DE4033148C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Zündung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors.

Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen usw. weisen im allgemeinen eine Vielzahl von Zylindern auf und werden mit vier Takten betrieben, nämlich dem Saugen, Verdichten, Arbeiten (Verbrennen oder Explosion) und Ausschieben. Um einen höheren Wirkungsgrad bei diesen Motoren zu erhalten, ist es wichtig, die Zündzeitpunkte oder die Zeitpunkte für das Kraftstoffeinspritzen exakt so zu steuern, daß sie bestimmten Kurbelwinkeln entsprechen. So werden neuerdings die Zündzeitpunkte der Zündung und die Zeitfolge des Kraftstoffeinspritzens durch die Einspritzdüse mit Hilfe eines Mikrorechners gesteuert. Der Mikrorechner empfängt nicht nur Daten über die verschiedensten Betriebsbedingungen, sondern auch Referenzpositionssignale der entsprechenden Zylinder und ein Zylinderunterscheidungssignal, um einen bestimmten Zylinder zu selektieren und unterscheidet hierdurch das Arbeitsspiel der jeweiligen Zylinder, um die Zündzeitpunkte exakt auf den richtigen Moment zu legen.

Eine solche herkömmliche Steuervorrichtung zum Steuern der Zündung eines Viertaktmotors ist in Fig. 5 gezeigt.

In Fig. 5 ist eine Kurbelwelle 1 und eine Nockenwelle 4 durch einen Steuerriemen 3 so gekoppelt, daß sich die Kurbelwelle 2 pro jeweils zwei Umdrehungen der Nockenwelle 1 einmal dreht. Die Betriebszeiten der vier Zylinder Nr. 1 bis 4, die jeweils mit einem Leistungstransistor 31, einer Zündspule 32 und einer Zündkerze 33 versehen sind, sind gegeneinander um eine halbe Umdrehung der Kurbelwelle (180°) versetzt, und zwar in der aus der Zeichnung zu entnehmenden Reihenfolge, so daß beispielsweise die Betriebszeiten der Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 um 360° gegeneinander versetzt sind. Mit der Nockenwelle 2 ist über eine Drehwelle 4 eine Detektorscheibe 5 verbunden, welche die Referenzpositionen oder Bezugsstellungen feststellt und mit der Drehwelle drehbar ist. Die Detektorscheibe 5 hat vier äußere Schlitze oder Fenster 6 entsprechend den Bezugsstellungen der jeweiligen Zylinder Nr. 1 bis 4 sowie ein inneres Fenster 7 zur Unterscheidung eines bestimmten Zylinders (z.B. Zylinder Nr. 1). An einer Befestigungsplatte 8 sind zwei Sensoren 9 und 10 in Form von Photozellen oder Photokopplern angeordnet.

Der Sensor 9 nimmt die Fenster 6 wahr und erzeugt ein Referenzpositions- Signal L1, welches aus einem Impulszug besteht, der die Referenzpositionen der entsprechenden Zylinder wiedergibt. Das Signal L1 wird im allgemeinen mit der Abkürzung SGT bezeichnet. Jeder der Impulse des Signals L1 steigt an der ersten Referenzposition (75° vor dem oberen Totpunkt, abgekürzt als B75°) und fällt an der zweiten Referenzposition (5° vor dem oberen Totpunkt, oder abgekürzt als B5°) eines der zugehörigen vier Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4. Der Sensor 10 nimmt das Fenster 7 wahr und erzeugt ein Zylinderunterscheidungs-Signal L2, welches dem betreffenden Zylinder entspricht (z.B. Zylinder Nr. 1). Das Signal L2, welches normalerweise mit SGC bezeichnet wird, wird bei der Erzeugung derjenigen Impulse des Signals L1 ausgegeben, die dem jeweiligen Zylinder entsprechen.

Weiterhin ist an der Kurbelwelle 1 ein Referenzpositionssensor 11 angeordnet, der aus einem Nähe- oder Abstandssensor oder einer Photozelle der Reflexionsbauart usw. besteht und ein Referenzpositions-Signal L beispielsweise einmal pro Umdrehung der Kurbelwelle 1 erzeugt.

