DE19741439A1

DE19741439A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Einschalten des Primärstroms einer Zündspule

Info

Publication number: DE19741439A1
Application number: DE1997141439
Authority: DE
Inventors: Ernst Goeschl; Josef Holzmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-03-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ein schalten des Primärstroms einer Zündspule nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.

Eine Einschaltsteuerung der Primärseite einer Zündspule wird beispielsweise im Fachbuch "Autoelektrik Autoelektronik am Otto-Motor", Bosch, VDI- Verlag, 1994, Seiten 216 ff., beschrieben. Üblicherweise wird der Primär strom einer Zündspule mittels des elektronischen Brennkraftmaschinensteu ergeräts über Zündungsendstufen spannungsgesteuert ein- und ausgeschal tet. Diese Zündungsendstufen können innerhalb oder außerhalb des elek tronischen Steuergeräts angeordnet sein. Das elektronische Steuergerät schaltet die Zündungsendstufen während einer berechneten Schließzeit ein. Innerhalb dieser Zeit steigt der Primärstrom der Zündspule auf seinen Soll wert. Im Zündzeitpunkt unterbricht die Zündungsendstufe den Stromfluß. Durch die Änderung des Magnetfelds wird in der Sekundärwicklung der Zündspule die Sekundärspannung induziert. Die maximal mögliche Sekun därspannung hängt von der gespeicherten Energie der Zündanlage, der Wicklungskapazität und dem Übersetzungsverhältnis der Zündspule, der Sekundärlast und der Primärspannungsbegrenzung der Zündungsendstufe ab. Das Angebot der Sekundärspannung muß in jedem Fall über der zum Funkendurchbruch an der Zündkerze notwendigen Spannung liegen. Bei bisher verwendeten Vorrichtungen und Verfahren zum Einschalten des Pri märstroms wird in der Sekundärwicklung eine unerwünschte Spannung von ca. 1 bis 2 kV induziert (Einschaltspannung). Dabei muß ein Funkenüber schlag an der Zündkerze (Einschaltfunke) verhindert werden. Insbesondere bei ruhender Spannungsverteilung mit Einzelfunken-Zündspulen sperrt eine Diode im Hochspannungskreis diesen Einschaltfunken. Diese Diode auf der Sekundärseite der Zündspule benötigt jedoch Bauraum und verursacht Ko sten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltsteuerung des Primärstroms einer Zündspule eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß aus schließlich zur Unterdrückung des Einschaltfunkens notwendige Bauteile verhindert werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentan sprüche 1 und 2 gelöst.

Im Gegensatz zum sprunghaften Einschalten der Primärspannung zum Ein schalten des Primärstroms nach dem Stand der Technik (vgl. Fig. 2) wird die Primärspannung "weich", d. h. entsprechend einem stetig differenzierbaren Verlauf, eingeschaltet. Dieser stetig differenzierbare Verlauf kann beispiels weise empirisch ermittelt und in einer digitalen Tabelle im elektronischen Steuergerät abgespeichert werden. Die Primärspannung der Zündspule kann aber nicht nur gesteuert, sondern auch geregelt, beispielsweise in Ab hängigkeit von dem Erreichen einer vorgegebenen maximalen sekundärsei tigen Einschaltspannung, eingeschaltet werden.

Diese Erfindung hat insbesondere bei einer ruhenden Zündspannungsvertei lung den Vorteil, daß die bisher notwendige Diode (eine Diode pro Zylinder) entfallen kann. Somit werden zusätzliche Komponenten zur Unterdrückung des Einschaltfunkens eingespart.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen möglichen Verlauf des Primärstroms, der Primärspan nung und der Sekundärspannung beim Einschalten der Primär seite gemäß der Erfindung und

Fig. 2 den Verlauf des Primärstroms, der Primärspannung und der Sekundärspannung beim Einschalten der Primärseite nach dem Stand der Technik.

In den Fig. 1 und 2 werden über der Zeit t der Verlauf des Primärstroms 3, der Verlauf der Sekundärspannung 2 und der Verlauf der Primärspannung 1 dargestellt. Die Verläufe in Fig. 1 und Fig. 2 sind Ergebnisse von Messun gen. Einer Einheit der Meßskala auf der Zeitachse entsprechen 50 µs. Beim Verlauf der Primärspannung 1 entsprechen eine Einheit der Meßskala 2 V, beim Verlauf der Sekundärspannung 2 entspricht eine Einheit der Meßskala 200 V und beim Verlauf des Primärstroms 3 entspricht eine Einheit der Meßskala 200 mA.

Durch die Darstellung der Messungen in Fig. 1 und Fig. 2 soll in vergleichen der Weise insbesondere die Auswirkung des Verlaufs der Primärspannung 1 auf den Verlauf der Sekundärspannung 2 verdeutlicht werden. In Fig. 1 weist entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemä ßen Vorrichtung die Primärspannung 1 zum Einschalten des Primärstroms 3 einen stetig differenzierbaren Verlauf auf. Im Gegensatz hierzu verläuft beim Stand der Technik nach Fig. 2 die Primärspannung 1 zum Einschalten des Primärstroms 3 sprunghaft. Folge dieses sprunghaften Schaltens ist der Verlauf der Sekundärspannung 2, der sowohl eine starke Welligkeit als auch Spannungsspitzen mit einer Höhe aufweist, die einen Einschaltfunken an der Zündkerze verursachen würde. Auch der Verlauf des Primärstroms 3 weist eine unerwünschte Welligkeit auf.

In Fig. 1 hat das "weiche" Einschalten der Primärseite entsprechend dem stetig differenzierbaren Verlauf der Primärspannung 1 sowohl die Verhinde rung der starken Welligkeit als auch der Spannungsüberhöhung im Verlauf der Sekundärspannung 2 zur Folge. Auch die Welligkeit im Verlauf des Pri märstroms 3 wird vermieden.

Insbesondere aufgrund der durch die Erfindung nach Fig. 1 erreichten Span nungsbegrenzung im Verlauf der Sekundärspannung 2 kann ein zusätzliches Bauteil, wie z. B. die Diode, auf der Sekundärseite der Zündspule zur Unter drückung des Einschaltfunkens entfallen.

Claims

1. Vorrichtung zum Einschalten des Primärstroms (3) einer Zündspule zur Vorbereitung einer Zündung bei Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen mit einem elektronischen Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuergerät Mittel aufweist, durch die die Primärspannung (1) zum Einschalten des Primärstroms (3) einen stetig differenzierbaren Verlauf aufweist.

2. Verfahren zum Einschalten des Primärstroms (3) einer Zündspule zur Vorbereitung einer Zündung bei Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen mit tels eines elektronischen Steuergeräts, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspannung (1) zum Einschalten des Primärstroms (3) in der Weise gesteuert wird, daß sie stetig differenzierbar verläuft.