SE503171C2 - Metod för reglering av tändtidpunkten i en förbränningsmotor - Google Patents

Description

505 , a. 1/1 Ett ytterligare ändamål är att erhålla en metod för tändreglering avpassad för seriproducerade Otto-motorer, vilka motorer ofta har relativt stora variationer mellan succesiva förbränningar, där jonströmsignalens derivata kan växla tecken ett flertal gånger under den så kallade efterjoniseringsfasen på grund av instabila förbränningar. Änu ett ändamål är att möjliggöra en återkopplad korrigering av tändtidpunkten av varje motorindivid för dess egna förutsättning till ett optimalt tändläge.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Den uppñnningsenliga metoden kärmetecknas i grunden av patentkravets 1 kännetecknande del.

Genom att använda ett gentemot jonströmmen representativ parameter integrerat värde erhålles en för ökat antal lastfall applicerbar metod för korriering av tändtidpunkten. Det på integrationen baserade värdet är betydligt mer okänsligt för korta fluktuationer i jonströmsignalen, vilka fluktuationer ofta sker vid låga varvtal och låg last då förbränningen sker relativt oregelbundet från förbränning till förbränning. Användningen av jonströmsignalen för korrigering av I tändtidpunkten kan härigenom appliceras på fordonsmotorer, vilka utsättes för stora variationer i varvtal och belastning, med större tillförlitlighet och med större reglerområde inom förbränningsmotorns arbetsområde.

I en första alternativ metod kännetecknad av patentkravets 2 kännetecknade del, användes integralens beräknade tyngdpunkt som bas för regleringen av tändtidpunkten. Tyngdpunkten på integralen överenstämmer för ett ökat antal last-varvtalsområden med läget för förbrärmingstryckets maxirnum.

I en andra alternativ metod kännetecknad av patentkravets 4 kännetecknade del, användes en integrering där även förbränningsmotorns mekanik är en faktor i integreringen för att ge en mot det till vevaxeln överförda momentet representativt integrerat värde. Optimering av detta värde ger en motsvarande optimering av uttaget vridmoment. Övriga uppfinningen utmärkande särdrag framgår av övriga patentkravs kännetecknade delar samt efterföljande beskrivning av exemplifierande utföringsfonner, vilken beskrivning sker med hänvisning till figurer angivna i följande figurförteckning.

FIGURFÖRTECKNING Figur 1 visar schematiskt ett kapacitivt tändsystem försett med ett uppflnningsenligt arrangemang för utförande av den uppfinningsenliga metoden vrf. i/l R, 3 »v j. . \1 (JJ Figur 2 visar förbränningsmotorns geometri, vilken användes i en alternativ utföringsforrn i syfte att i beroende av mekaniken optimera det till vevaxeln tillförda vridmomentet, Figur 3 visar en alternativ utföringsform på den andra detekteringskretsen för optimering, Figur 4 visar en idealiserad bild av förhållandet mellan jonströmmen och cylindertrycket .

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Det i figur 1 visade principiellt återgivna tändsystemet är av samma typ som visats i EP,B,18818O samt SE,C,457831, och är av kapacitiv typ och tillämpas vid en flercylindrig Ottomotor, varvid dock i figuren endast två för motorns cylindrar avsedda tändstift 2,3 visas. I tändsystemet ingår sålunda en uppladdningskrets 4, som erhåller spänningsmatning från en lågspänningskälla 5, exempelvis av typ 12 volts batteri. Uppladdningskretsen 4 levererar efter upptransforrnering en högspänning på ca 400 volt på en ledning 10, till vilken även ansluter en ledning 11 med en till jord förbunden laddningskondensator 15. Denna är sålunda uppladdad till 400 volt och står via ledningen 10 i förbindelse med parallellkopplade prirnärlindningar 12,13 hos ett mot antalet cylindrar svarande antal tändspolar. Varje prirnärlindning 12,13 är inkopplad i en ledning 20,21 som via tyristor 22 respektive 23 är förbunden med jord. Tyristorema 22,23 kan via signaler på ledningar 24,25 från en tändpulstriggningsenhet 6 - fortsättningsvis benämnd triggenhet - öppna primärlindningarnas 12,13 jordförbindning 20,21. Triggenheten 6 avger utsignaler i beroende av på ledningar 7,8,9,64 ingåeende signaler avseende motorvarvtal, motorbelastning, vevaxelvinkelläge och motortemperatur, vilka bearbetas i ett i enheten 6 ingåeende mikrodatorbaserat system. När prirnärlindningamas 12,13 jordförbindning öppnar till följd av att en triggsignal matas till tyristom 22 alternativt 23 så sker en urladdning av kondensatorn 15 till jord genom ledningen 20 alternativt 21. Prirnärlindningen ifråga inducerar därvid en hög tändspänning (ca 40 kVolt) i en mot den samma svarande sekundärlindning 30 respektive 31. Denna ingår i en tändkrets 32 respektive 33 som levererar tändspänning till tändstiftet 2 respektive 3 , för tändning av den i förbränningsrummet ifråga inmatade bränsle- luftblandningen.

