EP0617757B1 - Method of regulating ignition-coil closing time - Google Patents

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EP0617757B1
EP0617757B1 EP93901588A EP93901588A EP0617757B1 EP 0617757 B1 EP0617757 B1 EP 0617757B1 EP 93901588 A EP93901588 A EP 93901588A EP 93901588 A EP93901588 A EP 93901588A EP 0617757 B1 EP0617757 B1 EP 0617757B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
dwell time
comparator
ignition
time
output
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93901588A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0617757A1 (en
Inventor
Ulrich Koelle
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 EP0617757A1 publication Critical patent/EP0617757A1/en
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Publication of EP0617757B1 publication Critical patent/EP0617757B1/en
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    • 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
    • F02P3/045—Layout of circuits for control of the dwell or anti dwell time
    • F02P3/0453—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • F02P3/0456—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices using digital techniques

Definitions

  • the invention relates to a method for closing time control in ignition systems for internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
  • a closing time control for internal combustion engines is already known from DE-A-34 02 537, in which, however, two comparators and two reference marks are used to determine the ignition timing and for closing time control.
  • a closing time control is carried out on the basis of monitoring the ignition coil current with two comparators, one of which responds when 80% of the required ignition coil current is reached and the other responds at 100%. It is disadvantageous that the time between reaching the individual comparator thresholds is measured continuously and the charging time must be calculated from these measured times. The necessary hardware (80% and 100% comparator) and the special demands on the processor, as well as the required software make the solution shown relatively expensive.
  • a method for closing time adaptation is known from the unpublished patent application DE-A-41 19 570, a comparator being provided which compares the ignition coil current with a desired value and detects the output level of the comparator at the time of ignition.
  • a control unit can now approach the optimal closing time by gradually increasing or reducing the closing time based on the respective output level of the comparator. With this method, the required closing time cannot be determined immediately. As a result, either a too long closing time, which leads to unnecessary power loss, or a too short closing time, which can lead to misfiring, is output.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the optimum closing time is determined by detecting the time from the start of the closing time until the comparator responds and is output during the subsequent ignition.
  • the comparison voltage supplied to the comparator can be set to a predetermined current value of the charge curve of the respective ignition coil, and thus the method can be set to different engine operating points. It is also advantageous to trigger a positive ignition a predetermined time after the comparator has responded, as a result of which there is no unnecessary stress on the high-voltage parts and no unnecessarily large power loss. Ultimately, this method has the advantage of monitoring of the comparator output to ensure that a predetermined minimum closing time is guaranteed. An additional diagnosis can be carried out here using a plausibility check.
  • This minimum closing time is checked so that, for example, a short circuit is detected and the ignition and injection for the corresponding cylinder are switched off to protect the catalytic converter and the ignition output stages.
  • the closing time at the end of operation may be accessed to determine the closing time more quickly. This process is advantageously carried out as a function of the engine temperature T mot , so that the closing time at the end of operation is used as the closing time at restart only if the engine temperature at restart T motn deviates only a predeterminable value from the engine temperature at the end of operation T mot .
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement for detecting the ignition coil current
  • FIG. 2 shows the time sequences for determining the closing time
  • FIG. 3 shows a flow chart for determining the closing time
  • FIG. 4 shows the ignition coil current for two closing times as a function of the engine temperature.
  • FIG. 1 shows the microprocessor 1 of a control device (not shown) for the ignition output stages of the ignition system of an internal combustion engine.
  • This microprocessor 1 is connected to the base of an ignition transistor 3, inter alia, via a connecting line.
  • the ignition transistor 3 is connected via the primary winding of an ignition coil 4 to a battery voltage U B, for example of a vehicle battery, not shown.
  • the ignition coil 4 is connected on the one hand to the battery voltage U B and on the other hand to a spark plug 5.
  • the ignition transistor 3 is connected to the inverting input of a comparator 6 and in parallel to it via a measuring resistor 7 to ground.
  • the non-inverting input of the comparator 6 is connected to ground, on the one hand, and to a supply voltage U, which is supplied by a voltage stabilizer, not shown, via a voltage divider formed from resistors 8 and 9.
  • a comparison voltage U V is set at the non-inverting input of the comparator 6 via the voltage divider. It is entirely possible to use a comparator - as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the signal waveforms that are evaluated by the microprocessor.
  • the upper signal curve in this figure shows the signal ts for controlling the ignition output stage 3 from the microprocessor 1 via the connection 2.
  • the microprocessor switches the signal ts from 0 to 1, thereby realizing the start of the closing time.
  • This time T1 is recorded in the microprocessor 1 and stored as the base time from which the time for the various events is measured.
  • the microprocessor 1 also controls the end of the closing time T2 at which the ignition takes place.
  • the time T DIA marked between the start of the closing time T1 and the end of the closing time T2 represents a minimum closing time, it serves for the detection of short circuits and is constant.
  • the lower signal sequence in FIG. 2 shows the output level IP of the comparator 6, the output of the comparator switching from 0 to 1 due to the interconnection when the ignition coil current specified by the voltage U v has been reached.
  • a time t4 begins to run, at the end of which the closing time is ended by the microprocessor 1 in any case.
  • FIG. 3 shows the flowchart for processing the recorded times, as shown in FIG. 2.
  • the microprocessor 1 calculates the ignition timing on the basis of the detected parameters such as speed, temperature and pressure. For each ignition cycle of the internal combustion engine, the microprocessor 1 monitors the signal sequence ts for controlling the ignition output stage and the output level of the comparator IP in a step 20.
  • Such a case can also occur, for example, when the internal combustion engine is idling and the ignition coil energy actually required is less than in the partial load or full load range.
  • the correction value K is a value determined in the application for each engine type, which ensures that the specified value of the ignition coil current is just reached with the closing time of the subsequent ignition.
  • the correction value K is not added all at once, but is broken down into several parts and added step by step to the measured actual closing time.
  • a query 29 is used to check whether a rising edge (ie a response of the comparator) occurs with the signal sequence IP. If this is the case, the response time T3 of the comparator 6 is buffered in step 30. In the following query 31, it is checked whether the response time T3 of the comparator 6 is less than a minimum closing time T DIA . A yes of this query 31 leads to work step 32, in which this situation is interpreted as a short circuit in the ignition system and the ignition and the injection are accordingly switched off in the relevant cylinder.
  • step 34 the output of the closing time by the microprocessor for example, due to the detected speed and battery voltage.
  • this method offers the possibility of reacting very well to dynamics.
  • the microprocessor detects a dynamic that starts after the start of the closing time and thus changes the closing time as a discrepancy between the desired closing time SZ and the actually issued closing time (T2 - T1) and adjusts the closing time of the subsequent ignition cycle SZn according to the measured times. An error in the closing time determination is avoided even under changing operating conditions, such as dynamics.
  • FIG. 4 shows the dependence of the rise in the ignition coil current on the temperature.
  • Curve A shows the increase in the current in the ignition coil at low temperature ⁇ 1 .
  • curve B shows the increase in the ignition coil current at a higher temperature ⁇ 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Proposed is a method of regulating the closing time of the ignition coil in internal-combustion engine ignition systems with at least one microprocessor (1) designed to control at least one ignition-system output stage. The current in the ignition coil is measured and compared with a predetermined target value (Uv). The microprocessor (1) also determines the time taken from the beginning of closure (T1) until the target value (Uv) is reached or until closure is completed (T2) and, from these times (T1, T2, T3), defines the closing time (SZn) for the following ignition cycle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Schließzeitregelung in Zündanlagen für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Schließzeitregelung für Brennkraftmaschinen aus der DE-A-34 02 537 bekannt, bei der aber zwei Komparatoren, sowie zwei Bezugsmarken zur Festlegung des Zündzeitpunktes und zur Schließzeitregelung verwendet werden. Hierbei wird eine Schließzeitregelung auf der Grundlage der Überwachung des Zündspulenstroms mit zwei Komparatoren, wovon der eine bei Erreichung von 80% des geforderten Zündspulenstromes und der andere bei 100% anspricht, vorgenommen. Nachteilig ist, daß hierbei die Zeit zwischen Erreichen der einzelnen Komparator-Schwellen laufend gemessen und aus diesen gemessenen Zeiten die Ladezeit berechnet werden muß. Die hierbei notwendige Hardware (80%- und 100%-Komparator) und die spezielle Forderung an den Prozessor, sowie die benötigte Software machen die dargestellte Lösung relativ kostenaufwendig. Weiterhin ist aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE-A-41 19 570 ein Verfahren zur Schließzeitadaption bekannt, wobei ein Komparator vorgesehen ist, der die Zündspulenstromstärke mit einem Sollwert vergleicht und den Ausgangspegel des Komparators jeweils zum Zündzeitpunkt erfaßt.The invention relates to a method for closing time control in ignition systems for internal combustion engines according to the preamble of the main claim. A closing time control for internal combustion engines is already known from DE-A-34 02 537, in which, however, two comparators and two reference marks are used to determine the ignition timing and for closing time control. Here, a closing time control is carried out on the basis of monitoring the ignition coil current with two comparators, one of which responds when 80% of the required ignition coil current is reached and the other responds at 100%. It is disadvantageous that the time between reaching the individual comparator thresholds is measured continuously and the charging time must be calculated from these measured times. The necessary hardware (80% and 100% comparator) and the special demands on the processor, as well as the required software make the solution shown relatively expensive. Furthermore, a method for closing time adaptation is known from the unpublished patent application DE-A-41 19 570, a comparator being provided which compares the ignition coil current with a desired value and detects the output level of the comparator at the time of ignition.

Hierbei wird ermittelt, ob die in der Zündspule gespeicherte Energie ausreichend für einen ordnungsgemäßen Zündfunken war. Ein Steuergerät kann nun aufgrund des jeweiligen Ausgangspegels des Komparators durch schrittweise Verlängerung bzw. Verkürzung der Schließzeit sich der optimalen Schließzeit annähern. Bei diesem Verfahren kann die erforderliche Schließzeit nicht sofort ermittelt werden. Das führt dazu, daß entweder eine zu lange Schließzeit, was zu unnötiger Verlustleistung führt, oder eine zu kurze Schließzeit, die zu Zündaussetzern führen kann, ausgegeben wird.It is determined whether the energy stored in the ignition coil was sufficient for a correct ignition spark. A control unit can now approach the optimal closing time by gradually increasing or reducing the closing time based on the respective output level of the comparator. With this method, the required closing time cannot be determined immediately. As a result, either a too long closing time, which leads to unnecessary power loss, or a too short closing time, which can lead to misfiring, is output.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch Erfassung der Zeit vom Schließzeitbeginn bis zum Ansprechen des Komparators die optimale Schließzeit bestimmt wird und bei der darauffolgenden Zündung ausgegeben wird.The method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the optimum closing time is determined by detecting the time from the start of the closing time until the comparator responds and is output during the subsequent ignition.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die dem Komparator zugeführte Vergleichsspannung auf einen vorgegebenen Stromwert der Ladungskurve der jeweiligen Zündspule einstellbar ist, und somit das Verfahren auf verschiedene Motorbetriebspunkte einstellbar ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, eine vorgegebene Zeit nach Ansprechen des Komparators eine Zwangszündung auszulösen, wodurch keine unnötige Belastung der hochspannungsführenden Teile und keine unnötig große Verlustleistung auftritt. Letztendlich hat dieses Verfahren den Vorteil, durch Überwachung des Komparatorausgangs sicherzustellen, daß eine vorgegebene Mindestschließzeit gewährleistet ist. Hier läßt sich anhand einer Plausibilitätskontrolle eine zusätzliche Diagnose durchführen.Advantageous further developments and improvements of the method specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaims. It is particularly advantageous that the comparison voltage supplied to the comparator can be set to a predetermined current value of the charge curve of the respective ignition coil, and thus the method can be set to different engine operating points. It is also advantageous to trigger a positive ignition a predetermined time after the comparator has responded, as a result of which there is no unnecessary stress on the high-voltage parts and no unnecessarily large power loss. Ultimately, this method has the advantage of monitoring of the comparator output to ensure that a predetermined minimum closing time is guaranteed. An additional diagnosis can be carried out here using a plausibility check.

Diese Mindestschließzeit wird überprüft, so daß beispielsweise ein Kurzschluß erkannt werden und für den entsprechenden Zylinder Zündung und Einspritzung zum Schutz des Katalysators und der Zündendstufen abgeschaltet werden. Bei Neustart des Motors kann zur schnelleren Schließzeitermittlung eventuell auf die Schließzeit bei Betriebsende zugegriffen werden. Dieser Vorgang wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Motortemperatur Tmot vorgenommen, so daß nur dann die Schließzeit bei Betriebsende als Schließzeit bei Neustart verwendet wird, wenn die Motortemperatur bei Neustart Tmotn nur einen vorgebbaren Wert von der Motortemperatur bei Betriebsende Tmote abweicht.This minimum closing time is checked so that, for example, a short circuit is detected and the ignition and injection for the corresponding cylinder are switched off to protect the catalytic converter and the ignition output stages. When the engine is restarted, the closing time at the end of operation may be accessed to determine the closing time more quickly. This process is advantageously carried out as a function of the engine temperature T mot , so that the closing time at the end of operation is used as the closing time at restart only if the engine temperature at restart T motn deviates only a predeterminable value from the engine temperature at the end of operation T mot .

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur Erfassung des Zündspulenstroms, Figur 2 die Zeitabläufe bei der Schließzeitermittlung, Figur 3 einen Ablaufplan zur Schließzeitermittlung und Figur 4 zeigt den Zündspulenstrom für zwei Schließzeiten in Abhängigkeit der Motortemperatur.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a circuit arrangement for detecting the ignition coil current, FIG. 2 shows the time sequences for determining the closing time, FIG. 3 shows a flow chart for determining the closing time and FIG. 4 shows the ignition coil current for two closing times as a function of the engine temperature.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Figur 1 ist der Mikroprozessor 1 eines nicht dargestellten Steuergerätes für die Zündendstufen der Zündanlage einer Brennkraftmaschine dargestellt. Dieser Mikroprozessor 1 ist unter anderem über eine Verbindungsleitung mit der Basis eines Zündtransistors 3 verbunden. Auf der Kollektorseite ist der Zündtransistor 3 über die Primärwicklung einer Zündspule 4 mit einer Batteriespannung UB beispielsweise einer nicht dargestellten Fahrzeugbatterie verbunden.FIG. 1 shows the microprocessor 1 of a control device (not shown) for the ignition output stages of the ignition system of an internal combustion engine. This microprocessor 1 is connected to the base of an ignition transistor 3, inter alia, via a connecting line. On the collector side, the ignition transistor 3 is connected via the primary winding of an ignition coil 4 to a battery voltage U B, for example of a vehicle battery, not shown.

