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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum
Ermitteln von Fehlzündungen in
den Zylindern eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 13
und 18. Die Erfindung ist damit befaßt, Fehlzündungen oder Verbrennungsmängel in
einzelnen fehlerhaften Zylindern zu ermitteln, insbesondere bei
Motoren mit einem mikroprozessorgestützten elektronischen Steuermodul
oder ECM (electronic control module).
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Die
US-Luftschutzverordnung von 1975 ist darauf gerichtet, die Abgasemissionen
von Verbrennungsmotoren für
Leichtlastkraftfahrzeuge zu kontrollieren. Als Reaktion auf diese
Verordnung verwenden die meisten Automobilhersteller nun Katalysatoren,
um die Emission von Kohlenstoffmonoxid, Kohlenwasserstoffen und
anderen schädlichen
Gasen zu kontrollieren. Kürzlich
haben Aufsichtsbehörden
vorgeschlagen, in Personen-, Leichtlast- und Mittellastkraftfahrzeuge
irgendeine Form von Anzeigeeinrichtung einzubauen, die eine Fehlfunktion
eines mit der Abgasemission in Zusammenhang stehenden Bauteils anzeigt,
das mit dem bordinternen Steuercomputer oder Mikroprozessor verbunden
ist.
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Fehlzündungen
von Motorzylindern können den
Katalysator beschädigen.
Einige Bestimmungen für
Ottomotoren verlangen sowohl die Identifizierung eines Fehlzündungen
aufweisenden Zylinders als auch die Angabe der Fehlzündungen
in Prozent über eine
vorgegebene Anzahl von Motorzyklen. Andere Bestimmungen betreffen
speziell Dieselmotoren. Die Kalifornische Luftschutzbehörde (California
Air Recources Board) hat ein bordinternes Diagnoseprogramm, OBD
II, eingeführt,
das die Überwachung
jedes Zylinders zumindest einmal pro Fahrzyklus erfordert. Die OBD
II-Bestimmungen
verlangen, daß das Diagnosesystem
dazu in der Lage ist, mehrere fehlerhafte Zylinder zu identifizieren
und eine vom Fahrer überwachbare
Anzeige des Fehlerzustands bereitzustellen.
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Es
wurde bereits eine Vielzahl von Verfahren und Systemen zur Ermittlung
und Identifizierung von fehlerhaften Zylindern vorgeschlagen. Einige
dieser Verfahren sind in dem SAE-Dokument Nr. 960039 mit dem Titel „An Overview
of Misfiring Cylinder Engine Diagnostic Techniques Based on Crankshaft
Angular Velocity Measurement" zusammengefaßt. Die
in dieser technischen Zusammenschau zusammengefaßten Lösungsvorschläge konzentrieren
sich im allgemeinen auf die Kurbelwellendrehzahl und die Winkelgeschwindigkeit
oder auf Drehmomentänderungen.
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Andere
Lösungswege
werden kurz in der
US 5
529 041 A umrissen. Die in der
US 5 529 041 A zusammengefaßten Systeme
sind als "passive" Überwachungseinrichtungen gekennzeichnet,
was bedeutet, daß sie
den Beitrag jedes Zylinders zur Motordrehzahl unter normalen Kraftstoffzufuhrbedingungen überwachen
und bei Ermittlung einer charakteristischen Abnahme eine Fehlzündung registrieren. Wie
in der Hintergrundsbeschreibung der
US 5 529 041 A erwähnt, wobei dieser Text hier
durch Bezugnahme gewürdigt
wird, sind passive Systeme anfällig für bestimmte
Fehler, wie etwa falsche positive Versagensmeldungen, und sie sind
außerdem
häufig nicht
in der Lage, "schwache" Fehlzündungszustände zu ermitteln,
wie sie etwa bei niedriger Leerlaufdrehzahl auftreten können.
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In
Anbetracht der genannten Mängel
von bekannten passiven Systemen, hat der Erfinder der
US 5 529 041 A eine "aktive" Fehlzündungsermittlungsstrategie
vorgeschlagen, die inhärent
robuster als die bekannten Systeme und weniger anfällig für inkorrekte
Ermittlungen von Motorfehlzündungen
ist. Die Details dieses bekannten erfindungsgemäßen Systems können der
Beschreibung der
US
5 529 041 A entnommen werden, auf die hier ebenfalls Bezug
genommen wird. Kurz gesagt, beschreibt die
US 5 529 041 A ein aktives Überwachungssystem,
das die Motordrehzahl bei vorgegebenen Kurbelwinkeln, die spezifischen
Zylindern entsprechen, erfaßt.
Der aktive Aspekt der Erfindung der
US 5 529 041 A umfaßt die Zufuhr einer Kraftstoffmenge
an den zu prüfenden
Zylinder, die die Kraftstoffmenge, die von diesem Zylinder angefordert
wird, übersteigt.
Wenn die Motordrehzahl bei dem spezifischen Kurbelwinkel nicht entsprechend
der überschüssigen Kraftstoffmenge ansteigt,
wird der betroffene Zylinder als Zylinder mit Fehlzündungen
identifiziert.
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Das
in der
US 5 529 041
A offenbarte System und Verfahren löst viele Probleme, die mit
den bekannten passiven Lösungswegen
in Verbindung gebracht werden. Dieser aktive Lösungsweg hat jedoch eigene
Nachteile. Beispielsweise, da dieses aktive Ermittlungssystem eine überhöhte Kraftstoffzufuhr an
einen betroffenen Zylinder erforderlich macht, ist der Fehlzündungsermittlungstest
dafür ausgelegt, nur
einmal pro Fahrzyklus oder Fahrzeugbetrieb durchgeführt zu werden.
Darüber
hinaus, da der aktive Lösungsweg
eine überhöhte Kraftstoffzufuhr
umfaßt,
muß die
Testreihe durch bewußtes
Eingreifen initiiert werden.
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Eine
weitere Schwierigkeit bei den bekannten Fehlzündungsermittlungssystemen besteht
in der Art und Weise, wie das Auftreten einer Fehlzündung ermittelt
wird. Einige Systeme stützen
sich beispielsweise auf die Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit, während andere
Motordrehzahlschwankungen nutzen, wie das in der
DE 43 34 068 A1 offenbarte
System, auf das der Oberbegriff der Ansprüche 1 und 13 zurück geht.
Diese Lösungswege
können
den Fehlzündungermittlungsalgorithmus,
der durch das ECM ausgeführt
werden muß,
komplizieren.
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Darüber hinaus
ist keines dieser bekannten Systeme dazu in der Lage, sich den Abweichungen hinsichtlich
einer korrekten Zylinderzündung
gegenüber
Fehlzündungen,
die aufgrund von Veränderungen
des Gesamtbetriebszustands des Motors auftreten, auf geeignete Weise
zu widmen. Darüber
hinaus wird immer noch ein Fehlzündungsermittlungssystem
und -verfahren benötigt,
das eine quantitative Bewertung der Art oder des Ausmaßes des
Fehlzündungszustands
des/der betroffenen Zylinder(s) bereitstellen kann.
