DE102015118168A1

DE102015118168A1 - Verfahren und System für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung und zum Detektieren eines Zylinderungleichgewichts

Info

Publication number: DE102015118168A1
Application number: DE102015118168.1A
Authority: DE
Inventors: Allen Lehmen; Doug James McEwan; Adam Nathan Banker
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2016-04-28
Also published as: RU2694999C2; CN105545508B; RU2015145306A3; CN105545508A; US20160115879A1; RU2015145306A; US9399961B2

Abstract

Es werden Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichts-Überwachungssysteme und Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichts-Überwachungsverfahren zum Überwachen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichts einer Brennkraftmaschine offenbart. Eine Ausführungsform umfasst das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht auf der Grundlage einer bestimmten Gesamtzahl von Fällen, in denen erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als ein auf eine Gesamtzahl von Spitze-Spitze-Schwingungen normierter Schwellenwert sind. Die Vorgehensweise kann verwendet werden, um Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichte zwischen Kraftmaschinenzylindern anzugeben.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und auf Systeme zum Detektieren eines Zylinderverbrennungsungleichgewichts in einer Kraftmaschine.
Hintergrund/Zusammenfassung
Um eine gewünschte Katalysatorleistungsfähigkeit und verringerte Emissionen bereitzustellen, kann das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einem gewünschten Niveau (z. B. stöchiometrisch) gehalten werden. Eine typische Rückkopplungs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung enthält das Überwachen der Abgassauerstoffkonzentration durch eine oder mehrere Abgassensoren und das Nachstellen von Kraftstoff- und/oder Luftladungsparametern, um ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erfüllen. Allerdings kann eine solche Rückkopplungsregelung eine Zylinder-zu-Zylinder-Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses übersehen, was die Kraftmaschinenleistungsfähigkeit und die Emissionen verschlechtern kann. Obwohl für die Einzelzylinder-Luft/Kraftstoff-Steuerung verschiedene Vorgehensweisen mit dem Ziel der Verringerung der Zylinder-Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Änderung dargelegt worden sind, kann eine solche Änderung, wie durch die Erfinder erkannt wird, weiterhin bestehen. Probleme mit einem Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht können z. B. erhöhte NO_x-, CO- und Kohlenwasserstoffemissionen, Klopfen, schlechte Verbrennung und verringerte Kraftstoffwirtschaftlichkeit enthalten.
Beispielhafte Verfahren zum Behandeln eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichts enthalten das Zählen der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungen von einem erwarteten Wert, wenn eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Dither-Steuerung angewendet wird. Ein Beispiel einer Zählvorgehensweise ist von Hasegawa u. a. im US-Patent 7721591 gezeigt. Darin wird gefolgert, dass in diesem Zylinder der Kraftmaschine eine Anomalie auftritt, wenn die Anzahl, in der die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines bestimmten Zylinders einen Schwellenwert übersteigt, größer als eine vorgegebene Zahl ist. Eine andere Vorgehensweise für eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichtsbestimmung enthält ein Differentialsummationsverfahren, das Abgassensorsignal-Differentialwerte (z. B. Längen) mit Frequenzen abtastet, die der Kraftstoffzündfrequenz oder dem Doppelten der Kraftstoffzündfrequenz entsprechen, und eine Summation jener Werte berechnet, die höher als ein Rauschunterdrückungs-Minimumschwellenwert sind. Daraufhin wird die Summation mit einem Fehlerschwellenwert verglichen, um ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zu bestimmen.
Allerdings haben die Erfinder bei diesen Systemen ebenfalls potentielle Probleme erkannt. Als ein Beispiel stützt sich die in Hasegawa beschriebene Vorgehensweise auf eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Dither-Steuerung, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes einzelnen Zylinders zu differenzieren. Die Dither-Steuerung ändert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines gegebenen Zylinders bewusst. Eine solche Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ist intrusiv und kann zu verschlechterten Emissionen und/oder Ereignissen übermäßiger Kraftstoffbeaufschlagung führen. In einem anderen Beispiel kann das Summationsverfahren eine Abtastungsänderung der Differentialsignallängen erleiden, die zu inkonsistenten Ergebnissen führt. Ferner können viele der in dem Summationsverfahren erhobenen Differentialsignallängen in einem Sensorsignalrauschband liegen, in dem die Fehlerseparation zwischen kleinen und großen Abweichungen von dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis niedrig ist. Um dies zu kompensieren, kann der Rauschminimumschwellenwert erhöht werden, was zu einer verringerten Abtastgröße und zu unzuverlässigen Ergebnissen führt. Eine weitere Beschränkung des Summationsverfahrens ist seine Beschränkung auf höhere Fahrzeuglasten.
In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht behandelt werden. Das Ungleichgewicht wird auf der Grundlage einer Gesamtzahl von Fällen bestimmt, in denen die erfassten Spitze-Spitze-Abgas-Lambda-Differentiale kleiner als ein auf eine Gesamtzahl der Spitze-Spitze-Schwingungen normierter Schwellenwert sind. Auf diese Weise kann ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht während des normalen Kraftmaschinenbetriebs durch das Zählen der Fälle, in denen Spitze-Spitze-Lambda-Differentiale unter einem Schwellenwert liegen (d. h. kein Zylinderungleichgewicht angeben), und Vergleichen der gezählten Fälle mit einem Ungleichgewichtsschwellenwert nichtintrusiv überwacht werden. Durch Analysieren von Differentialen, die unter einem Rauschschwellenwert liegen, kann die Anzahl gezählter Abtastwerte erhöht werden und kann eine höhere Fehlerseparation bereitgestellt werden.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung gegeben worden, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist.
Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen, beschränkt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems.
2 zeigt einen Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen eines Zählverfahrens zum Messen einer Luft/Kraftstoff-Abweichung von der Stöchiometrie darstellt.
3 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Durchführen eines Zählverfahrens unter Verwendung von LAMDIF-Werten darstellt.
4 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Durchführen eines Zählverfahrens unter Verwendung von Spitze-Spitze-Differentialen darstellt.
5 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Verwenden von LAMDIF- und Spitze-Spitze-Zählwerten zum Bestimmen des Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichts darstellt.
6 zeigt einen Graphen, der beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten-PIP-Ereignisse darstellt.
7 zeigt einen Graphen, der LAMDIF-Ergebnisse für Spitze-Spitze-Differentiale darstellt.
8 zeigt einen Graphen, der eine Fehlerseparation während der Messung einer prozentualen Luft-Kraftstoff-Separation von der Stöchiometrie darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden sind ein Diagnoseverfahren und ein Diagnosesystem eines Kraftmaschinensystems anhand der beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Es wird angemerkt, dass die folgende Beschreibung einer Ausführungsform ein Darstellungsbeispiel ist und dass ebenfalls verschiedene alternative Ausführungsformen verwendet werden können.
