DE3927050A1

DE3927050A1 - Regeleinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3927050A1
Application number: DE3927050A
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Takahashi; Masanobu Uchinami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1990-03-08
Also published as: KR930000176B1; DE3927050C2; JPH0255853A; US4967727A; KR900003522A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylindern und mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen, über die den Zylindern Kraftstoff zugeführt wird.

Insbesondere bezieht sie sich auf eine Regeleinrichtung, mit der sich die Kraftstoffzufuhr zu einem einzelnen Zylinder abschalten läßt, wenn in diesem Zylinder eine Fehlzündung vorliegt.

Bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge finden elektroni sche Kraftstoffeinspritzsysteme zunehmend weite Verbreitung. Bei diesem Systemen wird auf der Grundlage verschiedener Be triebskenndaten, z. B. der Motordrehzahl, der Ansaugluftmen ge, der Ansauglufttemperatur und der Motortemperatur, ein optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis errechnet, worauf elek tromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzdüsen so angesteu ert werden, daß ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit optimalem Mischungsverhältnis zugeführt wird.

Viele Kraftfahrzeuge sind bereits mit Katalysatoren ausgerü stet, die aus den Motorabgasen schädliche Stoffe herausfil tern. Ein typisches Beispiel für einen solchen Katalysator ist der Dreiwegekatalysator, bei dem Kohlenmonoxid und Koh lenwasserstoffe oxidiert und gleichzeitig Stickstoxide (NO_x) reduziert werden. Im Normalfall ist ein elektronisches Kraftstoffeinspritzsystem so ausgelegt, daß das Luft-Kraft stoff-Verhältnis im unmittelbaren Bereich des stöchiometrischen Verhältnisses gehalten wird, damit der Katalysator wirksam arbeiten kann.

Gelegentlich läuft wegen Schäden an Systemteilen, unzuläng lichen elektrischen Anschlüssen oder wegen Funktionsstörun gen der Maschine der Verbrennungsvorgang in den Zylindern eines Motors nicht reibungslos ab, es kommt zur sogenannten "Fehlzündung". Bei einer Fehlzündung strömt ein Gemisch aus unverbranntem Kraftstoff und Luft in den Katalysator, was zu einer plötzlichen chemischen Reaktion führt, die einen enor men Temperaturanstieg im Katalysator zur Folge hat. Unter diesen Bedingungen kann der Katalysator nicht einwandfrei arbeiten, so daß schädigende Abgase in die Atmosphäre abge geben werden. Dieser Temperaturanstieg führt auch zu einer Qualitätseinbuße des Katalysators und verkürzt dessen Le bensdauer. Außerdem besteht die Gefahr, daß geschnittenes Gras oder andere brennbare Stoffe, die unter einem abge stellten Auto liegen, bei Berührung mit dem infolge einer Fehlzündung übermäßig erhitzten Katalysator potentiell eine Brandgefahr darstellen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Regelein richtung für die Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine zu entwickeln, die das Vorliegen einer Fehlzündung in einem Zylinder erfassen und die Kraftstoffzu fuhr zum betreffenden Zylinder abschalten kann, während der Motor weiterhin mit den übrigen normal arbeitenden Zylindern laufen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Regeleinrich tung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß diese die folgenden Einrichtungen aufweist:
eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Ansaugluftmenge pro Zy linder während einer vorgegebenen Anzahl von Ansaugtakten des Motors;
eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zylinders mit Fehlzündung aufgrund von Änderungen der von der Meßeinrich tung erfaßten Ansaugluftmenge, und
eine Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffversorgung eines Zylinders, bei dem eine Fehlzündung vorliegt, die durch die Erfassungseinrichtung festgestellt wird.

