SE508753C2 - Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor - Google Patents

Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor

Info

Publication number
SE508753C2
SE508753C2 SE9503722A SE9503722A SE508753C2 SE 508753 C2 SE508753 C2 SE 508753C2 SE 9503722 A SE9503722 A SE 9503722A SE 9503722 A SE9503722 A SE 9503722A SE 508753 C2 SE508753 C2 SE 508753C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
voltage
spark
pulse
electrode gap
combustion chamber
Prior art date
Application number
SE9503722A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9503722D0 (sv
SE9503722L (sv
Inventor
Sten Jiewertz
Jan Eckerborn
Original Assignee
Saab Automobile
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saab Automobile filed Critical Saab Automobile
Priority to SE9503722A priority Critical patent/SE508753C2/sv
Publication of SE9503722D0 publication Critical patent/SE9503722D0/sv
Priority to JP51653797A priority patent/JP3874800B2/ja
Priority to DE19681614T priority patent/DE19681614B4/de
Priority to PCT/SE1996/001357 priority patent/WO1997015758A1/en
Priority to US09/066,487 priority patent/US6029631A/en
Publication of SE9503722L publication Critical patent/SE9503722L/sv
Publication of SE508753C2 publication Critical patent/SE508753C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/077Circuits therefor, e.g. pulse generators
    • F02P7/0775Electronical verniers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/10Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/06Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08Layout of circuits
    • F02P3/0807Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means
    • F02P3/0838Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means with semiconductor devices
    • F02P3/0846Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means with semiconductor devices using digital techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

508 753 10 15 20 25 30 och beräkna tidsskillnaden mellan gnistöverslagen kan man fastställa motoms arbetsvinkel.
US-A-5 065 729 visar ett induktivt elektroniskt tändsystem för en förbränningsmotor, vilket innefattar en tändspole med en primärlindning och tvâ sekundärlindningar som var och en är seriekopplade med ett ett elektrodgap uppvisande tändstift. Primärlindningen är seriekopplad med en transistor som styrs via en styrenhet. Således kommer ett gnistöverslag att initieras samtidigt i de båda tändstiften. I serie med den ena sekundärlindningen och dess tändstift, dvs på högspänningssidan, är en detektor anordnad för att känna av spänningen när gnistöverslaget sker. Eftersom överslagsspänningen blir högre ju högre kompressionen kan man fastställa vilken cylinder som befinner sig i kompressionstakt och med hjälp av denna kunskap styra exempelvis bränsleinsprutningen under motorns drift.
EP-A-O 177 145 visar också ett liknande tändsystem med en anordning för att bestämma vilken cylinder som befinner sig i kompressionstakt för synkronisering av bränsleinsprutningen. Anordningen innefattar en på högspänningssidan kapacitivt inkopplad detektor för fastställande av tändspänningen.
För att kunna mäta hur hög spänning som krävs för att ge ett gnistöverslag i elektrodgapet hos ett tändstift erfordras normalt en högspänningsprob som är ansluten till ett mätinstrument som visar spänningen, exempelvis ett oscilloskop. Högspänningsproben kopplas in på tändsystemets högspänningsdel mellan tändspolen och tändstiftet. Spänningen som skall mätas beror på hur hög spänning tändsystemet kan leverera. I ett kapacitivt tändsystem kan spänningen bli så hög som upp till 35 - 40 kV. Vid mätningar av dessa höga spänningar uppstår ofta problem med överslag mellan mätutrustningen och omkringliggande metalldelar hos motorn.
WO-A-9 221 876 visar en diagnosanordning för att detektera elektriska fel hos ett kapacitivt tändsystem hos en förbränningsmotor. Tändsystemet innefattar en laddningskondensator och en spole med en primärlindning och en sekundärlindning som är seriekopplad med ett ett elektrodgap uppvisande tändstift. Diagnosanordningen är inrättad för att uppskatta fördröjningstiden mellan tändsignalen och tändningen och detta görs genom att man mäter tiden från triggning, dvs från det att laddningskondensatoms urladdning initieras, till dess att strömmen genom primärlindningen har uppnått ett förutbestämt tröskelvärde. Vid detta 10 15 20 25 30 508 755 tröskelvärde förutätts en gnista uppträda i elektrodgapet. WO-A-9 221 876 ger således ingen anvisning om hur man exakt skall fastställa tiden mellan triggning och överslagsgnista. Den uppskattade fördröj ningstiden jämförs sedan med ett antal tröskelvärden för att fastställa tändningssystemets kondition.
