EP1266136A2 - Vorrichtung und verfahren zur regelung des energieangebots für die zündung in einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur regelung des energieangebots für die zündung in einer brennkraftmaschine

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EP1266136A2
EP1266136A2 EP01919142A EP01919142A EP1266136A2 EP 1266136 A2 EP1266136 A2 EP 1266136A2 EP 01919142 A EP01919142 A EP 01919142A EP 01919142 A EP01919142 A EP 01919142A EP 1266136 A2 EP1266136 A2 EP 1266136A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
ignition
output stage
power loss
central control
Prior art date
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Application number
EP01919142A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1266136B1 (de
Inventor
Juergen Gerhardt
Martin Haussmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1266136A2 publication Critical patent/EP1266136A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1266136B1 publication Critical patent/EP1266136B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/05—Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/05—Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
    • F02P3/051—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices

Definitions

  • the invention is based on a device and a method for regulating the energy supply for ignition in an internal combustion engine according to the type of the independent claims. It is already a device or a method for regulating the energy supply for the
  • the map is a function of the battery voltage and the engine speed.
  • the DE patent application with the file number 199 563 81.0 describes a device and a method for ignition of an internal combustion engine, in which the switch-on time, that is to say the time difference between the switch-on edge in the signal line, which corresponds to the start of the current flow through the primary winding, and the time at which the primary current reaches a first threshold value is determined.
  • the switch-on time is based on the Signals on the signal line and signals on one or more diagnostic lines that connect a central control unit to the ignition output stage are determined.
  • the device according to the invention or the method according to the invention with the features of the independent claims has the advantage over the above that it is ensured that the ignition output stage does not overheat, i.e. that a maximum permissible power loss, which drops in the ignition output stage 13, is not exceeded and, on the other hand, there is sufficient energy available for the ignition.
  • the priority is not to exceed the maximum power loss.
  • the control can be done in both directions, i.e. in the direction of an increase or a decrease in the energy supply.
  • the ignition power stage temperature can be determined on the basis of the power loss falling in the ignition power stage with the aid of the temperature of the environment of the ignition power stage, and in order to avoid damage, the ignition power stage must be switched off when the temperature of the ignition power stage is too high. It is advantageous here to determine the temperature of the surroundings of the ignition output stage by means of a temperature sensor, since this enables a very precise specification of the ambient temperature. It it is also advantageous to read the ambient temperature of the ignition output stage from a map from a memory unit of the central control unit on the basis of a predetermined value or as a function of specific operating states, since in this way no temperature sensor is required.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for regulating the energy supply in the primary winding of an internal combustion engine ignition coil
  • Figure 2 is a schematic equivalent circuit diagram for the primary winding of an ignition coil together with a connection to the battery voltage and a controllable switch
  • Figure 3 shows another embodiment of an inventive device for controlling the energy supply in the primary winding of an internal combustion engine ignition coil
  • Figure 4 is a diagram in which the primary current is plotted as a function of time.
  • FIG. 1 shows a device for regulating the energy supply in the primary winding
  • the ignition circuit 2 contains an ignition coil for each cylinder of the internal combustion engine with a primary winding 4 and a secondary winding 7, one side of the secondary winding 7 being connected to ground and the other side of the secondary winding 7 being connected to an electrode of the spark plug 10.
  • the other electrode of the spark plug 10 is connected to ground.
  • One side of the primary winding 4 is connected to the battery voltage (Ufc, a t) 9.
  • the other side of the primary winding 4 is connected to a controllable switch 12, the controllable switch 12 being part of an ignition output stage 13.
  • Switch 12 is designed as a power transistor, in which case the primary winding 4 with the collector of
  • Power transistor is connected.
  • the other output of the controllable switch is connected to the ground, preferably when using a power transistor as the controllable switch 12 the emitter of the power transistor is connected to the ground.
  • the control input of the controllable switch 12, preferably the base of the power transistor, leads to a central control unit 16 via a signal line 14
  • Central control unit 16 includes a computing unit 161, a storage unit 162, a control unit 163 and a switch-off unit 164, the switch-off unit 164 being connected to the ignition output stage 13 via a connecting line 19.
  • the ignition output stage 13 is also connected to the central control unit 16 via a diagnostic line 15.
  • the central control unit 16 first generates a signal edge via the
  • the ignition output stage contains 13 signal-forming elements, preferably edge-forming elements, and also comparators and / or sensors which can compare sizes of the ignition circuits, preferably primary current and primary voltage, with threshold values.
  • the ignition output stage 13 preferably contains a comparator which compares the primary current, that is to say the current through the primary winding 4 of the ignition coil, with a first threshold value II and, at the point in time at which the primary current exceeds the first threshold value II, by means of the comparator in the ignition output stage 13 existing edge-forming element sends an edge to the diagnostic line 15, which reaches the central control unit 16 via the diagnostic line 15.
  • the Central control unit 16 further includes a time-processing unit which compares signals on the signal line and signals on the diagnostic line with a time counter and can thus determine time intervals.
  • Comparator compares the primary current with this first threshold value II. As already explained, when this first threshold value II is exceeded, a signal is sent from the signal-forming element contained in the ignition output stage 13 via the diagnostic line 15 to the central control unit 16, preferably from an edge-forming unit Element of the ignition output stage 13 sent a flank over the diagnostic line 15 to the central control unit 16.
  • the central control unit 16 uses a time-processing unit to compare the signals on the signal line 14 and on the diagnostic line 15 with a time counting unit, in particular the period between the edge on the signal line 14, which causes the controllable switch 12 to switch through, and the Edge that reaches the central control unit on the diagnostic line 15 by exceeding a first threshold value of the primary current on the diagnostic line 15.
  • This time is referred to below as the switch-on time and corresponds to the time t3-tl in FIG. 4.
  • an ignition circuit 2 is provided for each cylinder, each ignition circuit being connected to the central control unit by a signal line.
  • the diagnostic line 15 starting from the ignition output stage 13 of each cylinder can either be connected directly to the central control unit 16 or, in a preferred exemplary embodiment, can be routed via a link module, not shown, in which the diagnostic lines of a plurality of cylinders are connected to form a diagnostic line, the link module then in turn over a
  • Linkage diagnostic line is connected to the central control unit 16.
  • the incoming diagnostic signals from each cylinder are linked in the correct chronological order.
  • the link is described in detail in the patent application with the file number DE 199 56 381.0.
