DE4116272A1 - Verbrennungserfassungsgeraet fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbrennungserfassungsgerät für einen Verbrennungsmotor, wobei das Gerät den Verbrennungszustand des Motors auf der Basis eines von einer Zündkerze in einem Raum zwischen den Elektroden erzeugten Ionenstromes erfaßt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verbrennungserfassungsgerät, welches die Zuverlässigkeit der Erfassung der Verbrennung unabhängig von Veränderungen des Pegels des Ionenstromes verbessert, welche durch eine sich verändernde oder vom Beharrungszustand abweichende Betriebsweise des Motors verursacht wird.

Im allgemeinen besitzen Verbrennungsmotoren, beispielsweise Automobilbenzinmotoren, eine Vielzahl von Zylindern (beispielsweise vier), die mit vier Zylindern betrieben werden und dabei einen Ansaughub, einen Kompressionshub, einen Explosionshub und einen Ausstoßhub ausführen. Um die Zündzeitpunkte der Zylinder, die Brennstoffeinspritzung in die Zylinder, etc., richtig zu steuern, wird eine Motorsteuereinheit in Gestalt eines Mikrocomputers zur Durchführung der verschiedenen elektronischen Berechnungen eingesetzt. Zu diesem Zweck identifiziert der Mikrocomputer die Betriebsstellungen der Zylinder und steuert ihre Betriebsablaufe, und zwar auf der Basis eines Zylinderbezugspositionssignals, das für die Kurbelstellungen der Zylinder repräsentativ ist, sowie eines Zylinderidentifikationssignals, das von einem Signalgenerator synchron mit der Umdrehung des Motors erzeugt wird.

Beispielsweise muß zur Steuerung der Zylinderzündung ein in jedem Zylinder durch einen Kolben verdichtetes Kraftstoff-/Luft-Gemisch zur Verbrennung in einem optimalen Zeitpunkt durch einen Funken gezündet werden, der von einer Zündkerze erzeugt wird. In Verbindung damit gibt es jedoch Momente, in denen die in einem Zylinder befindliche Mischung trotz Zündung durch eine Zündkerze nicht richtig verbrennt, je nach dem Verbrennungszustand, dem Zustand der Zündkerzen etc. In diesem Falle entfällt auf die übrigen Zylinder eine anormale Belastung, was einen Motorschaden befürchten läßt. Um also einen sicheren Motorbetrieb zu gewährleisten, muß in bezug auf jeden Zündzyklus jedes Zylinders festgestellt werden, ob die Mischung im Zylinder einwandfrei verbrannt ist. Zu diesem Zweck ist ein Verbrennungserfassungsgerät vorgeschlagen worden, welches den Verbrennungszustand bei jedem Zylinder durch Erfassen eines Ionenstromes bestimmt, der durch die Zündkerze im Raum zwischen deren Elektroden erzeugt wird.

Fig. 2 veranschaulicht ein typisches Beispiel eines solchen bekannten Verbrennungserfassungsgerätes für Verbrennungsmotoren. Gemäß Fig. 2 ist eine Kurbelwelle 1 eines nicht dargestellten Motors mit einer Vielzahl von Kolben verbunden, die in (nicht dargestellten) Zylindern laufen, derart, daß die Welle in Übereinstimmung mit den Bewegungen der Kolben in Drehung versetzt wird. Eine Nockenwelle 2 ist über einen Zeitgeberriemen 3 funktional mit der Kurbelwelle 1 verbunden und dreht sich somit synchron mit der Umdrehung der Kurbelwelle 1.