DE-A-3 041 498 visar ett konventionellt tändsystem med en mät- och regleranordning för att fastställa tidsfördröjningen mellan tiiggning och överslagsgnista, dvs från en tändningen initierande signalflank hos en tändstyrsignal till dess att gnistöverslaget sker. Gnistöverslaget detekteras genom avkänning av den negativa flanken hos spänningen vid mät- och regleranordningen. Den fastställda tidsfördröjningen utnyttjas för att korrigera tändningstidpunkten.
Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sätt att att redan under startförloppets första varv fastställa vilken förbränningskanunare som befinner sig i kompressionstakt och som skall tändas och vilken förbränningskarnmare som skall ha bränsle för nästa insugningstakt. Mer speciellt syftar föreliggande uppfinning till att åstadkomma ett förfarande och en anordning, vilka gör det möjligt att starta en förbränningsmotor under startförloppets första varv.
Detta ändamål uppnås med de inledningsvis angivna förfarandena som uppvisar de särdrag som anges i patentkravets 1 respektive 3 kännetecknande del. Ändamålet uppnås också med den inledningsvis angivna anordningen som uppvisar de särdrag som anges i patentkravets 9 kännetecknande del.
Eftersom tändstiftens överslagsspänning ökar med ökande kompression kan man genom att under ett första motorvarv mata alla tändstiften sekventiellt med högspärmingspulser med hög frekvens och genom att mäta överslagsspänningen vid varje gnistöverslag mycket snabbt fastställa vilken förbränningskarntnare som befinner sig i kompressionstakt. Närmare bestämt kan detta göras redan under det första halva motorvarvet, då den ifrågavarande förbränningskammaren måste gå från den nedre dödpunkten till den övre dödpunkten.
Enligt en fördelaktig utföringsform befinner sig förbränningskamrama i kompressionstakt i 508 753 10 15 20 25 30 en bestämd ordning och utifrån denna taktordning och kunskapen om vilken förbränningskammare som först befinner sig i kompressionstakt insprutas bränsle i den förbränningskammare som närmast därefter kommer att befinna sig i kompressionstakt.
Föreliggande uppfinning möjliggör således en mycket snabb start av en förbränningsmotor, vilket bland annat innebär att oförbränt bränsle inte behöver passera genom motorn och därigenom ge förhöjda emissionsvärden.
Enligt en utföringsforrn utnyttjas det faktum att det tar en viss tid, från det att urladdningen initieras till dess att tillräcklig spänning har byggts upp över tändstiftets elektrodgap för att ett gnistöverslag skall ske. Genom att man mäter denna tid från det att tändningen initieras till dess att den störpuls som erhålls när gnistöverslaget sker uppträder, kan överslagsspänningens storlek enkelt beräknas, eftersom spänningen över elektrodgapet är linjärt proportionell mot tiden, åtminstone under den tidsperiod som närmast föregår gnistöverslaget. Denna störpuls är så tydlig att den på ett mycket enkelt sätt kan detekteras, dvs ingen avancerad mätutrustning är nödvändig. Med fördel innefattar tändsystemet en högspänningssida och en lågspänningssida, varvid denna störpuls avkänns på lågspänningssidan. Därigenom behöver ingen inkoppling göras på högspänningssidan.
Enligt en utföringsform kan föreliggande uppfinning tillämpas på ett kapacitivt tändsystem där den för gnistöverslaget nödvändiga elektriska energin lagras i en laddningskondensator.
Eftersom tändspänningen i ett sådant tändsystem är betydligt högre än hos ett konventionellt induktivt tändssytem, är en eventuell inkoppling på högspänningssidan ännu mer problematisk. Föreliggande uppfinning kan tillämpas på alla vanligt förekommande tändsystem och utan svårighet kopplas in på befintliga förbränningsmotorer.
Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hänvisning till utföringsforiner som visas på ritningarna.
Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 visar ett blockschema över en förbränningsmotor. visar ett principiellt kopplingsschema över ett tändsystem. visar ett blockdiagram för mätning av överslagsspänningen. visar ett diagram över triggpuls och störpuls. 10 15 20 25 30 508 753 Fig 5-9 visar mätresultatet av mätningar av överslagsspänningen.
Fig l0 visar ett diagram som återger överslagspänningen. triggpulser. och motorns vinkelläge som en funktion av tiden.
Beskrivning av olika utfóringsformer Fig l visar en förbränningsmotor l av fyrtaktstyp med fyra forbränningskamrnare, fortsättningsvis benärnnda cylindrar C 1, C2, C3, C4 och ett mikrodatorstyrt tändsystem 2.
Detta innefattar en styrenhet 3 och en uppladdningskrets 4. Styrenheten 3 är via ledningar Sa, Sb, Sc ansluten till en på motorn 1 anbringad vevaxelgivare 6, en inloppstryckgivare 7 och en rnotonemperaturgivare 8. Det kan finnas ytterligare här ej beskrivna givare.
Tändsystemet 2 är i det visade exemplet av kapacitiv typ och innefattar vidare urladdningskretsar 9 och tändkretsar 10 för respektive cylindrars Cl, C2, C3, C4 tändstift 11-14. Av figuren framgår hur en signal leds från vevaxelgivaren 6 via ledningen Sa till tändsystemet 2. I styrenheten 3 beräknar en mikrodator på grundval av inkommande data från vevaxelgivaren 6, inloppstryckgivaren 7, motortemperaturgivare 8 samt eventuella ytterligare givare tidpunkten för tändning i respektive cylinder, Cl, C2, C3, C4. När kolven vid den ena cylindem Cl i cylinderparet Cl,C3 befinner sig i fyrtaktscyklens kompressionstakt är sålunda den andra cylindems C3 kolv i utblåsningstakt. Det ena cylinderparets Cl, C3 kolvar löper däremot med 180° skillnad relativt det andra cylinderparets C2, C4 kolvar, vilket innebär att när det ena cylinderparets Cl, C3 kolvar är i övre dödpunktläget är det andra cylinderparets .C2, C4 kolvar i nedre dödpunktläget.
Cylindrar-na Cl, C2, C3, C4 befinner sig således i kompressionstakt i en konstruktivt bestämd tändföljd.
Av tändstiften 11-14 i Pig 1 återges i Fig 2 endast schematiskt tändstiften 11 och 13, vilka vart och ett är förbundna med var sin sekundärlindning 15, 16 hos ett motsvarande antal tändspolar 17, 18. Tändspolarnas 17, 18 primärlindningar 21, 22 är var och en seriekopplade med var sitt strömbrytarorgan 23, 24, vilka i det visade exemplet utgörs av triacar. Varje primärlindning 21, 22 och triac 23, 24 utgör en urladdningskrets 25, 26, som är kopplad parallellt med en tändkondensator 20 i en ledning 27. Likaså parallellt kopplad med tändkondensatom 20 är en spole 28, fortsättningsvis benämnd drossel. Drosseln 28 är kopplad i serie med en diod 29 i en ledning 31. Ledningen 27 med tändkondensatom 20 och samtliga därmed parallellkopplade ledningar 25, 26, 31 är å ena sidan anslutna till ett andra 508 753 UI 10 15 20 25 30 strömbrytarorgan 30, exempelvis en transistor, vilken är kopplad i serie med en annan diod 32, och en resistans 33 i en ledning 34 samt å andra sidan till en likströmskälla 35, företrädesvis ett l2 V batteri, via en ledning 36 som innefattar en tändningsnyckelströmbrytare 37. Dioderna 29, 32 är vända så att när transistom 30 är öppen för strömgenomgång kan ström matas från batteriet 35 genom ledningarna 31, 34 till jord.
Triacarna 23, 24 och transistom 30 styrs med signaler på ledningarna 44, 45 respektive 46 från styrenheten 3. Till styrenheten 3 matas förutom de i Fig 1 angivna insignalema på ledningarna Sa, 5b, 5c även en insignal avseende batteriets 35 spänningsnivå på en ledning 47. En ledning 48 förbinder styrenheten 3 med ledningen 34 mellan transistom 30 och resistansen 33 och överför en mot uppladdningsströmmen svarande potential till styrenheten 3. Via en ledning 49 med en resistans 42 och en diod 43 erhåller dessutom styrenheten 3 uppgift om tändkondensatorns 20 potential.
Tändsystemet enligt Fig 2 fungerar principiellt enligt följande. Vid start av motom sluter strömbrytaren 37 ledningen 36 och batteriet 35 levererar likström via uppladdningskretsen 31, 34 med drosseln 28, dioderna 29, 32, transistom 30 och resistansen 33 till jord.
Styrenheten 3 håller således triacama 23, 24 stängda, medan transistom 30 hålls öppen för strömgenomgâng. När uppladdningsströmmen och en häremot svarande potential på ledningen 48 har nått en förutbestämd nivå bryter styrenheten 3 strömmen genom transistom 30. I drosseln 28 upplagrad energi överföres därvid till uppladdningskondensatom 20 som därmed blir uppladdad till en spänning på ca 400 V. När därefter styrenheten 3 i beroende av insignalerna på ledningarna 5, 41 avger utsignal till exempelvis triacen 23 vid den i styrenheten 3 bestämda tändtidpunkten öppnar triacen 23 och laddningskondensatorn 20 urladdar genom primärlindningen 21. Därvid genereras en tändspänning i sekundärspolen 15, vilket medför bildandet av en tändgnista i tändstiftets 11 elektrodgap.
Laddningskondensatoms 20 potential avkännes av styrenheten 3 via ledningen 49 och när densamma fallit under ett förut bestämt värde startar styrenheten 3 en ny uppladdningscykel genom att på ledningen 46 leda en utsignal till transistom 30 för öppning av densamma.
Samtidigt har triacen 23 åter stängt ledningen 25 för strömgenomgång. På samma sätt som ovan ombesörjer sedan styrenheten 3 åter laddningskondensatorn 20 upp- och urladdning.
Vid utgången 50, 51 kan triggningssignalen från styrenheten 3 avkännas, dvs den utsignal 10 15 20 25 30 508 753 som öppnar triacen 23, 24 och således initierar laddningskondensatoms 20 urladdning, och vid utgången 52 kan laddningskondensatoms 20 spänningsnivå avkännas.
I Fig 2 visas vidare en krets 53 för fastställande av överslagsspänningens storlek. Kretsen 53, som beskrivs närmare med hjälp av Fig 3, uppvisar en ingång 54 som ansluts till utgången S0, 51 och en ingång 55 som ansluts till utgången 52. I serie med ingången 54 är en signalanpassningsenhet 56 anordnad. Därifrån leds den anpassade signalen till en D-vippa 57 och till en binär räknare 58 för nollställning av densamma. Från D-vippan 57 leds en puls via en oscillator 59 till räknaren 58 för att starta densamma. I serie med ingången 55 är en ytterligare signalanpassningsenhet 60 anordnad från vilken en puls via D-vippan 57 tillförs räknaren 58 for att stoppa densamma. Från räknaren 58 erhålls således ett tidsvärde ur vilket i en processorenhet 61 överslagsspänningens storlek kan beräknas. Det från räknaren 58 erhållna digitala värdet kan via en D/A-omvandlare 62 omvandlas till ett analogt värde, varvid en triggenhet 63 aktiverar D/A-omvandlaren 62 när ett värde skall avläsas. Via en ytterligare processorenhet 64 kan därefter ett analogt värde på överslagsspänningen avläsas.
Det i processorenheten 61 beräknade värdet på överslagsspänningen återförs via ledningen Sd till styrenheten 3 för att utnyttjas vid styrningen av startförloppet och bränsleinsprutningen på ett sätt som beskrivs närmare nedan. t Triacarna 23, 24 är i det visade exemplet så inrättade att de är stängda för strömgenomgång när det ligger en spänning på ledningen 44, 45. När denna spänning upphör, dvs vid spänningens negativa flank 65, se Fig 4, triggas tändsystemet och triacen 23, 24 öppnar, vilket startar laddningskondensatoms 20 urladdning och via utgången 50, 51 och kretsen 53 startas räknaren 58. När gnistöverslaget sker och störpulsen 66 uppträder registreras detta via utgången 52 av kretsen 53 som stoppar räknaren 58. När spänning åter läggs på ledningen 44, 45, dvs vid spänningens positiva flank 67, detekteras detta via utgången 50, 51 av kretsen 53 som nollställer räknaren 58. Det skall noteras att strömbrytarorganen 23, 24 naturligtvis också kan vara så utformade att de öppnar vid en positiv puls och stänger vid en negativ puls.
