DE102016108193B4

DE102016108193B4 - Fehlzündungsbestimmungsgerät für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102016108193B4
Application number: DE102016108193.0A
Authority: DE
Inventors: Junji HYODO
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2036-05-04
Also published as: US10309872B2; US20160334305A1; JP6164432B2; JP2016217148A; DE102016108193A1

Abstract

Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine (10), wobei das Fehlzündungsbestimmungsgerät Folgendes aufweist:eine Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51), die eine Kurbelwinkelgeschwindigkeit (ω) auf der Grundlage einer Zeit erhält, die für eine Kurbelwelle (29) erforderlich ist, um über eine vorbestimmte Drehwinkelweite von einem ersten Kurbelwinkel zu einem zweiten Kurbelwinkel während eines Arbeitshubs jedes Zylinders einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine (10) zu drehen, und die ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω) erhält, das eine Differenz der Kurbelwinkelgeschwindigkeit (ω) zwischen zwei Zylindern ist, die den Arbeitshub nacheinander erreichen;eine Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (50), die ein Drehvariationsausmaß (ΔNE) erhält, das eine Differenz zwischen einem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω1), das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51) während des Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders aus den jeweiligen Zylindern erhalten wird, und einem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω2) ist, das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51) in Bezug auf einen Zylinder erhalten worden ist, der den Arbeitshub in einer N-ten Umdrehung der Kurbelwelle (29) erreicht hat, bevor der beliebige Zylinder den Arbeitshub erreicht, wobei N eine positive ganze Zahl ist; undeine Fehlzündungsbestimmungseinheit (50), die, wenn das Drehvariationsausmaß (ΔNE), das durch die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (50) erhalten wird, einen vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) überschreitet,(i) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine (10) nicht aufgetreten ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Magnitude des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes (Δω2) größer ist als eine Magnitude des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes (Δω1) und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω2) ein Vorzeichen hat, durch das ein Wert des Drehvariationsausmaßes (ΔNE), das sich auf den beliebigen Zylinder bezieht, in eine Richtung variiert wird, in der das Drehvariationsausmaß (ΔNE) den vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) überschreitet, und(ii) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine (10) aufgetreten ist, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine, das bestimmt, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, auf der Grundlage eines Variationsausmaßes einer Kurbelwinkelgeschwindigkeit, oder, in anderen Worten, auf der Grundlage einer Drehgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine.
Fehlzündungsbestimmungsgeräte, die eine Schwankung einer Drehgeschwindigkeit (einer Kurbelwinkelgeschwindigkeit) einer Brennkraftmaschine während einer Fehlzündung betrachten, um zu bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, auf der Grundlage einer Schwankung der Drehgeschwindigkeit, sind bereits vorgeschlagen. In vielen dieser Fehlzündungsbestimmungsgeräten wird die Drehgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine mittels eines Zeitabstimmungsrotors erfasst, der an einer Kurbelwelle vorgesehen ist, um sich gemeinsam mit der Kurbelwelle zu drehen. Insbesondere wird die Drehgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine auf der Grundlage eines Signals erhalten, das durch einen Sensor (einen Geber) erfasst wird, der an der Brennkraftmaschine befestigt ist, wenn Außenzähne, die an dem Zeitabstimmungsrotor in gleichen Abständen eingeschnitten (ausgebildet) sind, den Sensor, der gegenüber den Außenzähnen angeordnet ist, passieren (durchlaufen), wenn sich die Kurbelwelle dreht.
Jedoch weisen die Außenzähne des Zeitabstimmungsrotors mechanische Abmessungsfehler, wie zum Beispiel Fertigungsfehler, auf. Daher kann, selbst wenn die Kurbelwinkelgeschwindigkeit konstant ist, eine Variation bzw. Schwankung (nachstehend vereinfacht als eine „Drehvariation bzw. Drehschwankung“ bezeichnet) der Kurbelwinkelgeschwindigkeit über eine Kurbelwinkelperiode von 360° erfasst werden und kann diese periodische Drehvariation zu einer fehlerhaften Bestimmung einer Fehlzündung führen. Ein Fehlzündungsbestimmungsgerät (nachstehend vereinfacht als „das übliche Gerät“ bezeichnet), das in der Lage ist, diese periodische Drehvariation aufzuheben, ist bereits vorgeschlagen (siehe zum Beispiel JP H04 - 365 958 A). Es ist anzumerken, dass in dieser Beschreibung der Kurbelwinkel auch mit „CA“ ausgedrückt sein kann. Mit anderen Worten wird zum Beispiel ein Kurbelwinkel von 360° mit 360° CA ausgedrückt.
Wie nachstehend ausführlich beschrieben ist, wird ein Variationsausmaß der CA-Geschwindigkeit als eine Differenz zwischen einer CA-Geschwindigkeit, die aus einem Zeitausmaß (nachstehend vereinfacht als eine „erforderliche Drehzeit“ bezeichnet) berechnet wird, das (die) für den Kurbelwinkel erforderlich ist, um sich über einen Bereich, der sich von einem oberen Verdichtungstotpunkt TDC (0° CA) bis 30° CA eines beliebigen Zylinders erstreckt, zu drehen, und einer CA-Geschwindigkeit berechnet, die aus der erforderlichen Drehzeit eines Zylinders berechnet wird, der einen Arbeitshub unmittelbar vor dem beliebigen Zylinder erreicht. Das Variationsausmaß der CA-Geschwindigkeit ist nachstehend als ein „Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß“ bezeichnet.
In dem üblichen Gerät werden, um sicherzustellen, dass eine Fehlzündung nicht fehlerhaft aufgrund der „Drehvariation“ erfasst wird, die über eine Periode (Zeitraum) von 360° CA auftreten kann, wie vorstehend beschrieben ist, das Drehwinkelvariationsausmaß (nachstehend vereinfacht als ein „erstes Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß“ bezeichnet) des beliebigen Zylinders und das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (nachstehend vereinfacht als ein „zweites Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß“ bezeichnet) eines Zylinders, der den Arbeitshub 360° CA vor dem beliebigen Zylinder erreicht, berechnet, worauf eine Differenz zwischen der ersten Winkelgeschwindigkeitsvariation und der zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariation als ein „Drehvariationsausmaß“ bestimmt wird. Das übliche Gerät bestimmt, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn das Drehvariationsausmaß einen Fehlzündungsbestimmungsgrenzwert überschreitet.
Ein Fehlzündungsbestimmungsverfahren, das durch das übliche Gerät angewandt wird, und eine Variation des Drehvariationsausmaßes, wenn eine Fehlzündung auftritt, sind nachstehend ausführlich in Bezug auf 8A bis 8C beschrieben. In diesem Beispiel ist die Brennkraftmaschine eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine und ist eine Zündreihenfolge wie folgt festgelegt: erster Zylinder #1, dritter Zylinder #3, vierter Zylinder #4, zweiter Zylinder #2 (#1 -> #3 -> #4 -> #2). 8A bis 8C zeigen eine Variation der CA-Geschwindigkeit, das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß und das Drehvariationsausmaß jeweils relativ zu dem CA. Es ist anzumerken, dass die CA-Geschwindigkeit nachstehend vereinfacht als die „Winkelgeschwindigkeit“ bezeichnet ist.
Ein erstes Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß ω1 (dω5) ist durch die nachstehende Gleichung als eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(5)), die aus einem Zeitausmaß (der erforderlichen Drehzeit) berechnet wird, das (die) für die Kurbelwelle erforderlich ist, um sich über einen Bereich, der sich von dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC bis 30° CA eines Fehlzündungsbestimmungsgegenstandszylinders (dem zweiten Zylinder #2 zum Beispiel wie in 8A bis 8C) erstreckt, zu drehen, und einer Winkelgeschwindigkeit ωn-1 (ω(4)) definiert, die aus der erforderlichen Drehzeit eines Zylinders (des vierten Zylinders #4) berechnet wird, der den Arbeitshub unmittelbar vor (das heißt einen Arbeitshub vorher) dem Fehlzündungsbestimmungsgegenstandszylinder erreicht. $Δ ω 1 = ω n - 1 - ω n$
Ein zweites Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω3) ist durch die nachstehende Gleichung als Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit ωn-2 (ω(3)), die aus der erforderlichen Drehzeit eines Zylinders (des dritten Zylinders #3) zwei Arbeitshübe vor dem Fehlzündungsbestimmungsgegenstandszylinder berechnet wird, und einer Winkelgeschwindigkeit ωn-3 (ω(3)) definiert, die aus der erforderlichen Drehzeit eines Zylinders (des ersten Zylinders #1) drei Arbeitshübe vor dem Fehlzündungsbestimmungsgegenstandszylinder berechnet wird. $Δ ω 2 = ω n - 3 - ω n - 2$
Ein Drehvariationsausmaß ΔNE ist eine Differenz zwischen dem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 und dem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2. Infolgedessen ist das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN5) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ NE = Δ ω 1 - Δ ω 2 = (ω n - 1 - ω n) - (ω n - 3 - ω n - 2)$
Wie in 8A bis 8C gezeigt ist, wird/ist, wenn eine Fehlzündung in einem derzeitigen Zylinder (zum Beispiel dem zweiten Zylinder #2) auftritt, während eine Verbrennung in den anderen Zylindern normal auftritt (abläuft) (das heißt, es treten keine Fehlzündungen auf), der Wert der Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(5)) des derzeitigen Zylinders kleiner als die „Winkelgeschwindigkeiten ωn-1 (ω(4)), ωn-2 (ω(3)), ωn-3 (ω(2))“, die als die anderen Winkelgeschwindigkeiten dienen, die in 8A bis 8C gezeigt sind (siehe 8A). Als Ergebnis nimmt das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω5), das in 8A bis 8C gezeigt ist, einen vergleichsmäßig großen positiven Wert ein, während das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω3), das in 8A bis 8C gezeigt ist, einen Wert von im Wesentlichen „0“ einnimmt (siehe 8B). In diesem Fall nimmt daher, wie in 8C gezeigt ist, das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN5), das sich auf den derzeitigen Zylinder (den zweiten Zylinder #2 in diesem Fall) bezieht, einen vergleichsweise großen positiven Wert ein, der einen vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet.
Der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster Zylinder nach dem zweiten Zylinder #2 erreicht, ist der erste Zylinder #1. Wenn der erste Zylinder #1 der derzeitige Zylinder ist (das heißt, wenn der erste Zylinder #1 den Arbeitshub erreicht), verbrennt Kraftstoff normal, wenn jedoch die Fehlzündung gerade eben aufgetreten ist, ist die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(6)) des derzeitigen Zylinders noch nicht auf eine Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave zurückgestellt (zurückgekehrt). Die Winkelgeschwindigkeit ωn-1 (ω(5)) des unmittelbar vorangegangenen Zylinders ist kleiner als die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(6)) des derzeitigen Zylinders, und daher nimmt ein absoluter Wert des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 (dω6) einen vergleichsweise kleinen negativen Wert ein. Unterdessen nimmt das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω4) einen Wert von im Wesentlichen „0“ ein. In diesem Fall nimmt daher ein absoluter Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE, der sich auf den ersten Zylinder #1 bezieht, einen vergleichsweise kleinen negativen Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Des Weiteren ist der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster Zylinder nach dem ersten Zylinder #1 erreicht, der dritte Zylinder #3. Wenn der dritte Zylinder #3 der derzeitige Zylinder ist, ist die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(7)) des derzeitigen Zylinders auf die Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave zurückgekehrt. Zu dieser Zeit nimmt der absolute Wert des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 (dω7) einen vergleichsweise kleinen negativen Wert ein, während Δω2 (dω5) einen vergleichsweise großen positiven Wert einnimmt. In diesem Fall nimmt daher der absolute Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE (dN7), das sich auf den dritten Zylinder #3 bezieht, einen vergleichsweise großen negativen Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster Zylinder nach dem dritten Zylinder #3 erreicht, ist der vierte Zylinder #4. Wenn der vierte Zylinder #4 der derzeitige Zylinder ist, nimmt das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω8) einen Wert von im Wesentlichen „0“ ein, und nimmt der absolute Wert des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 (dω6) einen vergleichsweise kleinen negativen Wert ein. In diesem Fall nimmt daher das Drehvariationsausmaß ΔNE, das sich auf den vierten Zylinder #4 bezieht, einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, der immer noch nicht den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, nimmt das Drehvariationsausmaß ΔNE des Zylinders (des zweiten Zylinders #2 in dem Beispiel, das in 8A bis 8C gezeigt ist), in dem die Fehlzündung auftritt, einen großen positiven Wert ein, der den vorbestimmten Bestimmungsgrenzwert ΔNEth überschreitet. Infolgedessen bestimmt das übliche Gerät, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE den Bestimmungsgrenzwert ΔNEth überschreitet.
In dem üblichen Gerät kann jedoch, wenn sich eine Brennkraftmaschinendrehgeschwindigkeit temporär aufgrund von Faktoren wie zum Beispiel Beeinflussung (Störungen) erhöht, die mit einer Fahrzeugfahrt und nach Fehlzündungen einhergehen, das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Bestimmungsgrenzwert ΔNEth überschreiten, woraus es sich ergibt, dass eine Fehlzündung fehlerhaft erfasst wird, selbst wenn eine Fehlzündung tatsächlich nicht aufgetreten ist. Die vorstehend erwähnten Störungen, die mit der Fahrzeugfahrt einhergehen, umfassen zum Beispiel eine Fahrzeugschwingung während einer Fahrt auf einer schlechten Straße, eine Torsion (Verwindung) in einem Antriebssystem, wenn ein Fahrzeugrad Schlupf aufweist und eine Kupplung eingerückt und ausgerückt wird, usw. Ein Beispiel einer fehlerhaften Erfassung durch das übliche Gerät ist nachstehend in Bezug auf 9A bis 9C beschrieben.
Zum Beispiel ist, wenn sich die Drehgeschwindigkeit (die Winkelgeschwindigkeit) bei dem zweiten Zylinder #2 aufgrund der Effekte der Störungen, die mit der Fahrzeugfahrt einhergehen, erhöht, der Wert der Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(4)) in dem derzeitigen Zylinder (dem zweiten Zylinder #2) größer als die Werte der Winkelgeschwindigkeiten ωn-1 (ω(3)), ωn-2 (ω(2)) und ωn-3 (ω(1)) in den Zylindern, die dem derzeitigen Zylinder vorangehen (siehe 9A). Als Ergebnis nimmt das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω4) zu dieser Zeit einen vergleichsweise großen negativen Wert ein, während das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω2) einen Wert von im Wesentlichen „0“ einnimmt (siehe 9B). In diesem Fall nimmt daher, wie in 9C gezeigt ist, das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN4), das sich auf den zweiten Zylinder #2 bezieht, einen vergleichsweise großen negativen Wert ein, der den vorbestimmen Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster nach dem zweiten Zylinder #2 erreicht, ist der erste Zylinder #1. Wenn der erste Zylinder #1 der derzeitige Zylinder ist (das heißt wenn der erste Zylinder #1 den Arbeitshub erreicht), nimmt die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(5)) einen kleineren Wert ein als die Winkelgeschwindigkeit in dem unmittelbar vorangegangenen Zylinder. Zu dieser Zeit nimmt der absolute Wert des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 (dω5) in der Gleichung (3) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, während das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω3) einen Wert von im Wesentlichen „0“ einnimmt (siehe 9B). In diesem Fall nimmt der absolute Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE (dN5), das sich auf den ersten Zylinder #1 bezieht, einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Des Weiteren ist der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster nach dem ersten Zylinder #1 erreicht, der dritte Zylinder #3. Wenn der dritte Zylinder #3 der derzeitige Zylinder ist, wurde/ist die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(6)) auf die Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave zurückgestellt. Zu dieser Zeit nimmt der absolute Wert des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 (dω6) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, wohingegen der absolute Wert des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 (dω4) zu dieser Zeit einen vergleichsweise großen negativen Wert einnimmt. In diesem Fall nimmt daher das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN6), das sich auf den dritten Zylinder #3 bezieht, einen vergleichsweise großen positiven Wert ein, der den vorbestimmten Bestimmungsgrenzwert ΔNEth überschreitet, obwohl eine Fehlzündung nicht aufgetreten ist.
Der Zylinder, der den Arbeitshub als nächster nach dem dritten Zylinder #3 erreicht, ist der vierte Zylinder #4. Wenn der vierte Zylinder #4 der derzeitige Zylinder ist, nimmt das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω7) einen Wert von im Wesentlichen „0“ ein, während das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω5) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert einnimmt. In diesem Fall nimmt daher der absolute Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE, das sich auf den vierten Zylinder #4 bezieht, einen vergleichsweise kleinen negativen Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird in dem üblichen Gerät ein Auftreten einer Fehlzündung fehlerhaft (irrtümlich) bestimmt, obwohl diese tatsächlich nicht aufgetreten ist, zwei Zylinder nach (das heißt in dem Zylinder 360° CA nach) dem Zylinder (dem zweiten Zylinder #2 in dem Beispiel, das in 9A bis 9C gezeigt ist), in dem die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) erhöht ist.
DE 102 57 383 B4 zeigt ein Fehlzündungsdetektionsgerät für einen zumindest eine Zündkerze aufweisenden Verbrennungsmotor mit einer Vorrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an die zumindest eine Zündkerze des Verbrennungsmotors zur Erzeugung eines Ionenstroms; einer Ionenstrom-Detektionsvorrichtung zum Detektieren des Ionenstroms; einer Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Fehlzündung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Ionenstrom-Detektionsvorrichtung; und einer Fehlerbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers in der Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung von Drehinformation des Verbrennungsmotors, wenn die Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung aufeinanderfolgende Fehlzündungen in einem bestimmten Zylinder des Verbrennungsmotors feststellt.
US 2002 / 0 016 666 A1 zeigt ein weiteres System gemäß dem Stand der Technik zur Erkennung und Bestimmung, ob in einem Motor einer Brennkraftmaschine eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht. Dabei wird ebenfalls der Drehzahlverlauf der Kurbelwelle ausgewertet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Fehlzündungsbestimmungsgerät bereitzustellen, mit dem ein Auftreten einer Fehlzündung in einer Brennkraftmaschine genau und eindeutig bestimmt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass ein Fehlzündungsbestimmungsgerät vorgesehen wird, mit dem es unwahrscheinlich ist, dass eine Fehlzündung fehlerhaft (irrtümlich) bestimmt wird, wenn eine Fehlzündung tatsächlich nicht aufgetreten ist, aufgrund des Effekts einer temporären Erhöhung einer Brennkraftmaschinendrehgeschwindigkeit.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung sieht ein Fehlzündungsbestimmungsgerät (nachstehend vereinfacht als das „Gerät der Erfindung“ bezeichnet) für eine Brennkraftmaschine vor, das eine Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßermittlungseinheit), eine Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (Drehvariationsausmaßermittlungseinheit) und eine Fehlzündungsbestimmungseinheit hat.
Die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit ist gestaltet, um (i) eine Kurbelwinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Zeit zu erhalten, die für eine Kurbelwelle erforderlich ist, um über eine vorbestimmte Drehwinkelweite von einem ersten Kurbelwinkel zu einem zweiten Kurbelwinkel während eines Arbeitshubs jedes Zylinders einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine zu drehen, und um (ii) ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß zu erhalten, das eine Differenz der Kurbelwinkelgeschwindigkeit zwischen zwei Zylindern ist, die den Arbeitshub nacheinander erreichen.
Die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit ist gestaltet, um ein Drehvariationsausmaß zu erhalten, das eine Differenz zwischen einem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß und einem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß ist. Das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß wird durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit während des Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders aus den jeweiligen Zylindern erhalten. Das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß ist durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit in Bezug auf einen Zylinder erhalten worden, der den Arbeitshub in einer N-ten Umdrehung der Kurbelwelle (29) erreicht hat, bevor der beliebige Zylinder den Arbeitshub erreicht. Hier ist N eine positive ganze Zahl.
Die Fehlzündungsbestimmungseinheit ist gestaltet, um: wenn das Drehvariationsausmaß, das durch die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit erhalten wird, einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, (i) zu bestimmen, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine nicht aufgetreten ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist, wobei die vorbestimmte Bedingung eingerichtet wird, wenn eine Magnitude des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes größer ist als eine Magnitude des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß ein Vorzeichen hat, durch das ein Wert des Drehvariationsausmaßes, das sich auf den beliebigen Zylinder bezieht, in eine Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ausgerichtet ist, und (ii) zu bestimmen, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine aufgetreten ist, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht eingerichtet ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, nimmt, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 einen großen negativen Wert einnimmt aufgrund einer temporären Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit ω, mit der sich die Kurbelwelle dreht, das Drehvariationsausmaß ΔNE einen großen positiven Wert ein. Der Grund dafür ist, dass sich die Winkelgeschwindigkeit „ωn-2“ in der Gleichung (3) im Vergleich zu den Winkelgeschwindigkeiten der Zylinder davor und danach erhöht. Der Grund, warum sich der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE erhöht, wenn eine Fehlzündung auftritt, ist andererseits, dass sich die Winkelgeschwindigkeit „ωn“ in der Gleichung (3) im Vergleich zu den Winkelgeschwindigkeiten in den Zylindern davor und danach verringert.
Es kann daher ausgesagt werden, dass, wenn die Magnitude (der absolute Wert) des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1, das die Winkelgeschwindigkeit ωn umfasst, gleich ist wie oder die Magnitude (den absoluten Wert) des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2, das die Winkelgeschwindigkeit ωn-2 umfasst, überschreitet, es sehr wahrscheinlich ist, dass eine „Fehlzündung“ aufgrund dessen erfasst wird, wohingegen, wenn die Magnitude (der absolute Wert) des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 kleiner ist als die Magnitude (der absolute Wert) des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2, es sehr wahrscheinlich ist, dass eine temporäre Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit aufgrund dessen zu dem Punkt auftritt, an dem die Winkelgeschwindigkeit ωn-2 erhalten wird.
Daher bestimmt das Bestimmungsgerät, welche der zwei Faktoren (die Winkelgeschwindigkeit ωn-2 und die Winkelgeschwindigkeit ωn), die bewirken (verursachen), dass der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE einen großen positiven Wert einnimmt, dominant ist, indem das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 mit dem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 verglichen wird (siehe nachstehende Gleichungen (4) und (5)). $| Δ ω 1 | < | Δ ω 2 |$
oder mit anderen Worten $| ω n- 1 - ω n | < | ω n- 3 - ω n - 2 |$
Zum Beispiel wirkt, wenn der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth mit einem „positiven“ Wert festgelegt wird/ist und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 mit der Winkelgeschwindigkeit ωn-2 als eine Komponente einen „negativen“ Wert einnimmt (das heißt ein negatives Vorzeichen hat), das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 als der Faktor, der bewirkt (verursacht), dass sich das Drehvariationsausmaß ΔNE erhöht. Mit anderen Worten richtet, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 einen negativen Wert einnimmt (ein negatives Vorzeichen hat), das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 das Drehvariationsausmaß ΔNE in einer Richtung zum Überschreiten des Werts des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth aus. Anders ausgedrückt, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 einen „positiven“ Wert einnimmt (ein positives Vorzeichen hat), wirkt das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 als ein Faktor, der bewirkt (verursacht), dass sich das Drehvariationsausmaß ΔNE verringert.
Daher legt das Bestimmungsgerät die vorbestimmte Bedingung, die einzurichten ist, nicht nur dann fest, wenn die Bedingung, die in der Gleichung (4) gezeigt ist, erfüllt ist, sondern auch dann, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ein Vorzeichen hat, durch das der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE in dem beliebigen Zylinder in einer Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ausgerichtet ist. Insbesondere ist/wird, wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE durch die Gleichung (3) definiert ist (wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß von dem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß subtrahiert wird), die vorbestimmte Bedingung festgelegt, um eingerichtet zu werden, wenn sich das Vorzeichen des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes von dem Vorzeichen des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth unterscheidet. Im Gegensatz dazu ist, wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE als ein Wert definiert ist, der durch Subtrahieren des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes von dem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß erhalten wird, die vorbestimmte Bedingung festgelegt, um eingerichtet zu werden, wenn das Vorzeichen des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes mit dem Vorzeichen des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth identisch ist. Wenn die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist, bestimmt das Bestimmungsgerät, dass „eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine nicht aufgetreten ist, selbst wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschritten hat“ in dem beliebigen Zylinder.
Infolgedessen ist die Fehlzündungsbestimmungseinheit in der Lage, zu bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, indem bestimmt wird, „ob der Faktor, der bewirkt (verursacht), dass das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet, eine zu erfassende Fehlzündung ist oder eine vergangene Erhöhung des Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω ist“. Gemäß dem Gerät der Erfindung kann daher eine fehlerhafte (irrtümliche) Bestimmung einer Fehlzündung, wenn eine Fehlzündung aufgrund des Effekts einer temporären Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehgeschwindigkeit tatsächlich nicht aufgetreten ist, verhindert werden.
Des Weiteren kann in dem Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine die Fehlzündungsbestimmungseinheit gestaltet sein, um die Fehlzündungsbestimmung nach Ersetzen des Drehvariationsausmaßes in dem beliebigen Zylinder durch einen Wert auszuführen, der den vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet, wenn die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist.
Der vorbestimmte Grenzwert, der in der Fehlzündungsbestimmung verwendet wird, wird oft auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit und der Last der Brennkraftmaschine bestimmt. Des Weiteren kann der vorbestimmte Grenzwert für jede Bauart (Modell) eines Fahrzeugs, in dem das Bestimmungsgerät eingebaut ist, modifiziert werden.
Infolgedessen kann in dem Fehlzündungsbestimmungsgerät die Fehlzündungsbestimmungseinheit gestaltet sein, um die Fehlzündungsbestimmung nach Ersetzen des Drehvariationsausmaßes in dem beliebigen Zylinder durch „0“ auszuführen, wenn die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist.
Gemäß dem Fehlzündungsbestimmungsgerät, das vorstehend beschrieben ist, kann das Drehvariationsausmaß zuverlässig auf einen kleineren Wert festgelegt werden als der vorbestimmte Grenzwert, der zu dieser Zeit festgelegt ist.
Weitere Wirkungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung einfach ersichtlich, die nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben sind.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Besonderheiten der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen Folgendes gezeigt ist:

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Gestaltung einer Brennkraftmaschine zeigt, in der ein „Fehlzündungsbestimmungsgerät“ gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt ist;
2A bis 2D sind Zeitdiagramme, die einen Betrieb des „Fehlzündungsbestimmungsgeräts“ gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine „Drehvariationsausmaßerfassungsroutine (Drehvariationsausmaßermittlungsroutine)“ zeigt, die durch eine Zentralprozessoreinheit (CPU) ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine „Fehlzündungsbestimmungsroutine“ zeigt, die durch die CPU ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist;
5A bis 5C sind Zeitdiagramme, die einen Betrieb eines „Fehlzündungsbestimmungsgeräts“ gemäß einem modifizierten Beispiel dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellen;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine „Drehvariationsausmaßerfassungsroutine (Drehvariationsausmaßermittlungsroutine)“ gemäß einem dritten modifizierten Beispiel dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine „Fehlzündungsbestimmungsroutine“ gemäß dem dritten modifizierten Beispiel dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
8A bis 8C sind Zeitdiagramme, die ein Fehlzündungsbestimmungsverfahren darstellen, das in dem Stand der Technik angewandt wird; und
9A bis 9C sind Zeitdiagramme, die einen Grund darstellen, warum eine Fehlzündung in dem Stand der Technik fehlerhaft erfasst wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Fehlzündungsbestimmungsgerät (nachstehend vereinfacht als „das Bestimmungsgerät“ bezeichnet) für eine Brennkraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Das Bestimmungsgerät wird in einer Brennkraftmaschine 10, die in 1 gezeigt ist, angewandt. Die Brennkraftmaschine 10 ist eine benzinbetriebene V6-Brennkraftmaschine mit Zündfunkenzündung und sich hin- und herbewegenden Kolben im Viertaktzyklus. Die Brennkraftmaschine 10 weist einen Brennkraftmaschinenhauptkörperabschnitt 20 und ein Einlass-/Auslasssystem 40 auf.
Der Brennkraftmaschinenhauptkörperabschnitt 20 weist einen Zylinderkopf 21, einen Zylinderblock 22, ein Kraftstoffeinspritzventil 23, ein Zündgerät 24, ein Einlassventil 25, ein Auslassventil 26, einen Kolben 27, eine Verbindungsstange 28, eine Kurbelwelle 29, einen Zeitabstimmungsrotor 31, ein Kurbelgehäuse 32, einen Einlassnocken 33 und einen Auslassnocken 34 auf.
Eine Brennkammer 35 ist in dem Brennkraftmaschinenhauptkörperabschnitt 20 durch den Zylinderkopf 21, den Zylinderblock 22 und den Kolben 27 ausgebildet. Ein Einlassanschluss 36 ist in dem Brennkraftmaschinenhauptkörperabschnitt 20 an einer Einlassseite des Zylinderkopfs 21 ausgebildet. Der Einlassanschluss 36 steht mit der Brennkammer 35 in Verbindung. Ein Auslassanschluss 37 ist in dem Brennkraftmaschinenhauptkörperabschnitt 20 an einer Auslassseite des Zylinderkopfs 21 ausgebildet. Der Auslassanschluss 37 steht mit der Brennkammer 35 in Verbindung.
Das Kraftstoffeinspritzventil 23 ist gestaltet, um Kraftstoff in den Einlassanschluss 36 einzuspritzen. Das Zündgerät 24 ist an dem Zylinderkopf 21 derart angeordnet, dass sein Zündfunkenerzeugungsabschnitt zu dem Inneren der Brennkammer 35 freiliegend ist. Das Zündgerät 24 weist eine Zündvorrichtung, eine Zündspule und eine Zündkerze auf. Wenn sich der Einlassnocken 33 dreht, führt das Einlassventil 25 eine Hin- und Herbewegung aus, während es einer Nockennase des Einlassnockens 33 folgt, und als Ergebnis wird ein Verbindungsabschnitt zwischen der Brennkammer 35 und dem Einlassanschluss 36 geöffnet und geschlossen. Wenn sich der Auslassnocken 34 dreht, führt das Auslassventil 26 eine Hin- und Herbewegung aus, während es einer Nockennase des Auslassnockens 34 folgt, und als Ergebnis wird ein Verbindungsanschluss zwischen der Brennkammer 35 und dem Auslassanschluss 37 geöffnet und geschlossen.
Die Kurbelwelle 29 ist mit dem Kolben 27 über die Verbindungsstange 28 gekoppelt, die in dem Kurbelgehäuse 32 aufgenommen ist, und ist gestaltet, um sich in Verbindung mit einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 27 zu drehen.
Der Zeitabstimmungsrotor 31 ist an einem axialen Endabschnitt der Kurbelwelle 29 angeordnet und ist gestaltet, um sich einstückig mit der Kurbelwelle 29 zu drehen. Der Zeitabstimmungsrotor 31 weist Außenzähne 31a auf, die in 30°-Abständen (Intervallen) auf dessen Außenumfangsfläche ausgebildet sind. Die Außenzähne 31a des Zeitabstimmungsrotors 31 weisen mechanische Abmessungsfehler, wie zum Beispiel Herstellungsfehler (Fertigungsfehler), auf. Daher ist es wahrscheinlich, dass eine Variation (Schwankung) über eine 360°-CA-Periode in einem Drehsynchronisationssignal des Zeitabstimmungsrotors erfasst wird, das durch einen Kurbelpositionssensor 51 ausgegeben wird, was nachstehend beschrieben ist.
Das Einlass-/Auslasssystem 40 weist einen Einlassdurchgangsabschnitt 41 mit einem Einlassdurchgang, der in dessen Inneren ausgebildet ist, eine Drosselklappe 42 und einen Auslassdurchgangsabschnitt 43 mit einem Auslassdurchgang auf, der in dessen Inneren ausgebildet ist. Der Einlassdurchgangsabschnitt 41 steht mit dem Einlassanschluss 36 in Verbindung. Der Auslassdurchgangsabschnitt 43 steht mit dem Auslassanschluss 37 in Verbindung.
Die Drosselklappe 42 ist in dem Einlassdurchgangsabschnitt 41 angeordnet und ist gestaltet, um durch einen Drosselmotor angetrieben zu werden, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Die Drosselklappe 42 ist derart gestaltet, dass dessen Öffnung in Übereinstimmung mit einem Motorsteuerungsausmaß modifiziert wird, das durch ein elektronisches Steuerungsgerät (ECU) 50 berechnet wird, was nachstehend beschrieben ist, und zu dem Drosselmotor ausgegeben wird. Eine Einlassluftmenge, die in den Einlassdurchgangsabschnitt 41 eingebracht wird, wird in Übereinstimmung mit der Öffnung der Drosselklappe 42 eingestellt.
Kraftstoff, der in den Einlassanschluss 36 von (aus) dem Kraftstoffeinspritzventil 23 eingespritzt wird, bildet ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit der Einlassluft in dem Einlassdurchgangsabschnitt 41 aus. Wenn das Einlassventil 25 in einem Einlasshub der Brennkraftmaschine 10 geöffnet wird, wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Brennkammer 35 eingebracht. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in die Brennkammer 35 eingebracht wird, wird in einem Verdichtungshub verdichtet und wird dann durch das Zündgerät 24 bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung gezündet und verbrannt/explosionsverbrannt. Mit anderen Worten beginnt ein Arbeitshub. Wenn das Auslassventil 26 in einem Auslasshub geöffnet wird, wird das verbrannte Abgas zu dem Auslassdurchgangsabschnitt 43 abgegeben. Diese Serie (Reihe) von Hüben (ein Verbrennungszyklus, der durch Einlass, Verdichtung, Expansion (Arbeit) und Auslass gebildet ist) wird in den sechs Zylindern durchgehend ausgeführt, sodass sich die Kurbelwelle 29 kontinuierlich dreht. Eine Zündung wird in der Brennkraftmaschine 10 in der folgenden Reihenfolge ausgeführt: ein erster Zylinder #1, ein zweite Zylinder #2, ein dritter Zylinder #3, ein vierter Zylinder #4, ein fünfter Zylinder #5 und ein sechster Zylinder #6.
Die ECU 50 ist eine elektronische Schaltung, die aus einem üblichen Mikrorechner ausgebildet ist, und weist eine CPU, einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), ein Backup-RAM (ein statisches RAM oder ein nichtflüchtiger Speicher), eine Schnittstelle usw. auf. Die ECU 50 ist elektrisch mit dem Kraftstoffeinspritzventil 23, dem Zündgerät 24, dem Drosselmotor, usw. verbunden.
Die ECU 50 ist gestaltet, um Anweisungssignale (Antriebssignale) zu Stellgliedern des Kraftstoffeinspritzventils 23, des Zündgeräts 24, usw. in Erwiderung auf die Anweisungen der CPU zu übertragen. Des Weiteren ist die ECU 50 elektrisch mit dem Kurbelpositionssensor 51, einem Luftströmungsmesser (-messgerät) 52, einem Betriebsbedingungsausmaßerfassungssensor 53 usw. verbunden und ist gestaltet, um Eingabesignale von diesen jeweiligen Sensoren zu erhalten (empfangen).
Der Kurbelpositionssensor 51 ist ein Sensor, der eine Drehposition der Kurbelwelle 29 erfasst. Der Kurbelpositionssensor 51 ist in dem Kurbelgehäuse 32 derart angeordnet, dass ein vorbestimmter Luftspalt G zwischen dem Kurbelpositionssensor 51 und dem Zeitabstimmungsrotor 31 ausgebildet ist. Wenn sich der Zeitabstimmungsrotor 31 in Verbindung mit der Drehung der Kurbelwelle 29 dreht, variiert die Größe des Luftspalts G, dass sich die Außenzähne 31a annähern und entfernen. Als Ergebnis erhöht sich und verringert sich ein Magnetfluss, durch den eine Spule, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist und die innerhalb des Kurbelpositionssensors 51 vorgesehen ist, erregt wird, derart, dass eine elektromotorische Kraft in der Spule erzeugt wird. Diese elektromotorische Kraft ist in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet, wenn sich die Außenzähne 31a annähern und entfernen, und daher bildet sich ein Wechselstromsignal aus.
Der Kurbelpositionssensor 51 weist des Weiteren einen Wellenformumformer auf, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist und der das vorstehend genannte Wechselstromsignal in ein vorbestimmtes Pulssignal umformt und das Pulssignal ausgibt. Mit anderen Worten ist der Kurbelpositionssensor 51 gestaltet, um ein Pulssignal synchron zu dem Durchgang (Passieren) der Außenzähne 31a auszugeben. Es ist anzumerken, dass ein Zeitabstimmungsrotor, an dem Außenzähne in 10°-Abständen (Intervallen) ausgebildet sind, auch als der Zeitabstimmungsrotor 31 angewandt werden kann. In diesem Fall wird ein Pulssignal, das durch den Kurbelpositionssensor 51 ausgegeben wird, durch die ECU 50 hinsichtlich der Frequenz aufgeteilt, um in eine Pulsausgabe mit 30°-CA-Intervallen umgewandelt zu werden.
Das Luftströmungsmessgerät 52 ist in dem Einlassdurchgangsabschnitt 41 in einer Position angeordnet, die an einer Einlassseite weiter stromaufwärtig liegt als die Drosselklappe 42. Das Luftströmungsmessgerät 52 erfasst eine Luftströmungsmenge, die durch den Einlassdurchgangsabschnitt 41 strömt. Die ECU 50 berechnet eine Einlassluftmenge Ga pro Einheitszeit auf der Grundlage eines Ausgabesignals von dem Luftströmungsmessgerät 52.
Der Betriebsbedingungsausmaßerfassungssensor 53 weist einen Beschleunigerpedalbetätigungsausmaßsensor, der ein Beschleunigerpedalbetätigungsausmaß Accp erfasst, einen Einlassdruckluftsensor, der einen Einlassluftdruck Pm in dem Einlassdurchgangsabschnitt 41 in einer Position stromabwärtig der Drosselklappe 42 erfasst, einen Klimaanlagensensor, der einen Betriebs-/Nichtbetriebszustand einer Klimaanlage eines Fahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine 10 eingebaut ist, erfasst, einen Schalthebelsensor, der eine Betätigung eines Schalthebels erfasst, der in dem Fahrzeug vorgesehen ist, in dem die Brennkraftmaschine 10 eingebaut ist, usw. auf.
(Betrieb)
Nachstehend ist ein Betrieb des Bestimmungsgeräts beschrieben. Das Bestimmungsgerät bestimmt, ob eine Fehlzündung auf der Grundlage eines „Drehvariationsausmaßes“ aufgetreten ist oder nicht, das ein Ausmaß ist, das einen Variationsgrad (Schwankungsgrad) einer Brennkraftmaschinendrehgeschwindigkeit (-drehzahl) NE anzeigt. Zunächst ist die Definition des „Drehvariationsausmaßes“ beschrieben.
Zunächst wird hinsichtlich des „Drehvariationsausmaßes“ ähnlich wie in JP 4-365958 A , die vorstehend beschrieben ist, eine erforderliche Drehzeit von dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC bis 30° CA nach TDC oder mit anderen Worten eine für 30° CA erforderliche Zeit T30 während des Arbeitshubs jedes Zylinders erhalten.
Dann berechnet das Bestimmungsgerät eine Winkelgeschwindigkeit ωn aus der erhaltenen für 30° CA erforderlichen Zeit T30. Es ist anzumerken, dass in diesem Ausführungsbeispiel „n“ den derzeitigen Zylinder bezeichnet und „n-1“ den Zylinder bezeichnet, der den Arbeitshub unmittelbar vor dem derzeitigen Zylinder erreicht. Die Winkelgeschwindigkeit ωn ist durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. Insbesondere nimmt die Winkelgeschwindigkeit ωn einen kleineren Wert ein, wenn eine Fehlzündung auftritt, als wenn eine Verbrennung/Explosionsverbrennung normal auftritt. $ω n = 30 / T30$
Ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω ist durch die nachstehende Gleichung als eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit ωk-1 eines Zylinders, in dem eine Zündung ungefähr 120° CA vor einem beliebigen Zylinder ausgeführt wird, der als eine Referenz verwendet wird (mit anderen Worten ein Zylinder, der den Arbeitshub unmittelbar vor dem beliebigen Zylinder erreicht), und einer Winkelgeschwindigkeit ωk des beliebigen Zylinders definiert. $Δ ω=ω k-1 - ω k$
Ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω, das insbesondere als eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit ωn-1 eines Zylinders, in dem eine Zündung ungefähr 120° CA vor einem Zylinder (dem derzeitigen Zylinder) ausgeführt wird, der derzeit in dem Arbeitshub ist (mit anderen Worten ein Zylinder, der den Arbeitshub unmittelbar vor dem derzeitigen Zylinder erreicht), und der Winkelgeschwindigkeit ω des derzeitigen Zylinders definiert ist, ist nachstehend als ein „erstes Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1“ bezeichnet. Das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 ist durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ ω 1 = ω n - 1 - ω n$
Des Weiteren ist ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω, das als eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit ωn-7 eines Zylinders, in dem eine Zündung ungefähr 840° CA vor dem derzeitigen Zylinder ausgeführt wird, der als die Referenz verwendet wird, und einer Winkelgeschwindigkeit ωn-6 eines Zylinders, in dem eine Zündung ungefähr 720° CA vor dem derzeitigen Zylinder ausgeführt wird, der als die Referenz verwendet wird (mit anderen Worten derselbe Zylinder wie der derzeitige Zylinder in der Viertaktbrennkraftmaschine) definiert ist, als ein „zweites Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2“ bezeichnet. Das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ist durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ ω 2 = ω n - 7 - ω n - 6$
Das Drehvariationsausmaß ΔNE ist als eine Differenz zwischen dem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 und dem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 definiert. Mit anderen Worten ist das Drehvariationsausmaß ΔNE durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ NE = Δ ω 1 - Δ ω 2 = (ω n - 1 - ω n) - (ω n - 7 - ω n - 6)$
Infolgedessen berechnet das Bestimmungsgerät das Drehvariationsausmaß ΔNE als eine Differenz des Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω über eine 720° CA Periode (eine Periode eines ganzzahligen Vielfachen von 360° CA). Insbesondere berechnet das Bestimmungsgerät das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω aus den für 30° CA erforderlichen Zeiten T30, die mittels identischen Außenzähnen des Zeitabstimmungsrotors 31 erhalten werden, und berechnet die Differenz zwischen den erhaltenen für 30° CA erforderlichen Zeiten T30 als das Drehvariationsausmaß ΔNE. Daher wird, selbst wenn die Teilung der Außenzähne 31a des Zeitabstimmungsrotors 31 nicht genau mit gleichen Intervallen (Abständen) aufgrund von zum Beispiel Herstellungsfehlern (Fertigungsfehlern) festgelegt ist, das berechnete Drehvariationsausmaß 11NE durch die Herstellungsfehler des Zeitabstimmungsrotors 31 nicht beeinflusst. Als Ergebnis kann das Bestimmungsgerät das Drehvariationsausmaß ΔNE genau erhalten.
Des Weiteren berechnet das Bestimmungsgerät die Differenz des Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω über eine 720° CA Periode (eine Periode, in der die Kurbelwelle 29 zwei Umdrehungen ausführt), und daher kann eine Variation, die durch Fertigungsfehler bei den Zylindern der Brennkraftmaschine 10 verursacht wird, zusätzlich zu einer Variation, die durch den Fertigungsfehler des Zeitabstimmungsrotors 31 bewirkt wird, beseitigt werden.
Nachstehend ist ein spezifischer Betrieb der Erfindung in Bezug auf die 2A bis 2D beschrieben. 2A bis 2D sind Zeitdiagramme, die Verhältnisse zwischen der Winkelgeschwindigkeit, die in 2A gezeigt ist, des Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes, das in 2B gezeigt ist, des Drehvariationsausma-βes, das in 2C gezeigt ist, und eines Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaßes, das in 2D gezeigt ist, zeigen. Es ist anzumerken, dass 2A bis 2D ein Beispiel zeigen, in dem sich die Winkelgeschwindigkeit des ersten Zylinders #1 erhöht.
Wie aus 2A bis 2D erkannt werden kann, wird die Brennkraftmaschine mit einer ungefähren Durchschnittsdrehgeschwindigkeit (einer Winkelgeschwindigkeit ωave) betrieben, jedoch erhöht sich aus gewissen Gründen die Winkelgeschwindigkeit, wenn der erste Zylinder #1 den Arbeitshub erreicht (ω(3) in 2A).
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 die Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit ωn-1 (ω(2)) des Zylinders, der einen Zylinder vor dem derzeitigen Zylinder (dem ersten Zylinder #1) liegt, und der Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(3)) des derzeitigen Zylinders, und daher nimmt dessen absoluter Wert einen vergleichsmäßig großen negativen Wert ein (dω3 in 2B). Wie vorstehend beschrieben ist, ist das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 die Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit ωn-7 des Zylinders 840° CA vor dem derzeitigen Zylinder und der Winkelgeschwindigkeit ωn-6 des Zylinders 720° CA vor dem derzeitigen Zylinder. Die Brennkraftmaschine läuft mit der Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave und daher ist, obwohl es in 2A bis 2D nicht gezeigt ist, der Wert des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 im Wesentlichen ,,0". Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Drehvariationsausmaß ΔNE die Differenz zwischen dem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω3) und des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 (nicht gezeigt), und daher nimmt dessen absoluter Wert einen vergleichsmäßig großen negativen Wert ein (dN3 in 2C). Als Ergebnis überschreitet das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN3) des ersten Zylinders #1 nicht einen vorbestimmten Grenzwert ΔNEth.
In dem zweiten Zylinder #2 ist, der den Arbeitshub als nächster Zylinder erreicht, die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(4)) noch nicht auf die Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave zurückgekehrt und ist immer noch höher als die Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave. Zu dieser Zeit nimmt das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω (dω4) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein und nimmt das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN4) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein. In diesem Fall überschreitet das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN4) des zweiten Zylinders #2 nicht den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth.
In dem dritten Zylinder #3 ist, der den Arbeitshub als Nächster erreicht, die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(5)) auf die im Wesentlichen Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave zurückgekehrt. Zu dieser Zeit nimmt das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω (dω5) einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, und daher nimmt das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN5) des dritten Zylinders #3 einen vergleichsweise kleinen positiven Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet.
Wenn der erste Zylinder #1 den Arbeitshub wieder erreicht, liegt die Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(9)) auf der im Wesentlichen Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave und liegt die Winkelgeschwindigkeit ωn-1 (ω(8)) des unmittelbar vorangegangenen Zylinders (des sechsten Zylinders #6) auch auf der im Wesentlichen Durchschnittswinkelgeschwindigkeit ωave. Infolgedessen ist der Wert des Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω (dω9) zu dieser Zeit im Wesentlichen „0“. Des Weiteren wird hinsichtlich des Drehvariationsausmaßes ΔNE (dN9) zu dieser Zeit das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß des derzeitigen Zylinders als das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω9) berechnet, während das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß des Zylinders 720° CA vor dem derzeitigen Zylinder als das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dw3) berechnet wird. Der absolute Wert des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 (dω3) zu dieser Zeit nimmt einen vergleichsweise großen negativen Wert ein und daher nimmt das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN9) zu dieser Zeit einen vergleichsweise großen positiven Wert ein, der den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet. Infolgedessen wird, wenn eine Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage des berechneten Drehvariationsausmaßes ΔNE ausgeführt wird, ein Auftreten einer Fehlzündung in dem ersten Zylinder #1 bestimmt, selbst wenn eine Fehlzündung nicht aufgetreten ist.
Daher bestimmt dann das Bestimmungsgerät, ob das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 beide von zwei Verhältnissen (eine vorbestimmte Bedingung), die nachstehend beschrieben sind, erfüllen oder nicht, um das „Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd“ zur Verwendung der Fehlzündungsbestimmung zu berechnen.
Eine erste vorbestimmte Bedingung wird/ist erfüllt, wenn die Magnitude des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 kleiner ist als die Magnitude des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2. Mit anderen Worten ist die erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn $| Δ ω 1 | < | Δ ω 2 |$
gilt.
Eine zweite vorbestimmte Bedingung wird/ist erfüllt, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ein Vorzeichen hat, durch das der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE des Zylinders in dem Arbeitshub in einer Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth ausgerichtet ist. In diesem Beispiel nimmt der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth einen positiven Wert ein, und daher ist die „Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth“ eine Richtung zum Erhöhen des Werts des Drehvariationsausmaßes ΔNE in einer positiven Richtung. Demgemäß kann in diesem Beispiel das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 zum „Erhöhen des Werts des Drehvariationsausmaßes 11NE in einer positiven Richtung“ in der Lage sein, wenn das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ein negatives Vorzeichen hat. Mit anderen Worten ist die zweite Bedingung durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ ω 2 < 0$
In diesem Fall kann daher die „vorbestimmte Bedingung“ (die erste Bedingung und die zweite Bedingung) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt sein. $| Δ ω 1 | < - Δ ω 2$
In diesem Beispiel (das Beispiel, das in 2A bis 2D gezeigt ist) erfüllen das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 (dω9) und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 (dω3) das Verhältnis, das in der Gleichung (13) gezeigt ist. Demgemäß ersetzt das Bestimmungsgerät den Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE des derzeitigen Zylinders (des ersten Zylinders #1) durch „0“ und legt „0“ als das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd (dm9 in 2D) fest. Der Grund, warum es möglich ist, die Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage der vorstehenden Bedingung (der Bedingung, die in der Gleichung (13) gezeigt ist) auszuführen, ist wie folgt.
Wenn die Magnitude (der absolute Wert) des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 (dω9) einschließlich der Winkelgeschwindigkeit ωn (ω(9)) kleiner ist als -Δω2, das durch Invertieren des Vorzeichens des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 (dω9) einschließlich der Winkelgeschwindigkeit ωn-6 (ω(3)) erhalten wird (mit anderen Worten, wenn die Gleichung (13) erfüllt ist), kann eine temporäre Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit ωn-6 (ω(3)) während der Erfassung (Ermittlung) der Winkelgeschwindigkeit ωn-6 als der Hauptgrund der Erhöhung des Drehvariationsausmaßes ΔNE genannt werden. Daher kann die Wahrscheinlichkeit, dass „eine Fehlzündung nicht aufgetreten ist“, zu dieser Zeit als hoch angesehen werden. Wenn andererseits die Magnitude (der absolute Wert) des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 gleich ist wie oder -Δω2 überschreitet, das durch Invertieren des Vorzeichens des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 erhalten wird (mit anderen Worten, wenn die Gleichung (13) nicht erfüllt ist), kann die Wahrscheinlichkeit, dass sich „der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE aufgrund einer Fehlzündung, die zu erfassen ist, erhöht hat“, als hoch angesehen werden. Das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd zur Verwendung der Fehlzündungsbestimmung kann daher auf die vorstehend beschriebene Weise berechnet werden.
Durch Anwenden des berechneten Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaßes ΔNEmd in einer Fehlzündungsbestimmungsroutine, die nachstehend beschrieben ist, kann das Bestimmungsgerät bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, ohne, dass fehlerhaft (irrtümlich) bestimmt wird, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, selbst wenn eine Fehlzündung nicht aufgetreten ist.
Nachstehend sind tatsächliche spezifische Betriebe, die durch das Bestimmungsgerät ausgeführt werden, beschrieben. Die CPU der ECU 50 führt eine „Drehschwankungsausmaßerfassungsroutine (Drehschwankungsausmaßermittlungsroutine)“, die in einem Ablaufdiagramm in 3 gezeigt ist, bei einem beliebigen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 aus, wenn der CA des beliebigen Winkels einen oberen Verdichtungstotpunkt TDC erreicht.
Infolgedessen startet, wenn der CA von einem der Zylinder den oberen Verdichtungstotpunkt TDC des korrespondierenden Zylinders erreicht, die CPU einen Prozess eines Schritts 300 in 3, schreitet zu Schritt 310 voran, führt einen Prozess von Schritt 310 bis 340 sequentiell aus, wie nachstehend beschrieben ist, und schreitet dann zu Schritt 350 voran.
In dem Schritt 310 erhält die CPU die für 30° CA erforderliche Zeit T30 (die Zeit, die für den CA des beliebigen Winkels erforderlich ist, um von TDC zu 30° CA nach TDC zu drehen). In dem Schritt 320 erhält die CPU die Winkelgeschwindigkeit ωn, die sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (6). In dem Schritt 330 erhält die CPU das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω, das sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (7). In dem Schritt 340 erhält die CPU das Drehvariationsausmaß ΔNE, das sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (10).
Es ist anzumerken, dass die CPU die Winkelgeschwindigkeit ωn, das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω und das Drehvariationsausmaß ΔNE, die entsprechend in den Schritten 320 bis 340 erhalten worden sind, in dem RAM zugehörig zu der Zylinderzahl des derzeitigen Zylinders speichert.
Dann bestimmt die CPU in dem Schritt 350, ob das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 die Bedingung (|Δω1 | < - Δω2) der Gleichung (13) erfüllen oder nicht. Gemäß der „angenommenen Bedingung“ ist die Gleichung (13) erfüllt. Daher schreitet, nachdem in der Bestimmung des Schritts 350 „Ja“ erhalten worden ist, die CPU zu einem Schritt 360 voran und legt den Wert des Fehlzündungserfassungsbestimmungsdrehvariationsausmaßes ΔNEmd mit „0“ fest. Die CPU schreitet dann zu einem Schritt 395 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird.
Die CPU der ECU 50 führt ferner eine „Fehlzündungsbestimmungsroutine“, die in einem Ablaufdiagramm von 4 gezeigt ist, in einem beliebigen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 aus, wenn der CA des beliebigen Zylinders 60° CA nach dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC erreicht.
Infolgedessen startet, wenn der CA von einem der Zylinder 60° CA nach dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC des korrespondierenden Zylinders erreicht, die CPU einen Prozess eines Schritts 400 von 4 und schreitet dann zu einem Schritt 410 voran. In dem Schritt 410 bestimmt die CPU, ob eine „Ausführungsbedingung“ zum Bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, eingerichtet ist oder nicht.
Während der Fehlzündungsbestimmung ist die Brennkraftmaschinendrehgeschwindigkeit (-drehzahl) NE bevorzugt in einem vergleichsweise stabilen Zustand. Demgemäß kann die Ausführungsbedingung festgelegt werden, um eingerichtet zu werden, wenn zum Beispiel eine vorbestimmte Zeit nach einem Umschalten der Klimaanlage zwischen dem Betriebszustand und dem Nichtbetriebszustand verstrichen ist, wenn eine vorbestimmte Zeit nach einer Schalthebelbetätigung verstrichen ist, usw. Des Weiteren wird die Fehlzündungsbestimmung während einer Kraftstoffunterbrechung und bei extrem niedrigen Temperaturen (zum Beispiel unterhalb von -10 °C) nicht ausgeführt.
Wenn die Ausführungsbedingung nicht eingerichtet ist, erhält die CPU in der Bestimmung des Schritts 410 „Nein“ und schreitet direkt zu einem Schritt 495 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Ausführungsbedingung eingerichtet ist, führt die CPU andererseits einen Prozess aus, der nachstehend beschrieben ist. Mehrere Fälle sind nachstehend unter der Annahme beschrieben, dass die Ausführungsbedingung durchgehend eingerichtet bleibt.
Zunächst ist ein Fall, in dem das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet, nachstehend beschrieben. Nach dem Erhalt von „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 410 schreitet die CPU zu einem Schritt 420 voran und zählt einen Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal hoch. Der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal ist mit „0“ in einer Anfangsroutine festgelegt, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist und die separat ausgeführt wird, wenn ein Zündschlüsselumschalter von AUS auf EIN umgeschaltet wird. Der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal zeigt die Anzahl der Male an, mit der der Prozess dieser Routine ausgeführt worden ist, um zu bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht.
Dann schreitet die CPU zu einem Schritt 430 voran und bestimmt, ob das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ANEmd, das in der „Drehvariationsausmaßerfassungsroutine“, die in 3 gezeigt ist, erhalten wird, größer ist als der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth oder nicht. Gemäß der vorstehend genannten Annahme überschreitet das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht. Daher erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 430 und schreitet direkt zu einem Schritt 450 voran. In dem Schritt 450 bestimmt die CPU, ob der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal gleich ist wie „2000“ oder „2000“ überschreitet oder nicht.
Wenn zu dieser Zeit der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal kleiner ist als „2000“, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 450 und schreitet direkt zu dem Schritt 495 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Routine danach ausgeführt wird, zählt der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal in dem Schritt 420 jedes Mal hoch, wenn die Ausführungsbedingung des Schritts 410 eingerichtet ist.
Nachstehend ist ein zweiter Fall, in dem das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet, beschrieben. In diesem Fall erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 430 nach dem Hochzählen des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal in dem Schritt 420 und schreitet dann zu einem Schritt 440 voran. In dem Schritt 440 zählt die CPU einen Fehlzündungsanzahlzähler Cmis hoch. Der Fehlzündungsanzahlzähler Cmis ist mit „0“ in der vorstehend erwähnten Anfangsroutine festgelegt. Demgemäß wird der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis um „1“ von „0“ jedes Mal erhöht, wenn „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 430 erhalten wird.
Dann schreitet die CPU zu dem Schritt 450 voran. Wenn der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal kleiner ist als „2000“, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 450 und schreitet direkt zu dem Schritt 495 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Routine danach ausgeführt wird, zählt der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal in dem Schritt 420 jedes Mal hoch, wenn die Ausführungsbedingung des Schritts 410 eingerichtet ist.
Wenn der Prozess (der „erste Fall“ und der „zweite Fall“), der vorstehend beschrieben ist, wiederholt ausgeführt wird, erreicht der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal „2000“. In diesem Fall erhält, wenn die CPU zu dem Schritt 450 voranschreitet, die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 450 und schreitet dann zu einem Schritt 460 voran. In dem Schritt 460 bestimmt die CPU, ob der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis gleich ist wie oder eine vorgeschriebene abnormale Anzahl (zum Beispiel „30“) überschreitet oder nicht.
Wenn der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis gleich ist wie oder die vorgeschriebene abnormale Anzahl überschreitet, erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 460 und schreitet dann zu einem Schritt 470 voran. In dem Schritt 470 bestimmt die CPU, dass „eine Fehlzündungsabnormalität (eine Fehlzündung) aufgetreten ist“. Zu dieser Zeit schaltet die CPU eine Warnlampe ein, die in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und schreibt Informationen, die anzeigen, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, in das Backup-RAM. Dann schreitet die CPU zu einem Schritt 480 voran, um die jeweiligen Werte des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal und des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis mit „0“ festzulegen (auf „0“ zurückzusetzen), und schreitet dann zu dem Schritt 495 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird.
Wenn der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis kleiner ist als die vorgeschriebene abnormale Anzahl, erhält andererseits die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 460 und schreitet direkt zu dem Schritt 480 voran. Die CPU schreitet dann zu dem Schritt 495 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Zu dieser Zeit kann die CPU Informationen, die anzeigen, dass „es bestimmt worden ist, dass eine Fehlzündungsabnormalität nicht aufgetreten ist“, in das Backup-RAM schreiben.
Wie vorstehend beschrieben ist, weist das Bestimmungsgerät die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßermittlungseinheit), die die CA-Geschwindigkeit ωn (Schritt 320 in 3) auf der Grundlage der Zeit (der erforderlichen Drehzeit T30) erhält, die für die Kurbelwelle 29 erforderlich ist, um sich über eine vorbestimmte Drehwinkelweite von einem ersten CA zu einem zweiten CA während des Arbeitshubs jedes Zylinders (des ersten Zylinders #1 bis sechsten Zylinder #6) der Mehrzylinderbrennkraftmaschine (zum Beispiel der Sechszylinder-Brennkraftmaschine) zu drehen, und die das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω (Schritt 330 in 3) erhält, das die Differenz der CA-Geschwindigkeit ωn zwischen zwei Zylindern ist, die den Arbeitshub nacheinander erreichen, die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (Drehvariationsausmaßermittlungseinheit), die das Drehvariationsausmaß ΔNE (Schritt 340 in 3) erhält, das die Differenz zwischen dem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1 ist, das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit während des Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders aus den jeweiligen Zylindern erhalten wird, und dem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ist, das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit bezüglich des Zylinders erhalten wird, der den Arbeitshub N-Umdrehungen (wobei N eine positive ganze Zahl ist; in diesem Fall N = 2) der Kurbelwelle 29 vor dem Arbeitshub des beliebigen Zylinders erhalten wird, und die Fehlzündungsbestimmungseinheit auf, die (1) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine nicht aufgetreten ist (erhält „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 430 in 4, nachdem das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd mit „0“ in dem Schritt 360 von 3 festgelegt ist), wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE, das durch die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit erhalten wird, den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet und die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist (wenn „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 350 in 3 erhalten wird), wobei die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist/wird, wenn die Magnitude |Δω2| des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2 größer ist als die Magnitude | Δω1 | des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω1 und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2 ein Vorzeichen hat, durch das der Wert ΔNE des Drehvariationsausmaßes des beliebigen Zylinders in einer Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth ausgerichtet ist, und die (2) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine aufgetreten ist (erhält „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 430 in 4, nachdem das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd mit dem Drehvariationsausmaß ΔNE in dem Schritt 370 von 3 festgelegt ist), wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE, das durch die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit erhalten wird, den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet und die vorbestimmte Bedingung nicht eingerichtet ist (wenn „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 350 in 3 erhalten wird).
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, das vorstehend beschrieben ist, und verschiedene modifizierte Beispiele können innerhalb des Umfangs der Erfindung angewandt werden.
Ein erstes modifiziertes Beispiel ist nachstehend beschrieben. Das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω, das durch die Gleichung (7) definiert ist, wird als ein Wert berechnet, der durch Subtrahieren der Winkelgeschwindigkeit ωk des derzeitigen Zylinders von der Winkelgeschwindigkeit ωk-1 des Zylinders, der einen Zylinder vor dem derzeitigen Zylinder liegt, erhalten wird, jedoch ist das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω nicht darauf beschränkt und kann, wie in der nachstehenden Gleichung gezeigt ist, durch Subtrahieren der Winkelgeschwindigkeit ωk-1 des Zylinders, der einen Zylinder vor dem derzeitigen Zylinder liegt, von der Winkelgeschwindigkeit ωk des derzeitigen Zylinders berechnet werden. In diesem Fall ist ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω' durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ ω' = ω k - ω k - 1$
In diesem Fall sind ein erstes Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω1, ein zweites Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2' und ein Drehvariationsausmaß ΔNE' durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ NE' = Δ ω 1' - Δ ω 2' = (ω n - ω n-1) - (ω n - 6 - ω n - 7)$
Dies ist nachstehend in Bezug auf 5A bis 5C beschrieben. In diesem Fall nimmt, wie in 5A bis 5C gezeigt ist, wenn eine Fehlzündung in einem beliebigen Zylinder (dem dritten Zylinder #3) auftritt, das Drehvariationsausmaß ΔNE (dN5) des beliebigen Zylinders einen großen negativen Wert ein (das heißt, dessen Vorzeichen ist bezüglich des Drehvariationsausmaßes ΔNE des Ausführungsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist, invertiert). Demgemäß nimmt ein Bestimmungsgrenzwert ΔNEth' einen „negativen“ Wert ein und wird, wenn das Drehvariationsausmaß ΔNE unterhalb des Bestimmungsgrenzwerts ΔNEth' fällt, es bestimmt, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist.
In diesem Fall wird die „zweite Bedingung“ bei diesem modifizierten Beispiel wie folgt angewandt. Da der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth' einen „negativen“ Wert einnimmt, ist die „Richtung zum Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts ΔNEth'“ eine Richtung zum Reduzieren des Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE in einer negativen Richtung. Infolgedessen kann in diesem Beispiel das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω2' zum „Reduzieren des Werts des Drehvariationsausmaßes ΔNE' in einer negativen Richtung“ in der Lage sein, wenn das Vorzeichen des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes Δω2' positiv ist. Mit anderen Worten ist die zweite Bedingung durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt. $Δ ω 2 > 0$
In diesem Fall wird daher die Bestimmungsbedingung des Schritts 350 in dem Ablaufdiagramm, das in 3 gezeigt ist, durch die nachstehende Gleichung ersetzt. $| Δ ω 1 | < Δ ω 2$
Nachstehend ist ein zweites modifiziertes Beispiel beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, wird der Wert des Drehvariationsausmaßes ΔNE durch „0“ ersetzt, wenn das erste Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß die vorbestimmte Bedingung der Gleichung (13) erfüllen. Jedoch kann der Ersatzwert (Austauschwert) ein Wert sein, der von „0“ verschieden ist, solange der Wert den Bestimmungsgrenzwert, der zu dieser Zeit festgelegt ist, nicht überschreitet.
Nachstehend ist ein drittes modifiziertes Beispiel beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, wird, wenn die vorbestimmte Bedingung (|Δω1| < -Δω2) eingerichtet ist, das Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaß ΔNEmd, das durch Ersetzen des Drehvariationsausmaßes ΔNE zu dieser Zeit mit „0“ erhalten wird, berechnet, woraufhin die Fehlzündungsbestimmung durch Vergleichen des Fehlzündungsbestimmungsdrehvariationsausmaßes ΔNEmd mit dem vorbestimmten Grenzwert ΔNEth ausgeführt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und stattdessen kann, wenn die vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist, bestimmt werden, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, selbst in einem Fall, in dem das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth überschreitet. Spezifische Betriebe, die in diesem Fall ausgeführt werden, sind nachstehend beschrieben.
Die CPU der ECU 50 führt eine „Drehvariationsausmaßerfassungsroutine (Drehvariationsausmaßermittlungsroutine)“, die in einem Ablaufdiagramm in 6 gezeigt ist, bei einem beliebigen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 aus, wenn der CA des beliebigen Zylinders den oberen Verdichtungstotpunkt TDC erreicht.
Infolgedessen startet, wenn der CA von einem der Zylinder den oberen Verdichtungstotpunkt TDC des korrespondierenden Zylinders erreicht, die CPU einen Prozess eines Schritts 600 in 6, schreitet zu einem Schritt 610 voran, führt einen Prozess von Schritt 610 bis 640 sequentiell aus, wie nachstehend beschrieben ist, und schreitet dann zu einem Schritt 695 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird.
In dem Schritt 610 erhält die CPU die 30° CA Zeit T30 (die Zeit, die für den CA des beliebigen Zylinders erforderlich ist, um sich von TDC zu 30° CA nach TDC zu drehen). In dem Schritt 620 erhält die CPU die Winkelgeschwindigkeit ωn, die sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (6). In dem Schritt 630 erhält die CPU das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω, das sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (7). In dem Schritt 640 erhält die CPU das Drehvariationsausmaß ΔNE, das sich auf den derzeitigen Zylinder bezieht, gemäß der Gleichung (10).
Es ist anzumerken, dass die CPU die Winkelgeschwindigkeit ωn, das Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß Δω und das Drehvariationsausmaß ΔNE, die entsprechend in den Schritten 620 bis 640 erhalten werden, in dem RAM zugehörig zu der Zylinderzahl des derzeitigen Zylinders speichert.
Die CPU der ECU 50 führt ferner eine „Fehlzündungsbestimmungsroutine“, die in einem Ablaufdiagramm in 7 gezeigt ist, bei einem beliebigen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 aus, wenn der CA des beliebigen Zylinders 60° CA nach dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC erreicht.
Infolgedessen startet, wenn der CA von einem der Zylinder 60° CA nach dem oberen Verdichtungstotpunkt TDC des korrespondierenden Zylinders erreicht, die CPU den Prozess eines Schritts 700 von 7 und schreitet dann zu einem Schritt 710 voran. In dem Schritt 710 bestimmt die CPU, ob eine „Ausführungsbedingung“ zum Bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, eingerichtet ist oder nicht.
Wenn die Ausführungsbedingung eingerichtet ist, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 710 und schreitet direkt zu einem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Bestimmungsausführungsbedingung eingerichtet ist, führt die CPU andererseits einen Prozess aus, der nachstehend beschrieben ist. Mehrere Fälle sind nachstehend unter der Annahme beschrieben, dass die Ausführungsbedingung durchgehend eingerichtet bleibt.
Zunächst ist ein erster Fall, in dem das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht überschreitet, nachstehend beschrieben. Nach Erhalt von „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 710 schreitet die CPU zu einem Schritt 720 voran und zählt den Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal hoch.
Dann schreitet die CPU zu einem Schritt 730 voran und bestimmt, ob das Drehvariationsausmaß ΔNE, das in der „Drehvariationsausmaßerfassungsroutine“, die in 6 gezeigt ist, erhalten wird, größer ist als der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth oder nicht. Gemäß der vorstehend erwähnten Annahme überschreitet das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth nicht. Daher erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 730 und schreitet direkt zu einem Schritt 760 voran. In dem Schritt 760 bestimmt die CPU, ob der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal gleich ist wie oder „2000“ überschreitet oder nicht.
Wenn zu dieser Zeit der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal kleiner ist als „2000“, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 760 und schreitet direkt zu dem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Routine danach ausgeführt wird, zählt der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal in dem Schritt 720 jedes Mal hoch, wenn die Ausführungsbedingung des Schritts 710 eingerichtet ist.
Nachstehend ist ein zweiter Fall, in dem das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth derart überschreitet, dass die vorbestimmte Bedingung (|Δω1|< -Δω2) eingerichtet ist, beschrieben. In diesem Fall erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 730 nach dem Hochzählen des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal in dem Schritt 720 und schreitet dann zu einem Schritt 740 voran. In dem Schritt 740 bestimmt die CPU, ob die vorbestimmte Bedingung, die in der Gleichung (13) gezeigt ist, eingerichtet ist oder nicht. Gemäß der Annahme wird/ist die vorbestimmte Bedingung eingerichtet und daher erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 740 und schreitet zu einem Schritt 750 voran. In dem Schritt 750 zählt die CPU den Fehlzündungsanzahlzähler Cmis hoch. Der Fehlzündungsanzahlzähler Cmis ist mit „0“ in einer separat ausgeführten Anfangsroutine festgelegt. Demgemäß wird der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis um „1“ von „0“ jedes Mal erhöht, wenn „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 740 erhalten wird.
Dann schreitet die CPU zu einem Schritt 760 voran. Wenn der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal kleiner ist als „2000“, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 760 und schreitet direkt zu dem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Routine danach ausgeführt wird, zählt der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal in dem Schritt 720 jedes Mal hoch, wenn die Ausführungsbedingung des Schritts 710 eingerichtet ist.
In einem dritten Fall überschreitet das Drehvariationsausmaß ΔNE den vorbestimmten Grenzwert ΔNEth, obwohl die vorbestimmte Bedingung (|Δω1 | < - Δω2) nicht eingerichtet ist. In diesem Fall erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 730 nach dem Hochzählen des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal in dem Schritt 720 und schreitet dann zu dem Schritt 740 voran. Da die vorbestimmte Bedingung nicht eingerichtet ist, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 740. Dann schreitet die CPU direkt zu dem Schritt 760 voran. Wenn der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal kleiner ist als „2000“, erhält die CPU „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 760 und schreitet direkt zu dem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird. Wenn die Routine danach ausgeführt wird, zählt der Gesamtbestimmungsanzahlzähler Ctotal in dem Schritt 720 jedes Mal hoch, wenn die Ausführungsbedingung des Schritts 710 eingerichtet ist.
Wenn der Prozess (der „erste Fall“, der „zweite Fall“ und der „dritte Fall“), der vorstehend beschrieben ist, wiederholt ausgeführt wird, erreicht der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal „2000“. In diesem Fall erhält, wenn die CPU zu dem Schritt 760 voranschreitet, die CPU „Ja“ in der Bestimmung des Schritts 760 und schreitet dann zu einem Schritt 770 voran. In dem Schritt 770 bestimmt die CPU, ob der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis gleich ist wie oder die vorgeschriebene abnormale Anzahl (zum Beispiel „30“) überschreitet oder nicht.
Wenn der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis gleich ist wie oder die vorgeschriebene abnormale Anzahl überschreitet, erhält die CPU „Ja“ in der Bestimmung in dem Schritt 770 und schreitet dann zu einem Schritt 780 voran. In dem Schritt 780 bestimmt die CPU, dass „eine Fehlzündungsabnormalität (eine Fehlzündung) aufgetreten ist“. Zu dieser Zeit schaltet die CPU die Warnlampe ein, die in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und schreibt Informationen, die anzeigen, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, in das Backup-RAM. Dann schreitet die CPU zu einem Schritt 790 voran, um die jeweiligen Werte des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal und des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis mit „0“ festzulegen (auf „0“ zurückzusetzen), und schreitet dann zu dem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird.
Wenn der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers Cmis kleiner ist als die vorgeschriebene abnormale Anzahl, erhält die CPU andererseits „Nein“ in der Bestimmung des Schritts 770 und schreitet direkt zu dem Schritt 790 voran. Die CPU schreitet dann zu dem Schritt 795 voran, in dem die derzeitige Routine beendet wird.
In einem weiteren modifizierten Beispiel des Ausführungsbeispiels kann das Bestimmungsgerät bei einer Brennkraftmaschine angewandt werden, die von einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine verschieden ist (zum Beispiel eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine, eine Zwölfzylinder-Brennkraftmaschine, usw.).
Des Weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel die erforderliche Drehzeit als die Zeit T30 bestimmt, die für die Kurbelwelle erforderlich ist, um sich 30° zu drehen, jedoch kann die erforderliche Drehzeit als eine Zeit bestimmt sein, die für die Kurbelwelle erforderlich ist, um sich um „einen Winkel, der von 30° verschieden ist“, zu drehen.
Des Weiteren kann in dem Fall einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine die erforderliche Drehzeit eine Zeit sein, die für die Kurbelwelle erforderlich ist, um sich „von X° CA bis Y° CA nach einem oberen Verdichtungstotpunkt (wobei X und Y beide zwischen 0 und 120° CA liegen)“ zu drehen. Des Weiteren kann in dem Fall einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine die erforderliche Drehzeit eine Zeit sein, die für die Kurbelwelle erforderlich ist, um sich „von X° CA bis Y° CA nach einem oberen Verdichtungstotpunkt (wobei X und Y beide zwischen 0 und 180° CA liegen)“ zu drehen. Mit anderen Worten kann die erforderliche Drehzeit auf einen beliebigen Wert festgelegt werden, der zu der CA-Geschwindigkeit während des Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders korreliert und aus dem es möglich ist, die Differenz zwischen einem Fall, in dem eine normale Verbrennung in dem beliebigen Zylinder stattfindet, und einem Fall, in dem eine Fehlzündung in dem beliebigen Zylinder aufgetreten ist, zu erkennen.
Der vorbestimmte Grenzwert ΔNEth kann ein fester Wert oder ein Wert sein, der auf der Grundlage von zumindest einer von der Brennkraftmaschinengeschwindigkeit (Brennkraftmaschinendrehzahl) NE und einer Brennkraftmaschinenlast (zum Beispiel dem Einlassluftdruck Pm, dem Beschleunigerpedalbetätigungsausmaß Accp, der Einlassluftmenge GA, usw.) variiert.
Der Wert des Gesamtbestimmungsanzahlzählers Ctotal ist nicht auf „2000“ beschränkt und kann ein Wert sein, der „von 2000 verschieden ist“.
Die Gesamtanzahl der Bestimmungen muss nicht gezählt werden. Mit anderen Worten können der Schritt 420 oder der Schritt 720 und der Schritt 450 oder der Schritt 760 aus der Fehlzündungsbestimmungsroutine in 4 oder 7 weggelassen werden.
Ein Fehlzündungsbestimmungsgerät weist eine Drehvariationsausmaßerfassungseinheit, die ein Drehvariationsausmaß (ΔNE) erhält, das eine Differenz zwischen einem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω1), das während eines Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine erhalten wird, und einem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω2) ist, das in Bezug auf einen Zylinder erhalten worden ist, der den Arbeitshub N-Umdrehungen einer Kurbelwelle (wobei N eine positive ganze Zahl ist) erreicht hat, bevor der beliebige Zylinder den Arbeitshub erreicht, und eine Fehlzündungsbestimmungseinheit auf, die, wenn das erhaltene Drehvariationsausmaß (ΔNE) einen vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) überschreitet, bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine nicht aufgetreten ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung eingerichtet ist, und die bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine aufgetreten ist, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht eingerichtet ist.

Claims

Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine (10), wobei das Fehlzündungsbestimmungsgerät Folgendes aufweist: eine Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51), die eine Kurbelwinkelgeschwindigkeit (ω) auf der Grundlage einer Zeit erhält, die für eine Kurbelwelle (29) erforderlich ist, um über eine vorbestimmte Drehwinkelweite von einem ersten Kurbelwinkel zu einem zweiten Kurbelwinkel während eines Arbeitshubs jedes Zylinders einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine (10) zu drehen, und die ein Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω) erhält, das eine Differenz der Kurbelwinkelgeschwindigkeit (ω) zwischen zwei Zylindern ist, die den Arbeitshub nacheinander erreichen; eine Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (50), die ein Drehvariationsausmaß (ΔNE) erhält, das eine Differenz zwischen einem ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω1), das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51) während des Arbeitshubs eines beliebigen Zylinders aus den jeweiligen Zylindern erhalten wird, und einem zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω2) ist, das durch die Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßerfassungseinheit (50, 51) in Bezug auf einen Zylinder erhalten worden ist, der den Arbeitshub in einer N-ten Umdrehung der Kurbelwelle (29) erreicht hat, bevor der beliebige Zylinder den Arbeitshub erreicht, wobei N eine positive ganze Zahl ist; und eine Fehlzündungsbestimmungseinheit (50), die, wenn das Drehvariationsausmaß (ΔNE), das durch die Drehvariationsausmaßerfassungseinheit (50) erhalten wird, einen vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) überschreitet, (i) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine (10) nicht aufgetreten ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Magnitude des zweiten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes (Δω2) größer ist als eine Magnitude des ersten Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaßes (Δω1) und das zweite Winkelgeschwindigkeitsvariationsausmaß (Δω2) ein Vorzeichen hat, durch das ein Wert des Drehvariationsausmaßes (ΔNE), das sich auf den beliebigen Zylinder bezieht, in eine Richtung variiert wird, in der das Drehvariationsausmaß (ΔNE) den vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) überschreitet, und (ii) bestimmt, dass eine Fehlzündung in der Brennkraftmaschine (10) aufgetreten ist, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist.
Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Fehlzündungsbestimmungseinheit (50) gestaltet ist, um die Fehlzündungsbestimmung nach Ersetzen des Drehvariationsausmaßes (ΔNE), das sich auf den beliebigen Zylinder bezieht, durch einen Wert, der den vorbestimmten Grenzwert (ΔNEth) nicht überschreitet, auszuführen, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Fehlzündungsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Fehlzündungsbestimmungseinheit (50) gestaltet ist, um die Fehlzündungsbestimmung nach Ersetzen des Drehvariationsausmaßes (ΔNE), das sich auf den beliebigen Zylinder bezieht, durch null auszuführen, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.