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram for the primary winding 4 of the ignition coil. Also shown are the connections 9 to the battery voltage U] -, ⁇ and the controllable switch 12 and the link between the controllable switch 12 and the primary winding 4. The resistors and inductors present in the primary winding 4 can be changed from the battery voltage to the controllable switch 12 connected in series
  • Scatter inductance 47 represent a line and winding resistance 45 and an active inductance 41.
  • a short-circuit resistor 43 which represents the ohmic resistances which vary over the operating time of the primary winding 4.
  • the Stray inductance 47 and the line and winding resistance 45 are known from the data of the primary coil.
  • the primary current Ip 48 flows through the leakage inductance 47 and through the line and winding resistance 45. This primary current is divided by the active inductance 41 and the short-circuit resistor 43 connected in parallel into an active current Ih flowing through the active inductance 41 and a short-circuit current, that flows through the short-circuit resistor 43.
  • the sum of both currents generates a power loss in the ignition output stage 13.
  • the so-called active energy ie the energy that is actually available to the spark plug 10 for the pilot flame, is also generated in the active inductance 41. This is determined by the current flowing through the inductance at the time when the controllable switch locks. As already described above, the current flowing through the inductance rises continuously over the closing time.
  • the short-circuit resistor 43 In the normal state, that is to say without any short circuits in the primary coil, the short-circuit resistor 43 is very large, ie only a very small, negligible current flows through the short-circuit resistor 43. However, if there are winding faults in the event of a fault, the value of the short-circuit resistor 43 drops and, especially shortly after the controllable switch 12 has been switched on, a large current flows through the short-circuit resistor 43 at the beginning of the closing time.
  • the total current ie the sum of the currents over the Active inductance 41 and the short-circuit resistor 43, viewed in the event of a fault
  • this total current is significantly increased, especially shortly after the controllable switch 12 has been switched through, in comparison to the normal state.
  • exceeding a maximum temperature can destroy the ignition output stage 13.
  • the energy lost in the short-circuit resistor and in the ignition output stage 13 leads to a reduction in the active energy with a constant closing time compared to the normal state, ie the energy available for the ignition is reduced, which can lead to misfires.
  • the closing time can also be reduced, since the power loss in the ignition output stage 13 is thus reduced.
  • the time between the start of the current flow through the primary winding, ie the switching of the controllable switch 12, and the switching off of the current flow through the primary winding, ie blocking the controllable switch 12, is called the closing time ts ⁇ g ß. Accordingly, in order to reduce the closing time, the time interval between the edge which switches through the controllable switch 12 and the edge which blocks the controllable switch 12 again is reduced.
  • switching off the ignition output stage 13 or reducing the closing time can be provided with a time constant, that is to say that after the power loss threshold value has been exceeded for the first time and when it stops
  • the subsequent treatment switching off or reduction of the closing time
  • switching off or reduction of the closing time is only carried out after a certain time, since only a prolonged persistence of this condition leads to the destruction of the ignition output stage 13. It is advantageous here to avoid switching off the ignition power stage or reducing the closing time, which are based on faulty power loss or active energy values.
  • the closing time is extended in accordance with the active energy reduction, so that due to a longer closing time, the current which is increased by the active inductance 41 at the time when the controllable switch 12 is blocked.
  • the Active energy is increased, ie the ignition has a higher energy available, and the active energy reduction is minimized.
  • the control of the closing time is carried out by the control unit 163. Since, due to an extended closing time, the additional power loss occurring in the ignition output stage 13 is increased, each time the closing time is increased, it is checked whether the power loss threshold value is exceeded.
  • a reduction in the closing time is provided if a smaller reduction in the active energy is determined than at an earlier point in time. This reduction in the closing time is carried out by the control unit 163.
  • the active energy should not, however, fall below an active energy threshold value, since misfiring can occur if the energy available to the ignition is too low. This causes the smooth running of the internal combustion engine to deteriorate.
  • control unit 163 instead of regulating the closing time t g ⁇ g ⁇ , the control unit 163 regulates the voltage made available to the primary winding.
  • the closing time or the voltage made available to the primary winding is changed in small steps in the desired direction by the control unit 163.
  • a specific additional power loss occurring in the ignition output stage 13 can also be assigned by the central control unit 16 a power loss temperature which arises from the fact that ohmic heat is released in the ignition output stage 13.
  • This Power loss temperature can be estimated and is contained in the memory unit 162 as a characteristic curve depending on the short-circuit resistance value R] ; Urz or depending on the additional power loss in the ignition output stage.
  • the environment of the ignition circuit 2 has a certain ambient temperature, which depends, for example, on the weather conditions, the duration of operation of the internal combustion engine in the respective operating cycle and on other thermally coupled ohmic resistors located in the vicinity of the ignition circuit 2 and any cooling that may be present.
  • Ambient temperature can be roughly estimated by a fixed, predetermined value or, depending on certain operating states, which is characterized, for example, by the duration of operation after switching on the internal combustion engine or by the temperature of the cooling water at the cylinder head, in a map in the memory unit 162 of the central control unit 16 be present.
  • the ambient temperature can also be measured via a temperature sensor 20 in the vicinity of the ignition circuit 2, as shown in FIG. 3. The temperature sensor is connected to the central control unit 16 via the sensor line 18.
  • the temperature sensor (20) uses the central control unit (16) to check whether the temperature sensor has plausible values for the ambient temperature. This can preferably be done in that the temperature determined by the temperature sensor (20) lies in a plausible temperature range. If the values for the ambient temperature determined by the temperature sensor are not plausible
  • Temperature range it is assumed that the temperature sensor (20) or the sensor line (18) has a defect.
  • the values for the ambient temperature used to determine the temperature of the ignition output stage are then read from a map or a fixed, predetermined value is used.
  • the map is dependent on certain operating states, which are characterized, for example, by the duration of operation after switching on the internal combustion engine or by the temperature of the cooling water at the cylinder head, in the memory unit 162 of the central control unit 16.
  • the temperature at the ignition output stage 13 can now be determined on the basis of the power loss temperature and the ambient temperature. It results from the sum
  • Power dissipation temperature and ambient temperature It is determined by the computing unit 161 of the central control unit.