Kommt es zur Fehlzündung in einem Motorzylinder, so sinkt die Drehzahl des Motors plötzlich ab. Wenn zum Zeitpunkt der Fehlzündung die dem Motor zugeführte Ansaugluftmenge im we sentlichen konstant bleibt, so steigt wegen des Abfalls der Motordrehzahl die pro Betriebszyklus im fehlzündenden Zylin der angesaugte Luftmenge abrupt an. Auf diese Weise läßt sich eine Fehlzündung dadurch erfassen, daß Veränderungen in der pro Zylinder und Ansaugtakt angesaugten Luftmenge mit einem vorgegebenen Wert verglichen werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Ein richtung zum Erfassen der Ansaugluftmenge einen Luftströ mungsmesser, der entsprechend der in den Motor fließenden Luftströmung Signale erzeugt, sowie einen Kurbelwinkelmes ser, der bei vorgegebenen Kurbelwinkelwerten jeweils ein Kurbelwinkelsignal erzeugt, und einen Mikroprozessor, der im Ansprechen auf die Signale vom Luftströmungsmesser und vom Kurbelwinkelmesser arbeitet. Auf der Grundlage der vom Luft strömungsmesser erfaßten einströmenden Luftmenge und der durch das Ausgangssignal des Kurbelwinkelmessers gemeldeten Motordrehzahl errechnet der Mikroprozessor die Ansaugluft menge Q/N pro Zylinder jeweils für eine vorgegebene Anzahl von Ansaugtakten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Einrich tung zur Erfassung einer Fehlzündung in einem Zylinder einen Mikroprozessor auf, der die Differenz Δ Q/N zwischen den An sauglufteinheiten Q/N bei aufeinanderfolgenden Verbrennungs takten des Motors errechnet. Der Mikroprozessor stellt das Vorliegen einer Fehlzündung fest, wenn zweimal die Differenz Δ Q/N um mehr als einen vorgegebenen Betrag oder um mehr als einen vorgegebenen prozentualen Anteil abweicht.

Um zu verhindern, daß über die zugehörige Kraftstoffein spritzdüse einem fehlzündenden Zylinder weiterhin Kraftstoff zugeführt wird, können verschiedene Einrichtungen vorgesehen sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel geschieht dies durch Ansteuerung eines Zählers, der die Ansteuerzeit der Kraftstoffeinspritzdüse vorgibt.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä ßen Kraftstoffreglers bei Einsatz in einem Vierzy lindermotor;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm des von der Zentraleinheit gemäß Fig. 2 abgearbeiteten Hauptprogramm;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer in der Zentraleinheit gemäß Fig. 2 ablaufenden Routine zur Verarbeitung von Un terbrechungsanforderungen;

Fig. 5 ein Zeitschema, aus dem sich die Drehzahl und die Luftansaugeinheit bei einem Motor ersehen läßt, in dem bei einem Zylinder eine Fehlzündung vorliegt, und

Fig. 6 ein Zeitschema ähnlich Fig. 5, das jedoch die Dreh zahl und die Luftansaugeinheit bei Verlangsamung des Motors zeigt, in dem bei einem Zylinder eine Fehl zündung vorliegt.

Aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 einer erfin dungsgemäßen Kraftstoff-Regeleinrichtung ist ersichtlich, daß diese bei einem fremdgezündeten Viertaktmotor 1 in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Der dargestellte Motor 1 be sitzt zwar vier Zylinder, doch ist die Anzahl der Zylinder nicht entscheidend, sondern die Erfindung läßt sich bei je dem Motor mit beliebiger Zylinderanzahl einsetzen.

Gemäß Fig. 1 weist der Motor 1 ein Luftansaugrohr 3 auf, das mit den vier Zylindern verbunden ist. Am Eingang des Luftan saugrohres 3 ist ein Luftfilter 2 angeordnet, während eine Drosselklappe 4 verstellbar in der Luftansaugleitung 3 befe stigt ist. Auf dem Motor 1 sind vier elektromagnetisch betä tigbare Kraftstoffeinspritzdüsen 51 bis 54 angeordnet, die jeweils einem der vier Zylinder zugeordnet sind. Die Kraft stoffeinspritzdüsen werden durch eine Steuerung 20 entspre chend angesteuert. Über einen Auspuffkrümmer 6 und ein Aus puffrohr 7 werden die Abgase vom Motor nach außen geführt.

Im Luftansaugrohr 3 ist ein Luftströmungsmesser 8 angeord net, der die Geschwindigkeit und die Menge der in den Motor angesaugten Luft erfaßt. Entsprechend der erfaßten Ansaug luftmenge erzeugt er ein analoges Spannungssignal, das er zur Steuerung 20 übermittelt.

Außerdem ist im Luftansaugrohr 3 ein Lufttemperaturfühler 9 mit Thermistor angeordnet, der die Temperatur der Ansaugluft erfaßt. Entsprechend der gemessenen Temperatur erzeugt er ein analoges Spannungssignal, das er zur Steuerung 20 über mittelt.

Auf dem Motor 1 ist ein Wassertemperaturfühler 10 angeord net, der in Form eines Thermistors aufgebaut ist. Er erfaßt die Temperatur des Kühlwassers und erzeugt ein entsprechen des analoges Spannungssignal, das er an die Steuerung 20 übermittelt. Bei vorgegebenen Winkelstellungen der Motorkur belwelle erzeugt ein Kurbelwinkelmesser 11 A entsprechende Ausgangsimpulse und leitet diese der Steuerung 20 zu. Bei einem Vierzylindermotor erzeugt der Kurbelwinkelmesser 11 A im typischen Fall einen Ausgangsimpuls pro 180° Kurbelwel lendrehung. Entsprechend einem bestimmten Motorzylinder er zeugt ein Zylindermelder 11 B ein Zylindererkennungssignal, dessen Anstiegsflanke der Anstiegsflanke bei einem der Aus gangsimpulse des Kurbelwinkelmessers 11 A unmittelbar voraus geht.

Ein Leerlaufschalter 12 auf der Drosselklappe 4 erfaßt, ob deren Stellung kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal, das an die Steu erung 20 weitergeleitet wird.

Somit empfängt die Steuerung 20 die Ausgangssignale vom Luftströmungsmesser 8, vom Ansaugluft-Temperaturfühler 9, vom Wassertemperaturfühler 10, vom Kurbelwinkelmesser 11 A, vom Zylindermelder 11 B und vom Leerlaufschalter 12, woraus sie die richtige Kraftstoffmenge errechnet, die dem Motor 1 zugeführt werden soll, während sie den Betrieb der Kraft stoffeinspritzdüsen 51 bis 54 so steuert, daß exakt die be rechnete Menge zugeführt wird. Außerdem stellt die Steuerung fest, daß gegebenenfalls eine Fehlzündung in einem Zylinder vorliegt, worauf sie die Kraftstoffversorgung für den be treffenden Zylinder abschaltet.

Des weiteren weist der Motor auch eine Zündanlage mit Zünd spule und Zündkerzen auf, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der in Fig. 1 angedeuteten Steuerung 20. Die Funktion dieser Steuerung 20 wird durch einen Mikroprozessor gesteuert, der ganz allgemein hier als Zentraleinheit 200 bezeichnet wird. Mit dem Kurbelwinkelmes ser 11 A ist dabei ein Drehzahl-Zählwerk 201 verbunden, das entsprechende dem Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Aus gangsimpulsen des Kurbelwinkelmessers 11 A ein Ausgangssignal erzeugt. Dieser Zähler übermittelt außerdem an eine Unter brechungssteuerung 202 ein Unterbrechungssignal synchron zu den Motorumdrehungen. Nach Empfang des Unterbrechungssignals übermittelt die Unterbrechungssteuerung 202 über eine Bus leitung 217 an die Zentraleinheit 200 ein Unterbrechungssi gnal. Abhängig von diesem Unterbrechungssignal läßt die Zen traleinheit 200 eine Routine zur Bearbeitung von Unterbre chungsanforderungen ablaufen und berechnet die dem Motor 1 zuzuführenden Kraftstoffmenge.

Die Zentraleinheit 200 empfängt digitale Eingangssignale, beispielsweise die Signale vom Zylindermelder 11 B und vom Leerlaufschalter 12, sowie das Anlaßsignal von einem Anlaß schalter 13, der einen nicht dargestellten Anlasser ein- und ausschaltet, über einen Digitaleingang 203.

Sie weist außerdem einen Analogeingang 204 mit einem Analog- Multiplexer und einem A/D-Wandler auf, der die vom Luftströ mungsmesser 8, vom Lufttemperaturfühler 9 und vom Kühlwas ser-Temperaturfühler 10 kommenden analogen Signale digitlali siert und die gebildeten digitalen Signale sequentiell der Zentraleinheit 200 zuleitet.

Die Ausgangssignale des Drehzahl-Zählwerks 201, der Unter brechungssteuerung 202, vom Digitaleingang 203 und vom Ana logeingang 204 werden über die Busleitung 217 der Zentral einheit 200 zugeführt.

Eine Batterie 14 ist zur Stromversorgung der Zentraleinheit 200 über einen Schlüsselschalter 15 und eine Stromversor gungsschaltung 205 vorgesehen.

Über die Busleitung 217 sind außerdem mit der Zentraleinheit 200 ein RAM-Speicher 206 und ein ROM-Speicher 207 verbunden. Der RAM-Speicher dient zur vorübergehenden Datenspeicherung, während im ROM-Speicher 207 verschiedene Konstante und Pro gramme erfaßt sind, die die Zentraleinheit 200 abarbeiten soll.

Die Dauer des Kraftstoffeinspritzvorgangs über die Ein spritzdüsen 51 bis 54 wird durch Zähler 208 bis 211 gesteuert, die als Abwärtszähler mit Registern ausgebildet sind. Jeder Zähler empfängt von der Zentraleinheit 200 ein Signal, das der einzuspritzenden Kraftstoffmenge entspricht, und setzt dieses Signal in einen Impuls um, dessen Breite die zeitliche Dauer des Einspritzvorgangs für eine der Ein spritzdüsen festgelegt.

Die Ausgangssignale der Zähler 208 bis 211 werden jeweils an vier Leistungsverstärker 212 bis 215 übermittelt, die als Treiber für die Einspritzdüsen dienen. Die Leistungsverstär ker 212 bis 215 sind jeweils mit den Einspritzdüsen 51 bis 54 verbunden.

Eine Zeitschaltung 216 erzeugt ein Signal, wenn ein vorgege benes Zeitintervall abgelaufen ist; dieses Signal wird der Zentraleinheit 200 übermittelt.

Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm des Hauptprogramms für die Zentraleinheit 200. Die Funktionsweise der Steuerung gemäß Fig. 2 wird nachstehend nun unter Bezugnahme auf dieses Ablaufdiagrammm näher erläutert.

Werden zum Starten des Motors 1 der Schlüsselschalter 15 und der Anlaßschalter 13 in Anlaßstellung gebracht (Arbeits schritt S 0), so beginnt die Zentraleinheit 200 zu arbeiten. Im Arbeitsschritt S 1 läuft eine Initialisierung ab. Im Ar beitsschritt S 2 werden die der Kühlwassertemperatur und der Ansauglufttemperatur entsprechenden digitalen Werte vom Ana logeingang 204 aus in die Zentraleinheit 200 eingelesen. Im Arbeitsschritt S 3 wird auf der Grundlage der gemessenen Tem peraturwerte ein Korrekturfaktor K zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge berechnet und das Ergebnis im RAM-Spei cher 206 erfaßt. Im Anschluß an diesen Schritt schaltet das Programm wieder zum Arbeitsschritt S 2 zurück. Im Normalfall durchläuft die Zentraleinheit 200 entsprechend einem Steuer programm die Arbeisschritte S 2 und S 3 im Wechsel. Geht von der Unterbrechungssteuerung 202 ein Unterbrechungs signal ein, so unterbricht die Zentraleinheit 200 sofort ih ren normalen Betrieb, auch wenn sie sich mitten im Hauptpro gramm befindet, und schaltet zu einer Routine zur Bearbei tung einer Unterbrechungsanforderung um, deren Ablaufdia gramm in Fig. 4 aufgezeichnet ist. Zunächst geht im Arbeitsschritt S 41 vom Drehzahl-Zählwerk 201 ein Signal ein, das dem Zeitintervall zwischen aufeinan derfolgenden Ausgangsimpulsen des Kurbelwinkelmessers 11A entspricht, worauf im Arbeitsschritt S 42 die Zentraleinheit die Drehzahl des Motors N _e nach der Formel

Drehzahl = X/zeitlicher Impulsabstand

berechnet, wobei X eine Konstante ist. Die rechnerisch auf diese Weise ermittelte Drehzahl N _e wird dann im RAM-Speicher 206 erfaßt.

Im Arbeitsschritt S 43 wird das Ausgangssignal des Luftströ mungsmesser 8 über den Analogeingang 204 eingelesen. Auf der Grundlage dieses Signals wird die Ansaugluftmenge Q be rechnet.

Im Arbeitsschritt S 45 wird aus der im vorangegangenen Schritt S 44 berechneten Ansaugluftmenge Q und aus der im Schritt S 42 errechneten Motordrehzahl N _e die pro Ansaugtakt pro Zylinder angesaugte Luftmenge Q/N berechnet (die nach stehend als Ansauglufteinheit bezeichnet wird) und im RAM- Speicher 206 erfaßt. Gelten als Einheit für die Luftansaug menge Q Liter/sec und als Maß für die Motordrehzahl N _e die Angabe UpM, so entspricht N dem Wert N _e/30.

Im Arbeitsschritt S 46 wird ermittelt, ob der Motorbetriebs zustand eine Abfrage auf Vorliegen einer Fehlzündung erfor dert. Ein geeigneter Betriebszustand ist der Leerlauf, der sich anhand der Motordrehzahl N _e, des Ausgangssignals des Leerlaufschalters 12, des Ausgangssignals eines (nicht dar gestellten) Tachometers oder des Ausgangssignals eines (ebenfalls nicht dargestellten) Neutralschalters feststellen läßt. Bei einem anderen geeigneten Betriebszustand ist die Ansaugluftmenge Q, die durch die Öffnungsstellung der Dros selklappe bestimmt wird, konstant oder nahezu konstant. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Luftmenge, die durch die Drosselklappe strömt, auf Schallgeschwindigkeit gedrosselt wird. Damit kann bei konstantem bzw. nahezu kon stantem Ausgangssignal vom Drosselstellungsmelder 12 festge stellt werden, daß die Ansaugluftmenge Q ebenfalls konstant oder nahezu konstant ist.

Wird im Arbeitsschritt S 46 festgestellt, daß der Motorbe triebszustand geeignet ist, eine Feststellung auf Fehlzün dung anzufordern, so schaltet die Routine zum nächsten Schritt S 47 weiter, und erweist sich der Betriebszustand als ungeeignet, so schaltet sie direkt zum Arbeitsschritt S 52 durch. Im Arbeitsschritt S 47 wird nun die Differenz Δ Q/N zwischen der soeben berechneten Ansauglufteinheit Q/N und der für den vorhergehenden Zylinder berechneten Ansauglufteinheit Q/N ermittelt und im RAM-Speicher 206 erfaßt. Ausgehend vom Wert der Differenz Δ Q/N stellt die Zentraleinheit 200 fest, ob eine Fehlzündung abläuft. Die Art und Weise, in der dies ge schieht, wird nachstehend nun unter Bezugnahme auf das Zeit schema in Fig. 5 näher erläutert.

In Fig. 5 veranschaulicht die Kurve (a) das Ausgangssignal des Zylindermelders 11 B, während mit (b) das Ausgangssignal des Kurbelwinkelmessers 11 A bezeichnet ist. Weiterhin zeigen die Kurven (c) bis (f) den jeweiligen Zustand in jedem der vier Zyinder an. Die berechnete Motordrehzahl N _e ist mit (g) angegeben, und unter (h) erscheint die Luftansaugeinheit Q/N für jeden Zylinder beim Leerlauf des Motors und bei Fehlzündung im Zylinder # 2.

Tritt eine Fehlzündung auf, so erzeugt der Motor 1 kein Drehmoment, so daß die Drehzahl absinkt, während die Ansaug lufteinheit Q/N ansteigt. Während des Verbrennungs- bzw. Leistungstaktes im Zylinder #m wird die Luftansaugeinheit Q/N mit Q/N #m ausgedrückt, während der Unterschied zwischen Q/N #m und dem Wert von Q/N für den vorher zu zündenden Zy linder als Δ Q/N #m ausgewisen wird. Ein Beispiel hierfür: Δ Q/N # 1=Q/N # 1-Q/N # 2. Der Zylinder, in dem gerade der Ver brennungstakt abläuft, ist der Zylinder, dem beim nächsten Motortakt Kraftstoff zugeführt wird. Da bekannt ist, welchem Zylinder gerade Kraftstoff zugeführt wird, läßt sich der Zy linder, in dem gerade der Verbrennungstakt abläuft, leicht ermitteln.

Im Arbeitsschritt S 47 wird die Veränderung Δ Q/N #m in der An sauglufteinheit Q/N berechnet, während im Arbeitsschritt S 48 die Differenz E zwischen dem Wert von Δ Q/N, der für den Ar beitstakt im Zylinder #m berechnet wurde, und dem für den vorher zu zündenden Zylinder, dem davor kommenden Zylinder und dem vor diesem zu zündenden Zylinder berechneten Wert von Δ Q/N jeweils berechnet wird.

Beispielsweise gelten für E gemäß Fig. 5 zu dem Zeitpunkt, zu dem Δ Q/N # 3 für den Zündungstakt im dritten Zylinder be rechnet wird, die folgenden Werte:

E₄₃ = Δ Q/N # 4 - Δ Q/N # 3
E₁₃ = Δ Q/N # 1 - Δ Q/N # 3
E₂₃ = Δ Q/N # 2 - Δ Q/N # 3

Im Arbeitsschritt S 49 wird der in Schritt S 48 berechnete je weilige absolute Wert von E mit einem ersten Vorgabewert verglichen, um festzustellen, ob in einem Zylinder Fehlzün dung vorliegt. Ist einer der absoluten Werte |E| gleich dem ersten Vorgabewert oder noch größer als dieser, so steht fest, daß eine Fehlzündung vorliegt.

Zu dem in Fig. 5 gezeigten Zeitpunkt, zu dem Δ Q/N # 2 berech net wird, werden beispielsweise auch die Werte |E₁₂|, |E₃₂| und |E₄₂| berechnet. Alle drei Werte |E₁₂|, |E₃₂| und |E₄₂| sind größer als der erste Vorgabewert, und damit steht fest, daß im Zylinder # 2 eine Fehlzündung vorliegt. Ein weiteres Beispiel: zu dem Zeitpunkt, zu dem A Q/N # 1 berechnet wird, werden auch die Werte |E₂₁|, |E₃₁| und |E₄₁| berechnet. |E₂₁| ist größer als der erste Vorgabewert, während |E₃₁| und |E₄₁| beide Null sind und damit unter dem ersten Vorga bewert liegen. Auch in diesem Fall kann anhand der Werte der Differenz E festgestellt werden, daß im Zylinder # 2 eine Fehlzündung vorliegt.

Wird im Arbeitsschritt S 49 eine Fehlzündung festgestellt, schaltet die Routine weiter zum Arbeitsschritt S 50, während sie zu Arbeitsschritt S 52 weiterschaltet, wenn keine Fehl zündung festgestellt wurde. Im Arbeitsschritt S 50 wird der dem Zylinder #n, in dem eine Fehlzündung erfaßt wurde, zugeordnete Fehlzündung C #n um 1 hochgezählt. C #n gibt an, wie oft im Zylinder #n eine Fehlzündung erfaßt wurde. Im Arbeitsschritt S 51 wird festgestellt, ob der Fehlzün dungszähler C #n größer als ein zweiter Vorgabewert ist. Liegt der Zählerstand in C #n über dem zweiten Vorgabewert, so schaltet die Routine zum Arbeitsschritt S 53 weiter, an sonsten zum Schritt S 54. Im Arbeitsschritt S 53 wird eine Markierung für die Unterbre chung der Kraftstoffzufuhr zum fehlzündenden Zylinder #n ge setzt, in dem es laufend zur Fehlzündung kam, worauf die Routine zum Arbeitsschritt S 54 weiterschaltet. Wird im Arbeitsschritt S 46 festgestellt, daß der Betriebszu stand nicht zur Ermittlung eines Fehlzündungszustands geeignet ist, oder wird im Arbeitsschritt S 49 festgestellt, daß keine Fehlzündung vorliegt, so wird im Arbeitsschritt S 52 der Fehlzündungszähler C #n wieder auf Null rückgesetzt, worauf die Routine zum Arbeitsschritt S 54 weiterschaltet. Im Arbeitsschritt S 54 wird aus der Ansauglufteinheit Q/N für den Zeitpunkt, der im Arbeitsschritt S 45 angetroffen wurde, eine Grundeinspritzmenge für den Kraftstoff berechnet. Im Arbeitsschritt S 55 wird dann anhand der Grundeinspritzmenge, die im vorangegangenen Schritt ermittelt wurde, und anhand des Kraftstoff-Korrekturfaktors K, der schon im Arbeits schritt S 3 bestimmt wurde, geprüft, ob die Markierung für die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr für den Zylinder, in den nun Kraftstoff eingespritzt werden müßte, gesetzt ist. Ist die Markierung nicht gesetzt, schaltet die Routine wei ter zum Arbeitsschritt S 57, während sie bei gesetzter Mar kierung zum Arbeitsschritt S 58 weiterschaltet. Im Arbeitsschritt S 57 wird in einem der Zähler 208 bis 211, der dem Zylinder, in den nun Kraftstoff einzuspritzen ist, die im Arbeitsschritt S 55 berechnete Kraftstoff-Einspritz menge gesetzt. Danach erfolgt im Arbeitsschritt S 63 die Rückkehr in das Hauptprogramm. Nach dem Setzen des Zählers zählt dieser vom vorgegebenen Wert abwärts. Während der be treffende Leistungsverstärker 212 bis 215 eine Kraftstoff einspritzdüse antreibt, solange der Abwärtszähler in Betrieb ist, wodurch in den entsprechenden Zylinder Kraftstoff ein gespritzt wird. Wird andererseits im Arbeitsschritt S 56 festgestellt, daß die Markierung für die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr gesetzt ist, so wird im Arbeitsschritt S 58 der dem Zylinder #n, in dem eine Fehlzündung festgestellt wurde, entsprechen de Zähler FC #n für die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr um 1 hochgezählt. Im Arbeitsschritt S 59 wird dann festgestellt, ob der Zählerstand FC #n für die Kraftstoffzufuhrabschaltung einen dritten Vorgabewert übersteigt. Ist dies nicht der Fall, so schaltet die Routine zum Arbeitsschritt S 63 weiter und ins Hauptprogramm zurück. Liegt der erfaßte Zählerstand FC #n jedoch über dem dritten Vorgabewert, schaltet die Rou tine zum Arbeitsschritt S 60 weiter, wo der Zähler FC #n für die Abschaltung der Kraftstoffzufuhr auf Null rückgesetzt und im RAM-Speicher 206 ein Wert Null gesetzt wird. Im Ar beitsschritt S 61 wird dann der Fehlzündungszähler C #n wieder auf Null gestellt, und im RAM-Speicher 206 ebenfalls ein Wert gleich Null gesetzt. Im Arbeitschritt S 62 wird danach die entsprechende Markierung für die Abschaltung der Kraft stoffzufuhr zum Zylinder #n rückgesetzt, worauf im Arbeits schritt S 63 die Rückkehr ins Hauptprogramm erfolgt. Das Zeitschema aus Fig. 6 ist dem aus Fig. 5 ähnlich, doch zeigt es den Fall, daß eine Fehlzündung im Zylinder # 3 zu einem Zeitpunkt vorliegt, zu dem bei völlig geschlossener Drosselklappe die Motordrehzahl absinkt. Wegen der Verlang samung des Motors nimmt Q/N bei dem Motortakt ab. Allerdings sinkt im Falle einer Fehlzündung die Motordrehzahl N _e erheb lich schneller ab als bei einer normalen Drosselung des Mo tors. Bleibt somit die Ansaugluftmenge Q konstant, so wäre die Veränderung der Ansauglufteinheit Δ Q/N # 3 infolge einer Fehlzündung viel stärker als die Veränderung der Ansaug lufteinheiten Δ Q/N # 1, Δ Q/N # 2 und Δ Q/N # 4, die nur durch Mo tordrosselung verursacht werden. Dementsprechend entspricht das im Arbeitsschritt S 49 gemäß Fig. 4 errechnete Ergebnis dem Wert bei Motorleerlauf, so daß die Zentraleinheit 200 die Fehlzündung im Zylinder # 3 in der in Fig. 4 dargestellten Art und Weise feststellen kann.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedes Mal, wenn eine Fehlzündung in einem Zylinder festgestellt ist, der Fehlzündungszähler C #n hochgeschaltet. Erfolgt die Hoch zählung des Fehlzündungszählers C #n jedoch nur dann, wenn die absoluten Werte |E| den ersten Vorgabewert übersteigen, so kann die Anzahl der Fehlzündungen mitgezählt werden. In diesem Fall, wenn nur einer der absoluten Werte |E| größer als der erste Vorgabewert ist, kann die Routine vom Arbeits schritt S 49 zum Schritt S 54 weiterschalten. Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird im Ar beitsschritt S 47 (vgl. Fig. 4) die Fehlzündung dadurch fest gestellt, daß die Veränderung Δ Q/N in der Ansauglufteinheit Q/N berechnet wird. Statt mit dem absoluten Betrag der Ver änderung Δ Q/N zu arbeiten, kann jedoch die Fehlzündung auch anhand der prozentualen Veränderung ermittelt werden, näm lich

und man erhält die gleichen Auswirkungen wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Beträgt nämlich die An sauglufteinheit, die für den Zylinder #m, berechnet wurde, Q/N #m, und beträgt die Ansauglufteinheit für den direkt vor Zylinder #m gezündeten Zylinder #k Q/N #k, so erhält man die prozentuale Veränderung P #m der Ansaugluft für die beiden Zylinder nach der Beziehung:

P #m = (Q/N #m - Q/N #k)/(Q/N #m)

Beträgt der zuletzt berechnete Wert der prozentualen Verän derung P #m′ und entspricht die prozentuale Veränderung, die für die vorherigen Zylinder berechnet wurde, dem Wert P #m, so wird die Differenz E ausgedrückt als:

E _mm′ = P #m - P #m′

|E | kann dann genau wie beim zuvor beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel mit einem ersten Vorgabewert verglichen wer den, um festzustellen, ob Fehlzündung in einem Zylinder vor liegt.

Die Feststellung einer Fehlzündung kann außerdem anhand der absoluten Veränderung und der prozentualen Veränderung in der Ansauglufteinheit Q/N vorgenommen werden.

Wird erfindungsgemäß das Vorliegen einer Fehlzündung in ei nem Zylinder festgestellt, so wird die Kraftstoffzufuhr für diesen Zylinder über die entsprechende Einspritzdüse unter brochen, während den anderen Zylindern weiterhin Kraftstoff zugeführt wird. Aus diesem Grund kann das Fahrzeug mit den übrigen Zylindern im Motor weiterfahren. Da dem Zylinder, bei dem eine Fehlzündung vorliegt, kein Kraftstoff mehr zu geführt wird, kann auch kein unverbrannter Kraftstoff in den Katalysator gelangen, so daß dessen Überhitzung und damit dessen Beeinträchtigung vermieden werden, während keine Schadstoffe aus dem Katalysator nach außen gelangen und kei ne Brandgefahr bei Berührung mit dem Katalysator mehr be steht.

Claims

1. Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylindern und mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen, über die den Zylindern Kraftstoff zugeführt wird, gekennzeichnet durch
eine Meßeinrichtung (8, 11 A, 201) zum Erfassen der An sauglufteinheit (Q/N) pro Zylinder während einer vorge gebenen Anzahl von Ansaugtakten des Motors (1);
eine Erfassungseinrichtung (11 B, 201, C #n) zur Erfassung eines Zylinders mit Fehlzündung aufgrund von Änderungen der von der Meßeinrichtung erfaßten Ansauglufteineinheit (Q/N), und
eine Einrichtung (212-215) zum Unterbrechen der Kraft stoffversorgung eines Zylinders, bei dem eine Fehlzün dung vorliegt, die durch die Erfassungseinrichtung fest gestellt wird.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftströmungsmesser (8) zur Erzeugung eines der in den Motor (1) einströmenden Luftmenge (Q) entsprechenden Signals; daß ein Kurbelwinkelmesser (11 A) zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei vorgegebenen Drehwinkelwerten des Motors vorgesehen ist, und daß im Ansprechen auf den Luftströmungsmesser (8) und den Kurbelwinkelmesser (11 A) eine Recheneinrichtung (200) vorgesehen ist, welche die Ansauglufteinheit (Q/N) pro Zylinder, bezogen auf eine vorgegebene Anzahl von Ansaugtakten des Motors (1) be rechnet.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (200) zum Berechnen der Veränderung (Δ Q/N) der Ansaugluftein heit (Q/N) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verbren nungstakten des Motors (1) pro Zylinder sowie eine Ein richtung vorgesehen sind, die feststellt, wann der abso lute Betrag (|E|) der Differenz (E) zwischen den Verän derungen (Δ Q/N) bei zwei Zylindern einen vorgegebenen Betrag überschreitet.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (200) zum Berechnen der Veränderung ( Δ Q/N) der Ansaugluftein heit (Q/N) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verbren nungstakten des Motors (1) pro Zylinder sowie eine Ein richtung vorgesehen sind, die feststellt, wann der abso lute Betrag (|E|) der Differenz (E) zwischen den Verän derungen ( Δ Q/N) bei zwei Zylindern einen vorgegebenen prozentualen Wert überschreitet.

5. Verfahren zum Regeln der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen, die jeweils den Zylindern zu geordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Ar beitsschritte:
Erfassen der Ansauglufteinheit (Q/N) pro Zylinder wäh rend eines Ansaugtaktes des Motors;
Erfassen eines Zylinders, bei dem eine Fehlzündung vor liegt, aufgrund der Veränderung ( Δ Q/N) zwischen den ein zelnen Messungen;
und Unterbrechung der Kraftstoffversorgung eines Zylin ders, bei dem eine Fehlzündung vorliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Arbeits schritt, bei dem ein Zylinder erfaßt wird, bei dem eine Fehlzündung vorliegt, die Veränderung ( Δ Q/N) zwischen den Messungen der Ansauglufteinheit (Q/N) erfaßt wird, wobei die Messungen jeweils aufeinanderfolgenden Ver brennungstakten des Motors entsprechen, daß diese Diffe renz (E) zwischen mehreren Veränderungen ( Δ Q/N) ermit telt wird, daß der absolute Betrag (|E|) der Differenz (E) mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird, und daß das Vorliegen einer Fehlzündung festgestellt wird, wenn der absolute Betrag (|E|) den vorgegebenen Wert über steigt.