zueinander parallel geschaltet sind. In jedem dieser zueinander parallelen Zündzweige ist eine lichttriggerbare Kippdiode KD1 bis KDn angeordnet. Denkbar ist auch die Verwendung von elektrisch triggerbaren Kippdioden, wobei dann die Problematik der Lichtübertragung wegfällt. Jeder dieser lichttriggerbare Kippdioden KD1 bis KDn sind Leuchtdioden LD1 bis KDn so zugeordnet, daß die Kippdioden bei Bestrahlung mit dicht durch die Leuchtdioden schaltbar sind. Die einzelnen Leuchtdioden LD1 bis LDn sind einerseits mit dem Steuergerät 13 und andererseits mit Masse verbunden, so daß sie über das Steuergerät 13 ansteuerbar sind. Bei dieser Zündanlage werden die Leuchtdioden entsprechend der Zündfolge für den jeweiligen Zylinder so angesteuert, daß die Hochspannung der Sekundärwicklung an die Zündkerze durchschaltbar ist, deren Zylinder sich gerade im Verdichtungstakt befindet. Bei dieser Anordnung ist es wichtig, daß das Steuergerät Information hinsichtlich Kurbelwellenwinkel und Phasenlage hat, um so eine genaue Ansteuerung der Leuchtdioden und damit der Durchschaltung der Hochspannung an dem jeweiligen Zylinder sicherzustellen. Fig. 1 shows schematically the structure of an ignition system with an ignition coil 10, the primary winding 11 of a hand, for example, the battery of the internal combustion engine not shown, and connected to the supply voltage UB via a transistor 12 to ground. The control connection of the transistor 12 is connected to the control device 13 . The control unit 13 outputs the control signal to the transistor 12 in accordance with the calculated closing time and ignition times, on the basis of which a charging current then flows through the ignition coil. The high-voltage end of the secondary winding 14 is connected to the individual spark plugs in the various cylinders, the spark plugs ZK1 to ZKn being connected in parallel with one another. A light triggerable breakover diode KD1 to KDn is arranged in each of these mutually parallel ignition branches. It is also conceivable to use electrically triggerable breakover diodes, in which case the problem of light transmission is eliminated. Each of these light-triggerable breakover diodes KD1 to KDn are assigned to light-emitting diodes LD1 to KDn such that the breakover diodes can be switched tightly by the light-emitting diodes when irradiated. The individual light-emitting diodes LD1 to LDn are connected on the one hand to the control device 13 and on the other hand to ground, so that they can be controlled via the control device 13 . In this ignition system, the light-emitting diodes are driven in accordance with the firing order for the respective cylinder so that the high voltage of the secondary winding can be switched through to the spark plug, the cylinder of which is currently in the compression stroke. With this arrangement, it is important that the control device has information regarding the crankshaft angle and phase position, in order to ensure precise control of the light-emitting diodes and thus the connection of the high voltage to the respective cylinder.

Da beim Start einer Brennkraftmaschine ohne bzw. mit defektem Phasensensor keine Information bezüglich Phasenlage im Steuergerät vorliegen, arbeitet das Steuergerät mit dem Verfahren, wie es in Fig. 2 gezeigt und nachfolgend erläutert ist.Since there is no information regarding the phase position in the control unit when an internal combustion engine is started without or with a defective phase sensor, the control unit works with the method as shown in FIG. 2 and explained below.

