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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine.
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Beschreibung der zugehörigen Technologie
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Eine Vorrichtung zum Erfassen von Anormalitäten, die in einer Brennkraftmaschine auftreten, war in der zugehörigen Technologie erhältlich. Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2005 - 264 853 A eine Konfiguration zum Identifizieren eines Zylinders, in dem Gas von einer Brennkammer entweicht und ein sogenannter Kompressionsverlust (Entweichen von komprimierter Luft) auftritt, und somit ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. In einem normalen Zylinder wirkt während der Kompressionsphase eine durch die komprimierte Luft erzeugte Reaktionskraft und daher wird die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle niedriger, wenn der Kolben den oberen Kompressionstotpunkt annähert. Da jedoch die Reaktionskraft nicht dazu neigt aufzutreten, wenn der Kompressionsverlust in dem Zylinder auftritt, wird der Betrag der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kleiner, wenn der Kolben den oberen Kompressionstotpunkt erreicht. Auf Grundlage dieses Prinzips wird die Bestimmung des Kompressionsverlusts, die in
JP 2005 - 264 853 A offenbart ist, durch Vergleichen des Betrags der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle in der Kompressionsphase eines jeden Zylinders ausgeführt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Änderung im Verhalten der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kann infolge einer Änderung des Betriebszustands der Brennkraftmaschine und nicht nur infolge der Wirkungen des Kompressionsverlusts auftreten. Beispielsweise nimmt die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle während der Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit beim Starten der Brennkraftmaschine kontinuierlich zu, selbst wenn es keinen Kompressionsverlust gibt und eine Reaktionskraft infolge der Luft auftritt. In dem Fall einer Konfiguration, bei der der Kompressionsverlust einfach auf Grundlage der Tatsache bestimmt wird, dass der Betrag der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle klein ist, wird daher trotz der Tatsache, dass ein Kompressionsverlust tatsächlich nicht aufgetreten ist, fehlerhaft bestimmt, dass ein Kompressionsverlust aufgetreten ist. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kontinuierlich zunimmt, beispielsweise während des Starts der Brennkraftmaschine, besteht ein Risiko, dass eine fehlerhafte Bestimmung in einer kontinuierlichen Art gemacht wird.
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Diese Erfindung stellt ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine bereit, wodurch es möglich ist, das kontinuierliche Auftreten einer fehlerhaften Bestimmung eines Kompressionsverlusts zu verhindern.
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Bei dem Steuergerät für eine Brennkraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hat die Brennkraftmaschine eine Vielzahl von Zylindern und das Steuergerät weist eine elektronische Steuereinheit auf, die dazu konfiguriert ist: a) zu bestimmen, ob eine Beschleunigung einer Kurbelwelle an einem oberen Kompressionstotpunkt gleich wie oder größer als ein Schwellenwert ist; b) zu bestimmen, dass ein Kompressionsverlust in dem Zylinder aufgetreten ist, wenn die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle gleich wie oder größer als der Schwellenwert ist; und c) die Bestimmung des Kompressionsverlusts zu untersagen, wenn die Anzahl von Malen, mit denen in der Vielzahl von Zylindern die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle am oberen Kompressionstotpunkt aufeinanderfolgend gleich wie oder größer als der Schwellenwert ist, gleich oder größer als eine erste bestimmte Anzahl von Malen ist.
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Selbst wenn es beispielsweise während der Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit beim Starten der Brennkraftmaschine keinen Kompressionsverlust gibt und eine Reaktionskraft infolge der Luft in der Kompressionsphase auftritt, dann nimmt die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kontinuierlich zu. Wenn mit anderen Worten die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt in einer Vielzahl von Zylindern auftritt, besteht eine Möglichkeit, dass die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt infolge eines anderen Grunds als dem Kompressionsverlust auftritt. In diesem Fall besteht ein Risiko, dass eine fehlerhafte Bestimmung in einer kontinuierlichen Art durchgeführt wird, falls die Bestimmung des Kompressionsverlusts auf der Grundlage der Tatsache ausgeführt wird, dass die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt gleich wie oder größer als ein Schwellenwert ist.
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Andererseits ist es gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration möglich, eine Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit in Fällen zu untersagen, in denen eine Möglichkeit besteht, dass eine Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt infolge eines anderen Grunds als dem Druckverlust auftritt. Daher ist es möglich, das kontinuierliche Auftreten einer fehlerhaften Kompressionsverlustbestimmung zu unterdrücken.
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In einem Beispiel des Steuergeräts für eine Brennkraftmaschine kann die erste spezifische Anzahl von Malen zweimal sein. Bei der zuvor beschriebenen Konfiguration wird die Bestimmung des Druckverlusts durch die elektronische Steuereinheit (Bestimmungseinheit) in Fällen untersagt, in denen die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle aufeinanderfolgend an dem oberen Kompressionstotpunkt in zwei Zylindern aufgetreten ist. Mit anderen Worten wird die Bestimmung des Kompressionsverlusts in Fällen untersagt, in denen die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt eines Zylinders aufgetreten ist, und dann die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt des Zylinders auftritt, der die Kompressionsphase durchführt, die der des einen Zylinders folgt. Wenn die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt in zwei Zylindern auftritt, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Beschleunigung die Folge eines anderen Grunds als der Kompressionsverlust in den Zylindern ist. Daher ist es gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration möglich, die Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit zu verhindern, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts auftritt.
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In einem Beispiel des Steuergeräts für eine Brennkraftmaschine kann die elektronische Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie das Untersagen der Bestimmung des Kompressionsverlusts aufhebt, wenn eine Verzögerung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt eine zweite spezifische Anzahl von Malen aufeinanderfolgend in der Vielzahl von Zylindern aufgetreten ist.
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Wenn die Verzögerung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt aufeinanderfolgend in einer Vielzahl von Zylindern auftritt, dann kann geschlussfolgert werden, dass eine Situation, bei der eine Möglichkeit einer Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle, die infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts an dem oberen Kompressionstotpunkt auftritt, aufgehört hat zu existieren. Wenn gemäß der zuvor beschriebenen Konfigurationen geschlussfolgert wird, dass eine Situation, bei der ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung aufgehört hat zu existieren, dann wird das Untersagen der Bestimmung des Kompressionsverlusts aufgehoben, und daher kann eine ausreichende Gelegenheit zum Ausführen der Kompressionsverlustbestimmung garantiert werden.
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In einem Beispiel des Steuergeräts für eine Brennkraftmaschine kann die zweite spezifische Anzahl von Malen „N-1“ sein, wobei „N“ die Anzahl von Zylindern in der Brennkraftmaschine ist. Selbst wenn beispielsweise die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt eines bestimmten Zylinders auftritt, falls die Verzögerung der Rotation der Kurbelwelle an dem oberen Kompressionstotpunkt von allen anderen Zylindern mit Ausnahme des bestimmten Zylinders auftritt, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine Situation, in der es ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung gibt, aufgehört hat zu existieren. Daher ist es wünschenswert, eine Konfiguration zu verwenden, bei der die zweite bestimmte Anzahl von Malen auf „N-1“ festgelegt ist, was wie bei der zuvor beschriebenen Konfiguration die Anzahl von Zylindern „N“ der Brennkraftmaschine abzüglich „1“ ist, und das Untersagen der Kompressionsverlustbestimmung wird aufgehoben, wenn die Verzögerung aufeinanderfolgend „N-1“-Mal an dem oberen Kompressionstotpunkt aufgetreten ist. Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration ist es möglich, eine ausreichende Gelegenheit für die Kompressionsverlustbestimmung sicherzustellen, indem das Untersagen der Bestimmung aufgehoben wird, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine Situation, in der es ein Risiko gibt, dass eine fehlerhafte Bestimmung gemacht wird, aufgehört hat zu existieren.
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Gemäß einem Beispiel des Steuergeräts für eine Brennkraftmaschine kann die elektronische Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl von Malen speichert, mit denen bestimmt wurde, dass der Kompressionsverlust aufgetreten ist. Da gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration die Anzahl von Malen gespeichert wird, mit denen bestimmt wurde, dass der Kompressionsverlust aufgetreten ist, ist es möglich, den Zustand der Brennkraftmaschine auf Grundlage der bestimmten Anzahl von Malen zu ermitteln. Beim Durchführen einer Wartung der Brennkraftmaschine kann beispielsweise der Zustand der Brennkraftmaschine bestimmt werden, indem auf die Information Bezug genommen wird, die in der elektronischen Steuereinheit (Speichereinheit) gespeichert ist, und eine geeignete Gegenmaßnahme, die dem Zustand der Brennkraftmaschine entspricht, kann ergriffen werden.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
- 1 ein veranschaulichendes Schaubild ist, das eine Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit zeigt, die ein Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts für eine Brennkraftmaschine ist;
- 2 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Prozedur einer Routine zeigt, durch die die elektronische Steuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel die Beschleunigung am oberen Totpunkt festlegt;
- 3 ein Zeitschaubild ist, das eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel, der gegenwärtigen Beschleunigung der Kurbelwelle und der Beschleunigung am oberen Totpunkt zeigt;
- 4 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Prozedur einer Routine zum Steuern der Implementierung einer Kompressionsverlustbestimmung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; und
- 5 ein Satz von Zeitpunktsschaubildern ist, die eine Beziehung zwischen der Beschleunigung am oberen Totpunkt, einem kontinuierlichen Verzögerungszähler, einem kontinuierlichen Beschleunigungszähler und einem Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker ist, wenn die Routine zum Steuern der Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung ausgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine als eine elektronische Steuereinheit 10 konfiguriert ist, die eine in einem Fahrzeug montierte Brennkraftmaschine 30 steuert, unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Die Brennkraftmaschine 30 in diesem Ausführungsbeispiel ist eine sechszylindrige Kraftmaschine der V-Bauart mit Zylindern #1 bis #6. Bei der nachstehend angegebenen Beschreibung beträgt der obere Kompressionstotpunkt von Zylinder #1 0° und der Kurbelwinkel, der der Winkel der Rotation der Kurbelwelle ist, ist als CA angegeben. Außerdem ist der obere Kompressionstotpunkt als „TDC“ abgekürzt, wenn dies geeignet ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Kurbelwinkelsensor 21, der ein Kurbelwinkelsignal ausgibt, das einer Änderung im Kurbelwinkel entspricht, der der Winkel der Rotation einer Kurbelwelle 31 ist, die in der Brennkraftmaschine 30 vorgesehen ist, an einer elektronischen Steuereinheit 10 angeschlossen. Die elektronische Steuereinheit 10 ist mit einer Bestimmungseinheit 11 versehen, die bestimmt, dass ein Kompressionsverlust in der Brennkraftmaschine 30 aufgetreten ist, und mit einer Speichereinheit 12, die die Anzahl von Malen speichert, mit der die Bestimmungseinheit 11 bestimmt hat, dass ein Kompressionsverlust aufgetreten ist.
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Die elektronische Steuereinheit 10 berechnet den Kurbelwinkel (0° bis 720° CA), der der Winkel der Rotation der Kurbelwelle 31 ist, und berechnet zudem die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 auf Grundlage des von dem Kurbelwinkelsensor 21 ausgegebenen Kurbelwinkelsignals. Außerdem berechnet die elektronische Steuereinheit 10 die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 auf Grundlage der berechneten Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31. Außerdem bestimmt die elektronische Steuereinheit 10 den oberen Kompressionstotpunkt eines jeden Zylinders auf der Grundlage des Kurbelwinkels und legt die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt als die Beschleunigung an dem oberen Totpunkt fest. Mit anderen Worten legt die elektronische Steuereinheit 10 die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 bei 0° CA, 120° CA, 240° CA, 360° CA, 480° CA und 600° CA, die jeweils dem oberen Totpunkt der sechs Zylinder entsprechen, als die Beschleunigung am oberen Totpunkt des Zylinders, der diesem Kurbelwinkel entspricht, fest. Um die Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung zu steuern, untersagt die elektronische Steuereinheit 10 das Bestimmen durch die Bestimmungseinheit 11 und hebt das Untersagen auf Grundlage der festgelegten Beschleunigung am oberen Totpunkt auf.
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein Vorgang zum Festlegen der Beschleunigung am oberen Totpunkt beschrieben, der durch die elektronische Steuereinheit 10 durchgeführt wird. Die Routine zum Festlegen der Beschleunigung an dem oberen Totpunkt wird jedes Mal dann wiederholt, wenn die Kurbelwelle 31 sich um 30° CA dreht.
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Zuerst wird bei dieser Routine in Schritt S101 das Maß der Drehung der Kurbelwelle 31 erfasst. Genauer gesagt wird die Zeit, die die Kurbelwelle 31 benötigt, um sich um 30° CA zu drehen, auf Grundlage des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 21 berechnet. Die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 wird berechnet, indem der Betrag der Änderung des Kurbelwinkels, der 30° CA beträgt, mit Bezug auf die Zeit abgeleitet wird.
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Danach wird bei Schritt S102 die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 auf Grundlage der in Schritt S101 berechneten Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 berechnet. Genauer gesagt wird der Betrag der Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 aus der zuvor berechneten Rotationsgeschwindigkeit und der gegenwärtig berechneten Rotationsgeschwindigkeit berechnet. Daraufhin wird die gegenwärtige Beschleunigung berechnet, indem der Betrag der Änderung der Rotationsgeschwindigkeit über die Zeit abgeleitet wird, die die Kurbelwelle 31 benötigt, um sich um 30° CA zu drehen.
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Daraufhin wird bei Schritt S103 bestimmt, ob der Kurbelwinkel sich an dem oberen Totpunkt befindet. Wenn sich der Kurbelwinkel an dem oberen Totpunkt befindet (S103: JA), dann wird die Verarbeitung in Schritt S104 ausgeführt, und die durch Schritt S102 berechnete gegenwärtige Beschleunigung wird als die Beschleunigung an dem oberen Totpunkt in dem Zylinder, der sich an dem oberen Totpunkt befindet, festgelegt. Wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt auf dieses Weise festgelegt wurde, wird die Routine vorläufig beendet.
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Falls sich andererseits der Kurbelwinkel nicht am oberen Totpunkt befindet (S103: NEIN), dann wird diese Routine vorläufig beendet, ohne die Verarbeitung in Schritt S104 auszuführen. Durch Wiederholen dieser Routine bei Intervallen von 30° CA wird die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 bei um 30° CA beabstandeten Intervallen durch die Verarbeitungen in Schritten S101 und S102 berechnet. Durch die Verarbeitung in Schritt S103 wird bestimmt, ob sich der Kurbelwinkel an dem oberen Totpunkt befindet oder nicht. Da die Brennkraftmaschine 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine sechszylindrige Brennkraftmaschine der V-Bauart ist, sind die jeweiligen Kurbelwinkel bei Intervallen von 120° CA von dem oberen Totpunkt des Zylinders #1, der sich bei 0° CA befindet, als der obere Totpunkt der jeweiligen Zylinder definiert. Wenn der obere Totpunkt bestimmt wurde, wird die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31, die zu diesem Zeitpunkt durch die Verarbeitung in Schritt S104 berechnet wurde, als die Beschleunigung am oberen Totpunkt festgelegt. Mit anderen Worten wird, wie in 3 gezeigt ist, die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 bei 0° CA als die Beschleunigung am oberen Totpunkt von Zylinder #1 festgelegt, und die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 bei 120° CA wird als die Beschleunigung am oberen Totpunkt von Zylinder #2 festgelegt. Auf diese Weise wird jedes Mal dann, wenn sich der Kurbelwinkel um 120° CA ändert, die zu diesem Zeitpunkt berechnete gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 als die Beschleunigung am oberen Totpunkt des Zylinders festgelegt, der sich zu diesem Zeitpunkt an dem oberen Totpunkt befindet. Die jeweiligen Werte der Beschleunigung am oberen Totpunkt für die Zylinder #1 bis #6 werden auf diese Weise festgelegt.
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Als Nächstes wird eine Verarbeitung zum Steuern der Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung, die durch die elektronische Steuereinheit 10 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Implementierungssteuerroutine bezüglich dieses Implementierungssteuerungsvorgangs wird jedes Mal dann wiederholt, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt festgelegt wird. Mit anderen Worten wird die Routine jedes Mal dann wiederholt, wenn sich die Kurbelwelle 31 um 120° CA dreht.
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Zuerst wird bei dieser Implementierungssteuerungsroutine in Schritt S201 bestimmt ob die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als ein Beschleunigungsschwellenwert ist oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist „0“ als der Beschleunigungsschwellenwert festgelegt. Mit anderen Worten wird bei Schritt S201 das Verhalten der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 bestimmt, indem bestimmt wird, ob die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als „0“ ist oder nicht.
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Wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist (S201: JA), dann wird die Verarbeitung von Schritt S202 ausgeführt. Wenn andererseits die Beschleunigung am oberen Totpunkt kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist (S201: NEIN), dann wird die Beschleunigung von Schritt S206 ausgeführt. In Schritt S202 wird der kontinuierliche Beschleunigungszähler um „1“ inkrementiert.
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Daraufhin wird in Schritt S203 ein Vorgang zum Löschen des kontinuierlichen Verzögerungszählers ausgeführt. Mit anderen Worten wird der kontinuierliche Verzögerungszähler auf „0“ festgelegt. Als Nächstes wird in Schritt S204 bestimmt, ob der kontinuierliche Beschleunigungszähler gleich wie oder größer als ein erster bestimmter Wert ist oder nicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste bestimmte Wert auf „2“ festgelegt. Mit anderen Worten wird bei Schritt S204 bestimmt, ob der kontinuierliche Beschleunigungszähler gleich wie oder größer als „2“ ist oder nicht.
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Wenn der kontinuierliche Beschleunigungszähler gleich wie oder größer als der erste bestimmte Wert ist (S204: JA), dann rückt die Prozedur zu Schritt S205 vor und der Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker wird ausgeschaltet. Diese Routine wird dann vorläufig beendet.
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Wenn andererseits der kontinuierliche Beschleunigungszähler kleiner als der erste bestimmte Wert ist (S204: NEIN), wird die Routine beendet, ohne die Verarbeitung in Schritt S205 durchzuführen. Wie zuvor erläutert ist, wird in Schritt S202 der kontinuierliche Beschleunigungszähler um „1“ inkrementiert, wohingegen in Schritt S206 der kontinuierliche Verzögerungszähler um „1“ inkrementiert wird.
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Daraufhin wird in Schritt S207 ein Vorgang zum Löschen des kontinuierlichen Beschleunigungszählers ausgeführt. Mit anderen Worten wird der kontinuierliche Beschleunigungszähler auf „0“ festgelegt. Als Nächstes wird in Schritt S208 bestimmt, ob der kontinuierliche Verzögerungszähler gleich wie oder größer als ein zweiter bestimmter Wert ist oder nicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite bestimmte Wert auf „N-1“ festgelegt, der die Anzahl an Zylindern (N) der Brennkraftmaschine abzüglich 1 ist. Mit anderen Worten ist der zweite bestimmte Wert auf „5“ festgelegt, da die Brennkraftmaschine 30, die sich auf dieses Ausführungsbeispiel bezieht, sechs Zylinder hat. Mit anderen Worten wird in Schritt S108 bestimmt, ob der kontinuierliche Verzögerungszähler gleich wie oder größer als „5“ ist oder nicht.
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Wenn der kontinuierliche Verzögerungszähler gleich wie oder größer als der zweite bestimmte Wert ist (S208: JA), dann rückt die Prozedur zu Schritt S209 vor, und der Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker wird eingeschaltet. Diese Routine wird dann vorläufig beendet.
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Wenn andererseits der kontinuierliche Verzögerungszähler kleiner als der zweite bestimmte Wert ist (S208: NEIN), dann wird die Routine beendet, ohne die Verarbeitung in Schritt S209 auszuführen. Wenn der Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker eingeschaltet ist, wird durch die Bestimmungseinheit 11 ein Kompressionsverlustbestimmungsvorgang auf Grundlage des Verhaltens der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 ausgeführt. In einem normalen Zylinder wirkt eine durch die komprimierte Luft erzeugte Reaktionskraft während der Kompressionsphase, und daher wird die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 langsamer, wenn der Kolben den oberen Kompressionstotpunkt annähert. Da jedoch die Reaktionskraft nicht dazu neigt, aufzutreten, wenn es in dem Zylinder einen Kompressionsverlust gibt, wird die Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 kleiner, wenn der Kolben den oberen Kompressionstotpunkt annähert. Daher überwacht die Bestimmungseinheit 11 beispielsweise die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31, vergleicht den Betrag der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 in der Kompressionsphase eines jeden Zylinders, und bestimmt, dass ein Kompressionsverlust in einem Zylinder aufgetreten ist, wenn der Betrag der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit besonders klein ist. Genauer gesagt legt die Bestimmungseinheit 11 den Kompressionsverlustbestimmungsschwellenwert fest, indem sie die Werte der Beschleunigung am oberen Totpunkt für jeden der Zylinder vergleicht. Die Bestimmungseinheit 11 bestimmt, dass ein Kompressionsverlust in einem Zylinder aufgetreten ist, falls die Beschleunigung am oberen Totpunkt für diesen Zylinder gleich wie oder größer als der Kompressionsverlustbestimmungsschwellenwert ist.
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Die Speichereinheit 12 speichert dann die Anzahl von Malen, mit denen das Auftreten des Kompressionsverlusts durch die Bestimmungseinheit 11 bestimmt wurde, als eine Anzahl des Auftretens des Kompressionsverlusts. Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 der Vorgang beschrieben, der auftritt, wenn die unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Routine wiederholt wird.
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Die Zeitpunkte t1 bis t14 in 5 geben jeweils die Zeitpunkte an, zu denen die Beschleunigung am oberen Totpunkt festgelegt wird. Mittels Beispiel ist hier eine Situation gezeigt, in der die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 derart variiert, wie in 5 (BESCHLEUNIGUNG AM OBEREN TOTPUNKT) gezeigt ist, dass die Beschleunigung am oberen Totpunkt bis zum Zeitpunkt t7 einen Wert hat, der kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist, vom Zeitpunkt t8 bis t13 einen Wert hat, der gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist, und ab dem Zeitpunkt t13 wieder einen Wert hat, der kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist.
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Da zum Zeitpunkt t1 die Beschleunigung am oberen Totpunkt kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist, wird in Schritt S201 eine negative Bestimmung gemacht, und die Vorgänge ab Schritt S206 werden ausgeführt. Wie in 4 (KONTINUIERLICHER VERZÖGERUNGSZÄHLER) gezeigt ist, wird der kontinuierliche Verzögerungszähler daraufhin inkrementiert. Vor dem Zeitpunkt t1 beträgt der kontinuierliche Verzögerungszähler „1“ und daher wird der kontinuierliche Verzögerungszähler zum Zeitpunkt t1 zu „2“. Bei den Zeitpunkten t2 bis t4 ist jeder der Werte der Beschleunigung am oberen Totpunkt kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert und daher wird der kontinuierliche Verzögerungszähler inkrementiert, wie in 5 gezeigt ist (kontinuierlicher Verzögerungszähler).
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Zum Zeitpunkt t4 erreicht der kontinuierliche Verzögerungszähler, der wie in 5 (KONTINUIERLICHER VERZÖGERUNGSZÄHLER) gezeigt inkrementiert wurde, einen Wert von „5“, der der zweite bestimmte Wert ist. Mit anderen Worten wird zum Zeitpunkt t4 bei Schritt S208 eine positive Stimmung gemacht, und der Vorgang in Schritt S209 wird ausgeführt. Wie in 5 (KOMPRESSIONSVERLUSTBESTIMMUNGSZULÄSSIGKEITSMERKER) gezeigt ist, wird der Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker dann eingeschaltet.
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Bei den darauf folgenden Zeitpunkten t5 bis t7 ist jeder der Werte der Beschleunigung am oberen Totpunkt kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert und daher wird der kontinuierliche Verzögerungszähler kontinuierlich inkrementiert, wie dies in 5 (KONTINUIERLICHER VERZÖGERUNGSZÄHLER) gezeigt ist.
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Daraufhin schaltet die Beschleunigung am oberen Totpunkt zum Zeitpunkt t8 von einem Wert, der kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist, auf einen Wert, der gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist. Folglich wird in Schritt S201 eine positive Bestimmung gemacht und die Vorgänge ab Schritt S202 werden ausgeführt. Wie in 5 (KONTINUIERLICHER BESCHLEUNIGUNGSZÄHLER) gezeigt ist, wird mit anderen Worten der kontinuierliche Beschleunigungszähler inkrementiert. In diesem Fall wird in Schritt S203 ein Vorgang zum Löschen des kontinuierlichen Verzögerungszählers ausgeführt, und wie in 5 (KONTINUIERLICHER VERZÖGERUNGSZÄHLER) gezeigt ist, wird der kontinuierliche Verzögerungszähler zu „0“.
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Zum Zeitpunkt t9 ist die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert und daher wird der kontinuierliche Beschleunigungszähler inkrementiert, wie in 5 (KONTINUIERLICHER BESCHLEUNIGUNGSZÄHLER) gezeigt ist. Mit anderen Worten erreicht der kontinuierliche Beschleunigungszähler „2“, was der erste bestimmte Wert ist. Genauer gesagt wird zum Zeitpunkt t9 eine positive Bestimmung bei Schritt S204 gemacht, und der Vorgang in Schritt S205 wird ausgeführt. Wie in 5 (KOMPRESSIONSVERLUSTBESTIMMUNGSZULÄSSIGKEITSMERKER) gezeigt ist, wird der Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker dann ausgeschaltet. Durch Ausschalten des Kompressionsverlustbestimmungszulässigkeitsmerker auf diese Art, wird mit dem Ausführen der Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit 11 aufgehört. Mit anderen Worten wird die Kompressionsverlustbestimmung auf Grundlage des Verhaltens der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 untersagt.
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Bei den darauf folgenden Zeitpunkten t10 bis t12 ist jeder Wert der Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert, und daher wird der kontinuierliche Beschleunigungszähler kontinuierlich inkrementiert, wie in 5 (KONTINUIERLICHER BESCHLEUNIGUNGSZÄHLER) gezeigt ist. Daraufhin schaltet die Beschleunigung am oberen Totpunkt von einem Wert, der gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist, auf einen Wert, der kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist. Folglich wird bei Schritt S201 eine negative Bestimmung gemacht, und die Vorgänge ab Schritt S206 werden ausgeführt. Mit anderen Worten wird, wie in 5 (KONTINUIERLICHER VERZÖGERUNGSZÄHLER) gezeigt ist, der kontinuierliche Verzögerungszähler inkrementiert. In diesem Fall wird in Schritt S207 ein Vorgang zum Löschen des kontinuierlichen Beschleunigungszählers ausgeführt, und wie in 5 (KONTINUIERLICHER BESCHLEUNIGUNGSZÄHLER) gezeigt ist, wird der kontinuierliche Beschleunigungszähler zu „0“.