Sekundärseitig ist die Zündspule 4 einerseits mit der Batteriespannung UB und andererseits mit einer Zündkerze 5 verbunden. Emitterseitig ist der Zündtransistor 3 dem invertierenden Eingang eines Komparators 6 und parallel dazu über einen Meßwiderstand 7 an Masse geschaltet. Der nicht invertierende Eingang des Komparators 6 liegt über einen, aus den Widerständen 8 und 9 gebildeten Spannungsteiler einerseits an Masse und andererseits an einer Versorgungsspannung U, welche von einem nicht dargestellten Spannungsstabilisator geliefert wird. Über den Spannungsteiler wird eine Vergleichsspannung UV am nicht invertierenden Eingang des Komparators 6 eingestellt. Dabei ist es durchaus möglich, einen Komparator - wie Figur 1 zeigt - mit mehreren separat zuschaltbaren Spannungsteilern 8a und 8b bzw. 9a und 9b zu verwenden, wobei vom Mikroprozessor über eine Verbindung 10a bzw. 10b verschiedene Vergleichsspannungen Uva bzw. Uvb über Schaltelemente 11a bzw. 11b am Komparator 6 eingestellt werden. Je nachdem, um was für einen Komparator es sich handelt, das heißt, bei welchem Prozentsatz (zum Beispiel 90 % ... 95 %) vom erreichten Vergleichswert U der Komparator schaltet, wird so die Zeit oder ein davon definierter Bruchteil vom Schließzeitbeginn bis zum Schließzeitende erfaßt. Die weiteren Endstufen der Zündanlage - hier nur angedeutet - sind so verschaltet, daß die Emitter der einzelnen Zündtransistoren zusammengefaßt werden. Bei Brennkraftmaschinen mit einer Schließwinkelüberlappung wären die Zylinder, die sich in ihrem Schließwinkel überlappen durch eine weitere Auswerteschaltung mit Elementen 6, 7, 8 und 9 getrennt auszuwerten. Der Ausgangspegel IP des Komparators 6 wird dem Mikroprozessor 1 zugeführt.On the secondary side, the ignition coil 4 is connected on the one hand to the battery voltage U B and on the other hand to a spark plug 5. On the emitter side, the ignition transistor 3 is connected to the inverting input of a comparator 6 and in parallel to it via a measuring resistor 7 to ground. The non-inverting input of the comparator 6 is connected to ground, on the one hand, and to a supply voltage U, which is supplied by a voltage stabilizer, not shown, via a voltage divider formed from resistors 8 and 9. A comparison voltage U V is set at the non-inverting input of the comparator 6 via the voltage divider. It is entirely possible to use a comparator - as shown in FIG. 1 - with a plurality of separately switchable voltage dividers 8a and 8b or 9a and 9b, with different comparison voltages U va or U vb via switching elements from the microprocessor via a connection 10a or 10b 11a and 11b can be set on the comparator 6. Depending on what kind of comparator it is, i.e. the percentage (for example 90% ... 95%) of the comparative value U reached that the comparator switches, the time or a fraction defined from the beginning of the closing time until End of closing time recorded. The other output stages of the ignition system - only hinted at here - are connected in such a way that the emitters of the individual ignition transistors are combined. In internal combustion engines with a closing angle overlap, the cylinders which overlap in their closing angle would have to be evaluated separately by a further evaluation circuit with elements 6, 7, 8 and 9. The output level IP of the comparator 6 is fed to the microprocessor 1.

In Figur 2 sind die zeitlichen Signalverläufe, welche vom Mikroprozessor ausgewertet werden, dargestellt. Der obere Signalverlauf in dieser Figur zeigt das Signal ts für die Ansteuerung der Zündendstufe 3 vom Mikroprozessor 1 über die Verbindung 2. Zum Zeitpunkt T1 schaltet der Mikroprozessor das Signal ts von 0 auf 1, wodurch der Schließzeitbeginn realisiert wird. Im Mikroprozessor 1 wird diese Zeit T1 erfaßt und als Basiszeitpunkt, von welcher aus die Zeit für die verschiedenen Ereignisse gemessen wird, abgespeichert. Der Mikroprozessor 1 steuert auch das Schließzeitende T2, zu welchem die Zündung erfolgt. Diese Schließzeit SZ = T1 bis T2 wurde entweder beim vorhergehenden Zündzyklus ermittelt oder wird z.B. bei einem Neustart vom Mikroprozessor 1 beispielsweise in Abhängigkeit von der Motortemperatur oder weiteren Betriebsparametern fest vorgegeben. Die, zwischen Schließzeitbeginn T1 und Schließzeitende T2 markierte Zeit TDIA stellt eine Mindestschließzeit dar, sie dient der Erkennung von Kurzschlüssen und ist konstant.FIG. 2 shows the signal waveforms that are evaluated by the microprocessor. The upper signal curve in this figure shows the signal ts for controlling the ignition output stage 3 from the microprocessor 1 via the connection 2. At the time T1, the microprocessor switches the signal ts from 0 to 1, thereby realizing the start of the closing time. This time T1 is recorded in the microprocessor 1 and stored as the base time from which the time for the various events is measured. The microprocessor 1 also controls the end of the closing time T2 at which the ignition takes place. This closing time SZ = T1 to T2 was either determined in the previous ignition cycle or is fixed, for example, when the microprocessor 1 is restarted, for example as a function of the engine temperature or other operating parameters. The time T DIA marked between the start of the closing time T1 and the end of the closing time T2 represents a minimum closing time, it serves for the detection of short circuits and is constant.

Die untere Signalfolge in der Figur 2 zeigt den Ausgangspegel IP des Komparators 6, wobei der Ausgang des Komparators aufgrund der Verschaltung von 0 auf 1 schaltet, wenn der durch die Spannung Uv vorgegebene Zündspulenstrom erreicht ist.The lower signal sequence in FIG. 2 shows the output level IP of the comparator 6, the output of the comparator switching from 0 to 1 due to the interconnection when the ignition coil current specified by the voltage U v has been reached.

Beim Erreichen des Zündspulensollstromes zum Zeitpunkt T3 beginnt eine Zeit t4 abzulaufen, an deren Ende die Schließzeit in jedem Fall vom Mikroprozessor 1 beendet wird.When the ignition coil target current is reached at time T3, a time t4 begins to run, at the end of which the closing time is ended by the microprocessor 1 in any case.

In Figur 3 ist der Ablaufplan zur Verarbeitung der erfaßten Zeiten, wie sie in Figur 2 dargestellt sind, gezeigt. Der Mikroprozessor 1 berechnet aufgrund der erfaßten Parameter wie Drehzahl, Temperatur und Druck den Zündzeitpunkt. Für jeden Zündzyklus der Brennkraftmaschine wird vom Mikroprozessor 1 in einem Arbeitsschritt 20 die Signalfolge ts zur Ansteuerung der Zündendstufe und der Ausgangspegel des Komparators IP überwacht.FIG. 3 shows the flowchart for processing the recorded times, as shown in FIG. 2. The microprocessor 1 calculates the ignition timing on the basis of the detected parameters such as speed, temperature and pressure. For each ignition cycle of the internal combustion engine, the microprocessor 1 monitors the signal sequence ts for controlling the ignition output stage and the output level of the comparator IP in a step 20.

In einer anschließenden Abfrage 21 wird geprüft, ob der Beginn einer Schließzeit T1 vorliegt. Ist dies der Fall, so führt der Ja-Ausgang der Abfrage 21 zu einem Arbeitsschritt 22, in welchem der Schließzeitbeginn T1 als Basiszeit für spätere Berechnungen zwischengespeichert wird. Konnte kein Schließzeitbeginn T1 ermittelt werden, so führt der Nein-Ausgang der Abfrage 21 zur Abfrage 23. Hier wird ermittelt, ob ein Zündereignis, d.h. ein Schließzeitende T2 aufgetreten ist. Wurde ein Zündereignis erfaßt, so führt der Ja-Ausgang dieser Abfrage 23 zunächst an eine Abfrage 33. Hier wird kontrolliert, ob der Ausgangspegel IP des Komparators 6 nach der Zündung (wobei hier Schalt- und Entladezeiten zu berücksichtigen sind) einen Ausgangspegel, der dem angesprochenen Zustand (IP = 1) entspricht, aufweist. Ist dies nicht der Fall, d.h. eine gewisse Zeit nach der Zündung ist IP = 0, so führt der Nein-Ausgang an eine Abfrage 24. Es wird nun in der Abfrage 24 kontrolliert, ob der Komparator 6 überhaupt angesprochen hat bzw. hatte, d.h. es wird abgefragt, ob die Zeit T3 erreicht wurde, zu der der Komparator 8 anspricht. Das Ansprechen des Komparators geschieht zu dem Zeitpunkt, wenn in der Zündspule eine Energie gespeichert ist, die dem vorgegebenen Vergleichswert Uv entspricht. Der Ja-Ausgang der Abfrage 24, d.h. der Komparator hatte angesprochen, bewirkt in einem anschließenden Arbeitsschritt 25 aufgrund der zwischengespeicherten Zeit für den Schließzeitbeginn T1 und der Zeit für das Ansprechen des Komparators T3 die Bestimmung der Schließzeit SZn für den darauffolgenden Zündzyklus in dieser Zündspule, wobei SZn = T3 - T1 ist.In a subsequent query 21, it is checked whether the start of a closing time T1 has occurred. If this is the case, the yes output of query 21 leads to a work step 22 in which the start of closing time T1 is temporarily stored as the base time for later calculations. If no closing time start T1 could be determined, the no output of query 21 leads to query 23. Here it is determined whether an ignition event, ie a closing time end T2, has occurred. If an ignition event has been detected, the yes output of this query 23 initially leads to a query 33. Here it is checked whether the output level IP of the comparator 6 after ignition (with switching and discharge times to be taken into account here) is an output level that corresponds to the corresponds to the addressed state (IP = 1). If this is not the case, ie a certain time after the ignition is IP = 0, the no output leads to a query 24. It is now checked in query 24 whether the comparator 6 has responded at all, ie it is queried whether the time T3 has been reached at which the comparator 8 responds. The comparator responds at the point in time when an energy is stored in the ignition coil which corresponds to the predetermined comparison value U v . The yes output of query 24, that is to say the comparator had responded, causes the closing time SZn for the subsequent ignition cycle in this ignition coil to be determined in a subsequent work step 25 on the basis of the buffered time for the start of the closing time T1 and the time for the response of the comparator T3. where SZn = T3 - T1.

Der Nein-Ausgang der Abfrage 24, d.h., der Komparator 6 hatte zum Zeitpunkt der Zündung bzw. zum Schließzeitende T2 nicht angesprochen führt zu einer Abfrage 26. In dieser Abfrage 26 wird kontrolliert, ob die gemessene, d.h. tatsächliche Schließzeit (T2 - T1) größer ist als die vom Mikroprozessor 1 im vorherigen Zyklus errechnete, optimale Schließzeit (SZ) ist. Ist dies nicht der Fall, beispielsweise wenn nach der Berechnung oder Ausgabe des Schließereignisses der Motor stark beschleunigt und damit der Zündzeitpunkt zeitlich betrachtet vorverlegt wird, so führt der Nein-Ausgang dieser Abfrage zum Arbeitsschritt 27, in welchem die eben gewollte, optimale Schließzeit SZ wieder als Schließzeit für die darauffolgende Zündung bestimmt wird (SZn = SZ). Solch ein Fall kann beispielsweise auch auftreten, wenn die Brennkraftmaschine im Leerlauf arbeitet und die tatsächlich benötigte Zündspulenenergie geringer ist als im Teillast oder Vollastbereich. Wurde die Abfrage 26 mit Ja beantwortet, d.h. die tatsächliche Schließzeit (T2 - T1) war größer als die gewollte Schließzeit (SZ), so wird in einem Arbeitsschritt 28 die darauffolgende gewollte optimale Schließzeit SZn bestimmt, indem zu der ausgegebenen Schließzeit (T2 - T1) ein Korrekturwert K hinzuaddiert wird (SZn = T2 - T1 + K) um ein Ansprechen des Komparators 6 zu erzielen. Der Korrekturwert K ist hierbei ein in der Applikation für jeden Motortyp bestimmter Wert, der sicherstellt, daß mit der Schließzeit der darauffolgenden Zündung der vorgegebene Wert des Zündspulenstromes gerade erreicht wird. Dabei wird der Korrekturwert K nicht auf einmal komplett hinzuaddiert, sondern in mehrere Teile zerlegt und schrittweise zur gemessenen tatsächlichen Schließzeit hinzuaddiert.The no output of query 24, that is, comparator 6 had not responded at the time of ignition or at the end of closing time T2 leads to a query 26. This query 26 checks whether the measured, ie actual closing time (T2 - T1) is greater than the optimal closing time (SZ) calculated by the microprocessor 1 in the previous cycle. If this is not the case, for example if, after the calculation or output of the closing event, the engine is strongly accelerated and the ignition timing is brought forward in time, then the no output of this query leads to work step 27, in which the optimal closing time SZ that was just wanted again is determined as the closing time for the subsequent ignition (SZn = SZ). Such a case can also occur, for example, when the internal combustion engine is idling and the ignition coil energy actually required is less than in the partial load or full load range. If the query 26 was answered with yes, ie the actual closing time (T2 - T1) was greater than the desired closing time (SZ), the subsequent desired optimal closing time SZn is determined in a work step 28 by using the output closing time (T2 - T1 ) a correction value K is added (SZn = T2 - T1 + K) in order to achieve a response of the comparator 6. The correction value K is a value determined in the application for each engine type, which ensures that the specified value of the ignition coil current is just reached with the closing time of the subsequent ignition. The correction value K is not added all at once, but is broken down into several parts and added step by step to the measured actual closing time.

Wurde die Abfrage 23 für die Zeit T2 mit Nein beantwortet, d.h. es konnte kein Zündereignis festgestellt werden, so wird in einer Abfrage 29 kontrolliert, ob bei der Signalfolge IP eine aufsteigende Flanke (also ein Ansprechen des Komparators) auftritt. Ist dies der Fall, so wird im Arbeitsschritt 30 der Ansprechzeitpunkt T3 des Komparators 6 zwischengespeichert. In der darauffolgenden Abfrage 31 wird geprüft, ob die Ansprechzeit T3 des Komparators 6 kleiner als eine Mindestschließzeit TDIA ist. Ein Ja dieser Abfrage 31 führt zum Arbeitsschritt 32, in welchem dieser Sachverhalt als Kurzschluß in der Zündanlage gedeutet und dementsprechend in dem betreffenden Zylinder die Zündung und die Einspritzung abgeschaltet wird. Wurde die Abfrage 33 nach dem Ansprechen des Komparators 6 bei erfolgter Zündung mit Ja beantwortet, d.h. nach einer Zündung ist der Komparator noch im angesprochenen Zustand, so wird im nachfolgenden Arbeitsschritt 34 ein Defekt des Komparators erkannt und im Arbeitsschritt 35 die Ausgabe der Schließzeit vom Mikroprozessor z.B. aufgrund der erfaßten Drehzahl und Batteriespannung veranlaßt. Wurde in der Abfrage 29 nach einer Signaländerung am Komparatorausgang keine steigende Flanke der Signalfolge IP erkannt, so wird in der nachfolgenden Abfrage 36 kontrolliert, ob die Signalfolge IP = 1, d.h. der Komparator hat bereits angesprochen, ist. Der Ja-Ausgang dieser Abfrage führt zu einer Abfrage 37, welche überprüft, ob eine vom Komparator 6 gestartete Zeit t4, welche eine maximal zulässige Schließzeit SZ max repräsentiert, abgelaufen ist. Ist dies der Fall, so wird zum Zeitpunkt T4 in einem Arbeitsschritt 38 vom Mikroprozessor 1 die Schließzeit beendet und eine Zwangszündung ausgelöst. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die hochspannungsführenden Teile nicht unnötig belastet werden.If query 23 was answered with no for time T2, ie no ignition event could be ascertained, a query 29 is used to check whether a rising edge (ie a response of the comparator) occurs with the signal sequence IP. If this is the case, the response time T3 of the comparator 6 is buffered in step 30. In the following query 31, it is checked whether the response time T3 of the comparator 6 is less than a minimum closing time T DIA . A yes of this query 31 leads to work step 32, in which this situation is interpreted as a short circuit in the ignition system and the ignition and the injection are accordingly switched off in the relevant cylinder. If query 33 has been answered with yes after the comparator 6 has responded when the ignition is successful, ie after an ignition, the comparator is still in the addressed state, a defect in the comparator is recognized in the following step 34 and in step 35 the output of the closing time by the microprocessor for example, due to the detected speed and battery voltage. If no rising edge of the signal sequence IP was detected in query 29 after a signal change at the comparator output, then the following query 36 checks whether the signal sequence IP = 1, ie the comparator has already responded. The yes output of this query leads to a query 37 which checks whether a time t4 started by the comparator 6 and which represents a maximum permissible closing time SZ max has expired. If this is the case, the closing time is ended by the microprocessor 1 in a work step 38 at time T4 and a positive ignition is triggered. This measure ensures that the high-voltage parts are not unnecessarily stressed.

Vom Nein-Ausgang der Abfrage 36 und der Abfrage 37 und 31 sowie von den Arbeitsschritten 38, 32, 35, 25, 28 und 27 führt jeweils eine Verbindung an einen Arbeitsschritt 39. In diesem Arbeitsschritt 39 werden die für diesen Zündzyklus gespeicherten Zeiten T1 und T3 gelöscht. Anschließend wird im Arbeitsschritt 40 die Schließzeitbestimmung für den nächsten Zündzyklus erneut gestartet.
Dieses eben beschriebene Verfahren ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung der Schließzeit, da keine unnötige Umrechnung auf die Winkelebene erfolgt, sondern die gemessenen Zeiten direkt vom Mikroprozessor zur Schließzeitermittlung herangezogen werden.From the no output of query 36 and query 37 and 31 as well as from work steps 38, 32, 35, 25, 28 and 27, a connection leads to a work step 39. In this work step 39, the times T1 and T3 deleted. The closing time determination for the next ignition cycle is then started again in step 40.
This method just described enables a very precise determination of the closing time, since there is no unnecessary conversion to the angular level, but the measured times are used directly by the microprocessor to determine the closing time.

Weiterhin bietet dieses Verfahren die Möglichkeit, auf Dynamik sehr gut zu reagieren. So wird beispielsweise vom Mikroprozessor eine nach Schließzeitbeginn einsetzende Dynamik und sich damit verändernde Schließzeit als Diskrepanz zwischen gewollter Schließzeit SZ und tatsächlich ausgegebener Schließzeit (T2 - T1) erfaßt und die Schließzeit des darauffolgenden Zündzyklus SZn entsprechend den gemessenen Zeiten angepaßt. Ein Fehler in der Schließzeitermittlung wird so auch unter sich verändernden Betriebsbedingungen, wie Dynamik vermieden.Furthermore, this method offers the possibility of reacting very well to dynamics. For example, the microprocessor detects a dynamic that starts after the start of the closing time and thus changes the closing time as a discrepancy between the desired closing time SZ and the actually issued closing time (T2 - T1) and adjusts the closing time of the subsequent ignition cycle SZn according to the measured times. An error in the closing time determination is avoided even under changing operating conditions, such as dynamics.