  • the central control unit 16 now compares the temperature of the ignition output stage 13 with a temperature threshold. Is the temperature of the
  • the ignition circuit is overheated and the ignition output stage 13 must be switched off. This is done by the switch-off unit 164, which is connected to the ignition output stage 13 via a connecting line 19, the
  • Central control unit 16 initiates the shutdown of the ignition output stage 13 by the shutdown unit 164.
  • a temperature-time constant can be provided, which will postpone the switch-off of the ignition output stage 13 by a certain, fixed time after the initial determination of the temperature threshold being exceeded.
  • Winding resistances can be compensated for by increasing the voltage applied to the primary winding.
  • the devices and methods described above can also be transferred to an internal combustion engine with a plurality of cylinders.
  • each cylinder is assigned an ignition circuit 2, which is connected to the central control unit 16 via a signal line 14.
  • a diagnostic line 15 extends from the ignition output stage 13 of each cylinder, via which the ignition output stage 13 is connected to the central control unit and via which the diagnostic signals can be transmitted.
  • a preferred linkage of several diagnostic lines to one linkage diagnostic line has already been described above.
  • the additional power loss is preferably the
  • Ignition output stage 13 or the active energy reduction of each cylinder is carried out individually for the cylinder and thus the closing time control is also performed individually for the cylinder.
  • the temperature of the ignition output stage 13 is preferably also determined individually for each cylinder, which is the case with
  • the closing time extension value t verj _ ang which results from the temperature-related increase in the line and winding resistance, is also determined for each cylinder and at the closing time added.
  • the time-processing unit which determines the
  • the average power loss in the ignition output stage is dependent on other operating parameters, preferably on the speed.
  • the additional power loss of the ignition output stage is also dependent on other operating parameters (in addition to the battery voltage dependency), preferably on the speed.
  • the power loss temperature which is present in a characteristic diagram in the storage unit 162 is dependent on the short-circuit resistance value Rk urz and further parameters, preferably depending on the ambient temperature or on the time which has elapsed since the start of the internal combustion engine, or from the temperature of the cylinder head cooling water included.

Landscapes

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots für die Zündung in einer Brennkraftmaschine mit einer Zündspule und einer Zentralsteuereinheit (16) vorgeschlagen, wobei die Zündspule eine Primärwicklung (4) und eine mit der Primärwicklung (4) verbundene Zündendstufe (13) aufweist. Durch die Zentralsteuereinheit (16) wird eine Zeitdifferenz zwischen Beginn des Stromflusses durch die Primärwicklung (4) und Erreichen eines ersten Schwellwertes des Primärstroms ermittelt und anhand der Zeitdifferenz eine durch Windungsschlüsse in der Primärwicklung (4) hervorgerufene zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) und/oder eine Wirkenergiereduktion bestimmt. Wenn die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) einen Verlustleistungsschwellwert überschreitet, wird die Zündendstufe abgeschaltet. Anhand einer Regeleinheit (163) der Zentralsteuereinheit (16) wird die Wirkenergie vorzugsweise über die Schliesszeit geregelt, wobei eine Minimierung der Wirkenergiereduktion angestrebt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Energieangebots für die Zündung in einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Regelung des Energieangebots für die Zündung in einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Es ist schon eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Regelung des Energieangebots für die
Zündung in einer Brennkraftmaschine aus der Druckschrift „Technische Unterrichtung, Kombiniertes Zünd- und Benzineinspritzsystem mit Lambda-Regelung-Motronik", Robert Bosch GmbH, 1983 bekannt. Dort wird auf Seite 11 eine Schließwinkelsteuerung beschrieben, wobei die über die
Schließzeit kontinuierlich erhöhte und zum Zündzeitpunkt erreichte im Magnetfeld der Zündspule gespeicherte Energie, die in erster Näherung proportional zum Quadrat des erreichten Primärstromwerts ist, in Abhängigkeit von einem Kennfeld verändert wird. Dabei ist das Kennfeld eine Funktion der Batteriespannung und der Motordrehzahl.
Weiterhin wird in der DE-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 199 563 81.0 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zündung einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem die Einschaltzeit, d.h. die Zeitdifferenz zwischen der Einschaltflanke in der Signalleitung, die dem Beginn des Stromflusses durch die Primärwicklung entspricht, und dem Zeitpunkt bei dem der Primärstrom einen ersten Schwellwert erreicht, ermittelt wird. Die Einschaltzeit wird anhand der Signale auf der Signalleitung und Signalen auf einer oder mehreren Diagnoseleitungen, die eine Zentralsteuereinheit mit der Zündendstufe verbinden, bestimmt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass sichergestellt wird, dass es nicht zu einer Überhitzung der Zündendstufe kommt, d.h. das eine maximal zulässige Verlustleistung, die in der Zündendstufe 13 abfällt, nicht überschritten wird, und zum anderen ein ausreichendes Energieangebot für die Zündung vorhanden ist. Dabei hat die NichtÜberschreitung der maximalen Verlustleistung Priorität. Somit kann direkt auf die während der Laufzeit des Motors entstehenden Veränderungen in der Primärwicklung, wie neu entstehende Kurzschlüsse, d.h. Spulen- und Kabelbaumdefekte, reagiert werden. Dabei kann die Regelung in beide Richtungen, d.h. in Richtung einer Erhöhung oder einer Erniedrigung des Energieangebots erfolgen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Vorrichtung bzw. des angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass anhand der in der Zündendstufe abfallenden Verlustleistung unter Zuhilfenahme der Temperatur der Umgebung der Zündendstufe die Zündendstufen-Temperatur ermittelbar ist, wobei, um Schaden zu vermeiden, die Zündendstufe dann abgeschaltet werden muß, wenn die Temperatur der Zündendstufe zu hoch ist. Hierbei ist es vorteilhaft, die Temperatur der Umgebung der Zündendstufe mittels eines Temperatursensors zu ermitteln, da so eine sehr genaue Angabe der Umgebungstemperatur möglich ist. Es ist weiterhin vorteilhaft, die Umgebungstemperatur der Zündendstufe anhand eines vorgegebenen Werts oder in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen aus einem Kennfeld aus einer Speichereinheit der Zentralsteuereinheit auszulesen, da so kein Temperatursensor benötigt wird. Es ist weiterhin vorteilhaft, bei vorhandenem Temperatursensor die Kennfeldabhängigkeit der Umgebungstemperatur der Zündendstufe zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Temperatursensors heranzuziehen und im Fehlerfall die Umgebungstemperaturermittlung des Sensors durch das Kennfeld zu ersetzen. Weiterhin ist es vorteilhaft, anhand der ermittelten Temperatur der Primärwicklung die durch Leitungs- und Windungswiderstände, die temperaturabhängig sind, verbrauchte Verlustleistung zu berechnen und diese bei der Bereitstellung des Energieangebots zu berücksichtigen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen sind der unten stehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele zu entnehmen .
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots in der Primärwicklung einer Brennkraftmaschinen-Zündspule,
Figur 2 ein schematisches Ersatzschaltbild für die Primärwicklung einer Zündspule zusammen mit einem Anschluß an die Batteriespannung und einem steuerbaren Schalter, Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots in der Primärwicklung einer Brennkraftmaschinen-Zündspule und Figur 4 ein Diagramm, in dem der Primärstrom als Funktion der Zeit aufgetragen ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots in der Primärwicklung einer
Brennkraftmaschinen-Zündspule schematisch dargestellt. Dabei enthält der Zündkreis 2 für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine Zündspule mit einer Primärwicklung 4 und einer Sekundärwicklung 7, wobei die eine Seite der Sekundärwicklung 7 an Masse angeschlossen ist und die andere Seite der Sekundärwicklung 7 mit einer Elektrode der Zündkerze 10 verbunden ist. Die andere Elektrode der Zündkerze 10 ist an Masse angeschlossen. Die eine Seite der Primärwicklung 4 ist mit der Batteriespannung (Ufc,at) 9 verbunden. Die andere Seite der Primärwicklung 4 ist mit einem steuerbaren Schalter 12 verbunden, wobei der steuerbare Schalter 12 Teil einer Zündendstufe 13 ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der steuerbare
Schalter 12 als Leistungstransistor ausgebildet, wobei dann die Primärwicklung 4 mit dem Kollektor des
Leistungstransistors verbunden ist. Der andere Ausgang des steuerbaren Schalters ist mit der Masse verbunden, vorzugsweise ist bei Verwendung eines Leistungstransistors als steuerbarer Schalter 12 der Emitter des Leistungstransistors mit der Masse verbunden. Der Steuereingang des steuerbaren Schalters 12, vorzugsweise die Basis des Leistungstransistors, führt über eine Signalleitung 14 zu einer Zentralsteuereinheit 16. Die
Zentralsteuereinheit 16 beinhaltet eine Recheneinheit 161, eine Speichereinheit 162, eine Regeleinheit 163 und eine Abschalteinheit 164, wobei die Abschalteinheit 164 über eine Verbindungsleitung 19 mit der Zündendstufe 13 verbunden ist. Die Zündendstufe 13 ist weiterhin über eine Diagnoseleitung 15 mit der Zentralsteuereinheit 16 verbunden.
Soll eine Zündung erfolgen, so wird zunächst von der Zentralsteuereinheit 16 eine Signalflanke über die
Signalleitung 14 zur Zündendstufe 13, d.h. zum steuerbaren Eingang des steuerbaren Schalters 12, bei der Ausführung des steuerbaren Schalters 12 als Leistungstransistor vorzugsweise zur Basis des Leistungstransistors, gesendet. Diese Flanke bewirkt ein Durchschalten des steuerbaren
Schalters 12 und einen Stromfluß durch die Primärwicklung 4. Der Strom fließt dabei von dem Anschluß zur Batteriespannung 9 über die Primärwicklung 4, den steuerbaren Schalter 12 zur Masse. Zum Zündzeitpunkt wird über die Signalleitung 14 von der Zentralsteuereinheit 16 eine zweite Flanke zum steuerbaren Schalter 12 gesendet, wobei nun der steuerbare Schalter sperrt. Dadurch wird der Stromfluß in der Primärwicklung 4 unterbrochen und eine Spannung in der Sekundärwicklung 7 induziert, die zum Zünden eines Zündfunkens in der Zündkerze 10 führt.
Wie bereits in der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 199 56 381.0 beschrieben wurde, enthält die Zündendstufe 13 signalbildende Elemente, vorzugsweise flankenbildende Elemente, sowie Komparatoren und/oder Sensoren, die Größen der Zündstromkreise, vorzugsweise Primärstrom und Primärspannung, mit Schwellwerten vergleichen können. Vorzugsweise enthält die Zündendstufe 13 einen Komparator, der den Primärstrom, d.h. den Strom durch die Primärwicklung 4 der Zündspule, mit einem ersten Schwellwert II vergleicht und zu dem Zeitpunkt, an dem der Primärstrom den ersten Schwellwert II überschreitet, durch das ebenfalls in der Zündendstufe 13 vorhandene flankenbildende Element eine Flanke auf die Diagnoseleitung 15 schickt, die über die Diagnoseleitung 15 zur Zentralsteuereinheit 16 gelangt. Die Zentralsteuereinheit 16 beinhaltet weiterhin eine zeitverarbeitende Einheit, die Signale auf der Signalleitung und Signale auf der Diagnoseleitung mit einer Zeitzähleinheit vergleicht und somit Zeitabstände ermitteln kann.
Der Verlauf des Primärstroms soll noch einmal anhand des in Figur 4 dargestellten Diagramms, bei dem der Primärstrom als Funktion der Zeit aufgetragen ist, erläutert werden. Zu einem Zeitpunkt Tl wird durch eine Flanke auf der
Signalleitung der steuerbare Schalter 12 geschlossen und somit ein Stromfluß durch die Primärwicklung 4 der Zündspule eingeschaltet. Dieser Strom steigt wie dargestellt mit der Zeit an und überschreitet zu einem Zeitpunkt T3 einen ersten Schwellwert II. Der in der Zündendstufe 13 vorhandene
Komparator vergleicht den Primärstrom mit diesem ersten Schwellwert II. Wie bereits erläutert, wird dann, wenn dieser erste Schwellwert II überschritten ist, von dem in der Zündendstufe 13 enthaltenen signalbildenden Element ein Signal über die Diagnoseleitung 15 zur Zentralsteuereinheit 16 geschickt, vorzugsweise wird von einem flankenbildenden Element der Zündendstufe 13 eine Flanke über die Diagnoseleitung 15 zur Zentralsteuereinheit 16 geschickt.
Die Zentralsteuereinheit 16 nimmt dann mit einer zeitverarbeitenden Einheit eine Vergleich der Signale auf der Signalleitung 14 und auf der Diagnoseleitung 15 mit einer Zeitzähleinheit vor, insbesondere wird der Zeitraum zwischen der Flanke auf der Signalleitung 14, die ein Durchschalten des steuerbaren Schalters 12 bewirkt, und der Flanke, die auf der Diagnoseleitung 15 durch das Überschreiten eines ersten Schwellwerts des Primärstroms auf der Diagnoseleitung 15 zur Zentralsteuereinheit gelangt, ermittelt. Diese Zeit wird im weiteren als Einschaltzeit bezeichnet und entspricht der Zeit t3 - tl in Figur 4. Für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern ist für jeden Zylinder ein Zündkreis 2 vorgesehen, wobei jeder Zündkreis mit einer Signalleitung mit der Zentralsteuereinheit verbunden ist. Für jede Zündendstufe 13 eines jeden Zylinders existiert eine Diagnoseleitung 15, die von der jeweiligen Zündendstufe 13 ausgeht. Die von der Zündendstufe 13 eines jeden Zylinders ausgehende Diagnoseleitung 15 kann entweder direkt mit der Zentralsteuereinheit 16 verbunden sein oder in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel über einen nicht dargestellten Verknüpfungsbaustein geführt werden, bei dem die Diagnoseleitungen mehrerer Zylinders zu einer Diagnoseleitung verbunden werden, wobei der Verknüpfungsbaustein dann wiederum über eine
Verknüpfungsdiagnoseleitung mit der Zentralsteuereinheit 16 verbunden ist. Im Verknüpfungsbaustein werden die eingehenden Diagnosesignale von jedem Zylinder in zeitlich richtiger Reihenfolge verknüpft. Die Verknüpfung ist ausführlich in der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 199 56 381.0 beschrieben.
In Figur 2 ist ein Ersatzschaltbild für die Primärwicklung 4 der Zündspule dargestellt. Ebenfalls dargestellt sind die Anschlüsse 9 zur Batteriespannung U]-,^ und der steuerbare Schalter 12 sowie die Verknüpfung zwischen dem steuerbaren Schalter 12 und der Primärwicklung 4. Die in der Primärwicklung 4 vorhandenen Widerstände und Induktivitäten lassen sich durch eine von der Batteriespannung zum steuerbaren Schalter 12 in Reihe geschaltene
Streuinduktivität 47 einen Leitungs- und Windungswiderstand 45 und eine Wirkinduktivität 41 darstellen. Parallel zur Wirkinduktivität ist weiterhin ein Kurzschlusswiderstand 43 vorhanden, der die über die Betriebszeit der Primärwicklung 4 veränderlichen ohmschen Widerstände repräsentiert. Die Streuinduktivität 47 sowie der Leitungs- und Windungswiderstand 45 sind aus den Daten der Primärspule bekannt. Durch die Streuinduktivität 47 sowie durch den Leitungs- und Windungswiderstand 45 fließt der Primärstrom Ip 48. Dieser Primärstrom wird durch die Wirkinduktivität 41 und den den dazu parallel geschalteten Kurzschlusswiderstand 43 aufgeteilt in einen Wirkstrom Ih, der durch die Wirkinduktivität 41 fließt, und einen Kurzschlussstrom, der durch den Kurzschlusswiderstand 43 fließt. Die Summe beider Ströme erzeugt in der Zündendstufe 13 eine Verlustleistung. In der Wirkinduktivität 41 wird außerdem die sogenannte Wirkenergie, d.h. die Energie, die tatsächlich der Zündkerze 10 für die Zündflamme zur Verfügung steht, erzeugt. Diese wird bestimmt durch den durch die Induktivität fließenden Strom, zu dem Zeitpunkt, bei dem der steuerbare Schalter sperrt. Dabei steigt, wie bereits oben beschrieben, der durch die Induktivität fließende Strom über die Schließzeit kontinuierlich an.
Im Normalzustand, d.h. ohne vorliegende Windungsschlüsse in der Primärspule ist der Kurzschlusswiderstand 43 sehr groß, d.h. es fließt über den Kurzschlusswiderstand 43 nur ein sehr geringer, vernachlässigbarer Strom. Sind jedoch im Fehlerfall Windungsschlüsse vorhanden, sinkt der Wert des Kurzschlusswiderstands 43 und es fließt vor allem kurz nach dem Durchschalten des steuerbaren Schalters 12 zu Beginn der Schließzeit ein großer Strom über den Kurzschlusswiderstand 43. Wird nun der Gesamtstrom, d.h. die Summe der Ströme über die Wirkinduktivität 41 und über den Kurzschlusswiderstand 43, im Fehlerfall betrachtet, dann ist dieser Gesamtstrom vor allem kurz nach dem Durchschalten des steuerbaren Schalters 12 im Vergleich zu dem Normalzustand deutlich erhöht. Dies führt zu einem erhöhten Leistungseintrag in die Zündendstufe 13 im Vergleich zum Normalzustand und damit zu einer Temperaturerhöhung der Zündendstufe 13. Im schlechtesten Fall kann eine Überschreitung einer Maximaltemperatur zu einer Zerstörung der Zündendstufe 13 führen. Weiterhin führt die in dem Kurzschlusswiderstand und in der Zündendstufe 13 verlorengehende Energie bei konstanter Schließzeit gegenüber dem Normalzustand zu einer Reduzierung der Wirkenergie, d.h. die für die Zündung zur Verfügung stehende Energie wird reduziert, was zu Zündaussetzern führen kann.
Anhand der Einschaltzeit, die, wie oben erläutert, in der Zentralsteuereinheit 16 ermittelt wurde und dort zur Verfügung steht, ist es nun möglich, die durch Kurzschlüsse in den Primärspulenwindungen entstehende Verlustleistung Zündendstufe 13 zu ermitteln. Ebenso kann die Energiereduzierung der Wirkenergie bestimmt werden. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, dass der ermittelten Einschaltzeit über ein Kennfeld, das außerdem noch von der Batteriespannung U^at abhängt, ein Kurzschlusswiderstandswert R];Urz zugeordnet wird. Dieses Kennfeld ist in der Speichereinheit 162 enthalten. Dabei wird als Batteriespannung ü]Da-χ der Wert eingesetzt, der zu dem jeweiligen Zeitpunkt gemessen wird. Anhand dieses Kurzschlusswiderstandswerts R]urz wird dann, ebenfalls über ein batteriespannungsabhängiges Kennfeld die in der Zündendstufe 13 zusätzlich abfallende Verlustleistung und die in der Wirkinduktivität 41 entstehende Wirkenergiereduktion ermittelt. Dieses Kennfelder sind ebenfalls in der Speichereinheit 162 enthalten.
Nach Bestimmung der zusätzlich in der Zündendstufe 13 abfallenden Verlustleistung und der Wirkenergiereduktion wird zunächst überprüft, ob die zusätzlich in der Zündendstufe 13 abfallende Verlustleistung einen Verlustleistungsschwellwert überschreitet. Ist dies der Fall, wird die Zündendstufe 13 des jeweiligen Zylinders abgeschaltet, denn dann besteht die Gefahr, dass die Zündendstufe 13 zerstört wird. Alternativ kann auch eine Reduzierung der Schließzeit vorgenommen werden, da so die Verlustleistung in der Zündendstufe 13 verringert wird. Dabei wird die Zeit zwischen Beginn des Stromflusses durch die Primärwicklung, d.h. dem Durchschalten des steuerbaren Schalters 12, und Abschalten des Stromflusses durch die Primärwicklung, d.h. Sperren des steuerbaren Schalters 12, Schließzeit ts ^^gß genannt. Vorzugsweise wird zur Reduzierung der Schließzeit demnach der zeitliche Abstand zwischen der Flanke, die den steuerbaren Schalter 12 durchschaltet, und der Flanke, die den steuerbaren Schalter 12 wieder sperrt, verringert.
Ein Abschalten der Zündendstufe 13 oder eine Reduzierung der Schließzeit kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Zeitkonstante versehen werden, das bedeutet, dass nach erstmaligem Feststellen der Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts und bei Anhalten dieses
Zustands über mehrere Zyklen die Folgehandlung (Abschalten oder Reduktion der Schließzeit) erst nach einer bestimmten Zeit vorgenommen wird, da erst ein längeres Andauern dieses Zustands zu einer Zerstörung der Zündendstufe 13 führt. Vorteilhaft hierbei ist die Vermeidung Zündendstufen- Abschaltungen oder Schließzeitreduktionen, die auf fehlerhaften Verlustleistungs- oder Wirkenergiewerten beruhen.
Wird der Verlustleistungsschwellwert nicht überschritten, dann wird die Schließzeit entsprechend der Wirkenergiereduktion verlängert, so dass aufgrund einer längeren Schließzeit der Strom, der durch die Wirkinduktivität 41 zum Zeitpunkt des Sperrens des steuerbaren Schalters 12 erhöht wird. Somit wird die Wirkenergie erhöht, d.h. der Zündung steht eine höhere Energie zur Verfügung, und die Wirkenergiereduktion wird minimiert. Die Regelung der Schließzeit übernimmt die Regeleinheit 163. Da aufgrund einer verlängerten Schließzeit auch die in der Zündendstufe 13 auftretende zusätzliche Verlustleistung erhöht wird, uss bei jeder Schließzeiterhöhung überprüft werden, ob der Verlustleistungsschwellwert überschritten wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird dann, wenn eine kleinere Reduktion der Wirkenergie ermittelt wird als zu einem früheren Zeitpunkt, eine Verringerung der Schließzeit vorgesehen. Diese Verringerung der Schließzeit wird durch die Regeleinheit 163 durchgeführt. Die Wirkenergie sollte jedoch einen Wirkenergieschwellwert nicht unterschreiten, da dann, wenn die Energie, die der Zündung zur Verfügung steht, zu gering ist, Zündaussetzer auftreten können. Dies verursacht eine Verschlechterung der Laufruhe der Brennkraftmaschine .
In weiteren Ausführungsbeispielen wird, anstatt die Schließzeit tg^^^gß zu regeln, die von der Regeleinheit 163 die der Primärwicklung zur Verfügung gestellte Spannung geregelt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dabei die Schließzeit oder die der Primärwicklung zur Verfügung gestellte Spannung von der Regeleinheit 163 in kleinen Schritten in die jeweilige gewünschte Richtung verändert.
Einer bestimmten in der Zündendstufe 13 auftretenden zusätzlichen Verlustleistung kann außerdem durch die Zentralsteuereinheit 16 eine Verlustleistungstemperatur zugeordnet werden, die dadurch entsteht, dass in der Zündendstufe 13 ohmsche Wärme frei wird. Diese Verlustleistungstemperatur läßt sich abschätzen und ist in der Speichereinheit 162 als Kennlinie abhängig von dem Kurzsc lusswiderstandswert R];Urz oder abhängig von der zusätzlichen Verlustleistung in der Zündendstufe enthalten. Desweiteren weist die Umgebung des Zündkreises 2 eine bestimmte Umgebungstemperatur auf, die beispielsweise von den Witterungsverhältnissen, der Dauer des Betriebs der Brennkraftmaschine in dem jeweiligen Betriebszyklus sowie von sonstigen in der Nähe des Zündkreises 2 befindlichen thermisch gekoppelten ohmschen Widerständen und einer eventuell vorhandenen Kühlung abhängt. Die
Umgebungstemperatur kann in grober Näherung durch einen fest vorgegebenen Wert veranschlagt werden oder, abhängig von bestimmten Betriebszuständen, die beispielsweise durch die Dauer des Betriebs nach Einschalten der Brennkraftmaschine oder von der Temperatur des Kühlwassers am Zylinderkopf charakterisiert wird, in einem Kennfeld in der Speichereinheit 162 der Zentralsteuereinheit 16 vorhanden sein. Weiterhin kann die Umgebungstemperatur aber auch in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel über einen, wie in Figur 3 dargestellt, Temperatursensor 20 in der Nähe des Zündkreises 2 gemessen werden. Der Temperatursensor ist über die Sensorleitung 18 mit der Zentralsteuereinheit 16 verbunden.
Bis auf den Temperatursensor 20 und die Sensorleitung 18 entspricht die in der Figur 3 dargestellte Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots in der Primärwicklung einer Brennkraftmaschinen-Zündspule der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung. Deshalb soll auf die übrigen Bauteile der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung nicht noch einmal eingegangen werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die vom Temperatursensor (20) mittels der Zentralsteuereinheit (16) daraufhin überprüft, ob der Temperatursensor plausible Werte für die Umgebungstemperatur liefert. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, dass die vom Temperatursensor (20) ermittelte Temperatur in einem plausiblen Temperaturbereich liegt. Sollten die vom Temperatursensor ermittelten Werte für die Umgebungstemperatur nicht im plausiblen
Temperaturbereich liegen, wird angenommen, dass der Temperatursensor (20) oder die Sensorleitung (18) einen Defekt aufweist. Die für die Bestimmung der Temperatur der Zündendstufe verwendeten Werte für die Umgebungstemperatur werden dann aus einem Kennfeld gelesen oder es wird ein fest vorgegebener Wert eingesetzt. Das Kennfeld ist dabei abhängig von bestimmten Betriebszuständen, die beispielsweise durch die Dauer des Betriebs nach Einschalten der Brennkraftmaschine oder von der Temperatur des Kühlwassers am Zylinderkopf charakterisiert werden, in der Speichereinheit 162 der Zentralsteuereinheit 16 vorhanden.
Anhand der Verlustleistungstemperatur und der Umgebungstemperatur lässt sich nun die Temperatur an der Zündendstufe 13 bestimmen. Sie ergibt sich als Summe aus
Verlustleistungstemperatur und Umgebungstemperatur. Sie wird durch die Recheneinheit 161 der Zentralsteuereinheit ermittelt. Die Zentralsteuereinheit 16 nimmt nun einen Vergleich der Temperatur der Zündendstufe 13 mit einem Temperaturschwellwert vor. Ist die Temperatur der
Primärwicklung größer als der Temperaturschwellwert so ist der Zündkreis überhitzt und es ist eine Abschaltung der Zündendstufe 13 notwendig. Dies wird durch die Abschalteinheit 164, die über eine Verbindungsleitung 19 mit der Zündendstufe 13 verbunden ist, vorgenommen, wobei die
Zentralsteuereinheit 16 die Abschaltung der Zündendstufe 13 durch die Abschalteinheit 164 veranlasst.
Auch hier kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel analog zum Abschalten der Zündendstufe 13 aufgrund der Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts eine Temperatur-Zeitkonstante vorgesehen werden, die die Abschaltung der Zündendstufe 13 noch um eine bestimmte, festgelegte Zeit nach dem erstmaligen Feststellen der Überschreitung des Temperaturschwellwertes verschoben werden.
Bei einer Temperaturerhöhung der Zündendstufe 13 kommt es weiterhin zu einer Erhöhung der Leitungs- und Windungswiderstände 45 der Primärspule. Dies führt dazu, dass über die Leitungs- und Windungswiderstände 45 mehr Verlustleistung abgeführt wird als im kalten Zustand. Dazu ist es notwendig, die Schließzeit proportional zur Temperatur der Primärwicklung 4 zu verlängern. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, dass in der Speichereinheit 162 eine Kennlinie vorhanden ist, die einen Schließzeitverlängerungswert tver]_ang abhängig von der Temperatur der Primärwicklung bereitstellt. Dieser Schließzeitverlängerungswert tver]_ang wird zu der Schließzeit tgchiieß addiert, die sich aus der oben beschriebenen Regelung der Schließzeit in Bezug auf die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe und in Bezug auf die Wirkenergie ergibt.
Bei einer konstanten Schließzeit kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine systematische, streng kontinuierliche Verlängerung der Einschaltzeit beobachtet werden und anhand dieser eine thermisch bedingte Erhöhung des ohmschen Widerstands der Primärwicklung der Spule geschätzt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können aufgrund erhöhter Temperatur erhöhten Leitungs- und
Windungswiderstände dadurch kompensiert werden, dass die an der Primärwicklung anliegende Spannung erhöht wird. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel können die oben beschriebenen Vorrichtungen bzw. Verfahren auch auf eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern übertragen werden. Bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern ist jedem Zylinder ein Zündkreis 2 zugeordnet, der über je eine Signalleitung 14 mit der Zentralsteuereinheit 16 verbunden ist. Von der Zündendstufe 13 eines jeden Zylinders geht eine Diagnoseleitung 15 aus, über die die Zündendstufe 13 mit der Zentralsteuereinheit verbunden ist und über die eine Übermittlung der Diagnosesignale erfolgen kann. Eine vorzugsweise Verknüpfung mehrerer Diagnoseleitungen zu einer Verknüpfungsdiagnoseleitung wurde bereits oben beschrieben. Für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern wird vorzugsweise die zusätzliche Verlustleistung der
Zündendstufe 13 bzw. die Wirkenergiereduktion jedes Zylinders zylinderindividuell und somit die Schließzeitregelung auch zylinderindividuell vorgenommen. Damit wird vorzugsweise auch die Temperatur der Zündendstufe 13 zylinderindividuell ermittelt, woraus sich bei
Überschreiten des Verlustleistungsschwellwerts bzw. des Temperaturschwellwerts eine zylinderindividuelle Abschaltung der betroffenen Zündendstufe 13 ergibt. Vorzugsweise wird ebenfalls der Schließzeitverlängerungswert tverj_ang, der sich aus der temperaturbedingten Erhöhung des Leitungs- und Windungswiderstands ergibt, zylinderindividuell ermittelt und zu der Schließzeit addiert.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann sich die zeitverarbeitende Einheit, die die Ermittlung der
Ξinschaltzeit aus den Signalen der Signalleitung 14 oder den Signalleitungen 14 und den Signalen der Diagnoseleitung 15 oder den Diagnoseleitungen 15 oder der Verknüpfungsdiagnoseleitung oder den Verknüpfungsdiagnoseleitungen übernimmt, auch separat von der Zentralsteuereinheit 16 angeordnet sein.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mittlere Verlustleistung in der Zündendstufe abhängig von anderen Betriebsparametern, vorzugsweise von der Drehzahl. Somit ist die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe ebenfalls abhängig von anderen Betriebsparametern (zusätzlich zu der Batteriespannungs-Abhängigkeit) , vorzugsweise von der Drehzahl. Diese
Betriebsparameterabhängigkeit wird durch ein Kennfeld gewährleistet, das in der Speichereinheit 162 enthalten ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Verlustleistungstemperatur, die in der Speichereinheit 162 in einem Kennfeld vorhanden ist, abhängig von dem Kurzschlusswiderstandswert Rkurz und weiteren Parametern, vorzugsweise abhängig von der Umgebungstemperatur oder von der Zeit, die seit dem Start der Brennkraftmaschine vergangen ist, oder von der Temperatur des Zylinderkopf- Kühlwassers enthalten.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Regelung des Energieangebots für die Zündung in einer Brennkraftmaschine mit einer Zündspule und einer Zentralsteuereinheit (16) , wobei die Zündspule eine Primärwicklung (4) und eine mit der Primärwicklung (4) verbundene Zündendstufe (13) aufweist, wobei durch die Zentralsteuereinheit (16) eine Zeitdifferenz zwischen Beginn des Stromflusses durch die Primärwicklung (4) und Erreichen eines ersten Schwellwertes des Primärstroms ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zentralsteuereinheit (16) anhand der Zeitdifferenz eine durch Windungsschlüsse in der Primärwicklung (4) hervorgerufene zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) und/oder Wirkenergiereduktion bestimmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) , die durch die Zentralsteuereinheit (16) feststellbar ist, die Zündendstufe (13) durch eine mit der Zündenstufe verbundene Abschalteinheit (164) abschaltbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) , die durch die Zentralsteuereinheit (16) feststellbar ist, die Wirkenergie reduzierbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkenergie durch eine Regeleinheit (163) der Zentralsteuereinheit (16) regelbar ist, so dass die Wirkenergiereduktion minimal ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße der Wirkenergie die Schließzeit darstellt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße der Wirkenergie die Spannung darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Regeleinheit (163) die Regelung der Wirkenergie in Schritten durchführbar ist und nach jedem Regelschritt mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine
Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe überprüfbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Regelschritt, der mit einer Verringerung der Wirkenergie verbunden ist, mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine Unterschreitung eines Wirkenergieschwellwerts durch die Wirkenergie überprüfbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zentralsteuereinheit (16) eine der zusätzlichen Verlustleistung der Zündendstufe (13) entsprechende Verlustleistungstemperatur ermittelbar ist, sodass eine Temperatur der Zündendstufe (13) als Summe aus der Verlustleistungstemperatur und einer Umgebungstemperatur ermittelbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit (16) mit einem Temperatursensor (20) verbunden ist, sodass die Umgebungstemperatur ermittelbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungstemperatur entweder als ein fest vorgegebener Wert oder in Abhängigkeit von Betriebszuständen in einem Kennfeld in der Speichereinheit (162) der Zentralsteuereinheit (16) vorhanden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die das Kennfeld der Umgebungstemperatur bestimmende Betriebszustände durch die Zeit nach dem Einschalten der Brennkraftmaschine oder durch die Temperatur des Kühlwassers charakterisiert werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit (16) eine Abschalteinheit (164) aufweist, die mit der Zündendstufe (13) verbunden ist, sodass dann, wenn die Temperatur der Zündendstufe einen Temperaturschwellwert überschreitet, die Zündendstufe (13) abschaltbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltung der Zündendstufe durch die Abschalteinheit (164) erst nach einer bestimmten, fest vorgegebenen Zeit nach der Feststellung der Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts oder des Temperaturschwellwerts vornehmbar ist.
15. Verfahren zur Regelung des Energieangebots für die Zündung in einer Brennkraftmaschine mit einer Zündspulen und einer Zentralsteuereinheit (16) , wobei die Zündspule eine Primärwicklung (4) aufweist, die mit einer Zündendstufe (13) verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bestimmung einer Zeitdifferenz zwischen Beginn des Stromflusses durch die Primärwicklung (4) und Erreichen eines ersten Schwellwertes des Primärstroms durch die
Zentralsteuereinheit (16) , dadurch gekennzeichnet, dass b) eine durch Windungsschlüsse in der Primärwicklung (4) hervorgerufene zusätzliche Verlustleistung in der Zündendstufe (13) und/oder Wirkenergiereduktion anhand der Zeitdifferenz mittels der Zentralsteuereinheit (16) bestimmt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine
Überschreitung eines Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) festgestellt wird, die Zündendstufe (13) durch eine mit der Zündenstufe (13) verbundenen Abschalteinheit (164) abgeschaltet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine Überschreitung eines Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe (13) festgestellt wird, die Wirkenergie verringert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkenergie durch eine Regeleinheit (163) der Zentralsteuereinheit (16) so geregelt wird, dass die Wirkenergiereduktion minimiert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße der Wirkenergie die Schließzeit darstellt.
20. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße der Wirkenergie die Spannung darstellt.
21. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Regeleinheit (163) die Regelung der Wirkenergie in Schritten durchgeführt wird und nach jedem Regelschritt mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts durch die zusätzliche Verlustleistung der Zündendstufe überprüft wird.
22. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17 dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Regelschritt, bei dem die Wirkenergie reduziert wird, mittels der Zentralsteuereinheit (16) eine Unterschreitung eines Wirkenergieschwellwerts durch die Wirkenergie überprüft wird.
23. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass aus der zusätzlichen Verlustleistung der Zündendstufe (13) eine Verlustleistungstemperatur und daraus die
Temperatur der Zündendstufe (13) ermittelt wird, wobei sich die Temperatur der Zündendstufe (13) als Summe aus der Verlustleistungstemperatur und einer Umgebungstemperatur ergibt.
24. Verfahren nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungstemperatur sich aus einem fest vorgegebenen Wert ergibt oder aus einem Kennfeld in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine bestimmt oder anhand eines Temperatursensors ermittelt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 22 dadurchgekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur der Zündendstufe einen bestimmten, vorgebbaren Temperaturschwellwert überschreitet, die Zündendstufe (13) durch die Abschalteinheit (164) abgeschaltet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Temperatur Zündendstufe die zusätzliche durch eine erhöhte Temperatur bedingte ohmsche Verlustleistung von Leitungs- und Windungswiderständen (45) durch die Zentralsteuereinheit (16) ermittelt und diese durch eine Verlängerung der Schließzeit berücksichtigt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Defekt des Temperatursensors (20) die Umgebungstemperatur sich aus einem fest vorgegebenen Wert ergibt oder aus einem Kennfeld in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine gelesen wird.
28. Verfahren nach Anspruch 15 oder 24 dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltung der Zündendstufe durch die Abschalteinheit (164) erst nach einer bestimmten, fest vorgegebenen Zeit nach der Feststellung der Überschreitung des Verlustleistungsschwellwerts oder des Temperaturschwellwerts vorgenommen wird.
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