EP0933525B1 - Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine - Google Patents
Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- EP0933525B1 EP0933525B1 EP19980101784 EP98101784A EP0933525B1 EP 0933525 B1 EP0933525 B1 EP 0933525B1 EP 19980101784 EP19980101784 EP 19980101784 EP 98101784 A EP98101784 A EP 98101784A EP 0933525 B1 EP0933525 B1 EP 0933525B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- ignition
- cylinder
- recognition apparatus
- amplitude
- crankshaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- 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
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/077—Circuits therefor, e.g. pulse generators
Definitions
- the present invention relates to a device and a Method for cylinder recognition in an internal combustion engine (hereinafter also referred to briefly as a motor) according to the features of the preamble of claim 1 and 23 respectively.
- Such a device is known from WO 89 08778 A.
- the ignition and fuel injection can be controlled jointly and coordinated, whereby the respective operating state of the engine can be recorded precisely and in ignition timing and fuel sizing must be taken into account
- crankshaft sensor One from the computer device for controlling the ignition and fuel injection related important information the position of the crankshaft.
- a Crankshaft sensor provided for detecting the crankshaft position.
- This crankshaft sensor is, for example, an inductive one Encoder that provides a signal for the speed as well Signal for at least one selected crankshaft position outputs.
- the selected crankshaft position is the top dead center (TDC) of one or more specific cylinders.
- the computer device needs an additional one Information about the position of the camshaft so that the Ignition coil of the cylinder that is currently in or near the TDC of the work cycle is located, can be controlled. Otherwise, the ignition coil could be undesirable the cylinder that is currently in or near the TDC of the exhaust stroke is controlled.
- the position of the camshaft is usually determined by means of a camshaft sensor, which for example then emits a signal when the camshaft is in a Position in which a particular cylinder is at the top of its Work cycle is.
- This known method is also called cylinder one detection designated.
- the specified method according to the prior art has the Disadvantage that two expensive sensors and one accordingly complex wiring is required.
- the object of the present invention is a device and a method for cylinder recognition in an internal combustion engine to create, there is no additional camshaft sensor requirement.
- the predetermined amplitude is therefore less than the amplitude required for ignition in the work cycle.
- the ignition detection device preferably designed such that they detects the ignition voltage of the particular cylinder. The ignition detection signal is then either the detected ignition voltage itself or a signal that can be clearly derived from it.
- the principle of the present invention is based on the fact that Ignition voltage at a predetermined crank position, which on or near the TDC of the cylinder in question depends on the pressure prevailing in the cylinder. So is the ignition voltage at 1 bar typically 5 kV, while at about 5-7 bar is typically about 13-20 kV.
- the listed Pressures and ignition voltages can differ in two Adjust the cylinders of an engine when the a cylinder just at or near the TDC of its exhaust stroke (Valves are open) and the other cylinder is straight at or near the TDC of his work cycle (valves are closed).
- the high voltage pulse supplied in the cylinder detection phase is a normal high voltage pulse, i.e. on High voltage pulse, the amplitude of which for ignition in the working cycle reach the necessary size of typically about 13 kV can.
- High voltage pulse be a reduced high voltage pulse i.e. a high voltage pulse, the amplitude of which is for ignition size of typically about 13 kV required in the work cycle cannot reach, but only a size that is typical Is 7 kV and is sufficient for ignition in the exhaust cycle. In this case, it is determined whether a spark has occurred at all and the result for cylinder detection is evaluated.
- the predetermined crank position the top dead center of the particular Cylinder. This has the advantage that this Crank position the pressure difference between the work cycle and the exhaust cycle and thus the reliability of the measurement greatest is.
- the cylinder detection device has a storage device for storing at least one ignition reference signal and one Comparison device for comparing the ignition detection signal with the ignition reference signal.
- the ignition reference signal is preferred a reference voltage value that is chosen so that this is less than the voltage amplitude required for ignition, if the relevant cylinder is in the work cycle, but higher than the voltage amplitude required for ignition, when this cylinder is in the exhaust stroke.
- the ignition reference signal can e.g. B. 9 kV.
- the ignition detection device designed the ignition detection device so that it Ignition voltage of the particular cylinder for two consecutive ones Periods of the ignition alternating voltage are recorded.
- the cylinder detection device preferably has a storage device for storing the first ignition detection signal and a comparator for comparing the first ignition detection signal with the second ignition detection signal. If the first ignition detection signal represents a higher ignition voltage, is the particular cylinder at the first revolution in Work cycle, otherwise at the second rotation.
- the ignition detection device is designed such that it the ignition voltage of at least two corresponding corresponding Cylinders at the same period of the alternating ignition voltage detected.
- the cylinder recognition device preferably a comparison device for comparing the Ignition detection signals corresponding to the two specific cylinders on.
- the simultaneous application of the ignition voltage to the two specific cylinder and the subsequent comparison of the detection signals has the advantage that the other influencing variables, the influence the ignition voltage, e.g. Electrode gap, gas composition and gas dynamics, usually in both cylinders are the same and therefore compensate each other.
- the predetermined amplitude i.e. H. the ignition reference signal, less than the amplitude required for ignition in the work cycle.
- Such a reduced amplitude can be achieved, for example, by Reducing the energy supplied to the ignition coil on the primary side, specifically the primary current, or by reducing the slope the switch-off edge of the primary current.
- the predetermined amplitude is preferably the ignition reference signal is higher than that for ignition in the exhaust stroke necessary amplitude.
- the ignition detection device preferably designed such that it detects whether the certain cylinder has been ignited, i.e. a YES / NO determination performs.
- the ignition device for generating bipolar high-voltage pulses designed.
- a unipolar ignition device can be realized with such a bipolar Ignition device further advantageous possibilities for cylinder detection.
- control device is designed such that it has a control signal to generate a bipolar high voltage pulse with a different first and second predetermined amplitude outputs depending on the respective half-wave.
- this training is the positive one and the negative half wave of the ignition voltage is different dimensioned.
- the second predetermined amplitude is preferred the amplitude necessary for ignition in the work cycle, and the first predetermined amplitude less than the second predetermined Amplitude and higher than that necessary for ignition in the exhaust stroke Amplitude. It is also possible in this case that the Control device is designed such that it is the first predetermined Amplitude in successive periods of Ignition alternating voltage of a spark increases until the predetermined one Amplitude higher than that required for ignition in the exhaust stroke Amplitude is.
- the ignition detection device is designed such that it detects whether the particular cylinder in the first and / or second Half wave has been ignited. Will the particular cylinder already ignited in the first half-wave, it is in the exhaust stroke, otherwise he is in the work cycle.
- the ignition detection device on the primary winding the respective ignition coil.
- Advantageous in this configuration is that it is easily possible to determine the timing of the Detect occurrence of an ignition spark on the primary side and the desired information about the pressure conditions in the win specific cylinder or its current cycle.
- a starting signal generating means for generating a Starting signal when starting the engine and output the start signal to the control device for setting the Cylinder detection phase provided.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a first preferred Embodiment of the cylinder detection device according to the invention.
- reference numerals 1, 2, 3 and 4 denote a first, second, third and fourth cylinders of a four-cylinder four-stroke engine, which have a respective piston 10, 20, 30, and 40 included, which has a corresponding connecting rod 11, 21, 31 and 41 is connected to a crankshaft 15.
- the crankshaft 15 is by associated bearings 15a - 15e in the not shown Engine block stored.