Sekundärlindningens, 30 respektive 31, ena negativa ände har förbindelse med tändstiftens 2 respektive 3 centrala elektrod som sålunda erhåller en första negativ tändspänningspuls för gnistbildning till tändstiftets med jord förbundna masselektrod. Den andra positiva änden 34 respektive 35 hos sekundärlindningen 30 repsektive 31 har förbindelse med jord via en ledning 36 och en däri befintlig mätanordning 29. I denna ingår bla en mätkondensator 40, som är' seriekopplad med tre parallellkopplade ledningar 37,38,39 vilka var för sig fullständigar förbindelsen med jord och vilka även på nedan angivet sätt samverkar med en i mätanordningen 29 ingåeende första detektorenhet 50 och en andra detektorenhet 70.

Ut 0 3 'i 7 'l I uppladdningskretsen 4 åstadkommes en för laddningskondensatorris 15 uppladdning utnyttjad spänning. Samma spänning utnyttjas i en spänningsdelare beståeende av två seriekopplade motstånd 60,61, vilka är anslutna mellan uppladdningskretsen 4 och jord. Motståndens 60,61 resistanser är så valda så att i en förbindelsepunkt 62 mellan dem erhålles en förbestärnd konstant spänning på mellan 70-400 volt. Förbindelsepunken 62 är via en ledning 14, innefattande en diod 16, ansluten till ledningen 36 för spänningnsmatning av mätkondensatorn 40. Förbindelsepunkten 62 är även ansluten till jord via en transisitor 63, vars bas är ansluten till triggenheten 6.

Av de till jord ledande och med kondensatom 40 förbundna ledningarna 37,38,39 innefattar ledningen 37 en Schottky-diod 27 vars katod är förbunden med kondensatorn 40 och vars anod är jordförbunden. Ledningen 38 innefattar en diod 45, vars katod är ansluten till en som en lågspänningskälla fungerande och över en ledning 44 jordförbunden spänningsstabilisator 46.

Denna uppvisar dessutom en förbindning 47 till den spänningskälla 5 som även betjänar uppladdningskretsen 4.

Mellan motstånden 41,42 ansluter en med spärmingsstabilisatorn 46 förbunden ledning 49 och mellan motstånden 42,43 sker spänningsöverföring via en ledning 51 till den första detektorenheten 50. Nämnda ledning 51 överför en referensspänning till den första detektorenheten 50 medan en ledning 52 överför den mellan kondensatorn 40 och motståndet 41 befintliga spänningen som ärvärde till den första detektorenhten 50 samt den andra detektorenheten 70. I en ej visad komparator som ingår i den första detektorenheten 50 sker en jämförelse mellan referensvärdet pä ledningen 51 och ärvärdet på ledningen 52.

Till den första detektorenheten 50 matas även en signal på en ledning 53 från en mätfönsterenhet 17. Denna erhåller en insignal på en ledning 18 avseende tidpunkten för triggning av tändpulsen från triggenheten 6 samt på en ledning 19 avseende existerande vevaxelvinkelläge. Enhetens 17 utsignal på ledningen 53 representerar de vevaxelvinkelområden, s.k. mätfönster, där den första detektorenheten 50 skall arbeta för att avgöra om joniseringsström flyter i tändkretsen 32 respektive 33 eller inte. På ledningama 54,55 avger sålunda den första detektorenheten S0 utsignaler som representerar antingen detekterad eller icke detekterad joniseringsström i olika mätfönster, så att på ledningen 54 indikeras exempelvis förtändning, preignition, och på ledningen 55 knackning, vilken knackning sker under efterjoniseringsfasen, den så kallade “ postionization phase”. 505 171 Den andra detektorenheten 70 är parallellt med den första detektorenheten 50 ansluten till ledningen 52 på vilken aktuellt ärvärde för en mot jonströmmen representativ parameter är representerat, här i form av en sänkt spänningspotential, där sänkningen är proportionell mot jonströmmens ökning. I den andra detektorenheten 70 behandlas jonströmsignalen så att en korrigering av tändtidpunkten kan ske för bibehållande av optimala prestanda. I den andra detektorenhetens första steg 71 användes en integrator vilken utför en integration av ärvärdet när en signal på en ledning 80 från en mätfönsterenhet 17 indikerar att den andra detektorenheten 70 skall starta en integration, dvs att aktuellt vevaxelvinkelområde föreligger. Därefter sker en beräkning av integralens tyngdpunkt, vilket kan motsvaras i en första utföringsform av den vevaxelvinkel där integralen av jonströmmen i inkrementella steg på ömse sidor av tyngdpunkten är lika stor. För bestämning av varje inkrementellt integrerat jonströmvärdes relativa läge i förhållande till aktuell vevaxelvinkeln så erhåller kretsen 70 även en insignal på ledningen 87.

Efter att tyngdpunkten är bestämd i kretsen 71 så skickas en signal motsvarande tyngdpunktens aktuella läge på en ledning 81 till en komparator 72. Komparatom jämför aktuellt tyngdpunktläge med ett börvärde som erhålles på ledningen 82 från en krets 74 vilken innehåller ett minne med en tabell innehållande i beroende av olika motorparametrar förlagrade optimala börvärden för tyngdpunktens vevaxelläge, vilka företrädesvis är empiriskt fastlagda börvärden för motortypen ifråga. Börvärdet förändras i beroende av åtminstone aktuellt motorvarvtal samt motorbelastning, vilka parametrar detekteras av kretsen 74 på ingångama 85,86. Även andra motorparametrar såsom motortemperatur, aktuellt trottelläge, kallstart (ej tänd katalysator) samt kick-down läge på gaspedalen kan påverka börvärdet. Komparatom ger sedan en signal på ledningen 83 vilken signal,är proportionell mot den detekterade skillnaden mellan aktuellt tyngdpunktläge och börvärdet för motortypen ifråga, vilket börvärde erhållits från kretsen 74.

I kretsen 73 bestärrunes sedan den tändvinkelkorrigering som skall vidtagas i beroende av signalen på ledningen 83. Kretsen 73 kan innehålla en intelligent korrigering där exempelvis en rnedelvärdesbildning sker av avvikelsen mellan bör- och ärvärde över ett förbestärnt antal cykler, varigenom en långsammare och mjukare reglering erhålles.

Kretsen 73 ger i beroende av om skillnad föreligger mellan bör- och ärvärde på ledningen 84 en tändkorrigeringssignal till triggenheten 6, med vilken antingen tändmatrisen uppdateras, vilket är fördelaktigt om systemet skall anpassa sig till långsamma förändringar i motor och dess kringsystem, eller altemativt att tändkorrigeringssignalen sparas temporärt tills dess motom stannar och en ny uppstart skall företas, eventuellt med nya förutsättningar med nytt bränsle eller nya/justerade tändstift, som ett adaptivt föränderligt korrigeringsvärde vilket påverkar nästkommande tändtidputtkt erhållen från grundtändmatrisen. 5025 171 I figur 2 visas förbränningsmotorns geometri, vilken användes i en altemativ uttöringsformi syfte att i beroende av mekaniken optimera det till vevaxeln tillförda vridmomentet. I denna altemativa uttöringsforrn användes ej en börvärdefunlction på tyngdpunkten vilken är lagrad som en empiriskt fastlagd tabell i den i figur 1 visade kretsen 74. I figur 2 visas en schematisk bild på en förbränningsmotor med i törbränningsrummet anordnad kolv med vevstake (L), vevaxelvinkel (6) och vevsläng (R).

I förbränningsrummet ñnns ett tryck P som verkar på kolvens övre begränsningsyta A, vilket medför att, Kraften på kolven, Fk = P - A, Kraften längs vevstaken; F, = Fk/ cos (9), momentaxeln; m = R - sin ( 6+ (p ), Momentet av förbrämiingstrycket på vevaxeln; M = F, - m = P- R -A - cos (9 ) - sin( 6 + ö) , samt med trigonometriska samband fås att: . R . 811109) = ï- smw) R _ 2 cos (6) = 1- (ï- sm(q> )) . . . R . . R _ 2 s1n(9+ö) = sin(0)-cos(q>) +cos(9)-s1n(4>) = s1n( )) Detta ger att momentet M endast är beroende av vevaxelvinkel cp, d.v.s R _ _ R _ 2 / R _ 2 M(4>)=P-R-A- ( ï-(sin($)-cos(q>)+s1n($)- 1-(ï-s1n(<|))) ) l-(ï-s1n( Jonströmmen mäts såsom tidigare angivits genom att en konstant spänning mellan 70-400 volt läggs över ett mätgap anordnat i törbrärmingsrummet, företrädesvis tändstiftsgapet. Beroende på bl.a den varierande temperaturen och trycket under förbränningen i förbränningsrummet så erhålles en varierande ledningsfömtåga som gör att en ström går över mätgapet. Denna ström är den ström som kallas jonström. Ur figur 4 kan man se att från 0 vevaxelgradeflcrank angle), d.vs. då kolven är i övre dödpunktläget, och framåt är överenstämmelsen med tryckkurvan P mycket god. Detta är ett idealiserat körfall vid dellast då en stabil jonströntsignal J erhålles med '4 171 Ü ett realtivt väldeñnierat maximum på jonströmsignalen efter övre dödpunktsläget vid 0 vevaxelgrader. Jonströmsignalen, här representerad genom en spänningssänkning på samma sätt som beskrivits i samband med figur 1, har en störning vid -30 vevaxelgrader som beror på att en transistor slår till. Vid -23 vevaxelgrader skjuts gnistan och flamrnan bildas i tändstiftsgapet vilket ger en mycket hög jonisering strax därefter vid -10 vevaxelgrader. På jonströmsignalen J fram till övre dödpunkt, O vevaxelgrader, är trycket överlagrat med flammjoniseringen, d.v.s själva gnistan, och flamman i gapet joniserar bränsle-luftblandningen och ökar ledningsförmågan i mätgapet och därmed ökar även jonströmmen.

Dessa i detta fall oönskade “störningar" på jonströmmen kan dock tas bort genom numerisk behandling eller en approximation av jonströmsignalen fram till övre dödpunktsläget. Ett alternativ kan genom att använda tillgängliga data räkna ut vad trycket är före tändläget. Detta tryck beror på motorns konstruktion, d.v.s kompressionsförhållande, och vevaxelvinkel d). När flammjonisationen dör ut och trycket tar överhanden över joniseringssignalen, vilket sker under efterjoniseringsfasen eller den så kallade “post ionisation phase", så överenstämmer jonströmsignalens karaktär väl med aktuellt cylindertryck P, vilket sker efter övre dödpunkt vid cirka 0 vevaxelgrader. Startpunkten när joniseringssignalen I börjar att överenstämma med trycket kan man ñnna genom att titta på när derivatan på jonströmmen byter tecken. Innan startpunkten för överenstämrnelse mellan jonström och tryck så beräknas sålunda en korrigerad jonströmsignal numeriskt i beroende av motorns konstruktion, d.v.s kompressionsförhållandet, och vevaxelvinkel ö, samt anpassning till jonströmmens amplitud vid startpunkten för överenstämrnelse mellan jonström samt trycket.

Altemativt kan en approximation av jonströmsignalen ske framtill övre dödpunktsläget genom att man interpolerar fram en jonströmkurva från en punkt på jonströmsignalen strax efter övre dödpunkten och bakåt i tiden till tändtidpunkten där jonströmsignalen skall vara noll.

För vidare beräkning så användes antingen den numeriskt beräknade eller den approximerade jonströmkurvan för vevaxelområdet mellan vevaxelläget för tändtidpunkten och övre dödpunkten.

Efter dödpunkten så användes den faktiskt detekterade jonströmsignalen.

Det bidrag som den numeriskt beräknade eller approximativt åsatta jonströmsignalen innan övre dödpunkten medför är av mindre betrydelse då denna har, efter bortfiltrering av de överlagrade “störningarna”, en väsentligt lägre amplitud än jonströmsignalen efter övre dödpunkt, varför den numeriskt beräknade eller approximativt åsatta jonströmsignalen innan övre dödpunkt utgör en god approximation.

Momentet M på vevaxeln är såsom tidigare angivits; E-'äí oUó e 171 R . . R . 2 / R . 2 M(q>)=P-R-A- ( (srn(ö)-cos(4o) + sin(dp)- 1- (-1: - s1n(q> )) ) 1- (ï - s1n(t1) )) Men J(4>) kan approximativt motsvara P(4>), d.v.s jonströmmen som funktion av vevaxelvinkeln kan substituera trycket som funktion av vevaxelvinkeln, varför momentet M kan göras beroende av jonsu-ömmen J istället för trycket P, varför; R . . R . 2 / R . 2 M,~(4>)=J(4>)-R-A-( ï~(S1I1()+S1I1(4>)- l-(ï-SIHNU) ) l-(ï-SIIIÜIU) eller att momentet M kan integreras fram mellan två vevaxelvinkellägen q), - 412 , d.v.s det aktuella mätfönstret, såsom 41, M: J. 41.

Det aktuella mätfönstret 4>1 - ö; kani realiteten utgöras av av ett vevaxelvinkelområde från och med O° - 4:2 , där 412 ligger mellan 30-90 vevaxelgrader efter övre dödpunkt, med en tidigare angiven numerisk beräkning eller approximation av jonströmsignalen i vevaxelvinkelontrådet ö; - 0°, där 11); ligger mellan 90- 40 grader före övre dödpunkt.

Styrningen av tändtidpunkten skall då göras så att denna integrals värde maximeras; 4> 2 Max [ I Mt ' d <1> . vilket medför att optimalt vridmoment kan tas ur motorn Givetvis kan vissa begränsningsvillkor användas i syfte att reducera belastningen på motorn vilket förlänger livslängden, samt reducera förbränningsljud. Dessa begränsningsvillkor kan utgöras av gränsvillkor för tändförställningen.

D.v.s en största och en minsta tillåten förtändning, vilka begränsningsvilkor kan vara motorparameter beroende, exempelvis beroende på varvtal , last och temperatur.

I figur 3 visas en alternativ lösning på den andra detekteringskretsen 70, här betecknad 70a, <1> 2 M5 - d q) ] kan realiseras. *in Kretsen 90 är på samma sätt som kretsen 71 i figur 1 ansluten till ledningen 52 på vilken aktuellt vilken visar principiellt hur en lösningen för maximering Max [ ärvärde för jonströmmen är representerat. här i forrn av en sänkt spänningspotential, där sänkningen är proportionell mot jonsnömmens ökning. I denna alternativa detektorenhet 70a behandlas jonströmsignalen så att korrigering av tändtidpunkten lgnP sker inkrementellt i lika q ' J' f f.) id* Ä __\ \'l _.) i stora steg AIgnP och med samma stegändringsriktning så länge som integralen J. Mj - d d) har 41 . en ökande tendens, d.v.s att aktuellt värde på integralen är högre än värdet från de under de närmast föregåeende tändtilltällena. I den alternativa detektorenhetens 70a första steg 90 beräknas integralen <1> I] Mj - d (I) , när en signal på ledningen 80 från mätfönsterenheten 17 indikerar att fb. detektoreneheten 70a skall starta en integration, d.v.s att aktuellt vevaxelvinkelområde föreligger.

Kretsen 90 erhåller för denna beräkning även information om aktuellt vevaxelvinkelläge på ledningen 87.

Efter det att aktuellt värde beräknats så lagras värdet i ett minne 91 , där en speciell minnesadress innehåller det senaste integrerade värdet och andra minnesadresser innehåller värdet från ett antal n föregåeende tändtillfällen, vilket kan motsvara de 5-30 senaste tändtillfällena. När det senast beräknade värdet skall läsas in så skiftar de i de olika minnesadresserna plats ett steg så att de äldsta värdet försvinner.

När integratom 90 beräknat nytt värde och läst in det i minnet 91, så går en signal på ledningen 95 till komparatorn 92 vilken jämför det senast beräknade värdet med de föregåeende värdena som lagrats i minnet 91. De föregåeende värdena kan som alternativ till lagring av separata värden i separata minnesadresser medelvärdesbildas och lagras i en och samma minnesadress.

Om värdet på integralen är i ökande så går en signal till tändvinkeljusterare 93 som indikerar att företagen tändvinkelkorrigering A IgnP skall bibehållas i riktning(ökande eller minskande förtändning) och eventuellt även i storlek. Om värdet på integralen istället är i avtagande så går en signal till tändvinkeljusteraren 93 som indikerar att företagen tändvinkelkorrigering A IgnP skall ändra riktning, d.v.s om tidigare företagen tändvinkelkorrigering har skett så att tändtidpunkten tidigarelägges, med andra ord ökande förtändning, så ändras tändvinkelkorrigeringen så att tändtidpunkten istället senarelägges.

Den företagna tändvinkelkorrigeringen AIgnP sker företrädesvis i mycket små steg om någon tiondels vevaxelgrad eller delar därav. Optirneringen av tändläget till ett läge med maximalt moment sker då relativt långsamt och påverkas därför ej i någon större omfattning om någon eller några förbränningar skulle ske på ett avvikande sätt. Om exempelvis tändvinkelkorrigerin-gen sker i steg om 0.01 vevaxelgrad så erfordras mer än 100 förbränningar innan tändvinkeln korrigerats 1 vevaxelgrad, under förutsättning att värdet på integralen är kontinuerligt ökande under dessa förbränningar som följd av företagen tändvinkelkorrigering. När fyrcylindrig fyrtaktsmotor körs på ett varvtal om 6000 rpm så går det två sekunder innan en total IO å] IS 'i Å? l tändvinkelkorrigering om en vevaxelgrad företagits, med steget AIgnP=0.0l° per förbränning och om cylindervis tändkorrigering användes. Härigenom undvikes en orolig reglering av tändvinkeln i större steg om tillfälliga förändringar skulle ske i några enstaka förbränningar, emedan en relativt snabb anpassning till mer förbränningsoptirnala tändvinklar erhålles om motom utsatts för förslitning eller annan yttre påverkan, vilken förändrat förutsättningarna för förbränningen i cylindem, eller tankats med andra bränslen än de typer av bränslen som motorns grundtändmatris optirnerats för.

I det visade utföringsexemplet så exemplifierar ett kapacitivt tändsystem hur jonströmmen kan detekteras. Den uppfinningsenliga metoden är dock inte inskränkt till kapacitiva tändsystem, utan kan likaväl appliceras i induktiva tändsystem där hela upptransforrneringen av tändspänningen görs i ett steg från exempelvis 12 volt till 30-40.000 volt, och strömregleringen ombesörjes av brytare av IGBT-typ (Insulated Gate Bipolar Transistor), vilka brytare klarar av de höga strömmar som ett induktivt system med motsvarande snabb stigtid på tändspänningen alstrar.

Snabb stigtid på tändspänningen är en förutsättning för att en icke konfigurerbar tändgnista, d.v.s en tändgnistenergí som är konstant, ej skall störa jonströmsignalen efter övre dödpunkt även vid högre varvtal. Alternativt så kan en konñgurerbar tändgnista användas, vilken vid lägre varvtal ges en längre brinntid eventuellt genom upprepade triggningar.

De i figur 1 och 3 visade kretsarna har för tydlighetens skull representerats såsom skilda block, och kan också realiseras med analoga eller digital kretsar speciellt utformade för sina respektive funktioner. Integreringskretsen kan exempelvis vara uppbyggd av diskreta komponenter där integrationen realiseras genom en kondensatorbaserad krets, där den i kondensatorn succesivt upplagrade energin motsvaras av det under integrationen ackumulerade värdet. I praktiskt bruk så integreras företrädesvis alla funktioner i en mikrodatorbaserad enhet där integrationen och lagring av värden sker fortlöpande i datorn, eventuellt genom interuptrutiner som påkallas i samband med aktiveringen av mätfönstren.

De ovan beskrivna metoderna använder den faktiskt detekterade vevaxelvinkeln som bas för integrering samt korrigering. I en regleringstekniskt ekvivalent lösning så kan istället tiden användas som bas, där exempelvis tändtidpunkten eller speciellt avsedda synkroniseringspulser från en vevaxelgivare utgör referenspunkter för initiering av startpunkten för integrering samt korrigering. Vid ett detekterat varvtal kommer tiden att utgöra ett vevaxelvinkel representativt ' värde på samma sätt som en faktiskt detekterade vevaxelvinkel.

Claims (10)

l0 15 20 25 30 35 ll PATENTKRAV

1. Metod för reglering av tändtidpunkten i en förbränningsmotor kännetecknad av -att joniseringsgraden i åtminstone ett förbränningsrum i förbränningsmotorn detekteras genom ett i förbränningsrummet anordnat mätgap med pålagd mätspänning varigenom en jonström utbildas i mätgapet vars amplitud är i beroende på joniseringsgraden, -att en integrering över ett förbestämt vevaxelvinkelområde utföres av en funktion beroende av åtminstone en mot jonströmmen representativ parameter, -att ett från integreringen baserat aktuellt värde jämföres med ett börvärde -och att en korrigering av tändvinkeln/tändtidpunkten utföres i förbestämda steg A IgnP inför nästkommande tändtidpunkt såsom IgnPnäsm=IgnPfÖægmnde+ AIgnP i beroende av utfallet på jämförelsen, där AIgnP i riktning senareläggning eller tidigareläggning är bestämt av om aktuellt värde under eller överskrider börvärdet enligt en fördefinierad funktion.

2. Metod enligt patentkrav 1 kännetecknat av -att det från integreringen baserade aktuella värdet utgöres av tyngdpunkten av integralen, vilken tyngdpunkt är bestämd till ett vevaxelvinkelrepresentativt värde, -att denna tyngdpunkt jämföres med ett vevaxelvinkelberoende börvärde, -och att korrigering av tändvinkeln/tändtidpunkten sker enligt en fördeñnerad funktion på så sätt att korrigeringen sker i senareläggande riktning om aktuellt värde ligger före börvärdet, och i tidigareläggande riktning om aktuellt värde ligger efter börvärdet sett i förbrärmingsmotorns rotationsriktning.

3. Metod enligt patentkrav 2 kännetecknad av att det vevaxelvinkelberoende börvärdet utgöres av en empiriskt fastlagd funktion för motortypen ifråga, vilket börvärde är beroende av åtminstone förbränningsmotorns varvtal och last, vilket börvärde företrädesvis är lagrat som en fast lagrad tabell med börvärden för ett flertal olika varvtal och laster.

4. Metod enligt patentkrav 1 kännetecknad av -att det från integreringen baserade aktuella värdet utgöres av en vevaxelvinkel cb beroende funktion beroende av en mot jonströmsignalen J representativ parameter Kö) och det till vevaxeln från förbränningen tillförda momentet M( ifråga och står för vevslängsradie respektive vevstakslängd, 10 15 20 25 30 35 ii 'i 7 "l på så sätt att det till vevaxeln tillförda momentet optimeras genom att det integrerade värdet av produkten av den mot joniseringsströmmens amplitud representativa parametem J(4>) och förbränningstryckets vridmomentpåverkan på vevaxeln M(ib,R,L), vilket moment är bestämt av förbränningsmotoms mekanik, maximeras genom adaptiv korrigering av tändtidpunkten så att produkten av joniseringsströmmens amplitud och förbränningstryckets vridmomentpåverkan på vevaxeln maxirneras.

5. Metod enligt patentkrav 4 kännetecknad av -att det från integreringen baserade aktuella värdet av produkten av den mot joniseringsströmmens amplitud representativa parametern J(4>) och förbränningstryckets vridmomentpåverkan på vevaxeln M(d>,R,L), jämföres med ett sparat motsvarande integrationsvärde från föregåeende förbränningar i förbränningsrummet, och att korrigeringen av tändvinkel/tändtidpunkt sker enligt fördeñnierad kontinuerligt verkande funktion på så sätt att korrigeringen sker inför efterföljande tändlägen i ett förbestämt steg A IgnP och i samma riktning, antingen senareläggande eller tidigareläggande riktning, så länge som det aktuella integrerade värdet av produkten av den mot joniseringsströmmens amplitud representativa parametem J (th) och förbränningstryckets vridmomentpåverkan på vevaxeln M(d>,R,L) har en ökande tendens relativt det sparade motsvarande integrationsvärde från föregåeende förbränningar i förbränningsmrnmet, men vid minskande tendens växlar det tändvinkelkorrigerande stegets AIgnP riktning från senareläggning till tidigareläggning eller omvänt.

6. Metod enligt patentkrav 5 kännetecknad av -att det sparade motsvarande integrationsvärde från föregåeende förbränningar i förbränningsrummet innefattar ett medelvärdesbildat integrationsvärde från ett flertal, företrädesvis mer än fem, omedelbart föregåeende förbränningar för cylindern ifråga.

7. Metod för en förbränningsmotor med åtminstone två förbränningsrum enligt något av föregåeende patentkrav kännetecknad av att joniseringsgraden detekteras för varje enskild cylinder, och att korrigeringen av tändvinkeln sker cylindervis i beroende av den i detta förbränningsrum företagna detekteringen.

8. Metod enligt något av föregåeende patentkrav kännetecknad av att integreringen utföres inom ett vevaxelvinkelområde ö] - 412 , där ö, ligger mellan 90-40 grader före kolvens övre dödpunkt i kompressionstaktens slutfas och 412 ligger mellan 30-90 grader efter kolvens övre dödpunkt i kompressionstaktens slutfas. 10 (3 5 Û 3 'i 7 'l

9. Metod enligt patentkrav 8 kännetecknad av att i vevaxelvinkelområdet o] fram till övre dödpunkt, d.v.s 0 vevaxelvinkelgrader, så bildas den jonströmsignalen representativa parametem genom en numerisk beräkning eller en approximation av den jonströmsignalen representativa parametem, företrädesvis genom interpolering från en detekterad mot jonströmsignalen representativ parameter vid en tidpunkt strax efter övre dödpunkten vid start av den så kallade efterjoniseringsperoíoden, “post ionisation phase” och bakåt i tiden till omedelbart innan tândningsögonblicket, vid vilket tändningsögonblick den jonströmsignalen representativa parametern motsvarar icke utbildad jonström.

10. Metod enligt något av föregåeende patentkrav kännetecknad av att där AIgnP i riktning senareläggning eller tidigareläggning begränsas så att lgnPnäsm ej överskrider förbestämda begränsningsvillkor.