Eine elektronische Steuereinheit ECU 20, die aus einem Mikrorechner besteht, empfängt die Signale L1, L2 und L und steuert anhand der Signale L1 und L2 beispielsweise die Zündzeitpunkte der entsprechenden Zylinder in der vorhergegebenen Reihenfolge Nr. 1, Nr. 3, Nr. 4 und Nr. 2 durch Einschalten des Leistungstransistors 31 der entsprechenden Zündspulen 32, um genau im richtigen Augenblick einen Funken an der Zündkerze 33 der entsprechenden Zylinder entstehen zu lassen.

Mit der Steuereinheit ECU 20 können die Zündzeitpunkte anhand des Signals L vom Referenzpositionssensor 11 gesteuert werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Phasen des Zylinderpaares Nr. 1 und Nr. 4 (oder die des Zylinderpaares Nr. 3 und Nr. 2) um eine Umdrehung (360°) der Kurbelwelle 1 versetzt sind. Wenn also eines der Zylinderpaare Nr. 1 und Nr. 4 (oder Nr. 3 und Nr. 2) sich im Verdichtungstakt befindet, ist das andere Paar im Ausschiebetakt. Das vom Referenzpositionssensor 11 an der Kurbelwelle 1 erzeugte Referenzpositions-Signal L entspricht den Bezugsstellungen des Zylinderpaares im Verdichtungs- oder im Ausschiebetakt. Wenn der Mikrorechner der Steuereinheit ECU 20 nur das Referenzpositions-Signal L nutzt, kann er also nicht zwischen den beiden Zylindern unterscheiden, die entweder den Verdichtungshub oder den Auslaßhub durchführen. In diesem Fall werden also die beiden Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 (oder Nr. 3 und Nr. 2), die entweder im Verdichtungs- oder im Auslaßtakt sind, gleichzeitig gezündet. Es besteht keine besondere Gefahr, wenn ein Zylinder im Auslaßhub gezündet wird, da dabei keine Explosion (Verbrennung) stattfindet.

Die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Fig. 5 hat jedoch den folgenden Nachteil. Zur Unterscheidung des Kompressionstaktes jedes der Zylinder braucht sie einen Zylinderunterscheidungssensor 10 außer dem Referenzpositionssensor 9. Wenn man also ein Meßfühlersystem wählt, bei dem der Referenzpositionssensor 11 auf der Kurbelwelle 1 sitzt, während der Zylinderunterscheidungssensor 10 auf der Nockenwelle 2 angebracht ist, wird die ganze Anbringungskonstruktion des Meßfühlersystems kompliziert und teuer. Wenn andererseits der Referenzpositionssensor 11 allein bei der Steuerung des Arbeitsspiels der Zylinder genutzt wird, dann kann keine Unterscheidung getroffen werden zwischen den beiden Zylindern, die entweder ihren Verdichtungshub oder ihren Auslaßhub durchführen, so daß dem Zylinder im Auslaßhub unerwünschte Zündströme zugeführt werden. Das hat eine nutzlose Vergeudung elektrischer Energie zur Folge.

Ein System zur Regelung der Einspritzung von Kraftstoff in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor ist aus der US 44 95 924 bekannt.

Hierbei wird ausgehend von Zylindererkennungsreferenzimpulsen der Beginn des Einspritzens je Zylinder festgelegt.

Durch eine Signalverarbeitungslogik wird die Einspritzreihenfolge und die Zeitdauer des Einspritzens bestimmt. Nachteilig ist die zur Realisierung der Regelung erforderliche Signalverarbeitungslogik und der zusätzliche mechanische Zylindererkennungssensor.

Die aus der DE 28 51 336 A1 bekannte Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen dient der Festlegung von Zünd- und Einspritzvorgängen. Auch hier ist ein mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbundener Sensor zur Bestimmung der Lage eines Kolbens bzw. der Zylindererkennung erforderlich. Dadurch, daß in der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Sensorimpulsen mittels einer Recheneinheit Festfrequenz- Steuerimpulse gezählt werden, ist die momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmbar. Bei höherer Drehzahl steht jedoch nicht ausreichend Rechenzeit zur Verfügung, so daß die Vorrichtung zumindest in diesem Bereich unzuverlässig arbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Zündung eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors durch Bezugszylindererkennung anzugeben, bei welcher bzw. bei welchem auf einen zusätzlichen Sensor zur Bezugszylinderidentifikation bzw. zur Zylinderunterscheidung verzichtet werden kann.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6.

