DE102004019897A1

DE102004019897A1 - Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung und -verfahren für einen Verbrennungsmotor

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Publication number: DE102004019897A1
Application number: DE102004019897A
Authority: DE
Inventors: Akira Atsugi Kiyomura; Masanobu Atsugi Ohsaki; Hisanori Ozaki
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: DE102004019897B4; US7117728B2; JP2004324525A; CN1540305A; CN100510680C; US20040211249A1; JP4163041B2

Abstract

In einer Konfiguration, in der das Auftreten einer Fehlzündung auf der Basis eines Vergleiches zwischen Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, und einem Schwellwert auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird, wird der Schwellwert auf der Basis von Daten korrigiert, die eine durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert angeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor sowie ein entsprechendes Verfahren zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung auf der Basis einer Variation der Motordrehgeschwindigkeit.
Die japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 04-171249 und die japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 58-051243 geben jeweils eine Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung an, in der Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, berechnet werden, wobei die Diagnosedaten und ein Schwellwert in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen miteinander verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht.
In einem Verbrennungsmotor variiert die Motordrehgeschwindigkeit aufgrund einer Fehlzündung, aufgrund einer Lockerung des Schwungrads oder eines Verschleißes der Kupplung.
Weiterhin kann während einer Fahrt eines Fahrzeugs auf einer schlechten Straße die Motordrehgeschwindigkeit aufgrund einer Leistungsänderung variieren, die durch eine geringfügige Variation der Gaspedalbetätigung oder eine Änderung in der Zugkraft der Antriebsrads verursacht wird.
Obwohl im Stand der Technik der mit den Diagnosedaten zu vergleichende Schwellwert in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen gesetzt wird, besteht das Problem, dass fälschlicherweise das Auftreten einer Fehlzündung bestimmt wird, wenn die Motordrehgeschwindigkeit aufgrund einer der oben genannten Ursachen und nicht aufgrund einer Fehlzündung variiert.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren anzugeben, die nicht fälschlicherweise das Auftreten einer Fehlzündung bestimmen, wenn die Motordrehgeschwindigkeit aufgrund einer anderen Ursache als einer Fehlzündung variiert.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Konfiguration, bei der das Auftreten einer Fehlzündung auf der Basis eines Vergleichs zwischen Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, und einem Schwellwert auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird, der Schwellwert auf der Basis von Daten korrigiert, die eine durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert angegeben.
Andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
1 ist ein Diagramm, das eine Systemkonfiguration eines Verbrennungsmotors in einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Aktualisierungssteuerung eines Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswerts in der Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Aktualisierungssteuerung eines Korrekturkoeffizienten in der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Fehlzündungs-Bestimmungssteuerung in der Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der Aktualisierungssteuerung eines Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswerts zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Aktualisierungssteuerung eines Korrekturkoeffizienten in der zweiten Ausführungsform zeigt.
1 ist ein Diagramm, das eine Systemkonfiguration eines Verbrennungsmotors in einer Ausführungsform zeigt.
In 1 ist eine elektronisch gesteuerte Drosselkammer 104 in einem Einlassrohr 102 eines Verbrennungsmotors 101 angeordnet.
Die elektronisch gesteuerte Drosselkammer 104 umfasst ein Drosselventil 103b und einen Drosselmotor 103a, der das Drosselventil 103b öffnet/schließt.
Luft wird in eine Verbrennungskammer 106 eines Motors 101 über die elektronisch gesteuerte Drosselkammer 104 und ein Einlassventil 105 gesaugt.
Ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil 112 ist in einer Einlassöffnung 111 auf der vorgeordneten Seite des Einlassventils 105 angeordnet.
Das Kraftstoff-Einspritzventil 112 wird durch ein Einspritz-Impulssignal aus einer Motorsteuereinheit (im Folgenden als ECU abgekürzt) 113 angesteuert, um sich zu öffnen und Kraftstoff mit einem vorbestimmten Druck zu dem Einlassventil 105 einzuspritzen.
Die Konfiguration kann auch derart beschaffen sein, dass das Kraftstoff-Einspritzventil 112 direkt Kraftstoff in die Verbrennungskammer 106 einspritzt.
Eine Luft/Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder wird durch eine Zündkerze 114 gezündet.
Die Zündkerze 114 umfasst eine Zündspule 114A mit einem Leistungstransistor.
Die ECU 113 führt eine Schaltsteuerung des Leistungstransistors durch, um die Zündungszeit (einen Zündungszeit-Vorlaufwert) für jeden Zylinder zu steuern.
Das Verbrennungsabgas des Motors 101 wird aus der Verbrennungskammer 106 über ein Abgasventil 107 ausgegeben, durch einen vorderen katalytischen Wandler 108 und einen hinteren katalytischen Wandler 109 gereinigt und dann in die Atmosphäre emittiert.
Das Einlassventil 105 und das Auslassventil 107 werden durch Nocken an einer Einlassseiten-Nockenwelle 110A und einer Auslassseiten-Nockenwelle 110B geöffnet und geschlossen.
Die ECU 113 empfängt Feststellungssignale von einem Gaspedal-Sensor 116, der eine Gaspedalbetätigung APS feststellt, von einem Luftflussmesser 115, der eine Einlassluftmenge Q des Motors 101 feststellt, von einem Kurbelwinkel-Sensor, der ein Positionssignal POS für jeden Einheitskurbelwinkel einer Nockenwelle 121 feststellt, von einem Drossel-Sensor 118, der eine Öffnung TVO des Drosselventils 103b feststellt, von einem Wassertemperatur-Sensor 119, der die Kühlwassertemperatur Tw des Motors 101 feststellt, von einem Nocken-Sensor 120, der ein Zylinderbestimmungssignal PHASE von der Einlassseiten-Nockenwelle 110A feststellt, und von ähnlichen Sensoren.
Die ECU 113 berechnet die Motordrehgeschwindigkeit Ne auf der Basis des Positionssignals POS.
Weiterhin weist die ECU 113 eine Funktion zum Bestimmen des Auftretens einer Fehlzündung auf der Basis einer Variation der Motordrehgeschwindigkeit Ne auf. Eine derartige Fehlzündungs-Bestimmungsfunktion wird im Folgenden mit Bezug auf die Flussdiagramme von 2 bis 4 beschrieben.
Das Flussdiagramm von 2 zeigt eine Routine, die bei jeder Zündung durchgeführt wird.
In Schritt S1 wird ein Zündungszähler zum Zählen der Anzahl von Zündungszeiten inkrementiert.
In Schritt S2 werden die Motorlast Tp und die Motordrehgeschwindigkeit Ne gelesen.
Dabei ist zu beachten, dass die Motorlast Tp durch eine Grundeinspritzmenge in dem Kraftstoff-Einspritzventil 112, eine Zylinder-Einlassluftmenge, eine Drosselöffnung oder ähnliches wiedergegeben werden kann.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob die in Schritt S2 gelesene Motorlast Tp und die Motordrehgeschwindigkeit Ne innerhalb von zuvor gesetzten Bereichen liegen.
Wenn die Motorlast Tp und die Motordrehgeschwindigkeit Ne innerhalb der zuvor gesetzten Bereiche liegen, schreitet die Steuerung zu Schritt S4 fort.
In Schritt S4 werden Diagnosedaten ΔNe, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit Ne angegeben, berechnet.
Die Diagnosedaten ΔNe werden als eine Abweichung zwischen den an zwei Kurbelwinkelpositionen in einem Zündungszyklus berechneten Motordrehgeschwindigkeiten Ne berechnet.
In Schritt S5 wird mit Bezug auf eine Tabelle, in der ein Grundschwellwert SL in jedem Bereich gespeichert ist, der zuvor in Abhängigkeit von der Motorlast Tp und der Motordrehgeschwindigkeit Ne klassifiziert wurde, der Grundschwellwert SL in Übereinstimmung mit der Motorlast Tp und der Motordrehgeschwindigkeit Ne zu diesem Zeitpunkt berechnet.
Weiterhin werden in Schritt S5 ein endgültiger Schwellwert SL auf der Basis des Grundschwellwerts SL sowie ein Korrekturkoeffizient K berechnet. Der Anfangswert des Korrekturkoeffizienten K ist gleich 0. Schwellwert SL = Grundschwellwert + Korrekturkoeffizient K × Grundschwellwert
Der Grundschwellwert SL wurde zuvor für jede Motorlast Tp und Motordrehgeschwindigkeit Ne als ein Wert gesetzt, bei dem die Diagnosedaten ΔNe den Grundschwellwert SL überschreiten, wenn eine Fehlzündung auftritt.
In Schritt S6 wird bestimmt, ob die Diagnosedaten ΔNe gleich oder größer als der Schwellwert SL sind.
Wenn die Diagnosedaten ΔNe gleich oder größer als der Schwellwert SL sind, schreitet die Steuerung zu Schritt S7 fort, wo ein Fehlzündungszähler zum Zählen der Anzahl von Fehlzündungen inkrementiert wird.
Wenn die Diagnosedaten ΔNe dagegen kleiner als der Schwellwert SL sind und bestimmt wird, dass keine Fehlzündung aufgetreten ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S8 fort.
In Schritt S8 wird ein bis zu dem vorausgehenden Zeitpunkt akkumulierter Wert ΣΔNe zu den aktuellen Diagnosedaten ΔNe addiert, um den akkumulierten Wert ΣΔNe zu aktualisieren.
In dem nächsten Schritt S9 wird ein bis zu dem vorausgehenden Zeitpunkt akkumulierter Wert ΣSL zu dem aktuellen Schwellwert SL addiert, um den akkumulierten Wert ΣSL zu aktualisieren.
In Schritt S10 wird ein Akkumulationszähler zum Zählen der akkumulierten Zeiten inkrementiert.
In Schritt S11 wird bestimmt, ob der Wert des Zündungszählers 400 erreicht hat, und wenn der Wert des Zündungszählers gleich 400 ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S12.
Der Zündungszähler wird auf 0 zurückgesetzt, wenn die Steuerung zu Schritt S12 und den folgenden Schritten wie weiter unten beschrieben fortschreitet. Die Steuerung schreitet also nach jeweils 400 Zündungen zu den Schritten S12 und folgende fort.
In Schritt S12 wird das Verhältnis zwischen dem Wert des Fehlzündungszählers und 400 als Gesamtanzahl der Zündungszeiten als Fehlzündungsfrequenz berechnet.
In schritt S13 wird bestimmt, ob der Wert des Akkumulationszählers gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert A ist.
Wen der Wert des Akkumulationszählers kleiner als der vorbestimmte Wert A ist und wenn die Anzahl von Proben des akkumulierten Werts ΣΔNe und des akkumulierten Werts ΣSL kleiner als der vorbestimmte Wert A ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S17 fort.
In Schritt S17 wird die in Schritt S12 erhaltene Fehlzündungsfrequenz zu dem bis zum vorausgehenden Zeitpunkt akkumulierten Wert der Fehlzündungsfrequenz addiert, um den Fehlzündungs-Akkumulationswert zu aktualisieren.
Der Fehlzündungs-Akkumulationswert wird verwendet, um in einer in dem Flussdiagramm von 4 gezeigten Routine zu bestimmen, ob ein endgültiges Fehlzündungs-Bestimmungssignal (eine Fehlzündungswarnung) ausgegeben wird.
Wenn der Wert des Akkumulationszählers dagegen gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A ist, d.h. wenn die Anzahl der Proben des akkumulierten Werts ΣΔNe und des akkumulierten Werts ΣSL gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S14 fort.
In Schritt S14 wird der Korrekturkoeffizient K auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem akkumulierten Wert ΣΔNe und dem akkumulierten Wert ΣSL (Verhältnis ΣΔNe/ΣSL) aktualisiert.
Der Prozess von Schritt S14 wird im Detail in dem Flussdiagramm von 3 beschrieben.
In Schritt S141 wird eine Abweichung Δα zwischen ΣΔNe/ΣSL und einem zuvor gesetzten Bezugswert berechnet. Δα = ΣΔNe/ΣSL – Bezugswert
Dann wird in Schritt S142 ein Korrekturwert ΔK des Korrekturkoeffizienten K in Übereinstimmung mit der Abweichung Δα gesetzt.
Der Korrekturwert ΔK wird auf einen positiven Wert gesetzt, dessen absoluter Wert in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des absoluten Werts von Δα erhöht wird, wenn Δα ein positiver Wert ist, während er auf einen negativen Wert gesetzt wird, dessen absoluter Wert in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des absoluten Werts von Δα erhöht wird, wenn Δα ein negativer Wert ist. Weiterhin wird der Korrekturwert ΔK auf 0 gesetzt, wenn Δα gleich 0 ist.
In Schritt S143 wird das durch das Addieren des Korrekturwerts ΔK zu dem Korrekturkoeffizienten K bis zum vorausgehenden Zeitpunkt erhaltene Ergebnis als neuer Korrekturkoeffizient K gesetzt.
ΣΔNe/ΣSL ist ein Wert, der größer wird, wenn die Diagnosedaten ΔNe durchschnittlich größer werden und sich dem Schwellwert SL nähern, und der eine durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL angibt.
Es ist zu beachten, dass ein einfacher Durchschnittswert der Diagnosedaten ΔNe erhalten wird, indem ΣΔNe durch die Anzahl der Akkumulationszeiten dividiert wird, während ein einfacher Durchschnittswert des Schwellwerts erhalten wird, indem ΣSL durch die Anzahl der Akkumulationszeiten dividiert wird. Weil jedoch (ΣΔNe/Anzahl der Akkumulationszeiten)/ (ΣSL/Anzahl der Akkumulationszeiten) = ΣΔNe/ΣSL ist, wird die Division durch die Anzahl der Akkumulationszeiten weggelassen.
Weiterhin werden bei der Berechnung von ΣΔNe und ΣSL die Diagnosedaten ΔNe und der Schwellwert SL bei einer Bestimmung einer Fehlzündung aus den Proben weggelassen.
Dementsprechend weist die durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL, die durch ΣΔNe/ΣSL angegeben wird, eine erhöhte Tendenz zu einer Variation der Motordrehgeschwindigkeit aufgrund einer anderen Ursache als einer Fehlzündung auf.
Wenn ΣΔNe/ΣSL größer als der Bezugswert ist, handelt es sich um einen Zustand, in dem die Diagnosedaten ΔNe aufgrund einer anderen Ursache als einer Fehlzündung durchschnittlich ebenfalls näher an dem Schwellwert SL sind. Weil in diesem Fall die Diagnosedaten ΔNe leicht den Schwellwert SL überschreiten können, besteht die Möglichkeit einer fälschlichen Bestimmung einer Fehlzündung.
Deshalb wird der Schwellwert SL erhöhend korrigiert, indem der Korrekturkoeffizient K erhöhend korrigiert wird. Das heißt, der Schwellwert SL wird um einen durchschnittlich erhöhten Teil der Diagnosedaten ΔNe erhöht, sodass die Diagnosedaten ΔNe den Schwellwert SL nur dann überschreiten, wenn eine Fehlzündung aufgetreten ist.
Wenn ΣΔNe/ΣSL dagegen kleiner als der Bezugswert ist, besteht die Möglichkeit, dass die Variation der Drehgeschwindigkeit aufgrund einer Fehlzündung nicht festgestellt wird, weil der Schwellwert SL ebenfalls größer als der durchschnittliche Wert der Diagnosedaten ΔNe ist.
Deshalb wird der Schwellwert SL vermindernd korrigiert, indem der Korrekturkoeffizient K vermindernd korrigiert wird, sodass die Diagnosedaten ΔNe den Schwellwert SL überschreiten, wenn eine Fehlzündung auftritt.
Der Korrekturkoeffizient K wird derart korrigiert, dass ΣΔNe/ΣSL sich dem Bezugswert nähert.
Wenn der Schwellwert SL derart korrigiert wird, kann eine fälschliche Bestimmung einer Fehlzündung vermieden werden, wenn die Variation der Drehgeschwindigkeit aufgrund einer anderen Ursache als einer Fehlzündung erhöht wird, etwa aufgrund einer Lockerung der Schwungscheibe, eines Verschleißes der Kupplung oder eines schlechten Straßenzustands, wobei auch in einem Zustand, in dem die Variation der Drehgeschwindigkeit relativ niedrig ist, zuverlässig eine Fehlzündung bestimmt werden kann.
Es ist zu beachten, dass das Korrekturergebnis des Korrekturkoeffizienten K während der nächsten 400 Zündungen auf die Fehlzündungs-Bestimmung angewendet wird.
Wenn der Korrekturkoeffizient K wie oben beschrieben in Schritt S14 des Flussdiagramms von 2 korrigiert wird, dann wird in dem nächsten Schritt S15 bestimmt, ob ΣΔNe/ΣSL gleich oder größer als ein Abbruchbestimmungswert ist.
Weil wie oben beschrieben das Korrekturergebnis des Korrekturkoeffizienten K während der nächsten 400 Zündungen auf die Fehlzündungs-Bestimmung angewendet wird, entsteht die Situation, dass die Fehlzündungs-Bestimmung in Schritt S6 in Übereinstimmung mit dem Schwellwert SL auf der Basis des Korrekturkoeffizienten K durchgeführt wird, der einem guten Straßenzustand des vorausgehenden Zeitpunkts vor dem Auftreten des schlechten Straßenzustands entspricht.
Deshalb wird auf der Basis eines Vergleichs zwischen ΣΔNe/ΣSL und dem Abbruchbestimmungswert bestimmt, dass der Schwellwert SL einer erhöhenden Änderung der durchschnittlichen Größe der Diagnosedaten ΔNe nicht folgen kann.
Wenn dabei ΣΔNe/ΣSL < Abbruchbestimmungswert, wird davon ausgegangen, dass die in Schritt S12 berechnete Fehlzündungsfrequenz auf der Basis des richtigen Schwellwerts SL bestimmt wurde, wobei die Steuerung dann zu Schritt S17 fortschreitet.
Wenn dagegen ΣΔNe/ΣSL ≥ Abbruchsbestimmungswert, besteht die Möglichkeit einer fälschlichen Bestimmung einer Fehlzündung, weil die Diagnosedaten ΔNe durchschnittlich ebenfalls näher an dem Schwellwert SL sind. Die Steuerung schreitet dann zu Schritt S16.
In Schritt S16 wird bestimmt, ob die in Schritt S12 erhaltene Fehlzündungsfrequenz gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn die Fehlzündungsfrequenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S17 fort, wo der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert aktualisiert wird. Wenn die Fehlzündungsfrequenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S18 fort, wo ein Abbruch-Flag auf 1 gesetzt wird.
Wenn ΣΔNe/ΣSL gleich oder größer als der Abbruchbestimmungswert ist, besteht die Möglichkeit einer fälschlichen Bestimmung einer Fehlzündung. Wenn die Fehlzündungsfrequenz jedoch gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich eine Fehlzündung aufgetreten ist, auch wenn die Variation der Drehgeschwindigkeit aufgrund einer anderen Ursache als einer Fehlzündung erhöht wird, etwa aufgrund einer Lockerung der Schwungscheibe, eines Verschleißes der Kupplung oder eines schlechten Straßenzustands. Dementsprechend schreitet die Steuerung zu Schritt S17 fort, wo der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert aktualisiert wird.
Wenn ΣΔNe/ΣSL gleich oder größer als der Abbruchbestimmungswert ist und auch die Fehlzündungsfrequenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, besteht die Möglichkeit einer fälschlichen Bestimmung einer Fehlzündung, obwohl tatsächlich keine Fehlzündung auftritt. Dementsprechend schreitet die Steuerung zu Schritt S18, wo das Abbruch-Flag auf 1 gesetzt wird, um eine endgültige Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis des weiter unten beschriebenen Fehlzündungs-Akkumulationswerts zu verhindern.
Wenn der Akkumulationszähler einen Wert aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Wert A ist und die Anzahl der Proben von Diagnosedaten ΔNe ist, ist es bei Erhalten der akkumulierten Werte ΣΔNe und ΣSL unmöglich, mit hoher Genauigkeit einen Einfluss wie etwa eine Lockerung der Schwungscheibe, einen Verschleiß der Kupplung oder einen schlechter Straßenzustand auf die Diagnosedaten ΔNe auf der Basis von ΣΔNe/ΣSL zu bestimmen.
Deshalb werden die Korrektur des Korrekturkoeffizienten K auf der Basis von ΣΔNe/ΣSL und das Setzen des Abbruch-Flags auf der Basis von ΣΔNe/ΣSL durchgeführt, wenn der Akkumulationszähler einen Wert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A aufweist.
Wenn der Akkumulationszähler einen Wert aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Wert A ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S17 fort, wo der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert aktualisiert wird, um die fälschliche Korrektur des Korrekturkoeffizienten K und den fälschlichen Abbruch der Fehlzündungs-Bestimmung zu verhindern.
In Schritt S19 werden der Zündungszähler, der Akkumulationszähler, der Fehlzündungszähler und die akkumulierten Werte ΣΔNe und ΣSL gelöscht und wird die aktuelle Routine beendet.
Das Flussdiagramm von 4 gibt eine Routine wieder, die alle 2000 Zündungen durchgeführt wird. In Schritt S31 wird bestimmt, ob das Abbruch-Flag auf 1 gesetzt ist oder nicht.
Wenn das Abbruch-Flag auf 1 gesetzt ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S32, wo der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert und das Abbruch-Flag gelöscht werden, um die aktuelle Routine zu beenden.
Wenn also die Korrektur des Schwellwerts SL der durchschnittlichen Erhöhung der Diagnosedaten ΔNe aufgrund eines Einflusses wie etwa einer Lockerung der Schwungscheibe, eines Verschleißes der Kupplung oder eines schlechten Straßenzustands nicht folgen kann, kann eine fälschliche Fehlzündungswarnung verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Fehlzündungs-Bestimmung verbessert werden kann.
Wenn dagegen in Schritt S31 bestimmt wird, dass das Abbruch-Flag auf 0 gesetzt ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S33, wo bestimmt wird, ob der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert X ist.
Die Fehlzündungsfrequenz wird jeweils nach 400 Zündungen erhalten, während die vorliegende Routine nach jeweils 2000 Zündungen durchgeführt wird. Deshalb wird der mit dem vorbestimmten Wert X in Schritt S23 zu vergleichende Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert ein Wert, der erhalten wird, indem die alle 400 Zündungen erhaltene Fehlzündungsfrequenz aufeinanderfolgend fünf Mal akkumuliert wird.
Wenn in Schritt S33 entschieden wird, dass der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert X ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S34 fort, wo die Fehlzündungswarnung über eine Warneinrichtung 123 wie etwa eine Leuchte, einen Summer oder ähnliches für den Fahrer ausgegeben wird.
Die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist derart beschaffen, dass die Ausgabe des endgültigen Fehlzündungs-Bestimmungssignals eine Ausgabe eines Betriebssignals der Warneinrichtung 123 ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei die Konfiguration auch derart beschaffen sein kann, dass das Fehlzündungs-Bestimmungssignal ein Verhinderungssignal für eine Verbrennung mit einem magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, um ein Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu verschieben.
In Schritt S35 wird der Fehlzündungsfrequenz-Akkumulationswert gelöscht, um die vorliegende Routine zu beenden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ΣΔNe/ΣSL als durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL berechnet. Es ist jedoch auch möglich, dass ΔNe/SL jedes Mal berechnet wird, wenn die Diagnosedaten ΔNe berechnet werden, wobei ΔNe/SL akkumuliert wird. Eine Ausführungsform mit einem derartigen Aufbau ist in den Flussdiagrammen von 5 und 6 gezeigt.
Das Flussdiagramm von 5 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm von 2 nur in den Schritten S8A, S9A, S14A und A15A. Deshalb werden die Schritte in dem Flussdiagramm von 5, die dieselbe Verarbeitung wie in den Schritten von 2 ausführen, durch gleiche Bezugszeichen wie in dem Flussdiagramm von 2 angegeben, wobei hier auf wiederholte Beschreibung dieser Schritte verzichtet wird.
In Schritt S8A des Flussdiagramms von 5 wird das Verhältnis zwischen den berechneten Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL (Verhältnis = ΔNe/SL) berechnet.
In Schritt S9A wird der akkumulierte Wert Σ(ΔNe/SL) von ΔNe/SL aktualisiert.
Dann wird ΔNe/SL zwischen jeweils 400 Zündungen berechnet, wobei die Steuerung zu Schritt S14A fortschreitet, wo der Korrekturkoeffizient auf der Basis des akkumulierten Werts Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten, d.h. auf der Basis eines durchschnittlichen Werts von ΔNe/SL aktualisiert wird
In Schritt S15A wird bestimmt, ob der akkumulierte Wert Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten gleich oder größer als der zuvor gesetzte Schwellwert für die Abbruchbestimmung ist.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt ein durchschnittlicher Wert von ΔNe/SL eine durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL an.
Der Korrekturprozess des Korrekturkoeffizienten K in Schritt S14A wird im Folgenden ausführlich mit Bezug auf das Flussdiagramm von 6 beschrieben.
In Schritt S141A wird die Abweichung Δα berechnet. Δα = Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten – Bezugswert
In Schritt 5142 wird der Korrekturwert ΔK in Übereinstimmung mit der Abweichung Δα gesetzt, sodass sich der akkumulierte Wert Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten dem Bezugswert nähert, wobei in Schritt 5143 der Korrekturkoeffizient K auf der Basis des Korrekturwerts ΔK aktualisiert wird.
Wenn weiterhin in Schritt S15A bestimmt wird, dass der akkumulierte Wert Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten kleiner als der Abbruchbestimmungswert ist, wird bestimmt, dass die Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis des richtigen Schwellwerts SL durchgeführt wird, wobei die Steuerung dann zu Schritt S17 fortschreitet, wo die Fehlzündungsfrequenz akkumuliert wird.
Wenn dagegen der akkumulierte Wert Σ(ΔNe/SL)/Anzahl der Akkumulationszeiten gleich oder größer als der Abbruchbestimmungswert ist, wird in Schritt S16 bestimmt, ob die Fehlzündungsfrequenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist. Wenn die Fehlzündungsfrequenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist und es sich offensichtlich nicht um eine Fehlzündungszustand handelt, wird geschätzt, dass der Schwellwert SL sich nicht aufgrund eines Einflusses wie etwa einer Lockerung der Schwungscheibe, eines Verschleißes der Kupplung oder eines schlechten Straßenzustands verändert hat, wobei die Steuerung dann zu Schritt S18 fortschreitet, wo das Abbruch-Flag auf 1 gesetzt wird.
Wenn weiterhin die Fehlzündungsfrequenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass tatsächlich eine Fehlzündung aufgetreten ist, auch wenn der Schwellwert SL nicht dem Einfluss einer Lockerung der Schwungscheibe, eines Verschleißes der Kupplung oder einem schlechten Straßenzustand folgt, sodass die Steuerung zu Schritt S17 fortschreitet, wo die Fehlzündungsfrequenz akkumuliert wird.
Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform ist derart beschaffen, dass der Zeitpunkt zum Erhalten der durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert jeweils nach 400 Zündungen auftritt, während die endgültige Fehlzündungsbestimmung alle 2000 Zündungen durchgeführt wird. Es sollte jedoch deutlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anzahl von Zündungszeiten beschränkt ist.
Die Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass ein Intervall von 400 Zündungen, während dem die durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten ΔNe und dem Schwellwert SL erhalten wird, und ein Intervall von 400 Zündungen, während dem die Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis des Schwellwerts SL, der durch den auf der Basis der durchschnittlichen Korrelation gesetzten Korrekturkoeffizienten K korrigiert ist, durchgeführt wird, voneinander unterschieden werden, um alternierend die Bestimmung der durchschnittlichen Korrelation und die Korrektur auf der Basis der Korrelation vorzunehmen.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-120325 vom 24. April 2003, deren Priorität beansprucht wird, ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
Es wurden ausgewählte Ausführungsformen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist nur beispielhaft und schränkt die durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definierte Erfindung nicht ein.

Claims

Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit: einer Betriebsbedingungs-Feststellungseinrichtung zum Feststellen von Motorbetriebsbedingungen einschließlich der Motordrehgeschwindigkeit, und einem Berechnungsabschnitt, der Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, und einen Schwellwert auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen berechnet und weiterhin auf der Basis eines Vergleichs zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert bestimmt, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, um ein Fehlzündungs-Bestimmungssignal auszugeben, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Berechnungsabschnitt einen Korrekturwert zum Korrigieren des Schwellwerts auf der Basis von Daten berechnet, die eine durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert angeben, um den Schwellwert mit dem Korrekturwert zu korrigieren.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt ein Verhältnis zwischen einem durchschnittlichen Wert der Diagnosedaten und einem durchschnittlichen Wert des Schwellwerts als Daten zu der durchschnittlichen Korrelation berechnet.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt einen durchschnittlichen Wert der Verhältnisse zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert als Daten zu der durchschnittlichen Korrelation berechnet.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt einen Korrekturwert berechnet, der den Schwellwert erhöhend korrigiert, wenn sich die Diagnosedaten im Durchschnitt dem Schwellwert annähern.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt die Diagnosedaten und den Schwellwert aus Proben zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation verwirft, wenn die Diagnosedaten gleich oder größer als der Schwellwert sind.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt eine Aktualisierung des Korrekturwerts auf der Basis der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation verhindert, wenn die Anzahl der Proben der Diagnosedaten und des Schwellwerts für die Berechnung der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt die Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert abbricht.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt den Abbruch verhindert, wenn die Fehlzündungsfrequenz während einer Zeitperiode, während der die Daten zu der durchschnittlichen Korrelation erhalten werden, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechnungsabschnitt die Daten zu der durchschnittlichen Korrelation als einen durchschnittlichen Wert für eine vorbestimmte Anzahl von Zündungen erhält.
Fehlzündungs-Feststellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit: einer Einrichtung zum Feststellen von Motorbetriebsbedingungen einschließlich der Motordrehgeschwindigkeit, einer Einrichtung zum Berechnen von Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, einer Einrichtung zum Berechnen eines Schwellwerts auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen, und einer Einrichtung zum Bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, auf der Basis eines Vergleichs zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert, wobei die Vorrichtung weiterhin gekennzeichnet ist durch: eine Einrichtung zum Berechnen von Daten zu einer durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert, eine Einrichtung zum Berechnen eines Korrekturwerts zum Korrigieren des Schwellwerts auf der Basis von Daten zu der durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert, und eine Einrichtung zum Korrigieren des Schwellwerts mit dem Korrekturwert.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, mit folgenden Schritten: Feststellen von Motorbetriebsbedingungen einschließlich der Motordrehgeschwindigkeit, Berechnen von Diagnosedaten, die eine Variation der Motordrehgeschwindigkeit angeben, Berechnen eines Schwellwerts auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen, und Bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, auf der Basis eines Vergleichs zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert, wobei das Verfahren weiterhin durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Berechnen von Daten, die eine durchschnittliche Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert angeben, Berechnen eines Korrekturwerts zum Korrigieren des Schwellwerts auf der Basis der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert, und Korrigieren des Schwellwerts mit dem Korrekturwert.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation ein Verhältnis zwischen einem durchschnittlichen Wert der Diagnosedaten und einem durchschnittlichen Wert des Schwellwerts als Daten zu der durchschnittlichen Korrelation berechnet.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation einen durchschnittlichen Wert der Verhältnisse zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert als Daten zu der durchschnittlichen Korrelation berechnet.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt zum Berechnen des Korrekturwerts einen Korrekturwert berechnet, der den Schwellwert erhöhend korrigiert, wenn sich die Diagnosedaten im Durchschnitt dem Schwellwert annähern.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation die Diagnosedaten und den Schwellwert aus Proben zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation verwirft, wenn die Diagnosedaten gleich oder größer als der Schwellwert sind.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 15, weiterhin gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Verhindern des Abbruchs der Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation, wenn die Anzahl der Proben der Diagnosedaten und des Schwellwerts für die Berechnung der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Abbrechen der Fehlzündungs-Bestimmung auf der Basis der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation zwischen den Diagnosedaten und dem Schwellwert.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 17, weiterhin gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Verhindern des Abbruchs der Fehlzündungs-Bestimmung, wenn die Fehlzündungsfrequenz während einer Zeitperiode, während der die durchschnittliche Korrelation erhalten wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Fehlzündungs-Feststellungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Berechnen der Daten zu der durchschnittlichen Korrelation die Daten zu der durchschnittlichen Korrelation als einen durchschnittlichen Wert für die vorbestimmte Anzahl von Zündungen berechnet.