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Wie zuvor beschrieben ist, werden gemäß der elektronischen Steuereinheit 10 dieses Ausführungsbeispiels der kontinuierliche Beschleunigungszähler und der kontinuierliche Verzögerungszähler auf Grundlage der Beschleunigung am oberen Totpunkt erhöht oder verringert. Wenn daraufhin der kontinuierliche Verzögerungszähler gleich wie oder größer als „2“ ist, dann wird die Kompressionsverlustbestimmung untersagt. Wenn außerdem der kontinuierliche Beschleunigungszähler gleich wie oder größer als „5“ geworden ist, dann wird das Untersagen der Kompressionsverlustbestimmung aufgehoben. Mit anderen Worten werden auf Grundlage der Beschleunigung am oberen Totpunkt das Umschalten zwischen dem Untersagen der Kompressionsverlustbestimmung und dem Aufheben dieses Untersagens ermöglicht.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das zuvor beschrieben wurde, werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erhalten. (1) In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit 11 untersagt, wenn die Anzahl von Malen, mit denen die Beschleunigung am oberen Totpunkt aufeinanderfolgend gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist, gleich wie oder größer als eine bestimmte Anzahl von Malen ist. Daher ist es möglich, die Kompressionsverlustbestimmung in Fällen zu untersagen, in denen eine Möglichkeit besteht, dass die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts an dem oberen Kompressionstotpunkt auftritt. Daher wird die Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung unterdrückt, wenn das Verhalten der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts variiert. Mit anderen Worten ist es möglich, das kontinuierliche Auftreten fehlerhafter Kompressionsverlustbestimmung zu unterdrücken.
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(2) Es ist möglich, die Bestimmung des Kompressionsverlusts zu untersagen, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt zweimal infolge gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist. Wenn die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt in zwei Zylindern auftritt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass diese Beschleunigung von anderen Gründen als einem Kompressionsverlust in dem Zylinder herrührt. Daher ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, die Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung auf Grundlage des Verhaltens der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 zu verhindern, wenn es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts auftritt.
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(3) In diesem Ausführungsbeispiel wird das Untersagen der Kompressionsverlustbestimmung aufgehoben, wenn die Anzahl von Malen, mit denen die Beschleunigung am oberen Totpunkt aufeinanderfolgend kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist, gleich wie oder größer als eine bestimmte Anzahl von Malen ist. Wenn die Verzögerung der Rotation der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt aufeinanderfolgend in einer Vielzahl von Zylindern auftritt, dann kann daraus geschlossen werden, dass eine Situation aufgehört hat zu existieren, in der es eine Möglichkeit gibt, dass eine Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts auftritt. Wenn gemäß diesem Ausführungsbeispiel geschlussfolgert wird, dass eine Situation aufgehört hat zu existieren, in der es ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung gibt, wird folglich das Untersagen der Bestimmung des Kompressionsverlusts aufgehoben und daher kann eine ausreichende Gelegenheit für das Ausführen der Kompressionsverlustbestimmung garantiert werden.
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(4) Es ist möglich, die Bestimmung des Kompressionsverlusts zu untersagen, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt fünfmal in Folge kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ist. Selbst wenn die Beschleunigung der Rotation der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt eines bestimmten Zylinders auftritt, falls die Verzögerung der Rotation der Kurbelwelle 31 an dem oberen Kompressionstotpunkt aller anderen Zylinder mit Ausnahme des bestimmten Zylinders auftritt, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine Situation aufgehört hat zu existieren, in der ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung besteht. Folglich wird durch Aufheben des Untersagens der Kompressionsverlustbestimmung durch Festlegen eines zweiten bestimmten Werts von „5“, der die Anzahl der Zylinder „6“ der Brennkraftmaschine 30 abzüglich „1“ ist, das Untersagen der Kompressionsverlustbestimmung aufgehoben, wenn es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine Situation aufgehört hat zu existieren, in der ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung vorhanden ist, und daher kann eine ausreichende Gelegenheit zum Implementieren der Kompressionsverlustbestimmung garantiert werden.
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(5) Da die Anzahl von Malen, mit denen bestimmt wird, dass der Kompressionsverlust aufgetreten ist, in der Speichereinheit 12 gespeichert wird, ist es möglich, den Zustand der Brennkraftmaschine 30 auf Grundlage der bestimmten Anzahl von Malen zu ermitteln. Beim Ausführen einer Wartung der Brennkraftmaschine 30 kann beispielsweise der Zustand der Brennkraftmaschine 30 bestimmt werden, indem auf die in der Speichereinheit 12 gespeicherte Information Bezug genommen wird, und dem Zustand der Brennkraftmaschine 30 angemessene Gegenmaßnahmen können ergriffen werden.
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Dieses Ausführungsbeispiel kann zudem in den folgenden Arten implementiert werden, die geeignete Modifikationen eingliedern. In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Anzahl von Malen, mit denen das Auftreten des Kompressionsverlusts durch die Bestimmungseinheit 11 bestimmt wurde, in einer Speichereinheit 12 gespeichert. Die Speichereinheit 12 kann so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl, mit der der Druckverlust aufgetreten ist, jeweils für jeden Zylinder speichert. Außerdem kann die Speichereinheit zudem so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl, mit der der Druckverlust in allen Zylindern aufgetreten ist, speichert.
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In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Wert „2“ als der erste bestimmte Wert festgelegt. Der erste bestimmte Wert ist nicht auf „2“ beschränkt, vorausgesetzt dass er einen Wert hat, der das Bestimmen von Fällen ermöglicht, in denen es die Möglichkeit gibt, dass die Beschleunigung am oberen Totpunkt infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist.
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In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zweite bestimmte Wert auf „N-1“ festgelegt, was die Anzahl von Zylindern (N) der Brennkraftmaschine abzüglich 1 ist. Um ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel aufzuzeigen, ist es ausreichend, in der Lage zu sein, zu schlussfolgern, dass eine Situation aufgehört hat zu existieren, in der es eine Möglichkeit gibt, dass die Beschleunigung am oberen Totpunkt infolge eines anderen Grunds als des Kompressionsverlusts gleich wie oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist. Mit anderen Worten kann ein anderer Wert als „N-1“ als der zweite bestimmte Wert festgelegt werden.
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In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Beschleunigungsschwellenwert auf „0“ festgelegt, der kontinuierliche Beschleunigungszähler wird inkrementiert, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder größer als „0“ ist, und der kontinuierliche Verzögerungszähler wird inkrementiert, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt kleiner als „0“ ist. Da der Beschleunigungsschwellenwert ein Schwellenwert zum Bestimmen ist, ob die Rotation der Kurbelwelle 31 beschleunigt oder nicht, ist es zudem möglich, den Schwellenwert auf einen anderen Wert als „0“ festzulegen. Mit anderen Worten kann der Beschleunigungsschwellenwert zudem auf einen Wert festgelegt werden, der größer als „0“ ist. Außerdem ist es in diesem Fall erforderlich, einen Verzögerungsschwellenwert bereitzustellen, um zu bestimmen, ob die Rotation der Kurbelwelle 31 verzögert oder nicht, und den kontinuierlichen Verzögerungszähler zu inkrementieren, wenn die Beschleunigung am oberen Totpunkt gleich wie oder kleiner als dieser Verzögerungsschwellenwert ist. In diesem Fall sollte der Verzögerungswert auf einen Wert festgelegt werden, der gleich wie oder kleiner als „0“ ist, und vorzugsweise auf einen Wert, der kleiner als „0“ ist.
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In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die gegenwärtige Beschleunigung der Kurbelwelle 31 auf Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit bei um 30° CA voneinander entfernten Intervallen berechnet. Vorausgesetzt, dass die Bestimmungsgenauigkeit der Kompressionsverlustbestimmung und die Steuerung der Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung garantiert werden können, ist es zudem möglich, die gegenwärtige Beschleunigung auf Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit beispielsweise bei Intervallen von 10° CA oder 60° CA oder 90° CA zu berechnen.
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In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel angegeben, in dem die Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit 11 auf Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichs des Betrags der Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 in der Kompressionsphase in jedem Zylinder ausgeführt wird. Jedoch ist das Verfahren zum Bestimmen des Kompressionsverlusts nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
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Die Kompressionsverlustbestimmung durch die Bestimmungseinheit 11 kann zudem lediglich in einem Teil der Zylinder ausgeführt werden. In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Gegenstand der Steuerung der elektronischen Steuereinheit 10 eine Brennkraftmaschine 30, die eine sechszylindrige Kraftmaschine der V-Bauart ist. Die Steuerung der Implementierung der Kompressionsverlustbestimmung gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel kann zudem auf eine Brennkraftmaschine angewandt werden, die eine andere Anzahl von Zylindern hat, oder auf eine Brennkraftmaschine, die eine gerade Zylinderanordnung hat. Auch in diesen Fällen können ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie jene des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels hervorgebracht werden.