Pig 5-9 visar resultatet av mätningar av överslagsspänningen. I Fig 5 visar den övre kurvan 68 spänningen som en funktion av tiden på tändspolens 17, 18 sekundärlindning 15, 16 och den undre kurvan 69 spänningen som en funktion av tiden på laddningskondensatorn 20, 508 753 10 15 20 25 30 varvid störpulsen 66 kan iakttagas ske samtidigt som gnistöverslaget sker och den uppbyggda spänningen 68 sjunker. Normalt ligger en spänning på ca 400 V på laddningskondensatorn 20, men på diagrammen på Fig 5-9 är spänningen delad med 100, dvs spänningen är i diagrammen innan urladdning 4 V. Sekundärspänningen som visas i kurvan 68 är vid detta mätförsök framtagen med hjälp av en högspänningsprob. Stigtiden för sekundärspänningen är konstruktivt bestämd genom tändspolens 17, 18 lindningsdata. Såsom framgår av Fig 5 har sekundärspänningens tidsfunktion en linjär karaktär åtminstone efter ett inledningskede på ungefär 2,8 its, dvs över 10 kV. I Fig 6-9 visar i olika tidsskalor den övre kurvan 70 triggpulsen på ledningen 44, 45 och den undre kurvan 71 spänningen på laddningskondensatom 20. Fig 6-8 visar mätresultatet med ett tändstift som har 1,4 mm elektrodgap. Så som frarngår är tiden från triggning till gnistöverslag ca 6,0 ps. Omräknat ger denna tid en överslagsspänning på 33,6 kV. I Fig 9 är motsvarande elektrodgap 0,8 mm.
Tiden blir här ca 4,1 ,us, vilket ger en överslagsspänning på 19,8 kV.
Med hänvisning till Fig 10 skall funktionen hos föreliggande uppfinning nu förklaras närmare.
Vid start av motorn 1 matas högspänningspulser 72 sekventiellt till alla tändstift 11-14, dvs högspänningspulserna 72 matas i tur och ordning till varje tändstift 11-14, vilka är representerade av linjerna 73-76 i Fig 10. Detta betyder att var fjärde sådan högspänningspuls 72 matas till samma tändstift. Högspänningspulsema 72 matas med en mycket hög frekvens som exempelvis uppgår till 100-500 Hz, företrädesvis 200-400 Hz. I Fig 10 är tidsavståndet mellan varje puls 5 ms, dvs en frekvens på 200 Hz. Såsom framgår av figuren startar denna pulsmatning redan efter ca 15 ms, vilket motsvarar en vevaxelvridning på ca 9°. Vevaxelns vridning avkännes av vevaxelgivaren 6 och illustreras av kurvan 77, varvid avståndet mellan varje nedre nod representerar en motorvridning på 6°. Samtidigt med denna matning av högspänningspulser 72 mäts överslagsspänningen i tändstiftens 11-14 elektrodgap i enlighet med det förfarande som har beskrivits ovan. Överslagsspänningens storlek är schematiskt visad i kurvan 78. Såsom framgår är överslagsspänningen ca 4 kV när kompressionen är noll. Vidare framgår det att överslagsspänningen ökar för varje högspänningspuls 72 som matas till cylindem C2, kurvan 74. Därmed är det klart att cylindem C2 är den cylinder som först befinner sig i kompressionstakt. Således vet styrenheten 3 tändföljden och kan styra bränsleinsprutningen i enlighet med denna. Såsom framgår av Fig 10 kan bränsle insprutas och tändning äga rum i cylinder C2 10° före den övre dödpunkten. Vevaxeln har då roterat ca ll2°, dvs enbart drygt ett kvarts varv. 508 755 Även em de visade utföringsexemplen hänför sig till ett kapacitivt tändsystem, kan uppfinningen också tillämpas på induktiva tändsystem. Även i ett sådant system är det möjligt att detektera en störpuls på tändsystemets lågspänningssida när gnistöverslaget i tändstiftets elektrodgap sker. Vidare är uppfinningen tillämpad inte bara på fyrtaktsmotorer utan även på tvåtaktsmotorer.

Claims (16)

508 10 15 20 25 30 35 40 753 Patentkrav
1. Förfarande för att identifiera vilken förbränningskamrnare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt, varvid förbränningsmotom innefattar åtminstone två förbränningskarrunare och ett tändsystem med ett ett elektrodgap uppvisande tändstift för varje förbränningskarnmare, kännetecknat av - att vid start av motorn under ett första motorvarv matas med hög frekvens högspänningspulser sekventiellt till alla tändstiften, - att överslagsspänningen i elektrodgapet hos varje tändstift mäts vid varje gnistöverslag, och - att med ledning av den uppmätta överslagsspärmingen hos de olika tändstiften bestäms vilken förbränningskarnmare som först kommer att befinna sig i kompressionstakt.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den förbrärmingskarnmare där överslagspänningen uppvisar ett för varje ny högspärmingspuls ökande värde registreras som den förbränningskammare som först kommer att befinna sig i kompressionstakt.
3. Förfarande för att starta en förbränningsmotor som innefattar åtminstone två förbrärmingskammare, vilka befinner sig i kompressionstakt enligt en bestämd ordning, och ett tändsystem med ett ett elektrodgap uppvisande tändstift för varje fórbränningskarrirnare, kännetecknat av - att under ett första motorvarv matas med hög frekvens högspänningspulser sekventiellt till alla tändstiften, - att överslagsspärmingen i elektrodgapet hos varje tändstift mäts vid varje gnistöverslag, - att med ledning av den uppmätta överslagsspänningen hos de olika tändstiften bestäms vilken förbrärmingskammare som först kommer att befinna sig i kompressionstakt, och - att utifrån nämnda taktordningen och kunskapen om vilken förbränningskarnmare som först befinner sig i kompressionstakt insprutas bränsle i den fórbränningskarrunare som närmast därefter kommer att befinna sig i kompressionstakt.
4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetccknat av att den höga frekvensen uppgår till 100 - 500 Hz, företrädesvis 200 - 400 Hz.
5. Förfarande enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att tändsystemet innefattar ett laddningsorgan som är inrättat att lagra den för ett gnistöverslag i elektrodgapet nödvändiga elektriska energin och att överslagsspänningen fastställs genom att tiden mäts från det att laddningsorganets urladdning initieras till dess att en överslaget indikerande störpuls uppträder och att den så uppmätta tiden utnyttjas för att beräkna överslagsspänningens storlek. l0 15 20 25 30 35 40 508 755 ll
6. Förfarande enligt krav 5, kännetecknat av att tändsystemet innefattar en högspänningssida och en lågspärmingssida och att störpulsen avkärms på lågspänningssidan.
7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att laddningsorganet innefattar en på tändsystemets lågspärmingssida anordnad laddningskondensator och att störpulsen avkänns vid laddningskondensatom.
8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att laddningsorganets urladdning initieras medelst en styrpuls, att denna styrpuls detekteras och att tidmätningen startas från det att denna styrpuls har detekterats.
9. Anordning hos en förbrärmingsmotor (1) som innefattar åtminstone två förbränningskammare (Cl, C2, C3, C4) och ett tändsystem med åtminstone ett ett elektrodgap uppvisande tändstift (11-14) för varje förbränningskamrnare och ett laddningsorgan (20) fór att lagra den för ett gnistöverslag i elektrodgapet nödvändiga elektriska energin, kännetecknad av att tändsystemet innefattar en elektronisk styrenhet (3) som är ansluten till laddningsorganet (20) och inrättad att under ett första motorvarv av startförloppet med hög frekvens mata högspänningspulser (72) sekventiellt till alla tändstiften (11-14), att en mätenhet (53) är anordnad och inrättad att mäta överslagsspänningen i elektrodgapet hos varje tändstift (11-14) vid varje gnistöverslag, och att den elektroniska styrenheten (3) är inrättad att med ledning av den uppmätta överslagsspänningen hos de olika tändstiften bestämma vilken förbränningskammare som först kommer att befinna sig i kompressionstakt.
10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att styrenheten (3) är inrättad att registrera den förbräriningskarnmare (Cl, C2, C3, C4), där överslagspänningen uppvisar ett för varje ny högspänningspuls (72) ökande värde, som den förbränningskarnmare som först kommer att befinna sig i kompressionstakt.
11. Anordning enligt något av kraven 9 eller 10, kännetecknad av att mätenheten (53) innefattar ett tidmätningsorgan (53, 58) som är inrättat att mäta tiden från det att laddningsorganets (20) urladdning initieras till dess att en störpuls (66) uppträder, vilken indikerar att ett överslag har ägt rum i elektrodgapet, och ett beräkningsorgan (61) som är inrättat att ur den uppmätta tiden beräkna överslagsspänningens storlek.
12. Anordning enligt krav 11, kännetecknad av att laddningsorganet (20) innefattar en tändspole (17, 18) med en primärlindning (21, 22) som via en primärkrets är förbunden med en strömkälla (28, 35) och en sekundärlindníng (15, 16) som är förbunden med tändstiftet (11-14) och att störpulsen (66) detekteras i primärkretsen.
13. Anordning enligt krav ll eller 12, kännetecknad av att laddningsorganet innefattar en 1addningskondensator(20) och att tidmätningsorganet (53) är anslutet till laddningskondensatom på så sätt att det kan avkänna spänningen över 508 753 l0 l5 laddningskondensatom när den urladdas och detektera den störpuls (66) som uppträder när överslaget äger rum.
14. Anordning enligt krav 12 och 13, kännetecknad av att laddningskondensatom (20) är anordnad i primärkretsen.
15. Anordning enligt något av kraven 9 - 14, kännetecknad av att den elektroniska styrenheten (3) är inrättad att medelst en styrpuls initiera laddningsorganets (20) urladdning och att mätenheten (53) är ansluten till styrenheten (3) och inrättad att avkänna styrpulsen.
16. Anordning enligt något av kraven 9 - 15, kännetecknad av att mätenheten (53, 61) är ansluten (Sd) till den elektroniska styrenheten (3) och inrättad att överföra värdet av överslagsspärmingen i varje fórbränningskarnmare (Cl, C2, C3, C4).
SE9503722A 1995-10-24 1995-10-24 Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor SE508753C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9503722A SE508753C2 (sv) 1995-10-24 1995-10-24 Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor
JP51653797A JP3874800B2 (ja) 1995-10-24 1996-10-23 圧縮行程にある燃焼エンジンの燃焼室を特定する方法、燃焼エンジンを始動する方法および燃焼エンジンのための装置
DE19681614T DE19681614B4 (de) 1995-10-24 1996-10-23 Verfahren zum Identifizieren der sich im Kompressionshub befindenden Brennkammer eines Verbrennungsmotors, Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors und Vorrichtung für einen Verbrennungsmotor
PCT/SE1996/001357 WO1997015758A1 (en) 1995-10-24 1996-10-23 A method of identifying the combustion chamber of a combustion engine that is in the compression stroke, a method of starting a combustion engine, and a device for a combustion engine
US09/066,487 US6029631A (en) 1995-10-24 1996-10-23 Method of identifying the combustion chamber of a combustion engine that is in the compression stroke, and a method and device for starting a combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9503722A SE508753C2 (sv) 1995-10-24 1995-10-24 Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9503722D0 SE9503722D0 (sv) 1995-10-24
SE9503722L SE9503722L (sv) 1997-04-25
SE508753C2 true SE508753C2 (sv) 1998-11-02

Family

ID=20399929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9503722A SE508753C2 (sv) 1995-10-24 1995-10-24 Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6029631A (sv)
JP (1) JP3874800B2 (sv)
DE (1) DE19681614B4 (sv)
SE (1) SE508753C2 (sv)
WO (1) WO1997015758A1 (sv)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817447A1 (de) * 1998-04-20 1999-10-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Phasenerkennung an einem 4-Takt Ottomotor mit Ionenstrommessung
US6192868B1 (en) * 1998-12-23 2001-02-27 Caterpillar Inc. Apparatus and method for a cold start timing sweep
US6359439B1 (en) * 2000-03-13 2002-03-19 Delphi Technologies, Inc. Compression sense ignition system with fault mode detection and having improved capacitive sensing
JP2001271688A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Hitachi Ltd 筒内噴射エンジンの始動方法
US6453733B1 (en) * 2000-09-11 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Method of identifying combustion engine firing sequence without firing spark plugs or combusting fuel
US6520166B1 (en) * 2001-10-05 2003-02-18 Delphi Technologies, Inc. Method of identifying engine cylinder combustion sequence based on combustion quality
DE10201164A1 (de) * 2002-01-15 2003-08-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Phase eines Viertakt-Ottomotors
DE10218011A1 (de) * 2002-04-23 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Detektion der Beendigung eines Startvorgangs bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
US7055372B2 (en) * 2002-11-01 2006-06-06 Visteon Global Technologies, Inc. Method of detecting cylinder ID using in-cylinder ionization for spark detection following partial coil charging
US7251571B2 (en) * 2003-09-05 2007-07-31 Visteon Global Technologies, Inc. Methods of diagnosing open-secondary winding of an ignition coil using the ionization current signal
US6922628B2 (en) * 2003-11-26 2005-07-26 Visteon Global Technologies, Inc. IC engine diagnostic system using the peak and integration ionization current signals
FR2922966B1 (fr) * 2007-10-30 2010-02-26 Siemens Vdo Automotive Procede de commande de l'allumage d'un moteur a essence

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3041498A1 (de) * 1980-11-04 1982-06-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Mess- und regeleinrichtung fuer den zuendverzug bei zuendanlagen von brennkraftmaschinen
JPS57116164A (en) * 1981-01-12 1982-07-20 Nissan Motor Co Ltd Method of igniting internal combustion engine
US4543936A (en) * 1984-09-17 1985-10-01 General Motors Corporation Sequential fuel injection sync pulse generator
SE442345B (sv) * 1984-12-19 1985-12-16 Saab Scania Ab Forfarande for detektering av joniseringsstrom i en tendkrets ingaende i en forbrenningsmotors tendsystem jemte arrangemang for detektering av joniseringsstrom i en forbrenningsmotors tendsystem med minst en tendkrets
JP2577074B2 (ja) * 1988-03-18 1997-01-29 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング デイストリビユーターなしの点火装置のためのシリンダー認識装置
DE3902254A1 (de) * 1989-01-26 1990-08-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur zuordnung von zuendsignalen zu einem bezugszylinder
DE68922309T2 (de) * 1989-08-22 1995-10-19 Atsugi Unisia Corp Verfahren und Vorrichtung für die Detektierung eines Referenzdrehwinkels für jeden Zylinder in einer inneren Brennkraftmaschine.
JPH03134247A (ja) * 1989-10-19 1991-06-07 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御装置及び方法
DE4291755T1 (sv) * 1991-05-31 1993-05-13 Caterpillar Inc., Peoria, Ill., Us
US5174267A (en) * 1991-07-22 1992-12-29 Ford Motor Company Cylinder identification by spark discharge analysis for internal combustion engines
US5208540A (en) * 1992-02-28 1993-05-04 Coltec Industries Inc. Ignition performance monitor and monitoring method for capacitive discharge ignition systems
US5410253A (en) * 1993-04-08 1995-04-25 Delco Electronics Corporation Method of indicating combustion in an internal combustion engine
FR2714116B1 (fr) * 1993-12-17 1996-01-26 Renault Procédé d'identification d'un cylindre de référence d'un moteur à combustion interne à allumage commande.

Also Published As

Publication number Publication date
DE19681614T1 (de) 1998-10-01
SE9503722D0 (sv) 1995-10-24
US6029631A (en) 2000-02-29
DE19681614B4 (de) 2011-03-17
JP3874800B2 (ja) 2007-01-31
WO1997015758A1 (en) 1997-05-01
SE9503722L (sv) 1997-04-25
JPH11513776A (ja) 1999-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4648367A (en) Method and apparatus for detecting ion current in an internal combustion engine ignition system
US4862093A (en) Method and an arrangement for the detection of ionizing current in the ignition system of an internal combustion engine including engine start sequence detection
US20160010616A1 (en) Ignition control apparatus for internal combustion engine (as amended)
US6020742A (en) Combustion monitoring apparatus for internal combustion engine
SE508753C2 (sv) Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor
SE507393C2 (sv) Arrangemang och förfarande för kommunikation mellan tändmodul och styrenhet i en förbränningsmotors tändsystem
US5861551A (en) Combustion state detecting apparatus for an internal-combustion engine
US5174267A (en) Cylinder identification by spark discharge analysis for internal combustion engines
US5606118A (en) System and method for detecting misfire in an internal combustion engine
US5400760A (en) Misfire detector device for internal combustion engine
US5370099A (en) Ignition system for internal combustion engines
SE510479C2 (sv) Sätt att alstra en spänning för att detektera en jonström i gnistgapet vid en förbränningsmotor
US6886547B2 (en) Ignition system with multiplexed combustion signals
EP0305349B1 (en) A method for improving the starting ability of an internal combustion engine during an engine start
GB2262812A (en) Misfire-detecting system for internal combustion engines
EP0269671B1 (en) Method for controlling the spark ignition in the ignition system of an internal combustion engine and arrangement for carrying out the method
SE459822B (sv) Foerfarande foer att erhaalla foerhoejd uppladdning av en taendkondensator i ett kapacitivt taendsystem foer foerbraenningsmotorer under start
US5415148A (en) Misfire-detecting system for internal combustion engines
KR20010042831A (ko) 4-행정 오토 엔진에서 이온 전류 측정을 이용한 위상인식을 위한 방법 및 장치
JP2523255B2 (ja) ガソリン機関の二次電圧検出装置
JPH0599113A (ja) ガソリン機関の失火検出装置
SE522411C2 (sv) Sätt att mäta cylinderspecifika parametrar hos en kolvmotor med hjälp av motorns tändsystem
JPH05141337A (ja) 内燃機関の失火検出装置
JPH06137250A (ja) ガソリン機関の失火検出装置
JPH0315665A (ja) 点火装置の点火検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed