Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein
Verfahren und eine Anordnung zur Prüfung einer Zündkerze
auf Defekte derselben wie beispielsweise Defekte eines
Entladungsspalts und eines Porzellankörpers derselben, und
bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine
Anordnung, die die Prüfung der Zündkerze ermöglicht,
während die Zündkerze in einer Maschine eingebaut ist.
Stand der Technik
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Da Zündkerzen relativ leicht bei dem Einbau derselben in
eine Maschine beschädigt werden können, ist es
wünschenswert, die Zündkerzen nach dem Einbau in die
Maschine zu überprüfen. Es gibt beispielsweise ein
Verfahren zur Prüfung von Zündkerzen bezüglich ihrer
Entladungsspalte während die Zündkerzen in einer Maschine
eingebaut sind. Gemäß diesem Prüfungsverfahren wird die
Sekundärspannung einer Zündspule mittels eines exklusiven
Messfühlers erfasst, während die Maschine mit der
Verbrennung eines Luft-Brennstoffgemischs betrieben wird,
so dass die Zündkerze überprüft wird hinsichtlich eines
angemessenen Entladungsspalts auf der Basis einer Zeitdauer
einer induktiven Entladungskomponente der erfassten
Sekundärspannung.
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Dieses Prüfverfahren erlaubt die Prüfung der Zündkerze nach
dem Einbau in die Maschine. Dieses Verfahren ist jedoch
eine sogenannte "Zündungsprüfung", in welcher die Maschine
mit der Verbrennung eines Luft-Brennstoffgemischs betrieben
wird. Ferner basiert das Verfahren lediglich auf der
Zeitdauer der Entladung. Dieses bekannte Prüfungsverfahren
kann jedoch nicht als befriedigend angesehen werden. Die
Entladung durch die Zündkerze unterliegt jedoch dem
Einfluss des Drucks und der Brennstoffkonzentration des
Luft-Brennstoffgemischs, das sich in der Umgebung des
Entladungsspalts der Zündkerze befindet. In dem zündenden
Zustand der Maschine besteht ein relativ starker Fluidstrom
innerhalb des Zylinders der Maschine, der zu erheblichen
Änderungen im Druck und in der Brennstoffkonzentration in
der Umgebung des Entladungsspalts führen kann, wodurch sich
eine ungenügende Genauigkeit bei der Überprüfung des
Entladungsspalts ergibt.
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Aus der US-A-4 825 167 ist ein Verfahren zur Prüfung einer
Zündkerze in einer Maschine bekannt, in welchem die zu
prüfende Maschine mittels einer externen
Antriebseinrichtung betrieben wird, und es werden eine
Zündspitzenspannung und eine Lichtbogendauer nach Anlegen
einer Spannung an die Zündkerze ohne Zuführen von
Brennstoff gemessen.
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Gleichartige Verfahren zur Prüfung von Zündkerzen im
eingebauten Zustand sind des weiteren bekannt aus den
Druckschriften US-A-4 004 213, WO-A-93/02286, EP-A-0 740
072, und JP-A-50 74034.
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Es ist wünschenswert, die Zündkerze sowohl im Hinblick auf
einen angemessenen Entladungsspalt als auch bezüglich eines
Defekt des Porzellans zu prüfen. Das vorstehend angegebene
bekannte Verfahren kann jedoch diese Forderung nicht
erfüllen.
Offenbarung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Prüfung einer Zündkerze bereitzustellen, das
gegenüber den bekannten Verfahren verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Kurze Beschreibung der Figuren
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Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und
Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung
der Erfindung werden besser verständlich durch das Lesen
der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der
vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der
Erfindung, wenn die Betrachtung in Verbindung mit den
zugehörigen Figuren erfolgt:
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Fig. 1 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der
Zündkerze ohne Defekte eines Entladungsspalts und eines
Porzellans derselben;
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Fig. 2 ist eine Ansicht einer Zündkerze mit einem
Defekt ihres Entladungsspalts;
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Fig. 3 ist eine Ansicht einer Zündkerze mit einem
Defekt ihres Porzellans;
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Fig. 4 ist eine schematische Blockdarstellung zum
schematischen Veranschaulichen eines Prüfungssystems, das
zum Betreiben einer Zündkerze gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient;
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Fig. 5 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einer
kapazitiven Entladung und einer induktiven Entladung
entsprechend einem Signalzeitverlauf einer Primärspannung,
die mit dem Prüfungssystem gemäß Fig. 4 erhalten wird;
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht zur schematischen
Veranschaulichung der gesamten Anordnung des
Prüfungssystems;
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Fig. 7 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines allgemeinen Zusammenhangs
(Paschen's Gesetz) bezüglich der Abmessungen des Spalts
zwischen zwei parallelen Elektroden, dem umgebenden
Luftdruck und einem elektrischen Potential, bei dem ein
Zünden bewirkt wird;
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Fig. 8 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Signalzeitverlaufs einer
Primärspannung, die mittels des Prüfungssystems in einem
normal eingebauten Zustand der Zündkerze erhalten wird;
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Fig. 9 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Signalzeitverlaufs einer
Primärspannung, die mittels des Prüfungssystems bei
Vorliegen eines Defekts eines Entladungsspalts der
Zündkerze erhalten wird;
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Fig. 10 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Signalzeitverlaufs einer
Primärspannung, die mittels des Prüfungssystems bei
Vorliegen eines Defekts eines Porzellans der Zündkerze
erhalten wird;
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Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
einer Zündungsüberwachungsroutine, die mittels einer
Verarbeitungseinheit einer Überwachungseinrichtung des
Prüfungssystems durchgeführt wird;
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Fig. 12 ist eine Schaltungsanordnung zur
Veranschaulichung des Aufbaus einer Überwachungseinrichtung
des Prüfungssystems gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung als Alternative zu dem in
Fig. 11 gezeigten Aufbau;
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Fig. 13 ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung von Signalzeitverläufen einer
Primärspannung, die in einen normalen eingebauten Zustand
einer Zündkerze erhalten wird, und jeweiligen Zuständen mit
Defekten des Entladungsspalts und des Porzellans der
Zündkerze;
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Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
einer Zündungsüberwachungsroutine, die in einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung an Stelle der in dem
Ablaufdiagramm von Fig. 11 gezeigten Routine durchgeführt
wird; und
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Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
einer Unterroutine, die in Schritt S202 der
Zündungsüberwachungsroutine gemäß Fig. 14 durchgeführt
wird zur Berechnung einer mittleren Primärspannung meanV1S.
Beste Art der Durchführung der Erfindung
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Es werden bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Zündkerzen-
Prüfungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen
mit einigen Anordnungen eines Prüfungssystems beschrieben,
das zur praktischen Durchführung des Verfahrens geeignet
ist. Das Prüfungssystem ist in der Lage, die Zündkerze auf
defekte des Entladungsspalts und des Porzellans unabhängig
voneinander während eines Vorgangs des Zusammenbaus einer
Maschine zu prüfen.
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Zuerst wird Bezug auf Fig. 1 genommen, die eine normal in
einer Maschine eingebaute Zündkerze 10 zeigt, die keine
Defekte eines Entladungsspalts oder eines Porzellans
aufweist. Der Entladungsspalt ist ein zwischen einer
Mittelelektrode 12 und einer Masseelektrode 14 der
Zündkerze 10 gebildeter oder definierter Spalt. Fig. 1
zeigt ebenfalls eine vergrößerte Darstellung eines Teils
der Zündkerze 10 in der Nähe des Entladungsspalts. Die
Größe des Entladungsspalts ist in Fig. 1 mit "g"
angegeben.
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Demgegenüber stellt die in Fig. 2 gezeigte Zündkerze 10
ein Beispiel dar mit einem Defekt des Entladungsspalts. In
Fig. 2 ist ebenfalls eine vergrößerte Darstellung des
Bereichs der Zündkerze 10 in der Nähe des Entladungsspalts
angegeben. Die Größe des beschädigten Entladungsspalts ist
in Fig. 2 mit "g'" angegeben. Der Defekt des
Entladungsspalts (an geeigneter Stelle nachstehend als
"Entladungsspaltdefekt" bezeichnet) kann durch eine
plastische Verformung der Masseelektrode 14 verursacht
sein, die auftreten kann durch einen Sturz der Zündkerze 10
oder ein Anstoßen der Zündkerze 10 an die Maschine während
des Einbaus der Zündkerze 10 in die Maschine. In dem
speziellen Beispiel gemäß Fig. 2 ist das freie Ende der
Masseelektrode 13 näher bei der Mittelelektrode 12
angeordnet, so dass der Entladungsspalt "g'" kleiner ist
als der normale Spalt g der in normaler Weise eingebauten
Zündkerze 10 gemäß Fig. 1. Der Entladungsspaltdefekt ist
mit GD in Fig. 2 bezeichnet. Mit der Verkleinerung des
Entladungsspalts wird die Zündung des zusammengedrückten
Luft-Brennstoffgemischs schwierig, da eine nicht
ausreichende Größe des Entladungsspalts nicht die
Ausbildung eines Flammenkerns ermöglicht, der erforderlich
ist zur Ausbreitung der Verbrennung in dem Luft-
Brennstoffgemisch.
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Die in Fig. 3 gezeigte Zündkerze 10 stellt ein Beispiel
für einen Defekt eines Porzellans 16 dar, wobei der Defekt
in der Figur mit PC bezeichnet ist. Der Defekt des
Porzellans 16 (an geeigneter Stelle nachstehend als
"Porzellandefekt" bezeichnet) kann aus Nadellöchern oder im
Porzellan 16 ausgebildeten Sprüngen bestehen, wobei das
Porzellan 16 vorgesehen ist zur Isolation zwischen der
Mittelelektrode 12 und der Masseelektrode 14. Während die
überwiegende Anzahl der Nadellöcher während der Herstellung
des Porzellans 16 gebildet werden, kann ein Sprung nicht
nur während der Herstellung des Porzellans 16 auftreten,
sondern ebenfalls in Folge eines Sturzes der Zündkerze 10
oder durch Anstoßen des Porzellans 16 an die Maschine oder
durch Einwirken einer sehr großen Kraft auf das Porzellan
16 während des Einbaus der Zündkerze 10 in die Maschine
entstehen. Weisen die Nadellöcher oder Sprünge relativ
große Abmessungen auf, dann kann die Maschine durch
Leistungsverlust beeinträchtigt werden. In diesem
Zusammenhang ist zu beachten, dass eine Hülle 18 der
Zündkerze 10 im eingebauten Zustand in der Maschine in
gleicher Weise wie die Masseelektrode 14 geerdet ist, so
dass eine Entladung oder Funkenbildung zwischen der
Mittelelektrode und der Hülle 18 bei Vorliegen von
Nadellöchern oder Sprüngen im Porzellan 16, wie es
nachstehend noch beschrieben wird, auftreten können. Dies
ist ein typisches Beispiel eines Porzellandefekts.
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Es wird nun auf die schematische Blockdarstellung von Fig.
4 Bezug genommen, in welcher schematisch ein Prüfungssystem
dargestellt ist, das in der Lage ist, unabhängig
voneinander die Zündkerze 10 bezüglich des
Entladungsspaltdefekts und des Porzellandefekts zu prüfen.
Die unabhängige Prüfung des Entladungsspaltdefekts und
Porzellandefekts bedeutet, dass die Prüfung der Zündkerze
10 bezüglich des Entladungsspalts unabhängig vom Vorliegen
oder Fehlen des Porzellandefekts erreicht werden kann,
wobei ebenfalls die Prüfung der Zündkerze 10 bezüglich des
Porzellandefekts unabhängig von Vorliegen oder Fehlen eines
Entladungsspaltdefekts erreicht werden kann. Das
vorliegende Prüfungssystem umfasst eine Prüfungseinrichtung
20 und eine Steuerungseinrichtung 24 als ihre
Hauptkomponenten. Die Prüfungseinrichtung 20 umfasst eine
Zündspule 30, einen Transistor 32, eine
Zündsteuerungseinrichtung 36, eine Überwachungseinrichtung
38 und einen Motor 40.
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Die Zündspule 30 umfasst eine Primärspule 42 und eine
Sekundärspule 44. Ein Anschluss der Spule 30 und ein
Anschluss der Spule 42 sind miteinander verbunden und an
einer Spannungsquelle (die eine Netzspannung Vss
bereitstellt) angeschlossen. Obwohl lediglich ein Satz aus
dem Transistor 32, der Zündspule 30 und der Zündkerze 10 in
Fig. 4 gezeigt ist, kann eine mittels des vorliegenden
Prüfungssystem zu prüfende Maschine 48 eine Vielzahl von
Sätzen der Komponenten 32, 30 und 10 aufweisen, die jeweils
den Zylindern der Maschine entsprechen.
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Der andere Anschluss der Primärspule 42 ist mit einem
Kollektor C des Transistors 32 verbunden. Die Spannung an
der Verbindung zwischen dem Kollektor C und der Primärspule
42 ist eine Primärspannung V1. Der Transistor 32 umfasst
einen mit Masse verbundenen Emitter E und eine mit der
Zündsteuerungseinrichtung 36 und der
Überwachungseinrichtung 38 verbundene Basis B. Der andere
Anschluss der Sekundärspule 44 ist über ein
Hochspannungskabel mit der Mittelelektrode 12 der Zündkerze
10 verbunden. Die Spannung an der Verbindung zwischen der
Sekundärspule 44 und der Mittelelektrode ist eine
Sekundärspannung V2. Wird die Sekundärspannung V2 zwischen
die Elektroden 12 und 14 gelegt, dann tritt eine Entladung
am Entladungsspalt der Zündkerze 10 auf, insbesondere
springt ein Zündfunke über den Entladungsspalt. Dabei ist
zu beachten, dass die Zündspule 30, der Transistor 32 und
die Zündsteuerungseinrichtung 36 zusammenwirken zur Bildung
einer Spannungszuführungseinrichtung zum Erregen der
Zündkerze 10 durch Anlegen der Sekundärspannung V2.
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Die Steuerungseinrichtung 24 ist vorgesehen zum Anlegen von
Steuerungssignalen CTRLC und CTRLJ an die
Zündsteuerungseinrichtung 36 und die
Überwachungseinrichtung 38. Jedes dieser Steuerungssignale
CTRLC, CTRLJ ist unterschiedlich. Im Einzelnen umfasst das
Signal CTRLC ein erstes und zweites Steuerungssignal CTRLC1
und CTRLC2, während das Signal CTRLJ ein erstes und zweites
Steuerungssignal CTRLJ1 und CTRLJ2 umfasst. Die ersten
Steuerungssignale CTRLC1 und CTRLJ1 werden jeweils an die
Einrichtungen 36 und 38 angelegt zur Prüfung der Zündkerze
10 auf einen Entladungsspaltdefekt, während die zweiten
Signale CTRLC2 und CTRLJ2 jeweils an die Einrichtungen 36
und 38 angelegt werden zur Prüfung der Zündspule 10 auf den
Porzellandefekt. Das Anlegen der ersten Steuerungssignale
CTRLC1 und CTRLJ1 wird nun zuerst beschrieben. Die
Steuerungseinrichtung 24 ist vorgesehen zum Anlegen des
ersten Steuerungssignals CTRLC1 an die
Zündsteuerungseinrichtung 36 zur Prüfung der Zündspule 10
bezüglich des Entladungsspaltdefekts.
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In der mittels des vorliegenden Prüfungssystems zu
prüfenden Maschine 48 ist die Anzahl der Transistoren 32
und der Zündspulen 30 die gleichen wie die Anzahl der
Zündkerzen 10. Einige Maschinen haben jedoch lediglich
einen Transistor 32 und lediglich eine Zündspule 30.
Beispielsweise kann eine Maschine einen Verteiler aufweisen
zum Verbinden der Sekundärspule 44 derselben Zündspule 30
selektiv mit den Mittelelektroden 12 einer Vielzahl von
Zündkerzen 10. Bei diesem Maschinentyp können die
Mittelelektroden 12 der Zündkerzen 10 selektiv mit der
Sekundärspule 44 der Zündspule 30 über Hochspannungs-
Zündpunktrelais oder Halbleiterrelais entsprechend den
Zündkerzen 10 verbunden werden, so dass eine ausgewählte
Zündspule der Zündspulen 10, die zu prüfen ist, erregt
werden kann zum Bewirken eines Funkens durch elektronisches
Steuern des Zustands des Zündpunktrelais oder des
Halbleiterrelais.
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Nach dem Empfangen des ersten Steuerungssignals CTRLC durch
die Steuerungseinrichtung 24 legt die
Zündsteuerungseinrichtung 36 sofort einen Rechteckpuls MPLS
an die Basis B des Transistors 32 und die
Überwachungseinrichtung 38 an. Zu dieser Zeit wird die
Maschine 48 derart gesteuert, dass zumindest eines der
Einlass- oder Auslassventile des mit der Zündkerze 10
entsprechend dem Transistor 32, an welchen der Rechteckpuls
MPLS angelegt wird, ausgestatteten Zylinder in eine offene
Position gebracht wird, in welcher der Druck um den
Entladungsspalt gleich dem atmosphärischen Druck gemacht
wird. Diese Steuerung der Maschine 48 wird mittels des
Betriebs des Motors 40 durchgeführt. Der Motor 40 umfasst
vorzugsweise einen Servomechanismus, der es erlaubt, die
Winkelposition der Kurbelwelle der Maschine 48 in der
erforderlichen Weise zu ändern. Der Rechteckpuls MPLS wird
lediglich an einem ausgewählten Transistor der Transistoren
32 entsprechend den Maschinenzylindern angelegt. Dieser
ausgewählte Transistor 32 entspricht der zu prüfenden
Zündkerze 10, wie dies beispielsweise in Fig. 4
dargestellt ist. Mit anderen Worten, die Zündkerze 10
entsprechend dem Transistor 32, an welchen der Rechteckpuls
MPLS abgelegt wird, wird bezüglich des
Entladungsspaltdefekts geprüft.
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Zur Prüfung sämtlicher Zündkerzen 10 ist es erforderlich,
den Rechteckpuls MPLS an die jeweils entsprechenden
Transistoren 32 anzulegen. Andererseits empfängt die
Überwachungseinrichtung 38 den Rechteckpuls MPLS, wenn
dieser Puls an jeden der Transistoren 32 angelegt wird. Die
Funktion der Überwachungseinrichtung 38 wird nun
beschrieben. Wird der Rechteckpuls MPLS an die Basis des
Transistors 32 angelegt, dann wird der Transistor 32 in
einen gesperrten Zustand versetzt und in diesem gesperrten
Zustand während einer Zeitdauer TINT gehalten, die einer
Breite des Pulses MPLS entspricht. Nach Ablauf der
Zeitdauer TINT kehrt der Transistor 32 zu seinem geöffneten
Zustand zurück. Im Ergebnis ändert sich die Primärspannung
V1 zur Bildung eines komplizierten Signalzeitverlaufs, wie
dies in Fig. 5 angedeutet ist. Der Signalzeitverlauf gemäß
Fig. 5 ist ein Zeitverlauf der Primärspannung V1, wenn die
Zündkerze 10 in normaler Weise in die Maschine 48 ohne
einen Entladungsspaltdefekt und den Porzellandefekt
eingebaut ist. Signalzeitverläufe der Primärspannung V1 bei
Vorliegen des Entladungsspaltdefekts oder des
Porzellandefekts werden nachstehend beschrieben.
