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(11) |
EP 0 933 525 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.10.2003 Patentblatt 2003/40 |
| (22) |
Anmeldetag: 03.02.1998 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F02P 7/077 |
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Vorrichtung und Verfahren zur Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine
Cylinder recognition apparatus and method for a combustion engine
Appareil et procédé pour reconnaitre un cylindre dans un moteur à combustion
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT SE |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.08.1999 Patentblatt 1999/31 |
| (73) |
Patentinhaber: VOGT electronic AG |
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D-94130 Obernzell (DE) |
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Erfinder: |
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- Mai, Udo
94107 Untergriesbach (DE)
- Kollmann, Ekkehard
94034 Passau (DE)
- Schichl, Roman
94036 Passau (DE)
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| (74) |
Vertreter: Patentanwälte
Westphal, Mussgnug & Partner |
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Am Riettor 5 78048 Villingen-Schwenningen 78048 Villingen-Schwenningen (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-89/08778
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US-A- 5 699 769
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] 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.
[0002] Eine solche Vorrichtung ist aus WO 89 08778 A bekannt.
[0003] 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.
[0004] 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 muß
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Das angegebene Verfahren nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß zwei kostspielige
Sensoren und eine entsprechend aufwendige Verdrahtung benötigt werden.
[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei es keines zusätzlichen
Nockenwellensensors bedarf.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] Gemäß Anspruch 1 ist die vorbestimmte Amplitude, d. h. das Zündbezugssignal, geringer
als die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Amplitude.
[0026] 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.
[0027] In diesem Fall ist vorzugsweise die vorbestimmte Amplitude, also das Zündbezugssignal
höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert werden.
[0036] 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.
[0037] In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche
Bestandteile.
[0038] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Zylindererkennungsvorrichtung.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] 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.
[0043] 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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.
[0047] Im folgenden wird der Betrieb der so aufgebauten Zylindererkennungsvorrichtung näher
erläutert.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.
[0052] 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.
[0053] 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.
[0054] 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.
[0055] 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

gegeben ist, erzeugt. Dabei bezeichnet L die Gegeninduktivität der Zündspule 61 und
di/dt die zeitliche Ableitung des Stromverlaufs zur Zeit des Abschalten des Primärstroms
in der betreffenden Zündendstufe. Unter OT ist hier der obere Totpunkt eines Zylinders
zu verstehen.
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] Im folgenden wird im Zusammenhang mit Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
[0061] 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.
[0062] Der Betrieb der so aufgebauten Zylindererkennungsvorrichtung verläuft fclgendermaßen.
[0063] Während der Zylindererkennungsphase, die sich analog zur obigen ersten Ausführungsform
festlegen läßt, werden die Amplituden der positiven und negativen Halbwelle unterschiedlich
groß gemacht.
[0064] 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.
[0065] Entsprechend wird der vierte Zylinder 4 beim Anlegen eines derartigen bipolaren Hochspannungsimpulses
bereits bei der ersten negativen Halbwelle gezündet.
[0066] 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.
1. Vorrichtung zur Zylindererkennung in einer Brennkraftmaschine mit:
einer Kurbelwellen-Sensoreinrichtung (25) zum Erfassen eines Kurbelwinkels und einer
vorbestimmten Kurbelwellenstellung und Ausgeben entsprechender Kurbelsignale;
einer Zündeinrichtung (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) zum Zünden
der jeweiligen Zylinder 1, 2, 3, 4) der Brennkraftmaschine durch Erzeugen von entsprechenden
Hochspannungsimpulsen ansprechend auf entsprechende Steuersignale;
einer Steuereinrichtung (100) zum Empfangen der Kurbelsignale und Ausgeben der Steuersignale
an die Zündeinrichtung (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) in Abhängigkeit
von zumindest den Kurbelsignalen;
wobei die Steuereinrichtung (100) 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 (1, 2, 3, 4) ausgibt;
einer Zünderfassungseinrichtung zum Erfassen, ob und / oder bei welcher Zündspannung
der bestimmte Zylinder (1, 2, 3, 4) durch den Hochspannungsimpuls gezündet worden
ist und Ausgeben eines entsprechenden Zünderfassungssignals; und
einer Zylindererkennungseinrichtung zum Ermitteln, ob der bestimmte Zylinder (1, 2,
3, 4) in der vorbestimmten Kurbelstellung in seinem Arbeitstakt ist, basierend auf
zumindest dem Zünderfassungssignal,
dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Amplitude kleiner als die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige
Amplitude ist.
2. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung an der primärseitigen Wicklung der jeweiligen Zündspule
(61, 62, 63, 64) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Kurbelstellung mindestens annähernd der obere Totpunkt des bestimmten
Zylinders (1, 2, 3, 4) ist.
4. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie die Zündspannung des
bestimmten Zylinders (1, 2, 3, 4) erfaßt.
5. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindererkennungseinrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern mindestens
eines Zündbezugssignals und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Zünderfassungssignals
mit dem Zündbezugssignal aufweist.
6. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Speichereinrichtung eine Vielzahl von Zündbezugssignalen entsprechend verschiedener
Betriebszustände der Brennkraftmaschine gespeichert sind und die Vergleichseinrichtung
derart gestaltet ist, daß sie ein dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine
entsprechendes Zündbezugssignal zum Vergleich heranzieht.
7. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie die Zündspannung des
bestimmten Zylinders (1, 2, 3, 4) bei zwei aufeinanderfolgenden Perioden erfaßt.
8. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindererkennungseinrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern des ersten
Zünderfassungssignals und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des ersten Zünderfassungssignals
mit dem zweiten Zünderfassungssignal aufweist.
9. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie die Zündspannung mindestens
zweier einander entsprechender bestimmter Zylinder (1, 4) bei derselben Umdrehung
der Kurbelwelle (15) erfaßt.
10. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindererkennungseinrichtung eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der
Zünderfassungssignale entsprechend der zwei bestimmten Zylinder (1, 4) aufweist.
11. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Amplitude höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude
ist.
12. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) derart gestaltet ist, daß sie die vorbestimmte Amplitude
bei aufeinanderfolgenden Perioden der Kurbelwelle (15) erhöht, bis die vorbestimmte
Amplitude höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige Amplitude ist.
13. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 12 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie erfaßt, ob der bestimmte
Zylinder (1, 2, 3, 4) gezündet worden ist.
14. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 12 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß bei zwei aufeinanderfolgenden
Perioden der Kurbelwelle erfaßt, ob der bestimmte Zylinder (1, 2, 3, 4) gezündet worden
ist.
15. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 12 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie erfaßt, ob einer von
mindestens zwei einander entsprechenden bestimmten Zylindern (1, 4) gezündet worden
ist.
16. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) zum Erzeugen
von bipolaren Hochspannungsimpulsen ausgelegt ist.
17. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) derart gestaltet ist, daß sie ein Steuersignal zum Erzeugen
eines bipolaren Hochspannungsimpulses mit einer unterschiedlichen ersten und zweiten
vorbestimmten Amplitude in Abhängigkeit von der jeweiligen Halbwelle ausgibt.
18. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorbestimmte Amplitude die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige Amplitude
ist und die erste vorbestimmte Amplitude geringer als die zweite vorbestimmte Amplitude
ist.
19. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Amplitude höher als die zur Zündung im Ausstoßtakt notwendige
Amplitude ist.
20. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) derart gestaltet ist, daß sie die erste vorbestimmte
Amplitude bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Kurbelwelle (15) erhöht, bis die
vorbestimmte Amplitude höher als die zur Zündung (Z) im Ausstoßtakt notwendige Amplitude
ist.
21. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach Anspruch 20 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünderfassungseinrichtung derart gestaltet ist, daß sie erfaßt, ob der bestimmte
Zylinder (1, 2, 3, 4) in der ersten und / oder zweiten Halbwelle gezündet worden ist.
22. Vorrichtung zur Zylindererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlaßsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Anlaßsignals beim Starten
der Brennkraftmaschine und Ausgeben des Anlaßsignals an die Steuereinrichtung zum
Festlegen der Zylindererkennungsphase vorgesehen ist.