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Ferner
ist aus der
DE 41 39
204 A1 ein System zum Ermitteln eines Fehlzündungszustand
bekannt bei dem eine Zeitdauer zwischen einem Zündzeitpunkt eines Zylinders
und einem vorbestimmten Kurbelwinkel bestimmt wird. Die bestimmte
Zeitdauer wird sodann mit der im vorangegangenen Zündzyklus
korrespondierend bestimmten Zeitdauer verglichen. Anhand des Vergleichs
wird festgestellt, ob eine Fehlzündung
aufgetreten ist. Das System gemäß diesem
Dokument erfordert eine Vielzahl von Zeitmessungen, was wiederum
den Fehlzündungsermittlungsalgorithmus
kompliziert.
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Zum
weiteren Stand der Technik wird ferner allgemein auf die
US 5 668 725 A ,
US 5 606 120 A und
US 5 088 318 A verwiesen.
Diese Dokumente beschreiben andere Systeme zum Erfassen und Diagnostizieren
einer Fehlzündung
in einem Verbrennungsmotor.
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Es
ist demgegenüber
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System und ein Verfahren der
eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, mit welchen eine zuverlässige Ermittlung
von Fehlzündungszuständen unter
geringem Auswerteaufwand möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 13 sowie durch
ein Verfahren gemäß Anspruch
18 gelöst.
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Die
durch die bekannten Vorrichtungen ungelösten Anforderungen werden durch
eine Kombination passiver und aktiver Fehlzündungsermittlungen in Angriff
genommen, die erfindungsgemäß ausgeführt werden.
Bei einem Aspekt der Erfindung werden die Zylinderzündzeiten
bestimmt und die Zündzeitunterschiede
für jeden
Zylinder berechnet. Diese Zündzeit(punkts)unterschiede
können
während
eines einzelnen Motorzyklus (d.h. zwei Umdrehungen bei einem typischen
Dieselmotor) erhalten werden oder für jeden Zylinder aus mehreren
Motorzyklen gemittelt werden.
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Erfindungsgemäß umfaßt eine
passive Fehlzündungsermittlungsreihe
das Vergleichen des Zündzeitunterschiedswerts
für jeden
Zylinder mit einem Diagnoseschwellenwert. Zylinder, die diesen Vergleichstest
nicht bestehen, werden als potentiell defekte oder funktionsuntüchtige Zylinder
identifiziert.
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Ein
Merkmal der Erfindung stellt ein Vergleichsmaß der Schwere des Zylinderfehlzündungszustands
durch Bewerten des Zündzeitunterschiedswerts
für den
betroffenen Zylinder bereit, um für den Zylinder einen prozentualen
Verbrennungswert zu erhalten. Für
ein Ausführungsbeispiel
ist eine Tabelle bereitgestellt, die "akzeptable" Zündzeitunterschiede für unterschiedliche
Kühlmitteltemperaturen
enthält. Das
Verhältnis
des Zylinderzündzeitunterschieds
und des temperaturabhängigen
akzeptablen Zündzeitunterschieds
gibt die Verbrennung in dem betroffenen Zylinder in Prozent an.
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Der
passive Test kann bei jeder Motordrehzahl durchgeführt werden,
ohne den Motorbetrieb zu beeinflussen oder ein Eingreifen von außen erforderlich
zu machen. Der passive Test wird jedoch vorzugsweise bei niedrigstem
Leerlauf und Betriebstemperatur des Motors durchgeführt. Das
Ergebnis des passiven Tests kann dazu verwendet werden, zu bestimmen,
ob das aktive Fehlzündungsermittlungsprotokoll
gerechtfertigt ist. Obwohl ein Zylinder als defekt gekennzeichnet
wurde, kann beispielsweise aufgrund des prozentualen Verbrennungswertes
dieses Zylinders kein sofortiges Eingreifen angezeigt sein. Darüber hinaus
kann das passive Fehlzündungsdiagnoseverfahren
für falsche
Versagensmeldungen anfällig
sein, wobei ein ansonsten funktionstüchtiger Zylinder als defekt
gekennzeichnet wird.
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Um
diese falschen Versagensmeldungen aufzuspüren, führt die vorliegende Erfindung
einen aktiven Fehlzündungstest
aus, der einige Aspekte des in der
US 5 529 041 A beschriebenen Lösungswegs
hinsichtlich überhöhter Kraftstoffzufuhr
nutzt. Im Gegensatz zu diesem bekannten Lösungsweg bewertet die vorliegende
Erfindung nicht die Motordrehzahlschwankungen zwischen den Zyklen.
Statt dessen nutzt die vorliegende Erfindung die unterschiedlichen
Zündzeitwerte
als Basis für
bestimmte Vergleichstests. Bei diesem Aspekt der Erfindung stützt sich
das aktive Fehlzündungsermittlungssystem
und -verfahren auf empirisch abgeleitete Daten betreffend Veränderungen
in den unterschiedlichen Zündzeiten
basierend auf sukzessive ansteigende, überhöhte Kraftstoffzufuhrmengen
für die
Zylinder. In anderen Worten, bei einer Komponente des aktiven Tests,
werden dem verdächtigen
Zylinder während aufeinanderfolgender
Testzyklen ansteigende Mengen zu viel Kraftstoff zugeführt. Die
empirisch abgeleiteten Schwellenwerte setzen Veränderungen in den Zündzeitunterschieden
in Relation zu den zu viel zugeführten
Kraftstoffmengen. Die tatsächliche
Veränderung
des Zündzeitunterschieds
des betroffenen Zylinders kann mit dem spezifischen Grenzwert für die bestimmte
Menge zu viel zugeführten
Kraftstoffs verglichen werden, um festzustellen, ob der Zylinder in
irgendeiner Weise defekt ist.
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Erfindungsgemäß wird der
aktive Test über eine
vorgegebene Anzahl von Testzyklen durchgeführt, wobei die dem Zylinder
zu viel zugeführte
Kraftstoffmenge bei jedem Zyklus ansteigt. Wenn die Veränderung
des Zylinderzündzeitunterschieds
den empirischen Grenzwert während
eines Testzyklus übersteigt,
wird der Zylinder als funktionstüchtig
eingestuft. Wenn der Zylinder den Unterschiedsgrenztest nach einer
maximalen Anzahl von aufeinanderfolgenden Testzyklen nicht besteht,
wird er als defekt eingestuft. Die überhöhte Kraftstoffzufuhrmenge,
bei der der Zylinder den Unterschiedsgrenztest besteht, dient außerdem als
subjektives Maß der
Schwere des Zylinderdefekts. Ein Zylinder, der beispielsweise erst
nach dem vierten aktiven Test besteht, weist wahrscheinlich einen
schwerwiegenderen Defekt auf als ein Zylinder, der bereits nach
dem ersten Testzyklus bestanden hat.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie einen passiven Test als
erste Unterscheidungsstufe bei der Ermittlung der Zylinderfehlzündungszustände nutzt.
