DE4437480C1 - Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Brennkraftmaschine zum Erkennen von Zündaussetzern - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Brennkraftmaschine zum Erkennen von Zündaussetzern nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches Verfahren ist bereits aus der DE 40 35 957 C2 bekannt, bei welchem eine primärseitige Überwachung der Funkenbrennspannung und/oder der Funkendauer als Verfahren zur Zündaussetzererkennung mit einem Verfahren zur Laufunruhemessung als Verbrennungsaussetzererkennung derart kombiniert werden, daß in jedem Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine mindestens eines der beiden Verfahren arbeitet und daß in denjenigen Arbeitsbereichen der Brennkraftmaschine, in denen eines der beiden Verfahren ungenaue Ergebnisse liefert, das ungenaue Ergebnis liefernde Verfahren ausgeblendet wird, mit der Folge, daß nur das jeweils andere Verfahren arbeitet. In den Fällen, in denen beide Verfahren arbeiten, können die Ergebnisse der verschiedenen Verfahren zur Verminderung des Risikos von falschen Überwachungsergebnissen in einer Plausibilitätsbetrachtung überprüft werden.

Die einzelnen Verfahren zur Funktionsüberwachung sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, so ist beispielsweise aus der EP 0 344 349 A1 bekannt, eine primärseitige Überwachung der Funkendauer vorzunehmen. Aus der US 4 691 288 ist das Verfahren der Laufunruheerkennung bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zündaussetzerkennung durchzu­ führen, wenn im Brennraum der Brennkraftmaschine zwei Zündkerzen an­ geordnet sind.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem bekannten den Vorteil, daß bei Brennkraftmaschinen mit zwei Zündkerzen pro Zylinder eine Zündaussetzererkennung an der ersten Zündkerze in einem Zylinder über das Laufunruhe-Verfahren überprüft wird, nachdem die andere zweite Zündkerze in diesem Zylinder abgeschaltet wurde.

Es ist somit mittels des gezielten Abschaltens die Diagnose einer Doppelzündung möglich. Damit ist insbesondere bei hohen Drehzahlen und Lasten eine sichere Erkennung von Verbrennungsaussetzern gegeben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. So ist es beispielsweise vorteilhaft, nach einer erkannten Fehlfunktion an einer Zündkerze die Einspritzung in dem betreffenden Zylinder abzuschalten, um zu vermeiden, daß unverbranntes Gemisch in den Auspuff gelangt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Brennkraftmaschine mit Doppelfunkenspule zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 die Verfahrens-Schrittfolge zur erfindungsgemäßen Funktionsüberwachung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Brennkraftmaschine mit Doppelfunkenspule und der Erfassung der benötigten Größen für die erfindungsgemäße Funktionsüberwachung der Brennkraftmaschine. In Figur ist hierzu der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine dargestellt. Es sind aber durchaus auch Brennkraftmaschinen mit mehr Zylindern denkbar. Bei dieser Brennkraftmaschine sind vier Zündspulen ZS1, ZS2, ZS3, ZS4 vorgesehen, die jeweils aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung bestehen. Die Primärwicklung jeder Zündspule ist hierbei mit der Versorgungsspannung UV, beispielsweise der Batterie der Brennkraftmaschine, verbunden. Die andere Seite der Primärwicklung ist jeweils über eine Transistorendstufe T1, T2, T3, T4 zur Ansteuerung des Stromflusses in den Primärwicklungen der Zündspulen ZS1, ZS2, ZS3, ZS4 mit Masse verbunden. Jedes Ende der Sekundärwicklung jeder Zündspule ist mit einer Zündkerze verbunden. Hierbei sind die Zündkerzen, die von einer Zündspule gespeist werden, in unterschiedlichen Zylindern derart montiert, daß diese Zylinder um 360 Grad kurbelwellenwinkelversetzt zueinander sich im Verdichtungshub befinden. Bei dem prinzipiellen Aufbau in Fig. 1 sind somit die Zündkerzen 1 und 2 des Zylinders Z1 zum einen von der Zündspule ZS1 und zum anderen von der Zündspule ZS3 gespeist. Analog dazu werden die Zündkerzen 3 und 4 des Zylinders Z2 von den Zündspulen ZS2 und ZS4 gespeist. Die Endstufen T1 bis T4, die den Stromfluß in den Primärwicklungen der Zündspulen ein- und ausschalten, werden vom Steuergerät 5 angesteuert. Hierzu sind die Signale der nichtdargestellten Sensoren zur Erfassung der Betriebsparameter wie Drehzahl n, Druck p, Temperatur T und dergleichen an das Steuergerät 5 geführt. Dieses Steuergerät bestimmt aufgrund der erfaßten Betriebsparameter den Zündzeitpunkt und die Schließzeit für die einzelnen Zündspulen. In die Reihenschaltung aus Primärwicklung und Transitorendstufe ist jeweils ein Spannungsabgriff angebracht, so daß ein Signal, daß der auf die Primärseite transformierten Brennspannung entspricht, für jede Zündspule an das Steuergerät geführt ist. In dem Steuergerät erfolgt eine Auswertung der auf die Primärseite transformierten Brennspannung. Hierbei kann beispielsweise die Funkendauer erfaßt und mit vorgegebenen Werten verglichen werden. Eine andere Möglichkeit ist daß der Brennspannungsverlauf mit einem abgespeicherten Brennspannungsverlauf verglichen wird und bei Abweichung auf einen Fehler geschlossen wird. Das Steuergerät 5 steuert weiterhin die Einspritzventile E1, E2, E3, E4 an, so daß die Einspritzung in den einzelnen Zylindern vom Steuergerät zylinderindividuell steuerbar ist.

Fig. 2 zeigt die einzelnen Verfahrensschritte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die einzelnen Verfahrensschritte sollen nun unter Zuhilfenahme der Fig. 1 erläutert werden.

Im Steuergerät werden zunächst in einem Arbeitsschritt 20 die Größen für die Durchführung der Funktionsüberwachung erfaßt. Das heißt es wird die auf die Primärseite transformierte Brennspannung U_PR für den jeweiligen Zylinder, in welchem gerade eine Zündung stattgefunden hat, erfaßt und entsprechend mit vorgebbaren Werten verglichen. Gleichzeitig wird über einen Drehzahlsensor die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfaßt. Für die Zündung im Zylinder 1 wird somit die Primärspannung UPR1 der den Brennspannungsverlauf an der Zündkerze 1 darstellt, erfaßt. In einer anschließenden Abfrage 21 wird, wie bereits dargelegt, dieser erfaßte Primärspannungsverlauf ausgewertet. Wurde hierbei eine fehlerhafte Brennspannung ermittelt, so führt der Nein-Ausgang der Abfrage 21 zum Arbeitsschritt 22, in welchem daraufhin die Zündspule 3, welche die zur Zündkerze 1 parallel geschaltete Zündkerze 2 im Zylinder 1 mit Hochspannung versorgt, abgeschaltet wird. Im Arbeitsschritt 22 ist dieses Abschalten mit dem Symbol der durchgestrichenen Bezeichnung Zündspule 3 ZS3 ausgeführt. Anschließend wird in einer Abfrage 23 überprüft, ob durch das Abschalten der Hochspannungsversorgung der Zündkerze 2 eine Laufunruhe nach einer erfolgten Zündung im Zylinder ZS1 ermittelt wird. Konnte in der Abfrage 23 eine Laufunruhe ermittelt werden, so wird im Arbeitsschritt 24, welcher mit dem Ja-Ausgang der Abfrage 23 verbunden ist, die Zündung in dem Zylinder ZS1 als fehlerhaft erkannt. Im Arbeitsschritt 25 werden dann Notlaufmaßnahmen wie beispielsweise das Abschalten der Einspritzung in dem Zylinder 1 ausgelöst. Konnte die Abfrage 23 mit Nein beantwortet werden, so wird im Arbeitsschritt 26 geschlußfolgert, daß die Zündung im Zylinder 1 in Ordnung war, was wiederum heißt, daß die Zündkerze 1 einen entsprechenden Funken zur Verfügung gestellt hat. Damit ist die ursprünglich in der Abfrage 21 ermittelte fehlerhafte Brennspannung an der Zündkerze 1 durch das Laufunruheverfahren nicht bestätigt worden und die Versorgung der Zündspule 3 kann im Arbeitsschritt 27 wieder eingeschaltet werden. Anschließend beginnt das Verfahren in einem Arbeitsschritt 28 durch das Rückspringen an den Anfang des Verfahrens von neuem.

Claims (3)

1. Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Brennkraftmaschine zum Erkennen von Zündaussetzern, wobei ein Verfahren zur primärseitigen Überwachung der Funkenbrennspannung und/oder der Funkendauer und ein Verfahren zur Laufunruheerkennung integriert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine pro Zylinder zwei Zündkerzen, die von unterschiedlichen Zündspulen mit Hochspannung versorgt werden, enthält, daß beim Erkennen eines Zündaussetzers durch Überwachung der Funkenbrennspannung und/oder der Funkendauer an der ersten Zündkerze in einem Zylinder im darauffolgenden Zündzyklus dieses Zylinders die Zündspule, die die zweite Zündkerze in diesem Zylinder versorgt, abgeschaltet wird und die Laufunruhe-Überwachung aktiviert wird und daß bei einer erkannten Laufunruhe die Zündung der ersten Zündkerze als fehlerhaft erkannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer fehlenden Laufunruheerkennung der Brennkraftmaschine die Zündung an der ersten Zündkerze als ordnungsgemäß erkannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer fehlenden Zündung an einer Zündkerze die Zündung in diesem Zylinder durch Abschalten der Einspritzung und Abschalten der Zündspule unterbrochen wird.