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Gemäß der nachstehenden Diskussion wird das Prüfverfahren
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung
formuliert als das Prüfen der Zündkerze 10 auf der Basis
einer Änderung der Primärspannung V1 nach Ablauf der
Zeitdauer TINT. Da der Absolutwert der Sekundärspannung V2
im wesentlichen proportional zu demjenigen der
Primärspannung V1 nach Ablaufen der Zeitdauer TINT ist,
kann die Prüfung erhalten werden auf der Basis der
Sekundärspannung V2 mit im wesentlichen derselben
Genauigkeit. Die Sekundärspannung V2 ist üblicherweise
immer in der Größenordnung von 10.000 Volt oder höher und
erfordert eine Spannungsmesseinrichtung mit einem
entsprechend hohen Widerstand gegenüber dieser Spannung,
wodurch eine vergrößerte Komplexität der Anordnung des
Prüfsystems und entsprechend höhere Kosten bei der
Herstellung des Systems entstehen. Vor diesem Hintergrund
ist das vorliegende Ausführungsbeispiel ausgebildet zur
Durchführung einer Prüfung auf der Basis der Primärspannung
V1.
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Eine in der Primärspule 42 während der Zeitdauer TINT
gespeicherte elektromagnetische Energie wird nach Ablauf
der Zeitdauer TINT hauptsächlich zur Entladung oder zur
Funkenbildung am Entladungsspalt der Zündkerze 10
verbraucht. Anfänglich findet eine sogenannte "kapazitive
Entladung" gemäß der Darstellung in Fig. 5 statt. Diese
kapazitive Entladung bewirkt die Bildung eines sekundären
Schaltkreises auf der Sekundärseite der Zündspule 30. Die
zur Einleitung einer kapazitiven Entladung erforderliche
Spannung ist eine Spannung (Anfangsdurchschlagsspannung),
die groß genug ist zum Einleiten der Entladung vor der
Bildung des Sekundärschaltkreises. Nach Einleiten der
kapazitiven Entladung gemäß der Darstellung des
Signalzeitverlaufs in Fig. 5 steigt die Sekundärspannung
V2 sofort an, da die Sekundärspannung V2 im wesentlichen
proportional der Primärspannung V1 gemäß der vorstehenden
Beschreibung ist, in Abhängigkeit von der
transformatorischen Verbindung der Primär- und
Sekundärspulen 42 und 44 der Zündspule 30. Daher kann der
Signalzeitverlauf der Sekundärspannung V2 angenähert werden
durch Beobachten des Signalzeitverlaufs der Primärspannung
V1 gemäß der Darstellung in Fig. 5 mit der Ausnahme eines
Bereichs des Signalzeitverlaufs während der Zeitdauer TINT.
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Nachfolgend zur kapazitiven Entladung tritt eine sogenannte
"induktive Entladung" auf. Die induktive Entladung wird
nach Bildung des sekundären Schaltkreises infolge der
kapazitiven Entladung eingeleitet. In entsprechender Weise
ist die Primärspannung V1 niedriger während der induktiven
Entladung als während der kapazitiven Entladung. Da die
elektromagnetische Energie allmählich im Verlauf der
induktiven Entladung abnimmt, vermindert sich ebenfalls
allmählich während der induktiven Entladung die erfasste
Primärspannung V1. In der letzten Stufe der induktiven
Entladung steigt die erfasste Primärspannung V1 erneut
während einer relativ kurzen Zeitdauer an, wie dies
ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist. Hierbei ist zu
beachten, dass der sekundäre Schaltkreis, der durch die
kapazitive Entladung gebildet und aufrecht erhalten wurde
während der induktiven Entladung nun mit einem Abnehmen der
induktiven Entladeenergie zur Instabilität neigt. Somit ist
ein Ansteigen der Sekundärspannung V2 erforderlich zum
Erhalten der kapazitiven Entladung, wobei die vorstehend
angegebenen Vergrößerung der Primärspannung V1 stattfindet.
Nach Beendigung der induktiven Entladung sinken die Primär-
und Sekundärspannungen V1 und V2 beide auf die Netzspannung
Vss ab.
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Nach dem Empfangen des ersten Steuerungssignals CTRLJ1 von
der Steuerungseinrichtung 24 bestimmt die
Überwachungseinrichtung 38, ob die Zündspule 10 einen
Entladungsspaltdefekt aufweist oder nicht. Diese Bestimmung
wird bewirkt auf der Basis der erfassten Primärspannung V1.
Die Überwachungseinrichtung 38 legt an die
Steuerungseinrichtung 24 ein Signal zur Angabe des
Ergebnisses der Bestimmung an, wie es nachstehend
beschrieben wird.
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Die zweiten Steuerungssignale CTRLC2 und CTRLJ2 werden
durch die Steuerungseinrichtung 24 jeweils an die
Zündsteuerungseinrichtung 36 und die
Überwachungseinrichtung 38 angelegt zum Prüfen der
Zündspule 10 bezüglich des Porzellandefekts. Wenn diese
zweiten Steuerungssignale CTRLC2 und CTRLJ2 durch die
Steuerungseinrichtung 24 erzeugt werden, wird der Motor 40
mit einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit
betrieben. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 sind die zu
prüfende Maschine 48 und der Motor 40 auf einer Grundplatte
52 angeordnet, und die Kurbelwelle der Maschine 48 ist mit
der Antriebswelle des Motors 40 über eine Kupplung 54 und
einer Antriebswelle 56 verbunden. Die Antriebswelle 56 ist
drehbar mittels zweier Lager 58 in der Weise gelagert, dass
die Antriebswelle 56 nicht axial beweglich ist. Dabei ist
zu beachten, dass der Motor 40, die Grundplatte 52, die
Kupplung 54 und die Antriebswelle 56 Hauptteile einer
externen Antriebseinrichtung zum Betätigen der Maschine 48
bilden. Somit wird die Prüfung der Zündkerze 10 bezüglich
des Porzellandefekts erreicht durch ein sogenanntes
"Betreiben" der Maschine 48 durch den Betrieb des Motors
40, wobei dies im Unterschied ist zu dem sogenannten
"Zündbetrieb" der Maschine 48 bei der Verbrennung eines
Luft-Brennstoffgemischs.
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Nach dem Empfangen des zweiten Steuerungssignals CTRLC2 von
der Steuerungseinrichtung 24 erzeugt die
Zündsteuerungseinrichtung 36 den Rechteckpuls MPLS jedes
Mal dann, wenn die Zündsteuerungseinrichtung 36 ein Signal
TDC des oberen Totpunkts von der Maschine 48 erhält. Die
Einrichtung 36 erzeugt den Rechteckpuls MPLS zu einer Zeit,
die bestimmt ist durch den Moment des Erzeugens des Signals
TDC, die Geschwindigkeit der Drehung der Kurbelwelle der
Maschine 48 durch den Motor 40, und der Position des mit
der zu prüfenden Zündkerze 10 ausgestatteten Zylinders.
Diese Zeit wird derart bestimmt, dass der Druck in dem
betreffenden Zylinder auf einen Wert angehoben wird, der im
wesentlichen gleich dem maximalem Wert ist. Das Signal TDC
des oberen Totpunkts wird mittels eines Kurbelwinkelsensors
zur Erfassung der Winkelposition der Kurbelwelle der
Maschine 48 gebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
empfängt die Zündsteuerungseinrichtung 36 das Signal TDC
jedesmal dann, wenn sich die Kurbelwelle um 360º oder um
eine volle Umdrehung gedreht hat. Die vorstehend angegebene
Zeit wird derart bestimmt, dass der Rechteckpuls erzeugt
wird, wenn der Kolben des mit der zu prüfenden Zündkerze 10
ausgestatteten Zylinders beim oberen Totpunkt oder in
dessen Nähe angelangt ist, wobei sowohl das Einlass- als
auch das Auslassventil beide geschlossen sind.
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Die Erzeugung des Pulses MPLS zur Prüfung der Zündkerze 10
auf den Porzellandefekt, wenn sich der Kolben des Zylinders
bei dem oder in der Nähe des oberen Totpunkts befindet,
beabsichtigt die Vergrößerung des Fluiddrucks in der Nähe
des Entladungsspalts der Zündkerze 10. Im allgemeinen wird
das Potential (nachstehend als "Funkenspannung Vs"
bezeichnet) zwischen zwei Elektroden in einem Gas, das
erforderlich ist zu Einleiten eines Zündfunkens (Erzeugen
eines Funkens) über den Elektroden, durch den Druck des
Gases beeinflusst. Dieses Phänomen ist als "Paschen's
Gesetz" bekannt, das für den Fall, dass es sich bei dem Gas
um Luft handelt, in Fig. 7 grafisch dargestellt ist. In
der grafischen Darstellung gemäß Fig. 7 bildet ein Produkt
p · d die horizontale Achse, während die Funkenspannung Vs
entlang der vertikalen Achse aufgetragen ist. Der Wert "p"
ist der Luftdruck, während der Wert "d" ein Abstand
zwischen der Mittelelektrode 12 und der Masseelektrode 14
ist, d. h. die Abmessungen des Entladungsspalts bezeichnet.
Die Kennlinie in der grafischen Darstellung gibt an, dass
die Funkenspannung Vs im wesentlichen proportional zu dem
Produkt p · d ist, wenn das Produkt p · d größer als ein
Wert ist entsprechend dem minimalen Wert pmin (das
sogenannte "Paschen'sche Minimum") der Funkenspannung Vs.
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Im Falle von Luft ist es bekannt, dass das Paschen'sche
Minimum pmin gebildet wird, wenn der Entladungsspalt "d"
etwa 8 um und die Funkenspannung Vs etwa 325 V beträgt,
während der Luftdruck "p" gleich im atmosphärischen Druck
ist. Im allgemeinen variiert der Entladungsspalt "d" der
Zündkerze von 0.6 mm bis 1,1 mm, und der Luftdruck "p" zu
der Zeit und am Ort der Prüfung der Zündkerze ist gleich
dem atmosphärischen Druck oder höher. Daher ist das Produkt
p · d in ausreichender Weise größer als der Wert
entsprechend dem Paschen'schen Minimum Pmin. Somit kann das
Paschen'sche Gesetz durch den folgenden linearen Ausdruck
(1) angenähert werden:
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Vs = K·p·d + d (1)
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wobei K und C Konstante sind, die einen positiven Wert im
Falle von Luft aufweisen.
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Da die Entladungsspaltgröße "d" der speziellen zu prüfenden
Zündkerze 10 konstant ist, ist die Funkenspannung Vs
theoretisch proportional zu dem Luftdruck "p".
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Gemäß dem vorstehenden Ausdruck (1) kann eine Funkenbildung
nicht stattfinden, sofern die Funkenspannung Vs in
geeigneter Weise mit einem Ansteigen des Luftdrucks "p"
vergrößert wird. Die Funkenbildung bei dem Entladungsspalt
der Zündkerze 10 kann durch Vergrößern des Luftdrucks "p"
am Entladungsspalt eingedämmt werden. Entsprechend dieser
Tatsache kann eine Funkenbildung infolge von Nadellöchern
oder Sprüngen im Porzellan 16 eingeleitet werden, bevor
eine Funkenbildung über den Entladungsspalt auftritt. Somit
kann der Porzellandefekt erfasst werden durch Vergrößern
des Luftdrucks "p" bei dem sogenannten "Antreiben" gemäß
der vorstehenden Beschreibung, d. h. durch Versetzen des
Kolbens des Zylinders in eine Position bei dem oberen
Totpunkt oder in der Nähe desselben durch Betätigen der
Maschine 48 durch den Motor 40, oder durch ein anderes
dafür geeignetes Verfahren in der Weise, dass in den
Zylinder komprimierte Luft eingebracht wird. Das
"Antreiben" ist jedoch wünschenswert, wenn die externe
Antriebseinrichtung einschließlich des Motors 40 verwendet
wird zum Betätigen der Maschine 48 zur Prüfung anderer
Bauteile der Maschine 48 als die Zündkerze 10. Die Prüfung
mittels des "Antreibens" der Maschine 48 unter Verwendung
des Motors 40 ist einfacher als die Prüfung durch den
"Zündbetrieb" der Maschine 48 durch Verbrennen eines Luft-
Brennstoffgemischs. Ferner ist der Änderungsbetrag des
Drucks innerhalb des Zylinders kleiner im Falle des
"Antreibens" als im Falle des "Zündbetriebs", so dass die
Prüfung der Maschine 48 mittels des "Antreibens" im
Allgemeinen mit größerer Genauigkeit möglich ist. In diesem
Zusammenhang wird die Prüfung weiterer Bauteile außer der
Zündkerze üblicherweise durch das "Antreiben" der Maschine
48 durchgeführt. In diesem Fall kann die externe
Antriebseinrichtung entsprechend der üblichen Verwendung
zur Prüfung der Zündkerze 10 verwendet werden.
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Der Maximalwert des Luftdrucks "p" wird in die Nähe eines
Werts eingestellt, bei welchem die Funkenbildung bei dem
Entladungsspalt bei Abwesenheit des Porzellanfehlers
auftritt. Weist die Zündkerze 10 keinen Porzellanfehler
auf, dann wird die während der Prüfung unter dem
"Antreiben" der Maschine 48 erfasste Primärspannung V1
einen Signalzeitverlauf aufweisen ähnlich dem in Fig. 5
gezeigten (und auch ähnlich zu dem in Fig. 8), worauf
nachstehend noch eingegangen wird. In diesem Falle ist der
Spitzenwert der Primärspannung während der kapazitiven
Entladung höher als im normal eingebauten Zustand der
Zündkerze ohne das "Antreiben", wobei jedoch die Änderung
der Primärspannung V1 während der induktiven Entladung im
wesentlichen identisch ist mit derjenigen im normal
eingebauten Zustand ohne "Antreiben".
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Nach dem Empfangen des zweiten Steuerungssignals CTRLJ2
durch die Steuerungseinrichtung 24 bestimmt die
Überwachungseinrichtung 38, ob die Zündkerze 10 einen
Porzellandefekt aufweist oder nicht. Diese Bestimmung wird
auf der Basis der erfassten Primärspannung V1 durchgeführt.
Die Überwachungseinrichtung 38 legt an die
Steuerungseinrichtung 24 ein Signal zur Angabe des
Ergebnisses der Bestimmung an, wie es nachstehend
beschrieben wird.
-
Gemäß den grafischen Darstellungen der Fig. 8 bis 10
wird nachstehend eine Art und Weise der Prüfung der
Zündkerze 10 bezüglich des Entladungsspaltsdefekts oder des
Porzellandefekts erklärt. Der Signalzeitverlauf der
Primärspannung gemäß Fig. 8 ist ein Zeitverlauf, der
erhalten wird im normal eingebauten Zustand der Zündkerze
10 ohne "Antreiben" der Maschine 48 (ohne Steuerung des
Luftdrucks "p" gemäß der vorliegenden Beschreibung). Der
Signalzeitverlauf der Primärspannung gemäß Fig. 9 ist ein
Zeitverlauf, der erhalten wird bei Vorliegen lediglich des
Entladungsspaltdefekts, während der Prüfung ohne
"Antreiben" der Maschine 48, während der Signalzeitverlauf
der Primärspannung V1 gemäß Fig. 10 ein Zeitverlauf ist,
der erhalten wird bei Vorliegen lediglich des
Porzellandefekts während der Prüfung mittels des
"Antreibens" der Maschine 48. Die Prüfungen der Zündkerze
10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel basieren auf
dem Zeitparameterwert Tn und einem Spannungsparameterwert
Vn, die in den Fig. 8 bis 10 angegeben sind. Der
Zeitparameterwert Tn ist eine Zeitdauer (nachstehend als
"Spannungsmesszeit" bezeichnet) von einem Zeitpunkt, bei
dem die Primärspannung V1 zu einem ersten Schwellenwert
VTH1 unmittelbar nach dem Ablauf der Zeitdauer TINT
angestiegen ist, und einem Zeitpunkt, bei dem die
Primärspannung V1 auf einen zweite Schwellenwert VTH2
abgesunken ist, nach dem sie einmal über den zweiten
Schwellenwert VTH2 angestiegen ist. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der ersten Schwellenwert VTH1
gleich der Netzspannung Vss, und der zweite Schwellenwert
VTH2 ist geringfügig höher als die Netzspannung Vss. Der
Spannungsparameterwert Vn wird berechnet entsprechend der
nachfolgenden Gleichung (2) auf der Basis eines
Flächenstücks a, das in den Fig. 8 bis 10 schraffiert
angegeben ist, und dem Zeitparameterwert Tn:
-
Vn = A/Tn (2)
-
der Spannungsparameterwert Vn ist somit ein Mittelwert der
Primärspannung V1 während der Spannungsmesszeit Tn.
-
Weist die Zündkerze 10 einen Entladungsspaltdefekt auf,
dann ist die Primärspannung V1 während der induktiven
Entladung niedriger, als wenn die Zündkerze 10 in normaler
Weise in die Maschine ohne einen Entladungsspaltdefekt
eingebaut ist, wie dies aus Fig. 9 ersichtlich ist. Bei
Vorliegen des Entladungsspaltdefekts vermindert sich die
Funkenspannung Vs infolge eines relativ kleinen Werts von
"d" des Entladungsspalts, wie dies aus dem vorstehenden
Ausdruck (1) ersichtlich ist, und die Funkenbildung
tendiert zum Auftreten über dem Entladungsspalt bei einem
relativ niedrigen Wert der Primärspannung V1. Bei dem
Vorliegen eines Entladungsspaltdefekts ist der
Zeitparameterwert Tn größer als in dem normal eingebauten
Zustand der Zündkerze 10, da die Dauer der Funkenbildung
mit einer Verminderung in der Spannung während der
induktiven Entladung ansteigt, vorausgesetzt, dass die
Größe der in der Primärspule 42 während der Zeitdauer TINT
gespeicherte elektromagnetische Energie konstant ist. Somit
ist der Spannungsparameterwert Vn, der ein Mittelwert der
Primärspannung V1 während der Spannungsmesszeit Tn ist,
kleiner bei dem Vorliegen eines Entladungsspaltdefekts als
im Falle des normal eingebauten Zustands der Zündkerze 10.
-
Weist die Zündkerze 10 den Porzellandefekt auf, dann weist
der Signalzeitverlauf der Primärspannung V1 eine umgekehrte
Tendenz zu derjenigen des Signalzeitverlaufs bei Vorliegen
des Entladungsspaltdefekts auf, wie dies in Fig. 10
gezeigt ist. Insbesondere ist die Primärspannung V1 während
der induktiven Entladung höher als im normal eingebauten
Zustand der Zündkerze 10, und der Zeitparameterwert Tn ist
kleiner als im normal eingebauten Zustand. Somit ist der
Spannungsparameterwert Vn größer als im normal eingebauten
Zustand. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass der
Signalzeitverlauf gemäß Fig. 10 bei dem Vorliegen des
Porzellandefekts erhalten wird im Zusammenhang mit der
Vergrößerung des Luftdrucks im betreffenden Zylinder durch
das Antreiben der Maschine 48, während der
Signalzeitverlauf gemäß Fig. 9 bei Vorliegen des
Entladungsspaltdefekts erhalten wird ohne "Antreiben" der
Maschine 48.
-
Es wird nun ein weiterer Parameter, der sogenannte
Formparameterwert Sn für die Prüfung eingeführt. Dieser
Formparameterwert Sn wird mittels der nachfolgenden
Gleichung (3) ausgedrückt.
-
Sn = Vn/Tn (3)
-
Der Formparameterwert Sn ist ein Parameter, der im
allgemeinen eine geometrische Kennlinie einer angenäherten
Geometrie der Fläche (Fläche A) angibt, die in den Fig.
8 bis 10 schraffiert dargestellt ist. Die Fläche wird dabei
als rechteckig angenommen, wobei die Länge und Breite
jeweils durch den Zeitparameterwert Tn und den
Spannungsparameterwert Vn angegeben sind. Der
Formparameterwert Sn bezeichnet ein Verhältnis der Breite
(Vn) zur Länge (Tn). Dieses Rechteck, dessen Fläche durch A
angegeben ist, wird durch eine Phantomlinie
(strichpunktierte Linie) in den Fig. 8 bis 10
veranschaulicht. Dabei ist ersichtlich, dass die
Formparameterwerte Sn der in den Fig. 8 bis 10 gezeigten
Rechtecke eine Beziehung zueinander aufweisen, die der
nachfolgenden Ungleichung (4) folgen:
-
Sn in Fig. 9 < Sn in Fig. 8 < Sn in Fig. 10 (4)
-
Entsprechend diesem Zusammenhang ist es möglich, das
Vorliegen des Entladungsspaltdefekts (Fig. 9) zu erfassen,
wenn der Formparameterwert Sn kleiner ist als der Wert im
normal eingebauten Zustand der Zündkerze 10 (Fig. 8), und
es ist möglich, das Vorliegen des Porzellandefekts (Fig.
10) zu erfassen, wenn der Formparameterwert Sn größer als
der Wert im normal eingebauten Zustand ist. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel ist ausgelegt zur Prüfung der Zündkerze
10 in dieser Weise. Die Prüfung kann dabei durchgeführt
werden unter Verwendung des Spannungsparameterwerts Vn
anstelle des Formparameterwerts Sn. Die Prüfung auf der
Basis des Formparameterwerts Sn wird jedoch gegenüber der
Prüfung auf der Basis lediglich des Spannungsparameterwerts
Vn bevorzugt, da der Formparameterwert Sn ein höheres S/N-
Verhältnis aufweist, dass das Verhältnis der Spannung und
der Zeitparameterwerte Vn und Tn darstellt, die bei
Vorliegen des Entladungsspaltdefekts und des
Porzellandefekts Änderungstendenzen in unterschiedlichen
Richtungen aufweisen.
-
Wird die Maschine 48 nicht durch das sogenannte "Antreiben"
mittels des Motors 40 gemäß der vorstehenden Beschreibung
gesteuert, dann tritt eine Funkenbildung am Entladungsspalt
auf, auch wenn ein Porzellandefekt vorliegt, da die
Abmessungen des Entladungsspalts kleiner ist als der
Abstand zwischen der Mittelelektrode 12 und der Hülle 18
über einen Sprung des Porzellans 16. Somit tritt eine
Funkenbildung am Entladungsspalt unabhängig vom Vorliegen
oder Fehlen des Porzellandefekts auf, wenn das "Antreiben"
nicht durchgeführt wird. Die Prüfung der Zündkerze 10
bezüglich des Entladungsspaltdefekts kann somit unabhängig
vom Vorliegen oder Fehlen des Porzellandefekts mit großer
Genauigkeit durchgeführt werden.
-
Wird demgegenüber die Maschine 48 mittels des "Antreibens"
gesteuert, d. h. wird der Luftdruck in der Nähe des
Entladungsspalts zu dem Zeitpunkt erhöht, zu dem der
Rechteckpuls MPLS zur Erregung der Zündkerze 10 erzeugt
wird, dann wird eine Funkenbildung zwischen der
Mittelelektrode 12 und der Hülle 18 vor der Funkenbildung
am Entladungsspalt auftreten, falls das Porzellan Sprünge
aufweist, während kein Entladungsspalt vorliegt. Falls die
Größe des Entladungsspalts infolge des
Entladungsspaltdefekts kleiner ist als der Nominalwert,
dann tritt nicht notwendigerweise eine Funkenbildung
zwischen der Mittelelektrode 12 und der Hülle 18 vor einer
Funkenbildung am Entladungsspalt auf. Infolge dieser
Analyse ist das vorliegende Ausführungsbeispiel ausgelegt
zur Durchführung der Prüfung hinsichtlich des
Porzellandefekts lediglich für die Zündkerze 10, bei der
ein normaler Entladungsspalt bei der Prüfung auf den
Entladungsspaltdefekt ermittelt wurde. Die Zündkerze 10 mit
dem Entladungsspaltdefekt sollte durch eine neue ersetzt
werden, unabhängig davon, ob diese Zündkerze 10 ebenfalls
den Porzellandefekt aufweist oder nicht. Daher ist es nicht
erforderlich, die Zündkerze 10 mit dem
Entladungsspaltdefekt hinsichtlich des Vorliegens des
Porzellandefekts zu prüfen. Die Zündkerze 10, die anstelle
der defekten Zündkerze eingebaut wurde, wird somit
ebenfalls den Prüfungen hinsichtlich des
Entladungsspaltdefekts und des Porzellandefekts in der
vorstehend beschriebenen Weise unterzogen.
-
Die Überwachungseinrichtung 38 ist vorgesehen zur
Durchführung einer Zündüberwachungsroutine, die mittels des
Ablaufdiagramms von Fig. 11 veranschaulicht ist. Die
Überwachungseinrichtung 38 umfasst eine
Verarbeitungseinheit, einen Nur-Lesespeicher ROM und einen
Schreib-Lesespeicher RAM. Der Speicher ROM speichert ein
Zündüberwachungsprogramm, entsprechend dem die
Verarbeitungseinheit die Zündüberwachungsroutine gemäß
Fig. 11 durchführt unter Verwendung der zeitweiligen
Datenspeicherfunktion des Speichers RAM. Die
Überwachungseinrichtung 38 kann jedoch auch eine
Magnetscheibe (Disk) oder ein Band oder weitere geeignete
Aufzeichnungsmedien zum Speichern unterschiedlicher
Programme einschließlich des Zündüberwachungsprogramms
verwenden, die eine Zugriffsmöglichkeit mittels einer
geeigneten Widergabeeinrichtung und zum Speichern des
wiedergegebenen Programms in dem Speicher RAM oder einem
ähnlichen Speicher aufweisen, wenn die Zündkerze 10 geprüft
wird.
-
Die Überwachungseinrichtung 38 verarbeitet die
Zündüberwachungsroutine gemäß Fig. 11 jedesmal dann, wenn
der vorstehend beschriebenen Rechteckpuls MPLS von der
Zündsteuerungseinrichtung 36 erhalten wird. Die
Überwachungseinrichtung 38 umfasst eine
Signalverlaufserhaltungseinrichtung für den geeigneten
Signalverlauf, die den erhaltenen Signalverlauf der
Primärspaltung V1 im Speicher RAM speichert. Nach der
Speicherung der Signalverläufe im Speicher RAM werden die
Signalverläufe einem nachstehend noch beschriebenen
Glättungsvorgang unterzogen. Die Überwachungseinrichtung
empfängt die vorstehend angegebenen Steuerungssignale CTRLJ
von der Steuerungseinrichtung 24 unmittelbar vor dem
Empfangen des Rechteckpulses MPLS von der
Steuerungseinrichtung 36. Gemäß der nachfolgenden
Beschreibung ist die Zündüberwachungsroutine, die beim
Empfangen des Steuerungssignals CTRLJ1 zur Prüfung
bezüglich des Entladungsspaltdefekts durchgeführt wird,
mehr oder weniger unterschiedlich zu der
Zündüberwachungsroutine, die durchgeführt wird, wenn das
Steuerungssignal CTRLJ2 zur Prüfung bezüglich des
Porzellandefekts durchgeführt wird. Daher sollten die
Signale CTRLJ empfangen werden, bevor das Empfangen des
Rechteckpulses MPLS die Überwachungseinrichtung 38 zum
Beginnen der Routine triggert.
-
Die Zündüberwachungsroutine wird mit Schritt S100 zum
Initialisieren einer Zählervariablen "i" eingeleitet. Nach
Schritt S100 folgt Schritt S102 zur Berechnung des
Formparameterwerts Sn auf der Basis des erfassten
Signalverlaufs der Primärspannung V1, der im Speicher RAM
gespeichert ist. Der Steuerungsablauf geht dann zu Schritt
104 über zur Durchführung einer Bestimmung auf der Basis
des berechneten Formparameterwerts Sn. Hat im einzelnen die
Überwachungseinrichtung 38 das Steuerungssignal CTRLJ1 zur
Prüfung der Zündkerze 10 bezüglich des
Entladungsspalteffekts empfangen, dann wird Schritt S104
durchgeführt zur Bestimmung, ob die folgenden Ungleichung
erfüllt ist oder nicht.
-
J1 < - (Sn0 - δ) ≤ Sn (5)
-
Eine durch die Bestimmung erhaltene Entscheidung wird als
eine Variable J1 abgespeichert. Bei dieser Prüfung
bezüglich des Entladungsspaltdefekts wird die Maschine 48
nicht mittels des Motors 40 durch "Antreiben" gesteuert.
Der Wert Sn0 ist ein Mittelwert des Formparameterwerts Sn
bezüglich einer großen Anzahl von Zündkerzen 10, die in
normaler Weise in die Maschine 48 eingebaut sind. Der Wert
"δ" ist ein vorbestimmter positiver Wert, der drei Mal die
Standardabweichung σ betragen kann, die berechnet wird,
wenn der Wert Sn0 berechnet wird. Der Wert (Sn0 - δ) in der
Ungleichung (5) kann ersetzt werden durch einen Minimumwert
des Formparameterwerts Sn der großen Anzahl der Zündkerzen
10 mit dem normal eingebauten Zustand. Falls eine bejahende
Entscheidung (JA) in Schritt S104 erhalten wurde, dann
zeigt dies an, dass der Entladungsspalt der geprüften
Zündkerze 10 normal ist. Die Bestimmung gemäß der
Ungleichung (5) ist eine Bestimmung bezüglich der Tatsache,
ob der Entladungsspalt kleiner ist als eine vorbestimmte
untere Grenze. Die Ungleichung (5) kann jedoch ersetzt
werden durch die nachfolgende Ungleichung (6), die eine
Bestimmung erlaubt, ob die Größe des Entladungsspalts
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, der durch
vorbestimmte untere und obere Grenzen bestimmt ist. In
diesem Fall wird dies ebenfalls als Defekt erkannt, wenn
der Entladungsspalt größer ist als die obere Grenze
(bezüglich des Entladungsspalts im normal eingebauten
Zustand der Zündkerze).
-
J1' < - (Sn0 - δ) ≤ Sn ≤ (Sn + δ) (6)
-
In diesem Fall wird eine durch diese Bestimmung erhaltene
Entscheidung als Variable J1' gespeichert.
-
Hat die Überwachungseinrichtung 38 das Steuerungssignal
CTRLJ2 zur Prüfung bezüglich des Porzellandefekts erhalten,
dann wird andererseits Schritt S104 durchgeführt zur
Bestimmung ob die folgende Ungleichung erfüllt ist:
-
J1' < - (Sn0 - δ) ≤ Sn (7)
-
Eine durch diese Bestimmung erhaltene Entscheidung wird als
Variable J2 gespeichert. Bei dieser Prüfung bezüglich des
Entladungsspaltdefekts wird die Maschine 48 durch
"Antreiben" mittels des Motors 40 gesteuert.
-
Falls eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S104
erhalten wurde, d. h. falls die vorstehend angegebenen
Ungleichungen (5) oder (6) oder die Ungleichung (7) nicht
erfüllt sind, dann zeigt dies, dass der
Entladungsspaltdefekt oder der Porzellandefekt vorliegen.
In diesem Fall geht der Steuerungsablauf zu Schritt S106,
in welchem eine Variable RSLT auf den Wert "NG" gesetzt
wird zur Angabe, dass die Zündkerze 10 einen Defekt
aufweist bezüglich der Entladungsspaltgröße oder des
Porzellans 16. Sodann wird Schritt S108 durchgeführt zur
Bereitstellung eines Signals RSLT zur Angabe der Variablen
RSLT an die Steuerungseinrichtung 24, wie es in Fig. 4
gezeigt ist. Falls eine positive Entscheidung (JA) in
Schritt S104 erhalten wird, d. h., falls die vorstehend
angegebenen Ungleichungen (5) oder (6) oder die Ungleichung
(7) erfüllt sind, dann zeigt dies, dass die Zündkerze 10
normale Eigenschaften hinsichtlich der Entladungsspaltgröße
und des Porzellans 16 aufweist. In diesem Fall geht der
Steuerungsablauf zu Schritt S110 zur Bestimmung, ob die
Zählervariable "i" gleich einer vorbestimmten Zahl N1 oder
N2 ist. Die vorliegende Nummer N1 wird zur Prüfung
hinsichtlich des Entladungsspaltdefekts verwendet, während
die vorliegende Nummer N2 zur Prüfung bezüglich des
Porzellandefekts verwendet wird. Wird in Schritt S110 eine
positive Entscheidung (JA) erhalten, dann geht der
Steuerungsablauf zu Schritt S112 über zur Einstellung der
Variable RSLT auf "OK" zur Angabe, dass die Zündkerze 10
normal ist. Schritt S112 folgt nun auf den vorstehend
beschriebenen Schritt 108, und ein Zyklus der Durchführung
der Routine ist beendet. Falls eine negative Entscheidung
(NEIN) in Schritt S110 erhalten wird, dann geht der
Steuerungsablauf zu Schritt S114 über zum Hochzählen der
Zählervariablen "i" und sodann zu Schritt S102 über. Die
Schritte S102, S104, S110 und S114 werden wiederholt
durchgeführt, bis die Zählervariable "i" gleich der
voreingestellten Nummer N1 oder N2 ist.
-
Die Steuerungseinrichtung 24 ist vorgesehen, um schließlich
zu bestimmen, dass die der Prüfung unterliegende Zündkerze
10 normal ist, nur dann, wenn die positive Entscheidung
(JA) aufeinanderfolgend in Schritt S104 während der Anzahl
der Durchführungen entsprechend der voreingestellten Nummer
N1 erhalten wird. Hierbei ist zu beachten, dass die
positive Entscheidung (JA) nicht notwendiger Weise erhalten
wird, wenn der Entladungsspalt in abnormaler Weise klein
ist, da eine Funkenbildung nicht immer an einer Stelle des
kleineren Spalts auftritt, d. h. nicht immer am fehlerhaften
Entladungsspalt auftritt. Wird jedoch die Prüfung einer
relativ großer Anzahl von Malen wiederholt, dann besteht
eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die positive
Entscheidung (JA) zumindest einmal erhalten wird. Die
Anzahl von Malen wird experimentell als die voreingestellte
Anzahl N1 bestimmt. Wird daher die positive Entscheidung in
aufeinanderfolgender Weise in Schritt S104 entsprechend der
voreingestellten Anzahl N1 von Malen erhalten, dann
bedeutet dies, dass die Bestimmung, dass die Zündkerze 10
hinsichtlich ihres Entladungsspalts normal ist, in hoher
Weise verläßlich ist. Somit ist die vorliegende Anordnung
sehr wirksam zur Vermeidung einer fehlerhaften Bestimmung,
dass der Entladungsspalt normal sei, wenn der
Entladungsspalt tatsächlich einen Defekt aufweist. Aus
denselben Gründen wird die Prüfung bezüglich des
Porzellandefekts entsprechend der vorliegenden Anzahl von
Malen N2 wiederholt, die ebenfalls durch Experimente
bestimmt ist. In der vorstehend beschriebenen Weise
bestimmt die Steuerungseinrichtung 24 dem Zustand der
Zündkerze 10 auf der Basis des Signal RSLT, das von der
Überwachungseinrichtung 38 erhalten wurde.
-
In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 12 ist ein
Schaltungsaufbau der Überwachungseinrichtung 38 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Die in Fig. 12 gezeigte Schaltungsanordnung
entspricht der Funktion der Verarbeitungseinheit des
Speichers ROM und des Speichers RAM, die zur Durchführung
der Zündüberwachungsroutine gemäß Fig. 11 ausgelegt sind.
Das vorliegende Überwachungssystem gemäß Fig. 12 umfasst
einen ENABLE Signalgenerator 70, der ein ENABLE-Signal EN
erzeugt, das auf dem Wert "ON" während der vorstehend
beschriebenen Spannungsmesszeit gehalten wird, und das
während der anderen Zeiten auf "OFF" gesetzt ist. Der
ENABLE-Signalgenerator empfängt eine geglättete
Primärspannung V1s, wie die Primärspannung V1 darstellt,
deren Hochfrequenzkomponente mittels eines Tiefpassfilters
72 beseitigt ist. Der Generator 70 empfängt ferner erste
und zweite Schwellenspannungswerte VTH1 und VTH2 aus einer
Konstanzspannungsquelle 74. Der Generator 70 ist vorgesehen
zum Erzeugen des ENABLE-Signals EN durch Vergleichen der
geglätteten Primärspannung V1s mit dem ersten und zweiten
Schwellenspannungswert VTH1 und VTH2.