Fig. 2 zeigt ein Struktogramm, wie die Ansteuerung der einzelnen Zylinder im Start bei fehlendem Phasensignal erfolgt. Beim Start wird in einem ersten Arbeitsschritt 20 der Kurbelwellenwinkel und die aktuelle Drehzahl bestimmt. In einem darauffolgenden Arbeitsschritt 21 wird zum Zeitpunkt t1 die Zündung im ersten Zylinder mit der Zündkerze ZK1 ausgelöst. Im anschließenden Arbeitsschritt 22 wird unmittelbar auf diese Zeit t1 und zwar mit einer Verzögerung t_LV die Zündung im Zylinder mit der Zündkerze ZK3 ausgelöst. Die Zylinder 1 und 3 mit den entsprechenden Zündkerzen ZK1 und ZK3 sind dabei um 360° Kurbelwellenwinkel versetzt, so daß sich einer der Zylinder im Verdichtungs- und einer der Zylinder im Ausstoßtakt befindet. Die Zeit t_LV ist die Zeit für einen Ladevorgang, den die Zündspule braucht, um erneut eine Hochspannung für die Zündung an der Zündkerze ZK3 zur Verfügung zu stellen. Damit werden die beiden Zylinder, welche um 360° Kurbelwellenwinkel versetzt arbeiten, fast gleichzeitig und lediglich um einen Ladevorgang t_LV versetzt zum oberen Totpunkt OT des Kurbelwellenwinkels KW gezündet. Anschließend erfolgt in einer Abfrage 23 die Kontrolle, ob der Motor angelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird zurückgesprungen in den Arbeitsschritt 20 und erneut einer lediglich um den Ladevorgang versetzte Zündung in den Zylindern 1 und 3 bzw. in den Zylindern 2 und 4 ausgelöst. Ist der Motor angelaufen, so erfolgt im Arbeitsschritt 24 eine Phasenerkennung mittels Aussetzererkennung, wie sie beispielsweise bereits in der eingangs gewürdigten DE-OS 42 29 773 erläutert ist. Fig. 2 is carried out in the absence of phase signal is a structure chart, such as the control of the individual cylinder in the start. At the start, the crankshaft angle and the current speed are determined in a first step 20 . In a subsequent work step 21 , the ignition in the first cylinder is triggered with the spark plug ZK1 at time t1. In the subsequent work step 22 , the ignition in the cylinder is triggered with the spark plug ZK3 immediately after this time t1, specifically with a delay t _LV . The cylinders 1 and 3 with the corresponding spark plugs ZK1 and ZK3 are offset by 360 ° crankshaft angle, so that one of the cylinders is in the compression stroke and one of the cylinders is in the exhaust stroke. The time t _LV is the time for a charging process that the ignition coil needs in order to again provide a high voltage for the ignition at the spark plug ZK3. The two cylinders, which are offset by a 360 ° crankshaft angle, are thus ignited almost simultaneously and only offset by one charge t _LV to the top dead center OT of the crankshaft angle KW. A check 23 then takes place to check whether the engine has started. If this is not the case, then jump back to step 20 and again an ignition in cylinders 1 and 3 or in cylinders 2 and 4 , which is only offset by the charging process. If the motor has started, phase detection takes place in step 24 by means of misfire detection, as has already been explained, for example, in DE-OS 42 29 773, which was initially recognized.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß auch Brennkraftmaschinen mit einzelnen Zündspulen, die mehrere Zündkerzen mit einer Hochspannung versorgen und mit einer ruhenden Hochspannungsverteilung arbeiten, auch ohne Phasensignal einen Start der Brennkraftmaschine ermöglichen.This method has the advantage that Internal combustion engines with individual ignition coils that have multiple Supply spark plugs with a high voltage and with a dormant high voltage distribution work even without Enable phase signal to start the internal combustion engine.

Claims

1. Method for starting an internal combustion engine with at least one ignition coil, on the high-voltage side Several ignition branches connected at the end of the secondary winding are, in the individual ignition branches between the high-voltage end of the secondary winding and everyone Spark plug each controllable by a control unit Switch is arranged, the ignition voltage to the turns on the respective spark plug, the control unit Signal of a crankshaft sensor is supplied and where each in the cylinders whose crankshaft is facing in the direction top dead center moves, an ignition is triggered by in the ignition coil one after the other several charging processes an ignition coil charging process are effected offset, so that in the respective cylinders whose crankshaft is in Moved towards top dead center, one at a time Ignition delayed by an ignition coil charging process, is triggered.

2. The method according to claim 1, characterized in that after starting the internal combustion engine, the phase position is determined.

3. The method according to claim 2, characterized in that after determining the phase position only in the cylinder Ignition spark is triggered, which is in the compression stroke located.