DE10016623A1 - Verfahren zur Echtzeiterkennung von Motorfehlzündungen - Google Patents
Verfahren zur Echtzeiterkennung von MotorfehlzündungenInfo
- Publication number
- DE10016623A1 DE10016623A1 DE10016623A DE10016623A DE10016623A1 DE 10016623 A1 DE10016623 A1 DE 10016623A1 DE 10016623 A DE10016623 A DE 10016623A DE 10016623 A DE10016623 A DE 10016623A DE 10016623 A1 DE10016623 A1 DE 10016623A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- engine
- karlovitz
- value
- predicted
- operating parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen in Verbrennungsmotoren durch Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl in Abhängigkeit von verschiedenen Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, der Motordrehzahl, des Anteils an rückgeführten Abgasen, der Zündzeitpunktverstellung und des Luftdurchsatzes. Die vorausgesagte Karlovitz-Zahl wird anschließend mit dem das Auftreten von Fehlzündungen angebenden Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl verglichen. Der Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl wird aus einem Modell zur Voraussage von Fehlzündungen in Motoren ermittelt und in der elektronischen Motorsteuerung gespeichert. Eine Fehlzündung wird gemeldet, wenn die vorausgesagte Karlovitz-Zahl größer ist als die Karlovitz-Zahl für den Schwellenwert. Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die vorausgesagte Karlovitz-Zahl aus Teilmodellen für die laminare Flammengeschwindigkeit, die laminare Flammenstärke, die Turbulenzstärke und das integrale Längenmaß für die Turbulenz generiert wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren im allgemeinen und vor
allem ein System sowie ein Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen bei ei
nem Automobilmotor auf der Grundlage mathematischer Modelle für Ottomotoren
und die Vorhersage von Fehlzündungen.
Motorfehlzündungen können mehreren Ursachen haben, wie beispielsweise das
Fehlen eines Zündfunkens im Zylinder, unzureichende Kraftstoffdosierung Kraft
stoffzumessung, ungenügende Verdichtung oder weitere ähnliche Ursachen. Mo
torfehlzündungen führen dazu, daß ein erhöhter Anteil an unverbrannten Neben
produkten der Verbrennung durch den Katalysator geleitet wird. Im Laufe der Zeit
können die Fehlzündungen des Motors die katalytische Masse im Katalysator be
schädigen und infolgedessen den Anteil der in die Atmosphäre abgegebenen Ne
benprodukte der Verbrennung erhöhen.
Da sich Motorfehlzündungen auf den Schadstoffausstoß des Motors auswirken
können, verlangen die staatlichen Aufsichtsbehörden, daß das System zur Rege
lung der Kraftstoffversorgung emissionsverändernde Störungen wie beispielsweise
Fehlzündungen erkennt und anzeigt. Diese Motorfehlzündungsdaten werden in der
Regel gesammelt und in einem mit dem Fahrzeugmotor gekoppelten Computer
speicher gespeichert, so daß sie später in einer Kfz-Werkstatt abgerufen und ana
lysiert werden können.
Zur Erkennung von Fehlzündungen wurden eine Reihe verschiedener Schemata
entwickelt, darunter die folgenden: (1) Ionisationsstromüberwachung, (2) Erken
nung des Verbrennungsdrucks - hierfür ist in jedem Motorzylinder ein Druck-
Meßwandler erforderlich, (3) Rekonstruktion des Zylinderdrucks mittels der Ge
schwindigkeitsänderungen der Kurbelwelle und (4) Messung der Winkelgeschwin
digkeit der Kurbelwelle sowie weitere Techniken auf Grundlage der Winkelge
schwindigkeit und/oder der Beschleunigung der Kurbelwelle. Diese vorliegenden
Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen weisen mehrere Nachteile auf. Die
ersten beiden Verfahren erfordern zusätzliche Sensoren bzw. Anbauteile, welche
die Systemkosten und die Systemkomplexität erhöhen. Außerdem neigen die Ver
fahren zur Fehlzündungserkennung auf der Grundlage der Kurbelwellengeschwin
digkeit bzw. -beschleunigung zu Erkennungsfehlern, da sie auf den folgenden vier
Hauptannahmen aufbauen: (1) ein Transmissionsmodell mit konstanten Koeffizi
enten, (2) ein Drehmoment mit konstanter Last, (3) eine torsionssteife Kurbelwelle
und (4) Zündimpulse ohne Überlagerung. Diese Annahmen können dazu führen,
daß ein normaler Verbrennungszyklus als Fehlzündung erkannt wird und ein Ver
brennungszyklus mit Fehlzündung unerkannt bleibt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung von
Motorfehlzündungen zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, Motorfehlzündungen mittels üblicherweise in
Motorsteuerungssystemen eingesetzter Sensoren präzise zu erkennen.
Erfindungsgemäß werden die vorgenannten Aufgaben sowie weitere Aufgaben und
Vorteile mittels eines Verfahrens zur Erkennung von Fehlzündungen bei Ottomoto
ren durch Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl als Funktion verschie
dener Motorbetriebsbedingungen, wie des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der Motordrehzahl,
dem Anteil der Abgasrückführung, der Zündzeitpunktverstellung und
des Luftdurchsatzes, erreicht. Die vorausgesagte Karlovitz-Zahl wird anschließend
mit der Karlovitz-Zahl verglichen, die den Schwellenwert für das Auftreten von
Fehlzündungen darstellt. Die Karlovitz-Zahl für den Schwellenwert wird aus einem
Modell zur Voraussage von Fehlzündungen in Motoren ermittelt und in der elektro
nischen Motorsteuerung gespeichert. Eine Fehlzündung wird gemeldet, wenn die
vorausgesagte Karlovitz-Zahl größer ist als die Karlovitz-Zahl für den Schwellen
wert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die vorausgesagte
Karlowitz-Zahl aus Teilmodellen für die laminare Flammengeschwindigkeit, die la
minare Flammenstärke, die Turbulenzstärke und das integrale Längenmaß für die
Turbulenz generiert wird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte
Beschreibung mit den angehängten Ansprüchen sowie die begleitenden Zeichnun
gen deutlich.
Zur besseren Verständlichkeit der Erfindung dienen die in den begleitenden Zeich
nungen detailliert veranschaulichten und als Beispiele für die Erfindung beschrie
benen Ausführungsformen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Leeds-Diagramm zur Darstellung eines Motorfehlzündungsmodells,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Motorsteuerungs- und Fehlzün
dungserkennungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung.
In einem herkömmlichen Ottomotor werden Kraftstoff und Luft im Ansaugsystem
vermischt, durch die Einlaßventile in die Motorzylinder geleitet, mit dem Restgas
vermischt und anschließend verdichtet. Unter normalen Betriebsbedingungen wird
die Verbrennung gegen Ende des Verdichtungstakts mittels der Zündkerze einge
leitet. Nach der Ausbildung des Flammenkerns entwickelt sich eine Flamme, die
sich durch dieses im wesentlichen aus Luft-Kraftstoff-Vorgemisch und Restgas bestehende
Gemisch fortpflanzt, bis sie die Wände der Brennkammer erreicht und
verlischt.
Wie die meisten Prozesse im Motor sind auch Fehlzündungen sehr komplizierte
Vorgänge. Versuche zur Simulation von Fehlzündungen können leicht zu äußerst
komplizierten und dennoch unzureichenden Modellen führen. Fehlzündungen treten
in Ottomotoren normalerweise dann auf, wenn es dem Funken nicht gelingt, das
Gemisch zu entzünden oder wenn die Verbrennung abbricht und die Flamme im
Kernstadium verlischt. Eine Teilfehlzündung tritt auf, wenn die Flamme nach ihrer
vollständigen Entwicklung verlischt oder wenn die Entflammung so langsam ver
läuft, daß die Verbrennung nur in einem Bruchteil des Gemischs stattfindet und
beim Öffnen des Auslaßventils noch unvollständig ist. Bis zum heutigen Tag wurde
noch kein Flammenkernmodell entwickelt, das in der Lage ist, Fehlzündungen und
die Grenzwerte für Fehlzündungen zu simulieren.
Wenn auch kein zufriedenstellendes Flammenkernmodell entwickelt wurde, so
wurden doch die Merkmale der turbulenten Verbrennung eines Vorgemischs auf
der Grundlage empirischer Daten modelliert. Insbesondere haben Wissenschaftler
der Universität von Leeds die in einem Explosionskalorimeter gewonnenen Ver
suchsdaten analysiert und für jeden Bereich der turbulenten Verbrennung eines
Vorgemischs Grenzen definiert. Das Leeds-Diagramm bildet die Grundlage für das
in Fig. 1 dargestellte vorliegende Fehlzündungs-Motormodell.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden die der turbulenten Verbrennung eines Vor
gemischs zugeordneten Grenzen durch den Bereich mit gleichmäßiger laminarer
Flammenfläche 10, den Flammenverlöschungsbereich 12, den den Zusammen
bruch der gleichmäßigen laminaren Flammenfläche definierenden Bereich 14 und
die fragmentierte Reaktionszone 16, in der die Entwicklung der Flammenver
löschung beginnt, dargestellt. In Fig. 1 tritt eine Fehlzündung in den Bereichen mit
einer Karlovitz-Zahl (Ka) größer oder gleich 1,5 auf, wenn die Reynolds-Zahl (Re)
für die Turbulenz größer oder gleich 360 ist. Folgende Teilmodelle definieren die
Parameter des Leeds-Diagramms in Fig. 1: die Turbulenzstärke (u'), das integrale
Längenmaß für die Turbulenz (L), die laminare Flammengeschwindigkeit (SL), die
laminare Flammenstärke (ΔL) und die Karlovitz-Zahl (Ka). Auf diese Weise beträgt
der Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl, wie in Fig. 1 dargestellt, 1,5.
Das Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen der vorliegenden Erfindung ge
neriert aus Motorbetriebsparametern in Echtzeit eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl
(Kap) und vergleicht diesen Wert mit dem Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl (Kat).
Eine Fehlzündung wird gemeldet, wenn Kap größer ist als Kat. Im Versuch wurde
festgestellt, daß bestimmte Motorbetriebsparameter mit der Erkennung von Fehl
zündungen in Verbindung stehen. Hierbei handelt es sich um die Abgasrückfüh
rungswerte, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Motordrehzahl, die Zündzeitpunktver
stellung und den Luftdurchsatz. Die Beziehung zwischen diesen Motorbetriebspa
rametern und ihre Auswirkung auf die Verbrennung ist in der SAE-Schrift 982611
mit dem Titel "Regimes of Pre-Mixed Turbulent Combustion and Misfire Modeling in
SI Engines" beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. Wie in der Bezugs
schrift dargelegt, traten bei unterschiedlichen Motoren die gleichen Bereiche der
turbulenten Verbrennung auf. Diese findet normalerweise im Bereich mit gleichmä
ßiger laminarer Flammenfläche 10, im Bereich des Zusammenbruchs der Flam
menfläche 14 sowie in der fragmentierten Reaktionszone 16 statt.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels des vorlie
genden Schemas zur Fehlzündungserkennung auf Grundlage des in Fig. 1 darge
stellten Leeds-Diagramms. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 steuert der Motorsteue
rungscomputer (PCM) 20 den Betrieb des Motors durch Regulierung der Kraftstoff
zufuhr, der Zündzeitpunktverstellung und der in den Motor strömenden Luft. Der
Kraftstoff wird durch die Einspritzdüsen 22 zudosiert, und die Zündzeitpunktver
stellung wird durch das Zündsteuermodul 24 in Abhängigkeit vom Zündfunken-
Ausgangssignal vom PCM 20 reguliert. Der Luftdurchfluß wird durch den Leer
laufluft-Block 24 dargestellt. Desweiteren wird der Betrieb des Motors mittels des
PCM über das Teilsystem-Ausgangsmodul 26 gesteuert, das beispielsweise das
Abgasrückführungs-Steuerventil darstellt.
Der PCM 20 ist außerdem für die Regulierung des Getriebeausgangs 28 verant
wortlich, beispielsweise durch Steuerung des Schaltmagnetventils. Als Eingangssignale
erhält der PCM 20 das PIP-Bezugssignal vom Motor, das Sensoreingangs
signal 30 und die Schaltereingangssignale 32. Die Sensoren 30 stehen beispiels
weise für das Nockenprofil, den Luftmassenmesser, den Ansaugunterdrucksensor,
den Kraftstoff- und den Abgasrückführungs-Durchfluß. Die Schaltereingänge 32
stehen für Parameter wie die Klimaanlage und die Feststellbremse.
Der PCM 20 enthält einen Mikroprozessor 34 und einen zugehörigen Speicher 36.
Im Speicher 36 ist das Fehlzündungsmodell von Fig. 1 gespeichert, das den
Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl Kat liefert. Der Mikroprozessor 34 ist so aus
gelegt, daß er auf Grundlage der Signale der Sensoreingänge 30 in Echtzeit die
vorausgesagte Karlovitz-Zahl generiert. Wenn Kap größer ist als Kat, werden die
Fehlzündungsdaten gesammelt und im Speicher 36 gespeichert. Wenn außerdem
der Prozentsatz der Fehlzündungen in der Gesamtanzahl der Zündvorgänge den
Mindestwert, ab dem ein Eingriff erforderlich wird, überschreitet, wird die Störungs
anzeige 38 aktiviert, die dem Fahrer signalisiert, daß das Motorsystem überprüft
werden muß. Die im Speicher 36 gesammelten Fehlzündungsdaten können dann
im Rahmen eines Diagnosetests in einer Kfz-Werkstatt abgerufen und analysiert
werden.
Im folgenden wird die Generierung des Werts für Kap beschrieben. Kap ist wie folgt
definiert:
Kap = 0,157 (U'/SL)2Re -0,5 (1)
wobei die Reynolds-Zahl für die Turbulenz wie folgt definiert ist:
Re = u'L/V (2)
wobei u' die Turbulenzstärke, SL die laminare Flammengeschwindigkeit, L das inte
grale Längenmaß für die Turbulenz und V die kinematische Viskosität darstellen.
Die laminare Flammengeschwindigkeit ist eine Funktion des Restgasbruchteils (RF)
und ist wie folgt definiert:
SL (RF) = SL,∅ (T/T0) (P0/P) (1 - 4,1 RF + 4,7 RF 2) (3)
wobei T die Temperatur, T0 die Normtemperatur, P den Druck und P0 den
Normdruck darstellen.
In Gleichung (3) stellen Alpha und Beta Funktionen für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
dar.
Zusätzlich ist die laminare Flammenstärke wie folgt definiert:
L = V/SL
Die Turbulenzstärke kann aus einem Turbulenzmodell abgeleitet werden, das wie
folgt definiert ist:
dk/dt = Pk dens + Psq + Psh + Fk int + Pturb - (5)
wobei der Turbulenzverlust wie folgt definiert ist:
= (Ck3/2)/L (6)
Auf diese Weise ist die Turbulenzstärke wie folgt definiert:
u' = (3k/2)1/2 (7)
und das integrale Längenmaß wird wie folgt dargestellt:
L = L0(k0/k)1/2 (8)
Alternativ können das Maß für die Turbulenzstärke und das integrale Längenmaß
wie folgt definiert werden:
u' = 0,25 Upiston (9)
L = 0,33 Hclearance (10)
Hierbei steht Upiston für die mittlere Kolbengeschwindigkeit und Hclearance für das Kol
benspiel am oberen Totpunkt.
Im Betrieb werden SL, L, u', und L aus den Eingangssignalen der Sensoren am
PCM 20 abgeleitet. Insbesondere die Parameter Luft-Kraftstoff-Verhältnis, Abgas
rückführungs-Durchfluß, Zündzeitpunktverstellung und Motordrehzahl pro Minute
werden abgefühlt bzw. aus Eingangssignalen von Sensoren wie dem Luftmassen
messer, dem Ansaugunterdrucksensor und dem Sensor für den Kraftstoffdurchfluß
abgeleitet. Sobald der Wert für Kap ermittelt ist, wird er mit dem Wert für Kat vergli
chen, der in diesem Fall gleich 1,5 ist. Wenn Kap größer ist als Kat, wird ein Fehl
zündungsereignis gemeldet und im Speicher 36 gespeichert.
Alternativ zur Echtzeitberechnung von Kap für jeden einzelnen Verbrennungszyklus
kann eine Tabelle mit Kap-Werten für jeden eindeutigen Satz von Motorbetriebspa
rametern generiert und gespeichert werden. In einer solchen Ausführungsform muß
der PCM-Speicher 36 groß genug sein, um alle möglichen Werte für Kap für jeden
eindeutigen Satz von Motorbetriebsparametern speichern zu können. Der Vorteil
bestünde jedoch darin, daß anstelle des zur Durchführung der Echtzeiterkennung
von Fehlzündungen erforderlichen Mikroprozessors ein Mikroprozessor mit geringe
rer Rechengeschwindigkeit eingesetzt werden könnte.
Anhand der vorgenannten Ausführungen läßt sich erkennen, daß ein neues und
verbessertes Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen zur Reife gebracht
wurde, das die Nachteile früherer Systeme zur Erkennung von Fehlzündungen
überwindet. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer oder mehreren Ausfüh
rungsformen beschrieben wurde, ist sie selbstverständlich nicht auf diese Ausfüh
rungsformen beschränkt. Die Erfindung umfaßt im Gegenteil Alternativen, Abände
rungen und Entsprechungen, die im Wesen und im Umfang der beigefügten Pa
tentansprüche enthalten sein können.
Claims (14)
1. Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen eines Verbrennungsmotors, ge
kennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Ermittlung einer Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit der ge nannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Vergleich von Kap mit einem das Auftreten von Fehlzündungen darstellenden Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl (Kat) und
Meldung einer Motorfehlzündung bei Kap < Kat.
Ermittlung einer Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit der ge nannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Vergleich von Kap mit einem das Auftreten von Fehlzündungen darstellenden Schwellenwert für die Karlovitz-Zahl (Kat) und
Meldung einer Motorfehlzündung bei Kap < Kat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Er
mittlung einer Vielzahl von Motorbetriebsparametern folgende Schritte beinhal
tet:
Ermittlung eines das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors be findlichen Gemischs angebenden Luft-Kraftstoff-Verhältniswerts,
Ermittlung eines die Motordrehzahl angebenden Werts für die Drehzahl pro Mi nute,
Ermittlung eines den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebenden Abgasrückführungswerts,
Ermittlung eines die Zündzeitpunktverstellung des Motors angebenden Zünd zeitpunktverstellungswerts und
Ermittlung eines den Einlaß-Luftdurchfluß des Motors angebenden Luftdurch flußwerts.
Ermittlung eines das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors be findlichen Gemischs angebenden Luft-Kraftstoff-Verhältniswerts,
Ermittlung eines die Motordrehzahl angebenden Werts für die Drehzahl pro Mi nute,
Ermittlung eines den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebenden Abgasrückführungswerts,
Ermittlung eines die Zündzeitpunktverstellung des Motors angebenden Zünd zeitpunktverstellungswerts und
Ermittlung eines den Einlaß-Luftdurchfluß des Motors angebenden Luftdurch flußwerts.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Gene
rierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) folgende Schritte beinhaltet:
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Drehzahl pro Mi nute, die Abgasrückführung, die Zündzeitpunktverstellung und den Luftdurch fluß sowie
Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Drehzahl pro Mi nute, die Abgasrückführung, die Zündzeitpunktverstellung und den Luftdurch fluß sowie
Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Gene
rierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von der ge
nannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern die Echtzeitberechnung von Kap
für jeden Verbrennungszyklus beinhaltet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Gene
rierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von der ge
nannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern für jeden Verbrennungszyklus
das Abrufen von Kap aus einer Tabelle mit über die genannten Motorbetriebspa
rameter indizierten Werten beinhaltet.
6. Motorsteuerungscomputer zur Steuerung des Betriebs eines Verbrennungsmo
tors mit einem Speicher und einen Mikroprozessor, dadurch gekennzeichnet,
daß er so programmiert ist,
daß er als Eingangssignale eine Vielzahl von Motorbetriebsparametern auf nimmt,
in Abhängigkeit von der genannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl (Kap) generiert,
Kap mit einer den Schwellenwert für das Auftreten einer Fehlzündung darstel lenden Karlovitz-Zahl (Kat) vergleicht und
bei Kap < Kat ein Motorfehlzündungsereignis meldet.
daß er als Eingangssignale eine Vielzahl von Motorbetriebsparametern auf nimmt,
in Abhängigkeit von der genannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl (Kap) generiert,
Kap mit einer den Schwellenwert für das Auftreten einer Fehlzündung darstel lenden Karlovitz-Zahl (Kat) vergleicht und
bei Kap < Kat ein Motorfehlzündungsereignis meldet.
7. Motorsteuerungscomputer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
genannte Mikroprozessor in Abhängigkeit von der genannten Vielzahl von Mo
torbetriebsparametern eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl (Kap) generiert,
indem ein das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors befindlichen Gemischs angebender Luft-Kraftstoff-Verhältniswert,
ein die Motordrehzahl angebender Drehzahlwert pro Minute,
ein den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebender Abgasrückfüh rungswert,
ein die Zündzeitpunktverstellung des Motors angebender Zündzeitpunktver stellungswert und
ein den Einlaß-Luftdurchfluß des Motors angebender Luftdurchflußwert ermittelt sowie
Kap in Abhängigkeit von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff- Verhältnis, die Drehzahl pro Minute, die Abgasrückführung, die Zündzeitpunkt verstellung und den Luftdurchfluß generiert wird.
indem ein das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors befindlichen Gemischs angebender Luft-Kraftstoff-Verhältniswert,
ein die Motordrehzahl angebender Drehzahlwert pro Minute,
ein den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebender Abgasrückfüh rungswert,
ein die Zündzeitpunktverstellung des Motors angebender Zündzeitpunktver stellungswert und
ein den Einlaß-Luftdurchfluß des Motors angebender Luftdurchflußwert ermittelt sowie
Kap in Abhängigkeit von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff- Verhältnis, die Drehzahl pro Minute, die Abgasrückführung, die Zündzeitpunkt verstellung und den Luftdurchfluß generiert wird.
8. Motorsteuerungscomputer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroprozessor so programmiert ist, daß er in Abhängigkeit von der genannten
Vielzahl von Motorbetriebsparametern eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl (Kap)
generiert, indem er Kap für jeden Verbrennungszyklus in Echtzeit berechnet.
9. Motorsteuerungscomputer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroprozessor so programmiert ist, daß er in Abhängigkeit von der genannten
Vielzahl von Motorbetriebsparametern eine vorausgesagte Karlovitz-Zahl (Kap)
generiert, indem er Kap für jeden Verbrennungszyklus aus einer Tabelle mit
über die genannten Motorbetriebsparameter indizierten Werten abruft.
10. Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotorsy
stem, das mittels eines einen Mikroprozessor mit zugehörigem Speicher ent
haltenden Motorsteuerungscomputers gesteuert wird, der als Eingangssignale
eine Vielzahl von Motorbetriebsparametern aufnimmt und einen Wert zur Steue
rung des Zündzeitpunkts ausgibt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von ei ner Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Vergleich von Kap mit einer den Schwellenwert für das Auftreten einer Fehlzün dung darstellenden Karlovitz-Zahl (Kat) und
Meldung eines Fehlzündungsereignisses bei Kap < Kat.
Generierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von ei ner Vielzahl von Motorbetriebsparametern,
Vergleich von Kap mit einer den Schwellenwert für das Auftreten einer Fehlzün dung darstellenden Karlovitz-Zahl (Kat) und
Meldung eines Fehlzündungsereignisses bei Kap < Kat.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Ge
nerierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) folgende Schritte beinhal
tet:
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit vom genannten Wert für die Zündzeitpunktverstellung und von der genannten Viel zahl von Motorbetriebsparametern
sowie Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit vom genannten Wert für die Zündzeitpunktverstellung und von der genannten Viel zahl von Motorbetriebsparametern
sowie Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Ge
nerierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) folgende Schritte beinhal
tet:
Ermittlung eines das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors be findlichen Gemischs angebenden Luft-Kraftstoff-Verhältniswerts,
Ermittlung eines die Motordrehzahl angebenden Werts für die Drehzahl pro Mi nute,
Ermittlung eines den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebenden Abgasrückführungswerts,
Ermittlung eines den Einlaß-Luftdurchfluß angebenden Luftdurchflußwerts,
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit vom genannten Wert für die Zündzeitpunktverstellung sowie von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Drehzahl pro Minute, die Abgas rückführung und den Luftdurchfluß sowie
Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
Ermittlung eines das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Zylinder des Motors be findlichen Gemischs angebenden Luft-Kraftstoff-Verhältniswerts,
Ermittlung eines die Motordrehzahl angebenden Werts für die Drehzahl pro Mi nute,
Ermittlung eines den Anteil der rückgeführten Abgase im Motor angebenden Abgasrückführungswerts,
Ermittlung eines den Einlaß-Luftdurchfluß angebenden Luftdurchflußwerts,
Generierung eines laminaren Flammengeschwindigkeitswerts (SL), eines la minaren Flammenstärkewerts (L), eines Turbulenzstärkewerts (u') und eines Werts für das integrale Längenmaß für die Turbulenz (L) in Abhängigkeit vom genannten Wert für die Zündzeitpunktverstellung sowie von den genannten Werten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Drehzahl pro Minute, die Abgas rückführung und den Luftdurchfluß sowie
Generierung von Kap in Abhängigkeit von SL, L, u' und L.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Ge
nerierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von der
genannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern für jeden Verbrennungszyklus
die Berechnung von Kap in Echtzeit beinhaltet.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Ge
nerierung einer vorausgesagten Karlovitz-Zahl (Kap) in Abhängigkeit von der
genannten Vielzahl von Motorbetriebsparametern für jeden Verbrennungszyklus
das Abrufen von Kap aus einer Tabelle mit über die genannten Motorbetriebspa
rameter indizierten Werten beinhaltet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/303,931 US6006157A (en) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | Real-time engine misfire detection method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10016623A1 true DE10016623A1 (de) | 2001-05-31 |
Family
ID=23174316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10016623A Withdrawn DE10016623A1 (de) | 1999-05-03 | 2000-04-04 | Verfahren zur Echtzeiterkennung von Motorfehlzündungen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6006157A (de) |
DE (1) | DE10016623A1 (de) |
GB (1) | GB2349952B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004044690B4 (de) * | 2003-09-17 | 2006-09-14 | General Motors Corporation (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit | Verfahren zum Verhindern einer Frühzündung für einen Verbrennungsmotor |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19911019C2 (de) * | 1999-03-12 | 2001-02-08 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Bestimmung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine |
GB0016561D0 (en) | 2000-07-05 | 2000-08-23 | Rolls Royce Plc | Health monitoring |
JP4461586B2 (ja) * | 2000-08-03 | 2010-05-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用失火検出装置 |
US6999884B2 (en) | 2003-01-10 | 2006-02-14 | Oxford Biosignals Limited | Bearing anomaly detection and location |
US6999868B2 (en) * | 2003-12-10 | 2006-02-14 | Caterpillar Inc. | Diagnostic test for variable valve mechanism |
JP4340219B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2009-10-07 | 本田技研工業株式会社 | 失火検出装置 |
GB0505359D0 (en) * | 2005-03-16 | 2005-04-20 | Holset Engineering Co | Event logging method and device |
US8892330B2 (en) * | 2011-10-17 | 2014-11-18 | Tula Technology, Inc. | Hybrid vehicle with cylinder deactivation |
US20110270505A1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-11-03 | Nalin Chaturvedi | Prediction and estimation of the states related to misfire in an HCCI engine |
JP5854328B2 (ja) | 2011-05-27 | 2016-02-09 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
US9279406B2 (en) | 2012-06-22 | 2016-03-08 | Illinois Tool Works, Inc. | System and method for analyzing carbon build up in an engine |
DE102012219353B3 (de) * | 2012-10-23 | 2014-02-13 | Advanced Combustion Gesellschaft zur Vergabe von Aufträgen zur Berechnung technischer Verbrennungsprozesse mbH | Berechnungs- und Prognoseverfahren von Klopf- und Super-Klopfvorgängen sowie Steuerungseinrichtung für die Steuerung von Brennverfahren in Brennkraftmaschinen, insbesondere in Ottomotoren |
US9399963B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-07-26 | Tula Technology, Inc. | Misfire detection system |
US9562470B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-02-07 | Tula Technology, Inc. | Valve fault detection |
US9890732B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Tula Technology, Inc. | Valve fault detection |
WO2016060994A1 (en) | 2014-10-16 | 2016-04-21 | Tula Technology, Inc. | Engine error detection system |
US10088388B2 (en) | 2014-10-16 | 2018-10-02 | Tula Technology, Inc. | Engine error detection system |
WO2016183409A1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Predictive modeling and mitigation of misfires in spark ignition engines |
US10598113B2 (en) * | 2016-08-31 | 2020-03-24 | Ford Global Technologies, Llc | Method for determining and applying an engine misfire threshold |
WO2019206397A1 (de) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | Siemens Industry Software Computational Dynamics Limited | Verfahren und anordnung zur bestimmung einer laminaren flammengeschwindigkeit eines gasförmigen brennstoff-luft-gemisches |
GB2597964B (en) * | 2020-08-12 | 2022-11-30 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Misfire detection method and control unit of an internal combustion engine |
WO2022150404A1 (en) | 2021-01-11 | 2022-07-14 | Tula Technology Inc. | Exhaust valve failure diagnostics and management |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0472449A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの失火診断装置 |
US5337240A (en) * | 1990-09-20 | 1994-08-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Misfiring sensing apparatus |
JPH07286551A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-31 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の失火検出装置 |
US5576963A (en) * | 1994-10-18 | 1996-11-19 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine utilizing a misfire index model |
US5559285A (en) * | 1994-12-05 | 1996-09-24 | Ford Motor Company | Fuzzy logic method for detecting misfiers in internal combustion engines |
DE19535094B4 (de) * | 1995-09-21 | 2005-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Verbrennungsaussetzererkennung an einem oder mehreren dauernd aussetzenden Zylindern |
-
1999
- 1999-05-03 US US09/303,931 patent/US6006157A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-04 DE DE10016623A patent/DE10016623A1/de not_active Withdrawn
- 2000-04-12 GB GB0009110A patent/GB2349952B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004044690B4 (de) * | 2003-09-17 | 2006-09-14 | General Motors Corporation (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit | Verfahren zum Verhindern einer Frühzündung für einen Verbrennungsmotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2349952A (en) | 2000-11-15 |
US6006157A (en) | 1999-12-21 |
GB0009110D0 (en) | 2000-05-31 |
GB2349952B (en) | 2003-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10016623A1 (de) | Verfahren zur Echtzeiterkennung von Motorfehlzündungen | |
DE112009001479B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden zwischen Verbrennungsproblemen und Sensorfehlern innerhalb eines Motors | |
DE112014007308B3 (de) | Fehlzündungs-Detektionssystem | |
DE60124807T2 (de) | An-Bord-Fehlzündung und unvollständige Verbrennung, Erfassung und Zündverzögerungs-Steuerung mit Zylinderdruckerfassung | |
DE112009001445B4 (de) | Kraftstoffsystem-Einspritzzeiteinstellungsdiagnose durch Analysieren des Zylinderdrucksignals | |
DE112009001425B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffsystemdiagnose durch Analyse des Motorkurbelwellen-Drehzahlsignals | |
EP3194750B1 (de) | Verfahren zur erkennung von defekten einspritzdüsen eines verbrennungsmotors | |
DE112009000896T5 (de) | Kraftstoffsystemdiagnose durch Analysieren von Zylinderdrucksignalen | |
DE3931501A1 (de) | Steuergeraet fuer verbrennungsmotor | |
DE102013111151A1 (de) | Verfahren zur Diagnostizierung eines EGR-Systems und Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung mittels desselben | |
WO2017021183A1 (de) | Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines kraftstoffeinspritzsystems | |
WO2009062787A1 (de) | Ermittlung der kraftstoffqualität bei einer selbstzündenden brennkraftmaschine | |
DE102012113131A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Abgasrückführung | |
DE10134903B4 (de) | Motorrad mit einem System für eine Verbrennungsdiagnose und eine Klopfsteuerung | |
WO2020118338A1 (de) | Prüfstand mit einem prüflingsmodell | |
DE102006016484A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine | |
DE102009045792A1 (de) | Verfahren und Steuergerät zum Abgleichen von Abgassondensignalen beim Betrieb eines Verbrennungsmotors mit variabler Spülrate | |
DE102010046491A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen einer Schadstoffemission im Brennraum eines Dieselmotors | |
EP1180210B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine mit einem abgasnachbehandlungssystem | |
DE69307282T2 (de) | Verfahren zur Steuerung der Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine | |
DE102011081634A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Fehlers in einem Abgasrückführungssystem | |
DE102010003199A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktion eines Motorsystems | |
EP3411579B1 (de) | Verfahren zum berechnen einer restgasmasse in einem zylinder einer verbrennungskraftmaschine und steuerung | |
DE102004029950A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfasung von Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotor | |
EP1878900A2 (de) | Verfahren zur Diagnose von fehlerhaften Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |