DE69921543T2

DE69921543T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmachine nach dem Verschmutzungsgrad der Zündkerzen

Info

Publication number: DE69921543T2
Application number: DE69921543T
Authority: DE
Inventors: Eric Morillon; Daniel Stauner
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-05-22
Also published as: EP0961029B1; ES2227983T3; FR2779183B1; DE69921543D1; FR2779183A1; EP0961029A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs, dessen Zündsystem mit Zündkerzen und die Einspritzung von Kraftstoff elektronisch gesteuert werden, ausgehend von der Messung der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze.
Eine besonders interessante Anwendung betrifft die Motoren mit Direkteinspritzung, bei denen man daran interessiert ist, eine größere Geschmeidigkeit der Motoren hervorzubringen und dabei den Verbrauch zu verbessern. Diese Direkteinspritzung von Kraftstoff kann jedoch ein Verschmutzen der Zündkerzen hervorrufen auf Grund von Verbrennungen mit einem fetten Gemisch bei niedriger Leistung und niedriger Temperatur. Diese Verschmutzung schadet der Qualität der Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches, was ein Nichteinhalten der Anti-Verschmutzungsnormen nach sich ziehen kann, sowie die neue Norm zur Borddiagnostik On Board Diagnostic II (O.B.D. II), die dazu bestimmt ist, den Fahrer im Fall eines Problems zu informieren.
Das Zündsystem eines Verbrennungsmotors umfasst eine Zündspule, die aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung besteht, und eine Hochspannung erzeugt, die zwischen 20 und 40 Kilovolt liegt, eine Zündkerze je Zylinder und eventuell eines oder mehrere Kabel zur Übertragung der Hochspannung. Eine Zündkerze benutzt den Hochspannungsstrom, um einen Funken auszulösen, womit sie die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches auslöst, das in der Brennkammer jedes Zylinders durch den Kolben komprimiert wird. Der Funken entsteht zwischen den zwei Elektroden der Zündkerze, von denen eine von niedriger Spannung ist, ja sogar die Masse, und die andere mit einem Hochspannungsgenerator verbunden ist.
Für bestimmte Betriebspunkte kann die Nachfrage von Spannung höhere Energie benötigen als diejenige, die auf der Spule zur Verfügung steht, bzw. das Gemisch wird schwierig zu entzünden sein. Im Fall der Direkteinspritzung von Benzin in die Zylinder, die es erlaubt, den Verbrauch des Motors und die Verschmutzung zu reduzieren, aber seinen Betriebsbereich erweitert und zu Fällen von schwieriger Zündung führen kann, können Risiken von Verbrennungen mit fettem Gemisch und vor allem kalten Verbrennungen auftreten, was auf den Elektroden der Zündkerze leitende Ablagerungen hervorruft, die viel Kohlenstoff enthalten.
Ab einer gewissen Stärke der Ablagerung, die einem elektrischen Widerstand entspricht, ist die Leitfähigkeit der Ablagerung so, dass das damit verbundene Entweichen von Energie den Anlauf der Verbrennung verhindern kann. Es ist deshalb interessant, die Größenordnung des Widerstands in Ausbildung zwischen den Elektroden einer jeden Zündkerze zu kennen, um ihn zu zerstören, bevor er eine Auswirkung auf die Zündung und die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches hat.
Um diese Aufgabe zu lösen ist es weder denkbar, die Organisation der Brennkammer zu modifizieren, noch die Leitung der thermischen Flüsse, weil man durch die hohen Temperaturen beschränkt ist im Fall der Direkteinspritzung von Benzin, für die der Betriebsbereich sehr weit ist und der Motorenbauer bevorzugt es, eine große Freiheit beim Entwurf der Kammer zu bewahren, um die Verbrennung zu optimieren.
Um diesem Nachteil der Verschmutzung der Zündkerzen beizukommen, modifiziert man derzeit z.B. ihre Geometrie, um den Durchbruch von Luft zwischen den Elektroden zu gewährleisten, oder man entwirft Oberflächen, die den Durchbruch erleichtern und den abgelagerten Kohlenstoff reinigen, oder man erhitzt die Zündkerze, wenn der Motor kalt ist und man kühlt sie ab, wenn der Motor warm ist.
