DE4226248A1

DE4226248A1 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4226248A1
Application number: DE4226248A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Kugler; Walter Dipl Ing Gollin; Karlheinz Dipl Ing Riedel; Christian Dipl Ing Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-08-08
Filing date: 1992-08-08
Publication date: 1994-02-10
Also published as: WO1994003723A1; EP0607382A1; DE59301468D1; ES2082653T3; US5488940A; EP0607382B1; JP3325573B2; JPH07500171A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Zündanlage zur Erzeugung einer Folgefunkenzündung bekannt, wobei eine Folge funkenzündung zum Zündzeitpunkt ausgelöst wird und durch das mehr malige aufeinanderfolgende Ansteuern der Endstufe bei jedem Abschal ten des Zündspulenstroms sekundärseitig ein Zündfunke ausgelöst wird. Bei dieser bekannten Anordnung brennt der Zündfunke bis zum Wiedereinschalten des Primärstromes nicht aus, so daß zum Zeitpunkt des Wiedereinschaltens eine bestimmte Restenergie in der Zündspule enthalten ist. Der Aufladevorgang einer Einzelzündung weist übli cherweise die gleiche Dauer wie der Aufladevorgang der restlichen Einzelzündungen dieser Folgefunkenzündung auf. Das führt unter Um ständen dazu, insbesondere wenn Energieverluste beispielsweise im Zündgeschirr oder durch Nebenschlüsse an der Zündkerze auftreten, daß der Aufladevorgang einer Einzelzündung nicht ausreichend ist, um einen Zündfunken auszulösen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die in der Spule verbleibende Restenergie beim Wiedereinschalten an der Spule ermit telt wird, und daraus auf die an der Kerze herrschenden Verhältnisse geschlossen werden kann. So ist es möglich, bei einer zu geringen Restenergie auf einen Nebenschluß an der Kerze zu schließen. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß über die Auswertung der Rest energie Rückschlüsse über die Gemischbildung möglich sind, so läßt beispielsweise eine zu geringe Restenergie auf ein fettes Gemisch und eine sehr hohe Restenergie auf ein mageres Gemisch schließen. Vor allem im Startfall bietet es die Möglichkeit, die Gemischbildung zu verbessern. Letztendlich sei noch erwähnt, daß durch das Erkennen eines Nebenschlusses der Abschaltstrom für die darauffolgende Ein zelzündung der Folgefunkenzündung erhöht werden kann, so daß sich die Zündkerze unter Umständen selbst freibrennt und der Nebenschluß beseitigt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündanlage möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß das Steuergerät, nach einem Vergleich des erfaßten Primäranfangsstroms mit einem vorgebbaren Referenzwert, wobei dieser Referenzwert in Abhängigkeit vom Betriebszustand und Motortyp vorgebbar ist, bei einem kleineren Primäranfangsstrom als der Referenzwert den Ab schaltstrom für die darauffolgende Einzelzündung durch ein vom Steuergerät zu beeinflussendes Schaltglied erhöht. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß die Erhöhung des Abschaltstromes durch die Erhöhung des Basisstromes der Endstufe möglich ist, wenn die Endstufe dafür ausgelegt ist und sich noch nicht im voll durchge steuerten Zustand (Strombegrenzung) befindet, da sonst nur über eine Erhöhung der Schließzeit der Endstufe der Abschaltstrom erhöht werden kann. Auf eine höhere Versorgungsspannung kann in diesem Fall verzichtet werden. Letztendlich sei als Vorteil erwähnt, daß die Er höhung des Abschaltstromes der darauffolgenden Einzelzündung durch die Verlängerung der Schließzeit für diese Einzelzündung erhöht wer den kann, wenn die Endstufe noch nicht den Stromwert der Strombe grenzung erreicht hat, d. h. durch eine Erhöhung der Schließzeit der Strom noch ansteigen kann. Hierbei ist weder eine Veränderung der Versorgungsspannung noch des Steuersignals für die Endstufe notwen dig. Die Erhöhung des Primärabschaltstromes kann beliebig nur für die darauffolgende Einzelzündung oder für mehrere Einzelzündungen erfolgen, wobei die Auswertung des Primäranfangsstromes im Steuer gerät ausschlaggebend ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Prinzipaufbau einer Zündanlage einer nicht darge stellten Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen Programmablauf zur Erfas sung und Auswertung der Größe des Primäranfangsstromes und

Fig. 3 eine Folgefunkenzündung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Fig. 1 zeigt den Prinzipaufbau einer Zündanlage mit einer Zündspule 1 bestehend aus Primärwicklung 2 und Sekundärwicklung 3. Die Primär wicklung 2 ist einerseits an die Versorgungsspannung U_B ange schlossen und andererseits über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Zündtransistors 4 und einen Widerstand 5 mit Masse verbunden. Die Sekundärwicklung 3 ist einerseits direkt mit Masse verbunden und andererseits über eine Verbindung 6 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Zündkerze oder einem ebenfalls nicht dargestellten Verteiler verbunden. Denkbar wäre auch eine Doppelfunkenspule, bei welcher auf jeder Seite der Sekundärwicklung eine Zündkerze ange schlossen ist. Die Zündanlage weist weiterhin ein Steuergerät 7 auf, welches verschiedene Betriebsparameter wie z. B. Drehzahl, Motorlast, Versorgungsspannung als Eingangsgrößen 8 erfaßt. Vom Ausgang des Steuergeräts 7 führt weiterhin eine Verbindung 14 zur Basis des Zündtransistors 4, so daß vom Steuergerät der Primärstrom durch entsprechende Steuersignale an den Zündtransistor ein- und ausge schaltet werden kann. Aus dem Primärzweig führt ein Abgriff mit einer Verbindung 9 zum Steuergerät, womit im Steuergerät 7 jeweils der Primärstrom I_p über den Spannungsabfall am Widerstand im Pri märstromkreis erfaßt wird.

Fig. 2 zeigt einen vereinfachten Programmablauf zur Erfassung und Auswertung des Primäranfangsstromes einer Einzelzündung EZ aus einer Folgefunkenzündung FFZ. Der Primäranfangsstrom I_pa wird in einem Arbeitsschritt 10 vom Steuergerät 7 erfaßt. In einer anschließenden Abfrage 11 wird der erfaßte Primäranfangsstrom I_pa mit einem vor gebbaren Referenzwert I_G verglichen, d. h. es wird geprüft I_pa I_G. Wird diese Abfrage mit nein beantwortet, so führt der Ausgang zum Arbeitsschritt 12, d. h. das Steuergerät wird den Ab schaltstrom I_pe für die darauffolgende Einzelzündung EZ beispiels weise durch Erhöhung des Basisstroms für den Zündtransistor 4 er höhen. Anschließend wird im Arbeitsschritt 13, zu welchem auch der Ja-Ausgang der Abfrage 11 führt, der Primäranfangsstrom I_pa der darauffolgenden Einzelzündung EZ erfaßt und ausgewertet.