Ein weiterer Vorteil wird durch den aktiven Test bereitgestellt,
der eine subjektive Einschätzung
der Schwere des Zylinderfehlzündungszustands
zuläßt.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden
Beschreibung und den beigefügten
Figuren ersichtlich. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors, der eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Zylinderfehlzündungsermittlungssystems
umfaßt;
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2 eine
grafische Darstellung der Motordrehzahl über die Zeit mit identifizierten
Zylinderzündzeiten;
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3 eine
grafische Darstellung der Zündzeitunterschiede
der Zylinder eines typischen Sechszylindermotors unter normalen
Grundlinien-Betriebsbedingungen;
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4 eine
grafische Darstellung der Zündzeitunterschiede
der Motorzylinder unter Bedingungen, bei denen ein Zylinder Fehlzündungen
hat;
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5 ein
Flußdiagramm
eines passiven Fehlzündungsermittlungsalgorithmus,
der durch das erfindungsgemäß System
ausgeführt
wird;
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6 eine
grafische Darstellung eines Unterschiedsparameters als Funktion
der Motorkühlmitteltemperatur
gemäß dem erfindungsgemäßen passiven
Fehlzündungermittlungsverfahren,
wie in dem Flußdiagramm
in 5 gezeigt;
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7 eine
grafische Darstellung der zu viel zugeführten Kraftstoffmengen aufeinanderfolgender Testzyklen
gemäß dem erfindungsgemäßen aktiven Fehlzündungsermittlungsprotokoll;
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8 eine
grafische Darstellung eines Grenzwerts, basierend auf den den Zylindern
zu viel zugeführten,
in dem Diagramm in 7 gezeigten Kraftstoffmengen
gemäß dem aktiven
Fehlzündungsermittlungsprotokoll;
und
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9 ein
Flußdiagramm
des erfindungsgemäßen aktiven
Motorfehlzündungsermittlungsalgorithmus.
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Zum
besseren Verständnis
des Prinzips der vorliegenden Erfindung wird nun auf die in den
Zeichnungen dargestellten und hier beschriebenen Ausführungsbeispiele
Bezug genommen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur Verwendung
mit einem computergesteuerten Verbrennungsmotor. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen
wird der Motor als Sechszylinder-Dieselmotor beschrieben. Es versteht
sich jedoch, daß sich
das Prinzip des erfindungsgemäßen Systems
ebenso gut auf Ottomotoren und Motoren, die drei oder mehr Zylinder
aufweisen, anwenden läßt.
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Wie
schematisch in 1 dargestellt, umfaßt ein Motor
E eine Kurbelwelle S, die durch eine Anzahl von Verbrennungszylindern
C angetrieben wird. Es können
zwei oder mehr Zylinder C verwendet werden, die in Reihe oder V-förmig angeordnet sein
können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
umfaßt
der Motor E sechs Zylinder, die hier als Zylinder #1 bis #6 bezeichnet
sind. Ein Motorsteuercomputer 10 steuert die Betriebszustände des
Motors E. Der Motorsteuercomputer 10 kann eine bekannte Bauweise
haben, um eine elektronischen Steuerung der Motorbestandteile, etwa
des Kraftstoffzufuhrsteuersystems 12, gemäß vordefinierten Algorithmen
bereitzustellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel führt der
Motorsteuercomputer 10 eine Reihe von in dem Speicher 11 gespeicherten Softwareanweisungen
aus, wobei der Programmablauf durch die Motorbetriebsparameter,
wie etwa Gaspedalstellung und Motorlastzustände, gesteuert wird. Das ECM 10 kann
Signale von einem Drosselklappenstellungsssensor (TPS – throttle
position sensor) 20 und einem Kühlmitteltemperatursensor (CTS – coolant
temperature sensor) 22 empfangen, wobei diese Signale von
dem Motorsteueralgorithmus verwendet werden. Das ECM 10 erzeugt
Steuersignale, die dem Kraftstoffsteuermodul 12 zugeführt werden, das
die jedem Zylinder 1–6
zugeführte
Kraftstoffmenge steuert.
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Bei
einem Aspekt der Erfindung ist ein Resolverrad 15 zur Drehung
mit der Motorkurbelwelle S bereitgestellt. Bei einem spezifischen
Ausführungsbeispiel
umfaßt
das Resolverrad 15 35 Zähne,
die in 10-Grad-Abständen
angeordnet sind, wobei ein Zahn fehlt, um als Kalibrierpunkt verwendet
werden zu können.
Ein elektromagnetischer Sensor 16, der ein Hall-Sensor
sein kann, ist benachbart zu dem Resolverrad angeordnet und führt beim
Passieren eines Zahns des Resolverrads dem Motorsteuercomputer 10 ein
Signal zu. Das Resolverrad 15 des dargestellten Ausführungsbeispiels
umfaßt
35 Zähne,
wenn auch mehr Zähne
bereitgestellt werden können,
um eine feinere Auflösung
bei der Erfassung der Drehzahlschwankungen zu erhalten oder um eine
größere Anzahl
von Motorzylindern berücksichtigen
zu können.
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Der
Motorsteuercomputer 10 ermöglicht basierend auf der Winkelposition
vom oberen Totpunkt (TDC – top-dead-center)
auf dem Resolverrad eine diskrete Steuerung der Zylinderzündung. Alternativ kann
der Motor E mit einem Nockenstellungssensor (CPS – cam position
sensor) 18 versehen sein, um eine Kalibrierposition zu
erfassen, von der aus der obere Totpunkt extrapoliert werden kann.
Der erste Zylinder #1 kann beispielsweise so kalibriert werden, daß er bei
30 Grad vom TDC zündet,
was bedeutet, daß drei
Zähne des
Resolverrads 15 den Hall-Sensor 16 passiert haben.
Bei einem typischen Sechszylindermotor werden die Zylinderzündzeiten
auf der Kurbelwelle S ab 30° vom
oberen Totpunkt bis zu 120° gemessen.
Bei diesem typischen Motor durchläuft das Resolverrad 15 zwei
Umdrehungen, um alle sechs Zylinder zu zünden, so daß eine Zündzeitdauer zwölf Zähnen auf
dem Resolverrad 15 entspricht.
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Das
Zündintervall
für die
Zylinder kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Verwendung
einer Zeitverarbeitungseinheit (TPU – time processing unit) 19 bestimmt
werden, die in den Motorsteuercomputer 10 eingebaut ist.
Wie in 2 gezeigt, zündet
jeder der sechs Zylinder des dargestellten Motors gemäß einer
vorgegebenen Reihenfolge, in diesem Fall 1-5-3-6-2-4. Diese TPU 19 stellt
exakte Hochfrequenz-Taktpulse, beispielsweise unter Verwendung eines
100kHz-Takts, bereit. Die TPU 19 zählt die Anzahl der Taktpulse,
die zwischen dem Passieren des "Zünd"-Zahns für jeden
Zylinder auftreten, d.h. die Anzahl der Zähne, die den Befehlen des die
Verbrennung in dem Zylinder steuernden Motorsteuercomputers 10 entspricht.
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Die
Zeitspanne ti zwischen aufeinanderfolgenden
Zylinderzündungen
kann auf diese Weise ermittelt werden, um einen Zeitwert für jeden
Zylinder zu erzeugen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
den Zeitspannen t1, t5, t3, t6, t2 und t4 entspricht. Idealerweise
sind bei einem perfekt laufenden Motor alle Zeitwerte t1–t6 gleich.
Jeder Zylinder ist jedoch mechanisch unterschiedlich und jeder von ihnen
erhält
Luft und Kraftstoff in unterschiedlichen Mengen aufgrund der Verluste
und Toleranzen der Motorkomponenten. Demzufolge variieren die Zündzeitwerte
zwischen den Zylindern sogar bei gut eingestellten Motoren. In vielen
Fällen
zeigen Zündzeitabweichungen
keine schlechte oder sich verschlechternde Motorleistung an. Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit den anderen Fällen,
in denen die Zündzeitabweichungen
der Zylinder ausgeprägt
genug sind, um auf Motorprobleme hinzuweisen. In einigen Fällen können diese
Abweichungen bedeuten, daß ein
Zylinder Fehlzündungen
oder Verbrennungsmängel
aufweist. Diese Zylinderzustände
können beispielsweise
durch einen verstopften Kraftstoffein spritzer, leckende Zylinder
oder Fehlfunktionen der Kraftstoffpumpe verursacht werden.
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Erfindungsgemäß wird ein
Zündzeitunterschiedsparameter
Ci für
jeden Zylinder durch Vergleichen der Zündzeit des betroffenen Zylinders
mit der Zündzeit
des unmittelbar vorher gezündeten
Zylinders berechnet. Somit wird eine Anordnung von Zündzeitunterschieden
gemäß den folgenden
Verhältnissen
erhalten: C1 = t4 – t1; C2 =
t6 – t2;
C3 = t5 – t3; C4 =
t2 – t4;
C5 = t1 – t5 und C6 =
t3 – t6,
wobei die Werte C1 die CPS-Werte für jeden
der i Zylinder sind. Die Unterschiedsparameterwerte C1–C6 sind Werte ohne Einheiten, die den Unterschied
in der Anzahl der Taktpulse angeben, die zwischen aufeinanderfolgenden
Zylinderzündungen
gezählt
wurden.
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Das
Balkendiagramm gemäß 3 zeigt
die Grundlinien-Unterschiedsparameterwerte
Ci der Zylinder des betroffenen Sechszylindermotors
in ihrer Zündreihenfolge.
In anderen Worten, die Parameterwerte C1–C6 in dem Balkendiagramm zeigen einen im allgemeinen
funktionstüchtigen
Motor ohne merkliches Leistungsungleichgewicht zwischen den Zylindern
und ohne Fehlzündungen
oder Verbrennungsverluste in einem bestimmten Zylinder. Wie aus 3 ersichtlich
ist, ist der höchste
Unterschiedsparameterwert C3, der dem Zündzeitunterschied
von Zylinder #3 entspricht. Die negative Größe von Parameter C3 bedeutet,
daß die
Zündzeit
von Zylinder #3 die Zündzeit
des unmittelbar vorher gezündeten
Zylinders #5 übersteigt.
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Erfindungsgemäß umfaßt ein passiver
Zylinderfehlzündungstest
das Vergleichen eines jeden der Zündzeitunterschiedsparameter
Ci mit einem Diagnoseschwellenwert A. Der
Schwellenwert A ist, wie in den 3 und 4 gezeigt,
aufgrund der Art der Zylinderfehlzündung oder Verbrennungsverluste
ein negativer Wert. Die normalen Motorretardierlasten, wie etwa
Reibung, Bremslast oder Motorzubehörlast, verlangsamen tendentiell
die Antriebswelle S und arbeiten immer der durch jeden Zylinder
erzeugten Verbrennungsleistung entgegen. Wenn ein Zylinder fehlzündet, wird
durch diesen Zylinder eine zum Überwinden
dieser allgegen wärtigen
Retardierkräfte
unzureichende Verbrennungskraft erzeugt. Wenn ein Zylinder diesen
Motorretardierkräften
nicht entgegenwirken kann, erhöht
sich seine Zündzeit,
wie es bei dem in den 3 und 4 gezeigten,
langsamer zündenden
Zylinder #3 aufgetreten ist, wodurch die Unterschiedsparameter zunehmend
kleiner werden, d.h. ihr Betrag größer wird.
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Der
Schwellenwert A ist vordefiniert und kann im Speicher 11 des
ECM's 10 gespeichert
sein. In gewisser Hinsicht kann die Größe des Schwellenwerts A beliebig
sein, basierend auf einem gewünschten
Motorleistungsniveau. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel basiert der
Schwellenwert A beispielsweise auf einem empirisch bestimmten 50%igen
Verbrennungsniveau bei einer Motornenntemperatur. Bei diesem Beispiel
haben Zylinder mit unterschiedlichen Zündzeitwerten, die weniger negativ,
d.h. größer, als
der –400-Wert
von A sind, zumindest eine 50%ige Verbrennung und sind definitionsgemäß für den weiteren
Betrieb des Motors zumindest akzeptabel. Wenn höhere Leistungsstandards von
einem speziellen Motor erwartet werden, kann der Schwellenwert A
höher sein,
d.h. nicht so weit im negativen Bereich, um ein schmäleres Toleranzband
für eine
akzeptable Zylinderverbrennung zu erzeugen.
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Andererseits
wird, wenn ein Parameter unter den Schwellenwert A fällt oder
negativer, d.h. kleiner, als dieser wird, zumindest vermutet, daß der Zylinder "schlecht" oder defekt ist.
Wie in 4 gezeigt, haben die Schwierigkeiten bei der Verbrennung
in Zylinder #3 ein Ausmaß angenommen,
daß sein
Zündzeitunterschiedsparameter
C3 –800
erreicht hat, was weit unterhalb dem Diagnoseschwellenwert A liegt. Tatsächlich zeigt
der Wert des Parameters C3 gemäß der Figur
an, daß im
Zylinder #3 keine Verbrennung stattfindet, was bedeutet, daß er im
wesentlichen keine Verbrennungsleistung erzeugt. In diesem Fall scheint
eine Zylinderüberholung
angebracht.
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Dieses
passive Fehlzündungsermittlungsprotokoll
kann durch ein im Speicher 11 des ECM's 10 gespeichertes Programm
ausgeführt
werden. Bei einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann das Programm gemäß dem in 5 gezeigten
Flußdiagramm
ablaufen. Der Ausgangsschritt 50 kann automatisch gestartet
werden oder nach Eingabe eines Startbefehls beginnen. Das ECM kann
so programmiert werden, den passiven Test zu initiieren, wenn der
Motor E des Fahrzeugs gestartet wird. Alternativ kann ein extern
an das ECM ausgegebener Befehl die Steuerung an den passiven Fehlzündungsermittlungsalgorithmus
abgeben.
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Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der passive Test durchgeführt, wenn sich der Motor im
niedrigsten Leerlauf befindet. Daher werden in Schritt 52 die
Motorbetriebszustände
erfaßt
und bewertet, um festzustellen, ob die Kriterien des niedrigsten
Leerlaufs erfüllt
sind. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel umfassen diese
Kriterien eine von dem TPS 20 ermittelte Drosselstellung
von 0 %, eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 km/h, eine von dem CPS 18 als
Nenntemperatur (beispielsweise 60°C)
erfaßte
Kühlmitteltemperatur
und einen Fahrzeugzustand mit eingelegter Fahrstufe D und betätigter Fußbremse
bei einem Fahrzeug mit automatischem Getriebe. Selbstverständlich kann
der passive Test bei anderen Motorbetriebszuständen stattfinden, sofern geeignete
Abwandlungen und Kalibrierungen am ECM und dem passiven Fehlzündungstestalgorithmus
durchgeführt
werden. Die Leerlaufbedingungen werden bevorzugt über eine
vorgegebene Zeitspanne, wie etwa 3 Sekunden, stabilisiert.
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Wenn
die Bedingungen für
den niedrigsten Leerlauf in Bedingungsschritt 54 erfüllt werden,
fährt das
Programm fort, die Zylinderzündzeiten
t1 – ti für alle
(i) Zylinder zu bestimmen. In diesem Schritt 56 wird die
TPU 19 dazu verwendet, die Anzahl der Pulse, die einer
Zündzeit
für jeden
Zylinder entsprechen, während
eines Motorzyklus zu zählen.
Alternativ kann dieser Schritt 56 auch über mehr als einen Motorzyklus
durchgeführt
werden, wobei die Zündzeitwerte
einen Durchschnitt der Zündzeiten
für jeden Zyklus
pro Zylinder darstellen.
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Die
Zündzeitunterschiedsparameter
C1 – Ci werden in Schritt 58 entsprechend
den vorstehend ausgeführten
Verhältnissen
berech net. Insbesondere werden die Unterschiedsparameter durch Subtrahieren
der Zündzeit
eines Zylinders von der Zündzeit des
gemäß der Zündfolge
unmittelbar vorher gezündeten
Zylinders erhalten. Die Unterschiedsparameter Ci können wie
in den 3 und 4 grafisch dargestellt werden.
Im nächsten
Schritt 60 wird jeder Unterschiedsparameter Ci jedes
Zylinders mit dem vorgegebenen Diagnoseschwellenwert A verglichen, der
im ECM-Speicher
gespeichert ist. Wenn der Bedingungsschritt 62 nicht erfüllt wird,
d.h. der spezifische Unterschiedsparameter ist nicht kleiner als
der Schwellenwert (was bedeutet, daß er weniger negativ als der
Schwellenwert ist), dann fährt
das Programm ausgehend von Schritt 64 mit Bedingungsschritt 76 fort.
Die Antwort "Nein" auf den Bedingungsschritt 62 bedeutet,
daß der
Unterschiedsparameter für
den iten Zylinder innerhalb akzeptabler Grenzen
liegt und der Zylinder keine Fehlzündungen hat. Im Bedingungsschritt 76 bestimmt
das Programm, ob der letzte Unterschiedsparameter Ci bewertet
worden ist. Wenn ja, wird der passive Fehlzündungstest am Zweig 80 verlassen.
Wenn zusätzliche Unterschiedsparameter überprüft werden
müssen, wird
die Steuerung (Programmablauf) über
die Verzweigung 78 mit den Vergleichsschritten 60, 62 fortgesetzt.
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Wenn
ein bestimmter Unterschiedsparameter Ci,
der dem iten Zylinder entspricht, den Test
in Schritt 62 besteht, dann wird der Zylinder in Schritt 66 als
im passiven Test versagt gekennzeichnet. In diesem Fall ist der
Unterschiedsparameter des Zylinders negativer als der Schwellenwert
A und ist demzufolge niedriger als dieser, was auf ein Fehlzündungsproblem
bei diesem Zylinder hinweist. Der Schritt 62 kann das Setzen
einer dem bestimmten Motorzylinder entsprechenden Marke umfassen,
die im Speicher 11 zur späteren Verwendung durch das
ECM und andere Diagnose- oder Bewertungsprogramme gespeichert wird.
Die passive Versagensmarke für
jeden Zylinder kann beispielsweise von dem ECM während des aktiven Fehlzündungstestalgorithmus
gelesen werden, um zu bestimmen, welche Zylinder dem aktiven Test
unterzogen werden.
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Die
nächsten
drei Schritte 68, 70 und 72 ermöglichen
eine quantitative Bewertung des Zylinders, der den passiven Fehlzündungstest
nicht bestanden hat. Diese quantitative Bewertung versucht das Ausmaß des Versagens
des betroffenen Zylinders quantitativ zu bestimmen, das dem im Zylinder "verbleibenden" Verbrennungsausmaß entspricht. Wenn
der Zylinder nicht völlig
defekt ist, findet noch immer eine Verbrennung statt, weshalb der
Zylinder weiter eine gewisse Verbrennungskraft erzeugt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann diese verbleibende Verbrennung
als Funktion der empirischen Daten eines vollständig ausgefallenen Zylinders
bei bestimmten Motorkühlmitteltemperaturen
quantitativ bestimmt werden. Diese empirischen Daten sind in dem
Balkendiagramm gemäß 6 zusammengefaßt. Aus
diesem Diagramm ist ersichtlich, daß der Zündzeitunterschiedsparameter
bei einen "toten" Zylinder größer oder
weniger negativ wird, wenn die Motorkühlmitteltemperatur steigt.
Wie in 6 gezeigt, liegt der Unterschiedsparameter bei
einem kalten Motor (1°C) ungefähr bei –1.600 und
steigt bei Betriebsnenntemperatur (60°C) langsam auf –800 an.
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Bei
Berücksichtigung
dieses empirischen Verhältnisses
versteht es sich, daß die
Bedeutung eines bestimmten Unterschiedsparameterwerts für einen
versagenden Zylinder mit der Motorkühlmitteltemperatur variiert,
bei der der passive Test durchgeführt wurde. Beispielsweise gibt
ein Unterschiedsparameter von –800
an, daß der überprüfte Zylinder "tot", d.h. defekt, ist,
wenn der Test bei Betriebstemperatur durchgeführt wurde. Andererseits zeigt
derselbe Parameterwert bei einem Test mit kaltem Motor an, daß der betroffene
Zylinder eine 50%ige Verbrennung bereitstellt.
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Gemäß 5 greift
das ECM auf den CTS 22 zu, um die Kühlmitteltemperatur in Schritt 68 zu bestimmen.
In Schritt 70 wird diese Temperatur dazu verwendet, einen
maximalen Unterschiedsparameterwert zu erhalten. Dieser Wert kann
einer im ECM-Speicher
gespeicherten Kühlmitteltemperatur-Nachschlagetabelle
entnommen oder durch eine empirisch oder experimentell abgelei tete
Gleichung erhalten werden, welche die Temperatur mit den Parameterwerten
toter Zylinder in Relation setzt. Die Nachschlagetabelle kann eine
Tabelle sein, in der Kühlmitteltemperaturen
innerhalb eines bestimmten Bereichs einem spezifischen maximalen
Unterschiedsparameterwert zugeordnet sind.
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Die
im Zylinder verbleibende Verbrennung in Prozent wird in Schritt
72 berechnet
und der versagende Zylinder sowie sein Verbrennungswert werden in
Schritt
74 ausgegeben, um durch den Fahrer oder Kfz-Techniker
bewertet zu werden. Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
wird die Verbrennung nach der folgenden Gleichung berechnet:
Verbrennung
in % =
wobei C
max aus
der Nachschlagetabelle erhalten wird und
C der Zündzeitunterschiedsparameter
für einen bestimmten
Zylinder ist.
-
Der
in dieser Gleichung verwendete Zündzeitunterschiedsparameter
kann ein momentaner Wert sein, der während eines einzelnen Motorzyklus erhalten
wurde. Alternativ kann der Wert für
C ein
Mittelwert der Zylinderparameter aus N Motorzyklen sein, so daß
C folgende Form annehmen
kann:
wobei i = 1 – # Zylinder.
-
Das
in 4 dargestellte Beispiel entspricht einem Fahrzeug
mit automatischem Getriebe. Bei Fahrzeugen mit manuellem Getriebe
sind die Motorretardierlasten geringer, wenn der Test bei ausgekuppelter
Kupplung durchgeführt
wird. Demzufolge ist der Unterschied zwischen dem Parameter Ci eines funktionstüchtigen Zylinders gegenüber dem
eines toten Zylinders weniger ausgeprägt, wenn der Motor Betriebstemperatur
hat. Nichtsdestotrotz kann der erfindungsgemäße passive Test einen einzelnen
oder mehrere Zylinder lokalisieren, in dem/denen keine Verbrennung
stattfindet, insbesondere wenn der Diagnoseschwellenwert A so gewählt ist,
Zylinder zu erfassen, deren Verbrennung um mehr als 40% reduziert
ist. Um die Unterscheidbarkeit zwischen einem guten Zylinder und
einem Zylinder mit niedriger Leistung zu erhöhen, kann der passive Test
durchgeführt werden,
wenn sich das Fahrzeug im ersten Gang befindet, die Kupplung halb
eingekuppelt und die Bremse betätigt
ist, um die Antriebsstrangretardierlasten zu erhöhen.
-
Wie
vorstehend in der Beschreibungseinleitung dargelegt, besteht ein
Problem bei passiven Tests darin, daß inkorrekte Negativwerte bestimmt werden
können
oder ein Zylinder fälschlicherweise als
schlecht identifiziert werden kann. Zur positiven Identifizierung
eines funktionsuntüchtigen
Zylinders umfaßt
die vorliegende Erfindung eine zweite Testreihe, die eine aktive überhöhte Kraftstoffzufuhr
an die Zylinder, die den anfänglichen
passiven Test nicht bestanden haben, umfaßt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird durch die überhöhte Kraftstoffzufuhr
der Wert eines Unterschiedsparameters Ci erhöht. Der
aktive Test hat dieselbe Wirkung auf einen Zylinder mit verringerter
Verbrennung, so daß der
im passiven Test identifizierte negative Unterschiedsparameter bei überhöhter Kraftstoffzufuhr weniger
negativ wird. Bei einem Zylinder, in dem überhaupt keine Verbrennung
stattfindet, ändert
sich sein Unterschiedsparameters Ci nicht,
da in dem Zylinder kein Kraftstoff gezündet wird.
-
Erfindungsgemäß wird der
aktive Test durch das ECM 10 ausgeführt, damit die Kraftstoffsteuerung 12 erhöhte Mengen
Kraftstoff an einen identifizierten Zylinder entsprechend einem
vordefinierten Verhältnis
abgibt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
lautet das Verhältnis
wie folgt:
Kraftstoffmenge = Vorgeschriebene Leerlauf-Kraftstoffzufuhr
+ j·α, j = 1,2
...M,
wobei j dem Testzyklus entspricht, M die maximale Anzahl
der Testzyklen und α eine
eichbare Menge zu viel zugeführten
Kraftstoffs ist.
-
Der
aktive Test wird über
eine maximale Anzahl von Motorzyklen (M) durchgeführt, um
zu verifizieren, ob in einem Zylinder keine Verbrennung stattfindet
oder dieser nur eine geringe Verbrennung aufweist. Zylinder, die
nicht völlig
funktionsuntüchtig sind,
können
den aktiven Test bei den niedrigeren Pegeln überhöhter Kraftstoffzufuhr immer
noch bestehen, so daß die
steigenden Mengen zu viel zugeführten
Kraftstoffs dazu dienen, den Zylinder an seine physikalischen Grenzen
zu treiben. Wenn ein Zylinder den aktiven Test bei allen Mengen
zu viel zugeführten
Kraftstoffs bis zum letzten Testzyklus M besteht, dann wird der
Zylinder als funktionstüchtig
betrachtet. Der maximale Testzykluswert M kann im ECM-Speicher 19 zusammen
mit der eichbaren Menge zu viel zugeführten Kraftstoffs α gespeichert
werden.
-
Die
eichbare Menge zu viel zugeführten Kraftstoffs α dient ausgehend
vom Grundlinien-Kraftstoffzufuhrzustand zur stufenweisen Steigerung
der Kraftstoffzufuhr an die Zylinder. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Grundlinien-Kraftstoffzufuhrzustand
die im Leerlauf zugeführte
Kraftstoffmenge, die durch das ECM 10 in Übereinstimmung
mit seinen normalen Motorbetriebsprogrammen vorgeschrieben wird.
Wenn der aktive Test bei höheren
Motordrehzahlen durchgeführt
wird, ist dieser Grundlinien-Kraftstoffzufuhrzustand, basierend auf
den Motorbetriebsprogrammen, selbstverständlich erhöht. Die eichbare Menge zu viel
zugeführten Kraftstoffs α ist vorzugsweise
ein konstanter Wert, der einem Prozentsatz der Grundlinien-Kraftstoffzufuhrmenge
oder einer vordefinierten Kraftstoffmenge entspricht. Die Menge α kann beispielsweise
für einen
speziellen Fall 20 % der Grundlinien-Kraftstoffzufuhrmenge oder
der vorgeschriebene Leerlauf-Kraftstoffzufuhrmenge betragen. Die
einem Zylinder während
des aktiven Tests zugeführte
Gestamtkraftstoffmenge ist grafisch in 7 dargestellt.
Da die zu viel zugeführte
Kraftstoffmenge α eine
Konstante ist, steigt in diesem Fall die zu viel zugeführte Kraftstoffmenge
linear mit jedem Testzyklus an. Bei dem speziellen Beispiel wird
dem betroffenen Zylinder beim fünften
Testzyklus (5α =
5·20%
= 100 %) das Doppelte seiner normalerweise vorgeschriebenen Kraftstoffmenge
zugeführt.
-
Die
eichbare zu viel zugeführte
Kraftstoffmenge α wird
im ECM-Speicher 19 gespeichert.
Dieser eichbare Wert kann konstant oder variabel sein, wobei er,
wenn er variabel ist, als Nachschlagetabelle gespeichert oder als
Funktion der Anzahl der durchgeführten
Testzyklen separat berechnet werden kann. Eine schnellere Beurteilung,
ob ein Zylinder funktionsuntüchtig
ist, kann durch eine erhöhte
Steigung der Linie der überhöhten Kraftstoffzufuhr,
wie in 7 gezeigt, erreicht werden.
-
Bei
einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung setzt der aktive
Test die in 7 dargestellte Menge zu viel
zugeführten
Kraftstoffs und ihre Wirkung auf die Zündzeitunterschiedsparameter
Ci eines potentiell schlechten Zylinders
in Beziehung zueinander. Diese Beziehung ist grafisch in 8 dargestellt.
Wenn einem Zylinder zusätzlich
Kraftstoff zugeführt
wird, nimmt die Zündzeit
bei einem funktionstüchtigen
Zylinder für
gewöhnlich
ab, was auch für
einen Zylinder mit geringer Verbrennung zutrifft. Eine Abnahme der
Zündzeit
eines Zylinders führt
unmittelbar zu einem Anstieg (weniger negativ) der Zylinderzündzeitunterschiedsparameter
Ci. Daher kann zwischen der einem Zylinder
zu viel zugeführten
Kraftstoffmenge und einem Anstieg des Unterschiedsparameters ausgehend
von einem Grundlinenwert eine Beziehung hergestellt werden. Bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist dieser Grundlinienwert des Unterschiedsparameters der im passiven
Testalgorithmus berechnete Wert. Wie in 8 angedeutet,
kann diese Beziehung am besten durch den Wert ΔCi ausgedrückt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
führt eine
zu viel zugeführte
Kraftstoffmenge 1a zu einem Anstieg des Unterschiedsparameters
oder zu einem Wert ΔCi von knapp über 100. Dieser Wert von ΔCi zeigt an, daß der Wert des Zündzeitunterschiedsparameters
für den
iten Zylinder ansteigt oder um 100 Einheiten
weniger negativ wird, wenn der Zylinder funktionstüchtig ist.
-
Das
Diagramm aus 8 zeigt die Leistung eines funktionstüchtigen
Zylinders. Der erfindungsgemäß angewandte
aktive Test setzt selbstverständlich
voraus, daß die
betroffenen Zylinder nicht funktionstüchtig sind, d.h. daß sie bereits
den passiven Test nicht bestanden haben. Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen aktiven
Tests wird ein Deltaschwellenwert B abgeleitet, mit dem die tatsächliche Veränderung
des Zylinderunterschiedsparameters verglichen wird. Der Deltaschwellenwert
B kann vordefiniert und im Speicher gespeichert sein oder durch eine
Gleichung erhalten werden. Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
steht der Schwellenwert B mit einer reduzierten Verbrennungsgrenze
nach einer vorgegebenen Anzahl von Testzyklen in Beziehung.
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Bei
einem Lösungsweg
besteht das Ziel des aktiven Tests darin, schlechte Zylinder mit
weniger als 30%iger Verbrennung zu identifizieren. Bei einer maximalen
Testzyklusanzahl M würde
ein Zylinder mit 30%iger Verbrennung nur 30% des in einen funktionstüchtigen
Zylinder eingespritzten Kraftstoffs verbrennen. Wenn in einem speziellen
Fall die maximale Zyklusanzahl M 9 beträgt, so daß einem funktionstüchtigen
Zylinder eine Menge 9α zu
viel Kraftstoff zugeführt
wird, würde
ein ΔCi mit einem Wert von 450 erzeugt werden,
wie in dem Diagramm gemäß 8 gezeigt.
Ein Zylinder mit 30%iger Verbrennung würde deutlich weniger Kraftstoff
verbrennen, ausgedrückt durch
die Gleichung 9α·30% =
2,7α. Bezugnehmend auf
das Diagramm gemäß 8 entspricht
der Wert 2,7α einem ΔCi-Wert von ungefähr 200 Einheiten. Erfindungsgemäß ist dieser
Wert der Deltaschwellenwert B. Dieser Wert kann als Konstante im
Speicher 19 gespeichert werden, um von dem durch das ECM 10 ausgeführten aktiven
Testalgorithmus verwendet werden zu können. Es versteht sich, daß gemäß diesem
Aspekt der Erfindung unterschiedliche maximale Testzyklen M oder
unterschiedliche akzeptable Verbrennungsschwellenwerte in Prozent
einen unterschiedlichen Schwellenwert B ergeben.
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Das
ECM 10 kann Software zur Ausführung des erfindungsgemäßen aktiven
Tests umfassen, wie in dem Flußdiagramm
in 9 wiedergegeben. Der aktive Test beginnt nach
einem Übertrag
von dem passiven Testalgorithmus mit Schritt 80. Der aktive Test
wird für
jeden Zylinder durchgeführt,
der durch den passiven Test als funktionsuntüchtig gekennzeichnet wurde,
wobei der Zylinder in Schritt 82 identifiziert wird. Für jeden
Zylinder wird eine Reihe von Testzyklen j = 1 ...M durchgeführt. Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
sieht die unabhängige
Durchführung
der vollständigen
Testreihe für
jeden schlechten Zylinder vor, so daß nur einem einzelnen Zylinder
zu viel Kraftstoff zugeführt
wird. Daher wird in Schritt 84 der Testzykluswert j festgelegt.
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Im
nächsten
Schritt 86 wird die Menge der überhöhten Kraftstoffzufuhr an den
Zylinder festgelegt. Wie vorstehend erläutert, steht diese überhöhte Kraftstoffzufuhrmenge
mit der Anzahl der Testzyklen j und der eichbaren Menge zu viel
zugeführten
Kraftstoffs α in
Beziehung, wie in dem Diagramm in 7 dargestellt.
Diese überhöhte Kraftstoffmenge
wird an die Zylinderkraftstoffzufuhrprogramme des ECM's 10 in
Schritt 88 weitergegeben, das dann das Kraftstoffsteuermodul 12 entsprechend
ansteuert.
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Wenn
der ite Zylinder seine zusätzliche
Kraftstoffmenge erhält,
werden die Zündzeit
und der Zündzeitunterschiedsparameter
Ci für
den Zylinder in Schritt 90 berechnet. Diese Berechnung
kann wie vorstehend in der Beschreibung des passiven Fehlzündungstest
ausgeführt
verlaufen. In Schritt 92 wird dieser neue Unterschiedsparameter
Ci für
die jte Testreihe mit dem im j = 0-Test,
dem passiven Fehlzündungstest,
erhaltenen Unterschiedsparameter verglichen, der zuvor im ECM-Speicher
gespeichert wurde. Ein aktueller Deltawert ergibt sich entsprechend dem
berechneten Unterschied zwischen dem aktuellen Ci und
dem Grundlinien-Unterschiedsparameter aus dem passiven Test. Es
versteht sich, daß für jeden
aktiven Test, die neu berechneten Unterschiedsparameter Ci für
alle Zylinder im ECM-Speicher 19 gespeichert werden können, auch
wenn nur der verdächtige
Zylinder bewertet wird.
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Im
nächsten
Schritt 94 wird der Deltaschwellenwert B wie oben beschrieben
bestimmt. Auch wenn diese Bestimmung in Schritt 94 des
dargestellten Algorithmus durchgeführt wird, kann der Wert vordefiniert
und im Speicher zur Verwendung durch das aktive Fehlzündungstestprogramm
gespeichert sein. Der Delta-Unterschiedsparameterwert
wird mit dem Schwellenwert B im Bedingungsschritt 96 verglichen.
Wenn die Bedingung nicht erfüllt
wird, also der Deltaschwellenwert nicht überschritten wurde, wird der
Programmfluß zu
Bedingungsschritt 98 geführt, um zu bestimmen, ob weitere
Testzyklen erforderlich sind. Wenn die aktuelle Testzykluszahl j
geringer als der maximale Testzykluswert M ist, dann wird j in Schritt 100 erhöht und die
Programmsteuerung kehrt zu Schritt 86 zurück, um die
nächste überhöhte Kraftstoffzufuhrmenge
zu bestimmen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bestimmt das Programm, wenn der letzte Testzyklus
durchgeführt
worden ist (d.h. j = M in Bedingungsschritt 98), in Schritt 102,
ob der aktuelle oder ite Zylinder funktionsuntüchtig ist
oder Fehlzündungen
aufweist. Dieser Schritt 102 wird nur dann durchgeführt, wenn
der aktuelle Zylinder in allen Delta-Unterschiedsparametertests
in Schritt 96 versagt hat. Ein Versagen in allen diesen
Tests bedeutet, daß der
Zylinder bei jeder überhöhten Kraftstoffzufuhrmenge
bei allen M Testzyklen keinen akzeptablen Anstieg seiner Zündzeitunterschiedsparamter
erfahren hat.
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Sobald
ein Zylinder aber den Bedingungsschritt 96 besteht, wird
er in Schritt 104 als Zylinder mit akzeptabler Verbrennung
gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
muß ein
Zylinder nur eine der Testreihen bestehen, um als akzeptabler Zylinder
identifiziert zu werden. Der Zylinder kann den Bedingungstest von
Schritt 104 beim ersten Zyklus, j = 1, oder beim letzten
Zyklus, j = M, bestehen. Die überhöhte Kraftstoffzufuhrmenge,
die erforderlich ist, um zu bestimmen, ob ein Zylinder akzeptabel
ist oder nicht genügend
Fehlzündungen
aufweist, um als schlecht bezeichnet zu werden, kann Auskunft über die
Schwere der Verbrennungsmängel
des Zylinders geben. Wenn der Zylinder beispielsweise den aktiven Fehlzündungstest
im ersten Testzyklus besteht, ist es wahrscheinlich, daß es sich
um einen funktionstüchtigen
Zylinder oder einen Zylinder mit 100%iger Verbrennung handelt. Wenn
der Zylinder andererseits den Test in allen Testzyklen mit Ausnahme
des letzten nicht besteht, ist es wahrscheinlich, daß der Zylinder
ein Verbrennungsproblem hat, das sich der absoluten Grenze nähert, die
zur Bestimmung des Deltaschwellenwerts B verwendet wird. Bei dem
spezifizischen dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich
bei einem Zylinder, der nur den letzten Test nach M Zyklen besteht,
um einen Zylinder mit 20%iger Verbrennung.
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Sobald
der aktuelle Zylinder in Schritt 102 als funktionsuntüchtig oder
in Schritt 104 als akzeptabel identifiziert worden ist,
wird im Bedingungsschritt 106 überprüft, ob der letzte Zylinder
bewertet worden ist. Wenn andere Zylinder aktiv getestet werden
müssen, nachdem
sie durch die passive Testreihe markiert worden sind, kehrt das
Programm zu Schritt 80 zurück, um die Fehlzündungstestschleife
fortzusetzen. Wenn der letzte Zylinder bewertet worden ist, kann
in Schritt 108 eine Liste der schlechten Zylinder bereitgestellt
und das aktive Testprogramm mit Schritt 110 beendet werden.
Es versteht sich, daß das
Verzeichnis der funktionsuntüchtigen
Zylinder viele Formen haben kann, abhängig von der Art der von dem Kfz-Techniker
oder Fahrzeugbenutzer benötigten
Informationen. Es kann zum Beispiel eine komplette Zusammenfassung
sowohl der passiven als auch der aktiven Tests zur Diagnose durch
den Techniker bereitgestellt werden. Alternativ kann nur die Zylindernummer
als Warnung angezeigt werden, daß der Motor gewartet werden
muß.