23. 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 (1, 2, 3, 4) beim Erfassen einer vorbestimmten
Kurbelstellung während einer Zylindererkennungsphase;
Erfassen, ob und / oder bei welcher Zündspannung der bestimmte Zylinder (1, 2, 3,
4) durch den Hochspannungsimpuls gezündet worden ist und Ausgeben eines entsprechenden
Zünderfassungssignals; und
Ermitteln, ob der bestimmte Zylinder (1, 2, 3, 4) in der vorbestimmten Kurbelstellung
in seinem Arbeitstakt ist, basierend auf zumindest dem Zünderfassungssignal, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Amplitude kleiner als die zur Zündung im Arbeitstakt notwendige
Amplitude ist.
1. 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;
wherein the control device (100) is designed in such a manner that in a cylinder
recognition phase upon receiving a crankshaft signal corresponding to a predetermined
crankshaft position it outputs a control signal for generating a high-voltage pulse
with a predetermined achievable amplitude in at least one specific cylinder (1, 2,
3, 4);
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.
2. 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).
3. 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).
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).
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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).
10. 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).
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. 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.
21. 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.
22. 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.
23. 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; and
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.
1. Appareil pour la reconnaissance d'un cylindre dans un moteur à combustion, comportant
:
un dispositif de capteur de vilebrequin (25) permettant d'enregistrer un angle de
vilebrequin et une position de vilebrequin prédéterminée et d'émettre un signal de
vilebrequin correspondant ;
un dispositif d'allumage (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) permettant
d'allumer le cylindre correspondant (1, 2, 3, 4) du moteur à combustion par la génération
d'impulsions haute tension correspondantes, en fonction de signaux de commande correspondants
;
un dispositif de commande (100) permettant de recevoir les signaux de vilebrequin
et d'émettre les signaux de commande vers le dispositif d'allumage (51, 52, 53, 54,
61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74), en fonction au moins des signaux de vilebrequin ;
le dispositif de commande (100) étant configuré de telle sorte qu'il émet, au cours
d'une phase de reconnaissance de cylindre, à la réception d'un signal de vilebrequin
correspondant à une position de vilebrequin prédéterminée, un signal de commande permettant
de générer une impulsion haute tension ayant une amplitude accessible prédéfinie dans
au moins un cylindre donné (1, 2, 3, 4) ;
un dispositif d'enregistrement d'allumage permettant d'enregistrer des données déterminant
si et/ou pour quelle tension d'allumage le cylindre donné (1, 2, 3, 4) a été allumé
par une impulsion haute tension et d'émettre un signal d'enregistrement d'allumage
correspondant ; et
un appareil de reconnaissance d'un cylindre permettant de déterminer si le cylindre
donné (1, 2, 3, 4), dans la position de vilebrequin prédéterminée, se trouve dans
sa course de détente, en fonction au moins du signal d'enregistrement d'allumage,
caractérisé en ce que
l'amplitude prédéfinie est plus faible que l'amplitude nécessaire à l'allumage dans
la course de détente.
2. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est prévu au niveau de l'enroulement primaire
de la bobine d'allumage correspondante (61, 62, 63, 64).
3. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
la position de vilebrequin prédéterminée se trouve au moins à proximité du point mort
haut du cylindre donné (1, 2, 3, 4).
4. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
la tension d'allumage du cylindre donné (1, 2, 3, 4).
5. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage présente un dispositif de stockage permettant
de stocker au moins un signal de référence d'allumage et un dispositif de comparaison
permettant de comparer le signal d'enregistrement d'allumage avec le signal de référence
d'allumage.
6. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
plusieurs signaux de référence d'allumage correspondant à différents états de fonctionnement
du moteur à combustion sont stockés dans le dispositif de stockage, et le dispositif
de comparaison est configuré de telle sorte qu'il prend en compte pour comparaison
un signal de référence d'allumage correspondant à l'état de fonctionnement actuel
du moteur à combustion.
7. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
la tension d'allumage du cylindre donné (1, 2, 3, 4) au cours de deux périodes successives.
8. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'appareil de reconnaissance d'un cylindre présente un dispositif de stockage permettant
de stocker le premier signal d'enregistrement d'allumage et un dispositif de comparaison
permettant de comparer le premier signal d'enregistrement d'allumage avec le deuxième
signal d'enregistrement d'allumage.
9. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
la tension d'allumage d'au moins deux cylindres (1, 4) donnés correspondant l'un à
l'autre lors de la même rotation du vilebrequin (15).
10. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
l'appareil de reconnaissance d'un cylindre présente un dispositif de comparaison permettant
de comparer les signaux d'enregistrement d'allumage correspondant aux deux cylindres
(1, 4) donnés.
11. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
l'amplitude prédéfinie est plus élevée que l'amplitude nécessaire à l'allumage dans
la course d'échappement.
12. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le dispositif de commande (100) est configuré de telle sorte qu'il augmente l'amplitude
prédéfinie au cours de deux périodes successives du vilebrequin (15), jusqu'à ce que
l'amplitude prédéfinie soit plus élevée que l'amplitude nécessaire à l'allumage dans
la course d'échappement.
13. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
si le cylindre (1, 2, 3, 4) donné a été allumé.
14. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre,
au cours de deux périodes successives du vilebrequin, si le cylindre (1, 2, 3, 4)
donné a été allumé.
15. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
si l'un d'au moins deux cylindres (1, 4) correspondant l'un à l'autre a été allumé.
16. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif d'allumage (51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74) est prévu
pour générer des impulsions haute tension bipolaires.
17. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 16,
caractérisé en ce que
le dispositif de commande (100) est configuré de telle sorte qu'il émet un signal
de commande permettant de générer une impulsion haute tension bipolaire ayant une
première et une deuxième amplitude prédéfinies, en fonction des demi-ondes respectives.
18. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 17,
caractérisé en ce que
la deuxième amplitude prédéfinie est l'amplitude nécessaire à l'allumage dans la course
de détente et en ce que la première amplitude prédéfinie est plus faible que la deuxième amplitude prédéfinie.
19. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 18,
caractérisé en ce que
la première amplitude prédéfinie est plus élevée que l'amplitude nécessaire à l'allumage
dans la course d'échappement.
20. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 18,
caractérisé en ce que.
le dispositif de commande (100) est configuré de telle sorte qu'il augmente la première
amplitude prédéfinie au cours des rotations successives du vilebrequin (15), jusqu'à
ce que l'amplitude prédéfinie soit plus élevée que l'amplitude nécessaire à l'allumage
(A) dans la course d'échappement.
21. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon la revendication 19 ou 20,
caractérisé en ce que
le dispositif d'enregistrement d'allumage est configuré de telle sorte qu'il enregistre
si le cylindre (1, 2, 3, 4) donné, dans la première et / ou la deuxième demi-onde,
a été allumé.
22. Appareil de reconnaissance d'un cylindre selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'
il est prévu un dispositif de génération d'un signal de démarrage permettant de générer
un signal de démarrage au démarrage du moteur à combustion et d'émettre le signal
de démarrage vers le dispositif de commande, afin de déterminer la phase de reconnaissance
de cylindre.
23. Procédé de reconnaissance d'un cylindre dans un moteur à combustion, comportant les
étapes suivantes :
enregistrement d'un angle de vilebrequin un d'une position de vilebrequin prédéterminée
et émission de signaux de vilebrequin correspondants ;
génération d'une impulsion haute tension ayant une amplitude prédéfinie dans au moins
un cylindre (1, 2, 3, 4) donné lors de l'enregistrement d'une position de vilebrequin
prédéterminée au cours d'une phase de reconnaissance de cylindre ;
enregistrement de données déterminant si et/ou pour quelle tension d'allumage le cylindre
donné (1, 2, 3, 4) a été allumé par l'impulsion haute tension et émission d'un signal
d'enregistrement d'allumage correspondant ; et
détermination si le cylindre (1, 2, 3, 4) donné, dans la position de vilebrequin prédéterminée,
se trouve dans sa course de détente, en fonction au moins du signal d'enregistrement
d'allumage,
caractérisé en ce que
l'amplitude prédéfinie est plus faible que l'amplitude nécessaire à l'allumage dans
la course de détente.