- each cylinder 1, 2, 3 and 4 respective spark plugs 51, 52, 53 and 54 provided which the necessary ignition voltage from a corresponding ignition coil 61, 62, 63 and 64 is supplied.
- an associated ignition output stage 71, 72, 73 and 74 is connected, which are used to supply and switch off the primary alternating current Ignition coils 61, 62, 63 and 64 can be controlled.
- the ignition output stages 71, 72, 73 and 74 are via respective Control lines 81, 82, 83 and 84, the ignition voltage and / or Set the ignition current with a primary current source, not shown, which is expediently located in a control unit 100 is connected.
- the primary power source comes with a supply voltage of typically 12 V corresponding to the battery voltage operated.
- the control unit 100 also delivers via control lines 91, 92, 93 and 94 control signals to the respective ignition output stages 71, 72, 73 and 74 to determine the duration and thus the beginning and the end to control the primary current supplied to the respective ignition coil.
- control lines 91, 92, 93 and 94 control signals to the respective ignition output stages 71, 72, 73 and 74 to determine the duration and thus the beginning and the end to control the primary current supplied to the respective ignition coil.
- the first ignition output stage 71 corresponding to the first cylinder 1 and the ignition output stage 74 corresponding to the fourth cylinder 4 each have a primary-side ignition detection device in Form of a device, not shown, which is used to detect, whether and / or at which ignition voltage the relevant one first and fourth cylinders 1, 4 by a generated high voltage pulse has been ignited and issued a corresponding Ignition detection signal is used.
- the device can e.g. a primary-side time measuring device or a di / dt measuring device his.
- the corresponding ignition detection signals are sent to the control unit 100 supplied via signal lines 171 and 174.
- a crankshaft sensor 25 is also located on the crankshaft 15 attached with which the crank position and the common upper Dead center of the first and fourth cylinders 1, 4 can be detected can.
- a corresponding crank signal is sent to control unit 100 supplied via a signal line 125.
- 150 denotes a plurality of further signal lines, which supply corresponding signals to the control device 100, the operating state of the engine, e.g. Temperature, speed, Characterize the position of the ignition key, etc.
- a so-called cylinder detection phase is determined by the starting position of the ignition key defines the control unit 100 communicated one of the signal lines 150.
- the control unit When receiving a Crank signal corresponding to the common crank position OT des first and fourth cylinders 1, 4 via signal line 125 the control unit generates during this cylinder recognition phase 100, a control signal for generating a high voltage AC pulse with an amplitude of z. B. about 9 kV for the first and fourth ignition output stages 71, 74.
- the amplitude of 9 kV of the high-voltage pulse is chosen that it is less than the amplitude necessary for ignition, if the first or fourth cylinder 1, 4 in the work cycle is located, but higher than the amplitude required for ignition, when the first and fourth cylinders 1, 4 are in the exhaust stroke is located.
- the primary detection devices provided in the first and fourth ignition output stage 71, 74 detect whether the associated Cylinder 1, 4 have been ignited by the high voltage pulse and deliver a corresponding ignition detection signal via the respective control line 171, 174 to control unit 100.
- the control unit determines with the help of an internal computer, which of the two cylinders 1, 4 is in its working cycle (in shown case of the cylinder 1) and hits a corresponding one Assignment as "cylinder one" for further ignition timing.
- 2 shows a representation of the ignition voltage curve according to FIG the illustrated embodiment of the cylinder detection device according to the invention of Fig. 1.
- the secondary voltage curve of the first cylinder 1 begins with a negative range of approx. -3 kV, which comes from switching on the ignition output stage 71 and not interested here.
- the secondary voltage curve shows a short plateau at 9 kV and falls then off again.
- the secondary voltage curve shown on the right in FIG. 2 is different of the fourth cylinder 4.
- the high voltage pulse also begins here with the negative section of no interest, then only shows an increase up to at OT about 5 kV, where a spark forms prematurely in cylinder 4, because it is in the ejection stroke.
- the one associated with the spark Ionization causes the voltage to drop to one so-called 3-race plateau at approx. 1 kV, which lasts until turns off the power amplifier.
- the secondary voltage then occurs the spark plug 64 again.
- the spark plugs 51, 52, 53 are also in this embodiment and 54, the ignition coils 61, 62, 63 and 64, the ignition output stages 71, 72, 73 and 74 and the control device 100 for generating bipolar High voltage pulses designed.
- the amplitudes of positive and negative half wave made different sizes.
- the first negative half-wave is dimensioned in such a way that they are in the compressed first working cycle Cylinder 1 does not lead to spark formation.
- the the second positive half-wave receives the amplitude as in normal ignition process. So only the second positive half-wave generate the ignition spark in the first cylinder 1.
- the fourth cylinder 4 is put on when such bipolar high voltage pulse already at the first ignited negative half wave.
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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine
(im weiteren auch kurz als Motor bezeichnet) gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 23.The present invention relates to a device and a
Method for cylinder recognition in an internal combustion engine
(hereinafter also referred to briefly as a motor) according to the features
of the preamble of
Eine solche Vorrichtung ist aus WO 89 08778 A bekannt.Such a device is known from WO 89 08778 A.
In modernen Kraftfahrzeugen erfolgt das Motor-Management, d.h. die Steuerung und Regelung sowie Überwachung der wesentlichen Funktionen des Motors, üblicherweise unter Verwendung eines Steuergeräts mit einer Rechnereinrichtung.In modern motor vehicles, engine management takes place, i.e. the control, regulation and monitoring of the essentials Functions of the engine, usually using a Control unit with a computing device.
Insbesondere müssen die Zündung und die Kraftstoffeinspritzung gemeinsam und aufeinander abgestimmt gesteuert werden, wobei der jeweilige Betriebszustand des Motors genau erfaßt werden und bei der Zündzeitpunktberechnung und der Kraftstoffbemessung berücksichtigt werden mußIn particular, the ignition and fuel injection can be controlled jointly and coordinated, whereby the respective operating state of the engine can be recorded precisely and in ignition timing and fuel sizing must be taken into account
Eine von der Rechnereinrichtung für die Steuerung der Zündung und Kraftstoffeinspritzung benötigte wichtige Information betrifft die Stellung der Kurbelwelle. Üblicherweise ist ein Kurbelwellensensor zur Erfassung der Kurbelwellenstellung vorgesehen. Dieser Kurbelwellensensor ist beispielsweise ein induktiver Geber, der ein Signal für die Drehzahl als auch ein Signal für mindestens eine ausgewählte Kurbelwellenstellung ausgibt. In der Regel ist die ausgewählte Kurbelwellenstellung der obere Totpunkt (OT) eines oder mehrerer bestimmter Zylinder.One from the computer device for controlling the ignition and fuel injection related important information the position of the crankshaft. Usually is a Crankshaft sensor provided for detecting the crankshaft position. This crankshaft sensor is, for example, an inductive one Encoder that provides a signal for the speed as well Signal for at least one selected crankshaft position outputs. Usually the selected crankshaft position is the top dead center (TDC) of one or more specific cylinders.