Fig. 3 zeigt die aus Einzelzündungen EZ bestehende Folgefunkenzün dung FFZ einer Zündspule. Hierbei ist der Primärstrom I_p über die Zeit bzw. über den Kurbelwellenwinkel dargestellt, wobei nur der Teil des Kurbelwellenwinkels bzw. der Zeit t herausgegriffen wurde, in welchem die Einzelzündungen EZ der Folgefunkenzündung FFZ schema tisch dargestellt sind. Der Punkt 15 symbolisiert den vom Steuer gerät 7 berechneten Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine und der Punkt 16 stellt den Punkt dar, bis zu welchem Einzelzündungen ausge löst werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Zündung durch das Drehen des Verteilerfingers bereits im darauffolgenden Zy linder stattfindet bzw. ohne daß bei ruhender Verteilung die Zündung im Auspuff- bzw. Einlaßtakt stattfindet, was zu einer Beschädigung des Saugrohrs o. ä. führt. Die Einzelzündungen werden in der Fig. 3 mit EZ1, EZ2, EZ3 bezeichnet. Bei der Einzelzündung EZ3 ist zu er kennen, daß der Primäranfangsstrom I_pa deutlich unter dem vorge gebenen Referenzwert I_G liegt. Wird nun der Basisstroms des Zünd transistors in gleicher Höhe und Dauer wie bei den anderen Einzelzündungen EZ, wo der Primäranfangsstrom I_pa den Referenzwert I_G erreicht, beibehalten, so würde das zu der Kurve a führen, das hieße, daß die Abschaltenergie für den Zündfunken unter Umständen nicht ausreicht. Deshalb wird vom Steuergerät dafür gesorgt, daß der Abschaltstrom in der Primärwicklung 2 erhöht wird. Die strichpunk tierte Linie b zeigt den Kurvenverlauf des Primärstromes, wie er bei einem erhöhten Basisstrom des Zündtransistors 4 auftritt. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Abschaltstrom I_pe - und damit die Energie für den Zündfunken größer ist als für die vorherigen Einzel zündungen. Dadurch ist unter Umständen ein Freibrennen der Zündkerze ermöglicht. Die gestrichelte Linie c zeigt den Kurvenverlauf, wie er bei einer verlängerten Schließzeit für die Einzelzündung mit zu ge ringem Primäranfangsstrom I_pa auftritt, auch hierbei wird die ge speicherte Energie in der Zündspule erhöht, so daß der Abschaltstrom I_pe höher liegt und gegebenenfalls ein Freibrennen der Kerze er möglicht.

Über eine Erfassung des Primäranfangsstromes können ebenfalls Aus sagen über die Gemischzusammensetzung im Zylinder gemacht werden, so daß ein erhöhter Primäranfangsstrom auf ein eher mageres Gemisch und ein niedriger Primäranfangsstrom auf ein fettes Gemisch schließen läßt, was dann bei der Ansteuerung der Einspritzventile für den Ein spritzvorgang für die darauffolgende Zündung berücksichtigt werden kann.

Claims

1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Steuergerät zum Steuern des Stromflusses in mindestens einer Zündspule und Mitteln zur Erfassung des Primärstroms dieser Zündspule, wobei das Steuer gerät zum Zündzeitpunkt durch mehrmaliges aufeinanderfolgendes Ein- und Ausschalten des Primärstromes mittels eines Zündtransistors durch mehrere Einzelzündungen eine Folgefunkenzündung auslöst, da durch gekennzeichnet, daß der nach jeder Einzelzündung (EZ) der Fol gefunkenzündung (FFZ) beim Wiedereinschalten des Primärstroms (I_p) erfaßte Primäranfangsstrom (I_pa) für die darauffolgende Einzel zündung (EZ) derselben Folgefunkenzündung (FFZ) mit einem Referenz wert (I_G) vergleichbar ist, und daß das Steuergerät bei einem Pri märanfangsstrom kleiner als der Referenzwert (I_pa < I_G) den Ab schaltstrom (I_pe) für die nächste Einzelzündung (EZ) dieser Folge funkenzündung (FFZ) erhöht.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steu ergerät bei einem Primäranfangsstrom (I_pa) kleiner als der Refe renzwert (I_G) den Primärstrom insbesondere den Abschaltstrom (I_pe) in der Zündspule durch ein vom Steuergerät beeinflußtes Schaltglied (4) im Primärstromkreis erhöht.

3. Zündanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (7) den Abschaltstrom (I_pe) bzw. den Primärstrom durch Erhöhung des Basisstroms eines Zündtransistors (4) im Primärstrom kreis erhöht.

4. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät den Abschaltstrom durch Verlängerung der Schließzeit des Zündtransistors (4) erhöht.