1 stellt eine schematische Darstellung dar, die ein Kraftmaschinensystem 100 zeigt, das einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine 10 enthält, die in einem Vortriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Verbrennungskammer (d. h. der Zylinder 30) der Kraftmaschine 10 kann Verbrennungskammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem mit wenigstens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann über einen Einlasskanal 42 Einlassluft von dem Einlasskrümmer 44 empfangen und kann über den Auslasskanal 48 Verbrennungsgase ausstoßen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 wahlweise mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten. In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 über einen oder mehrere Nocken durch Nockenbetätigung gesteuert werden und können sie Systeme mit Nockenprofilschaltung (CPS) und/oder mit variabler Nockenzeiteinstellung (VCT) und/oder mit variabler Ventilzeiteinstellung (VVT) und/oder mit variablem Ventilhub (VVL) nutzen, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Positionen des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 können durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mit mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen konfiguriert sein, um Kraftstoff für ihn bereitzustellen. Als ein nichteinschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 gezeigt, der eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 enthält, der Kraftstoff von dem Kraftstoffsystem 172 zugeführt wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 ist direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines von dem Controller 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals FPW direkt darein einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 etwas bereit, das als Direkteinspritzung (hier auch als "DI" bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bekannt ist.
Es wird gewürdigt werden, dass die Einspritzeinrichtung 66 in einer alternativen Ausführungsform eine Einzeleinspritzeinrichtung sein kann, die Kraftstoff in die Einlassöffnung einlassseitig des Zylinders 30 bereitstellt. Außerdem wird gewürdigt werden, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von mehreren Einspritzeinrichtungen wie etwa von mehreren Einzeleinspritzeinrichtungen, von mehreren Direkteinspritzeinrichtungen oder eine Kombination davon empfangen kann.
Weiter anhand von 1 kann der Einlasskanal 42 eine Drossel 62 enthalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch den Controller 12 über ein für einen bei der Drossel 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktuator bereitgestelltes Signal geändert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 zum Ändern der unter anderen Kraftmaschinenzylindern für die Verbrennungskammer 30 bereitgestellten Einlassluft betrieben werden. Die Position der Drosselklappe 64 kann für den Controller 12 durch ein Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassenflusssensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 enthalten, um für den Controller 12 Signale MAF bzw. MAP bereitzustellen.
Das Zündsystem 88 kann in ausgewählten Betriebsarten in Ansprechen auf ein Signal SA für die Verstellung des Zündfunkens nach früh von dem Controller 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken für die Verbrennungskammer 30 bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, kann die Verbrennungskammer 30 oder können eine oder mehrere andere Verbrennungskammern der Kraftmaschine 10 in einigen Ausführungsformen in einer Selbstzündungsbetriebsart mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
Einlassseitig der Emissionssteuervorrichtung 70 ist ein einlassseitiger Abgassensor 126 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt gezeigt. Der einlassseitige Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Angabe eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein linearer Breitbandsauerstoffsensor oder UEGO-Sensor (universeller Abgassauerstoffsensor oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustands-Schmalband-Sauerstoffsensor oder EGO-Sensor, ein HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), ein NOx-Sensor, ein HC-Sensor oder ein CO-Sensor sein. In einer Ausführungsform ist der einlassseitige Abgassensor 126 ein UEGO, der dafür konfiguriert ist, eine Ausgabe wie etwa ein Spannungssignal bereitzustellen, die proportional zu der Menge des in dem Auspuff vorhandenen Sauerstoffs ist. Der Controller 12 verwendet die Ausgabe, um das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
Auslassseitig des Abgassensors 126 ist entlang des Auslasskanals 48 eine Emissionssteuervorrichtung 70 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC) sein, der dafür konfiguriert ist, NOx zu verringern und CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 70 ein NOx-Abscheider, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
Es ist ein zweiter, auslassseitiger Abgassensor 128 gezeigt, der auslassseitig der Emissionssteuervorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der auslassseitige Sensor 128 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein UEGO, ein EGO, ein HEGO usw. sein. In einer Ausführungsform ist der auslassseitige Sensor 128 ein HEGO, der dafür konfiguriert ist, die relative Anreicherung oder Abreicherung des Abgases, nachdem es durch den Katalysator gegangen ist, anzugeben. Somit kann der HEGO eine Ausgabe in Form eines Schaltpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, an dem das Abgas von mager zu fett umschaltet, bereitstellen.
Es ist ein dritter, auslassseitiger Abgassensor 129 gezeigt, der auslassseitig der Emissionssteuervorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt ist und dem HEGO-Sensor 128 symmetrisch gegenüberliegt. Der auslassseitige Sensor 129 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein UEGO, ein EGO, ein HEGO usw. sein. In einer Ausführungsform ist der auslassseitige Sensor 129 ein HEGO, der dafür konfiguriert ist, die relative Anreicherung oder Abreicherung des Abgases, nachdem es durch den Katalysator gegangen ist, anzugeben. Somit kann der HEGO eine Ausgabe in Form eines Schaltpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, an dem das Abgas von mager zu fett umschaltet, bereitstellen.
Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Anteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über den AGR-Kanal 140 zu dem Einlasskanal 42 leiten. Die Menge der für den Einlasskanal 42 bereitgestellten AGR kann über das AGR-Ventil 142 durch den Controller 12 geändert werden. Ferner kann innerhalb des AGR-Kanals ein AGR-Sensor 144 angeordnet sein und eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Konzentration des Abgases bereitstellen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System zum Regeln der Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs innerhalb der Verbrennungskammer verwendet werden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, ein elektronisches Ablagemedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 106 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus enthält. Außer den zuvor diskutierten Signalen kann der Controller 12 verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren einschließlich eines Messwerts des induzierten Luftmassenflusses (MAF) von dem Luftmassenflusssensor 120; einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Profilzündungsabtastsignals (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ); der Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor; und des Krümmerabsolutdrucksignals (MAP-Signals) von dem Sensor 122 empfangen. Die Kraftmaschinendrehzahl RPM kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
Der Ablagemedium-Nur-Lese-Speicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die nicht vorübergehende Anweisungen repräsentieren, die durch den Prozessor 102 ausgeführt werden können, um die im Folgenden beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind, auszuführen.
Wie oben beschrieben ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, wobei jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzeinrichtung, Zündkerze usw. enthalten kann.
Wie der Fachmann auf dem Gebiet würdigen wird, können die im Folgenden in den Ablaufplänen beschriebenen spezifischen Routinen eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multi-Threading und dergleichen repräsentieren. Somit können verschiedene dargestellte Tätigkeiten oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen sein. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung gegeben. Obwohl dies nicht explizit dargestellt ist, können eine oder mehrere der dargestellten Tätigkeiten oder Funktionen in Abhängigkeit von der besonderen verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner repräsentieren diese Figuren graphisch Code, der in das computerlesbare Ablagemedium in dem Controller 12 zu programmieren ist, um durch den Controller zusammen mit der wie in 1 dargestellten Kraftmaschinenhardware ausgeführt zu werden.
2 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Identifizieren von Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichtsfehlern unter Verwendung eines Zählverfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt. Insbesondere bezieht sich das Verfahren 200 auf die Verwendung einer Anzahl von Signalen zum Identifizieren eines einem Zylinder zugeordneten Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichtsfehlers. Das Verfahren 200 wird hier anhand der in 1 gezeigten Komponenten und Systeme beschrieben, obwohl zu verstehen ist, dass das Verfahren auf andere Systeme angewendet werden kann, ohne von dem Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 200 kann durch den Controller 12 ausgeführt werden und umfasst das Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einem Abgassensor wie etwa einem einlassseitig eines Katalysators befindlichen Sensor 126.
Das Verfahren 200 kann in dem System 100 aus 1 implementiert werden. Zum Beispiel kann der Controller 12 die Hardware und/oder die Software enthalten, die dafür konfiguriert sind, das Verfahren 200 zusammen mit der dargestellten Kraftmaschinenhardware wie etwa den verschiedenen Sensoren und Aktuatoren zu implementieren.
Bei 202 enthält das Verfahren das Bestimmen von Kraftmaschinenbetriebsparametern. Die Kraftmaschinenbetriebsparameter können die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, das angewiesene Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wie es durch einen Abgassensor (wie etwa den Sensor 126) gemessen wird, und andere Parameter enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt. Bei 204 enthält das Verfahren das Ausführen einer Kraftmaschinen-Luft/Kraftstoff-Steuerung. Die Luft/Kraftstoff-Steuerung kann das Bestimmen eines angewiesenen Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (z. B. eines Soll-Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses) (z. B. auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast), das Bestimmen des aktuellen Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf der Grundlage der Rückkopplung von dem Abgassensor und das Nachstellen eines oder mehrerer Kraftmaschinenbetriebsparameter (wie etwa der Kraftstoffeinspritzmenge) auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis enthalten. Der in der Luft/Kraftstoff-Steuerung verwendete Abgassensor kann z. B. ein einlassseitig eines Katalysators positionierter UEGO-Sensor sein.
Während der Luft/Kraftstoff-Steuerung kann Abgas von einer Gruppe von Zylindern zu dem Abgassensor geleitet werden. Der Abgassensor kann in der Weise positioniert sein, dass das Abgas von einer Gruppe von Zylindern wie etwa von einer Gruppe von Zylindern in einer Kraftmaschinenzylinderbank einlassseitig des Abgassensors zu dem Abgassensor geleitet wird. In einem Beispiel wird Abgas nur von einer Teilmenge der Kraftmaschinenzylinder zu dem Sensor geleitet. Zum Beispiel kann der Abgassensor bei einem oder auslassseitig eines Zusammenflusspunkts des Abgases, wo Teilzweige des Abgaskrümmers, die von einzelnen Zylindern einer entsprechenden Kraftmaschinenzylinderbank der Brennkraftmaschine führen, zusammenkommen, aber einlassseitig eines Zusammenflusspunkts des Abgaskrümmers, wo Zweige des Abgaskrümmers, die von einzelnen Kraftmaschinenzylinderbänken führen, zusammenkommen, positioniert sein. Auf diese Weise kann nur das Abgas von einer entsprechenden Gruppe von Zylindern zu einem Abgassensor geleitet werden.
Bei 205 kann das Verfahren 200 ein Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogamm initiieren. Wie im Folgenden erläutert wird, erhebt und analysiert das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm kurz gesagt eine Abgassensorausgabe, um zu bestimmen, ob ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht vorhanden ist. Darüber hinaus kann ein einzelner Gassensor verwendet werden, um sowohl ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht wegen einer Zylinder-Zylinder-Luft/Kraftstoff-Änderung zu überwachen als auch eine Luft/Kraftstoff-Rückkopplungsregelung für mehrere Kraftmaschinenzylinder bereitzustellen. Das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm kann zu irgendeiner Zeit während des Kraftmaschinenbetriebs initiiert werden oder kann nur unter bestimmten Betriebsbedingungen initiiert werden. Zum Beispiel kann das Ungleichgewichts-Überwachungsprogramm nur während stationärer Betriebsbedingungen und/oder nur, wenn die Kraftmaschine eine optimale Betriebstemperatur erreicht hat, initiiert werden. Dies kann eine Folge dessen sein, dass die Temperatur eines Abgassensors zu niedrig ist, um genau zu arbeiten. In einigen Beispielen kann das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm die ganze Zeit während des Kraftmaschinenbetriebs ausgeführt werden oder kann es nur periodisch ausgeführt werden.
Bei 206 enthält das Verfahren das Detektieren und/oder Empfangen eines Signals von dem Abgassensor. Das für jeden der Abgassensoren detektierte Signal kann eine Spannungsausgabe enthalten, die die Abgassauerstoffkonzentration angibt, die in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis umgewandelt werden kann. Allerdings kann dieses detektierte Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Gesamt-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angeben und kann es somit schwierig sein, es mit einem bestimmten Zylinder der Kraftmaschine zu korrelieren. Wie im Folgenden erläutert wird, kann das Abgassensorsignal mit einer Frequenz bei oder über der Zündfrequenz der Kraftmaschine abgetastet werden, um das eigene Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders zu unterscheiden.
Ein bei 206 ausgeführtes beispielhaftes Verfahren zum Abtasten des Abgassensorsignals kann das Abtasten des Abgassensors durch den Controller in halben oder vollen PIP-Intervallen umfassen. Daraufhin kann der Controller eine Berechnung durchführen, um auf der Grundlage der Abgassensorabtastwerte über aufeinanderfolgende PIP-Signale einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentialwert (als LAMDIF-Wert bezeichnet) zu bestimmen. Daraufhin kann das Verfahren zu 208 übergehen und LAMDIF-Werte mit einem Schwellenwert vergleichen. In diesem Beispiel kann der Schwellenwert verwendet werden, um die Daten zu nutzen, die andernfalls als Signalrauschen fehlinterpretiert werden könnten. Zum Beispiel kann der Schwellenwert ein geeigneter Schwellenwert sein, der Abtastwerte, die die Fehlerseparation begrenzen, ausschließt, während er eine große Abtastwertgröße beibehält, um daraus zu zählen, um eine Diagnose sicher zu bestimmen. Dies stellt eine verbesserte Fehlerseparation bereit. In einem Beispiel kann der Schwellenwert in einem Bereich von 0,1–0,175 liegen. Dieses Beispiel ist in 3 und 6 ausführlicher diskutiert.
Ein bei 206 ausgeführtes zweites beispielhaftes Verfahren zum Abtasten des Abgassensorsignals kann das Abtasten von Spitze-Spitze-Differentialen von einem Abgassensor über eine gegebene Dauer (z. B. über mehrere Kraftmaschinenzyklen) enthalten. Die Amplitude von Spitze-Spitze-Schwingungen kann gegenüber einem Schwellenwert berechnet und gemessen werden. Der Schwellenwert kann derselbe oben diskutierte Schwellenwert (z. B. fest in dem Bereich von 0,1–0,175) sein oder kann in Abhängigkeit von Betriebsparametern variieren. In einem Beispiel kann sich der Schwellenwert ändern, während sich die Kraftmaschinendrehzahl und/oder die Kraftmaschinenlast ändert, wobei der Schwellenwert z. B. zunehmen kann, während die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt. Die Verwendung des Schwellenwerts kann aus denselben Gründen wie oben in diesem Beispiel beschrieben erfolgen. Dieses Beispiel ist in 4, 7 und 8 ausführlicher diskutiert.
Wie im Folgenden anhand von 5 ausführlicher beschrieben ist, können beide Abtast-/Zählverfahren gleichzeitig ausgeführt werden oder kann nur ein Abtast-/Zählverfahren ausgeführt werden. Durch Ausführen nur eines Abtastverfahrens kann die Verarbeitungslast des Controllers verringert werden. Im Gegensatz dazu kann durch Ausführen beider Abtastverfahren und Angeben eines Zylinderungleichgewichts, wenn eines oder beide Abtastverfahren ein Ungleichgewicht angeben, eine empfindlichere und/oder robustere Ungleichgewichtsdetektion bereitgestellt werden.
Bei 208 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob ein während des Abtastfensters empfangener Abtastwert gezählt werden soll, aufgrund dessen, ob der Abtastwert kleiner als der oben beschriebene Schwellenwert ist. Falls die Antwort nein ist, geht das Verfahren zu 210 über und wird der Abtastwert nicht gezählt. Falls die Antwort ja ist, ist der Abtastwert kleiner als der Schwellenwert und wird er gezählt. Beide Prozesse gehen zu 214 über (da der nicht gezählte Abtastwert in der im Folgenden beschriebenen insgesamt möglichen Anzahl von Abtastwerten enthalten ist). Bei 214 setzt der Controller das Verfahren 200 fort, wobei er 206 bis 212 für alle Abtastwerte über die durch den Controller eingestellte gegebene Dauer wiederholt.
Bei 216 kann das Verfahren das Vergleichen der auf die Gesamtzahl der Abtastwerte über eine gegebene Dauer normierten Anzahl gezählter Abtastwerte mit einem zweiten Schwellenwert, der angibt, ob ein Zylinderungleichgewicht vorhanden ist, enthalten. Der zweite Schwellenwert kann ein fester Schwellenwert wie etwa in dem Bereich von 80–90 % sein oder kann z. B. auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und/oder der Kraftmaschinenlast variieren. In einem Beispiel kann der zweite Schwellenwert zunehmen, während die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt.
Falls der Abtastwertzählwert den zweiten Schwellenwert nicht übersteigt, kann das Verfahren ein Ungleichgewicht angeben 218, wobei der Controller in Ansprechen auf das angegebene Zylinderungleichgewicht eine Kraftmaschinenbetriebsnachstellung 222 ausführen kann. Als ein Beispiel können Nachstellungen das Begrenzen des Kraftmaschinendrehmoments, das Verringern des Ladedrucks, das Nachstellen der Zündfunkenzeiteinstellung und/oder eine Änderung der Rückkopplungskraftstoffbeaufschlagung zum Beibehalten eines gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (z. B. Begrenzen der Nachstellung von Rückkopplungs-Kraftstoffbeaufschlagungsnachstellungen) enthalten. Nach Ausführung der Kraftmaschinenbetriebsnachstellung kann das Verfahren zu 226 übergehen. Bei 226 kann der Controller einen Betreiber über das Leuchtenlassen einer Störungsindikatorlampe über das Ungleichgewicht benachrichtigen und/oder kann der Controller einen in dem Speicher des Controllers gespeicherten Diagnosecode einstellen. Falls der Abtastwertzählwert den zweiten Schwellenwert nicht übersteigt, wird keine Angabe eines Ungleichgewichts angegeben 220 und wird der aktuelle Kraftmaschinenbetrieb bei 224 beibehalten. Bei 224 oder 226 wird das Verfahren 200 verlassen.
Somit tastet das oben beschriebene Verfahren 200 ein Abgassensorsignal mit einer Frequenz ab, die der Zündfrequenz (oder der halben Zündfrequenz) der Kraftmaschine entspricht, um Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Daten für einzelne Zylinder zu erfassen. Die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Luft-Kraftstoff-Verhältnissen kann bestimmt werden und mit einem Fehlerschwellenwert verglichen werden. Differentialwerte, die unter dem Schwellenwert liegen, zeigen einen verhältnismäßig kleinen Betrag der Abweichung von einem Abtastwert zum nächsten und geben somit keinen Zylinder-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fehler an. Allerdings zeigen Differentialwerte, die über dem Schwellenwert liegen, einen verhältnismäßig hohen Betrag der Abweichung an und können einen Zylinder-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fehler angeben. Es werden alle Differentialwerte, die kleiner als der Schwellenwert sind (z. B. die fehlerfreien Abtastwerte), gezählt, in Bezug auf die Gesamtzahl analysierter Abtastwerte normiert und mit einem Ungleichgewichtsschwellenwert verglichen. Falls der normierte Zählwert fehlerfreier Abtastwerte kleiner als der Ungleichgewichtsschwellenwert ist, wird ein Zylinderungleichgewicht angegeben und kann der Kraftmaschinenbetrieb nachgestellt werden.
Das Verfahren nutzt die während einer instabilen Verbrennung vorhandene Veränderlichkeit des einlassseitigen Abgassauerstoffsensorsignals (UEGO) als einen Indikator eines Ungleichgewichts. Das UEGO-Sensorsignal ist im Wesentlichen eine sehr grobe Sinusschwingung. Für dieses Verfahren wird die UEGO-Sensor-Spannung (umgewandelt in lambse) in jeder PIP (oder halben PIP) abgetastet. Daraufhin wird das abgetastete Signal ausgewertet, um die Spitzen des Signals (Richtungsänderung) zu bestimmen, wobei eine Differentialsignallänge als der Absolutwert zwischen aufeinanderfolgende Spitzen berechnet wird. Dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential kann als peakdif bezeichnet werden.
Allgemein ist peakdif klein, wenn kein Zylinderungleichgewicht vorhanden ist. Während mehr Zylinderungleichgewicht eingeführt wird, wächst der Wert von peakdif. Wegen dieser Differenzen der Signalwerte kann peakdif als ein Indikator für das Ungleichgewicht verwendet werden. Auf der Grundlage von Testergebnissen ist der Betrag von peakdif (oder, was das betrifft, irgendeiner Differentialabtastung des lambse-Signals) nicht immer konsistent, so dass das Integrieren der Größen von peakdif über eine Zeitdauer zu inkonsistenten Summationsverhältnissen und Schwierigkeit bei der Detektion führen kann. Allerdings neigt das "Zählen" dieser Größen dazu, die Ergebnisse zu normieren. Während ein Ungleichgewicht vorhanden wird, wird die Anzahl von "peakdif-Zählwerten unter einem Schwellenwert" verringert, was zu einem größeren Wert von Fehlerzählwerten führt. In einigen Beispielen könnte die Anzahl von peakdif-Zählwerten über einem Schwellenwert ebenfalls verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Ungleichgewicht vorhanden ist.