Eine andere Lösung besteht darin, Zündungen zur Zeit des Anstiegs der Hochspannung schneller auszulösen, aber sie nutzt die Elektroden der Zündkerze stark ab durch die beträchtliche Erhöhung des Stroms in der Sekundärwicklung der Spule.
Im Dokument FR-A-2 680 833 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Verschmutzung einer Zündkerze beschrieben. Eine solche Ermittlung kann dazu dienen, eine Strategie zur Entschmutzung auszulösen, die es ermöglicht, die ermittelte Verschmutzung zu reduzieren. Um eine solche Verschmutzung zu ermitteln, besteht das beschriebene Verfahren darin, den dynamischen Widerstand zu messen, der sich der Sekundärwicklung der Zündspule bei einem Funken darstellt. Je nach Steigung des dynamischen Widerstands wird ein Signal der Verschmutzung geliefert.
Im Dokument DE-A-43 30 619 ist eine Einheit zur Steuerung des Zündwinkels beschrieben, die es ermöglicht, die Zündkerzen in der Heizphase des Motors zu reinigen, ohne jede Ermittlung des Zustands der Verschmutzung. Der Zündwinkel wird während der Betriebszeit des Motors ermittelt, so dass Schallwellen erzeugt werden, um die möglicherweise verschmutzte Zündkerze zu reinigen.
Genauer zielt die Erfindung darauf ab, die Verschmutzung der Zündkerzen auf Grund einer Betriebsweise, die lokal mit fettem Gemisch und bei niedriger Temperatur ist, zu messen, zum Zweck der Diagnose in der Werkstatt oder im Labor, oder im sehr wichtigen Rahmen der Unterstützung und der Signalisierung an den Fahrer – On Board Diagnostic II –.
Diese Borddiagnostik (OBD II) im Fahrzeug regt an, Vorrichtungen zur Überwachung des Motors zu installieren oder zu verbessern, um z.B. der Abnutzung des katalytischen Topfs vorzubeugen. Es wäre deshalb insbesondere interessant, den Umfang der Verschmutzung der Zündkerzen zu kennen.
Dank dieser Messung der Verschmutzung der Zündkerzen kann der elektronische Rechner zur Steuerung des Motors die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches durch einen neuen temporären Befehl modifizieren, mit dem Ziel, eine Kohlenstoffschicht zu zerstören, die zu störend werden würde, ohne die Leistung and den Kunden zu ändern.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs vor, dessen Zündsystem durch mit einer Induktionsspule verbundene Zündkerzen und die Einspritzung an Kraftstoff in die Zylinder durch einen elektronischen Rechner gesteuert werden, vom Typ, der aufweist:

– eine Phase der Entdeckung, durch den Rechner, der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze und Vergleich dieser Verschmutzung mit einem vorbestimmten Warnschwellenwert, der einem Verlust an Sekundärstrom entspricht, der durch die Verschmutzung der Zündkerze absorbiert wird und der bei der Herstellung der Hochspannung in der Sekundärwicklung der Spule fehlt, und, ab einem Warnschwellenwert
– eine Phase der Verringerung der entdeckten Verschmutzung, im Lauf derer der Rechner zeitweise die Anweisung der Vorzündung und/oder die Zeit der Einspritzung modifiziert, für den oder die Zylinder, die den verschmutzten Zündkerzen zugeordnet sind dadurch gekennzeichnet, dass die Entdeckung der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze, von der eine Elektrode mit der Sekundärwicklung der Zündspule verbunden ist, durch eine Messung des Sekundärstroms (Is), der in der Sekundärwicklung (Ls) fließt, realisiert wird, die während der Ladezeit der Primärwicklung (Lp) der Spule (1) durchgeführt wird und ein für die Verschmutzung der Zündkerze repräsentatives Signal liefert.

Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze eines Systems zur induktiven Zündung eines Ver brennungsmotors, elektronisch gesteuert, deren eine Elektrode mit der Sekundärwicklung einer Induktionsspule verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schaltung zur Messung des Sekundärstroms aufweist, der in der Sekundärwicklung fließt, wobei diese Messung während der Ladezeit der Primärwicklung der Spule durchgeführt wird und ein Signal liefert, das repräsentativ für die Verschmutzung der Zündkerze ist.
Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der Beschreibung der zahlreichen Ausführungsformen offensichtlich werden, die durch die folgenden Figuren illustriert ist, die zeigen:
1 ein elektrisches Schema eines klassischen Zündsystems;
2 ein elektrisches Schema des Prinzips eines Zündsystems, das mit einer Vorrichtung zur Messung gemäß der Erfindung ausgestattet ist;
3a bis 3d Realisierungsbeispiele einer Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß der Erfindung;
4 das Signal, das durch die Vorrichtung zur Messung gemäß der Erfindung geliefert wird, im Fall der Zündung ohne Verbrennung und ohne Verschmutzung;
5 das Signal, das durch die Vorrichtung zur Messung gemäß der Erfindung geliefert wird, im Fall der Zündung mit Verbrennung ohne Verschmutzung;
6 das Signal, das durch die Vorrichtung zur Messung gemäß der Erfindung geliefert wird, im Fall der Zündung mit Verschmutzung ohne Verbrennung;
7 das Signal, das durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung geliefert wird, im Fall der Zündung mit Verbrennung und Verschmutzung.
Die Elemente, die über die verschiedenen Figuren hinweg dieselben Bezugszeichen haben, füllen dieselben Funktionen aus im Hinblick auf dieselben Ergebnisse.
Gemäß einer klassischen Ausführungsform eines Zündsystems für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, dargestellt in 1, weist dieses System eine Zündspule 1 auf, die aus zwei gekoppelten Wicklungen besteht, eine primäre L_p und eine weitere sekundäre L_s. Die Primärwicklung L_p ist auf der einen Seite mit dem positiven Pol der Batterie 2 des Fahrzeugs verbunden, der eine Spannung von ca. 12 Volt liefert, und auf der anderen Seite mit einem elektronischen Zündungsrechner 30 über einen Schalter 3, der z.B. aus einem Transistor oder einem I.G.B.T. (Insulated Gate Bipolar Transistor) besteht.
Die Sekundärwicklung L_s ist auf der einen Seite mit einer Elektrode einer Zündkerze 4 durch ein Hochspannungskabel oder eine einfache Verbindung verbunden und auf der anderen Seite mit der Masse, wie die andere Elektrode der Zündkerze.
Dieses Zündsystem, das durch den elektronischen Zündungsrechner gesteuert wird, erzeugt einen Funken an den Enden der Kerze, die jedem Zylinder des Motors zugeordnet ist.
Die Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Kerze gemäß der Erfindung weist eine Schaltung 5 zur Messung des Stroms I_s auf, der in der Sekundärwicklung L_s der Spule 1 fließt, zu der sie in Serie geschaltet ist. Wie die 2 zeigt, kann das Zündsystem eine Polarisierungsschaltung 6 aufweisen, um die Messung des Ionisationsstroms zu gewährleisten, der zur Entdeckung der Fehlzündungen bestimmt ist.
Die 3a bis 3d sind vier Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung gemäß der Erfindung.
In 3a umfasst die Schaltung 5 zur Messung des Stroms I_s in der Sekundärwicklung L_s einen Transistor T vom Typ PNP, mit oder ohne Rückkopplung, mit begrenzter Verstärkung oder nicht.
Der Emitter des Transistors ist an den positiven Pol der Batterie 2 angeschlossen, eine Diode D verbindet die Basis mit dem Emitter für die Rückkopplung und ein Widerstand R_c am Fuß des Kollektors dient dazu, den Strom in ein Spannungssignal U_s umzuwandeln, das leichter zu lesen ist. Diese Schaltung ist interessant wegen ihrer Einfachheit, ihrer niedrigen Kosten, die Verstärkung des Sekundärstroms zu ihrer Übertragung und zur Integrierbarkeit in der Zündspule.
Die 3b ist ein Beispiel für eine weitere Ausführungsform der Schaltung 5 zur Messung des Sekundärstroms, die aus zwei Serien von gegenläufigen Dioden D₁ und D₂ besteht, die als logarithmische Strom-Spannung-Wandler verwendet werden, wodurch sie eine Messung ermöglichen, die präzise ist für schwache Stromwerte und realistisch für starke Werte. Zwei oder drei Dioden D₁ können in Messrichtung des Stroms angeordnet werden, parallel geschaltet mit einer Diode D₂, die in der Richtung des Funkens angeordnet ist. Das Spannungssignal U_s, das an den Klemmen der Dioden gelesen wird, ist beinahe logarithmisch zum Sekundärstrom. Während des Funkens erhält man darüber hinaus ein Signal von 0,6 Volt. Diese Schaltung ist ebenfalls interessant wegen ihrer Einfachheit und ihrer Integrierbarkeit in die Zündspule.
Die 3c ist ein Beispiel einer Messschaltung mit Verstärker des Stroms A mit Rückkopplung. Der Widerstand R_a, der die Rückkopplung des Ausgangs auf den Eingang sicherstellt, kann eine unterschiedliche Verstärkung erlauben, je nach dem, ob der Sekundärstrom I_s positiv oder negativ ist, stark oder schwach, wenn man ihn in Parallelschaltung eine Diode D_a hinzufügt, die mit einem Widerstand r_a verbunden ist.
Das Schema der 3d betrifft eine einfachere Ausführungsform, die einen Widerstand R_s aufweist, der für den Sekundärstrom I_s der Größenordnung 100 Milliampere dimensioniert ist, für eine erwartete Antwort in der Größenordnung von 10 Volt, d.h. ein Widerstand von 100 Ohm.
In Anbetracht der Tatsache, dass während der Messung der Verschmutzung die gelesene Spannung ungefähr 1 Volt für einen Widerstand der Verschmutzung von 100 Kiloohm sein wird, und dass während der Verbrennung die gelesene Spannung niedriger als 1 Millivolt sein wird, was einem Sekundärstrom von einigen Mikroampere entspricht, ist es empfehlenswert, einen Widerstand von 1 bis 100 Kiloohm zu nehmen und ihn parallel zum Widerstand r_s anzuordnen, der einige zehn Ohm hat, in Serie mit einer Diode D_s, die während des Funkens durchlässig ist.
In all den vorhergehenden Schaltungen besteht eine Schaltung 6 zur Messung des Ionisationsstroms zur Entdeckung von Fehlzündungen z.B. aus einer Kapazität C, die sich bei der Ankunft der Zündungsfront auflädt und die sich im Falle der Verbrennung entlädt, beim Aufhören des Funkens, und einer Zenerdiode D_z, die parallel zur Kapazität C ist. Diese Zenerdiode reguliert die Energiemenge, die in der Kapazität C gespeichert ist, unabhängig vom Maximalwert der Zündfront.
Die folgenden 4, 5, 6 und 7 sind Beispiele von Signalen, die an den Klemmen der Schaltung 5 zur Messung der Verschmutzung einer Kerze gelesen werden, d.h. der Strom in der Sekundärwicklung der Spule in Abhängigkeit der Zeit, wobei die Sekundärschaltung eine Schaltung 6 zur Messung des Ionisationsstroms zwischen der Wicklung L_s und der Schaltung 5 umfasst.