Bei Zündanlagen mit ruhender Zündhochspannungsverteilung mit Einzelspulen benötigt die Rechnereinrichtung noch eine zusätzliche Information über die Stellung der Nockenwelle, damit die Zündspule des Zylinders, der sich gerade im oder in der Nähe des OT des Arbeitstaktes befindet, angesteuert werden kann. Anderenfalls könnte es sein, daß unerwünschterweise die Zündspule des Zylinders, der sich gerade im oder in der Nähe des OT des Ausstoßtaktes befindet, angesteuert wird.With ignition systems with static ignition high voltage distribution with Individual coils, the computer device needs an additional one Information about the position of the camshaft so that the Ignition coil of the cylinder that is currently in or near the TDC of the work cycle is located, can be controlled. Otherwise, the ignition coil could be undesirable the cylinder that is currently in or near the TDC of the exhaust stroke is controlled.
Die Ermittlung der Stellung der Nockenwelle erfolgt üblicherweise mittels eines Nockenwellensensors, welcher beispielsweise dann ein Signal abgibt, wenn sich die Nockenwelle in einer Stellung befindet, in der ein bestimmter Zylinder am OT seines Arbeitstaktes ist. Dieses bekannte Verfahren wird auch als Zylinder-Eins-Erkennung bezeichnet.The position of the camshaft is usually determined by means of a camshaft sensor, which for example then emits a signal when the camshaft is in a Position in which a particular cylinder is at the top of its Work cycle is. This known method is also called cylinder one detection designated.
Aus der Verknüpfung der Signale des Kurbelwellensensors und des Nockenwellensensors können die Zündzeitpunkte und Einspritzzeitpunkte sämtlicher Zylinder in eindeutiger Weise durch die Rechnereinrichtung berechnet werden.From the combination of the signals from the crankshaft sensor and of the camshaft sensor can the ignition timing and injection timing all cylinders in a unique way be calculated by the computing device.
Das angegebene Verfahren nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß zwei kostspielige Sensoren und eine entsprechend aufwendige Verdrahtung benötigt werden.The specified method according to the prior art has the Disadvantage that two expensive sensors and one accordingly complex wiring is required.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei es keines zusätzlichen Nockenwellensensors bedarf.The object of the present invention is a device and a method for cylinder recognition in an internal combustion engine to create, there is no additional camshaft sensor requirement.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs
1 gelöst, also durch eine Vorrichtung zur Zylindererkennung
in einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwellen-Sensoreinrichtung
zum Erfassen eines Kurbelwinkels und einer vorbestimmten
Kurbelwellenstellung und Ausgeben entsprechender
Kurbelsignale; einer Zündeinrichtung zum Zünden der jeweiligen
Zylinder der Brennkraftmaschine durch Erzeugen von entsprechenden
Hochspannungsimpulsen ansprechend auf entsprechende Steuersignale;
einer Steuereinrichtung zum Empfangen der Kurbelsignale
und Ausgeben der Steuersignale an die Zündeinrichtung in Abhängigkeit
von zumindest den Kurbelsignalen; wobei die Steuereinrichtung
derart gestaltet ist, daß sie in einer Zylindererkennungsphase
beim Empfang eines Kurbelsignals entsprechend einer
vorbestimmten Kurbelstellung ein Steuersignal zum Erzeugen
eines Hochspannungsimpulses mit einer vorbestimmten erreichbaren
Amplitude in mindestens einem bestimmten Zylinder ausgibt;
wobei die vorbestimmte Amplitude kleiner als die zur Zündung im
Arbeitstakt notwendige Amplitude ist; einer Zünderfassungseinrichtung
zum Erfassen, ob und / oder bei welcher Zündspannung
der bestimmte Zylinder durch den Hochspannungsimpuls
gezündet worden ist und Ausgeben eines entsprechenden Zünderfassungssignals;
und einer Zylindererkennungseinrichtung zum
Ermitteln, ob der bestimmte Zylinder in der vorbestimmten Kurbelstellung
in seinem Arbeitstakt ist, basierend auf zumindest
dem Zünderfassungssignal.This object is achieved by the subject matter of the
Erfindungsgemäß ist also die vorbestimmte Amplitude kleiner als die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Amplitude. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß kein zusätzlicher Steueraufwand zur Einstellung der Größe der Amplitude der Hochspannungsimpulse notwendig ist. In diesem Fall ist die Zünderfassungseinrichtung vorzugsweise derart gestaltet, daß sie die Zündspannung des bestimmten Zylinders erfaßt. Das Zünderfassungssignal ist dann entweder die erfaßte Zündspannung selbst oder ein daraus eindeutig ableitbares Signal.According to the invention, the predetermined amplitude is therefore less than the amplitude required for ignition in the work cycle. This has the advantage that no additional tax expense for setting the size of the amplitude of the high-voltage pulses necessary is. In this case, the ignition detection device preferably designed such that they detects the ignition voltage of the particular cylinder. The ignition detection signal is then either the detected ignition voltage itself or a signal that can be clearly derived from it.
Diese Aufgabe wird ebenfalls durch das in Anspruch 23 angegebene Verfahren gelöst, also durch ein Verfahren zur Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine mit den Schritten: Erfassen eines Kurbelwinkels und einer vorbestimmten Kurbelwellenstellung und Ausgeben entsprechender Kurbelsignale; Erzeugen eines Hochspannungsimpulses mit einer vorbestimmten erreichbaren Amplitude in mindestens einen bestimmten Zylinder beim Erfassen einer vorbestimmten Kurbelstellung während einer Zylindererkennungsphase; Erfassen, ob und / oder bei welcher Zündspannung der bestimmte Zylinder durch den Hochspannungsimpuls gezündet worden ist und Ausgeben eines entsprechenden Zünderfassungssignals; und Ermitteln, ob der bestimmte Zylinder in der vorbestimmten Kurbelstellung in seinem Arbeitstakt ist, basierend auf zumindest dem Zünderfassungssignal.This object is also achieved by the one specified in claim 23 Method solved, that is, by a method for cylinder detection in an internal combustion engine with the steps: detection a crank angle and a predetermined crankshaft position and outputting corresponding crank signals; Produce a high-voltage pulse with a predetermined achievable Amplitude in at least one particular cylinder when it is detected a predetermined crank position during a cylinder detection phase; Detect whether and / or at which ignition voltage the particular cylinder by the high voltage pulse has been fired and outputting a corresponding ignition detection signal; and determining whether the particular cylinder is in the predetermined crank position in its working stroke on at least the ignition detection signal.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß die Zündspannung bei einer vorbestimmten Kurbelstellung, welche am oder in der Nähe des OT des betreffenden Zylinders liegt, unter anderem vom im Zylinder herrschenden Druck abhängt. So beträgt die Zündspannung bei 1 bar typischerweise 5 kV, während sie bei etwa 5-7 bar typischerweise etwa 13-20 kV beträgt. Die aufgeführten Drücke und Zündspannungen können sich in zwei unterschiedlichen Zylindern eines Motors einstellen, wenn sich der eine Zylinder gerade am oder in der Nähe des OT seines Ausstoßtaktes (Ventile sind geöffnet) und der andere Zylinder gerade am oder in der Nähe des OT seines Arbeitstaktes (Ventile sind geschlossen) befindet.The principle of the present invention is based on the fact that Ignition voltage at a predetermined crank position, which on or near the TDC of the cylinder in question depends on the pressure prevailing in the cylinder. So is the ignition voltage at 1 bar typically 5 kV, while at about 5-7 bar is typically about 13-20 kV. The listed Pressures and ignition voltages can differ in two Adjust the cylinders of an engine when the a cylinder just at or near the TDC of its exhaust stroke (Valves are open) and the other cylinder is straight at or near the TDC of his work cycle (valves are closed).
