DE3615547A1

DE3615547A1 - Vorrichtung zur erkennung eines fehlerhaft arbeitenden zylinders eines mehrzylinder-verbrennungsmotors, sowie verfahren zum betreiben der vorrichtung

Info

Publication number: DE3615547A1
Application number: DE19863615547
Authority: DE
Inventors: Noritaka Oogaki Gifu Ibuki; Shinichi Hekinan Aichi Maeda; Hiroki Kariya Aichi Mori; Eiji Oobu Aichi Takemoto
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1986-11-13
Also published as: JPS61258955A

Description

Vorrichtung zur,Erkennung eines fehlerhaft arbeitenden Zylinders eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, sowie Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung eines fehlerhaft arbeitenden Zylinders eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.

Jeder Zylinder eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotores, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen, weist verschiedene Peripherieteile zum Zuführen von Brennstoff in den Zylinder und zum Zünden des Brennstoff /Luftgemisches auf. Genauer gesagt, im Falle eines Dieselmotors, sind eine Glühkerze, eine Brennstoffeinspritzdüse oder dergleichen und im Falle eines Otto-Motors eine Zündkerze usw. vorgesehen. Diese Teile können sich lockern, verlorengehen oder ihre Funktion einstellen, so daß z.B. das zugeführte Luft/Brennstoffgemisch in dem Zylinder nicht mehr gezündet, verbrannt und ausge-

Postgiroamt München 1360 52-802 (BLZ 700 100 80) · Deutsche Bank AG Freising 93 020 50 (BLZ 700 700 10) StadtsparKasse Freismg 6007 (BLZ 700 510 03) · Dresdner Bank Freising 7 828 500 00 (BLZ 700 800 00)

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L f stoßen werden kann. Bei einem Einzylindermotor ist ein derartiger Störfall in der Verbrennungskammer leicht festzustellen, da das erzeugte Drehmoment stark abfällt oder der Motor stehenbleibt. Bei Mehrzylindermotoren, wie sie beispielsweise aus den US-PSen 4,475,507 und

4,503,821 bekannt sind, ist es jedoch schwierig, einen derartigen Störfall zu entdecken, da der Motor durch die Verbrennungsvorgänge in den verbleibenden Zylindern weiterläuft. Dies hat zur Folge, daß bei einem Kraftfahrzeug -^q mit einem Mehrzylindermotor der Fahrer des Fahrzeuges weiterfährt, da er sich des Störfalles in einem bestimmten Zylinder nicht bewußt wird.

Allerdings ist das Weiterbetreiben eines Verbrennungsmo- ^g tors mit einem derartigen Störzustand nachteilig, da nicht nur das erzeugte Drehmoment sinkt, sondern auch die gefährliche Situation auftreten kann, daß der Brennstoff ohne verbrannt zu werden wieder aus dem Motor ausgestoßen wird. Um eine derartige gefährlicheSituation zu vermeiden, ist eswünschenswert, den Fahrer des Kraftfahrzeuges zu warnen oder die Brennstoffzufuhr zu dem fehlerhaften Zylinder zu unterbinden, wenn ein Fehlerzustand dieses bestimmten Zylinders erkannt wird.

/jl· Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, einen fehlerhaften Zylinder in einem Mehrzylindermotor zu erkennen, um gefährliche Situationen zu vermeiden, wobei dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges noch Möglichkeit gegeben wird, sein Fahrzeug

_₀ an einen sicheren Ort, wie beispielsweise einen Parkplatz , zu fahren oder noch die nächstgelegene Werkstatt zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. 6.

Erfindungsgemäß wird die Motordrehzahl überwacht, um eine

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Maximaldrehzahl und eine Minimaldrehzahl im Bereich des Leistungshubes eines jeden Zylinders zu erkennen, und diese erkannten Maximal- und Minimaldrehzahlen werden verwendet, um eine Differenzdrehzahl zu erhalten, welche Drehzahländerungen entspricht, wobei diese Veränderung mit anderen Veränderungsdaten der anderen Zylinder verglichen wird, um zu bestimmen, ob der in Frage stehende Zylinder ordnungsgemäß arbeitet oder nicht.