Im Falle eines normalen Vierzylindermotors entfällt auf zwei Umdrehungen der Kurbelwelle eine Folge von vier Zyklen, die einen Ansaughub, einen Kompressionshub, einen Explosionshub und einen Ausstoßhub umfassen, so daß die Nockenwelle 2 eine volle Umdrehung je zwei Kurbelwellenumdrehungen ausführt. Die Nockenwelle 2 vollzieht also bei einer Viertaktoperation jedes Zylinders synchron eine volle Umdrehung. Dementsprechend treten bei einem Vierzylindermotor die Betriebsstellungen der Kolben im Zylinder zueinander mit einer Phasenverschiebung von einer halben Umdrehung der Kurbelwelle 1 auf (d. h. 180°), also bei einem Viertel der Umdrehung der Nockenwelle 2 (d. h. 90°).

Ein Signalgenerator, der allgemein durch das Bezugszeichen S gekennzeichnet ist, weist eine mit der Nockenwelle 2 verbundene drehbare Welle 4 auf, und an einem Ende der drehbaren Welle 4 ist eine Drehscheibe 5 zur Erfassung der Bezugsstellungen jedes Zylinders befestigt. Die Drehscheibe 4 besitzt eine Vielzahl (im dargestellten Beispiel 4) von ersten Fenstern in Form von bogenförmigen Schlitzen 6, die in die Scheibe eingearbeitet und auf einer Kreislinie um die Achse der Welle 4 angeordnet sind, wobei sie untereinander durch gleich große Abstände in Umfangsrichtung angebracht sind. Jeder der Schlitze 6 besitzt eine Vorderkante und eine Hinterkante, welche vorgeschriebenen Kolbenstellungen in dem jeweils zugehörigen Zylinder entsprechen. Weiter besitzt die Drehscheibe 5 ein (nicht dargestelltes) zweites Fenster in Form eines Schlitzes, wobei dieser zweite Schlitz einem ausgewählten Zylinder zu dessen Unterscheidung von den übrigen Zylindern entspricht.

Ein Paar feststehender Stützplatten 8 ist an einander gegenüberliegenden Seiten der Drehscheibe 5 angeordnet. Ein (nicht dargestellter) Fotokoppler mit einer lichtaussendenden Diode und einem Fototransistor ist an den einander gegenüberstehenden Stützplatten 8 entlang einer Kreislinie befestigt, auf der auch die Schlitze 6 in der Drehscheibe 5 angeordnet sind. Jeder der bogenförmigen Schlitze besitzt eine Vorderkante, die einer ersten Bezugskurbelposition des zugehörigen Zylinders entspricht, und eine Hinterkante, die einer zweiten Bezugskurbelposition des betreffenden Zylinders in Drehrichtung der Drehscheibe 5 entspricht. Jedesmal wenn einer der ersten Schlitze 6 sowie der nicht dargestellte zweite Schlitz in der Drehscheibe 5 zwischen der lichtaussendenden Diode und dem Fototransistor des Fotokopplers hindurchläuft bzw. bei der Drehung der Drehscheibe 5 mit diesem fluchtet, erzeugt der Fotokoppler ein Ausgangssignal L mit einer Folge von Impulsen, von denen jeder mit der Vorderkante eines Schlitzes ansteigt und mit der Hinterkante desselben abfällt.

Ein Regler 10 in Form einer elektronischen Steuereinheit (im folgenden mit ECU bezeichnet), die einen Mikrocomputer aufweist, empfängt sowohl das Ausgangssignal L des Fotokopplers, als auch verschiedene andere Arten von Signalen, die für den Betriebszustand des Motors repräsentativ sind und durch verschiedene Sensoren (nicht dargestellt) wie etwa den Motorgeschwindigkeitssensor, den Motorladungssensor, etc., erzeugt werden. Auf der Basis dieser Eingangssignale führt die Steuereinheit verschiedene Motorsteueroperationen wie beispielsweise die Kraftstoffsteuerung, die Zündsteuerung, etc., aus. Die ECU 10 bestimmt beispielsweise auf der Basis der genannten Signale die Reihenfolge der Operationen der Zylinder des Motors, und sie steuert die Operationen, wie beispielsweise die Zündung, in den betreffenden Zylindern entsprechend der so festgelegten Operationsfolge.