Mithin kann durch Erfassung der unterschiedlichen Zündspannungen ermittelt werden, welcher der Zylinder der im Arbeitstakt befindliche ist, und dementsprechend die Zündreihenfolge festgelegt werden, ohne daß es des üblichen Nockenwellensensors bedarf.Therefore, by detecting the different ignition voltages can be determined which of the cylinders in the work cycle is located, and accordingly the firing order is determined be without the need for the usual camshaft sensor.
Zur Erfassung bietet sich insbesondere erstens die Möglichkeit, daß der in der Zylindererkennungsphase zugeführte Hochspannungsimpuls ein normaler Hochspannungsimpuls ist, d.h. ein Hochspannungsimpuls, dessen Amplitude die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Größe von typischerweise etwa 13 kV erreichen kann. In diesem Fall wird die tatsächliche Zündspannung erfaßt und das Resultat zur Zylindererkennung ausgewertet.First of all, there is the possibility of recording that the high voltage pulse supplied in the cylinder detection phase is a normal high voltage pulse, i.e. on High voltage pulse, the amplitude of which for ignition in the working cycle reach the necessary size of typically about 13 kV can. In this case the actual ignition voltage recorded and the result for cylinder recognition evaluated.
Zweitens kann der in der Zylindererkennungsphase zugeführte Hochspannungsimpuls ein reduzierter Hochspannungsimpuls sein, d.h. ein Hochspannungsimpuls, dessen Amplitude die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Größe von typischerweise etwa 13 kV nicht erreichen kann, sondern nur eine Größe, die typischerweise 7 kV beträgt und zur Zündung im Ausstoßtakt ausreichend ist. In diesem Fall wird erfaßt, ob überhaupt ein Funken aufgetreten ist, und das Resultat zur Zylindererkennung ausgewertet.Second, the one supplied in the cylinder detection phase High voltage pulse be a reduced high voltage pulse i.e. a high voltage pulse, the amplitude of which is for ignition size of typically about 13 kV required in the work cycle cannot reach, but only a size that is typical Is 7 kV and is sufficient for ignition in the exhaust cycle. In this case, it is determined whether a spark has occurred at all and the result for cylinder detection is evaluated.
Ist dann die Anfangsreihenfolge der Zylinder einmal festgelegt,
so lassen sich alle weiteren Zündzeitpunkte bis zum nächsten
Stillstand des Motors inkremental durch Erfassen der Kurbelstellung
mit dem Kurbelsensor festlegen. Mit anderen Worten muß
die Zylindererkennung nur in der Anlaufphase des Motors durchgeführt
werden. Besonders vorteilhaft am Gegenstand nach Anspruch
1 der vorliegenden Erfindung ist also die Tatsache, daß
der übliche Nockenwellensensor eingespart werden kann.Once the initial order of the cylinders has been determined,
so all further ignition times can be made up to the next one
The motor stops incrementally by detecting the crank position
fix with the crank sensor. In other words, must
cylinder detection is only carried out during the engine start-up phase
become. Particularly advantageous on the subject of
Gemäß der bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 3 ist die
vorbestimmte Kurbelstellung der obere Totpunkt des bestimmten
Zylinders. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß bei dieser
Kurbelstellung die Druckdifferenz zwischen Arbeitstakt und Ausstoßtakt
und damit die Zuverlässigkeit der Messung am größten
ist.According to the preferred development according to
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 6 weist die Zylindererkennungseinrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern mindestens eines Zündbezugssignals und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Zünderfassungssignals mit dem Zündbezugssignal auf. Das Zündbezugssignal ist vorzugsweise ein Referenzspannungswert, der so gewählt ist, daß dieser geringer als die zur Zündung notwendige Spannungsamplitude ist, wenn sich der betreffende Zylinder im Arbeitstakt befindet, aber höher als die zur Zündung notwendige Spannungamplitude, wenn sich dieser Zylinder im Ausstoßtakt befindet. Das Zündbezugssignal kann z. B. 9 kV betragen. Diese Weiterbildung ist einfach zu realisieren, setzt aber voraus, daß die zum Zünden notwendige Zündspannung im komprimierten und in nicht komprimierten Zustand hinreichend verschieden ist, um eine zuverlässige Zylindererkennung zu ermöglichen.According to the further preferred development according to claim 6 the cylinder detection device has a storage device for storing at least one ignition reference signal and one Comparison device for comparing the ignition detection signal with the ignition reference signal. The ignition reference signal is preferred a reference voltage value that is chosen so that this is less than the voltage amplitude required for ignition, if the relevant cylinder is in the work cycle, but higher than the voltage amplitude required for ignition, when this cylinder is in the exhaust stroke. The ignition reference signal can e.g. B. 9 kV. This training is easy to implement, but requires that to ignite necessary Ignition voltage in the compressed and in the uncompressed state is sufficiently different for reliable cylinder detection to enable.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 7 ist in der Speichereinrichtung eine Vielzahl von Zündbezugssignalen entsprechend verschiedener Betriebszustände der Brennkraftmaschine gespeichert, und die Vergleichseinrichtung ist derart gestaltet, daß sie ein dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine entsprechendes Zündbezugssignal zum Vergleich heranzieht. Durch eine derartige Ausgestaltung kann der Tatsache Rechnung getragen werden, daß das Zündbezugssignal von dem Betriebszustand des Motors abhängig ist. Unter Betriebszustand sind dabei sowohl interne Parameter, wie z.B. Kompressionsdruck, als auch externe Parameter, wie z.B. Außentemperatur oder Luftdruck, zu verstehen.According to the further preferred development according to claim 7 a plurality of ignition reference signals in the memory device according to different operating states of the internal combustion engine stored, and the comparison device is such designed to be the current operating state of the internal combustion engine corresponding ignition reference signal for comparison attracts. With such a configuration, the fact Be taken into account that the ignition reference signal from the operating state of the engine. Under operating condition are both internal parameters such as Compression pressure as well as external parameters, e.g. Outside temperature or air pressure, to understand.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 8 ist die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet, daß sie die Zündspannung des bestimmten Zylinders bei zwei aufeinanderfolgenden Perioden der Zündwechselspannung erfaßt. In diesem Fall weist die Zylindererkennungseinrichtung vorzugsweise eine Speichereinrichtung zum Speichern des ersten Zünderfassungssignals und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des ersten Zünderfassungssignals mit dem zweiten Zünderfassungssignal auf. Repräsentiert das erste Zünderfassungssignal eine höhere Zündspannung, ist der bestimmte Zylinder bei der ersten Umdrehung im Arbeitstakt, ansonsten bei der zweiten Umdrehung.According to the further preferred development according to claim 8 designed the ignition detection device so that it Ignition voltage of the particular cylinder for two consecutive ones Periods of the ignition alternating voltage are recorded. In this case the cylinder detection device preferably has a storage device for storing the first ignition detection signal and a comparator for comparing the first ignition detection signal with the second ignition detection signal. If the first ignition detection signal represents a higher ignition voltage, is the particular cylinder at the first revolution in Work cycle, otherwise at the second rotation.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 10
ist die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie
die Zündspannung mindestens zweier einander entsprechender bestimmter
Zylinders bei derselben Periode der Zündwechselspannung
erfaßt. In diesem Fall weist die Zylindererkennungseinrichtung
vorzugsweise eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der
Zünderfassungssignale entsprechend der zwei bestimmten Zylinder
auf. Das gleichzeitige Anlegen der Zündspannung an die zwei
bestimmten Zylinder und der anschließende Vergleich der Erfassungsignale
hat den Vorteil, daß die anderen Einflußgrößen, die
die Zündspannung beeinflussen, wie z.B. Elektrodenabstand, Gaszusammensetzung
und Gasdynamik, in beiden Zylindern in der Regel
gleich sind und sich daher kompensieren.According to the further preferred development according to
Gemäß Anspruch 1
ist die vorbestimmte Amplitude, d. h. das Zündbezugssignal,
geringer als die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Amplitude.According to
Eine solche verringerte Amplitude läßt sich beispielsweise durch Verringern der der Zündspule primärseitig zugeführten Energie, konkret des Primärstroms, oder durch Verringern der Steilheit der Abschaltflanke des Primärstroms erreichen.Such a reduced amplitude can be achieved, for example, by Reducing the energy supplied to the ignition coil on the primary side, specifically the primary current, or by reducing the slope the switch-off edge of the primary current.