Die Einrichtung zur Unterscheidung der Zylinder weist vorzugsweise eine Ionisationsstromdetektorschaltung auf, die jedes Auftreten von Ionisationsströmen an der Zündkerze eines Zylinders des Verbrennungsmotors wahrnimmt. Gemäß einer Alternative weist die Einrichtung zum Unterscheiden der Zylinder einen Zündspannungsverlaufdetektor auf, der die Wellenform der Spannung der Sekundärseite einer Zündspule eines Zylinders des Verbrennungsmotors wahrnimmt. Ferner weist die Einrichtung zur Unterscheidung der Zylinder vorzugsweise Mittel auf, um die Anzahl aufeinanderfolgender Zylinderselektionen zu zählen, wobei die Einrichtung zur Zylinderunterscheidung eine solche Zylinderselektion als dann gegeben beurteilt, wenn die Anzahl einen vorherbestimmten Wert erreicht.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung einer Steuervorrichtung für einen Mehrfachzylinder-Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Zylinderunterscheidungsroutine, die die Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 befolgt;

Fig. 3 ein Diagramm ähnlich der Fig. 1, bei dem jedoch eine Steuervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist;

Fig. 4 die Zündspannungsverläufe, die die Steuervorrichtung gemäß Fig. 3 benutzt;

Fig. 5 ein Diagramm ähnlich Fig. 1, welches jedoch für eine herkömmliche Steuervorrichtung gilt.

Anhand von Fig. 1 und 2 soll eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Zündung für einen Vierzylinder-Kraftfahrzeugmotor mit Zylinderunterscheidungsfunktion gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden.

Eine Kurbelwelle 1 ist mit einer Nockenwelle 2 über einen Steuerriemen 3 so gekoppelt, daß die Nockenwelle sich für jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 1 einmal dreht. Jeder der vier Zylinder weist eine Zündschaltung mit einem Leistungstransistor 31, einer Zündspule 32 und einer Zündkerze 33 auf (siehe Fig. 5 - in Fig. 1 ist nur einer der Zündschaltkreise für die vier Zylinder gezeigt). Ein Referenzpositionssensor 11 in Form eines Nähe- oder Abstandssensors usw. ist an der Kurbelwelle 1 vorgesehen und erzeugt ein Referenzpositions-Signal L einmal für jede Halbdrehung (180°) und einmal für jede Volldrehung (360°) der Kurbelwelle 1, so daß eine elektronische Steuereinheit ECU 40 anhand dieses Signals L diejenige Gruppe aus zwei Zylindern (z.B. Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 oder Zylinder Nr. 2 und Nr. 3) unterscheiden kann, die sich gerade im Verdichtungshub und im Auslaßhub befindet. Dieser Meßfühler, d.h. der Referenzpositionssensor 11 bildet gemeinsam mit dem in der Steuereinheit ECU 40 gespeicherten Programm die Zylindergruppenunterscheidungseinrichtung gemäß der Erfindung. Die elektrische Steuereinheit ECU 40, die aus einem Mikrorechner besteht, steuert, wie im einzelnen noch beschrieben wird, die Zündzeitpunkte der jeweiligen Zylinder durch Einschalten des Leistungstransistors 31 der Zündspule 32, um genau im richtigen Moment einen Funken an der Zündkerze 33 jedes Zylinders entstehen zu lassen.

Der Ionisationsstromdetektor 41, der gemeinsam mit dem im Mikrorechner der Steuereinheit ECU 40 gespeicherten Programm die Zylindergruppenunterscheidungseinrichtung gemäß der Erfindung bildet, weist folgendes auf: Eine zwischen die geerdete und die nichtgeerdete Seite der Zündkerze 33 geschaltete Reihenschaltung aus einer Gleichspannungsquelle E, die die Ionisationsstromquelle darstellt, und einem Widerstand R1; und einen Spannungsteiler, bestehend aus Widerständen R2 und R3, der zur Reihenschaltung aus Gleichspannungsquelle E und Widerstand R1 parallelgeschaltet ist und dessen Verbindungspunkt den Ausgangsanschluß des Ionisationsstromdetektors 41 bildet, von dem ein Ausgangssignal V_I an die ECU 40 ausgegeben wird. Zwischen die Zündkerze 33 und die Sekundärseite der Zündspule 32 ist eine Diode D1 geschaltet, die Sperr- oder Rückstrom verhindern soll. Eine weitere Diode D2 zur Verhinderung von Rückstrom ist zwischen die nichtgeerdete Seite der Zündkerze 33 und die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R1 und R2 geschaltet. Der Ionisationsstromdetektor 41 kann für die Zündkerze 33 nur eines Zylinders (z.B. Zylinder Nr. 1) vorgesehen sein oder für die Zündkerzen 33 aller vier Zylinder.

Der Ionisationsstrom I fließt nur dann durch den Ionisationsstromdetektor 41, wenn dem zugehörigen Zylinder, wenn sich dieser im Verdichtungshub befindet, Zündspannung zugeführt wird. Wie im einzelnen noch beschrieben wird, kann die ECU 40 aus der Gruppe der beiden gegenwärtig im Verdichtungs- oder im Kompressionshub befindlichen Zylinder, die mit dem Referenzpositions-Signal L des Referenzpositionssensors 11 unterschieden werden, auf der Basis des Ausgangssignals V_I des Ionisationsstromdetektors 41 den Zylinder unterscheiden, der den Verdichtungshub ausführt.

Als nächstes soll der Zündsteuervorgang der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung unter Hinweis auf Fig. 2 erläutert werden, die ein Ablaufdiagramm der Unterbrechungsroutine des Mikrorechners der ECU 40 bei der Zylinderunterscheidung wiedergibt.

Zunächst wird in einem Schritt S1 der Initialisierung ein Zähler CNT, der die Anzahl aufeinanderfolgender Ionisationsstromwahrnehmungen wiedergibt, und ein Kennzeichen F, welches die erfolgte Zylinderunterscheidung wiedergibt, initialisiert, d.h. auf Null gesetzt. Anschließend wird die vorherbestimmte Zahl n, die als Bezugszahl für die erfolgte Zylinderunterscheidung gilt, eingestellt.

Als nächstes wird in einem Schritt S2 das Kennzeichen F abgefragt, um beurteilen zu können, ob die Zylinderunterscheidung bereits erfolgte (d.h. F=1) oder nicht.

In initialisiertem Zustand ist die Zylinderunterscheidung noch nicht erfolgt und deshalb F=0, so daß das Programm zum Schritt S3 fortschreitet, wo anhand des Ausgangssignals V_I des Ionisationsstromdetektors 41, welches das Vorhandensein des Ionisationsstroms I in bezug auf den dem Ionisationsstromdetektor 41 zugeordneten Zylinder darstellt, beurteilt wird, ob die Unterscheidung des Kompressionstaktes möglich ist oder nicht.

Eine gewisse Zeitlang nach dem Initialisieren stehen die vier Zylinder unter gleichzeitiger Zündsteuerung. Das bedeutet, daß Kraftstoff in alle Zylinder der Gruppe von Zylindern (z.B. Zylinder Nr. 1 und Nr. 4) eingespritzt wird, die eine Phasendifferenz von 180° (d.h. 360° in bezug auf den Kurbelwinkel) haben und sich gegenwärtig im Verdichtungs- und Auslaßhub befinden, gleichzeitig gezündet werden. Dabei erzeugt der Referenzpositionssensor 11 Referenzpositions- Signale L für jede Halbumdrehung (180°) und für jede Vollumdrehung (360°) der Kurbelwelle 1, und die ECU 40 (Mikrorechner) unterscheidet anhand dieses Signals L diejenige Gruppe der beiden Zylinder, die sich im Verdichtungs- und im Auslaßhub befinden, so daß die Zylinder der selektierten Gruppe gleichzeitig gezündet werden können. Wenn der gezündete Zylinder sich im Kompressionstakt befindet, erfolgt die Explosion (Verbrennung) bei Entladung an der Zündkerze 33, wobei eine Vielzahl von Ionen an der Zündkerze 33 entsteht. Wenn andererseits der gezündete Zylinder sich im Auslaßhub befindet, erfolgt keine Explosion im Zylinder auf die entsprechende Zündkerze hin, so daß kaum Ionen erzeugt werden. Der Ionenstromdetektor 41 nimmt den Ionisationsstrom I wahr, der von der Gleichspannungsquelle E zur Zündkerze 33 fließt. Ergibt das Ausgangssignal V_I (welches dem Ionisationsstrom I) entspricht, als Spannung an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R2 und R3 des Spannungsteilers ab.

Wenn das Ausgangssignal V_I kleiner ist als ein vorherbestimmter Schwellenwert, stellt die ECU 40 im Schritt S3 fest, daß eine Unterscheidung des Kompressionstaktes unmöglich ist und geht zum Schritt S4 weiter, in welchem der Zähler CNT um eine Stufe zurückgestellt wird. Der Wert des Zählers CNT ist allerdings auf ein Minimum von Null begrenzt, so daß der Wert nicht negativ werden kann.

Wenn andererseits das Ausgangssignal V_I anzeigt, daß die Spannung über dem Schwellenwert liegt, stellt der Mikrorechner der ECU 40 im Schritt S3 fest, daß der fragliche Zylinder sich im Verdichtungshub befindet und geht zum Schritt S5 weiter, in welchem der Zähler CNT aufwärtsge­ schaltet wird. Der Wert des Zählers CNT ist nach oben auf die Zahl n begrenzt, so daß diese vorherbestimmte Zahl n nicht überschritten werden kann, deren Wert im Initialisie­ rungsschritt S1 festgelegt wurde.

Im Schritt S6 im Anschluß an das Abwärts- oder Aufwärtszäh­ len des Zählers CNT im Schritt S4 bzw. S5 wird beurteilt, ob der Zähler CNT der Zahl n gleicht oder nicht. Hat der Zähler CNT die Anzahl n noch nicht erreicht, so läuft das Programm zum nächsten Schritt S7 weiter, um gleichzeitige Zündsteuerung zu bewirken, wie vorstehend beschrieben, und kehrt anschließend zum Schritt S2 zurück.

Wenn andererseits der Zähler CNT die vorherbestimmte Zahl n im Schritt S6 bereits erreicht hat, geht das Programm zum Schritt S8 weiter, in dem das Kennzeichen F (F ← 1) ge­ setzt wird, und kehrt danach zum Schritt S2 zurück.

Das Kennzeichen F wird also nur dann auf (F ← 1) gesetzt, wenn Kompressionstakte der Reihe nach während der vorherbe­ stimmten Anzahl n unterschieden wurden, was ein falsches Setzen des Kennzeichens F für die Zylinderunterscheidung verhindert und damit die Zuverlässigkeit bei der Zylinder­ selektion vergrößert.

Nach einer Anzahl von Zylinderunterscheidungszyklen gemäß vorstehender Beschreibung wird das Kennzeichen F zur Zylin­ derunterscheidung schließlich nach gewisser Zeit nach der Initialisierung gesetzt. Dann wird im Schritt S2 festge­ legt, daß eine Zylinderunterscheidung erfolgte (d.h. F = 1), und das Programm geht mit Schritt S9 weiter, in welchem die unabhängige Zündung bewirkt wird, womit die Un­ terbrechungsroutine gemäß Fig. 2 zur Zylinderunterscheidung beendet wird.

Die unabhängige Zündsteuerung im Schritt S9 geht wie folgt vor sich: Anhand des Ausgangssignals V_I des Ionisationsstromdetektors 41 selektiert der Mikrorechner der ECU 40 in der Gruppe von Zylindern im Verdichtungs- und Auslaßhub, die anhand des Signals L vom Referenzpositionssensor 11 unterschieden wurden, den im Verdichtungshub befindlichen Zylinder und gibt das diesem entsprechende Antriebssignal an die Leistungstransistoren 31 ab. Das Antriebssignal wird also nur an den Leistungstransistor 31 der Zylinder angelegt, die sich nahe dem Ende des Kompressionstaktes befinden.

Gemäß der Erfindung erfolgt also eine gleichzeitige Zündsteuerung in dem Schritt S7, bis die Zylinderunterscheidung anhand der Feststellung des Ionisationsstroms I erfolgt ist. Die unabhängige Zündsteuerung erfolgt im Schritt S9 nach erfolgter Zylinderunterscheidung. Die Unterscheidung der Gruppe von Zylindern im Verdichtungs- und im Auslaßhub geschieht auf der Basis des vom Referenzpositionssensor 11 zur Verfügung gestellten Signals L. Die Unterscheidung des Zylinders im Verdichtungshub geschieht andererseits auf der Basis des Ausgangssignals V_I des Ionisationsstromdetektors 41, der damit die Aufgabe des Zylinderunterscheidungssensors 10 der bekannten Steuervorrichtung gemäß Fig. 5 erfüllt. Gemäß der Erfindung kann also die unabhängige Zündsteuerung, bei der elektrische Energie nicht nutzlos vergeudet wird, durch einfache Sensororganisation erreicht werden, die ohne den Zylinderunterscheidungssensor 10 der herkömmlichen Steuervorrichtung auskommt. Wenn andererseits das System gemäß der Erfindung zusammen mit dem Zylinderunterscheidungssensor gemäß Fig. 5 benutzt wird, kann eine fehlerhafte Selektion der Zylinder mit größerer Sicherheit vermieden und folglich eine höchst zuverlässige Zündsteuerung erreicht werden.

Obwohl das hier beschriebene Ausführungsbeispiel sich nur auf die Zündsteuerung bezieht, versteht es sich von selbst, daß die Erfindung auch für die Steuerung des Kraftstoffein­ spritzens anwendbar ist. Bei der Steuerung der Kraftstoff­ einspritzung erfolgt gleichzeitig ein Einspritzen in alle Zylinder, wenn nach dem Initialisieren noch keine Zylinder­ unterscheidung erfolgt ist. Nach erfolgter Zylinderunter­ scheidung wird in entsprechende Zylinder der Reihe nach eingespritzt (d.h. eine aufeinanderfolgende Kraftstoffein­ spritzung geht in diejenigen Zylinder, die sich im Verdich­ tungshub befinden).

Ferner kann das hier beschriebene Ausführungsbeispiel in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden. Obgleich der Ionisationsstrom I während der gleichzeitigen Zündsteuerung beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wahrgenommen wird, um den im Verdichtungshub befindlichen Zylinder zu unterscheiden (d.h. den Zylinder, der gerade dabei ist, in den Verbrennungs- oder Arbeitstakt einzutreten), kann statt des Ionisationsstroms I für den gleichen Zweck auch der In­ nendruck in den Zylindern mittels in den Zylindern ange­ brachter Druckmeßfühler festgestellt werden. In diesem Fall wird derjenige Zylinder als im Verdichtungshub befindlich selektiert, der ein Druckniveau oberhalb eines vorherbe­ stimmten Niveaus am oberen Totpunkt aufweist.

Wie Fig. 3 zeigt, kann die Unterscheidungseinrichtung für Zylinder gemäß der Erfindung auch statt des Ionisations­ stromdetektors 41 einen Zündspannungsverlaufdetektor 42 aufweisen. Dieser Detektor stellt den Spannungsverlauf der Zündspannung an der Zündkerze 33 fest, d.h. die Wellenform W der sekundärseitigen Spannung der Zündspule 32. Wie Fig. 3 zeigt, ist zwischen die nichtgeerdete Seite der Zündkerze 33 und einen Eingang in den Mikrorechner der ECU 40 eine Reihenschaltung aus einer Rückstrom verhindernden Diode D3, einem Lastwiderstand R4 und dem Zündspannungsverlaufdetek­ tor 42 geschaltet. Zwischen den Zündspannungsverlaufdetek­ tor 42 und den Eingang in den Mikrorechner kann ein Fre­ quenzfilter 43 (z.B. ein Hochpaßfilter) eingesetzt sein.

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 gezeigten Schaltung soll an­ hand von Fig. 4 erläutert werden, die sekundärseitige Span­ nungsverläufe W der Zündspule 32 zeigt, wenn eine Zündung bewirkt wird. Wenn der zugehörige Zylinder sich im Aus­ laßhub befindet, erscheint im Spannungsverlauf W eine kleine Spitze in der Anfangsstufe der Entladung. Danach bleibt der Verlauf der Wellenform glatt (oben in Fig. 4). Wenn andererseits der zugehörige Zylinder sich im Verdich­ tungshub befindet, erscheint in der Anfangsstufe der Entla­ dung eine hohe Spitze, gefolgt von einem unregelmäßigen Spannungsverlauf, der aus hochfrequenten Komponenten be­ steht, die von der Verbrennung und Explosion im Zylinder herrühren (der untere Kurvenzug).

Wenn die Zylinderunterscheidung allein anhand des Spitzen­ wertes des sekundärseitigen Spannungsverlaufs W vorgenommen wird, kann auf den Frequenzfilter 43 verzichtet werden, da das anfängliche Spitzenspannungsverlaufsniveau für die Zy­ linderunterscheidung ausreicht. Wenn aber die Zylinderun­ terscheidung auf der Grundlage der ganzen Sekundärspan­ nungswellenform W vorgenommen wird, ist vorzugsweise der Frequenzfilter 43 einzuschalten. Wenn der ganze Sekundär­ spannungsverlauf W für die Zylinderunterscheidung herange­ zogen wird, werden auch die höheren Frequenzkomponenten im Anschluß an die anfängliche Spitze wahrgenommen, und das verbessert noch die Zuverlässigkeit, mit der der Zylinder im Verdichtungshub unterschieden werden kann.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Sekundärspannungsverlauf W, der den Zustand der Zündfunken­ entladung anzeigt, mittels des Zündspannungsverlaufdetek­ tors 42 wahrgenommen, dessen Ausgangssignal über den Fre­ quenzfilter 43 in die ECU 40 eingegeben wird. Die ECU 40 vergleicht diesen Wert mit einem vorherbestimmten Niveau des Spitzenniveaus des Sekundärspannungsverlaufs W oder mit dem Niveau des integralen Ausgangs des Frequenzfilters 43.

Wenn entweder das Spitzenniveau oder das Niveau des Gesamt­ ausgangs des Frequenzfilters 43 oberhalb des vorherbestimm­ ten Niveaus liegt, wird festgestellt, daß sich der fragli­ che Zylinder im Verdichtungshub befindet. Hiervon abgesehen ist das Arbeitsverfahren das gleiche wie in Fig. 2 gezeigt, wobei der Zähler CNT die Anzahl Wahrnehmungen des hohen Ni­ veaus des Filterausgangs speichert (oder des Ausgangs vom Zündspannungsverlaufdetektor 42, wenn kein Frequenzfilter 43 vorgesehen ist) .

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Steuern der Zündung eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors mit

• - einer Zylindergruppenunterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden einer Gruppe von Zylindern eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors, die sich im Verdichtungs- und im Auslaßhub befinden;
• - einer Zylinderunterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden eines im Verdichtungshub befindlichen Zylinders innerhalb der Gruppe von Zylindern, durch die Messung der Verbrennungs- oder Zündungseigenschaften des Gemisches im Zylinder und
• - einer Steuereinrichtung zum gleichzeitigen Steuern der Zylindergruppe, die als im Verdichtungs- und Auslaßhub befindlich unterschieden wurde, wobei die Zylinder im Verdichtungshub und im Auslaßhub gleichzeitig gezündet werden und zum unabhängigen Steuern der Zündung jedes Zylinders nach erfolgter Unterscheidung des im Verdichtungshub befindlichen Zylinders, wobei ab dann die Zylinder nur im Verdichtungshub gezündet werden.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderunterscheidungseinrichtung eine Ionisationsstromdetektorschaltung (41) aufweist, die jedes Auftreten von Ionisationsströmen an einer Zündkerze (33) eines Zylinders des Verbrennungsmotors wahrnimmt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderunterscheidungseinrichtung einen Zündspannungsverlaufdetektor aufweist, der den sekundärseitigen Spannungsverlauf einer Zündspule (32) eines Zylinders des Verbrennungsmotors wahrnimmt.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderunterscheidungseinrichtung Mittel zum Zählen der Zahl aufeinanderfolgender Zylinderunterscheidungen aufweist, wobei die Zylinderunterscheidungseinrichtung beurteilt, daß eine Zylinderunterscheidung erfolgte, wenn die genannte Zahl einen vorherbestimmten Wert erreicht.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindergruppenunterscheidungseinrichtung einen Sensor aufweist, der eine Bezugsdrehstellung einer Kurbelwelle (1) des Motors erfaßt.

6. Verfahren zum Steuern der Zündung eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors mit folgenden Schritten:

• - Unterscheiden einer Gruppe von Zylindern im Verdichtungshub und im Auslaßhub;
• - gleichzeitiges Steuern der Zündung der Zylindergruppe, die als im Verdichtungs- und Auslaßhub befindlich unterschieden wurde, wobei die Zylinder im Verdichtungshub und im Auslaßhub gleichzeitig gezündet werden;
• - Selektieren eines Zylinders im Verdichtungshub aus der Gruppe von Zylindern im Verdichtungs- und Auslaßhub durch die Messung der Verbrennungs- oder Zündeigenschaften des Gemisches im Zylinder
  und
• - unabhängiges Steuern der Zündung jedes Zylinders des Motors nach erfolgter Unterscheidung des im Verdichtungshub befindlichen Zylinders, wobei ab dann die Zylinder nur im Verdichtungshub gezündet werden.