Ein Leistungstransistor 11 in Gestalt eines NPN-Transistors mit geerdetem Emitter wird unter der Kontrolle der ECU 10 zum Ein- und Ausschalten angesteuert. Eine Zündspule 12 ist mit der Primärwicklung an den Kollektor des Leistungstransistors 11, und mit der Sekundärwicklung an eine Zündkerze 13 angeschlossen, und zwar über eine Sperrstrom-Prüfdiode 14. Der Leistungstransistor 11, die Zündspule 12, die Zündkerze 13 und die Diode 14 bilden zusammen die Zündeinrichtung. Obwohl eine solche Zündeinrichtung für jeden der Zylinder vorhanden ist, ist in Fig. 2 nur eine von ihnen beispielshalber dargestellt.

Ein Ionenstromdetektor, allgemein durch das Bezugszeichen 20 gekennzeichnet, ist zwischen ein Ende der Zündkerze 13 und die ECU 10 geschaltet. Der Ionenstromdetektor 20 weist folgende Elemente auf: eine Rückstrom-Prüfdiode 21 mit einer Kathode, die an einen Verbindungspunkt zwischen der Diode 14 und der Zündkerze 13 angeschlossen ist; einen Ladewiderstand 22, dessen eines Ende an die Anode der Diode 21 angeschlossen ist; eine Gleichstromleistungsversorgung 23, die mit dem anderen Ende des Ladewiderstandes 22 in Reihe geschaltet ist; ein Paar Spannungsteilerwiderstände 24, 25, die parallel an eine Reihenschaltung angeschlossen sind, welche den Ladewiderstand 22 und die Gleichstromleistungsversorgung 23 umfaßt; einen Kondensator 26, dessen eines Ende an den Verbindungspunkt zwischen der Diode 21 und dem Ladewiderstand 22 angeschlossen ist; einen Komparator 27, dessen erste negative Eingangsklemme an den Verbindungspunkt zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 24, 25 und der zweiten positiven Eingangsklemme angeschlossen ist, und deren Ausgangsklemme mit der ECU 10 verbunden ist; und ein Paar Spannungsteilerwiderstände 28, 29, die in Reihe zwischen eine Konstantleistungsversorgung und Erde geschaltet sind, wobei der Verbindungspunkt zwischen den beiden Elementen an die zweite Eingangsklemme des Komparators 27 zum Anlegen einer konstanten Schwellenspannung TH angeschlossen ist. Die Spannungsteilerwiderstände 24, 25 bilden zusammen eine Spannungserzeugungseinrichtung zur Lieferung einer Spannung V, die einem Ionenstrom I entspricht. Weiter bilden die Spannungsteilerwiderstände 28, 29 zusammen eine Schwellenspannungserzeugungseinrichtung zur Lieferung einer konstanten Schwellenspannung, die als Bezugsspannung zur Verbrennungsbestimmung an die zweite Eingangsklemme des Komparators 27 angelegt ist.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des bekannten Verbrennungserfassungsgerätes wie oben beschrieben, im einzelnen erläutert. Wenn sich die Kurbelwelle 1 dreht, wird die Drehscheibe 5 durch den Transmissionsriemen 3, die Nockenwelle 2 und die Welle 4 in Drehung versetzt. während der Rotation der Drehscheibe 5 erzeugt der auf den Stützplatten 8 montierte (nicht dargestellte) Fotokoppler ein Ausgangssignal L, wenn der erste der Schlitze 6 und der zusätzliche, nicht dargestellte zweite Schlitz den Spalt zwischen der lichtaussendenden Diode und dem (nicht dargestellten) Fototransistor passiert, der auf den einander gegenüberstehenden Stützplatten 8 befestigt ist. Das so erzeugte Signal L umfaßt ein Kurbelwinkelbezugssignal, das für die vorbestimmten Kurbelpositionen jedes Zylinders repräsentativ ist, sowie ein Zylinderidentifikationssignal zur Identifizierung des ausgewählten Zylinders. Das Kurbelwinkelbezugssignal erhält eine Folge von Impulsen, von denen jeder mit der Vorderkante eines Schlitzes 6 ansteigt, die einer ersten Bezugskurbelposition (beispielsweise 75° vor Erreichen des oberen Totpunktes BTDC) des entsprechenden Zylinders ansteigt, und mit dem hinteren Ende des Schlitzes abfällt, der einer zweiten Kurbelwinkelposition (beispielsweise 5° BTDC) des betreffenden Zylinders entspricht. Beispielsweise bildet die erste Bezugskurbelposition einen Steuerbezugspunkt, wie etwa den Startzeitpunkt der Leistungversorgung, bei der die Leistungszufuhr an die Zündspule 12 durch die ECU 10 eingeleitet wird, während die zweite Bezugskurbelwinkelposition einen weiteren Steuerbezugspunkt bildet, wie etwa den Zündzeitpunkt in welchem die Leistungszufuhr an die Zündspule 12 abgeschaltet wird, um die Zündkerze 13 zur Erzeugung eines Funkens zu veranlassen. Das Zylinderidentifikationssignal enthält einen Impuls, der sich auf den ausgewählten Zylinder bezieht und beispielsweise in einem Zeitpunkt erzeugt wird, in dem ein Impuls des Kurbelwinkelbezugssignals des ausgewählten Zylinders erzeugt wird. Sowohl das Signal L des Signalgenerators S, als auch andere für den Betriebszustand des Motors repräsentative Signale werden in die ECU 10 eingegeben. Beispiele für diese anderen Signale sind das Motorumdrehungssignal, das für die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors repräsentativ ist, sowie das Motorladungssignal, das die Motorladung bzw. die Drosselventilöffnung anzeigt.