Außerdem kann das Überwachungsprogramm in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl/Last über einen weiten Drehzahl/Last-Bereich mit veränderlichen peakdif-Schwellenwerten ausgeführt werden oder können Zählwerte in verschiedenen Drehzahl-/Lastbereichen "abgelegt" werden, um das Gewichten der Daten zu ermöglichen. Dies kann ermöglichen, dass das Überwachungsprogramm in den am besten optimierten Drehzahl-/Lastzonen arbeitet und die Ergebnisse auf der Grundlage der Detektionsfähigkeiten geeignet wichtet.
Somit stellt das oben beschriebene Verfahren ein Kraftmaschinenverfahren bereit, das das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht umfasst. Das Ungleichgewicht wird auf der Grundlage einer Gesamtzahl von Fällen bestimmt, in denen erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als ein auf eine Gesamtzahl von Spitze-Spitze-Schwingungen normierter Schwellenwert sind.
In einem Beispiel enthält das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Begrenzen der Nachstellung von Rückkopplungs-Kraftstoffbeaufschlagungsnachstellungen, um ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten. Ferner kann das Verfahren das Angeben des bestimmten Zylinderungleichgewichts über einen im Speicher gespeicherten Diagnosecode umfassen.
Jedes erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential kann eine jeweilige Spitze-Spitze-Amplitude eines abgetasteten Abgassensorsignals umfassen. Das Abgassensorsignal kann wenigstens einmal in jedem Zylinderzündereignis abgetastet werden.
Um die Gesamtzahl der Fälle zu bestimmen, in denen erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als der Schwellenwert sind, kann das Verfahren das Bestimmen jeder Spitze-Spitze-Amplitude des abgetasteten Abgassensorsignals über eine gegebene Dauer und das Einstellen der Gesamtzahl der Fälle als eine Anzahl der über eine gegebene Dauer bestimmten Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der Schwellenwert sind, umfassen.
Um die Gesamtzahl der Fälle, in denen die erfassten Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als der Schwellenwert sind, zu normieren, kann das Verfahren das Dividieren der Anzahl der Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der Schwellenwert sind, durch eine Gesamtzahl der über die gegebene Dauer bestimmten Spitze-Spitze-Amplituden umfassen, um eine normierte Anzahl von Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der Schwellenwert sind, zu bestimmen.
In Beispielen ist der Schwellenwert ein erster Schwellenwert und wird das Ungleichgewicht angegeben, falls die normierte Anzahl der Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der erste Schwellenwert sind, kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist. In einigen Beispielen beruht der erste Schwellenwert auf der Kraftmaschinendrehzahl und/oder auf der Kraftmaschinenlast; z. B. kann der erste Schwellenwert zunehmen, während die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt.
3 ist ein Ablaufplan eines ausführlicheren beispielhaften Verfahrens 300 zur Verwendung von LAMDIF-Zählwerten zum Überwachen des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichts einer Kraftmaschine (z. B. der Kraftmaschine 10) unter Verwendung eines in einem Abgasweg der Brennkraftmaschine positionierten Abgassensors mit einem an einer Kurbelwelle (z. B. an der Kurbelwelle 40) befestigten PIP-Sensor. Das Verfahren 300 kann in dem System 100 aus 1 implementiert werden.
Das Verfahren 300 kann als Teil des Verfahrens 200, z. B. in Ansprechen darauf, dass das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm initiiert wird, um das Abgassensorsignal abzutasten, ausgeführt werden. Bei 302 enthält das Verfahren das Abtasten des Abgassensorsignals mit einer Frequenz über eine gegebene Dauer. Die Frequenz, mit der das Abgassensorsignal abgetastet wird, kann eine geeignete Frequenz sein und kann zeitlich so eingestellt sein, dass sie Zündereignissen einzelner Zylinder entspricht. In einem Beispiel kann das Signal jedes Mal abgetastet werden, wenn der Controller ein PIP-Signal empfängt. Das PIP-Signal kann von einem Kurbelwellensensor wie etwa von einem Hall-Effekt-Sensor 118 jedes Mal gesendet werden, wenn ein bestimmter Zahn (oder fehlender Zahn) eines mit der Kurbelwelle gekoppelten Rads an dem Hall-Effekt-Sensor vorbeigeht. In anderen Beispielen kann das Abgassensorsignal zweimal auf jedes PIP-Signal abgetastet werden, alle zwei PIP-Signale abgetastet werden oder mit einer anderen geeigneten Frequenz abgetastet werden. Die gegebene Dauer kann ein geeignetes Abtastfenster sein und kann z. B. eine gegebene Anzahl von Kraftmaschinenzyklen (z. B. 50), eine gegebene Anzahl abgetasteter Sensorsignale (z. B. 50 oder 100) oder eine gegebene Zeitdauer sein.
Bei 304 berechnet der Controller mehrere Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale. Dies kann das Umsetzen der abgetasteten Abgassensorsignale in Luft-Kraftstoff-Verhältnisse (z. B. lambda) und das Berechnen des Differentials zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen ersten Abtastwert und für einen zweiten nachfolgenden Abtastwert, auch als das LAMDIF bezeichnet, wie bei 306 angegeben enthalten. Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich der Berechnung von LAMDIF werden im Folgenden anhand von 3 dargestellt.
Bei 308 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob LAMDIF für ein gegebenes berechnetes LAMDIF kleiner als ein gegebener erster Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann einen Wert repräsentieren, der auf der Grundlage der aktuellen Kraftmaschinenoperationen durch den Controller so bestimmt worden ist, dass er Daten innerhalb eines kumulativen Prozentsatzes von 90 %–95 % enthält. Das heißt, Abtastwerte unter und bis zu diesem Grenzwert können gezählt werden, da ihre Fehlerseparation Standards zum genauen Bestimmen von Abweichungen von dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis erfüllt. Als ein Beispiel kann der erste vorgegebene Schwellenwert einen Wertebereich von 0,1–0,175 enthalten, der 90 %–95 % der Abtastwerte der insgesamt erhobenen Abtastwerte umfassen kann. Falls die Antwort ja ist, geht das Verfahren daraufhin zu 310 über. Bei 310 enthält das Verfahren das Zählen der LAMDIF-Werte, die unter dem ersten Schwellenwert liegen. Falls die Antwort bei 308 nein ist, geht das Verfahren 300 zu 312 über, wo das Verfahren die Abtastwerte nicht zählt. Sowohl 310 als auch 312 geht zu 314 über, wo der Vergleich von LAMDIF mit dem ersten Schwellenwert für jedes berechnete LAMDIF über die gegebene Dauer wiederholt wird. Daraufhin endet das Verfahren 300.
4 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens 400 zum Berechnen von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentialen auf der Grundlage einer Spitze-Spitze-Abgassensor-Signalanalyse. Das Verfahren 400 kann während der Ausführung des Verfahrens 200, z. B. in Ansprechen darauf, dass das Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichts-Überwachungsprogramm initiiert wird, ausgeführt werden. Ähnlich den Verfahren 200 und 300 überwacht das Verfahren 400 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht einer Kraftmaschine unter Verwendung eines in einem Auslasskanal (z. B. dem Auslasskanal 48) der Brennkraftmaschine (z. B. der Kraftmaschine 10) positionierten Abgassensors (z. B. des Sensors 126). Das Verfahren 400 kann in dem System 100 aus 1 implementiert werden. Zum Beispiel kann der Controller 12 in dem Controller gespeicherte Anweisungen, die zum Implementieren des Verfahrens 400 ausgeführt werden, enthalten.
Bei 402 empfängt der Controller eine Ausgabe von einem Abgassensor und speichert sie im Speicher, was als Graph des im Zeitverlauf gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses dargestellt werden kann. Die Zeitdauer kann mit einer gegebenen Anzahl von Kraftmaschinenzyklen (z. B. 50) oder mit einer anderen geeigneten von der Kraftmaschinendrehzahl abhängigen Dauer korrelieren. Bei 404 berechnet der Controller auf der Grundlage einer Abtastwertausgabe von 402 Spitze-Spitze-Differentiale. Die Ausgabe zeigt Spitzen, die auf der Gassensorausgabe beruhen, wobei die Spitze-Spitze-Differentiale auf der Grundlage der Amplitude der Spitzen berechnet werden. Weitere Einzelheiten hierfür sind weiter in Bezug auf 7 für 402, 404 dargestellt.
Bei 406 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob die Spitze-Spitze-Differentiale kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert sind. Der erste vorgegebene Schwellenwert kann ähnlich dem oben in Bezug auf 2 und 3 beschriebenen ersten Schwellenwert sein. Falls die Antwort ja ist, geht das Verfahren zu 408 über. Bei 408 enthält das Verfahren das Zählen der Spitze-Spitze-Differentiale, die kleiner als der erste Schwellenwert sind. Falls die Antwort bei 406 nein ist, geht das Verfahren zu 410 über und zählt die Spitze-Spitze-Differentiale nicht. Das Verfahren 400 kann verlassen werden.
Wie oben anhand von 3–4 beschrieben ist, kann somit ein Abgassensorsignal mit einer gewünschten Frequenz über eine gegebene Dauer abgetastet und verarbeitet werden, um zu bestimmen, ob jeder Abtastwert einen Zylinderfehler angibt. Die Anzahl der Abtastwerte, die keinen Zylinderfehler angeben, kann mit einem Ungleichgewichtsschwellenwert verglichen werden, um zu bestimmen, ob ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht vorliegt. Das Abgassensorsignal kann abgetastet und zu LAMDIF-Werten oder Spitze-Spitze-Differentialen verarbeitet werden. In einigen Beispielen kann es vorteilhaft sein, nicht nur das abgetastete Signal in Übereinstimmung entweder mit dem oben beschriebenen Verfahren 300 oder mit dem oben beschriebenen Verfahren 400 zu verarbeiten. Wie im Folgenden anhand von 5 beschrieben ist, kann es allerdings in anderen Beispielen vorteilhaft sein, das Abgassensorsignal in Übereinstimmung mit beiden Verfahren zu verarbeiten und ein Zylinderungleichgewicht anzugeben, falls eines oder beide Abtast-/Zielverfahren ein Zylinderungleichgewicht angeben.
5 ist ein Ablaufplan, der ausführlich ein Verfahren 500 darstellt, das Elemente der Verfahren 300 und 400 umfasst. Das Verfahren 500 kann während der Ausführung des Verfahrens 200, z. B. in Ansprechen darauf, dass das Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewichts-Überwachungsprogramm initiiert wird, ausgeführt werden. Das Verfahren 500 überwacht ähnlich den Verfahren 200, 300 und 400 unter Verwendung eines in einem Auslasskanal (z. B. in dem Auslasskanal 48) der Brennkraftmaschine (z. B. der Kraftmaschine 10) positionierten Abgassensors (z. B. des Sensors 126) ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht einer Kraftmaschine. Das Verfahren 500 kann in dem System 100 aus 1 implementiert werden. Zum Beispiel kann der Controller 12 in dem Controller gespeicherte Anweisungen enthalten, die zum Implementieren des Verfahrens 500 ausgeführt werden. Das Verfahren 500 nutzt beide oben anhand von 3 und 4 beschriebenen Abgassensorabtastverfahren (z. B. das LAMDIF-Verfahren 300 und das Spitze-Spitze-Verfahren 400), um eine Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichtsdiagnose auszuführen. Für das gleichzeitige Ausführen beider Verfahren können viele Vorteile einschließlich höherer Empfindlichkeit für ein Zylinderungleichgewicht, eines größeren Datensatzes und eines Sicherungszählwerts im Fall einer Störung in einem Verfahren, aber nicht beschränkt darauf, vorhanden sein.
Bei 502 enthält das Verfahren das Vergleichen der Datenzählwerte von den Verfahren 300 und 400. Bei 504 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob entweder das Verfahren 300 oder das Verfahren 400 einen kleineren Zählwert als den zweiten vorgegebenen Schwellenwert aufweist. Als ein Beispiel geht das Verfahren bei 504 zu 506 über und gibt es ein Ungleichgewicht an und geht es zu 510 über, falls einer oder mehrere der Verfahrenszählwerte kleiner als der zweite Schwellenwert sind. Falls beide Zählwerte größer als der zweite Schwellenwert sind, wird kein Ungleichgewicht angegeben 508. Bei 510 kann der Controller eine Kraftmaschinennachstellung ausführen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht zu diagnostizieren. Bei 512 kann der Controller das Beibehalten des aktuellen Kraftmaschinenbetriebs wählen. Ein Vorteil des Ausführens beider Verfahren zum Messen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewichts kann die Bereitstellung einer besseren Detektion eines Zylinderungleichgewichts sein. Die Verfahren 300 und 400 werten dieselben Daten unterschiedlich aus, wobei dies ein Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht detektieren helfen kann, das mit nur einem Verfahren nicht berechnet worden sein kann, falls ein Verfahren seinen zweiten Schwellenwert erfüllt und das andere Verfahren nicht.
Als ein zweites Beispiel geht das Verfahren bei 504 nur dann zu 508 über, um ein Ungleichgewicht anzugeben, wenn beide Verfahren 300 und 400 weniger Zählwerte als der zweite Schwellenwert besitzen. Wie oben beschrieben ist, kann das gleichzeitige Ausführen beider Verfahren, während nur dann ein Ungleichgewicht angegeben wird, wenn ein Verfahren einen größeren Zählwert als den zweiten Zählwert bereitstellt, mehrere Vorteile bieten. Als ein Beispiel kann ein Verfahren bei einem gegebenen Kraftmaschinenbetrieb zuverlässiger als das andere Verfahren sein (wobei z. B. ein Verfahren bei hohen Drehzahlen und Lasten zuverlässiger sein kann, während das andere Verfahren bei niedrigen Drehzahlen und Lasten zuverlässiger sein kann). Der Controller kann dann selbst dann ein Ungleichgewicht angeben, wenn nur eines der zwei Verfahren den zweiten Schwellenwert übersteigt. Allerdings kann es in einigen Beispielen notwendig sein, dass beide Abtastverfahren Zählwerte aufweisen, die den zweiten Schwellenwert übersteigen, um ein Ungleichgewicht anzugeben. Dies kann ein robustes Detektionsverfahren sicherstellen, das falsche Positivangaben eines Zylinderungleichgewichts vermeidet. Das Verfahren 500 kann verlassen werden.
Somit kann das oben beschriebene Verfahren 500 ein Abgassensorsignal abtasten, um sowohl LAMDIF-Werte als auch Spitze-Spitze-Differentialwerte zu bestimmen und jeden jeweiligen Wert mit einem ersten Schwellenwert zu vergleichen. Für jeden der LAMDIF- und Spitze-Spitze-Werte werden diejenigen Werte, die kleiner als der erste Schwellenwert sind, gezählt (z. B. in einer Fehlerfrei-Gruppe sortiert) und in Bezug auf eine Gesamtzahl analysierter Abtastwerte normiert. Jede normierte Fehlerfrei-Gruppe wird mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. In einem Beispiel kann ein Zylinderungleichgewicht angegeben werden, falls eine normierte Fehlerfrei-Gruppe (z. B. die Gruppe, die LAMDIF-Werte enthält, oder die Gruppe, die Spitze-Spitze-Werte enthält) kleiner als der zweite Schwellenwert ist. In einem anderen Beispiel kann ein Zylinderungleichgewicht nur dann angegeben werden, wenn beide normierten Fehlerfrei-Gruppen kleiner als der zweite Schwellenwert sind.
6 zeigt einen Graphen 602, der beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten eines beispielhaften Kraftmaschinensystems wie etwa des Systems 100 aus 1 darstellt. Das System 100 kann dafür konfiguriert sein, ein durch den Sensor 126 gesendetes Signal mit einem Controller 12 zu einem Zeitpunkt, der einem Profilzündungsaufnahmeereignis (PIP-Ereignis) entspricht, abzutasten (z. B. einen "Schnappschuss" aufzunehmen), um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht der Brennkraftmaschine für mehrere Zylinder zu überwachen. Das abgetastete Signal kann in ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei dem PIP umgesetzt werden und kann zum Berechnen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentials (LAM_DIF) verwendet werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Differenz zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem gegebenen PIP und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des vorhergehenden PIP-Ereignisses ermittelt wird. 604 aus 6 repräsentiert den graphischen Wert von LAMDIF.
7 veranschaulicht eine graphische Darstellung 700 des Graphen 702 des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses im Zeitverlauf. 704 bezieht sich auf das im Verfahren 400 beschriebene Spitze-Spitze-Differential. Das Spitze-Spitze-Differential wird dadurch berechnet, dass die Längendifferenz zwischen zwei benachbarten Spitzen in der graphischen Darstellung, auch als die Spitzenamplitude bezeichnet, ermittelt wird. 704 ist einfach ein Beispiel einer solchen Berechnung. Wie oben anhand von 2 und 4 beschrieben ist, wird jedes Spitze-Spitze-Differential über die gegebene Abtastdauer berechnet und mit einem Ungleichgewichtsschwellenwert verglichen.
Wie zuvor erläutert wurde, kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentialwert mit einem Schwellenwert verglichen werden, um zu bestimmen, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential einen potentiellen Zylinder-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fehler repräsentiert oder ob es eine Fehlerfrei-Bedingung repräsentiert (wobei z. B. Werte unter dem Schwellenwert als fehlerfreie Werte angesehen werden). Dieser Schwellenwert kann auf ein Niveau eingestellt werden, das eine optimale Separation zwischen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen, die um einen großen und einen kleinen Betrag von der Stöchiometrie abweichen, bereitstellt. 8 zeigt eine graphische Darstellung 800 der prozentualen Separation von der Stöchiometrie für veränderliche Niveaus eines fetten oder mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. 802 repräsentiert einen beispielhaften Schwellenbereich, der eine zuverlässige Fehlerseparation bereitstellt. Dieser Schwellenbereich repräsentiert 90 %–95 % der insgesamt berechneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale (z. B. aus den oben beschriebenen Verfahren 300 oder 400), die kleiner als der Schwellenwert sind. Das heißt, der Schwellenwert wird so gewählt, dass 90–95 % aller berechneten Differentiale unter dem Schwellenwert liegen. Die wie durch 804A–D gezeigte Fehlerseparation repräsentiert die Differenz zwischen einer Kraftmaschine mit 25 % mager und/oder fett gegenüber einer Kraftmaschine mit 7 % mager und/oder fett. Je größer die prozentuale Separation von der Stöchiometrie zwischen 25 % und 7 % mager und/oder fett ist, desto besser ist der Fehlerseparationswert. 806–812 repräsentieren Graphen eines Kraftmaschinenzylinders, der jeweils bei 25 % fett, 25 % mager, 7 % fett und 7 % mager arbeitet.
Auf diese Weise kann das Zählverfahren ermöglichen, dass ein Kraftmaschinencontroller ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ungleichgewicht genau diagnostiziert. Durch Zählen der auf eine Gesamtzahl der Spitze-Spitze-Schwingungen normierten Abtastwerte unter dem Schwellenwert können die Daten konsistenter sein, als wenn sie sich auf ein Summationsverfahren stützen, das nur Abtastwerte größer als der Schwellenwert zählt.
Die technische Wirkung des Zählverfahrens enthält das Zählen von auf eine Gesamtzahl von Spitze-Spitze-Schwingungen normierten Abtastwerten unter dem Schwellenwert und das Vergleichen dieses Werts mit einem Ungleichgewichtsschwellenwert, um den Betrieb der Kraftmaschine besser zu steuern.
Falls die Anzahl unter dem Schwellenwert liegt, kann gefolgert werden, dass es eine verhältnismäßig große Menge von Abtastwerten über dem Schwellenwert gibt und dass ein Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht vorhanden ist, und kann durch das Steuersystem eine geeignete Maßnahme ergriffen werden.
Somit stellen die hier beschriebenen Systeme und Verfahren ein Verfahren bereit, das das Bestimmen von Spitze-Spitze-Kraftmaschinen-Abgassensorsignal-Differenzwerten; das Zählen jedes bestimmten Spitzendifferenzwerts, der kleiner als ein erster vorgegebener Schwellenwert ist; und das Angeben eines Zylinderungleichgewichts über ein Fahrzeuganzeigeelement, wenn der Zählwert der bestimmten Spitzendifferenzwerte kleiner als der erste vorgegebene Schwellenwert unter einen zweiten vorgegebenen Schwellenwert abnimmt, umfasst.
Die bestimmten Spitze-Spitze-Abgas-Sensorsignal-Differenzwerte können jeweilige Spitze-Spitze-Amplituden des Abgassensorsignals enthalten. In einem Beispiel ändert sich der erste vorgegebene Schwellenwert, während sich die Kraftmaschinendrehzahl ändert. Ferner kann das Verfahren das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf die Angabe des Zylinderungleichgewichts umfassen. Das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs kann das Verringern eines Kraftmaschinen-Drehmomentgrenzwerts enthalten.
Eine andere Ausführungsform bezieht sich auf ein System, das umfasst: eine Kraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist; einen Abgassensor; und einen Controller, der Anweisungen besitzt, um den Kraftmaschinenbetrieb in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht nachzustellen, wobei das Ungleichgewicht auf der Grundlage einer Anzahl gezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale, die auf eine Gesamtzahl von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentialen, die aus der Rückkopplung von dem Abgassensor berechnet wurden, normiert ist, über eine gegebene Dauer bestimmt wird.