In diesem Fall ist vorzugsweise die vorbestimmte Amplitude, also das Zündbezugssignal höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude.In this case, the predetermined amplitude is preferably the ignition reference signal is higher than that for ignition in the exhaust stroke necessary amplitude.
Bei einer derartige Weiterbildung ist die Zünderfassungseinrichtung vorzugsweise derart gestaltet, daß sie erfaßt, ob der bestimmte Zylinder gezündet worden ist, also eine JA / NEIN-Bestimmung durchführt.In such a development, the ignition detection device preferably designed such that it detects whether the certain cylinder has been ignited, i.e. a YES / NO determination performs.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Zündeinrichtung zum Erzeugen von bipolaren Hochspannungsimpulsen ausgelegt. Neben den vorstehend aufgeführten Weiterbildungen, die vorzugsweise bei einer unipolaren Zündeinrichtung realisiert werden, gibt es bei solch einer bipolaren Zündeinrichtung weitere vorteilhafte Möglichkeiten zur Zylindererkennung.According to the further preferred development is the ignition device for generating bipolar high-voltage pulses designed. In addition to the training courses listed above, preferably in a unipolar ignition device can be realized with such a bipolar Ignition device further advantageous possibilities for cylinder detection.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung derart gestaltet, daß sie ein Steuersignal zum Erzeugen eines bipolaren Hochspannungsimpulses mit einer unterschiedlichen ersten und zweiten vorbestimmten Amplitude in Abhängigkeit von der jeweiligen Halbwelle ausgibt. Mit anderen Worten sind bei dieser Weiterbildung die positive und die negative Halbwelle der Zündspannung unterschiedlich dimensioniert.According to the further preferred development the control device is designed such that it has a control signal to generate a bipolar high voltage pulse with a different first and second predetermined amplitude outputs depending on the respective half-wave. In other words, this training is the positive one and the negative half wave of the ignition voltage is different dimensioned.
Vorzugsweise ist in diesem Fall die zweite vorbestimmte Amplitude die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Amplitude, und die erste vorbestimmte Amplitude geringer als die zweite vorbestimmte Amplitude und höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude. Ebenfalls in diesem Fall möglich ist, daß die Steuereinrichtung derart gestaltet ist, daß sie die erste vorbestimmte Amplitude bei aufeinanderfolgenden Perioden der Zündwechselspannung eines Funkens erhöht, bis die vorbestimmte Amplitude höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude ist.In this case, the second predetermined amplitude is preferred the amplitude necessary for ignition in the work cycle, and the first predetermined amplitude less than the second predetermined Amplitude and higher than that necessary for ignition in the exhaust stroke Amplitude. It is also possible in this case that the Control device is designed such that it is the first predetermined Amplitude in successive periods of Ignition alternating voltage of a spark increases until the predetermined one Amplitude higher than that required for ignition in the exhaust stroke Amplitude is.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet, daß sie erfaßt, ob der bestimmte Zylinder in der ersten und / oder zweiten Halbwelle gezündet worden ist. Wird der bestimmte Zylinder bereits in der ersten Halbwelle gezündet, so ist er im Ausstoßtakt, ansonsten ist er im Arbeitstakt.According to the further preferred development the ignition detection device is designed such that it detects whether the particular cylinder in the first and / or second Half wave has been ignited. Will the particular cylinder already ignited in the first half-wave, it is in the exhaust stroke, otherwise he is in the work cycle.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Zünderfassungseinrichtung an der primärseitigen Wicklung der jeweiligen Zündspule vorgesehen. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, daß es leicht möglich ist, den Zeitpunkt des Auftretens eines Zündfunkens auf der Primärseite zu erfassen und daraus die gewünschte Information über die Druckverhältnisse im bestimmten Zylinder bzw. dessen momentanen Takt zu gewinnen.According to the further preferred development is the ignition detection device on the primary winding the respective ignition coil. Advantageous in this configuration is that it is easily possible to determine the timing of the Detect occurrence of an ignition spark on the primary side and the desired information about the pressure conditions in the win specific cylinder or its current cycle.
Gemäß der weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Anlaßsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Anlaßsignals beim Starten der Brennkraftmaschine und Ausgeben des Anlaßsignals an die Steuereinrichtung zum Festlegen der Zylindererkennungsphase vorgesehen. Dies ist von Vorteil, da, wie bereits erwähnt, die Zylindererkennung nur am Anfang des Betriebs des Motors notwendig ist. Beipielsweise kann das Axilaßsignal mit der Startposition des Zündschlüssels ausgegeben werden.According to the further preferred development is a starting signal generating means for generating a Starting signal when starting the engine and output the start signal to the control device for setting the Cylinder detection phase provided. This is an advantage because as already mentioned, the cylinder detection only at the beginning of the Operation of the engine is necessary. For example, the Axilass signal with the starting position of the ignition key.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert werden.In the following, the present invention will be more preferred based on Embodiments with reference to the accompanying drawings are explained in more detail.
In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindererkennungsvorrichcung,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung des Zündspannungsverlaufs
der Zündwechselspannung bei der Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Zylindererkennungsvorrichtung
gemäß Fig. 1 während einer vollen Periode der Zündwechsel
Spannung, in
den Zylindern 1 und 4,wobei Zylinder 4 zündet, und - Fig. 3
- eine ähnliche Darstellung des Zündspannungsverlaufs
wie in Fig. 2, allerdings wird sowohl
im Zylinder 1 und 4 ein Zündfunke erzeugt, jedoch zu unterschiedlichen Zeitpunkten, was ausgewertet wird.
- Fig. 1
- 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the cylinder detection device according to the invention,
- Fig. 2
- a schematic representation of the ignition voltage curve of the ignition alternating voltage in the embodiment of the cylinder detection device according to the invention according to FIG. 1 during a full period of the ignition alternating voltage, in the
1 and 4,cylinders cylinder 4 igniting, and - Fig. 3
- a representation of the ignition voltage curve similar to that in FIG. 2, however an ignition spark is generated in
1 and 4, but at different times, which is evaluated.cylinders
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.In the figures, identical reference symbols designate the same or functionally identical components.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindererkennungsvorrichtung.Fig. 1 shows a schematic representation of a first preferred Embodiment of the cylinder detection device according to the invention.
In Fig. 1 bezeichnen Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 einen ersten,
zweiten, dritten und vierten Zylinder eines Vierzylinder-Viertakt-Motors,
welche einen jeweiligen Kolben 10, 20, 30, und 40
enthalten, der über eine entsprechende Pleuelstange 11, 21, 31
und 41 mit einer Kurbelwelle 15 verbunden ist. Die Kurbelwelle
15 ist durch zugehörige Lager 15a - 15e im nicht dargestellten
Motorblock gelagert.In Fig. 1,
Im Zylinderkopf eines jeden Zylinders 1, 2, 3 und 4 ist eine
jeweilige Zündkerze 51, 52, 53 und 54 vorgesehen, welcher die
notwendige Zündspannung von einer entsprechenden Zündspule 61,
62, 63 und 64 zugeführt wird.There is one in the cylinder head of each
Mit der Primärseite einer jeweiligen Zündspule 61, 62, 63 und 64
verbunden ist eine zugehörige Zündendstufe 71, 72, 73 und 74,
welche zum Zuführen und Abschalten des Primärwechselstromes der
Zündspulen 61, 62, 63 und 64 ansteuerbar ist.With the primary side of a
Dazu sind die Zündendstufen 71, 72, 73 und 74 über jeweilige
Steuerleitungen 81, 82, 83 und 84, die die Zündspannung und/oder
Zündstrom festlegen, mit einer nicht dargestellten Primärstromquelle,
die sich zweckmäßigerweise in einem Steuergerät 100
befindet, verbunden. Die Primärstromquelle wird mit einer Versorgungsspannung
von typischerweise 12 V entsprechend der Batteriespannung
betrieben.For this purpose, the ignition output stages 71, 72, 73 and 74 are via
Weiterhin liefert das Steuergerät 100 über Steuerleitungen 91,
92, 93 und 94 Steuersignale an die jeweiligen Zündendstufen 71,
72, 73 und 74, um die Dauer und damit den Beginn und das Ende
des die jeweilige Zündspule zugeführten Primärstromes zu steuern.
In diesem Zusammenhang wird ausdrücklich zum Zwecke der
Offenbarung auf die vorveröffentlichte EP 0 596 471 A1 der Anmelderin
verwiesen, in welcher bereits detailliert das Ansteuern
der Zündspulen mit die Zündenergie und die Zünddauer bestimmenden
Signalen offenbart ist.The
Die dem ersten Zylinder 1 entsprechende erste Zündendstufe 71
und die dem vierten Zylinder 4 entsprechende Zündendstufe 74
weisen jeweils eine primärseitige Zünderfassungseinrichtung in
Form einer nicht dargestellten Einrichtung auf, die zum Erfassen,
ob und / oder bei welcher Zündspannung der betreffende
erste bzw. vierte Zylinder 1, 4 durch einen erzeugten Hochspannungsimpuls
gezündet worden ist und Ausgeben eines entsprechenden
Zünderfassungssignals dient. Die Einrichtung kann z.B. eine
primärseitige Zeitmeßeinrichtung oder eine di/dt-Meßeinrichtung
sein. Die entsprechenden Zünderfassungssignale werden dem Steuergerät
100 über Signalleitungen 171 bzw. 174 zugeführt.The first
An der Kurbelwelle 15 ist weiterhin ein Kurbelwellensensor 25
angebracht, mit dem die Kurbelstellung und der gemeinsame obere
Totpunkt des ersten und vierten Zylinders 1, 4 erfaßt werden
können. Ein entsprechendes Kurbelsignal wird dem Steuergerät 100
über eine Signalleitung 125 zugeführt.A
Schließlich bezeichnet 150 eine Mehrzahl weiterer Signalleitungen,
welche dem Steuergerät 100 entsprechende Signale zuführen,
die den Betriebszustand des Motors, z.B. Temperatur, Drehzahl,
Stellung des Zündschlüssels usw., charakterisieren.Finally, 150 denotes a plurality of further signal lines,
which supply corresponding signals to the
Im folgenden wird der Betrieb der so aufgebauten Zylindererkennungsvorrichtung näher erläutert.The following is the operation of the cylinder detection device thus constructed explained in more detail.
Eine sogenannte Zylindererkennungsphase wird durch die Startstellung
des Zündschlüssels definiert dem Steuergerät 100 über
eine der Signalleitungen 150 mitgeteilt. Beim Empfang eines
Kurbelsignals entsprechend der gemeinsamen Kurbelstellung OT des
ersten und vierten Zylinders 1, 4 über die Signalleitung 125
während dieser Zylindererkennungsphase, erzeugt das Steuergerät
100 ein Steuersignal zum Erzeugen eines Hochspannungswechselstromimpulses
mit einer Amplitude von z. B. etwa 9 kV für die
erste und vierte Zündendstufe 71, 74.A so-called cylinder detection phase is determined by the starting position
of the ignition key defines the
Die Amplitude von 9 kV des Hochspannungsimpuls ist derart gewählt,
daß sie geringer als die zur Zündung notwendige Amplitude,
wenn sich der erste bzw. vierte Zylinder 1, 4 im Arbeitstakt
befindet, aber höher als die zur Zündung notwendige Amplitude,
wenn sich der erste bzw. vierte Zylinder 1, 4 im Ausstoßtakt
befindet, ist.The amplitude of 9 kV of the high-voltage pulse is chosen
that it is less than the amplitude necessary for ignition,
if the first or
Dementsprechend wird in demjenigen der beiden Zylinder 1, 4,
welcher sich im Arbeitstakt befindet (hier der Zylinder 1) , kein
Zündfunke erzeugt, und in demjenigen, der sich im Ausstoßtakt
befindet (hier der Zylinder 4), ein Zündfunke Z erzeugt.Accordingly, in that of the two
Die primärseitig vorgesehene Zünderfassungseinrichtungen in der
ersten und vierten Zündendstufe 71, 74 erfassen, ob der zugehörige
Zylinder 1, 4 durch den Hochspannungsimpuls gezündet worden
ist und liefern ein entsprechendes Zünderfassungssignal über die
jeweilige Steuerleitung 171, 174 an das Steuergerät 100.The primary detection devices provided in the
first and fourth
Anhand der Wellenform des so empfangenen Zünderfassungssignals
ermittelt das Steuergerät mit Hilfe eines internen Rechners,
welcher der beiden Zylinder 1, 4 in seinem Arbeitstakt ist (im
gezeigten Fall der Zylinder 1) und trifft eine entsprechende
Zuordnung als "Zylinder-Eins" für die weitere Zündzeitpunktfestlegung.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung des Zündspannungsverlaufs gemäß
der erläuterten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindererkennungsvorrichtung
von Fig. 1.Based on the waveform of the ignition detection signal thus received
the control unit determines with the help of an internal computer,
which of the two
In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Zeit dargestellt, während auf
der Ordinate die Sekundärspannung an der Zündkerze 51, 54 des
ersten und vierten Zylinders 1, 4 dargestellt ist. Es sei bemerkt,
daß Abszisse geteilt ist und jeweils für den ersten
Zylinder 1 und den vierten Zylinder 4 den gleichen zeitlichen
Vorgang darstellt.2 shows the time on the abscissa while on
the ordinate is the secondary voltage on the
Der links in Fig. 2 dargestellte Sekundärspannungsverlauf des
ersten Zylinders 1 beginnt mit einem negativen Bereich von ca.