In Figur 4 ist die Abhängigkeit des Anstiegs des Zündspulenstroms von der Temperatur gezeigt. Hierbei zeigt die Kurve A den Anstieg des Stroms in der Zündspule bei niedriger Temperatur ν1. Im Vergleich dazu ist mit der Kurve B der Anstieg des Zündspulenstroms bei höherer Temperatur ν2 dargestellt. Beim Anstieg der Temperatur von ν1 auf ν2 bzw. beim Absinken der Temperatur von ν2 auf ν1 ändert sich der ohmsche Widerstand in der Zündspule, so daß sich ebenfalls der Anstieg des Zündspulenstroms ändert. Erfolgt nun ein Stillstand der Brennkraftmaschine, so ist üblicherweise die Temperatur des Motors relativ hoch, d. h. es wird die für die Kurve B ermittelte Schließzeit abgespeichert. Beim erneuten Starten des Motors würde zunächst die Zeit t2 für die Schließzeitbestimmung zugrunde gelegt. Der Anstieg des Zündspulenstrom wird nun aber bei abgekühltem Motor und damit kleinerem ohmschen Widerstand steiler, so daß der Komparator wesentlich früher z. B. zum Zeitpunkt t1 anspricht. Damit wird zwar für die erste Schließzeit nach einem erneuten Motorstart eine relativ lange Schließzeit, wie sie durch die Kurve C verdeutlicht ist, ausgegeben, jedoch liegt sofort bei der darauffolgenden Schließzeit ein aktueller Wert der Schließzeit vor.FIG. 4 shows the dependence of the rise in the ignition coil current on the temperature. Curve A shows the increase in the current in the ignition coil at low temperature ν 1 . In comparison, curve B shows the increase in the ignition coil current at a higher temperature ν 2 . When the temperature rises from ν 1 to ν 2 or when the temperature falls from ν 2 to ν 1 , the ohmic resistance in the ignition coil changes, so that the rise in the ignition coil current also changes. If the internal combustion engine now comes to a standstill, this is usually Temperature of the motor is relatively high, ie the closing time determined for curve B is saved. When the engine is restarted, the time t 2 would initially be used for determining the closing time. The increase in the ignition coil current is now steeper with the engine cooled and thus with a smaller ohmic resistance, so that the comparator is much earlier z. B. responds at time t 1 . Although a relatively long closing time, as illustrated by curve C, is output for the first closing time after a new engine start, a current value of the closing time is immediately available for the subsequent closing time.

Claims (9)

  1. Method of regulating dwell time of ignition systems in internal combustion engines having a microprocessor for actuating at least one ignition output stage, the current through the ignition coil being detected and fed to a first input of a comparator, a prescribable comparison voltage being present at the second input of the comparator and the output level of the comparator being fed to the microprocessor, characterized in that, in the microprocessor (1), the time from the output start of the dwell time (T1) up to the triggering of the comparator (T3) is detected and evaluated in such a way that the detected time (T3 - T1) constitutes the dwell time or a defined fraction of the dwell time (SZn) which is output to the ignition output stage by the microprocessor (1) for the subsequent ignition by means of a corresponding signal.
  2. Method according to Claim 1, characterized in that at least one comparison voltage (Uv) which is present at the comparator (6) can be set to a prescribed current value of the charge curve of the respective ignition coil.
  3. Method according to Claim 1 to 2, characterized in that a time (t4) for monitoring the end (T2) of the dwell time is started by the microprocessor (1) when the comparator (6) is triggered (T3), and in that a forced ignition is triggered by the microprocessor (1) after this time (t4) has expired and the end (T2) of the dwell time has not occurred.
  4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when there is a restart, starting takes place with the dwell time (SZn) determined in the last engine cycle provided the engine temperature (Tmotn) measured at the restart deviates by only a prescribable value from the engine temperature at the end (Tmote) of operation.
  5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the time determined from the start (T1) of the dwell time up to the triggering of the comparator (T3) is less a prescribed minimum dwell time (TDIA), this is interpreted as a short-circuit and the ignition and injection are switched off for the corresponding cylinder.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at the end (T2) of the dwell time the microprocessor (1) interrogates the output level (IP) of the comparator (6) to determine whether the latter has been triggered, in that when the comparator has not been triggered and the actual dwell time (T2 - T1) is greater than or equal to the output dwell time (SZ), the subsequent dwell time (SZn) is specified by adding a correction value (K) to the output dwell time (SZn = T2 - T1 + K).
  7. Method according to Claim 6, characterized in that the correction value (K) is a value which can be specified in application in such a way that the comparator is reliably triggered by this correction value (K).
  8. Method according to Claims 6 and 7, characterized in that the correction value (K) is incrementally added to the actual dwell time (T2 - T1).
  9. Method according to Claims 1 to 6, characterized in that when the comparator (6) has not been triggered and an actual dwell time (T2 - T1) is less than the dwell time (SZ) output by the microprocessor (1), the previously output dwell time (SZ) is output again as the subsequent dwell time (SZn).
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