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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung und ein Verfahren
zum Zünden
eines Verbrennungsmotors. Im Besonderen sind die vorliegende Erfindung
und das vorliegende Verfahren besonders nützlich bei einem Direkteinspritzungs-Benzinmotor,
einem Gasmotor mit einer Zusatzzelle und anderen.
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BESCHREIBUNG
DER VERWANDTEN TECHNIK
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Verbrennungsausführungen
von jüngst
praktizierten Direkteinspritzungs-Benzinmotoren umfassen eine Verbrennung
eines gleichförmigen
vorgemischten Kraftstoff-Luft-Gemisches mit Kraftstoffeinspritzung
während
der Ansaugtakte eines Kolbens und eine geschichtete Verbrennung
mit Kraftstoffeinspritzung während
der Verdichtungstakte.
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Bei
der geschichteten Verbrennung ist es wichtig, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch,
das zum Zünden am
geeignetsten ist, in die Umgebung von Zündkerzen zu senden. Es ist
bekannt, dass die Zeit von einer Zündung einer Zündkerze
zu einer Kraftstoffzündung
als Beginn von Verbrennung Dispersionen in Abhängigkeit von Fahrbedingungen
(zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritz-Taktung, eine Ventil-Öffnungs/Schließ-Taktung,
Fluss eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Zylinder) aufweist.
Es wird in einer folgenden Erläuterung
beschrieben, dass eine Kraftstoffzündung als Beginn von Verbrennung
die Zündung
ist und dass eine Zündung
einer Zündkerze
die Zündung
ist.
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Daher
macht, wenn die Dauer eines Induktionsstroms, der durch eine Zündspule
bei Funkenentladung induziert wird, bestimmt wird, länger zu
sein als die der Verbrennung eines gleichförmigen vorgemischten Kraftstoff-Luft-Gemisches,
dies sicher eine Zündung
möglich
macht und die Verbrennung immer stabil ist, wobei die geschichtete
Verbrennung in Reaktion auf eine Fahrbedingung verfügbar ist.
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Wenn
jedoch die Funkenentladungszeit bestimmt wird, länger als oben genannt zu sein,
um die sichere Zündung
unter instabilen Bedingungen zu erzielen, wird der für die Funkenentladung
erforderliche Induktionsstrom für
eine bestimmte Zeit, unabhängig von
Fahrbedingungen, an die Zündkerzen
abgegeben. Bei bestimmten Fahrbedingungen wird der Induktionsstrom
kontinuierlich zwischen Elektrodenabständen der Zündkerze nach der Zündung zugeführt, wodurch
ein Elektrodenverschleiß der
Zündkerze durch überschüssige Funkenenergie
beschleunigt wird und möglicherweise
eine Lebensdauer der Zündkerze
verkürzt
wird.
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US-A-5.247.919
offenbart eine Zündvorrichtung
nach dem vorcharakterisierenden Abschnitt von Anspruch 1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Zündvorrichtung für einen
Verbrennungsmotor und ein Verfahren bereitzustellen, die zum Verbessern der
Lebensdauer der Zündkerzen
ohne Beeinträchtigung
des Zündvermögens des
Verbrennungsmotors fähig
sind.
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Um
die vorgenannte Aufgabe zu erfüllen, stellt
die vorliegende Erfindung eine Zündvorrichtung für einen
Verbrennungsmotor bereit, die umfasst:
wenigstens eine Zündkerze,
die so betrieben werden kann, dass sie ein Kraftstoffgemisch in
wenigstens einem Zylinder eines Verbrennungsmotors zündet;
eine
Zündspule,
die wenigstens eine Primärspule und
wenigstens eine Sekundärspule
enthält,
die so betrieben werden können,
dass sie eine Funkenentladungsspannung erzeugen, die der wenigstens
einen Zündkerze
zuzuführen
ist;
eine Zündungs-Erfassungseinheit,
die so betrieben werden kann, dass sie eine Zündung in dem wenigstens einen
Zylinder während
eines Zeitraums erfasst, in dem die Zündspule die Funkenentladungsspannung
zuführt;
eine
erste Zündungs-Steuereinheit,
die so betrieben werden kann, dass sie einen der wenigstens einen Primärspule zugeführten Strom
steuert, um die Funkenentladungsspannung in der wenigstens einen
Sekundärspule
zu erzeugen; und
eine zweite Zündungs-Steuereinheit, die so
betrieben werden kann, dass sie den der wenigstens einen Primärspule zugeführten Strom
so steuert, dass die Zufuhr der Funkenentladungsspannung in der
wenigstens einen Sekundärspule
unterbrochen wird, wobei die zweite Zündungs-Steuereinheit die Zufuhr der
Funkenentladungsspannung in der wenigstens einen Sekundärspule auf
Basis der erfassten Zündung
unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Funkenentladungsspannung
während
des Zeitraums unterbrochen wird, in dem die Zündspule die Funkenentladungsspannung
zuführt,
und wobei die Vorrichtung des Weiteren eine Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit
umfasst, die so betrieben werden kann, dass sie die Funkenentladungsspannung
erfasst.
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Die
Zündvorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor nach einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung
kann eine Fahrbedingungs-Unterscheidungseinheit umfassen, die Betriebsbedingungen
des Verbrennungsmotors bestimmen und die bestimmten Betriebsbedingungen
zu der Zündungs-Steuereinheit,
der Funkenentladungs-Erfassungseinheit und der Zündungs-Erfassungseinheit zuführen kann.
Die Betriebsbedingungen können zum
Beispiel ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, eine Magerbedingung oder Schicht-Lufteinlass-Bedingungen umfassen.
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Eine
andere Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann ein Merkmal umfassen, bei dem die Zündungs-Erfassungseinheit
die Zündung
in dem Zylinder auf Basis einer vorgegebenen Hochfrequenzkomponente
erfasst, die in der Funkenentladungsspannung enthalten ist. Des
Weiteren ermöglicht
die vorliegende Erfindung das Unterbrechen der Zufuhr der Funkenentladungsspannung,
indem Strom der einen Primärspule
bereitgestellt wird.
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Bei
noch einer anderen Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die erste Zündungs-Steuereinheit so betrieben
werden, dass sie die Zufuhr von Strom zu der wenigstens einen Primärspule steuert,
um die Funkenentladungsspannung in der wenigstens einen Sekundärspule zu
erzeugen, und die zweite Zündungs-Steuereinheit
kann so be trieben werden, dass sie die Zufuhr des Stroms zu der
wenigstens einen Primärspule
unterbricht.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
außerdem
wiederholtes Zuführen
und Unterbrechen der Zufuhr des Stroms zu der wenigstens einen Primärspule durch
die erste und die zweite Zündungs-Steuereinheit.
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Des
Weiteren kann die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit der
vorliegenden Erfindung einen Kopplungskondensator umfassen, der in
Verbindung mit der Primär-
und der Sekundärspule verwendet
wird.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem ein
Verfahren zum Steuern von Zündung
in einem Verbrennungsmotor bereit, das umfasst:
Steuern eines
Stroms, der einer Primärspule
einer Zündspule
zugeführt
wird, um eine Funkenentladungsspannung in einer Sekundärspule der
Zündspule
zu erzeugen und zu unterbrechen;
Zuführen der Funkenentladungsspannung
von der Zündspule
zu einer Zündkerze;
Erfassen
der zugeführten
Funkenentladungsspannung;
Erfassen einer Zündung in wenigstens einem Zylinder
des Verbrennungsmotors entsprechend der erfassten Funkenentladungsspannung
während
eines Zeitraums, in dem die Zündspule
die Funkenentladungsspannung zuführt;
und
Unterbrechen der Zufuhr der Funkenentladungsspannung auf
Basis der erfassten Zündung
während des
Zeitraums, in dem die Zündspule
die Funkenentladungsspannung zuführt.
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In
einem weiteren Schritt kann die Zündung auf Basis einer vorgegebenen
Hochfrequenzkomponente erfasst werden, die in der Funkenentladungsspannung
enthalten ist. Zusätzlich
kann die Zufuhr der Funkenentladungsspannung unterbrochen werden,
indem der Strom der Primärspule
bereitgestellt wird.
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Daher
wird nach den vorgenannten Ausführungen
bei einem ersten Aspekt der Erfindung für den Zeitraum, in dem die
Funkenentladungsspannung durch die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit
erfasst wird und in dem die Zündspule
die Funkenentladungsspannung durch die Zündungs-Erfassungseinheit zuführt, die
Zündung
von jedem Zylinder entsprechend der erfassten Spannung durch die
Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit erfasst. Wenn die Zündungs-Erfassungseinheit
die Zündung
durch die zweite Zündungs-Steuereinheit erfasst,
wird die Zufuhr der Funkenentladungsspannung für den Entladungszeitraum unterbrochen, wenn
die Zufuhr der Funkenentladungsspannung erfolgt, die anzeigt, die
Zündung
zu erfassen. Dadurch wird die Zündung
erfasst und die Zufuhr der Funkenenergie wird unterbrochen, so dass
es möglich
ist, die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie
zu der Zündkerze
nach der Zündung
zu verhindern.
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Beiläufig besteht
der Zweck der Erfassung der Zündung
darin, Fehlzündungen
zusammenwirkend zu erfassen. Aber eigentlich ist eine ausführliche
Untersuchung für
jeden der Motoren erforderlich, um einen Schwellenwert zur Beurteilung
der Zündung
oder der Fehlzündung
zu bestimmen. Wenn die Zündung
anhand der Funkenentladungsspannung erfasst wird und versucht wird,
die Zündung
oder die Fehlzündung
durch einen vorgegebenen Schwellenwert selbst dann, wenn es eigentlich
die Fehlzündung ist,
zu beurteilen, gibt es 10 bis 20% der Gesamtfälle, dass Wellenformen der
Funkenentladungsspannung die Zündungen
wegen Unterschieden bei Motoreneigenschaften oder Schwankungen bei
Umweltbedingungen anzeigen. Aber da die Erfindung den Zweck stabiler
Erfassung der Zündung
hat, ist es nicht erforderlich, den Schwellenwert in einen solchen
Grenzbereich (Grauzone) zu setzen, in dem die Zündung oder die Fehlzündung nicht
immer normalerweise klar sind oder in dem eine Beurteilung von den
Umweltbedingungen abhängt.
Aber es reicht aus, den Schwellenwert für Zündungserfassung in die Grenze zwischen
der Grauzone und einem Bereich (weiße Zone), in dem die Zündung sicher
beurteilt werden kann, zu setzen. In diesem Fall wird, wenn die
Wellenform der Funkenentladungsspannung die Fehlzündung oder
die Zündung
nicht deutlich beurteilen kann, die Funkenentladungsspannung ohne
Unterbrechung fortgesetzt, obwohl es eigentlich die Zündung ist.
Aber dies ist ein geringer Einfluss bei einer anderen Aufgabe der
Erfindung zum Senken des Verbrauchs der Zündkerze, da bei 10 bis 20%
der Gesamtfälle
die Funkenentladung ohne Unterbrechung fortgesetzt wird. Es ist
dadurch möglich,
einen Fehler der Unterbrechung der Funkenentladung durch eine Fehlererfassung
der Zündung
statt der Fehlzündung
zu vermeiden. Bei der vorliegenden Erfindung ist es für die vorliegende
Erfindung wichtig, den Schwellenwert nicht in die Grauzone zu setzen.
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Bei
einem zweiten Aspekt der Erfindung wird, wenn die Fahrbedingung
des Verbrennungsmotors mit Hilfe der Fahrbedingungs-Unterscheidungseinheit
zum Unterscheiden von Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors beispielsweise
als eine Mager- oder Schicht-Lufteinlass-Bedingung unterschieden
wird, die Steuerung durch die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit,
die Zündungs-Erfassungseinheit
und die zweite Zündungs-Steuereinheit
durchgeführt.
Dadurch ist es unter der Mager- oder Schicht-Lufteinlass-Fahrbedingung, bei der die
Zufuhrzeit der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
länger
als die des gleichförmigen
Kraftstoff-Luft-Vorgemischs ist, möglich, die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie zu
der Zündkerze
nach der Zündung
zu verhindern.
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Bei
einem dritten Aspekt kann die Erfassung von Zündung durch die Zündungs-Erfassungseinheit durch
Erfassen von vorgegebenen Hochfrequenzkomponenten, die in der Funkenentladungsspannung
enthalten sind, durchgeführt
werden. Dadurch ist es möglich,
die Hochfrequenzschwingung der entladenen Spannung zu erfassen,
die durch Stören
eines entladenen Funkens der Zündkerze
durch die gute Verbrennung nach Zündung verursacht wird, so dass
die Zündungserfassung
einfach erfolgen kann.
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Bei
einem vierten Aspekt wird die Unterbrechung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
durch Neuzuführen
eines Primärstroms
der Zündspule
zu der Primärspule
durchgeführt.
Dadurch wird in der Sekundärspule
der Zündspule
ein Induktionsstrom in einer umgekehrten Richtung zu dem bereits
erzeugenden Induktionsstrom erzeugt, so dass es möglich ist, ein
Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
zu beschränken.
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Bei
einem fünften
Aspekt kann Steuerung für wiederholtes
mehrmaliges Erzeugen der Funkenentladungsspannung für die Zündspule
mit Hilfe der ersten Zündungs-Steuereinheit
durchgeführt
werden und die Steuerung für
die wiederholenden Erzeugungen durch die erste Zündungs-Steuereinheit wird mit Hilfe
der zweiten Zündungs-Steuereinheit
un terbrochen. Dadurch wird die Unterbrechungssteuerung durch die
zweite Zündungs-Steuereinheit für die erste
Zündungs-Steuereinheit
so durchgeführt,
dass es möglich
ist, die Unterbrechung von Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
einfach auszuführen.
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Bei
einem sechsten Aspekt umfasst die Zündspule mehrere Spulen, die
mit der Zündungs-Steuereinheit
einer Vielzahl von Spulen bereitgestellt werden, die aufeinanderfolgend
und getrennt die Funkenentladungsspannung als Ersatz für die erste
Zündungs-Steuereinheit zuführen, und
die Unterbrechung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
wird durch die Unterbrechung von aufeinanderfolgender Zufuhr der
Funkenentladungsspannung durch die Zündungs-Steuereinheit der mehreren
Spulen durchgeführt.
Dadurch wird die Unterbrechungssteuerung durch die zweite Zündungssteuerung
für die
Zündungs-Steuereinheit
der mehreren Spulen durchgeführt,
so dass es möglich
ist, die Unterbrechung der Funkenentladungsspannung durch die zweite
Zündungs-Steuereinheit
einfach auszuführen.
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Bei
einem siebten Aspekt wird in der Zündvorrichtung für Verbrennungsmotor
die Unterbrechung von Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
zusammen mit Neuzufuhr des Primärstroms
zu der Primärspule der
Zündspule
durchgeführt.
Dadurch wird, obwohl während
des Zeitraums von wiederholender Zufuhr der Funkenentladungsspannung
durch die erste Zündungs-Steuereinheit
in der ersten Zündungs-Steuereinheit
oder während
des Zeitraums des Zuführens der
Funkenentladungsspannung durch die Spule in der Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit,
ein Induktionsstrom in einer umgekehrten Richtung zu dem bereits
erzeugenden Induktionsstrom in der Zündspule oder in der Sekundärspule der
Spule erzeugt, so dass es möglich
ist, das Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
u. a. zu beschränken.
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Bei
einem achten Aspekt kann die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit
mit einem Kopplungskondensator für
eine Primärschaltung
der Zündspule
oder eine Sekundärspulenschaltung
der Zündspule
ausgestattet sein. Mit Hilfe einer solch vergleichsweise simplen
Schaltungszusammensetzung des Verbindens eines Kondensators in Reihe mit
der Primärspulenschaltung
oder der Sekundärspulenschaltung
ist es möglich,
objek tive vorgegebene Hochfrequenzkomponenten zu entnehmen, während Gleichstromkomponenten
entfernt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
ein Blockdiagramm, das die Zusammensetzung der Zündvorrichtung für Verbrennungsmotor
in Bezug auf die Ausführung
der Erfindung zeigt.
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1B ist
eine Schaltung, die ein ausgeführtes
Beispiel der Wellenform-Erfassungseinheit zeigt, die die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
bildet.
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1C ist
eine Schaltung, die ein ausgeführtes
Beispiel der Zündungs-Erfassungseinheit
zeigt, die die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
bildet.
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2A ist
eine Wellenform, die Komponenten der Hochfrequenz zeigt, die in
der entladenen Spannung bei der geschichteten Verbrennung auftreten.
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2B ist
eine Wellenform, die die Entladungsspannung bei der nichtgeschichteten
Verbrennung zeigt.
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3A und 3B sind
Zeitdiagramme, die die jeweiligen Signale und Wellenformen von Spannung
durch die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
in Bezug auf die Ausführung
zeigen.
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4 sind
Charakteristikzeichnungen, die die Ergebnisse der Computersimulation
in Bezug auf den Abstandsvergrößerungsbetrags
der Zündkerze beim
Fahren der geschichteten Verbrennung zeigen.
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5 ist
eine zusammengesetzte Zeichnung, die schematisch die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
in Bezug auf die andere Ausführung zeigt.
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6 ist
ein Zeitdiagramm, das die jeweiligen Signale und Wellenformen von
Spannung durch die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
in Bezug auf die andere Ausführung
zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Es
erfolgt eine Erläuterung
der Ausführung der
Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
der Erfindung mit Bezug auf jede beigefügte Zeichnung.
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Wie
in 1A gezeigt, umfasst die Zündvorrichtung für Verbrennungsmotor
nach der vorliegenden Ausführung
hauptsächlich
die Zündkerze
(10), die Zündspule
(12), die Wellenform-Erfassungseinheit (20), die
Zündungs-Erfassungseinheit
(22), die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) und die Zündungs-Steuereinheit
(24).
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Die
Zündkerze
(10) weist eine Mittelelektrode (10a) und eine
Masseelektrode (10b) auf. Der Verbrennungsmotor wird mit
beiden Elektroden so ausgestattet, dass sie in den Zylindern des
Verbrennungsmotors freiliegen. Wenn die Funkenentladungsspannung,
die von der Zündspule
(12) zugeführt
wird, auf die Mittelelektrode (10a) und die Masseelektrode
(10b) eingeprägt
wird, erfolgt die Funkenentladung zwischen beiden Elektroden.
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Die
Sekundärspule
(12) umfasst, dass die Primärspule und die Sekundärspule um
z. B. einen Magnetkern herumgewunden sind. Das Wicklungsverhältnis von
beiden Spulen wird auf einen vorgegebenen Wert gesetzt.
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Die
Primärspule
ist an einer Seite mit einem Pluspol einer Batterie (BATT) und an
der anderen Seite über
ein Schaltelement, das die Zündungs-Steuereinheit
(24) bildet, mit einem Minuspol der Batterie (BATT) verbunden.
Andererseits ist die Sekundärspule
der Zündspule
(12) an der einen Seite mit der Mittelelektrode (10a)
der Zündkerze
(10) und an der anderen Seite über eine Masse mit der Masseelektrode
(10b) verbunden.
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In
der vorgenannten Zusammensetzung wird, wenn EIN/AUS des Schaltelements
durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) gesteuert wird, Funkenentladungsspannung in der Sekundärspule der Zündspule
(12) erzeugt. Sie wendet die Elektrizität an, um Funkenentladungsspannung
in der Sekundärspule
der Zündspule
(12) zu erzeugen, wenn das Schaltelement in einem „EIN"-Zustand ist. Sie
schaltet die Elektrizität
ab, um nicht Funkenentladungsspannung in der Sekundärspule der
Zündspule
(12) zu erzeugen, wenn das Schaltelement in einem „AUS"-Zustand ist. Eine
Hochspannung in Reaktion auf das Wicklungsverhältnis der Zündspule (12) ist die
Entladungsspannung, die in der Sekundärspule der Zündspule
(12) erzeugt wird. Die Funkenentladungsspannung wird dadurch
von der Zündspule (12)
zu der Zündkerze
(10) zugeführt
und eine Funkenentladung kann zwischen der Mittelelektrode (10a)
und der Masseelektrode (10b) der Zündkerze (10) auftreten.
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Wie
in 1B gezeigt, umfasst die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) zum Beispiel einen Kondensator (C1) und einen Hochpassfilter
(hier nachfolgend als „HPF" bezeichnet). Der
Kondensator (C1) ist vor dem HPF platziert und in Reihe mit der
Primärspulenschaltung
oder der Sekundärspulenschaltung der
Zündspule
(12) verbunden. Kurz gesagt funktioniert der Kondensator
(C1) als Kopplungskondensator für
die Primärspulenschaltung
oder die Sekundärspulenschaltung
der Zündspule
(12), so dass er die Wechselstromkomponenten entnimmt,
während
er die Gleichstromkomponenten entfernt. Und der Kondensator (C1)
gibt die erzielten Wechselstromkomponenten (Hochfrequenzkomponenten)
an einen hinteren HPF aus. Dadurch ist es möglich, die Spannungswellenformen
der Zündkerze
bei Funkenentladung durch die vergleichsweise simple Schaltung zu erfassen.
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Der
HPF ist ein Filter, der Komponenten der höheren Frequenz als die vorgegebene
Frequenz durchlässt.
Der HPF umfasst z. B. einen Kondensator, einen Induktor oder einen
Widerstand. In dem Fall der vorliegenden Ausführung wird die vorgegebene
Frequenz so eingestellt, dass der Durchgang der Frequenzkomponenten
von z. B. 50 kHz oder höher
ermöglicht
wird. Wie in 2A zu sehen ist, wird die vorgegebene
Frequenz eingestellt, um die Hochfrequenzkomponenten von entladener
Spannung unmittelbar nach Zündung
in der geschichteten Verbrennung zu erfassen. Die Hochfrequenzschwingung der
entladenen Spannung, wie in 2A gezeigt, wird
durch Stören
eines entladenen Funkens der Zündkerze
durch die gute Verbrennung verursacht. Wie aus der in 2B gezeigten
Wellenform zu ersehen ist, tritt die Hochfrequenzschwingung kaum
in der entladenen Spannung bei nichtgeschichteter Verbrennung von
z. B. gleichförmigem
vorgemischtem Kraftstoff-Luft-Gemisch auf. Entsprechend kann durch
Erfassen der vorgegebenen Hochfrequenzkomponenten (zum Beispiel
der Hochfrequenzkomponenten von 50 kHz oder höher), die in der Funkenentladungsspannung
enthalten sind, die Zündung einfach
erfasst werden.
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Die
Zündungs-Erfassungseinheit
(22) umfasst einen Mikrocomputer und ein vorgegebenes Steuerprogramm.
Und wenn gewünschte
Bedingungen erfüllt
sind, erfasst sie die Zündung
und gibt Zündungsinformationen
aus. Als Mikrocomputer kann eine Motorsteuereinheit (hier nachfolgend
als „MSE" bezeichnet) verwendet
werden, die allgemeine Steuerungen von jeweiligen elektronischen
Teilen in Bezug auf den Verbrennungsmotor regelt.
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Die
vorgegebenen Bedingungen von der Zündungs-Erfassungseinheit (22)
beinhalten, dass die Spannungswellenform, die die Hochfrequenzkomponenten
von 50 kHz oder höher
enthält,
durch die Wellenform-Erfassungseinheit (20), die 5 Mal oder
mehr über
einen Zeitraum von 0,1 msec erfasst, erfasst wird. Eigentlich werden
Eingangssignale von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22), die mit einem bestimmten Eingangsanschluss verbunden
ist, durch einen Prozess von Taktgeberunterbrechungsimplementierung
in einer Größenordnung
von z. B. Mikrosekunden erfasst. Wenn die Spannungswellenform, die
die Hochfrequenzkomponenten von 50 kHz oder höher enthält, 5 Mal oder mehr in diesem
Zeitraum von 0,1 msec durch die Zündungs-Erfassungseinheit (20)
erfasst wird, wird die Zündung
erfasst, um die Zündungsinformationen
an die Zündungs-Steuereinheit (24)
auszugeben.
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Des
Weiteren kann die Zündungs-Erfassungseinheit
(22) außerdem
durch Hardware, wie in 1C gezeigt, verwirklicht werden.
Die Zündungs-Erfassungseinheit
(22) umfasst z. B. einen Kondensator (C2), eine CR-Integratorschaltung durch
einen Widerstand (R1) und einen Komparator (CMP).
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Der
Widerstand (R1) ist nämlich
in Reihe mit dem Ausgangsanschluss der Wellenform-Erfassungseinheit
(20) verbunden und der Kondensator (C2) ist parallel zwischen
der Masse und einem Anschluss entgegengesetzt zu der Wellenform-Erfassungseinheit
(20) des Widerstands (R1) verbunden.
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Andererseits
ist ein inverser Eingangsanschluss des Komparators (CMP) durch den
Widerstand (R1) und den Kondensator (C2) mit einem Ausgangsanschluss
der CR-Integratorschaltung verbunden, während ein nichtinverser Eingangsanschluss des
Komparators (CMP) mit einer Vergleichsspannungsquelle (Vref) verbunden
ist. Ein Spannungswert der Vergleichsspannungsquelle (Vref) wird
auf ein Potenzial des inversen Eingangsan schlusses gesetzt, wenn
eine von der CR-Integratorschaltung akkumulierte elektrische Ladung
einen bestimmten Betrag erreicht. Dadurch vergleicht der Komparator (CMP)
einen Spannungspegel eines Signaleingangs an dem inversen Eingangsanschluss
mit der Vergleichsspannungsquelle (Vref) des nichtinversen Eingangsanschlusses
und ein Vergleichsergebnis kann als Digitalsignal an den Ausgangsanschluss
ausgegeben werden.
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Ein
vorgegebenes Ausgangssignal (zum Beispiel H-Pegel) wird von dem
Komparator (CMP) durch Zusammensetzen der Zündungs-Erfassungseinheit (22),
wie oben angegeben, ausgegeben, wenn die von der CR-Integratorschaltung
akkumulierte elektrische Ladung den vorgegebenen Betrag überschreitet.
Dadurch werden die Zündungsinformationen
an die Zündungs-Steuereinheit
(24) ausgegeben.
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Die
Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) umfasst hauptsächlich
den Mikrocomputer und ein vorgegebenes Steuerprogramm. Zum Beispiel
wird es von der MSE über
die Zündungs-Steuereinheit (24),
wie später
angegeben, ausgeführt.
Der vorgegebene Eingangsanschluss der MSE ist mit dem Zündungsinformationsausgang
der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) verbunden und eine Ausgangsinformation auf Basis der
Zündungsinformationen
wird an die Zündungs-Steuereinheit
(24) ausgegeben. Im Besonderen gibt, wenn die von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) ausgegebenen Zündungsinformationen
in die Zündungs-Steuereinheit
(23) eingegeben werden, die Zündungs-Steuereinheit (23)
die Zündungsunterbrechungsinformationen
aus. Die Zündungsunterbrechungsinformationen
beinhalten einen Ausgang, der der Zündungs-Steuereinheit (24) eine
Steuerung von Zurückleitung
zu der Primärspule der
Zündspule
(12) anzeigt.
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Die
Zündungs-Unterbrechungseinheit
(24) umfasst hauptsächlich
den Mikrocomputer und ein vorgegebenes Steuerprogramm, zum Beispiel
MSE. In die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(24) wird eine Ausgangsinformation von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) eingegeben, während
der Ausgangsanschluss der MSE, die die Zündungs-Steuereinheit (24) anwendet,
mit dem anderen Ende der Primärspule,
die die Zündspule
(12) bildet, verbunden ist. Dadurch werden die Zündungsunterbrechungsinformationen
von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) eingegeben, während
die Primärspule
der Zündspule
(12) über
das Schaltelement mit dem Minuspol der Batterie (BATT) verbunden
ist.
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Die
Zündungs-Steuereinheit
(24) setzt sich wie oben angegeben zusammen. Und EIN/AUS
der Primärspule
der Zündspule
(12) durch das Schaltelement wird gesteuert, wodurch es
ermöglicht
wird, die Funkenentladungsspannung in der Sekundärspule der Zündspule
(12) zu erzeugen, so dass die Funkenentladungsspannung
zwischen den Elektroden der Zündkerze
(10) eingeprägt
wird, um die Funkenentladung zu erzeugen.
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Durch
die von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) eingegebenen Zündungsunterbrechungsinformationen
empfängt
die Zündungs-Steuereinheit
(24) die Anweisung der Steuerung der Zurückleitung
an der Primärspule
der Zündspule
(12). Dadurch wird der Induktionsstrom in der umgekehrten
Richtung zu dem bereits erzeugenden Induktionsstrom in der Sekundärspule der
Zündspule (12)
erzeugt, so dass es möglich
ist, das Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
zu beschränken.
Somit ist es möglich,
die Funkenentladung durch die Zündspule
(12) zu unterbrechen.
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Die
Betätigung
der vorgenannten Zündvorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor wird nun mit Bezug auf 3 erläutert. Wie
in 3A gezeigt wird, wird, wenn das Primärspulen-Kommunikationssignal
kontinuierlich für
einen festen Zeitraum durch die Zündungs-Steuereinheit (24) über die
MSE-Steuerung an das Schaltelement (α11 in 3A gezeigt) abgegeben
wird, eine Primärspulenspannung
(β11 3A)
in der Primärspule
der Zündspule
(12) erzeugt. Wenn die elektrische Leitung der Primärspule abgeschaltet
wird, wird die Sekundärspulenspannung
in der Sekundärspule
der Zündspule
(12) erzeugt (γ11
in 3A gezeigt). Und die Funkenentladungsspannung
wird zwischen den Elektroden der Zündkerze (10) eingeprägt. Dadurch
tritt die Funkenentladungsspannung zwischen den Elektroden der Zündkerze
(10) auf.
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Wenn
das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Zylinder durch die Funkenentladung
(γ12 in 3A gezeigt)
gezündet
wird, erscheint eine bemerkenswerte Hochfrequenzschwingung durch
die entladene Spannung (γ13
in 3A gezeigt). Dadurch ist es möglich, Komponenten von höherer Frequenz
als eine bestimmte Hochfrequenz, die in der entladenen Spannung
enthalten sind, unmittelbar nach Zündung durch die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) zu erfassen. Dadurch werden die Zündungsinformationen von der
Zündungs-Erfassungseinheit
(22) an die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) ausgegeben. Dadurch wird, während die Zündungsunterbrechungsinformationen
von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) an die Zündungs-Steuereinheit (24)
ausgegeben werden, die Zündungsunterbrechung
durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) gesteuert. Daher wird die Funkenentladung der Zündkerze
unterbrochen.
-
Kurz
gesagt prägt
die Zündungs-Steuereinheit
(24) ein Rekommunikationssignal auf die Primärspule der
Zündspule
(12) durch die Zündungsunterbrechungsinformationen
durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) (α12
in 3A gezeigt) durch Empfang der Zündungsinformationen
von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) ein. Dadurch tritt die Primärspulenspannung wieder auf
(β12 in 3A gezeigt).
Entsprechend wird der Induktionsstrom in der umgekehrten Richtung
zu dem bereits erzeugenden Induktionsstrom in der Sekundärspule der
Zündspule
(12) erzeugt, so dass es möglich ist, das Auftreten der
Funkenentladungsspannung durch die Zündspule (12) zu beschränken (γ14 in 3A gezeigt).
Und es ist möglich,
die Funkenentladung der Zündkerze
(10) zu unterbrechen (γ15
in 3A gezeigt).
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Ein
anderes Steuerverfahren durch die Zündungs-Steuereinheit (24)
wird in 3B gezeigt. In 3B führt die
Zündungs-Steuereinheit
(24) eine Steuerung für
wiederholtes mehrmaliges Erzeugen der Funkenentladungsspannung durch
und die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) wird zum Unterbrechen der Steuerung von wiederholender
Erzeugung durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) tätig.
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Wie
außerdem
aus 3B zu ersehen ist, tritt, wenn die Primärspulen-Kommunikationssignale durch
mehrmaliges Wiederholen (zum Beispiel 5 Mal) an das Schaltelement
abgegeben werden (α21 in 3B gezeigt),
die Primärspulenspannung
(β21 in 3B gezeigt)
in der Primärspule
in Reaktion auf die Wiederholung auf und die Sekundärspulenspannung
tritt in der Sekundärspule
auf (γ21
in 3B gezeigt). Dadurch wird die Funkenentladungsspannung
zwischen den Elektroden der Zündkerze
(10) eingeprägt,
um die Funkenentladung zu erzeugen.
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Wenn
die Zündung
durch die Funkenentladung während
der Wiederholung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung erfolgt,
erscheint eine bemerkenswerte Hochfrequenzschwingung durch die entladene
Spannung (γ23
in 3B gezeigt). Dadurch ist es möglich, Komponenten von höherer Frequenz
als eine bestimmte Hochfrequenz, die in der entladenen Spannung
enthalten sind, unmittelbar nach Zündung durch die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) zu erfassen. Daher werden die Zündungsinformationen von der
Zündungs-Erfassungseinheit (22)
an die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) ausgegeben. Dadurch wird, während die Zündungsunterbrechungsinformationen
von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) an die Zündungs-Steuereinheit
(24) ausgegeben werden, die Zündungsunterbrechung durch die
Zündungs-Steuereinheit
(24) gesteuert und die Funkenentladung der Zündkerze
wird unterbrochen.
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Durch
Empfangen der Zündungsinformationen
von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) vor Erreichen der vorgegebenen Wiederholungszahl wird die
Einprägung
des wiederholten Kommunikationssignals durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) durch die Zündungsunterbrechungsinformationen
durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) unterbrochen (α22
in 3B gezeigt). Dadurch wird die Funkenentladungsspannung
von der Erzeugung durch die Zündspule
(12) abgehalten, da die Primärspulenspannung von der Erzeugung
abgehalten wird (β22 in 3B gezeigt).
Und die Funkenentladung der Zündkerze
(110) kann unterbrochen werden.
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Bei
einer solchen Steuerung wird die wiederholte Kommunikationssteuerung
der Primärspule
der Zündspule
(12) durch die Zündungs-Steuereinheit (24)
durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) über
die von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) ausgegebenen Zündungsinformationen
unterbrochen. Dadurch kann, da die Steuerung für wiederholtes Erzeugen der
Funkenentladungsspannung durch die Zündspule (12) unterbrochen
wird, die Funkenentladung durch die Zündspule (12) unterbrochen werden.
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Des
Weiteren wird die Zündungs-Steuereinheit
(24) durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit (23)
unterbrochen, wodurch die Unterbrechung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung
durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) einfach wie Software ausgeführt werden kann. Entsprechend wird
die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) einfach durch die Software-Steuerung ohne eine zusätzliche
Hardware verwirklicht.
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Hierin
erfolgt die Erläuterung
zu Ergebnissen einer Computersimulation auf Basis von 4 in
Bezug auf den Betrag an Abstandsvergrößerung der Zündkerze
(10) beim Fahren der geschichteten Verbrennung in zwei
Fällen.
Ein erster Fall besteht darin, dass die Funkenentladungsspannung
unter Verwendung der Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor der
vorliegenden Ausführung
auf die Zündkerze
eingeprägt
wird. Ein zweiter Fall besteht darin, dass die Funkenentladungsspannung
unter Verwendung der Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
der verwandten Technik auf die Zündkerze
eingeprägt
wird.
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Der
Verbrennungsmotor, mit dem die Computersimulation durchgeführt wurde,
ist ein Vierventil-Reihenvierzylindermotor mit doppelter obenliegender
Nockenwelle und Einspritzung mit 1,8 l Hubraum. Die Fahrbedingung
des Verbrennungsmotors wird auf 3.000 Umdrehungen pro Minute, 40
Nm und eine Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit von F =
27,0 eingestellt (Fahren der geschichteten Verbrennung).
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Die
Kennlinie weißer
Kreispunkte in 4 zeigt den ersten Fall (S-DLI
nachhaltige Entladungsabschaltsteuerung) und die Kennlinie schwarzer Kreispunkte
zeigt den zweiten Fall (S-DLI herkömmliche Steuerung).
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Wie
in 4 gezeigt wird, ist ersichtlich, dass bei der
Kennlinie (weiße
Kreispunkte) durch die Zündvorrichtung
für die
Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
dieser Ausführung
der Betrag von Abstandsvergrößerung bei
zunehmender Nutzungsdauer (Std) der Zündkerze gegenüber der
Kennlinie (schwarze Kreispunkte) durch die Zündvorrichtung für die bestehende
Zündvorrichtung
für Verbrennung abnimmt.
Wenn zum Beispiel die Nutzungsdauer 500 Stunden erreicht,
beträgt
der Abstandsvergrößerungsbetrag
bei der vorliegenden Ausführung
ungefähr
0,048 mm, während
er bei der verwandten Technik ungefähr 0,073 mm beträgt. Der
Abstandsvergrößerungsbetrag
der vorliegenden Ausführung
ist geringer als der der verwandten Technik.
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Das
heißt,
dass, wenn die Funkenentladungsspannung durch die herkömmliche
Zündvorrichtung
für die
Zündvorrichtung
für Verbrennung
auf die Zündkerze
eingeprägt
wird, damit die geschichtete Verbrennung in Reaktion auf Fahrbedingungen verfügbar ist,
die Funkenentladungszeit so eingestellt wird, dass sie etwas länger ist,
und der für
die Funkenentladung erforderliche Induktionsstrom, unabhängig von
Fahrbedingungen, für
eine bestimmte Zeit zu der Zündkerze
zugeführt
wird. Daher wird der Elektrodenverschleiß der Zündkerze durch die überschüssige Funkenenergie
beschleunigt und folglich wird der Abstandsvergrößerungsbetrag erhöht. Nach der
bestehenden Zündvorrichtung
für die
Zündvorrichtung
für Verbrennung
wird nämlich
gezeigt, dass die Zündkerze
der Verkürzung
der Lebensdauer unterliegt.
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Andererseits
wird, wenn die Funkenentladungsspannung durch die Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
nach dieser Ausführung
in dem Zeitraum, in dem die Funkenentladung durch die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) erfasst wird und die Zündspule (12) durch
die Zündungs-Erfassungseinheit
(22) zuführt,
auf die Zündkerze
(10) eingeprägt
wird, die Zündung
in jedem Zylinder auf Basis der Erfassungsspannung durch die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) erfasst. Wenn die Zündungs-Erfassungseinheit (22)
die Zündung
durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) in dem Zeitraum, in dem die Funkenentladungsspannung
nach Erfassen der Zündung
zugeführt
wird, erfasst, wird die Zufuhr der Funkenentladungsspannung unterbrochen.
Dadurch ist es, da die Zufuhr der Funkenentladungsspannung nach
Erfassen der Zündung
unterbrochen wird, möglich,
die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie zu
der Zündkerze
nach Zündung
zu verhindern, und als Folge erscheint der Abstandsvergrößerungsbetrag
abnehmend. Kurz gesagt wird nach der Zündvorrichtung für Verbrennung
dieser Ausführung
gezeigt, dass dies eine Wirkung der Erhöhung der Lebensdauer der Zündkerze
(10) ohne Verschlechterung des Zündvermögens des Verbrennungsmotors
hat.
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Weitere
Erläuterung
erfolgt nun zu einer anderen Ausführung in Bezug auf die Zündvorrichtung für Verbrennungsmotor
der Erfindung mit Bezug auf 5.
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Die
in 5 gezeigte Zündvorrichtung
für Verbrennung
umfasst die Zündspule
(12A), die mehrere Spulen (12A1, 12A2,
..., 12An)(hier nachfolgend als Spulen „12A1 bis 12An" bezeichnet) enthält, und zu
den Spulen (12A1 bis 12An) wird aufeinanderfolgend
und getrennt die Mehrfach-Zündungs-Steuereinheit
(24A) zum Zuführen
der Funkenentladungsspannung bereitgestellt. Die im Wesentlichen
gleichen Bestandteile wie die der Zündvorrichtung für den Verbrennungsmotor
in Bezug auf die in 1 gezeigte Ausführung erhalten
dieselben Referenzziffern, um damit Erläuterung wegzulassen.
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Die
Zündspule
(12A) umfasst die mehreren (zum Beispiel vier Stück) Spulen
(12A1 bis 12An) und jede der Spulen (12A1 bis 12An)
ist parallel verbunden. Eigentlich sind die Spulen (12A1 bis 12An) an
einem Ende der jeweiligen Primärspulen
mit Pluspolen einer Batterie (BATT) verbunden und an dem anderen
Ende der jeweiligen Primärspulen
durch das Schaltelement, das die Mehrspulen-Zündsteuerung (24A)
bildet, mit Minuspolen der Batterie (BATT) verbunden. Andererseits
sind die Spulen (12A1 bis 12An) an einem Ende
der jeweiligen Sekundärspulen
mit der Mittelelektrode (10a) der Zündkerze (10) und an
dem anderen Ende der jeweiligen Sekundärspulen durch die Masse mit
der Masseelektrode (10b) verbunden.
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Der
Gesamtbetrag der Funkenenergie, die durch die Zündspule (12A), die
die Spulen (12A1 bis 12An) umfasst, erzielt wird,
entspricht dem Gesamtbetrag der Funkenenergie, die durch die Zündspule (12),
die die in 1 gezeigte Zündvorrichtung
für Verbrennungsmotor
bildet, erzielt wird. Die Primärspule
und die Sekundärspule
der Zündspule
(12) sind nämlich
in mehrere Teile unterteilt, um den Spulen (12A1 bis 12An)
zu entsprechen.
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Die
Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit (24A)
umfasst den Mikrocomputer und das bestimmte Programm in fast derselben
Form wie die Zündungssteuerung
(24) der vorgenannten Ausführung. Aber die Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit
(24A) unterscheidet sich von der Zündungs-Steuereinheit (24)
darin, dass ein Ausgangsanschluss mit den mehreren Spulen (12A1 bis 12An)
verbunden ist.
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Der
bestimmte Anschluss der Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit (24A)
ist mit dem Ausgang der Zündungsunterbrechungsinformationen durch
die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) verbunden und die jeweiligen Primärspulen der Spulen (12A1 bis 12An)
sind an den anderen Enden der Primärspulen mit den jeweiligen
Ausgangsanschlüssen der
Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit
(24A) verbunden. Dadurch sind die Spulen (12A1 bis 12An)
an den jeweiligen Primärspulen
durch das Schaltelement mit den jeweiligen Minuspolen der Batterie (BATT)
verbunden.
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Die
Mehrspulen-Zündungssteuerung
(24A) wird, wie oben angegeben, zum Steuern von EIN/AUS
der jeweiligen Primärspulen
der Spulen (12A1 bis 12An)(in 6 vier
Stück)
durch das in 6 gezeigte Schaltelement (α51, α61, α71, α81 wie in 6 gezeigt)
umfasst. Dadurch ist es möglich,
die Funkenentladungsspannung aufeinanderfolgend für die jeweiligen
Sekundärspulen
der vier Spulen zu erzeugen. Daher wird zwischen den Elektroden
der Zündkerze
(10) die Funkenentladungsspannung aufeinanderfolgend durch
die Spulen (12A1 bis 12An) eingeprägt und die
Funkenentladung tritt aufeinanderfolgend auf.
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Wenn
das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Zylinder durch die Funkenentladung
gezündet
wird (γ52
in derselben), da bemerkenswerte Hochfrequenzschwingung in der entladenen
Spannung auftritt (γ53),
ist es möglich,
Komponenten von höherer Frequenz
als eine bestimmte Hochfrequenz, die in der entladenen Spannung
enthalten sind, unmittelbar nach Zündung durch die Wellenform-Erfassungseinheit
(20) zu erfassen. Daher werden die Zündungsinformationen von der
Zündungs-Erfassungseinheit (22)
an die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) ausgegeben. Dadurch wird, während die Zündungsunterbrechungsinformationen
von der Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) an die Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit (24A)
ausgegeben wird, die Zündungsunterbrechung
durch die Zündungs-Steuereinheit
(24) gesteuert und die Funkenentladung der Zündkerze
wird unterbrochen.
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Kurz
gesagt unterbricht die Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit (24A)
bei Empfang der Zündungsinformationen
von der Zündungs-Erfassungseinheit
(22) die Einprägung
der Kommunikationssignale auf die Spulen (12A1 bis 12A4) über die Zündungsunterbrechungsinformationen
durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23). In 6 werden die Kommunikationssignale
auf die Spulen (12A1 und 12A2) eingeprägt (α52, α62) und werden nicht
auf die Spulen (12A3 und 12A4) eingeprägt. Dadurch
wird die Sekundärspulenspannung
durch die Spulen (12A3 und 12A4) vom Auftreten
abgehalten (γ54)
und die Funkenentladung der Zündkerze (10)
kann unterbrochen werden (γ55).
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Nach
dieser Ausführung
umfasst die Zündspule
(12A) die mehreren Spulen (12A1 bis 12An) und
die Mehrspulen-Zündungssteuerung
(24A) wird bereitgestellt, um die Funkenentladungsspannung aufeinanderfolgend
und getrennt zu den mehreren Spulen (12A1 bis 12An)
zuzuführen,
und die Unterbrechung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die Zündungs-Unterbrechungseinheit (23)
wird durch Unterbrechen der aufeinanderfolgenden Zufuhr der Funkenentladungsspannung
durch die Mehrspulen-Zündungssteuerung
(24A) durchgeführt.
Dadurch wird die Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit
(24A) durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) unterbrochen, wodurch die Unterbrechung von Zufuhr
der Funkenentladungsspannung durch die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) einfach wie Software ausgeführt werden kann. Entsprechend
wird die Zündungs-Unterbrechungseinheit (23)
einfach durch die Software-Steuerung ohne Hinzufügen von Hardware verwirklicht.
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Beiläufig kann
der MSE bei den vorgenannten jeweiligen Ausführungen die Funktion der Fahrbedingungs-Unterscheidungseinrichtung
zum Unterscheiden der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors hinzugefügt werden.
Dadurch wird, wenn die Fahrbedingung des Verbrennungsmotors als
beispielsweise mager oder Schicht-Lufteinlass unterschieden wird,
die Steuerung durch die Wellenform-Erfassungseinheit (20),
die Zündungs-Erfassungseinheit
(22) und die Zündungs-Steuereinheit ausgeführt. Daher
ist es unter der Fahrbedingung mager oder Schicht-Lufteinlass, bei
der die Zufuhrzeit der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
länger
als die der Verbrennung des gleichförmigen vorgemischten Kraftstoff-Luft
Gemischs ist, möglich,
die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie zu
der Zündkerze
(10) nach Zündung
zu verhindern. Entsprechend hat dies eine Wirkung der Erhöhung der
Lebensdauer der Zündkerze
(10) in Reaktion auf die Fahrbedingung des Verbrennungsmotors
ohne Verschlechterung des Zündvermögens des
Verbrennungsmotors.
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Des
Weiteren reicht es bei „die
Steuerung wird durchgeführt,
um durch mehrmaliges Wiederholen die Funkenentladungsspannung für die Zündspule
(12) unter Verwendung der Zündungs-Steuereinheit (24)
zu erzeugen" oder „die Zündungserfassung (12A)
umfasst die mehreren Spulen (12A1 bis 12An) und
die Mehrspulen-Zündungssteuerung
(24A) wird zum aufeinanderfolgenden und getrennten Zuführen der
Funkenentladungsspannung zu den mehreren Spulen (12A1 bis 12An)
bereitgestellt" aus,
dass die Unterbrechung von Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die Zündungs-Unterbrechungseinheit
(23) zusammen mit der Neuzufuhr des Primärstroms
zu der Primärspule
der Zündungssteuerung (12)
durchgeführt
wird.
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Dadurch
wird bei „die
Steuerung wird durchgeführt,
um durch mehrmaliges Wiederholen die Funkenentladungsspannung für die Zündspule
(12) unter Verwendung der Zündungs-Steuereinheit (24) zu
erzeugen", obwohl
dies in dem Zeitraum der wiederholten Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die Zündungs-Steuereinheit
(24) liegt, oder bei „die
Zündungserfassung
(12A) umfasst die mehreren Spulen (12A1 bis 12An)
und die Mehrspulen-Zündungssteuerung
(24A) wird zum aufeinanderfolgenden und getrennten Zuführen der
Funkenentladungsspannung zu den mehreren Spulen (12A1 bis 12An) bereitgestellt", obwohl dies in
dem Zeitraum des Zuführens
der Funkenentladungsspannung durch die Spulen (12A1 bis 12An)
liegt, der Induktionsstrom in der umgekehrten Richtung zu dem bereits
verursachten Induktionsstrom in der Zündspule (12) oder
in der Sekundärspule
der Spulen (12A1 bis 12An) verursacht, so dass
es möglich
ist, das Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspulen
(12, 12A) zu beschränken.
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Bei
einem Verfahren zum Steuern von Zündung bei einem Verbrennungsmotor
nach der vorliegenden Erfindung wird der Strom, der zu einer Primärspule einer
Zündspule
zum Erzeugen und Unterbrechen einer Funkenentladungsspannung in
einer Sekundärspule
der Zündspule
zum Beispiel durch eine Zündungs-Steuereinheit
nach einer oben beschriebenen Ausführung gesteuert. Die Funkenentladungsspannung
wird von der Zündspule
zu einer Zündkerze
zugeführt
und eine zugeführte
Funkenentladungsspannung wird erfasst. Zündung wird dann in wenigstens
einem Zylinder des Verbrennungsmotors entsprechend der erfassten
Funkenentladungsspannung in einem Zeitraum, in dem die Zündspule
die Funkenentladungsspannung zuführt, erfasst
und die Zufuhr der Funkenentladungsspannung wird auf Basis der erfassten
Zündung
unterbrochen.
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Des
Weiteren kann das Verfahren Erfassen der Zündung auf Basis einer vorgegebenen
Hochfrequenzkomponente, die in der Funkenentladungsspannung enthalten
ist, umfassen. Zusätzlich
kann die Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch Bereitstellen
des Stroms für
die Primärspule
unterbrochen werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung für den
Zeitraum, in dem die Funkenentladungsspannung durch die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit
erfasst wird und in dem die Zündspule die
Funkenentladungsspannung durch die Zündungs-Erfassungseinheit zuführt, die
Zündung
von jedem Zylinder entsprechend der Erfassungsspannung durch die
Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit erfasst. Wenn die Zündungs-Erfassungseinheit
die Zündung
durch die zweite Zündungs-Steuereinheit
erfasst, wird die Zufuhr der Funkenentladungsspannung für den Entladungszeitraum unterbrochen,
wenn die Funkenentladungsspannung nach Erfassen der Zündung zugeführt wird,
wodurch die Zündung
erfasst wird und die Zufuhr der Funkenenergie unterbrochen wird,
so dass es möglich
ist, die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie
zu der Zündkerze
nach Zündung
zu verhindern. Entsprechend hat dies eine Wirkung der Verbesserung
der Lebensdauer der Zündkerze
ohne Verschlechterung des Zündvermögens des
Verbrennungsmotors.
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Bei
einem zweiten Aspekt der Erfindung wird, wenn die Fahrbedingung
des Verbrennungsmotors mit Hilfe der Fahrbedingungs-Unterscheidungseinheit
zum Unterscheiden von Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors beispielsweise
als eine Mager- oder Schicht-Lufteinlass-Bedingung unterschieden
wird, die Steuerung durch die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit,
die Zündungs-Erfassungseinheit
und die zweite Zündungs-Steuereinheit
durchgeführt.
Dadurch ist es unter der Mager- oder Schicht-Lufteinlass-Fahrbedingung, bei der die
Zufuhrzeit der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
länger
als die der Verbrennung des gleichförmigen vorgemischten Kraftstoff-Luft-Gemisches
ist, möglich,
die Zufuhr der überschüssigen Funkenenergie
zu der Zündkerze nach
Zündung
zu verhindern. Entsprechend hat dies eine Wirkung, das Verbessern
der Lebensdauer der Zündkerze
ohne Beeinträchtigung
des Zündvermögens des
Verbrennungsmotors in Reaktion auf die Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors
zu ermöglichen.
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Bei
einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Erfassung von Zündung durch
die Zündungs-Erfassungseinheit
durch Erfassen vorgegebener Hochfrequenzkomponenten, die in der
Funkenentladungsspannung enthalten sind, durchgeführt. Dadurch
ist es möglich,
eine Hochfrequenzschwingung der entladenen Spannung zu erfassen,
die durch Stören
eines entladenen Funkens der Zündkerze
durch die gute Verbrennung nach Zündung verursacht wird, so dass die
Zündungserfassung
leicht erfolgen kann. Entsprechend hat dies eine Wirkung, das Verbessern der
Lebensdauer der Zündkerze
ohne Beeinträchtigung
des Zündvermögens des
Verbrennungsmotors vergleichsweise einfach zu ermöglichen.
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Bei
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Unterbrechung
einer Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch die zweite Zündungs-Steuereinheit
durch Neuzuführen
eines Primärstroms
zu der Primärspule
der Zündspule
durchgeführt.
Dadurch wird in der Sekundärspule
der Zündspule
ein Induktionsstrom in einer umgekehrten Richtung zu dem bereits
verursachten Induktionsstrom verursacht, so dass es möglich ist,
das Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
zu beschränken.
Entsprechend ist es möglich, die
Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch die Zündspulen vergleichsweise einfach
zu unterbrechen.
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Bei
einem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung für mehrmaliges
Erzeugen der Wiederholung der Funkenentladungsspannung zu der Zündspule
mit Hilfe der ersten Zündungs-Steuereinheit
durchgeführt
und die Steuerung für
die wiederholenden Erzeugungen durch die erste Zündungs-Steuereinheit wird mit
Hilfe der zweiten Zündungs-Steuereinheit
unterbrochen. Dadurch wird die Unterbrechungssteuerung durch die
zweite Zündungs-Steuereinheit
für die
erste Zündungs-Steuereinheit
durchgeführt,
so dass es möglich
ist, die Unterbrechung der Funkenentladungsspannung durch die zweite
Zündungs-Steuereinheit
auszuführen. Entsprechend
hat dies eine Wirkung, einfaches Verwirklichen der zweiten Zündungs-Steuereinheit
mit der Software ohne Hinzufügen
der Hardware zu ermöglichen.
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Bei
einem sechsten Aspekt umfasst die Zündspule mehrere Spulen, die
mit der Zündungs-Steuereinheit
einer Vielzahl von Spulen bereitgestellt werden, die aufeinanderfolgend
und getrennt die Funkenentladungsspannung als Ersatz für die erste
Zündungs-Steuereinheit zuführen, und
die Unterbrechung der Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
wird durch die Unterbrechung von aufeinanderfolgender Zufuhr der
Funkenentladungsspannung durch die Zündungs-Steuereinheit der mehreren
Spulen durchgeführt.
Dadurch wird die Unterbrechungssteuerung durch die zweite Zündungssteuerung
für die
Zündungs-Steuereinheit
der mehreren Spulen durchgeführt,
so dass es möglich
ist, die Unterbrechung der Funkenentladungsspannung durch die zweite
Zündungs-Steuereinheit
einfach auszuführen.
Entsprechend hat dies eine Wirkung, einfaches Verwirklichen der
zweiten Zündungs-Steuereinheit
mit der Software ohne Hinzufügen
der Hardware zu ermöglichen.
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Bei
einem siebten Aspekt wird in der Zündvorrichtung für Verbrennungsmotor
die Unterbrechung von Zufuhr der Funkenentladungsspannung durch
die zweite Zündungs-Steuereinheit
zusammen mit Neuzufuhr des Primärstroms
zu der Primärspule der
Zündspule
durchgeführt.
Dadurch wird, obwohl während
des Zeitraums von wiederholender Zufuhr der Funkenentladungsspannung
durch die erste Zündungs-Steuereinheit
in der ersten Zündungs-Steuereinheit,
die in dem fünften
Aspekt dargelegt wird, oder während
des Zeitraums des Zuführens
der Funkenentladungsspannung durch die Spule in der Mehrspulen-Zündungs-Steuereinheit,
die in dem sechsten Aspekt dargelegt wird, in der Zündspule oder
de. Sekundärspule
der Spule ein Induktionsstrom in einer umgekehrten Richtung zu dem
bereits verursachten Induktionsstrom verursacht, so dass es möglich ist,
das Auftreten der Funkenentladungsspannung durch die Zündspule
zu beschränken.
Entsprechend kann trotz des Zeitraums des Zuführens der Funkenentladungsspannung
die Zufuhr unterbrochen werden, so dass es möglich ist, die Zufuhr der Funkenentladungsspannung
durch die Zündspule mit
der höheren
Präzision
zu unterbrechen.
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Bei
einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Funkenentladungsspannungs-Erfassungseinheit
mit einem Kopplungskondensator für eine
Primärschaltung
der Zündspule
oder einer Sekundärspulenschaltung
der Zündspule
ausgestattet und mit Hilfe einer vergleichsweise einfachen Schaltungszusammensetzung
des Verbindens eines Kondensators in Reihe mit der Primärspulenschaltung oder
der Sekundärspulenschaltung
ist es möglich, objektive
vorgegebene Hochfrequenzkomponenten zu entnehmen, während Gleichstromkomponenten entfernt
werden. Entsprechend hat dies eine Wirkung, das Erfassen der Wellenformen
von Spannung der Zündkerze
mit Hilfe der vergleichsweise simplen Schaltung zu ermöglichen.