DE69936340T2 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der zündfunkendauer in einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Technischer Bereich
• Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Zündsysteme wie die, die in Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen, und spezieller die Regelung der Funkendauer in solchen Zündsystemen.
• Technischer Hintergrund
• Zündsysteme mit Kapazitätsentladung (CD) werden weithin in Verbrennungsmotoren wie z. B. in Kfz- und Industrieanwendungen eingesetzt, um Motorzündkerzen Energie zuzuführen. Aufbau und Betrieb herkömmlicher Kapazitätsentladungssysteme sind gut bekannt und werden hier nur kurz erläutert, um ein Verständnis für und Einsicht in die vorliegende Erfindung zu vermitteln.
• Ein herkömmliches Kapazitätsentladungszündsystem hat gewöhnlich Sensoren wie z. B. Stellreluktanzsensoren, die Signale zum Anzeigen der Kurbelwellenposition relativ zu einem oberen Totpunkt (TDC) von Zylinder 1 und der Motordrehzahl erzeugen, eine elektrische Stromquelle, Mittel zum Umwandeln der Speisespannung von der Stromquelle in eine relativ hohe Spannung, einen Kondensator zum Speichern von Energie von der Stromquelle, Mittel zum Regeln der Spannung am Energiespeicherkondensator sowie Zeitsteuermittel zum Verarbeiten von Informationen von den Sensoren, um zu ermitteln, wann die gespeicherte Energie in eine Zündspule zum Zuführung zu einer Zündkerze entladen werden soll.
• Herkömmliche Kapazitätsentladungszündsysteme gemäß Offenbarung in der US 5337717 sind so aufgebaut, dass sie eine feste Energiemenge zu jeder Zündkerze führen, um eine Funkendauer zu erzielen, die das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Motorzylinder zündet und die Flamme für die gewünschte Verbrennung aufrecht erhält. Es ist jedoch gut bekannt, dass Zündkerzenelektroden im Laufe der Zeit erodieren und dass die für eine gewünschte Funkendauer benötigte Energie mit dem Erodieren der Zündkerze zunimmt. Daher wird die den Zündkerzen in herkömmlichen Zündsystemen zugeführte Energie auf einen relativ hohen Wert eingestellt, um zu gewährleisten, dass die Funkendauer ausreicht, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder zu zünden, während die Zündkerzenelektroden innerhalb vordefinierter Grenzen erodieren. Leider hat die Zuführung von Energie mit einem Pegel, der höher ist als notwendig, um die gewünschte Funkendauer für die gewünschte Verbrennung zu erzielen, die Auswirkung, dass sie die Zündkerzenerosion beschleunigt und somit die Nutzungsdauer der Zündkerzen reduziert.
• Eine weitere Überlegung beim Festlegen der Betriebsparameter herkömmlicher Zündsysteme ist die Tatsache, dass die zum Ionisieren des Kraftstoff-Luft-Gemischs zwischen den Elektroden einer Zündkerze benötigte Spannung sich mit einer Änderung des Kraftstoff-Luft-Gemischs ändert. Infolgedessen werden herkömmliche Zündsysteme so eingestellt, dass sie überschüssige Energie zu den Zündkerzen für zu erwartende ungünstigste Betriebsbedingungen zuführen. Dies führt zu einer zu starken Zündkerzenerosion bei Betriebsbedingungen, die besser sind als die ungünstigsten, was die Nutzungsdauer der Zündkerzen weiter reduziert.
• Die Folgen und Kosten in Verbindung mit Motorstandzeiten zum Auswechseln von abgenutzten Zündkerzen und die Kosten in Verbindung mit den Ineffizienzen des Betreibens von Zündkerzen bei nicht ganz erwünschten und optimalen Bedingungen sind von besonderem Belang in Verbindung mit Motoren, die in industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen, in denen die Motoren kontinuierlich für längere Zeitperioden arbeiten. In der Tat arbeiten Motoren in vielen Fällen im Dauerbetrieb, ausgenommen zu Reparaturzeiten. Zusätzlich zu der Tatsache, dass bei Dauerbetrieb relativ schnell erhebliche Betriebsstunden zusammenkommen, z. B. im Vergleich mit einer normalen Kfz-Anwendung, liegt die Nutzungsdauer von Zündkerzen in einigen Industriemotoren nur bei etwa mehreren hundert Stunden. In solchen Fällen sind die Verluste und Kosten in Verbindung mit dem Betreiben des Motors mit einem konventionellen Zündsystem, das zum Zuführen von überschüssiger Energie zu den Zündkerzen ausgelegt ist, recht erheblich.
• Offenbarung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung stellt ein Kapazitätsentladungszündsystem gemäß Anspruch 1 bereit, auf den nunmehr Bezug genommen werden sollte.
• Das allgemeine Ziel bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es, die Nutzungsdauer von Zündkerzen in einem Kapazitätsentladungszündsystem dadurch zu verlängern, dass sie Mittel zum Zuführen von genügend, aber nicht überschüssiger Energie bereitstellt, um eine ausreichende Funkendauer für eine ordnungsgemäße Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs zu gewährleisten.
• Eine detaillierte Aufgabe bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Obige dadurch zu erzielen, dass ein Mittel zum Messen und/oder Berechnen der Ist-Funkendauer für jede einzelne Zündkerze sowie ein Mittel zum Modulieren der jeder Zündkerze zugeführten Energie unabhängig bereitgestellt wird, um die gewünschte Funkendauer zu erzielen. Bei einer solchen Anordnung reduziert ein Zündsystem gemäß bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung Zündkerzenerosion und Ineffizienzen in Verbindung mit dem Betrieb eines Motors unter nicht ganz optimalen Bedingungen erheblich und verlängert so die Nutzungsdauer der Zündkerzen in dem Zündsystem und reduziert die Kosten und Motorstandzeiten in Verbindung mit häufigem Auswechseln der Zündkerzen.
• Eine weitere Aufgabe bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es, bei Bedarf eine Warnung auszugeben, wenn die gewünschte Funkendauer aufgrund von zu starker Zündkerzenerosion nicht erzielt werden kann. Dadurch wird der Bediener darauf aufmerksam gemacht, dass eine bestimmte Zündkerze das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht hat.
• Kurz, das Zündsystem der bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Mittel zum Ermitteln der Funkendauer jeder der Zündkerzen, während sie zünden, sowie ein Mittel wie z. B. einen PI- oder PID-Regler zum Modulieren der dem Energiespeicherelement zugeführten Energie, das Energie zur Primärwicklung der Zündspule führt und somit die zu den Zündkerzen geführte Energie moduliert, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Soll-Funkendauer und der gemessenen Funkendauer. In der bevorzugten Ausgestaltung hat das Zündsystem auch eine Funkendauer-Sollwertjustierung, die vom Bediener des Motors programmiert werden kann, sowie ein Mittel zum Anzeigen und/oder Übertragen der Energiemenge, die zum Aufrechterhalten der gewünschten Funkendauer für Warn- und Diagnostikzwecke nötig ist.
• In der bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet das Zündsystem einen Mikroprozessor, der so programmiert werden kann, dass er in einem Regelbetriebsmodus arbeitet, um die Systemeingänge einschließlich einem Funkendauer-Sollwertsignal und einem Signal zu empfangen, das die Funkendauer anzeigt, um die Informationen zu verarbeiten und dann Ausgangssteuersignale zu erzeugen, die die Funkendauer auf die gewünschte Dauer einstellen.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• 1 ist eine allgemeine schematische Ansicht eines Zündsystems für den Einsatz mit einem Verbrennungsmotor, das die einzigartige Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist.
• 2 ist eine schematische Ansicht des Zündsystems von 1, die jedoch nur bestimmte zusätzliche Komponenten und Verbindungen ausführlicher zeigt.
• 3 ist eine schematische Ansicht, die bestimmte Teile des Zündsystems im Detail zeigt.
• 4 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Zweipol-Tiefpassfilters, das in dem Zündsystem verwendet wird.
• 5 ist ein Fließschema, das die in einem Prozessor des Zündsystems verwendete Hauptsteuerlogik illustriert.
• 6 ist ein Fließschema, das bestimmte Aspekte der Steuerlogik eines PID-Reglers zeigt, der für die Verwendung in dem Zündsystem geeignet ist.
• 7 ist ein Fließschema, das allgemein bestimmte Aspekte eines Unterbrechungsverfahrens illustriert, das der Prozessor beim Steuern des Zündsystems ausführt.
• Beste Art der Umsetzung der Erfindung
• Für Illustrationszwecke ist die vorliegende Erfindung in den Zeichnungen gemäß Ausgestaltung in einem Kapazitätsentladungszündsystem 10 (1) dargestellt, das für die Verwendung in Verbrennungsmotoren (nicht gezeigt) geeignet und mit einer Zündspule 16A des Motors zum Zuführen von Funkenenergie zu einer Zündkerze 17A in einem Motorzylinder verbunden ist. Für Illustrationszwecke, wobei elektrische Komponenten in den Zeichnungen durch konventionelle schematische Symbole angedeutet sind, zeigen die Zeichnungen zwei Zündkerzen, zwei Zündspulen und zwei zugehörige Schaltkomplexe, die mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, sich aber jeweils durch das Buchstabensuffix „A" und „B" unterscheiden. Für die Zwecke der nachfolgenden Beschreibung wird jedoch im Allgemeinen angenommen, dass die beiden Sätze von Spulen, Zündkerzen und zugehörigen Schaltkomplexen identisch sind, und daher wird hier zu bestimmten Zeiten nur der mit dem Buchstaben „A" bezeichnete Satz ausführlich beschrieben, wobei zu verstehen ist, dass in solchen Fällen der andere Satz auf identische Weise arbeitet.
• Kurz, das Zündsystem 10 beinhaltet eine Hochspannungsstromversorgung 30 mit einem Energiespeicherkondensator 32 (2), der zum Zuführen von Energie zu den Primärwicklungen 33A und 33B von Zündspulen 16A und 16B geschaltet ist, wobei die Stromversorgung Strom von einer elektrischen Stromquelle (nicht gezeigt) zieht, und ein Mittel, allgemein als Rechenschaltung 12 angedeutet, zum Steuern des Zeitpunkts und der Zuführung von Energie vom Kondensator zu jeder der Zündspulen. Zu diesem Zweck wird das Zündsystem mit Eingangssignalen 1, 3 und 5 gespeist, die Motorbetriebsbedingungen wie Motordrehzahl und Zündzeitpunkt anzeigen. Die Signale 1, 3 und 5 kommen von Motorzustandssensoren (nicht gezeigt) wie Stellreluktanz- oder anderen geeigneten Sensoren, die Spannungs- oder Stromsignale erzeugen, die den erfassten Motorzustand anzeigen. Signalaufbereitungsschaltungen 21, 23 und 25, wie z. B. die in 2 gezeigten konventionellen Schaltungen, die ein Tiefpassfilter und einen Schmitt-Trigger beinhalten, empfangen und konditionieren Eingangssignale 1, 3 und 5 und führen zugehörige Ausgangssignale 2, 4 und 6 als Eingangssignale in die Rechenschaltung 12 zur Verarbeitung mit einem Zeitpunkt-Sollpunktsignal 19 zu, um den/die gewünschte(n) Zeitpunkt und Zündung der Zündkerzen zu erzielen. Um ihre Zeitsteuerfunktion auszuführen, beinhaltet die Rechenschaltung 12 typischerweise Mittel zum Verarbeiten von Signalen 2, 4 und 6 zum Berechnen der Motordrehzahl und der Kurbelwellenposition sowie Timing-Mittel zum Berechnen, wann die Energie für den Energiespeicherkondensator entladen werden soll, und um die geeignete Ausgangsschaltung 13A, 13B zu wählen, in die die Energie vom Energiespeicherkondensator 32 zur Übertragung zur zugehörigen Zündspule 16A, 16B entladen werden soll.
• Mittel zum Festlegen oder Ermitteln und Speichern des gewünschten Zündzeitpunkts des Motors sind allgemein bei 22 angedeutet. Typischerweise wird der Timing-Sollwert oder gewünschte Zündzeitpunkt für einen Motor oder für einen bestimmten Satz von Betriebsbedingungen anhand von Befehlen wie die festgelegt, die zum Zündsystem 10 durch ein vordefiniertes Serienlinkprotokoll zugeführt werden und die gewöhnlich ein Analogsignal, das von einer 4–20 mA Signalquelle abgeleitet ist, oder ein anderes Signal enthalten, das für die Verarbeitung in der Rechenschaltung geeignet ist, wie sie von vordefinierten und gespeicherten Zündzeitplänen auf der Basis von Betriebsbedingungen, Lastbedingungen, Kraftstoff- und Lufttemperaturen oder anderen Betriebsparametern basieren, oder von einem Analogsignal, das von einer bedienerjustierten Vorrichtung abgeleitet ist, wie z. B. ein Potentiometer, und ein Signal, das die Drehzahl des Motors anzeigt. Diese Signale und Befehle werden dann verarbeitet und/oder kombiniert, um ein gewünschtes Zündzeitpunkt-Sollwertsignal 19 für den Motor zu erzeugen, wobei das Sollpunktsignal 19 zur Rechenschaltung 12 für die Verwendung bei der Regelung des Energiezufuhrzeitpunkts zur Ausgangsschaltung und den zugehörigen Zündkerzen übertragen wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Zündsystem 10 auf einzigartige Weise so gestaltet, dass es eine konstante und gewünschte Funkendauer in den Zündkerzen auf der Basis eines Funkendauer-Sollwertes erzeugt, der zwecks Sicherstellung einer effizienten Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Motor festgelegt werden kann. Spezieller, das System ist so gestaltet, dass es kontinuierlich die Funkendauer in jeder der Zündkerzen überwacht und die Energie im Energiespeicherkondensator 32 moduliert, um die jeder Zündkerze unabhängig zugeführte Energie zu justieren, bis die gewünschte Funkendauer an jeder Zündkerze zum Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemischs erzielt ist. Folglich wird durch Erzielen einer Funkendauer mit ausreichender, aber nicht überschüssiger Energie eine gewünschte Verbrennung erzielt und die Nutzungsdauer der Zündkerzen wird im Vergleich zur Nutzungsdauer von Zündkerzen, die in herkömmlichen Zündsystemen, die zum Zuführen von überschüssiger Energie zum Kompensieren von Zündkerzenerosion und ungünstigsten Betriebsbedingungen eingestellt sind, erheblich verbessert wird.
• Kurz, die Rechenschaltung 12 empfängt Signale 20A und 20B, die entweder die Ist-Funkendauer in jeder der Zündkerzen 17A und 17B anzeigt oder repräsentiert und die Ist-Funkendauer in jeder Zündkerze mit einem Funkendauer-Sollwertsignal vergleicht, um den Fehler zu ermitteln, der zwischen der Soll- und der Ist-Funkendauer existiert. Mit dieser Information und den aufbereiteten Informationen 2, 4 und 6 von den Sensoren in Bezug auf den Motorbetrieb, dem Zeitpunkt-Sollwertsignal 19 und den anderen Systemeingängen justiert und moduliert die Rechenschaltung die im Energiespeicherkondensator 32 gespeicherte Energie oder erzeugt wie gezeigt ein Ausgangssignal zum Modulieren der Energie zum Kondensator, um die gewünschte Funkendauer in jeder der Zündkerzen unabhängig voneinander zu erzielen.
• Ein Mittel zum Empfangen, Festlegen, Speichern und/oder Anzeigen des Funkendauer-Sollwerts oder der gewünschten Funkendauer für die Zündkerzen und den Zündspulentyp wird allgemein bei 24 gezeigt, um das Sollwertsignal 7 zu erzeugen. Dieses Sollwertsignal wird der Rechenschaltung 12 beispielsweise per Übertragung durch eine Serienlink zugeführt, die beispielsweise ein Signal nach Industriestandard RS-232 oder einen CAN-Bus nach Industriestandard verwendet. Das Sollwertsignal wird auf der Basis von Betriebsfaktoren wie tatsächlicher oder vorhergesehener Last auf dem Motor, ob der Motor turbogeladen ist, dem Motortyp und ob der Motor Vorkammern hat, erstellt und kann anfänglich im Werk auf der Basis solcher Faktoren eingestellt werden. Diese Funkendauer-Sollwertinformationen, sowie die anderen zur Rechenschaltung 12 übertragenen Informationen, werden in einem herkömmlichen nichtflüchtigen Speicher für Datenspeicher- und nachfolgende Verarbeitungszwecke gespeichert. Standardmäßige Mittel, wie z. B. ein Potentiometer, Dip-Schalter, Drucksender oder Temperatursender oder andere ähnliche Geräte, können zum Bereitstellen von Funkendauer-Sollwertinformationen zur Rechenschaltung verwendet werden, um die gewünschte Funkendauer festzulegen, wie z. B zum Festlegen des Sollwertes auf der Basis oder während des tatsächlichen Betriebs oder zur Verarbeitung mit oder zum Trimmen eines Vorgabe-Sollwertes, der zuvor für den jeweiligen Motor eingestellt wurde, um dadurch eine Bedienereinstellung des Funkendauer-Sollwerts als Betriebsbedingungen wie Temperatur oder Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemischs oder Laständerungen zu ermöglichen. Das Mittel 24 zum Festlegen des Funkendauer-Sollwertes beinhaltet alternativ das Erzeugen eines Signals, das beispielsweise Verhältnis und/oder Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemischs vom Zylindereinlass anzeigt, und einen Prozessor zum Festlegen des Funkendauer-Sollwertes davon und/oder zum Festlegen des Sollwertes auf der Basis von Änderungen darin. Da ein magereres Kraftstoff-Luft-Gemisch eine längere Funkendauer erfordert, um eine ordnungsgemäße Verbrennung zu gewährleisten, reduziert eine automatische Justierung des Sollwertes auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit von Fehlzündungen nach dem Ändern solcher Bedingungen.
• Das Zündsystem 10 ist mit einem Mittel zum Erfassen der Funkendauer in jeder der Zündkerzen und zum Erzeugen der Funkendauersignale 20A, 20B vorgesehen. Die Funkendauer kann entweder mit einer Reihe bekannter Techniken gemessen oder abgeleitet werden, z. B. durch Messen der Ist-Funkendauer anhand der Spannungswellenform der sekundären Zündspulenwicklung mit einer bei 26 angedeuteten Vorrichtung, oder z. B. durch Messen eines elektrischen Kennwertes der Primärwicklung der Zündspule.
• Zum Beispiel, die Funkendauer könnte direkt mit einer Hochspannungssonde gemessen werden, ähnlich einer Sonde des Typs TEXTRONIX P6015A, die mit einem geeigneten Mittel zum Messen des Ausgangs, Berechnen der Funkendauer und Übertragen solcher Recheninformationen der Rechenschaltung zur Weiterverarbeitung danach verbunden ist, und ein solches Mittel ist in den meisten im Handel erhältlichen Oszilloskopen anzutreffen. In diesem Fall werden die zugehörigen Geräte jedoch wahrscheinlich relativ kostspielig sein. Alternativ könnte die Funkendauer auch von einem elektrischen Abgriff in die Zündkerzenleitung gemessen werden.
• In der gezeigten Ausgestaltung wird ein Signal, das die Funkendauer anzeigt, durch Messen der elektrischen Kennwerte der Primärseite der Zündspulen 16A, 16B erzeugt, und die Ist-Funkendauer oder ein diese repräsentierendes Signal wird dann von diesen Signalen berechnet. Insbesondere wird der Primärstrom in der Zündspule zum Erzeugen eines Signals verwendet, das die Funkendauer anzeigt. In diesem Fall beinhalten die Strommessschaltungen 15A, 15B herkömmliche Mittel zum Messen der Zeit, die der Strom in der Primärwicklung 33A, 33B der Zündspulen über einem vordefinierten Schwellenwert liegt, um die Funkendauer festzulegen. In der bevorzugten Ausgestaltung wird ein Hall-Effekt-Sensor 27 (3) in Verbindung mit einer torischen Wicklung 28 mit einem Luftspalt verwendet, um ein Impulsbreitensignal (PW) zu erzeugen, das der Zeit entspricht, während der der Primärstrom über dem genannten Schwellenwert liegt. In der gezeigten Ausgestaltung wird eine Strommessschaltung für jede der Zündspulen verwendet. In anderen Ausgestaltungen könnte eine Strommessschaltung für alle Zündspulen verwendet werden. Ein geeigneter Hall-Effekt-Sensor ist ein ALLERGRO 3121. Die Verwendung eines Hall-Effekt-Sensors in Verbindung mit einer torischen Wicklung in dieser Weise ist bekannt und in den ALLERGO-Anwendungshinweisen dargestellt und bietet im vorliegenden Fall ein hohes Maß an elektrischer Isolierung und ist nicht invasiv. Es stehen auch andere bekannte Mittel für die Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung zur Verfügung, um das funkenanzeigende Signal festzulegen, wie z. B. das Messen des Primärstroms mit einer Erfassungswiderstandsschaltung.
• Die Ausgangsschaltung 13A, 13B des Zündsystems 10 hat ein Mittel zum selektiven Erzeugen eines elektrisch leitenden Pfades zwischen dem Energiespeicherkondensator 32 und den Zündspulen 16A, 16B. Diese Schaltung kann von einem beliebigen konventionellen Aufbau sein und beinhaltet in der gezeigten Ausgestaltung einen Thyristor (SCR), wobei das Gate des SCR von einem Ausgangssignal von der Rechenschaltung 12 gesteuert wird, wobei eine Ausgangsschaltung für jede Zündspule verwendet wird.
• Bei der Ausführung der Erfindung beinhaltet die Rechenschaltung 12 Mittel zum Modulieren der Energiemenge, die im Energiespeicherkondensator 32 der Hochspannungsstromversorgung 30 gespeichert sind, Mittel zum Umformen des die Funkendauer anzeigenden Signals in eine Ist-Funkendauer oder ein diese repräsentierendes Signal, Mittel zum Berechnen des Fehlers oder der Differenz zwischen der Soll-Funkendauer und der Ist-Funkendauer, Mittel zum Berechnen eines neuen Energiepegels für den nächsten Zyklus für diese Zündkerze auf der Basis der Differenz zwischen der gewünschten Funkendauer und der Ist-Funkendauer und dem Stromenergiepegel, und Mittel wie z. B. ein PI-(Proportional-Integral) oder PID-(Proportional-Integral-Derivativ)-Steueralgorithmus zum Berechnen und Regeln der genannten Energiepegeländerung.
• Es gibt abgeleitete Beziehungen für die gezeigte Ausgestaltung zwischen der Impulsbreite (PW) von der Funkendauermessschaltung 15, der Zündkerzenbedarfsspannung (V_kv) und der Ist-Funkendauer (SD). In der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung lauten die Beziehungen wie folgt: Vkv = m2(E, C)·SD + b2(E, C)(abgeleitet von den Betriebskennwerten einer standardmäßigen Zündspule) Vkv = m1(E, C)·PW + b1(E, C)(abgeleitet von den Kennwerten der gezeigten Strommessschaltung 15), wobei:

E

die der Zündspule zugeführte Energie ist;

C

eine Konstante auf der Basis des Zündspulentyps ist;

m₁(E, C)

der Anstieg der Linie zwischen PW und V_kv ist, der wie angezeigt von der der Zündspule zugeführten Energie und dem Spulentyp abhängig ist;

m₂(E, C)

die Neigung der Linie zwischen SD und V_kv ist, der wie angezeigt von der der Zündspule zugeführten Energie und dem Spulentyp abhängig ist;

b₁(E, C)

die Konstante einer Linie zwischen PW und V_kv bei einer vorgegebenen Energie ist und wie angezeigt von der der Zündspule zugeführten Energie und dem Spulentyp abhängig ist; und

b₂(E, C)

die Konstante einer Linie zwischen SD und V_kv bei einer vorgegebenen Energie ist und wie angezeigt von der der Zündspule zugeführten Energie und dem Spulentyp abhängig ist.

• Eine Kombination der obigen beiden abgeleiteten Beziehungen ergibt die folgende Beziehung für die Ist-Funkendauer auf der Basis der Impulsbreite, bereitgestellt durch Schaltung 15A, 15B: SD = [m1(E, C)/m2(E, C)]·PW + [b1(E, C)/b2(E, C)]
• So ist die Funkendauer in diesem Fall von der Spulenkonfiguration und der den Zündspulen zugeführten Energie abhängig. Und diese Beziehung wurde zwar zwischen der Ist-Funkendauer und der Impulsbreite der Schaltung 15A, 15B aufgestellt und wird hierin für eine weitere Erörterung verwendet, aber es wird darauf hingewiesen, dass bei Anwendung eines anderen Verfahrens zum Erzeugen eines Funkendaueranzeigesignals die Rechenbeziehung für die Ist-Funkendauer wahrscheinlich anders sein wird. So könnte beispielsweise die Schaltung, die das die Funkendauer anzeigende Signal erzeugt, so gewählt werden, dass SD = PW ist, oder für andere gewünschte mathematische Beziehungen. Die genaue Beziehung ist von dem speziellen verwendeten Mittel zum direkten oder indirekten Messen der Funkendauer der Zündkerzen abhängig.
• In der bevorzugten Ausgestaltung wird eine Mikrosteuerung 18 (2) in der Rechenschaltung 12 anstatt anderer konventioneller elektrischer Komponenten verwendet, um die Signaleingänge zu empfangen und zu verarbeiten und die dem Speicherkondensator 32 zugeführte Spannung und Energie und somit die jeder Zündkerze zugeführte Energie zu regeln. In der gezeigten Ausgestaltung wird eine Mikrosteuerung des Typs SIEMENS C 167 verwendet und die Steueralgorithmen werden über herkömmliche Softwareprogrammiertechniken implementiert. Vorteilhafterweise geht die Verwendung einer Mikrosteuerung mit dem Einsatz von integrierten Zählern und Timern für Zündsystemsteuer- und Zeitsteuerfunktionen sowie für die Funkendauermessung einher. Die erwähnte Mikrosteuerung beinhaltet auch einen PWM-(pulsbreitenmodulierten)-Ausgang, der in der gezeigten Ausgestaltung als der Ausgang zu einem Spannungsregelgerät 11 konfiguriert ist, das den Spannungspegel der Hochspannungsstromversorgung zum Regeln der im Kondensator 32 gespeicherten Energie regelt. In diesem Fall wird das PWM-Ausgangssignal 9 mittels eines Tiefpassfilters 31 wie z. B. dem in 4 gezeigten konventionellen Zweipol-Tiefpassfilter, einem D/A-Wandler nach Industriestandard oder einem anderen geeigneten Mittel zum Ausführen dieser Funktion in eine Steuerspannung zum Gerät 11 umgewandelt.
• Die Fließschemata in den 5–7 zeigen eine allgemeine Implementation eines PID-Reglers auf Mikroprozessorbasis für das Zündsystem 10. In diesem Fall arbeitet der Regler durch die Hauptregelschleife in praktischen Intervallen für den Motor wie z. B. alle 10 Millisekunden wie in 5 gezeigt, und beinhaltet „Haushalts"-Übersichten und Kalkulationen, wo der Zündzeitpunkt nicht kritisch ist, wie z. B. die Berechnung der Motordrehzahl und das Prüfen von Überdrehzahlbedingungen.
• 6 illustriert die allgemeinen Aspekte einer PID-Reglerimplementation gemäß der Erfindung. In diesem Fall ist.

K_d

die „Derivativ"-Konstante des Reglers

K_i

die „Integrations"-Konstante des Reglers

K_p

die „Proportional"-Konstante des Reglers

N (oder n)

die Zahl der Zylinder (unter der Annahme eine Zündkerze oder eine „Zündung" pro Zylinder)

SD_act

die Ist-Funkendauer

PWM_out oder PWM_out(n)

die Einschaltzeit des impulsbreitenmodulierten Ausgangs der Mikrosteuerung für Zylinder/Kerze n

E_p

der berechnete Fehler zwischen der Soll-Funkendauer und der Ist-Funkendauer

SD_sp

der Funkendauer-Sollwert

f(x, y, z)

die „Funktion" von Parametern „x", „y" und „z"

K_f

die bei der digitalen Filterung verwendete Filterkonstante

PW

die Impulsbreite

S

das Ergebnis einer Rechteckintegration

T

die Zeit

• Wie bei 52 und 54 angedeutet, wird die PID-Reglerschleife 50 bei N = 1 initialisiert und mit den Reglerkonstanten K_d, K_i und K_p wie z. B. von Softwareinitialisierung oder ROM-Speicher im Prozessor versehen. Wie bei 56, 58 und 60 angedeutet, wird die Funkendauer SD_act anhand des Funkendaueranzeige- oder Impulsbreitensignals für den Zylinder N = 1 berechnet, es wird der Fehler zwischen der Ist-Funkendauer und dem Funkendauer-Sollwert berechnet, und der Fehler wird numerisch wie z. B. durch Rechteckintegration integriert. In diesem Fall wird die Ist-Funkendauer SD_act in Abhängigkeit von der Impulsbreite PW und den Parametern m₁, m₂, b₁ und b₂ berechnet, spezieller der jeweiligen Spulenkonfiguration C und der der Spule zugeführten Energie E, wobei solche Energie von PWM_out abhängig ist, wobei die Spulenkonfigurationseingangsinformationen z. B. von im Prozessor gespeicherten tabulierten Daten über die Zündspulenkennwerte kommen oder als vom Bediener gewählter oder bereitgestellter Eingang in das System eingegeben werden. Schließlich wird der gewünschte impulsbreitenmodulierte Ausgang in Verbindung mit dem Zylinder für den nächsten Motorzyklus unter Verwendung des Ergebnisses der Integration und den Reglerkonstanten wie bei 62 angedeutet berechnet, so dass der gewünschte Energiepegel ermittelt wird, der der Zündspule für diesen Zylinder zugeführt werden soll. Dieser Vorgang wird dann für jeden der Zylinder wiederholt. Es wird bemerkt, dass der Brennpunkt in 6 auf den Proportional- und Integralteilen der Reglerlogik liegt (wobei K_d auf gleich null gesetzt dargestellt ist), da die Integration die stationären Fehler beseitigt und die Erosion der Zündkerzenelektroden im Allgemeinen relativ langsam auftritt, aber dass die Derivativ-Regelfunktion (d. h. wobei K_d einen Wert größer als null hat) in solchen Fällen implementiert wird, bei denen eine schnellere Ansprechzeit gewünscht wird.
• 7 illustriert im Allgemeinen ein Mittel zum Implementieren einer unterbrechungsgesteuerten Berechnung des die Impulsbreite oder die Funkendauer anzeigenden Signals von jeder Zündkerzen/Zylinder-Stelle aus. Es kann für jeden Zylinder eine separate Schleife vorgesehen werden oder die Software wird vorzugsweise so geschrieben, dass sie die Daten für jeden Zylinder verfolgt. Die Routine von 7 wird für jeden Übergang auf den „wired-or'd" Ausgängen von den Primärstrommessspulen 15A, 15B abgearbeitet. Die Unterbrechung wird sowohl von der negativen als auch von der positiven Flanke ausgelöst. Der erste Übergang für jeden Zylinder ist negativ. Wenn dies auftritt, was daran feststellbar ist, dass der bei 64 angezeigte Flag nicht gesetzt ist, wird der Wert „Z" eines Freilauf-Zeitgebers gelesen und wie bei 66 angedeutet gespeichert, und der Flag wird dann im Prozessor gesetzt. Der nächste Übergang für den Zylinder ist positiv. Nach dem Ansprechen auf diese Unterbrechung wird der Ist-Wert des Freilaufzählers wieder gelesen und sein Wert mit dem vom negativen Übergang gespeicherten Wert „Z" verglichen. Diese Differenz „X" ist die Pulsbreite (PW) für die/den Zündkerze/Zylinder, die/der die Unterbrechung verursacht hat. Wie bei 70 angedeutet, werden die Impulsbreitendaten dann gefiltert und für diesen Zylinder zum Berechnen der Ist-Funkendauer wie zuvor beschrieben gespeichert.
• Mit der obigen Anordnung kompensiert der Mikroprozessor, während die Zündkerze erodiert, was zu einer reduzierten Funkendauer zu führen neigt, durch Zuführen von zusätzlicher Energie, um die Funkendauer zum Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemischs zu halten. Ebenso reagiert das Zündsystem auf eine Änderung der Last, die dazu neigt, eine Änderung der Funkendauer zu verursachen, indem sie die der Zündkerze zugeführte Energie justiert, um die gewünschte Dauer aufrechtzuerhalten.
• Für Illustrationszwecke zeigen die 8–11 beispielhafte Kurven von einem erfindungsgemäßen Zündsystem gemäß der hierin gegebenen Beschreibung. Von solchen Kurven erzeugte tabulierte Daten für einen bestimmten Zündspulentyp ergeben die Eingangsdaten in Bezug auf „m" und „b", die zum Berechnen der Ist-Funkendauer vom Impulsbreitensignal notwendig sind.
• In der bevorzugten Ausgestaltung erzeugt der Mikroprozessor der Rechenschaltung ein Ausgangssignal 8 mit Informationen über die jeder Zündkerze zugeführten Energiepegel auf Echtzeitbasis und bei Bedarf mit beliebigen anderen in der Rechenschaltung empfangenen und/oder verarbeiteten Informationen für Informations- und Diagnostikzwecke. In diesem Fall empfängt das Kommunikationsmittel 29 das Signal 8 und kommuniziert den jeder Zündkerze zugeführten Energiepegel, wobei solche Mittel in Bezug auf ihre Eignung für die beabsichtigte Benutzung der Informationen gewählt werden. So kann beispielsweise das Kommunikationsmittel ein eigenständiges alphanumerisches Display, ein in das Zündsystem eingebautes Display beinhalten, oder die Informationen können zu einem Anzeigeterminal oder einem PC übertragen werden, wo sie auf dem Monitor des PC angezeigt werden. Das Display kann analog sein, ähnlich wie ein Balkendiagramm, oder es kann eine Zahl sein, die die Energiemenge repräsentiert, oder es kann ein anderes Display sein, das für die beabsichtigte Benutzung der Informationen geeignet ist. Das Informationsanzeigemittel kann es dem Bediener ermöglichen, die Zündsystemparameter wie z. B. den Funkendauer-Sollwert in den Ausgestaltungen zu justieren, die eine manuelle Justage vorsehen. Das mit dem Signal 8 verbundene Kommunikationsmittel kann so konfiguriert werden, dass der Bediener auf bestimmte Zündfehler wie z. B. solche aufmerksam gemacht wird, die entstehen, wenn das Zündsystem die gewünschte Funkendauer für einen vorbestimmten Energiepegel aufgrund zu starker Elektrodenerosion, einer fehlerhaften Zündverdrahtung, einer fehlerhaften Zündspule oder aufgrund einer verschmutzten oder kurzgeschlossenen Zündkerze nicht erzielen kann, und um damit den Bediener zu warnen, dass die Funkendauer für einen normalen Motorbetrieb nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Warnungen vom Kommunikationsmittel 29 könnten einfach eine über ein Balkendiagramm gelegte Linie sein, die das Vorliegen einer Störung signalisiert, wenn sich das Balkendiagramm über dieser Linie befindet, oder es könnte ein Ausgang aktiviert werden, wenn die benötigte Energie zum Aufrechterhalten der gewünschten Funkendauer eine vorbestimmte Grenze überschreitet, ein akustischer Alarm, eine Lichtquelle, eine Nachricht, die über die serielle Link übertragen wird, oder ein anderes Mittel, das den Bediener über einen fehlerhaften Zustand in Kenntnis setzen kann.
• Die Fachperson wird verstehen, dass Zündsysteme zum Regeln der Funkendauer vorgesehen werden können, die eine oder mehrere Modifikationen ausgestalten, und dabei weiter im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Zusätzlich zu solchen oben erwähnten Modifikationen hängen z. B. die spezifische Steuerlogikimplementation und zugehörigen Steuerparameter in der/dem Rechenschaltung/Mikroprozessor von dem Mittel ab, das zum Ermitteln eines Signals, das die Funkendauer des Ist-Funkendauersignals anzeigt, und zum Regeln der Funkendauer benutzt wird. Die vorliegende Erfindung arbeitet mit, oder kann eingebaut werden in, jedem/s gründsätzliche(n) Zündsystem, einschließlich als separate zuschaltbare Steuereinheit für existierende Motoren. Das Zündsystem 10 ist zwar in Verbindung mit den Eingangssignalen 1, 3 und 5 dargestellt, aber ein Zündsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ebenso für die Verwendung mit Motoren oder Zündsystemen geeignet, die mit einer Reihe verschiedener Motorzustandssensorbaugruppen und zugehörigen Eingangssignalen versehen ist. Beispiele für solche übliche Sensoranordnungen sind unter anderem: Anordnungen, die die Motorposition mit einem Sensor erfassen, wobei der Sensor typischerweise zum Erfassen von Ereignissen oder Löchern an einem an der Kurbelwelle oder Nockenwelle montierten Trigger-Rad montiert ist; Zweisensor-Anordnungen, von denen ein Sensor die Rotation des Schwungrades durch Zählen der Zahl der in das Schwungrad gebohrten Zähne oder Löcher erfasst und ein zweiter Sensor an der Nockenwelle montiert ist, um den oberen Totpunkt (TDC) eines Viertaktmotors anzuzeigen, oder an der Kurbelwelle an einem Zweitaktmotor; oder Dreisensor-Anordnungen, von denen beispielsweise einer die Zähne oder Löcher an dem Schwungrad erfasst, ein Sensor den TDC an der Kurbelwelle erfasst und ein Sensor an der Nockenwelle montiert ist, um ein einzelnes Ereignis zu erfassen, das bestimmt, in welchem Zyklus eines Viertaktmotors, d. h. im Auslasshub oder im Verdichtungshub, sich der Motor befindet. Jede dieser Anordnungen, wie auch andere, sollen dem Zündsystem Informationen in Bezug auf den Zündzeitpunkt und den tatsächlichen Betrieb des Motors geben und können in der vorliegenden Erfindung als Eingangssignale aufgenommen werden, die geeigneterweise zum Erfüllen der beabsichtigten Timing-Zwecke verarbeitet werden. Das Zündsystem 10 kann mit anderen Eingängen wie z. B. in Bezug auf Temperatur oder Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemischs und Motorüberdrehzahlinformationen gespeist werden, zwecks geeigneter Verarbeitung im Einklang damit. Darüber hinaus ist offensichtlich, obwohl nur zwei Sätze von Spulen, Zündkerzen und zugehörigen Schaltungen dargestellt sind, dass ein erfindungsgemäßes Zündsystem ebenso für die Verwendung mit Motoren geeignet ist, die mit zusätzlichen Zündspulen und Zündkerzen ausgestattet sind, sowie mit Motoren, die mit einer einzelnen Zündspule zum Speisen mehrerer Zündkerzen versehen sind, oder Motoren, die mit nicht identischen Spulen, Zündkerzen und/oder zugehörigen Schaltungen ausgestattet sind. Die vorliegende Erfindung ist auch für die Verwendung mit Induktionstyp-Zündsystemen geeignet, bei denen die einem Stromversorgungsinduktor zugeführte Energie zum Erzielen von Funkendauerregelung geregelt wird.
• Aus dem oben Gesagten wird ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung der Technik ein einzigartiges Zündsystem bereitstellt, das aufgrund der Bereitstellung eines Mittels zum Modulieren der im Speicherkondensator oder einem anderen Energiespeicherelement wie z. B. in Induktionstyp-Zündsystemen verwendeten Induktoren zum Regulieren einer gewünschten Funkendauer die Nutzungsdauer von Zündkerzen gegenüber Zündsystemen des Standes der Technik verlängert wird.
• Industrielle Anwendbarkeit
• Das Zündsystem 10 mit der hierin beschriebenen Funkendauerregulieranordnung ist für die Verwendung mit Verbrennungsmotoren in Kfz- und Industrieanwendungen zum Verlängern der Nutzungsdauer von Zündkerzen zum Verbrennen von Kraftstoff in Motoren geeignet.
• IN DER BESCHREIBUNG ERWÄHNTE REFERENZEN
• Die vorliegende, von der Anmelderin gegebene Referenzliste dient lediglich zur Information des Lesers, sie bildet nicht Teil des Europäischen Patentdokuments. Die Referenzen wurden zwar mit großer Sorgfalt zusammengestellt, aber Fehler oder Auslassungen können nicht ausgeschlossen werden und das EPA übernimmt diesbezüglich keine Haftung.
• In der Beschreibung erwähnte Patentdokumente:
• US 5337717 A [0004]

Claims (16)

1. Kapazitätsentladungszündsystem des Typs, der Folgendes umfasst: eine Zündkerze (17A, 17B); eine Zündspule (16A, 16B) mit einer Primärwicklung und einer mit der Zündkerze verbundenen Sekundärwicklung; ein mit der Primärwicklung der Spule verbundenes Energiespeicherkapazitätselement (32), eine mit dem Energiespeicherkapazitätselement verbundene Stromquelle (30); und Zeitsteuermittel zum Steuern des Zeitpunkts der Entladung des Energiespeicherkapazitätselementes zur Primärwicklung, um die Erzeugung eines Funkens in der Zündkerze zu bewirken; wobei das Zündsystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner Folgendes umfasst: Mittel (24) zum Erzeugen eines Sollwertsignals, das die Soll-Funkendauer anzeigt; ein Stromerfassungsmittel (15A, 15B), das funktionell zum Erfassen eines Zündsystem-Stromkennwertes angeschlossen ist, der die Ist-Funkendauer auf der Basis von durch die Primärwicklung (33A, 33B) fließendem Strom anzeigt, und die Aufgabe hat, ein dies anzeigendes Ausgangssignal zu erzeugen; einen Prozessor (12), der das genannte Sollwertsignal und das Ausgangssignal von dem genannten Stromerfassungsmittel empfängt, wobei der genannte Prozessor die Aufgabe hat, (i) die Differenz zwischen dem Sollwertsignal und dem genannten Ausgangssignal zu ermitteln und (ii) die der Energiespeicherkapazitätseinheit zugeführte Energie in Abhängigkeit von der genannten Differenz zu modulieren, um die Ist-Funkendauer in Richtung auf die Soll-Funkendauer zu justieren.
2. Zündsystem nach Anspruch 1, wobei das genannte Mittel zum Erzeugen eines Sollwertsignals ein automatisiertes Eingabemittel zum Speichern des genannten Sollwertsignals in permanentem Speicher beinhaltet.
3. Zündsystem nach Anspruch 1, wobei das genannte Mittel zum Erzeugen eines Sollwertsignals automatisierte Eingabemittel zum Erzeugen eines zweiten gewünschten Funkendauer-Sollwertes und manuell zu betätigende Mittel zum Abgleichen des zweiten Sollwertes auf den ersten Sollwert beinhaltet.
4. Zündsystem nach Anspruch 1, wobei das genannte Stromerfassungsmittel Mittel zum Erfassen des Stroms durch die Primärwicklung der Zündspule beinhaltet.
5. Zündsystem nach Anspruch 1, wobei das genannte Stromerfassungsmittel Mittel zum direkten Messen der Funkendauer beinhaltet.
6. Steuerung gemäß dem Kapazitätsentladungszündsystem nach Anspruch 1 zum Regeln der Funkendauer von wenigstens einer Zündkerze in einem Kapazitätsentladungszündsystem mit einer mit der Zündkerze verbundenen Zündspule, wobei die Zündspule eine Primärwicklung hat, wobei die Primärwicklung mit einer Energiespeichereinheit verbunden ist, wobei die Steuerung Folgendes umfasst: ein erstes Modul (15A, 155), das eine gewünschte Funkendauer der Zündkerze auf der Basis von von einer externen Quelle empfangenen Parametern ausgibt; ein zweites Modul (22), das eine Funkendauer auf der Basis eines Stroms ausgibt, der durch die Primärwicklung der Zündspule fließt; ein Rechenmodul (12), das die Soll-Funkendauer und die Funkendauer empfängt und anhand einer Differenz zwischen der Soll-Funkendauer und der Funkendauer ein Fehlersignal ausgibt; ein erstes Ausgabemodul (31), das das Fehlersignal empfängt und der Energiespeichereinheit zugeführte Energie in Abhängigkeit von dem Fehlersignal moduliert, um die Funkendauer zu justieren; und ein zweites Ausgabemodul (13A, 13B), das den Zeitpunkt der Entladung der Energiespeichereinheit zur Primärwicklung steuert, um eine Erzeugung eines Funkens in der Zündkerze zu bewirken.
7. Steuerung nach Anspruch 6, wobei die Stromquelle mit der Energiespeichereinheit und dem ersten Ausgabemodul verbunden ist und wobei das erste Ausgabemodul der Energiespeichereinheit zugeführte Energie moduliert, indem es einen Spannungspegel der Stromquelle regelt.
8. Steuerung nach Anspruch 6, wobei die Energiespeichereinheit einen Kondensator umfasst und das erste Ausgabemodul dem Kondensator zugeführte Energie moduliert.
9. Steuerung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das zweite Modul oder das Rechenmodul ermittelt, ob das Zündsystem die Soll-Funkendauer nicht für ein der Primärwicklung zugeführtes vordefiniertes Energieniveau erzielen kann, und wobei die Steuerung ferner einen Alarm umfasst, der mit dem Funkendauermodul verbunden ist und ein Alarmsignal erzeugt, wenn das Zündsystem die Soll-Funkendauer für ein der Primärwicklung zugeführtes vordefiniertes Energieniveau nicht erzielen kann.
10. Steuerung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, die ferner ein mit der Primärwicklung verbundenes Stromerfassungsmodul umfasst und wobei das zweite Modul anhand des durch die Primärwicklung fließenden Stroms eine Funkendauer ermittelt durch: Ermitteln eines ersten Zeitpunkts, an dem der Strom über einen Schwellenwert ansteigt; Ermitteln eines zweiten Zeitpunkts, an dem der Strom unter den Schwellenwert abfällt; und Einstellen der Funkendauer in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt.
11. Steuerung nach Anspruch 10, wobei das zweite Modul die Funkendauer in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt durch Einstellen der Funkendauer auf die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt einstellt.
12. Steuerung zum Regeln der Funkendauer in wenigstens einer Zündkerze im Kapazitätsentladungszündsystem nach Anspruch 1, wobei das Zündsystem eine Zündspule mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, eine Energiespeichereinheit und eine mit der Primärwicklung verbundene Stromquelle aufweist, wobei die Sekundärwicklung mit der Zündkerze verbunden ist, wobei die Steuerung Folgendes umfasst: ein Eingangssollwertmodul (22), das Parameter zum Ermitteln eines Funkendauer-Sollwertes der Zündkerze empfangt; ein Funkendauermodul (15A, 15B), das die Funkendauer ermittelt; ein Rechenmodul (12), das einen ersten Eingang vom Eingangssollwertmodul und einen zweiten Eingang vom Funkendauermodul empfangt und einen Energieniveau-Sollwert auf der Basis einer Differenz zwischen dem Funkendauer-Sollwert und der Funkendauer errechnet; ein Ausgabemodul (13A, 13B), das den Energieniveau-Sollwert empfängt und der Primärwicklung von der Energiesteuereinheit oder der Leistungsquelle eine mit dem Energieniveau-Sollwert äquivalente Energiemenge zuführt.
13. Steuerung nach Anspruch 12, die ferner ein Justageausgabemodul zum Modulieren der der Energiespeichereinheit zugeführten Energie auf das Energieniveau umfasst, um die Funkendauer zu justieren.
14. Steuerung nach einem der Ansprüche 12–13, die ferner ein Stromerfassungsmodul zum Erfassen von durch die Zündspule fließendem Strom umfasst und wobei das Stromerfassungsmodul einen Stromeingang zum Funkendauermodul erzeugt, um die Funkendauer auf der Basis des durch die Zündspule fließenden Stroms zu ermitteln.
15. Steuerung nach einem der Ansprüche 12–13, die ferner ein Stromerfassungsmodul zum Erfassen von durch die Primärwicklung fließendem Strom umfasst und wobei das Sromerfassungsmodul einen Stromeingang zum Funkendauermodul erzeugt, um die Funkendauer auf der Basis des durch die Primärwicklung fließenden Stroms zu ermitteln.
16. Steuerung nach einem der Ansprüche 12–15, wobei das Funkendauermodul oder das Rechenmodul ermittelt, ob das Zündsystem die Soll-Funkendauer für ein der Primärwicklung zugeführtes vordefiniertes Energieniveau nicht erzielen kann, und wobei die Steuerung ferner einen Alarm umfasst, der mit dem Funkendauermodul oder dem Rechenmodul verbunden ist und ein Alarmsignal erzeugt, wenn das Zündsystem die Soll-Funkendauer nicht für ein der Primärwicklung zugeführtes vordefiniertes Energieniveau erzielen kann.