In einem Beispiel besitzt der Controller Anweisungen zum Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentials als eine Spitze-Spitze-Amplitude eines Signals von einem Abgassensor und zum Bestimmen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ein gezähltes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ist, falls die Spitze-Spitze-Amplitude kleiner als ein Schwellenwert ist.
Die Gesamtzahl der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kann die Anzahl gezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale und eine Anzahl ungezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale umfassen, wobei die ungezählten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale Spitze-Spitze-Amplituden umfassen, die größer als der Schwellenwert sind.
Ferner kann das System einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor umfassen und kann der Controller Anweisungen enthalten, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential als eine Differenz zwischen einer ersten Ausgabe des Abgassensors, die abgetastet wird, wenn der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor ein erstes Signal an den Controller sendet, und einer zweiten Ausgabe des Abgassensors, die abgetastet wird, wenn der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor ein zweites Signal an den Controller sendet, zu bestimmen, und um zu bestimmen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ein gezähltes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ist, falls die Differenz zwischen der ersten Ausgabe und der zweiten Ausgabe kleiner als ein Schwellenwert ist.
Es wird angemerkt, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und Steuerroutinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht vorübergehenden Speicher gespeichert sein. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, und unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multi-Threading und dergleichen repräsentieren. Somit können verschiedene dargestellte Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen sein. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern ist sie zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung gegeben. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen graphisch Code repräsentieren, der in einen nicht vorübergehenden Speicher des computerlesbaren Ablagemediums in dem Kraftmaschinensteuersystem programmiert ist. Es wird gewürdigt werden, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend zu verstehen sind, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Die obige Technologie kann z. B. auf V6-, I4-, I6-, V12-, Gegenkolben-4-Kraftmaschinen und auf andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte als neu und nicht offensichtlich angesehene Kombinationen und Teilkombinationen hin. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder auf "ein erstes" Element oder auf dessen Entsprechung beziehen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente enthalten, zwei oder mehr solche Elemente aber weder erfordern noch ausschließen. Durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder in einer verwandten Anmeldung können andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften beansprucht werden. Solche Ansprüche, gleich, ob sie einen umfassenderen, eingeschränkteren, den gleichen oder einen anderen Schutzumfang als die ursprünglichen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7721591 [0003]

Claims

Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht, wobei das Ungleichgewicht auf der Grundlage einer Gesamtzahl von Fällen, in denen erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als ein auf eine Gesamtzahl von Spitze-Spitze-Schwingungen normierter Schwellenwert sind, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Begrenzen der Nachstellung von Rückkopplungs-Kraftstoffbeaufschlagungsnachstellungen zum Beibehalten eines gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Angeben des bestimmten Zylinderungleichgewichts über einen im Speicher gespeicherten Diagnosecode umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential eine jeweilige Spitze-Spitze-Amplitude eines abgetasteten Abgassensorsignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren zum Bestimmen der Gesamtzahl der Fälle, in denen erfasste Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als der Schwellenwert sind, Folgendes umfasst: Bestimmen jeder Spitze-Spitze-Amplitude des erfassten Abgassensorsignals über eine gegebene Dauer, und Einstellen der Gesamtzahl der Fälle als eine Anzahl der bestimmten Spitze-Spitze-Amplituden über die gegebene Dauer, die kleiner als der Schwellenwert sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verfahren zum Normieren der Gesamtzahl der Fälle, in denen die erfassten Spitze-Spitze-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als der Schwellenwert sind, das Dividieren der Anzahl der Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der Schwellenwert sind, durch die über die gegebene Dauer bestimmte Gesamtzahl der Spitze-Spitze-Amplituden umfasst, um eine normierte Anzahl von Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der Schwellenwert sind, zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert ein erster Schwellenwert ist und wobei das Ungleichgewicht angegeben wird, falls die normierte Anzahl der Spitze-Spitze-Amplituden, die kleiner als der erste Schwellenwert sind, kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erste Schwellenwert auf der Kraftmaschinendrehzahl und/oder auf der Kraftmaschinenlast beruht.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Schwellenwert zunimmt, während die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Abgassensorsignal wenigstens einmal auf jedes Zylinderzündereignis abgetastet wird.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Bestimmen von Spitze-Spitze-Kraftmaschinen-Abgassensorsignal-Differenzwerten; Zählen jedes bestimmten Spitzendifferenzwerts, der niedriger als ein erster vorgegebener Schwellenwert ist; und Angeben eines Zylinderungleichgewichts über ein Fahrzeuganzeigeelement, wenn der Zählwert der bestimmten Spitzendifferenzwerte, die niedriger als der erste vorgegebene Schwellenwert sind, unter einen zweiten vorgegebenen Schwellenwert abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die bestimmten Spitze-Spitze-Abgassensorsignal-Differenzwerte jeweilige Spitze-Spitze-Amplituden des Abgassensorsignals enthalten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei sich der erste vorgegebene Schwellenwert ändert, während sich die Kraftmaschinendrehzahl ändert.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf die Angabe des Zylinderungleichgewichts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Verringern eines Kraftmaschinen-Drehmomentgrenzwerts enthält.
System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist; einen Abgassensor; und einen Controller, der Anweisungen besitzt, um: den Kraftmaschinenbetrieb in Ansprechen auf ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht nachzustellen, wobei das Ungleichgewicht auf der Grundlage einer Anzahl gezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale, die auf eine aus der Rückkopplung von dem Abgassensor berechnete Gesamtzahl von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentialen normiert ist, über eine gegebene Dauer bestimmt wird.
System nach Anspruch 16, wobei der Controller Anweisungen besitzt, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential als eine Spitze-Spitze-Amplitude eines Signals von dem Abgassensor zu bestimmen und um zu bestimmen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ein gezähltes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ist, falls die Spitze-Spitze-Amplitude kleiner als ein Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 17, wobei die Gesamtzahl der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale die Anzahl gezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale und eine Anzahl ungezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale umfasst, wobei die ungezählten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale Spitze-Spitze-Amplituden umfassen, die größer als der Schwellenwert sind.
System nach Anspruch 16, das ferner einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor umfasst und wobei der Controller Anweisungen besitzt, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential als eine Differenz zwischen einer ersten Ausgabe des Abgassensors, die abgetastet wird, wenn der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor ein erstes Signal an den Controller sendet, und einer zweiten Ausgabe des Abgassensors, die abgetastet wird, wenn der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor ein zweites Signal an den Controller sendet, zu bestimmen, und um zu bestimmen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ein gezähltes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differential ist, falls die Differenz zwischen der ersten Ausgabe und der zweiten Ausgabe kleiner als ein Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 16, wobei das Ungleichgewicht angegeben wird, falls die normierte Anzahl gezählter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differentiale kleiner als ein Schwellenwert ist, und wobei das Nachstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Nachstellen der Zündfunkenzeiteinstellung umfasst.