-
Das ENABLE-Signal EN wird auf "ON" gesetzt, wenn die
geglättete Primärspannung Vls zum ersten Mal auf den ersten
Schwellenwert VTH1 erhöht wurde nach dem Empfangen des
Rechteckpulses MPLS, und wird auf "OFF" gesetzt, wenn die
geglättete Primärspannung V1 s auf den zweiten Schwellenwert
VTH2 abgesunken ist, nach dem sie einmal über dem zweiten
Schwellenwert VTH2 war. Somit wird das erzeugte ENABLE-
Signal EN an einen Integrator 80 und einen Zähler 84
angelegt. Der Integrator 80 integriert die geglättete
Primärspannung V1s, während das ENABLE-Signal EN auf dem
Zustand "ON" gehalten wird, und der Zähler 84 zählt die
Anzahl der empfangenen Taktpulse von einem Taktgeber 86,
während das ENABLE-Signal EN auf "ON" gehalten wird. Der
Integrator 80 und der Zähler 84 werden auf "NULL" nach
Empfangen des Steuerungssignals CTRLJ von der
Steuerungseinrichtung 24 rückgesetzt. Das Ausgangssignal
des Integrators 80 entspricht der Fläche A, die in den
Fig. 8 bis 10 schraffiert dargestellt ist, und das
Ausgangssignal des Zählers 84 entspricht dem
Zeitparameterwert Tn. Somit werden diese Ausgangssignale
ausgedrückt durch die Fläche A und den Zeitparameterwert
Tn.
-
Das Ausgangssignal des Integrators 80 in Form der Fläche A
und das Ausgangssignal des Zählers 84 in Form des
Zeitparameterwert Tn werden von einem Dividierer 90
zugeführt, der einen Spannungsparameterwert (Vn = A/Tn) auf
der Basis der Werte von A und Tn berechnet. Das
Ausgangssignal des Dividierers 90 in Form des
Spannungsparameterwerts Vn und das Ausgangssignal des
Zählers 84 in Form des Zeitparameterwerts Tn werden einem
Dividierer 92 zugeführt, der den Formparameterwert Fn =
Vn/Tn) auf der Basis der Werte von Vn und Tn berechnet. Der
Formparameterwert Sn wird einem Komparator 96 zugeführt,
der den Formparameterwert Sn mit einer Ausgangsspannung
VREF einer Konstantspannungsquelle 98 vergleicht. Der
Komparator 96 erzeugt ein Ausgangssignal G zur Angabe des
Vergleichsergebnisses. Die Spannung VREF ist ein
vorbestimmter Spannungswert entsprechend einem Mittelwert
des Formparameterwerts Sn der Zündkerzen 10 im normal
eingebauten Zustand. Der Mittelwert des Formparameterwerts
Sn wird erhalten, wenn die Maschine 48 ohne Steuerung durch
das "Antreiben" steht (wobei die Zylinderräume
Atmosphärendruck aufweisen) und ferner wenn die Maschine 48
mittels des Motors 40 durch "Antreiben" gesteuert wird, so
dass die Drücke in den Zylinderräumen in der vorstehend
beschriebenen Weise erhöht werden. Ein angemessener Wert
der beiden Mittelwerte des Formparameterwerts Sn wird
ausgewählt durch die Konstantspannungsquelle 98 in
Abhängigkeit von dem empfangenen Steuerungssignal CTRLJ
(CTRLJ1 oder CTRLJ2), zur Bestimmung der Spannung VREF
entsprechend dem ausgewählten Mittelwert. Werden die
Mittelwerte des Formparameterwerts Sn erhalten, dann werden
ebenfalls Standardabweichungswerte σ der Werte Sn erhalten.
Der Komparator 96 wählt eine dieser
Standardabweichungswerte σ in Abhängigkeit vom empfangenen
Steuerungssignal CTRLJ (abhängig davon, ob die Maschine
"angetrieben" wird oder nicht) und bewirkt den Vergleich
des Formparameterwerts Sn und der Spannung VREF, wobei ein
Wert berücksichtigt wird, der dreimal der ausgewählten
Standardabweichung σ entspricht.
-
Auf der Basis des Formparameters Sn, der Spannung VREF und
dem Steuerungssignal CTRLJ erzeugt der Komparator 6 das
Ausgangssignal G entsprechend der variablen J1 (J1') oder
J2, die unter Bezugnahme auf das in Fig. 11 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben wurden. Entspricht das
Steuerungssignal CTRLJ dem Signal CTRLJ1, dann erfolgt eine
Bestimmung, ob die folgende Ungleichung (8) oder (9)
erfüllt ist:
-
G1 < - (VREF -3·σ) ≤ Sn (8)
-
G1' < - (VREF -3·σ) ≤ Sn ≤ Sn ≤ (VREF + 3·σ) (9)
-
Eine durch diese Bestimmung erhaltene Entscheidung wird als
Ausgangssignal G in Form einer Variablen G1 oder G1'
gespeichert. Die Ungleichungen (8) und (9) entsprechen
jeweils den vorstehend angegebenen Ungleichungen (5) und
(6). Entspricht das Steuerungssignal CPRLJ dem Signal
CTRLJ2, dann erfolgt eine Bestimmung, ob die folgende
Ungleichung (10) erfüllt ist:
-
G2 < - (VREF -3·σ) (10)
-
Eine durch diese Bestimmung erhaltene Entscheidung wird als
Ausgangssignal G in Form der Variablen G2 gespeichert. Die
vorstehende Ungleichung (10) entspricht der vorstehend
angegebenen Ungleichung (7). Falls eine positive
Entscheidung (JA) bei der Bestimmung erhalten wird, dann
bedeutet dies, dass die der Prüfung unterzogene Zündkerze
10 in normaler Weise in die Maschine 48 eingebaut ist.
-
Die Überwachungseinrichtung 38 ist in der Lage, das Signal
RSLR zu Erzeugen zur Angabe des ENABLE-Signals EN, des
Zeitparameterwerts Tn, des Spannungsparameterwerts Vn und
des Ausgangssignals G, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Die
Steuerungseinrichtung 24 bestimmt, ob die der Prüfung
unterzogene Zündkerze 10 normal ist oder einen Defekt
aufweist, auf der Basis des Ausgangssignals G. Die
Steuerungseinrichtung 24 empfängt das Ausgangssignal G für
eine Prüfung der Zündkerze 10 unmittelbar nach dem sich das
NE-Signal EN von dem Zustand "ON" zu dem Zustand "OFF"
geändert hat. Zur genauen Prüfung der Zündkerze 10 ist es
erforderlich, die Prüfung eine Anzahl von Malen zu
wiederholen entsprechend den vorbestimmten Zahlen N1 und N2
zur Prüfung der Zündkerze bezüglich des
Entladungsspaltdefekts und des Porzellandefekts, so dass
die Steuerungseinrichtung 24 die Zündkerze 10 nur dann als
normal bestimmt, falls die positive Entscheidung (JA)
während der vorbestimmten Anzahl von Malen N1 und N2 in
aufeinanderfolgender Weise wie im Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 11 erhalten hat.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15
beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die
Zündkerze geprüft auf der Basis einer Größe, die sich
lediglich auf den Pegel der Primärspannung V1 bezieht.
-
Die grafische Darstellung von Fig. 13 zeigt
Signalzeitverläufe der Primärspannung V1 gemäß den Fig.
8, 9 und 10, die jeweils einander überlagert sind. Die
Signalzeitverläufe gemäß Fig. 13 sind jedoch
Signalzeitverläufe nach der Glättung durch eine geeignete
Schaltungsanordnung (Hardware) wie das in Fig. 12 gezeigte
Tiefpassfilter 72, oder durch eine Softwarebearbeitung, die
eine äquivalente Bearbeitung im Vergleich zur
Hardwarelösung bildet. Auf der Basis der auf diese Art
geglätteten Signalzeitverläufe der Primärspannung V1 (als
"geglättete Primärspannung V1S" in gleicher Weise wie im
Ausführungsbeispiel von Fig. 12 bezeichnet), kann die
Verarbeitung der Prüfung leichter und genauer durchgeführt
werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13
erfolgt die Prüfung der Zündkerze 10 auf der Basis der
geglätteten Primärspannung V1S eine vorbestimmte Zeitdauer
nach dem die geglättete Primärspannung V1S auf dem ersten
Schwellenwert VTH1 angestiegen ist. Die vorbestimmte
Zeitdauer wird als Variable "offset" dargestellt. Da das
vorliegende Ausführungsbeispiel nicht den Zeitparameterwert
Tn verwendet, wird der zweite Schwellenwert VTH2, der im
vorherigen Ausführungsbeispiel verwendet wurde, für diese
Prüfung nicht verwendet.
-
Die Variable "offset" wird auf einen Wert entsprechend
einer Zeitdauer gesetzt, während der die an der Zündkerze
auftretende Entladung überwiegend kapazitiv ist. Diese
Zeitdauer kann empirisch bestimmt werden. Wie es aus der
grafischen Darstellung gemäß Fig. 13 deutlich wird, ist
die Rate der Verminderung der geglätteten Primärspannung
V1S während der Zeitdauer der im wesentlichen induktiven
Entladung vergleichsweise klein. Ferner vermindert sich im
Allgemeinen die Rate der Verminderung der geglätteten
Primärspannung V1S im Verlauf der Zeit während der
Zeitdauer der induktiven Entladung. Unmittelbar vor dem
Ende der Zeitdauer der im wesentlichen induktiven Entladung
steigt jedoch die Rate der Verminderung der Spannung V1S
an. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Prüfung
der Zündkerze 10 auf der Basis eines Mittelwerts (meandV1S)
des Pegels der geglätteten Primärspannung V1S während die
Rate der Verminderung der geglätteten Primärspannung V1S
weiter allgemein absinkt. Wie es aus Fig. 13 deutlich
wird, ist der Mittelwert meanV1S der kleinste Wert bei
Vorliegen des Entladungsspannungsdefekts, und der größte
Wert bei Vorliegen des Porzellandefekts, wobei dieser Wert
ein Mittelwert ist, bei der im normalen Zustand eingebauten
Zündkerze.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine
Zündüberwachungsroutine gemäß der Darstellung des
Ablaufdiagramms in Fig. 14 anstelle der Routine von Fig.
11 durchgeführt. Die Routine gemäß Fig. 14 ist vorgesehen
zur Prüfung der Zündkerze 10 auf der Basis des Mittelwerts
meanV1S der geglätteten Primärspannung V1S. Die
Zündüberwachungsroutine 14 wird mittels der
Überwachungseinrichtung 38 durchgeführt in gleicher Weise
entsprechend der Ausführung der Routine gemäß Fig. 11.
-
Die Zündüberwachungsroutine von Fig. 14 wird mit Schritt
S200 eingeleitet zum Absetzen der Variablen "i" auf Null.
Sodann erfolgt ein Übergang zu Schritt S202 zur
Durchführung einer Unterroutine zur Berechnung des
Mittelwerts meanV1S. diese Unterroutine wird nun unter
Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 15 beschrieben.
Der Steuerungsablauf geht so dann zu Schritt S204 über zur
Bestimmung, ob die Ungleichung (11) erfüllt ist oder nicht:
-
J3 < - (meanV1S0 -σ ≤ meanV1S ≤ (meanV1S) + α) (11)
-
Die bei dieser Bestimmung erhaltene Entscheidung wird als
Variable J3 gespeichert. Der Wert "meanV1S0" ist ein
Mittelwert der Mittelwerte meanV1S einer großen Anzahl von
in normaler Weise in die Maschine 48 eingebauter
Zündkerzen. Die Variable "σ" ist ein Wert, der dreimal der
Standardabweichung σ entspricht, die berechnet wird, wenn
der Mittelwert meanV1S0 berechnet wird. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird die vorstehend angegebene
Ungleichung (11) verwendet zur Prüfung der Zündkerze auf
sowohl den Entladungsspaltdefekt als auch den
Porzellandefekt. Falls in Schritt S204 eine negative
Entscheidung (NO) erhalten wird, gibt dies an, dass
entweder der Entladungsspaltdefekt oder der Porzellandefekt
vorliegen. Bei der Prüfung bezüglich des
Entladungsspaltdefekts wird die Maschine 48 im Stillstand
gehalten ohne "Antreiben" mittels des Motors 40. Bei der
Prüfung bezüglich des Porzellandefekts wird die Maschine 48
gesteuert durch "Antreiben" mittels des Motors 40 zum
Erhöhen des Zylinderdrucks, wenn der Rechteckpuls MPLS
erzeugt wird. wird in Schritt S204 eine negative
Entscheidung (NEIN) erhalten, dann geht der
Steuerungsablauf zu den Schritt S206 und S208 in gleicher
Weise wie zu den Schritten S106 und S108 in Fig. 11 über,
und ein Zyklus des Durchführens der Routine von Fig. 14
ist somit beendet. Wird im Schritt S204 eine positive
Entscheidung (JA) erhalten, dann geht der Steuerungsablauf
zu Schritt 210 über zur Bestimmung, ob die Variable "i"
gleich der vorbestimmten Anzahl N1 oder N2 ist. Wird in
Schritt S210 eine positive Bestimmung (JA) erhalten, dann
geht der Steuerungsablauf zu Schritt S212 und S208 in
gleicher Weise wie zu den Schritten S112 und S208 gemäß
Fig. 11 über, und ein Zyklus der Routine ist somit
beendet. Im Falle einer negativen Entscheidung (NEIN) in
Schritt S210 geht der Steuerungsablauf zu Schritt S214 über
zum Hochzählen der Variablen "i". Sodann werden die
Schritte S202, S204, S210 und S214 wiederholt durchgeführt,
bis eine positive Entscheidung in Schritt S210 erhalten
wird.
-
Die Unterroutine zur Berechnung des Mittelwerts meanV1S
wird in Schritt S202 gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 15
durchgeführt. Diese Unterroutine wird mit Schritt S300
eingeleitet zur Einstellung einer Variablen "j" auf die
Variable "offset", und es werden eine Variable "ΣV1S" und
eine Variable "n" auf Null gesetzt. Sodann wird Schritt
S302 durchgeführt zum Addieren der geglätteten
Primärspannung V1S[j] zur Variablen "ΣV1S". Der
Steuerungsablauf geht sodann zu Schritt S304 über zum
Hochzählen der Variablen "n". Die Variable "j" ist gleich
"0" zu dem Zeitpunkt, wenn die geglättete Primärspannung
Vls gemäß Fig. 13 bis zum Schwellenwert VTH1 angestiegen
ist. Die Werte der geglätteten Primärspannung V1S[j], die
erhalten werden, nach dem die Spannung V1S bis zum
Schwellenwert VTH1 angestiegen ist bis die Spannung V1S in
stabiler Weise der Netzspannung Vss entspricht, werden
aufeinanderfolgend erhalten und in dem Speicher RAM der
Überwachungseinrichtung 38 gespeichert. Sodann wird Schritt
S307 durchgeführt zur Berechnung einer Variablen ΔV1S1 und
einer Variablen ΔV1S2 entsprechend den nachfolgenden
Gleichungen (12) und (13):
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ΔV1S = V1S [j + step] - V1S[j] (12)
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ΔV2S = V1S [j + 2·step] - V1S[j + step] (13)
-
Die Variable ΔV1S entspricht der Verminderungsrate der
geglätteten Primärspannung V1S zu einem Zeitpunkt, der
durch die Variable "j" angegeben ist. Andererseits
entspricht die Variable ΔV2S der Änderungsrate der
geglätteten Primärspannung V1S zu einem Zeitpunkt, der um
eine Zeit entsprechend einer Variablen "step" später ist
als der durch die Variable "j" angegebene Zeitpunkt.
-
Der Steuerungsablauf geht so dann zu Schritt S308 über zur
Bestimmung, ob die Variable ΔV1S1 gleich oder größer als
eine Variable (ΔV1S2 + α) ist. Der Wert "α" ist eine
vorbestimmte Variable. Wird in Schritt S308 eine positive
Entscheidung erhalten (JA), dann geht der Steuerungsablauf
zu Schritt 310 über zum Addieren der Variablen "step" zur
Variablen "j" und kehrt so dann zu Schritt S302 zurück. Die
Schritte S302, S304, S306, S308 und S310 werden wiederholt
durchgeführt, bis eine negative Entscheidung (NEIN) in
Schritt S308 erhalten wird. Die positive Entscheidung (JA)
in Schritt S308 gibt an, dass die Verminderungsrate der
geglätteten Primärspannung V1S kleiner als ein vorgegebener
Wert ist. Wird in Schritt S308 dagegen eine negative
Entscheidung erhalten (NEIN), dann zeigt dies an, dass die
geglättete Primärspannung V1S anzusteigen begonnen hat,
d. h. es wird angegeben, dass sich die Periode der
induktiven Entladung zu Ende neigt. In diesem Fall geht der
Steuerungsablauf zu Schritt S312 über zur Berechnung des
Mittelwerts meanV1S gemäß der nachfolgenden Gleichung (14):
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MeanV1S = ΣV1S/n (14)
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Das Verfahren zur Prüfung der Zündkerze gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel erfordert nicht die
Verwendung einer Größe entsprechend dem Zeitparameter Tn,
wie er in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
verwendet wurde. Es ist zu beachten, dass die Variable "α",
die in Schritt S308 verwendet wurde, ein vorbestimmter Wert
ist, der nicht kleiner als 0 ist. Während sich die
Genauigkeit der Erfassung während der Beendigung der
Zeitdauer der induktiven Entladung mit einem Ansteigen der
Variablen "α" verschlechtert, ist die Verwendung der
Variablen "α" wirksam zur Verhinderung eines Fehlers in
Folge eines Rauschens, das bei der erfassten Primärspannung
V1S vorliegt. Aus den vorhergehenden Beschreibungen wird
deutlich, dass die veranschaulichten Ausführungsbeispiele
ausgeführt sind zur Erfassung unterschiedlicher
spannungsbezogener Größen wie der Primärspannung V1, der
geglätteten Primärspannung V1S, der Oberfläche A, des
Spannungsparameterwerts Vn, des Formparameterwerts Sn, der
Sekundärspannung V2, der Variablen ΔV1S1 und ΔV1S2 und der
Variablen ΣV1S.
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Es wurden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
nur zur Zwecken der Veranschaulichung beschrieben, und es
ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch mit
verschiedenen Änderungen und Verbesserungen ausgeführt
werden kann, ohne von dem in den folgenden Patentansprüchen
definierten Schutzbereich abzuweichen.
Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung erlauben das Verfahren
und die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung die
genaue Prüfung einer Zündkerze im Hinblick auf das
Vorliegen von Defekten, während die Zündkerze in einer
Maschine eingebaut ist.