Auf der Basis des Signals L identifiziert die ECU 10 die operative Reihenfolge bzw. die Betriebszustände der entsprechenden Zylinder, und sie erzeugt und verteilt in den richtigen Taktzeiten entsprechend der so bestimmten betrieblichen Reihenfolge ein Zündsteuersignal an die Leistungstransistoren 11 der entsprechenden Zylinder. Dementsprechend wird einer der Leistungstransistoren 11 durch das von der ECU 10 gelieferte Zündsteuersignal eingeschaltet, so daß ein Strom von der Leistungsversorgungsquelle durch die Primärwicklung der Zündspule 11 und den nun leitenden Leistungstransistor 11 zu fließen beginnt. Nachdem Strom während einer vorbestimmten Zeitdauer durch die Primärwicklung der Zündspule 12 geflossen ist, unterbindet die ECU 10 die Erzeugung des Zündsteuersignals und schaltet den Leistungstransistor 11 ab. Infolgedessen wird an der Sekundärwicklung der Zündspule 12 eine Hochspannung induziert, welche die Zündkerze 13 zur Erzeugung eines Funkens veranlaßt. Dann wird die durch die Leistungsversorgungsquelle an die Zündspule 12 angelegte Spannung, die eine negative Spannung ist, unmittelbar nach der Entladung der Zündkerze 13 unterbrochen.

Sofort nach der Entladung bzw. der Funkenbildung der Zündkerze 13, welche die explosionsartige Verbrennung der Luft-/Kraftstoffmischung in der Nähe der Zündkerze 13 verursacht, entsteht eine große Amzahl positiver Ionen im begrenzten Raum zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 und bildet in diesem Bereich den lonenstrom I. Der so durch die positiven Ionen gebildete Ionenstrom 1 wird von der negativen Elektrode der Zündkerze 13 angezogen und fließt zur negativen Elektrode der Gleichstromversorgungsquelle 23, und zwar über die Diode 21 und den Ladewiderstand 22. Dadurch erzeugt der Ionenstrom I am Ladewiderstand 22 eine Spannung, die durch die Spannungsteilerwiderstände 24, 25 in eine Spannung V gerändert und an die erste negative Eingangsklemme des Komparators 27 geliefert wird. Die in den Komparator 27 eingegebene Spannung V beruht auf dem Ionenstrom I und ist diesem proportional. Das heißt, daß die Spannung V groß wird, wenn im Zylinder die Explosion oder Verbrennung stattfindet, während sie bei fehlender Verbrennung niedrig wird. Mit anderen Worten wird die zweite positive Eingangklemme des Komparators 27 mit einer Schwellenspannung TH belegt, welche durch die Spannungsteilerwiderstände 28, 29 auf einen vorbestimmten konstanten Wert eingestellt ist. Dementsprechend erzeugt der Komparator 27 ein niederpegeliges Ausgangssignal, wenn die Spannung V niedriger als die Schwellenspannung TH ist, während er ein hochpegeliges Ausgangssignal liefert, wenn die Spannung V gleich oder größer als die Schwellenspannung TH ist. Das bedeutet, daß der Komparator 27 ein EIN-Signal an die ECU 10 nur dann liefert, wenn er einen Ionenstrom 1 erfaßt.

Aufgrund der für den so erfaßten Ionenstrom reprasentativen Spannung V und der durch das Signal L identifizierten Operationsfolge bzw. der Betriebszustände der Zylinder stellt die ECU 10 fest, ob in dem Zylinder, der gezündet hat, eine normale Verbrennung stattgefunden hat.

Falls der gezündete Zylinder normal arbeitet oder im zündenden Zylinder eine normale Verbrennung stattfindet, wird eine Explosion bzw. eine Verbrennung durch Entladen bzw. Funkenbildung der entsprechenden Zündkerze 11 ausgelöst, so daß eine Anzahl positiver Ionen im begrenzten Bereich zwischen den Elektroden der Zündkerze 13 erzeugt wird. Findet jedoch aus irgendeinem Grunde keine Explosion statt, werden im wesentlichen auch keine positiven Ionen erzeugt. Dementsprechend kann die ECU 10 den Verbrennungszustand im gezündeten Zylinder aufgrund der Spannung V und der identifizierten Operationsfolge bzw. Betriebszustände der Zylinder ermitteln.

In diesem Zusammenhang wird der Pegel der Schwellenspannung TH in bezug auf einen lonenstrom I eingestellt der erzeugt wird, wenn sich der Motor im Beharrungsbetrieb befindet, während jedoch tatsächlich der Pegel des Ionenstroms I entsprechend dem Betriebszustand des Motors variiert. Wenn beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors oder wenn die Motorladung groß ist, können sich dem Ionenstrom I Störungen überlagern, welche seinen Pegel anheben. In diesem Falle könnte der Komparator 27 beim Vergleich der störungsbeeinflußten Spannung V mit der konstanten Schwellenspannung TH ein EIN-Signal aufgrund des Einflusses solcher Störwirkungen ausgeben, selbst wenn kein Ionenstrom vorhanden ist. Infolgedessen würde die ECU 10 zu der Feststellung gelangen, daß in einem gezündeten Zylinder eine normale Verbrennung stattgefunden hat, obwohl tatsächlich keine Verbrennung erfolgt ist. Dieser Irrtum kann zu Motorschäden führen, wie weiter oben gesagt wurde.

Bei dem oben beschriebenen bekannten Verbrennungserfassungsgerät ist es jedoch unmöglich, die Erzeugung eines Ionenstromes I richtig oder genau zu erfassen, wenn der Ionenstrompegel aufgrund des Betriebszustandes des Motors gestört oder verändert wird, wie etwa im Falle eines vom Beharrungsbetrieb abweichenden Betriebszustandes, und zwar deswegen, weil der Pegel der den Verbrennungszustand bestimmenden Schwellenspannung TH auf einen konstanten Wert eingestellt ist. Es ist somit schwierig, jederzeit eine wirklich zuverlässige Erfassung der Verbrennung in den Zylindern durchzuführen.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Absicht zugrunde, die mit dem bekannten Verbrennungserfassungsgerät verbundenen oben beschriebenen Probleme zu überwinden.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Verbrennungserfassungsgerat für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, das das Auftreten der Verbrennung in einem Zylinder mit hoher Zuverlässigkeit erfassen kann, auch dann, wenn es Änderungen im Pegel des durch eine Zündkerze erzeugten Ionenstromes gibt.

Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, ist erfindungsgemäß ein Verbrennungserfassungsgerät für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, das einen Regler zur Steuerung der Zündung eines Zylinders eines Motors, welcher mit einer Zündkerze ausgestattet ist, und einen Ionenstromdetektor zur Erfassung eines Ionenstromes, der bei der Funkenbildung einer Zündkerze erzeugt wird, umfaßt. Der Ionenstromdetektor weist folgende Komponenten auf:
Spannungserzeugungsmittel zur Erzeugung einer Spannung, die dem Pegel des von der Zündkerze hervorgerufenen Ionenstromes entspricht;
Schwellenspannungserzeugungsmittel zur Erzeugung einer veränderlichen Schwellenspannung, die sich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors verändert; und
einen Komparator zur Vergleichen der Ausgangsspannung der Spannungserzeugungsmittel mit der Schwellenspannung und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn die Ausgangsspannung der Spannungserzeugungsmittel der Schwellenspannung entspricht oder größer ist.

Vorzugsweise erzeugen die Schwellenspannungserzeugungsmittel die veränderliche Schwellenspannung in Abhängigkeit von mindestens einer Umdrehung der Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors sowie in Abhängigkeit von der Motorladung.

Die vorgenannten sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.

Fig. 1 veranschaulicht den allgemeinen Schaltungsaufbau eines Verbrennungserfassungsgerätes für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 stellt ein der Fig. 1 entsprechendes Diagramm dar, das sich auf ein bekanntes Verbrennungserfassungsgerät bezieht.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Verbrennungserfassungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung. Das erfindungsgemäße Gerät entspricht im Aufbau im wesentlichen dem erwähnten bekannten Gerät nach Fig. 2, mit Ausnahme der erfindungsgemäß vorgesehenen Wellenspannungspegeländerungsmittel 30 und der Betriebsweise des Reglers 10′ in Gestalt einer elektronischen Steuereinheit ECU. Elemente der Fig. 1, die denen der Fig. 2 entsprechen, sind also durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Insbesondere besitzen die Schwellenwertpegeländerungsmittel 30 die Gestalt einer elektrischen Schaltung, die durch die ECU 10′ zur Erzeugung einer Schwellenspannung TH mit veränderlichem Pegel gesteuert wird, wobei sich der Pegel in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors verändert. Die ECU 10′ arbeitet ein Programm ab, das gegenüber dem von der ECU 10 der Fig. 2 zur Steuerung des Leistungstransistors 11 abgewickelten Programm teilweise modifiziert ist, derart, daß sie die Schwellenpegeländerungsschaltung 30 in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors steuert.

Im Betrieb steuert die ECU 10′ den Leistungstransistor 11 auf der Basis eines Signals L, das vom Signalgenerator S erzeugt wird, so daß der Transistor 11 im richtigen Takt ein- und ausgeschaltet wird und damit die Entladung der Zündkerze 13 zur Erzeugung des Zündfunkens veranlaßt. Im Anschluß an die Entladung erfaßt der Ionenstromdetektor 20′ einen Ionenstrom I, der sich im Raum zwischen den Elektroden der Zündkerze 13 unmittelbar nach der Entladung derselben bildet. Andererseits ermittelt die ECU′ aufgrund des Ausgangssignals des Komparators 27, ob der Pegel des Ionenstromes I einem vorgeschriebenen Verbrennungsniveau entspricht oder größer ist. In diesem Falle steuert die ECU 10′ die Schwellenpegeländerungsschaltung 30 entsprechend dem Betriebszustand des Motors, wie beispielsweise der Umdrehungszahl pro Minute des Motors, der Motorladung, und dergleichen, so daß die Schaltung 30 eine Schwellenspannung TH′ mit niedrigem Pegel erzeugt, wenn sich der Motor im Beharrungszustand befindet, während sie eine hochpegelige Schwellenspannung TH′ erzeugt, wenn sich der Motor in einem Betriebszustand außerhalb des Beharrungszustandes befindet, d. h., wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors groß ist (nämlich größer als ein vorbestimmter Wert), oder wenn die Motorladung groß ist (d. h., wenn die Öffnung des Drosselventils größer als ein vorgeschriebener Wert ist). Im Ergebnis wird die Möglichkeit einer falschen Bestimmung der Zylinderverbrennung aufgrund der Tatsache erheblich verringert, daß die Spannung V, welche dem Ionenstrom I entspricht und an die erste Eingangsklemme des Komparators 27 geliefert wird, kaum die Schwellenspannung TH′ überschreitet, die auf einen ausreichend hohen Wert für den Fall veränderlicher Betriebszustände des Motors durch die Schwellenpegeländerungsschaltung 30 eingestellt ist, selbst dann, wenn die Spannung V durch Störsignale während des nichtstationären Betriebs des Motors beeinflußt wird. Somit kann der Verbrennungszustand in den Zylindern mit hoher Zuverlässigkeit erfaßt werden, auch wenn sich der Pegel des Ionenstromes I entsprechend dem Betriebszustand des Motors verändert.

In diesem Zusammenhang kann die Schwellenspannung TH′ so eingestellt werden, daß sie in Übereinstimmung mit der zunehmenden Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors oder mit zunehmender Motorladung ansteigt.

Claims (6)

1. Verbrennungserfassungsgerät für einen Verbrennungsmotor, mit:
einem Regler zur Steuerung der Zündung eines Zylinders eines Motors, der mit einer Zündkerze ausgestattet ist; und
einem Ionenstromdetektor zur Erfassung eines Ionenstromes, der bei der Funkenbildung einer Zündkerze erzeugt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ionenstromdetektor folgende Komponenten aufweist:
Spannungserzeugungsmittel zur Erzeugung einer Spannung, die dem Pegel des von der Zündkerze hervorgerufenen Ionenstromes entspricht;
Schwellenspannungserzeugungsmittel zur Erzeugung einer veränderlichen Schwellenspannung, die sich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors verändert;
und einen Komparator zur Vergleichen der Ausgangsspannung der Spannungserzeugungsmittel mit der Schwellenspannung und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn die Ausgangsspannung der Spannungserzeugungsmittel der Schwellenspannung entspricht oder größer ist.

2. Ionenstromerfassungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannungserzeugungsmittel die veränderliche Schwellenspannung in Abhängigkeit von mindestens einer Umdrehung der Umdrehungen pro Minute des Motors und der Motorladung erzeugen.

3. Ionenstromerfassungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Schwellenspannung einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors größer als ein vorbestimmter Wert ist, gegenüber dem Falle, in dem sie niedriger als der vorbestimmte Wert ist.

4. Ionenstromerfassungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Schwellenspannung entsprechend der zunehmenden Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors ansteigt.

5. Ionenstromerfassungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Schwellenspannung einen höheren Wert annimmt, wenn die Motorladung größer als ein vorbestimmter Wert ist, gegenüber dem Falle, in dem sie niedriger als der vorbestimmte Wert ist.

6. Ionenstromerfassungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Schwellenspannung entsprechend der zunehmenden Motorladung ansteigt.