Die 4 entspricht dem Fall einer Zündung mit Zündfunken, aber ohne eine Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches auszulösen und ohne Verschmutzung der Kerze. Vor dem Aufladen der Sekundärwicklung L_s, zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, ist das Signal praktisch Null. Zum Zeitpunkt t₁ des Schließens des Schalters 3 generiert das Hinzuschalten der Primärwicklung L_p eine hohe Spannung in der Größenordnung von 1 Kilovolt in der die Sekundärwicklung L_s und beginnt damit die Phase des Aufladens der Sekundärwicklung L_s bis zum Zeitpunkt t₃. Die elektrische Spannung, die sich auf dieser Wicklung L_s einstellt, führt zum Fluss eines Stroms, der die Kapazitäten auflädt, die auf der Sekundärwicklung vorhanden sind (Stromspitze P₁) bis zum Zeitpunkt t₂.
Wenn diese Spannung hergestellt ist, gibt es keinen Strom I_s mehr in der Sekundärwicklung, weil die Schaltung offen ist und das gemessene Signal wieder Null wird.
Wenn man den Strom in der Primärwicklung L_p in der Spule mit Hilfe des Schalters 3 abrupt unterbricht, im Zeitpunkt t₃, steigt die Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung L_s sehr schnell über 10 Kilovolt an und die Luft zwischen den Elektroden der Zündkerze 4 wird leitfähig. Diese schnelle Spannungsänderung generiert eine elektromagnetische Störung, die von der Messschaltung aufgenommen werden kann (Spitze P₂).
Ein Funken hält sich, ein Strom entsteht in der Sekundärwicklung L_s, der die Schaltung 6 auflädt, und die Diode D durchläuft, die mit dem Transistor T verbunden ist. Da letztere blockiert ist, ist das Signal Null.
Der Strom I_s in der Sekundärwicklung wird so schwach, dass der Funken erlischt. Der Reststrom beginnt also in der Sekundärwicklung zu oszillieren, ab dem Zeitpunkt t₄, wird er durch die Schaltung 5 zur Messung wieder aufgerichtet und man beobachtet eine Phase, die aus einer Folge von gedämpften Bögen P₃ besteht.
Die Vorrichtung kehrt dann zu den Null-Anfangsbedingungen im Zeitpunkt t₅ zurück.
In der 5 ist ein Signal an den Klemmen des Widerstands R_c der Schaltung 5 zur Messung gemäß der Ausführungsform der Erfindung der 3a dargestellt, im Fall einer Zündung mit Verbrennung, aber ohne Verschmutzung der Zündkerze. Die Funktionsweise des Zündsystems ist dieselbe wie vorher bis zum Ende der Phase, in der sich der Funken entzündet und die Bögen P₃ des Reststroms er zeugt. In der Phase, die dem Funken der Kerze folgt, ist die Umgebung, die die Elektroden der Zündkerze umgibt, leitfähig geworden durch die Erzeugung von ionisierten Teilen (fr. Orig. "especes") auf Grund der Verbrennung. Die Zündkerze kann also einem mit der Zeit variablen Widerstand gleichgesetzt werden, und die Entladung der Schaltung 6 erlaubt den Fluss eines Ionisationsstroms, der eine Spitze P₄ in der Phase aufweist, die ab dem Zeitpunkt t₅ beginnt. Dieser Ionisationsstrom wird an den Klemmen des Widerstands R_c der Messschaltung 5 gemessen.
Die 6 entspricht dem Fall einer Zündung mit Zündfunken, aber ohne die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches auszulösen, und mit Verschmutzung der Kerze. Ab dem Zeitpunkt t₁ der Zuschaltung der Primärwicklung L_p befindet sich die Hochspannung, die in der Sekundärwicklung L_s generiert wird, an den Klemmen der Zündkerze 4 und ihr Verschmutzungswiderstand lässt einen Strom durchfließen. Dieser Strom, der durch einen Absatz P₅ in der 6 zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₃ dargestellt ist, wird durch die Schaltung 5 zur Messung ermittelt und ist repräsentativ für die Verschmutzung der Zündkerze.
Im Fall der Ausführungsform der 3a der Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung löst die Tatsache, dass der Emitter des Transistors an den positiven Pol der Batterie 2 des Fahrzeugs angeschlossen ist, das Fließen eines Stroms i₁ durch die Kerze vor der Phase des Aufladens der Sekundärwicklung aus. Da dieser Strom aber während dieser Phase unter einer Spannung in der Nähe von 12 Volt gemessen wird, ist er hundert mal schwächer als der Strom, der während des Aufladens unter einer Spannung in der Nähe von 1000 Volt gemessen wird.
Im Zeitpunkt t₅ nach den Oszillationen P₃ legt die Schaltung 6 zur Aufladung, wenn sie vorhanden ist, schließlich eine Spannung von etwa 100 Volt an die Kerze 4 an, was das Auftreten eines Stroms i₂ nach sich zieht, der nach den Oszillationen P₃ gemessen wird. Dieses Signal ist ungefähr zehn Mal schwächer als das Signal P₅, das während des Aufladens gemessen wird.
Im Fall einer Zündung mit Verbrennung des Gemisches und Verschmutzung der Kerzen (7) ist das Signal an den Klemmen des Widerstands R_c der Schaltung 5 zur Messung identisch mit dem der vorhergehenden Figur bis zum Zeitpunkt t₅ des Beginns der Verbrennungsphase. Während dieser Phase ist der gemessene Strom P₆ die Summe der Ströme auf Grund der Verbrennung und der Verschmutzung.
Wenn eine solche Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung in einem oder mehreren Zylindern des Motors installiert ist, wird der elektronische Rechner zur Steuerung des Motors programmiert, um eine oder mehrere Messungen während der Ladungszeit der Induktionsspule der Zündschaltung durchzuführen. Solange der oder die Werte der Verschmutzung der Zündkerzen niedriger bleiben als ein erster vorbestimmter Schwellenwert, Warnschwellenwert genannt, optimiert der Rechner den Betrieb des Motors gemäß seiner aufgestellten Steuerstrategie. Dieser Warnschwellenwert entspricht einem Verlust an Sekundärstrom, der in der Verschmutzung der Zündkerze absorbiert wird und der bei der Herstellung der Hochspannung fehlt. Der Warnschwellenwert liegt zwischen 0,1 und 1 Megaohm, also einem Widerstand, der bei der Zündung sehr stört.
Wenn dagegen über einen oder mehrere Zyklen des Motors während einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen, ab der der Fahrer eine Störung im Betrieb des Motors wahrnehmen kann, eine Verschmutzung der Kerze feststellt, die über dem autorisierten Warnschwellenwert liegt, ändert er seine Strategie zur Steuerung des Motors entweder für den oder die Zylinder, deren zugeordnete Kerzen verschmutzt sind, oder für die Gesamtheit der Zylinder des Motors.
Die verschiedenen Verfahren zur Steuerung des Motors, die durch den elektronischen Rechner angewandt werden, modifizieren temporär die Steuerung der Frühzündung und die Zeit der Einspritzung mit dem Ziel, die ermittelte Verschmutzung zu reduzieren, ja sogar zu beseitigen.
Ein erstes Beispiel des Verfahrens zur Steuerung besteht, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze, über dem Warnschwellenwert, während der Betrieb des Motors mit einem Mischungsverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches nahe 1 gesteuert wird, und welches höher ist als ein erster Schwellenwert, der bei der Einstellung des Motors vorbestimmt wird, darin, dass der Rechner eine Verringerung der Einspritzzeit anordnet, die dazu bestimmt ist, das Mischungsverhältnis zu verringern.
Gemäß einem weiteren Steuerverfahren, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über den Warnschwellenwert hinaus, während der Betrieb des Motors mit einem Mischungsverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches gesteuert wird, das niedriger ist als ein zweiter Schwellenwert, der bei der Einstellung des Motors vorbestimmt wird, ordnet der Rechner eine Erhöhung der Einspritzzeit an, die dazu bestimmt ist, das Mischungsverhältnis und die Verbrennungstemperatur zu erhöhen.
Ein drittes Steuerverfahren, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über den Warnschwellenwert hinaus, mit einem Mischungsverhältnis, das zwischen 0,5 und 1 liegt, besteht darin, dass der Rechner eine Erhöhung der Vorzündung anordnet, die dazu bestimmt ist, die Verbrennungstemperatur zu erhöhen.
Gemäß einem vierten Verfahren zur Steuerung, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über den Warnschwellenwert hinaus, ordnet der Rechner eine Erhöhung der Ladedauer der Zündspule an, die dazu bestimmt ist, den Sekundärstrom I_s in der Sekundärwicklung L_s der Spule zu erhöhen.
Ein fünftes Verfahren zur Steuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass, für einen Motor, der mit einem Ventil zur Rückführung der Abgase ausgestattet ist, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über den Warnschwellenwert hinaus, während der Motor in der Startphase ist mit einer sehr niedrigen Lufttemperatur, der Rechner eine temporäre Erhöhung des Grades der Rückführung der Abgase anordnet, heiß wieder eingeblasen, die dazu bestimmt ist, die Temperatur des oder der von der Verschmutzung betroffenen Zylinder zu erhöhen.
Für alle diese Verfahren zur Steuerung, nach der Anwendung eines neuen Befehls des Rechners zur Verringerung der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze, misst der Rechner diese Verschmutzung und löst ein Alarmsignal an den Fahrer des Fahrzeugs in dem Fall aus, dass die Verschmutzung einen zweiten sogenannten Alarmschwellenwert überschreitet, der höher ist als der Warnschwellenwert und zwischen 10 und 800 Kiloohm liegt.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, dessen System zur Zündung durch mit einer Induktionsspule verbundene Zündkerzen und die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder durch einen elektronischen Rechner gesteuert werden, vom Typ der aufweist: – eine Phase der Entdeckung, durch den Rechner, der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze und Vergleich dieser Verschmutzung mit einem vorbestimmten Warnschwellenwert, die einem Verlust an Sekundärstrom entspricht, der durch die Verschmutzung der Zündkerze absorbiert wird und der bei der Herstellung der Hochspannung in der Sekundärwicklung der Spule fehlt, und, ab einem Warnschwellenwert – eine Phase der Verringerung der entdeckten Verschmutzung, im Lauf derer der Rechner zeitweise die Anweisung der Vorzündung und/oder die Zeit der Einspritzung für den Zylinder oder die Zylinder, die den verschmutzten Zündkerzen zugeordnet sind, modifiziert dadurch gekennzeichnet, dass die Entdeckung der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze, von der eine Elektrode mit der Sekundärwicklung der Induktionsspule verbunden ist, durch die Messung des Sekundärstroms (Is), der in der Sekundärwicklung (Ls) fließt, realisiert wird, die während Zeit der Aufladung der Primärwicklung (Lp) der Spule (1) durchgeführt wird und ein für die Verschmutzung der Zündkerze repräsentatives Signal liefert.
Verfahren zur Steuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über einen Warnschwellenwert hinaus, während der Betrieb des Motors mit einem Mischungsverhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs gesteuert wird, das höher ist, als ein erster bei der Einstellung des Motors bestimmter Schwellenwert, der Rechner eine Verkürzung der Einspritzzeit anordnet, die dazu bestimmt ist, das Mischungsverhältnis zu reduzieren.
Verfahren zur Steuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über einen Warnschwellenwert hinaus, während der Betrieb des Motors mit einem Mischungsverhältnisses des Luft-Kraftstoff-Gemischs gesteuert wird, das niedriger ist, als ein erster bei der Einstellung des Motors bestimmter Schwellenwert, der Rechner eine Steigerung der Einspritzzeit anordnet, die dazu bestimmt ist, das Mischungsverhältnis und die Verbrennungstemperatur zu erhöhen.
Verfahren zur Steuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über einen Warnschwellenwert hinaus, mit einem Mischungsverhältnis zwischen 0,5 und 1, der Rechner eine Zunahme der Vorzündung anordnet, die dazu bestimmt ist, die Verbrennungstemperatur zu erhöhen.
Verfahren zur Steuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über einen Warnschwellenwert hinaus der Rechner eine Erhöhung der Dauer des Aufladens der Zündspule anordnet, die dazu bestimmt ist, den Sekundärstrom (Is) in der Sekundärwicklung (Ls) der Spule zu erhöhen.
Verfahren zur Steuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, für einen Motor, der mit einem Abgasrückführungsventil ausgestattet ist, im Fall der Entdeckung einer Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze über einen Warnschwellenwert hinaus, während der Motor in einer Startphase mit einer sehr niedrigen Lufttemperatur ist, der Rechner eine temporäre Erhöhung des Grades an Rückführung der Abgase, heiß wieder eingeblasen, anordnet, die dazu bestimmt ist, die Temperatur des oder der von der Verschmutzung betroffenen Zylinder zu erhöhen.
Verfahren zur Steuerung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Anwendung einer neuen Anweisung des Rechners zur Verringerung der Verschmutzung von mindestens einer Zündkerze der Rechner diese Verschmutzung misst und ein Alarmsignal an den Fahrer des Fahrzeugs auslöst, im dem Fall, dass die Verschmutzung einen zweiten sogenannten Alarmschwellenwert überschreitet, der höher ist, als der Warnschwellenwert.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze eines Systems zur induktiven Zündung eines Verbrennungsmotors, elektronisch gesteuert, bei der eine Elektrode mit der Sekundärwicklung einer Induktionsspule verbunden ist zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schaltung (5) zur Messung des Sekundärstroms (Is) aufweist, der in der Sekundärwicklung (Ls) fließt, und Mittel, die während der Zeit der Aufladung der Primärwicklung (Lp) der Spule (1) diese Messung durchführen und ein Signal liefern, das repräsentativ ist für die Verschmutzung der Zündkerze.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (5) zur Messung des Sekundärstroms (Is), der in der Sekundärwicklung (Ls) fließt, aus einem Transistor (T) vom Typ PNP besteht, mit Rückkopplung, mit begrenzter Verstärkung oder nicht, und dadurch, dass der Emitter des Transistors am positiven Pol der Batterie zur elektrischen Versorgung des Fahrzeugs (2) angeschlossen ist, eine Diode (D) die Basis mit dem Emitter verbindet und ein Widerstand (Rc) am Fuß des Kollektors dazu dient, den Strom in ein Spannungssignal (Us) umzuwandeln.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (5) zur Messung des sekundären Stroms (Is), der in der Sekundärwicklung (Lp) fließt, aus zwei Folgen von gegenläufigen Dioden (D1 und D2) besteht, die als logarithmischer Strom-Spannung Wandler verwendet werden, wobei eine Folge (D1) von Dioden in der Messrichtung des Stroms angeordnet ist und parallel zur anderen Folge von Dioden (D2) geschaltet ist, die in der Richtung des Funkens angeordnet ist.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (5) zur Messung des sekundären Stroms (Is), dier in der Sekundärwicklung (Lp) fließt, aus einem Rückkopplungs-Stromverstärker (A) besteht, wobei ein Widerstand (Ra) die Rückkopplung des Ausgangs auf den Eingang gewährleistet und, wenn er parallel zu einer Diode (Da) und einem Widerstand (ra) geschaltet ist, eine unterschiedliche Verstärkung erlaubt, stark oder schwach, je nachdem ob der Sekundärstrom (Is) positiv oder negativ ist.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (5) zur Messung des sekundären Stroms (Is), der in der Sekundärwicklung (Lp) fließt, aus einem Widerstand (Rs) besteht, der für den Sekundärstrom (Is) dimensioniert ist, in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Antwort.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus eine Schaltung (6) aufweist, mit der Aufgabe der Entdeckung von Fehlzündungen, angeschlossen zwischen der Sekundärwicklung (Ls) der Zündspule (1) und der Schaltung (5) zur Messung des Stroms (Is) in der Sekundärwicklung.
Vorrichtung zur Messung der Verschmutzung einer Zündkerze gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (6) mit der Aufgabe der Entdeckung von Fehlzündungen aus einer Zenerdiode (Dz) parallel zu einer Kapazität (C) besteht, die sich im Fall der Zündung entlädt.