■jQ Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß nicht nur der Fahrer von einem fehlerhaften Zustand informiert wird, sondern auch die Brennstoffzufuhr zu einem fehlerhaften Zylinder oder zu mehreren Zylindern unterbrochen wird, um Brennstoffaustritt zu verhindern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen ünteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie-2Q genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

2g Fig.l den schematischen Aufbau einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig.2 in Blockdiagrammdarstellung die verschiedenen Sensoren und eine Steuereinheit gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Programmes zur Erkennung

eines fehlerhaften Zylinders;

Fig. 4 ein Teil-Flußdiagramm eines Programmes zur Untergg brechung der Brennstoffzufuhr zu einem fehler

haften Zylinder, der durch das Programm gemäß Fig.3 bestimmt wurde;

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Fig. 5 ein Zeitdiagramm, welches Drehwinkelsignal und

Motordrehzahl bei einem ordnungsgemäßen Motor zeigt; und

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, welches das Drehwinkelsignal

und die Motordrehzahl bei einem fehlerhaften Motorzustand zeigt.

-J^q Gleiche oder sich entsprechende Teile sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt schematisch vereinfacht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die beschriebene Ausführtrungsform ist einem Vierzylinder-Dieselmotor zugeordnet und in der Lage, einen oder mehrere fehlerhafte Zylinder zu erkennen und die Brennstoffzufuhr zu den betroffenen Zylindern oder dem betroffenen Zylinder zu unterbrechen.

2Q Gemäß Fig. 1 ist eine Einspritzvorrichtung 10 des Nockenflächen-Verteilertyps vorgesehen, um Brennstoff dem oben erwähnten Vierzylinder-Dieselmotor zuzuführen. Diese Einspritzvorrichtung 10 ist bekannt und arbeitet derart, daß der Brennnstoff über eine Ansaugleitung 16 in eine

2c Kompressionskammer 18 geführt wird, und dort von einem Kolben 14, der durch die Nockenoberfläche 12 gedreht und hin- und herbewegt wird, komprimiert wird. Als Ergebnis wird unter Druck stehender Brennstoff über Verteilerleitungen 20 und Zufuhrventile 22, welche für jeden Zylinder

_on des in der Zeichnung nicht dargestellten Motors vorgesehen sind, abgegeben. Die Einspritzvorrichtung 10 ist weiterhin in der Lage, unter hohem Druck stehenden Brennstoff aus der Kompressionskammer 18 über ein Überlaufventil 26a in eine Niederdruckkammer abzuführen, wo-

„p. bei das Ventil 26a an einem Überlaufauslaß 24 angeordnet ist und von einem Magnetventil 26 betrieben wird. Dieses

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•^ Magnetventil 26 wird so gesteuert, daß der Überlaufauslaß 24 geöffnet oder geschlossen wird, so daß die den einzelnen Zylindern zugeführte Brennstoffmenge geregelt wird.

Gemäß Fig. 1 ist weiterhin eine Steuereinheit 30 vorgesehen, welche das Magnetventil 26 ansteuert. Die Steuereinheit 30 erhält verschiedene Informationssignale von verschiedenen Sensoren, wie einem Drehzahlsensor 32, ei-

-^q nem Gaspedalsensor 34, der als variabler Widerstand arbeitet und den Niederdrückungsgrad des Gaspedales anzeigt, einem Drehwinkelsensor 36 zur Erfassung eines Referenzwinkels bezüglich des Hubs des Kolbens 14, Temperatursensoren 38 zur Erfassung von Kühlwassertemperatur, 5 Ansauglufttemperatur und dergleichen und Drucksensoren

zur Erfassung von Luftdruck, Ansaugluftdruck und der-• gleichen. Der Drehwinkelsensor 36 weist VorSprünge 36a auf einer sich drehenden Welle, d.h. dem Kolben 14 der Einspritzvorrichtung 10, sowie einen dazugehörigen elek-

2Q tromagnetischen Aufnehmer 36b auf, um einen Zylinder beim Brennstoffeinspritzvorgang zu erfassen. Die Anzahl der Vorsprünge 36a entspricht der Anzahl der Zylinder des Motors, so daß bei einer vollen Umdrehung des Kolbens 14 der elektromagnetische Aufnehmer 3 6b 4 Impulse erzeugt.

oc Obwohl hier ein elektromagnetischer Aufnehmer zur Erkennung des Drehwinkels des Kolbens 14 dargestellt ist, sind auch andere Sensoren möglich, beispielsweise Hallsensoren, optische Sensoren oder dergleichen.

„Q Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus der Steuereinheit 30 gemäß Fig. 1. Die Steuereinheit 3 0 weist im wesentlichen einen Eingabeanschluß 50, eine CPU 52 (zentrale Steuereinheit), ein ROM 54 (Lesespeicher), ein RAM 56 (Speicher mit wahlfreiem

gg Zugriff), einen Leistungsschaltkreis 62 zur Energieversorgung der oben genannten Bauteile und einen Datenbus

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! zwischen den einzelnen Schaltkreisen zur Datenübertragung auf. Der Eingabeanschluß 50 nimmt die erwähnten verschiedenen Informationssignale von den Sensoren 32 bis auf, und ein Ausgabeanschluß 58 wird verwendet, um ein Steuer- oder Treibersignal dem Magnetventil 2 6 der Einspritzvorrichtung 10 zuzuführen. Die CPU 52 steuert unter Verwendung verschiedenster Sensorsignale die Brennstoffeinspritzung, so daß sie für den momentanen Betriebszustand optimal ist und erkennt weiterhin Fehlfunktionen

2Q von einem oder mehreren Zylindern, wobei sie Drehzahländerungen des Motors verwendet, welche von einem Drehzahlsignal von dem Drehzahlsensor 32 abgegeben werden. Festgelegte Steuerprogramme und gegebene Daten sind in dem ROM 54 abgespeichert, wohingegen verschiedene Daten, die

,c während des Steuervorganges benötigt werden, vorübergehend in dem RAM 56 gespeichert werden.

Die Steuereinheit 30 erkennt eine Fehlfunktion von einem oder mehreren Zylindern mittels eines Programmablaufes, _on der unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 3

beschrieben wird. In dem Flußdiagramm gemäß Fig. 3 bedeutet der Buchstabe K einen Zählzustand eines Zählers und entspricht der Zylindernummer bei der Verbrennung oder dem Leistungshub. Da die beschriebene Ausführungs-

„c form einen Vierzylinder-Motor betrifft, werden für K die Ziffern 1 bis 4 verwendet. Zusätzlich sind die Bezugszeichen C(K), also C(I), C(2), C(3) und C(4) Zählzustände, welche der Anzahl der erkannten Fehlzustände in entsprechenden Zylindern entsprechen. Bei dieser Ausführungsform wird für jeden Zylinder ein Fehlerzustand angenommen, wenn die Anzahl von erkannten Fehlerzuständen 20 erreicht. Die Bezugszeichen F(K),also F(I), F(2), F(3) und F(4) sind flags, die verwendet werden, um die Brennstoffeinspritzung in den Zylinder zu unterbrechen, bei

„ρ- dem eine Fehlerfunktion festgestellt wurde. Mit anderen Worten, die flags F(K) sind Brennstoffeinspritz-Verhinderungs-flags, die in einer nicht dargestellten Brenn-

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stoffeinspritz-Steuerroutine, die ebenfalls von der Steuereinheit 30 durchgeführt wird, verwendet werden.

Das Flußdiagramm gemäß Fig. 3, das als Erkennungsprogramm für einen fehlerhaften Zylinder bezeichnet werden kann, wird begonnen, wenn der Motor angelassen wird und wird solange der Motor läuft wiederholt ausgeführt. Nach dem Beginn des Programmes wird in einem Schritt 101 die Initialisierung verschiedener Daten und flags durchgeführt;

^q so werden die Zählerstände K auf "1" zurückgesetzt und die Zählzustände C(I), C(2), C(3) und C(4) sowie die flags F(I) bis F(4) werden auf "0" zurückgesetzt. In einem folgenden Schritt 102 werden ein Minimalwert NL(K) und ein Maximalwert NH(K) der Motordrehzahl NE, die je-

^g desmal dann berechnet wird, wenn von dem Drehzahlsensor 32 in einem nicht dargestellten Programm ein Drehzahlsignal ausgegeben wird, eingelesen. Diese Werte NL(K) und NH(K) werden im folgenden als Minimalgeschwindigkeit und Maximalgeschwindigkeit bezeichnet. Die Minimalgeschwin-

2Q digkeit NL(K) kann bei der oberen Totpunktlage unmittelbar vor dem Leistungshub erhalten werden, während die Maximalgeschwindigkeit NH(K) bei der Mitte des Leistungshubes erhalten werden kann.

2= Genauer gesagt, die Werte NH(K) und NL(K) können durch Vergleich einer Mehrzahl von Geschwindigkeitsdaten erhalten werden, die während einer Zeitperiode entsprechend einer Viertelumdrehung des Kolbens 14 ermittelt wurden.

ο Eine derartige Drehung des Kolbens 14 um 90 kann unter

ο« Verwendung des Ausgangssignales des Aufnehmers 36b erkannt werden, während die Geschwindigkeitsdaten durch Zählen der Anzahl von Taktpulsen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulssignalen vom Drehzahlsensor 32 ermittelt werden.

In einem folgenden Schritt 103 wird bestimmt, ob das Drehwinkelsignal von dem Drehwinkelsensor 36 eingegeben

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wird oder nicht. Wenn die Entscheidung JA ist, d.h. wenn das Drehwinkelsignal eingegeben wurde, wird in einem folgenden Schritt 104 K um 1 inkrementiert (K-^—K+l) .

In einem folgenden Schritt 105 wird bestimmt, ob der inkrementierte Wert von K gleich 5 ist oder nicht. Wenn die Entscheidung JA ist, wird in einem folgenden Schritt 106 der Zählwert K auf "1" gesetzt. Wenn andererseits der Zählwert 5 noch nicht erreicht hat, oder nachdem K im ^q Schritt 106 auf "1" gesetzt wurde, wird ein folgender Schritt 107 durchgeführt, in welchem Minimalgeschwindigkeit NL(K) und Maximalgeschwindigkeit NH(K) beim Leistungshub eines nächsten Zylinders eingegeben werden.

, g In einem folgenden Schritt 108 wird ein Verhältnis Δ. N(K) zwischen der Schwankung einer vorhergehenden Drehzahl und einer Schwankung in der vorliegenden Drehzahl eines jeden Zylinders berechnet. Genauer gesagt, die vorhergehende Schwankung der Drehzahl wird zunächst durch Ermittlung

2Q der Differenz zwischen der Maximalgeschwindigkeit NH(K-I) und der Minimalgeschwindigkeit NL(K-I) beim Leistungshub eines Zylinders berechnet und die vorliegende Schwankung in der Drehzahl wird durch Ermittlung der Differenz zwischen der Maximalgeschwindigkeit NH(K) und der Minimalgeschwindigkeit NL(K) berechnet. Danach wird das Verhältnis zwischen diesen beiden Schwankungen als Δ N(K) berechnet. In einem folgenden Schritt 109 wird überprüft, ob der Wert von Δ N(K) unterhalb eines festgelegten Wertes wie beispielsweise 0,5 liegt. Dieser Vergleich zwi-

₃Q sehen ΔΝ(Κ) und dem festgelegten Wert wird durchgeführt, um bestimmen zu können, ob der momentan betroffene Zylinder fehlerhaft arbeitet oder nicht.

Wenn in dem Schritt 109 festgelegt wird, daß άN(K) ^ 0,5 ist, bedeutet dies, daß der Zylinder ordnungsgemäß arbeitet und in einem folgenden Schritt 110 wird der Zählwert C(K) auf "0" gesetzt. Nach dem Schritt 110 wird ein

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Schritt 111 ausgeführt, in welchem die flags F(K) auf "0" zurückgesetzt werden. Nach der Durchführung des Schrittes 111 geht der Programmablauf zum Schritt 103 zurück, um diesen und die folgenden Schritte wieder durchzuführen.

Wenn allerdings in dem Schritt 109 festgestellt wurde, daß das Verhältnis Δ N(K) kleiner als 0,5 ist, wird ein Schritt 120 durchgeführt, in welchem der Zählwert C(K) um 1 inkrementiert wird. In einem folgenden Schritt 121 wird

-^q überprüft, ob der Zählwert C(K) 20 erreicht hat oder nicht. Wenn C(K) < 2 0 ist, wird der Schritt 111 ausgeführt. Wenn C(K) ^ 20 ist, wird festgelegt, daß der Zylinder nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet und in einem Schritt 122 wird eine Alarmgebung durchgeführt, um den

I£ Fahrer des Kraftfahrzeuges zu warnen.

Die Alarmgebung soll den Fahrer warnen, daß ein Motorschaden vorliegt und ihn dazu auffordern, eine Inspektion oder Reparatur durchführen zu lassen. Die Alarmgebung 2Q kann beispielsweise mittels eines Summers oder eines Blinklichtes erfolgen.

Nach dem Schritt 122 wird ein Schritt 123 durchgeführt, in welchem die Brennstoffeinspritzung zu einem oder meh-

2g reren fehlerhaften Zylindern unterbunden wird. Genauer gesagt, das Einspritz-Hinderungs-flag F(K) wird in diesem Schritt auf "1" gesetzt, so daß dieses flag in einer nicht dargestellten Einspritzsteuerung, welche von der CPU 52 durchgeführt wird, verwendet wird. Vorzugsweise

₃Q wird, wie in dieser Ausführungsform, die Brennstoffzufuhr zu fehlerhaft arbeitenden Zylindern unterbrochen, da das weitere Betreiben eines Motors mit fehlerhaft laufenden Zylindern gefährlich sein kann. Nachdem die Brennstoffzufuhr zu fehlerhaft arbeitenden Zylindern unterbrochen

gg worden ist, kann der Motor weiterhin sicher betrieben werden, so daß der Fahrer sein Fahrzeug an einen sicheren Ort bringen kann, ohne irgendwelche gefährlichen Situa-

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tionen befürchten zu müssen.

Bei dem oben erwähnten Brennstoffeinspritz-Steuerprogramm bleibt das Magnetventil 26 der Einspritzvorrichtung 10 zum Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung in einen Zylinder der mit dem Einspritz-Hinderungs-flag F(K) bezeichnet wurde, offengehalten. Dies hat zur Folge, daß kein Brennstoff in diesen bezeichneten fehlerhaften Zylinder eingespritzt werden kann.

Fig. 4 zeigt einen Teil des Brennstoffeinspritz- Steuerprogrammes, in welchem die Brennstoffzufuhr zu einem fehlerhaft arbeitendem Zylinder unterbrochen wird. Die Schritte gemäß Fig. 4 können mit einem bekannten Brenn-

jg stoffeinspritz-Steuerprogramm kombiniert werden, wie es beispielsweise in Fig. 7 der US-PS 4,475,507 beschrieben ist. In Fig. 4 wird in einem Schritt 300, der dem Schritt 241 in Fig. 7 der genannten US-PS entspricht,ein Zylinder beim Leistungshub bestimmt. In einem folgenden Schritt

2Q 302 wird überprüft, ob das Einspritz-Hinderungs-flag F(K) "1" ist oder nicht. Es sei hier festgehalten, daß diese Bestimmung im Schritt 302 in Verbindung mit einem Zylinder erfolgt, der im Schritt 300 bestimmt wurde. Mit anderen Worten, wenn beispielsweise im Schritt 300 erkannt

2g wird, daß der Zylinder Nr. 3 soeben den Leistungshub ausführt, wird überprüft, ob F(3) "1" ist oder nicht. Wenn das flag F(K) "0" ist, wird in einem Schritt 304 das Magnetventil 2 6 zur Einspritzung von Brennstoff geschlossen. Wenn das flag F(K) "1" ist, wird in einem Schritt

oQ 306 das Magnetventil 26 geöffnet und die Brennstoffzufuhr zu einem fehlerhaften Zylinder unterbrochen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 soll die Erkennung eines oder mehrerer fehlerhaft arbeitender Zylinder näher gg erläutert werden.

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, welches Drehwinkelsignal und

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Motordrehzahlsignal bei normalem Arbeitszustand des Motors zeigt. Für den Fall, daß alle Zylinder normal arbeiten, nimmt die Variation in der Drehzahl, d.h. die Differenz zwischen Maximalgeschwindigkeit NH(K) und Minimalgeschwindigkeit NL(K) für alle Zylinder im wesentlichen den gleichen Wert an. Somit wird festgestellt, daß keiner der Zylinder fehlerhaft arbeitet.

Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm ähnlich dem von Fig. 5, aliQ lerdings ist hier angenommen, daß der Motor fehlerhaft

arbeitet. Es sei angenommen, daß der Zylinder Nr. 2 aufgrund irgendeines Fehlers, wie Lockerung oder Verlust der Glühkerze oder der Brennstoffeinspritzdüse, fehlerhaft arbeitet. Dies hat zur Folge, daß das Luft/Brennstoffge-■je misch, das dem Zylinder Nr. 2 zugeführt wird, nicht ausreichend hoch komprimiert werden kann, um zu zünden und ^; zu verbrennen. Somit wird die Minimalgeschwindigkeit

NL(2) größer als die der anderen Zylinder, wohingehend die Maximalgeschwindigkeit NH(2) kleiner als die der 2Q verbleibenden Zylinder ist. Somit wird die Schwankung der Drehzahl, die sich aus NH(2) - NL(2) ergibt, vergleichsweise geringer als die Schwankung der Drehzahl NH(I) NL(I), die aus der Verbrennung in dem Zylinder Nr. 1 resultiert.

Unter Verwendung dieser Differenz zwischen den Drehzahländerungen wird das Verhältnis ilN(K) ermittelt, um zu sehen, ob dieses Verhältnis größer als ein Konstantwert wie beispielsweise 0,5 ist. Dieser Konstantwert wird in

„Q Hinsicht auf mögliche Unterschiede zwischen Variationsdaten bestimmt, die erhalten werden, wenn alle Zylinder normal arbeiten, so daß nur ein Fehlerzustand erfaßt wird.

gc Wie im Zusammenhang mit Schritt 121 in dem Flußdiagramm von Fig. 3 beschrieben worden ist, wird ausschließlich dann festgelegt, daß ein bestimmter Zylinder fehlerhaft

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arbeitet, wenn die Anzahl von Erfassungen, daß die Änderungsrate der Drehzahl Δ N(K) eine bestimmte Anzahl übersteigt, d.h. in dieser Ausführungsform 20. Der Grund hierfür, d.h. der Grund warum ein fehlerhafter Zylinder nur dann bestimmt wird, wenn die Rate AN(K) den Konstantwert eine bestimmte Anzahl mal übersteigt, liegt darin, daß die Möglichkeit besteht, daß 4N(K) nur einige wenige Male fehlerhaft sein kann, ohne daß ein wirklicher Motorschaden vorliegt.

Wenn schließlich im Schritt 121 endgültig festgelegt

wird, daß ein bestimmter Zylinder fehlerhaft arbeitet, werden die Schritte 122 und 123 ausgeführt, um den Fahrer zu warnen und das Einspritz-Hinderungs-flag F(K) auf "1" ■je zu setzen. ·

^; Dies hat zur Folge, daß - wie in Fig. 6 dargestellt - für den Zylinder Nr. 2 keine Brennstoffeinspritzung durchgeführt wird, da das Magnetventil-Treibersignal von der

2Q Steuereinheit 30 das Magnetventil 26 öffnet, so daß kein Brennstoff dem Zylinder Nr. 2 zugeführt wird. Somit wird das unerwünschte Austreten von unverbranntem Kraftstoff aus dem fehlerhaften Zylinder wirksam verhindert. Der Motor kann somit weiter betrieben werden, ohne anzuhal-

2c ten, wobei allerdings das erzeugte Drehmoment abnimmt.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß zur Erkennung eines fehlerhaften Zylinders Drehzahl- und Drehwinkelsensoren verwendet werden, die normaler-₃Q weise in bereits bestehenden Brennstoffeinspritzsystemen verwendet werden, so daß keine neuen oder zusätzlichen Sensoren nötig sind. Somit kann die vorliegende Erfindung beispielsweise durch Ändern des Steuerprogrammes der CPU 52 in der Steuereinheit 30 realisiert werden.

Da, wie beschrieben, verhindert wird, daß Brennstoff dem fehlerhaften oder den fehlerhaften Zylindern zugeführt

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wird, kann der Fahrer sein Fahrzeug ohne gefährliche Begleiterscheinungen wie Austritt von Brennstoff weiterfahren. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Motorschaden beim Fahren auf einer Schnellstraße oder Autobahn auftritt, da es auf solchen Straßen schwierig ist, das Fahrzeug anzuhalten.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Dieselmotors beschrieben; fehlerhafte Zylinder an Otto-Motoren können aber ebenfalls auf gleiche Art und Weise erkannt werden. Weiterhin kann, obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Verhältnis Δ N(K) zwischen Drehzahlschwankungen erfaßt wurde, die Bestimmung eines fehlerhaften Zylinders dadurch erfolgen, daß nur der Unterschied zwisehen Maximal- und Minimalgeschwindigkeitsdaten erfaßt wird und ein Fehlerzustand festgestellt wird, wenn eine derartige Differenz größer als ein festgelegter Wert ist.

Claims

Kühnen · Wacker & partner PATENT- UND RECHTSANWÄLTE NIPPONDENSO CO., LTD. Aichi-ken, Japan PATENTANWÄLTE· EUROPEAN PATENT ATTORNEYS RAINER A. KÜHNEN - Dipi.-ing. PAUL-ALEXANDER WACKER - Dipl.-ing.. Dipl.-Wirtsch.-Ing. PETER FÜRNISS · Dr. Dipl.-Chem. RECHTSANWALT GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH - Dipi.-ing. (FH) Zulassung: LG München I und Il Telefon: O 81 61/62 09-1 ■ Telex: 526 547 pawa d Telefax: 0 81 61/62 09-6 · Datex-P: 45-8 161-30 Teletex:8 161 800-pawaMUC D-8050 FREISING 1, SCHNEGGSTRASSE 3-5 16ND01643-02 07.05.1986 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Erkennung eines fehlerhaften Zylinders in einer Mehrzylinder-Verbrennungsmaschine/ gekennzeichnet durch:

(a) erste Einrichtungen zur Erfassung der Drehzahl des Motors;

(b) zweite Einrichtungen, welche mit den ersten Einrichtungen zusammenwirken und Änderungen der Drehzahl des Motors im Bereich des Leistungshubes eines jeden Zylinders erfassen;

und

(c) dritte Einrichtungen, welche auf die zweiten Einrichtungen ansprechen, und unter Verwendung der Drehzahlschwankung den fehlerhaften Zylinder erfassen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen derart ausgelegt sind, daß sie die DrehzahlSchwankungen durch Berechnung der Differenz zwischen einer Maximalgeschwindigkeit und einer Minimalgeschwindigkeit des Motors über einen gegebenen Drehwinkel der Motorkurbelwelle hinweg berechnen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ,Q daß die dritten Einrichtungen derart ausgelegt sind,

daß sie den fehlerhaften Zylinder erfassen, wenn ein Verhältnis zwischen der Schwankung aufgrund des Leistungshubes eines Zylinders und einer anderen Schwankung aufgrund des Leistungshubes eines anderen Zylin-■jc ders kleiner ist, als ein festgelegter Wert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Brennstoffzufuhr zu dem als fehlerhaft arbeitend erkannten Zylinder zu unterbrechen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche davor warnen, daß ein Motorschaden aufgetreten ist.

6. Verfahren zur Erkennen eines fehlerhaft arbeitenden

Zylinders in einer Mehrzylinder-Verbrennungsmaschine, gekennzeichnet durch:

₃Q (a) Erfassen der Drehzahl des Motors;

(b) Erfassen von Schwankungen der Drehzahl des Motors im Bereich des Leistungshubes eines jeden Zylinders unter Verwendung der erfaßten Drehzahl des

_oc Motors; und

(c) Erfassen des fehlerhaften Zylinders unter Ver-

07.05.1986 KVi&P: 16NL) 016 43-0 2, /

Wendung der Schwankung.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erfassung der Drehzahlschwankung die Differenz zwischen einer Maximalgeschwindigkeit und einer Minimalgeschwindigkeit des Motors über einen gegebenen Drehwinkel der Motorkurbelwelle berechnet wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erfassen des fehlerhaften Zylinders erfaßt wird, daß ein Verhältnis zwischen der Drehzahlschwankung aufgrund des Leistungshubes eines Zylinders und einer anderen DrehzahlSchwankung aufgrund des Le i-

■ig stungshubes eines anderen Zylinders kleiner ist als ein festgelegter Wert.

9. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zu einem

2Q Zylinder, der als fehlerhaft erfaßt wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch Warnen davor, daß ein Motorschaden aufgetreten ist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin gekennzeichnet

durch Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder fehlerhaft arbeitet immer dann, wenn die Anzahl von Zeiten zu denen das Verhältnis kleiner als der festgelegte OQ Wert ist, eine bestimmte Anzahl übersteigt.