-3 kV, welcher vom Einschalten der Zündendstufe 71 herrührt und
hier nicht weiter interessiert. The secondary voltage curve of the
Beim Erfassen der gemeinsamen Kurbelstellung OT des ersten und
vierten Zylinders 1, 4 wird der Primärstrom der Zündendstufe 71
mit steiler Flanke abgeschaltet, und dementsprechend wird ein
Hochspannungsimpuls mit einer erreichbaren Amplitude u von ca.
9 kV, welche durch
Aus der Beziehung (1) ist ersichtlich, daß die Größe der erreichbaren Amplitude u des Hochspannungsimpulses einerseits durch Verkleinern der Steilheit der Abschaltflanke und andererseits durch Verkleinern des Abschaltstroms beeinflußbar ist.From relation (1) it can be seen that the size of the achievable Amplitude u of the high voltage pulse on the one hand by reducing the slope of the switch-off edge and on the other hand can be influenced by reducing the switch-off current is.
Da im vorliegenden Fall die erreichbare Amplitude u des Hochspannungsimpulses
nicht zum Zünden des im Arbeitstakt befindlichen
ersten Zylinders 1 ausreicht, zeigt der Sekundärspannungsverlauf
ein kurzes Plateau bei 9 kV und fällt
anschließend wieder ab.Since in the present case the achievable amplitude u of the high-voltage pulse
not to ignite the one in the work cycle
the
Anders ist der rechts in Fig. 2 dargestellte Sekundärspannungsverlauf
des vierten Zylinders 4. Auch hier beginnt der Hochspannungsimpuls
mit dem nicht interessierenden negativen Abschnitt,
zeigt anschließend bei OT jedoch nur einen Anstieg bis
zu ca. 5 kV, wo sich vorzeitig ein Funke im Zylinder 4 bildet,
da dieser sich im Ausstoßtakt befindet. Die mit dem Funken verbundene
Ionisierung bewirkt einen Abfall der Spannung auf ein
sogenanntes 3rennplateau bei ca. 1 kV, das solange andauert, bis
die Endstufe abschaltet. Danach fällt die Sekundärspannung an
der Zündkerze 64 wieder ab.The secondary voltage curve shown on the right in FIG. 2 is different
of the
Es sollte bemerkt werden, daß es möglich ist, anstelle der
gleichzeitigen Erfassung des Spannungsverlaufs im ersten und im
vierten Zylinder 1, 4 eine Erfassung des Spannungsverlaufs in
beiden oder in nur einem dieser Zylinder bei zwei aufeinanderfolgenden
Umdrehungen der Kurbelwelle durchzuführen, da die
gezeigten Spannungsverläufe in jedem der Zylinder bei dieser
Form der primärseitigen Ansteuerung alternierend auftreten.It should be noted that it is possible instead of the
simultaneous detection of the voltage curve in the first and in the
Im folgenden wird im Zusammenhang mit Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.A further embodiment is described below in connection with FIG. 3 of the present invention.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die Zündkerzen 51, 52, 53
und 54, die Zündspulen 61, 62, 63 und 64, die Zündendstufen 71,
72, 73 und 74 und das Steuergerät 100 zur Erzeugung von bipolaren
Hochspannungsimpulsen ausgelegt. Dabei besteht ein Hochspannungsimpuls
z. B. aus einer negativen ersten Halbwelle und
einer positiven zweiten Halbwelle, welche im Normalbetrieb beide
zur Erzeugung eines Zündfunkens, dienen.The spark plugs 51, 52, 53 are also in this embodiment
and 54, the ignition coils 61, 62, 63 and 64, the ignition output stages 71,
72, 73 and 74 and the
Der Betrieb der so aufgebauten Zylindererkennungsvorrichtung verläuft fclgendermaßen.Operation of the cylinder detection device thus constructed runs somewhat.
Während der Zylindererkennungsphase, die sich analog zur obigen ersten Ausführungsform festlegen läßt, werden die Amplituden der positiven und negativen Halbwelle unterschiedlich groß gemacht.During the cylinder detection phase, which is analogous to the above lets set the first embodiment, the amplitudes of positive and negative half wave made different sizes.
Dabei wird die erste negative Halbwelle derart dimensioniert,
daß sie in dem komprimierten, im Arbeitstakt befindlichen ersten
Zylinder 1 nicht zur Ausbildung eines Zündfunkens führt. Die
zweite positive Halbwelle hingegen erhält die Amplitude wie beim
normalen Zündvorgang. Somit wird erst die zweite positive Halbwelle
den Zündfunken im ersten Zylinder 1 erzeugen.The first negative half-wave is dimensioned in such a way
that they are in the compressed first working
Entsprechend wird der vierte Zylinder 4 beim Anlegen eines derartigen
bipolaren Hochspannungsimpulses bereits bei der ersten
negativen Halbwelle gezündet.Correspondingly, the
Die Zylindererkennung durch die Zylindererkennungseinrichtungen in der ersten und vierten Zündendstufe 71, 74 erfolgt dadurch, daß die jeweilige Zylindererkennungseinrichtung erfaßt, ob der betreffende Zylinder in der ersten und / oder zweiten Halbwelle gezündet worden ist.The cylinder detection by the cylinder detection devices in the first and fourth ignition output stages 71, 74, that the respective cylinder detection device detects whether the relevant cylinders in the first and / or second half-wave has been ignited.
Claims (23)
- Apparatus for cylinder recognition in an internal combustion engine, having :a crankshaft sensor device (25) for recording a crankshaft angle and a predetermined crankshaft position and for outputting corresponding crankshaft signals;an ignition device (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) for firing the respective cylinders 1, 2, 3, 4) of the internal combustion engine by generating corresponding high-voltage pulses in response to corresponding control signals;a control device (100) for receiving the crankshaft signals and for outputting the control signals to the ignition device (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) in dependence on at least the crankshaft signals;
an ignition recording device to record whether and/or at which ignition voltage the specific cylinder (1, 2, 3, 4) has been fired by the high-voltage pulse and to output a corresponding ignition recording signal; and
a cylinder recognition device for determining whether the specific cylinder (1, 2, 3, 4) is in the predetermined crankshaft position in its ignition stroke, based on at least the ignition recording signal,
characterised in that the predetermined amplitude is smaller than the amplitude required for ignition in the ignition stroke. - Cylinder recognition apparatus according to one of the preceding Claims,
characterised in that the ignition recording device is provided at the primary-side winding of the respective ignition coil (61, 62, 63, 64). - Cylinder recognition apparatus according to Claim 1 or 2,
characterised in that the predetermined crankshaft position is at least approximately the top dead centre of the specific cylinder (1, 2 , 3, 4). - Cylinder recognition apparatus according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that it records the ignition voltage of the specific cylinder (1, 2, 3, 4). - Cylinder recognition apparatus according to Claim 4,
characterised in that the cylinder recognition device comprises a memory device for storing at least one ignition reference signal and a comparison device for comparing the ignition recording signal with the ignition reference signal. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 4,
characterised in that in the memory device are stored a plurality of ignition reference signals corresponding to different operating states of the internal combustion engine and the comparison device is designed in such a manner that it makes use of an ignition reference signal corresponding to the current operating state of the internal combustion engine for comparison. - Cylinder recognition apparatus according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that it records the ignition voltage of the specific cylinder (1, 2, 3, 4) during two successive periods. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 7,
characterised in that the cylinder recognition device comprises a memory device for storing the first ignition recording signal and a comparison device for comparing the first ignition recording signal with the second ignition recording signal. - Cylinder recognition apparatus according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that it records the ignition voltage of at least two specific cylinders (1, 4) that correspond to one another during the same rotation of the crankshaft (15). - Cylinder recognition apparatus according to Claim 9,
characterised in that the cylinder recognition device comprises a comparison device for comparing the ignition recording signals corresponding to the two specific cylinders (1, 4). - Cylinder recognition apparatus according to one of Claims 1-3,
characterised in that the predetermined amplitude is higher than the amplitude required for ignition in the exhaust stroke. - Cylinder recognition apparatus according to one of Claims 1 - 3,
characterised in that the control device (100) is designed in such a manner that it increases the predetermined amplitude during successive periods of the crankshaft (15) until the predetermined amplitude is higher than the amplitude required for ignition in the exhaust stroke. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 12 or 11,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that it records whether the specific cylinder (1, 2, 3, 4) has been fired. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 12 or 11,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that during two successive periods of the crankshaft it is recorded whether the specific cylinder (1, 2, 3, 4) has been fired. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 12 or 11,
characterised in that the cylinder recording device is designed in such a manner that it records whether one of at least two specific cylinders (1, 4) corresponding to each other has been fired. - Cylinder recognition apparatus according to one of the preceding Claims,
characterised in that the ignition device (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) is designed to generate bipolar high-voltage pulses. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 16,
characterised in that the control device (100) is designed in such a manner that it outputs a control signal for the generation of a bipolar high-voltage pulse with a different first and second predetermined amplitude in dependence on the respective half wave. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 17,
characterised in that the second predetermined amplitude is the amplitude required for ignition in the ignition stroke and the first predetermined amplitude is less than the second predetermined amplitude. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 18,
characterised in that the first predetermined amplitude is higher than the amplitude required for ignition in the exhaust stroke. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 18,
characterised in that the control device (100) is designed in such a manner that it increases the first predetermined amplitude during successive rotations of the crankshaft (15) until the predetermined amplitude is higher than the amplitude required for the ignition (Z) in the exhaust stroke. - Cylinder recognition apparatus according to Claim 20 or 19,
characterised in that the ignition recording device is designed in such a manner that it records whether the specific cylinder (1, 2, 3, 4) has been fired in the first and/or second half wave. - Cylinder recognition apparatus according to one of the preceding Claims,
characterised in that a starting signal generating device for generating a starting signal is provided when starting the internal combustion engine and outputting the starting signal to the control device to establish the cylinder recognition phase. - A cylinder recognition method in an internal combustion engine having the following steps:recording a crankshaft angle and a predetermined crankshaft position and outputting corresponding crankshaft signals;generating a high-voltage pulse having a predetermined achievable amplitude in at least one specific cylinder (1, 2, 3, 4) when recording a predetermined crankshaft position during a cylinder recognition phase;recording whether and/or at which ignition voltage the specific cylinder (1, 2, 3, 4) has been fired by the high-voltage pulse and outputting a corresponding ignition recording signal; anddetermining whether the specific cylinder (1, 2, 3, 4) is in the predetermined crankshaft position in its ignition stroke, based on at least the ignition recording signal,
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE59809796T DE59809796D1 (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Device and method for cylinder recognition in an internal combustion engine |
EP19980101784 EP0933525B1 (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19980101784 EP0933525B1 (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0933525A1 EP0933525A1 (en) | 1999-08-04 |
EP0933525B1 true EP0933525B1 (en) | 2003-10-01 |
Family
ID=8231342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19980101784 Expired - Lifetime EP0933525B1 (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0933525B1 (en) |
DE (1) | DE59809796D1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19817447A1 (en) | 1998-04-20 | 1999-10-21 | Bosch Gmbh Robert | Method of phase detection for a 4-stroke internal combustion engine using ion current measurement |
DE10208942A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-11 | Siemens Ag | Method for determining the injection timing and system for carrying it out |
FR2919670A3 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-06 | Renault Sas | Engine`s cylinder identifying method, involves realizing identification by comparison of energy transfer with spark plug of cylinders in position of high dead point between starting and end of conduction of plug |
DE102008000960A1 (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Method and arrangement for phase detection of a cylinder in a four-stroke gasoline engine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5065729A (en) * | 1988-03-18 | 1991-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Cylinder recognition apparatus for a distributorless ignition system |
JP3186545B2 (en) * | 1995-10-06 | 2001-07-11 | 三菱電機株式会社 | 4-cycle internal combustion engine controller |
-
1998
- 1998-02-03 DE DE59809796T patent/DE59809796D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-03 EP EP19980101784 patent/EP0933525B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59809796D1 (en) | 2003-11-06 |
EP0933525A1 (en) | 1999-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19647161C2 (en) | Control method and control device for an internal combustion engine | |
EP0775257B1 (en) | Device for cylinder recognition in a multi-cylinder internal combustion engine | |
EP0640761B1 (en) | Controllable ignition system | |
DE19749817B4 (en) | Apparatus and method for determining the start of injection | |
EP0752580B1 (en) | Measuring circuit for an ionic current | |
DE4126782C2 (en) | Device and method for detecting misfires in an internal combustion engine | |
DE4305185C2 (en) | Control device for internal combustion engines with an ignition coil diagnostic function | |
WO1999015872A2 (en) | Method for evaluating the march of pressure in a combustion chamber | |
DE19730362C2 (en) | Device for determining the combustion state for an internal combustion engine | |
DE4437480C1 (en) | Method for monitoring the function of an internal combustion engine for detecting misfires | |
DE102009008248A1 (en) | Method for preventing pre-ignition of cylinder of internal-combustion engine i.e. Otto engine, involves performing additional temporary or durable intervention on operating parameter of engine after defined amount of recognized pre-ignition | |
DE19734039C2 (en) | Combustion state detection device for an internal combustion engine | |
DE102004057282A1 (en) | Engine diagnostic system | |
DE102009047219A1 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine | |
EP0684375A1 (en) | Apparatus for the regulation of an internal combustion engine | |
WO1994027043A1 (en) | Ignition system for internal combustion engines with misfire detection through comparison with reference firings in the same ignition coil | |
DE4229773C2 (en) | Process for cylinder recognition of internal combustion engines | |
DE19681614B4 (en) | Method for identifying the combustion chamber of an internal combustion engine located in the compression stroke, method for starting an internal combustion engine, and device for an internal combustion engine | |
EP1476648A1 (en) | Method and device for identifying a phase of a four-stroke spark ignition engine | |
EP0933525B1 (en) | Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine | |
EP0544682B1 (en) | Ignition system for internal-combustion engines | |
DE19652896B4 (en) | Device and method for cylinder recognition in an internal combustion engine | |
EP1313947B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine and corresponding arrangement | |
DE19614288C1 (en) | Ion-current measurement circuit e.g. for motor vehicle IC engine combustion chamber | |
WO1999013217A1 (en) | Method for controlling and regulating combustion in the combustion chamber of an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19991018 |
|
AKX | Designation fees paid |
Free format text: DE FR GB IT SE |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20020422 |
|
GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB IT SE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) | ||
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59809796 Country of ref document: DE Date of ref document: 20031106 Kind code of ref document: P |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: SE Ref legal event code: TRGR |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20040203 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20040204 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20040702 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20040203 |
|
EUG | Se: european patent has lapsed | ||
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20050203 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20080229 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20040229 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20100326 Year of fee payment: 13 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 59809796 Country of ref document: DE Effective date: 20110901 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110901 |