DE4117656A1 - Fehlzuendungsdiagnosevorrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Fehlzündungsdiagnosevor­ richtung für eine Brennkraftmaschine, bei welcher eine Fehl­ zündungsbeurteilung zeitweise beim Anlassen der Brennkraft­ maschine unterbrochen wird.

Im allgemeinen ist es ideal zur Erzeugung einer stabilen Ab­ gabeleistung, daß die Verbrennung in einer Mehrzylinder- Brennkraftmaschine pro Zyklus mit übereinstimmendem Ablauf erfolgt. Bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine jedoch kann die Verbrennung aus den nachstehend näher angegebenen Gründen abweichend ablaufen:

• (1) Eine Ungleichmäßigkeit bei der Verteilungsrate der Einlaßluft, welche auf die Kompliziertheit der Gestalt der Einlaßleitung die Wechselwirkungen der Einlaßluft bzw. Ansaugluft unter den Zylindern usw. zurückzuführen ist.
• (2) Gewisse Unterschiede bei den Verbrennungstemperaturen der einzelnen Zylinder, welche auf die Ölverhältnisse und Kühlwege zurückzuführen sind.
• (3) Herstellungsstreuung bei den Volumina der Verbrennungs­ kammern der einzelnen Zylinder, der Formgebungen der Kolben usw.
• (4) Geringfügige Unterschiede bei den Luft/Brennstoffver­ hältnissen der einzelnen Zylinder, welche durch ungleiche Brennstoffeinspritzmengen verursacht werden, die den Herstellungsabweichungen der Einspritzeinrichtungen usw. zu­ zuschreiben sind.

Bisher wurde die sogenannte Verbrennungsschwankung soweit wie möglich dadurch unterdrückt, daß man die Luft/Brennstoff­ verhältnisse steuerte und den Zündzeitpunkt der einzelnen Zylinder steuerte. Bei einer jüngst entwickelten Hoch­ leistungs-Brennkraftmaschine, bei der man eine höhere Abgabe­ leistung und einen geringeren Brennstoffverbrauch erzielt, treten jedoch intermittierend Fehlzündungen und eine hier­ durch bedingte Abgabeleistungsabsenkung auf, wenn eine der Einspritzeinrichtungen, der Zündkerzen usw. einem Verschleiß unterliegen oder ausgefallen sind.

Selbst wenn die intermittierende Fehlzündung in einem Zylinder bei der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine aufgetreten ist, fährt ein Fahrer häufig ein Fahrzeug weiter, ohne daß er die Fehlzündung bemerkt. Auch ist es schwierig, während der Fahrt festzustellen, ob die Ursache der Fehlzündung kurz­ zeitig bzw. zeitweilig ist oder auf einen Verschleiß bzw. eine Verschlechterung oder dgl. von den Einspritzeinrichtungen, den Zündkerzen usw. zurückzuführen ist.

Daher wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 2 58 955/1986 beispielsweise ein Vergleich zwischen der Differenz des minimalen Wertes und des maximalen Wertes der Umdrehungszahl einer Brennkraftmaschine unter Zuordnung zu einem Zylinder bei einem vorangehenden Verbrennungshub und der Differenz des minimalen Wertes und des maximalen Wertes der Brennkraftmaschinenumdrehungszahl unter Zuordnung zu dem Zylinder bei dem gegenwärtigen Verbrennungshub angestellt. Der Verbrennungszustand des zugeordneten Zylinders wird unterschiedlich in Abhängigkeit davon dargestellt, ob der Unterschied zwischen den verglichenen Werten innerhalb eines vorgegebenen Bezugswertes liegt oder nicht. Wenn eine abnor­ male Verbrennung mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Malen aufgetreten ist, erfolgt eine Beurteilung als eine Fehl­ zündung, und es wird eine Warnung ausgegeben.

Bei der vorstehend angegebenen üblichen Technik wird der Fehlzündungszustand durch Erfassen der Umdrehungsschwankungen der Brennkraftmaschine unterschieden. Wenn jedoch die Fehlzündung beim Anlassen der Brennkraftmaschine oder im Anfangsstadium der vollständigen Verbrennung diagnostiziert wird, wobei in diesem Zustand eine starke Umdrehungszahl­ schwankung auftritt, kann die Diagnose leicht fehlerhaft sein, und es gibt in diesen Fällen Schwierigkeiten hinsicht­ lich der Zuverlässigkeit.

Die Erfindung berücksichtigt die vorstehend genannten Umstände und zielt darauf ab, eine Fehlzündungsdiagnosevor­ richtung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit der man fehlerhafte Diagnosen herabsetzen und eine hohe Zuverlässigkeit erreichen kann.

Hierzu weist eine Fehlzündungsdiagnosevorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Erfindung entsprechend Fig. 1 der Anmeldung eine Fehlzündungsbeurteilungs-Unterbrechungs­ einrichtung M1 zum Unterbrechen einer Fehlzündungsbeurteilung während einer Zeitperiode nach dem Anlaufen eines Anlassermotors bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeit­ periode nach dem Ende des Antriebs durch den Anlassermotor und eine Fehlzündungsbeurteilungseinrichtung M2 zum Einleiten der Fehlzündungsbeurteilung auf, nachdem die Fehl­ zündungsbeurteilungs-Unterbrechungszeitperiode verstrichen ist.

Genauer gesagt gibt die Erfindung eine Fehlzündungsdiagnose­ vorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit einer Kurbel­ welle (1b) zur Abgabe einer Leistung und einer Kurbelwelle (1c) zur Betätigung der Ventile an, die eine Kurbelscheibe (15) hat, die mit der Kurbelwelle (1b) verbunden ist und einen Kurbelwinkel angibt, wobei ein Kurbelwinkelsensor (16) zum Detektieren des Kurbelwinkels der Kurbelwelle (1b) und zum Erzeugen eines Kurbelwinkelsignals vorgesehen ist, welche eine Nockenscheibe (17) hat, die mit der Nockenwelle (1c) zum Vorgeben einer Nockenposition, einen Kurbelwinkel­ sensor (18) zum Detektieren der Nockenposition der Nocken­ welle (1c) und zum Erzeugen eines Nockenwinkelsignals, einen Anlaßmotor (33) zum Anlassen der Brennkraftmaschine (1) und zum Erzeugen eines Anlassersignals und eine Steuer­ einrichtung (21) aufweist, die auf den Kurbelwinkel und den Nockenwinkel zur Steuerung eines Zündzeitpunkts der Brenn­ kraftmaschine (1) anspricht, wobei sich die Vorrichtung durch folgendes auszeichnet:

Eine Mehrzahl einer gradzahligen Anzahl von Vorsprüngen (15a-15c), die auf einem Umfang der Nockenscheibe (15) zur Anzeige des Kurbelwinkels vorgesehen sind, wobei die Vorsprünge (15a-15c) diametral symmetrisch auf dem Um­ fang angeordnet sind und jedes Paar von Vorsprüngen (15a- 15c) um wenigstens drei unterschiedliche, spezifische Winkel (R1, R2, R3) im Abstand angeordnet ist;
eine Mehrzahl von Nockenvorsprüngen (17a-17c), die auf einem Umfang der Nockenscheibe (17) vorgesehen und unter einem vorbestimmten Winkel auf dem Umfang in Winkelab­ ständen zur Anzeige der Nockenposition vorgesehen sind;
eine Unterscheidungseinrichtung (S202), welche auf das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal zur Unter­ scheidung einer Zylinderzahl mit einem Verbrennungshub und zum Erzeugen eines Zylinderzahlsignals (#i) anspricht;
eine Fehlzündungs-Unterbrechungseinrichtung (M1), die auf das Anlassersignal zum Unterbrechen einer Fehlzündungs­ beurteilung während einer vorbestimmten Zeitperiode und zum Erzeugen eines Unterbrechersignals anspricht;
eine Fehlzündungs-Beurteilungseinrichtung (M2), die auf das Unterbrechungssignal, das Zylinderzahlsignal (#i), das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal zum Ermitteln einer differenzierten Brennkraftmaschinendrehzahl und zum Entscheiden einer Fehlzündung der Zylinderzahl beim Verbrennungshub anspricht, um ein Fehlzündungssignal zu erzeugen; und
eine Warneinrichtung (30, 31), die auf das Fehlzündungs­ signal zum Speichern einer Zahl der Fehlzündung unter Zuordnung zur Zylinderzahl und zum Angeben einer Fehl­ funktion der Brennkraftmaschine anspricht.

Bei der vorstehend angegebenen Auslegungsform arbeitet die Fehlzündungs-Beurteilungs-Unterbrechungseinrichtung (M1) derart, daß die Fehlzündungsbeurteilung eine Zeitperiode lang unterbrochen wird, die zwischen dem Beginn des Arbei­ tens des Anlassermotors bis zum Verstreichen einer vorbe­ stimmten Zeitperiode nach dem Ende des Antriebs durch den Anlassermotor verstreicht.

Folglich arbeitet die Fehlzündungs-Beurteilungseinrichtung (M2) zum Einleiten der Fehlzündungsbeurteilung, nachdem die Fehlzündungs-Beurteilungs-Unterbrechungszeitperiode abge­ laufen ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Grundaus­ legungsform nach der Erfindung,

Fig. 2-9 Ansichten zur Verdeutlichung einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin­ dung, wobei
Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Brenn­ kraftmaschinensteuersystems ist,
Fig. 3 eine Vorderansicht einer Kurbelscheibe und eines Kurbelwinkelsensors ist,
Fig. 4 eine Vorderansicht einer Nockenscheibe und eines Nockenwinkelsensors ist,
Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Druckschwankungen in den Zylindern, der Kurbelimpulse, der Nockenimpulse und der Brennkraftmaschinendreh­ zahl ist,
Fig. 6 ein Prinzipdiagramm einer Fehlzündungs- Beurteilungs-Wertetabelle ist,
Fig. 7 ein Zeitdiagramm einer differenzierten Drehzahl und eines Fehlzündungs-Beurteilungs­ wertes ist,
Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechungs­ schritte ist, und
Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Fehlzündungs-Beurteilungsschritte ist,

Fig. 10 ein Flußdiagramm der Fehlzündungs-Beurteilungs­ schritte gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Fehl­ zündungs-Beurteilungsschritte gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Fehl­ zündungs-Beurteilungsschritte gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Nunmehr werden bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfin­ dung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Die Fig. 2-9 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungs­ form nach der Erfindung.

Mit der Bezugsziffer 1 ist in Fig. 2 eine zugeordnete Brenn­ kraftmaschine bezeichnet, bei der es sich beim dargestellten Beispiel um eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit gegenüberliegenden horizontalen Zylindern handelt.

Eine Einlaßleitung 4 steht mit der Einlaßöffnung 2a der zugeordneten Brennkraftmaschine 1 über eine Einlaßhaupt­ leitung 3 in Verbindung, und ein Einlaßluft-Mengensensor 6 ist in dem Teil der Einlaßleitung 4 unmittelbar stromab von einem Luftfilter 5 angeordnet. Ferner ist ein Leerlauf­ schalter 8, welcher in einer vollständigen Schließ­ stellung des Drosselventils bzw. der Drosselklappe EIN geschaltet wird, mit einem Drosselventil bzw. einer Drosselklappe 7 verbunden, die etwa im Mittelbereich der Einlaßleitung 4 liegt. Ferner sind (Mehrpunkt-)Einspritz­ einrichtungen 9 vorgesehen, deren Einspritzöffnungen zu der Einlaßöffnung 2a gerichtet sind, und die stromab von der Einlaßhauptleitung 3 angeordnet sind.

Zusätzlich ist ein Kurbelrotor oder eine Kurbelscheibe 15 fest an der Kurbelwelle 1b der zugeordneten Brennkraft­ maschine 1 angebracht, und ein Kurbelwinkelsensor 16, der einen elektromagnetischen Aufnehmer oder dgl. zum Detektieren eines Kurbelwinkels umfaßt, ist im äußeren Umfang des Kurbelmotors 15 gegenüberliegend angeordnet. Ferner ist ein Nockenrotor oder eine Nockenscheibe 17 fest auf einer Nocken­ welle 1c vorgesehen, die mit einer halben Geschwindigkeit in Relation zur Kurbelwelle 1b eine Umlaufbewegung ausführt, und ein Nockenwinkelsensor 18 zum Detektieren eines Nocken­ winkels ist im äußeren Umfang der Nockenscheibe 17 gegenüber­ liegend vorgesehen.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind am äußeren Umfang des Kurbelrotors 15 Vorsprünge 15a, 15b und 15c vorgesehen. Die zugeordneten Vorsprünge 15a, 15b und 15c sind an Stellen R1, R2 und R3 vor dem oberen Totpunkt (OT) des Kompressionshubes des jeweiligen Zylinders vorgesehen, und eine Brennkraft­ maschinendrehzahl N wird aus einer Zeitperiode ermittelt, die zwischen den Vorsprüngen 15b und 15c liegt.

Im allgemeinen ist der Kurbelwinkel mit dem maximalen Ver­ brennungsdruck beim günstigsten Drehmoment (MBT) bei der Steuerung im wesentlichen während des gesamten Betriebs­ bereiches konstant, und der Verbrennungsdruck steigt nicht abrupt vor etwa 10°, bezogen auf den Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (BTDC) an. Wie ferner bei der bevorzugten Ausführungsform in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Ventilöffnungszeit des Auslaßventiles jedes Zylinders in Richtung eines geringfügigen Verzögerungswinkels bezüglich des Zündbezugskurbelwinkels BTDC R2 des nächsten Verbrennungs­ zylinders eingestellt. Da jedoch der Verbrennungsdruck im allgemeinen plötzlich unmittelbar nach dem Öffnen des Auslaßventiles abfällt, hat dieser im wesentlichen keinen Einfluß auf den Kurbelwinkel BTDC R3.

Wenn daher der Kurbelwinkel R3 des Vorsprunges 15c auf eine Voreilwinkelseite bezüglich des BTDC CA (crank angle) von 10° eingestellt wird, wird der Abschnitt zwischen den Kurbelwinkeln BTDC R2 und R3 der zugeordneten Vorsprünge 15b und 15c kaum durch die Verbrennung zwischen den Zylindern beeinflußt. Dies bedeutet, daß keine Arbeit, basierend auf der Verbrennung zwischen dem Zylinder beim Verbrennungshub und dem Zylinder beim nächsten Verbrennungshub in diesem Abschnitt verrichtet wird.

Wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt ist, sind auf dem äußeren Umfang des Nockenrotors 17 Vorsprünge 17a, 17b und 17c zur Unterscheidung der Zylinder vorgesehen. Die Vorsprünge 17a sind jeweils an den Positionen R4 nach den oberen Totpunkten (ATDC) der Kompression der Zylinder #3 und #4 ausgebildet. Obgleich die Vorsprungsgruppe 17b drei Vorsprünge umfaßt, ist der erste Vorsprung dieser Gruppe an der Position R5 nach dem oberen Totpunkt (ATDC) der Kompression des Zylinders #1 vorge­ sehen. Ferner ist die Vorsprungsgruppe 17c derart ausgestaltet, daß sie zwei Vorsprünge umfaßt, wobei der erste hiervon an der Position R6 nach dem oberen Totpunkt (ATDC) der Kompression des Zylinders #2 vorgesehen ist.

Beim dargestellten bevorzugten Beispiel werden beispiels­ weise R1=97° CA, R2=65° CA, R3=10° CA, R4=20° CA, R5=5° CA, R6=20° CA und R(2-3)=55° CA eingehalten. Dank dieser Reihenfolge kann nach Fig. 5 in dem Fall, bei dem der Kurbelwinkelsensor 18 Nockenimpulse bei einem Winkel R5 (Vorsprünge 17b) beispielsweise detektiert hat, eine Unterscheidung dahingehend vorgenommen werden, daß ein Kurbelimpuls, der anschließend durch den Kurbelwinkel­ sensor 16 detektiert wird, ein Signal ist, welches den Kurbel­ winkel des Zylinders #3 angibt.

Wenn ein Nockenimpuls beim Winkel R4 (Vorsprung 17a) nach den Kurbelimpulsen des Winkels R5 detektiert wird, kann eine Unterscheidung dahingehend erfolgen, daß der anschließende durch den Kurbelwinkelsensor 16 zu detektierende Kurbel­ impuls den Kurbelwinkel des Zylinders #2 angibt. In ähnlicher Weise kann eine Unterscheidung dahingehend erfolgen, daß ein Kurbelimpuls nach der Detektion der Nockenimpulse beim Winkel R6 (Vorsprünge 17c) den Kurbelwinkel des Zylinders #4 angibt. Wenn ein Kurbelimpuls beim Winkel R4 (Vor­ sprung 17a) nach den Nockenimpulsen des Winkels R6 detek­ tiert wird, kann eine Unterscheidung dahingehend erfolgen, daß ein Kurbelimpuls, welcher anschließend detektiert wird, den Kurbelwinkel des Zylinders #1 angibt.

Ferner kann eine Unterscheidung dahingehend erfolgen, daß der Kurbelwinkel, der mittels des Kurbelwinkelsensors 16 nach der Detektion des Nockenimpulses bzw. der Nocken­ impulse durch den Nockenwinkelsensor 18 detektiert wird, den Bezugskurbelwinkel (R1) des zugeordneten Zylinders angibt.

Mit 21 ist ferner eine elektronische Steuereinheit bezeichnet, die beispielsweise von einem Kleinrechner bzw. Mikro­ computer usw. gebildet werden kann. Eine zentrale Verar­ beitungseinheit (CPU) 22, ein Festspeicher (ROM) 23, ein Arbeitsspeicher (RAM) 24, ein Sicherungs-Arbeitsspeicher (Sicherungs-RAM) 25 und eine Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Schnitt­ stelle 26 sind vorgesehen, welche die elektronische Steuer­ einheit (ECU) 21 bilden, und die Teile derselben sind über Busleitungen 27 untereinander verbunden. Die Sensoren 6, 16 und 18, der Leerlaufschalter 8, ein Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 19 und ein Startschalter 32 sind mit den Eingangs­ anschlüssen der I/O-Schnittstelle 26 verbunden, während die Einspritzeinrichtung 9 und die Warneinrichtungen, die eine Anzeigeleuchte 29, die in einer Instrumententafel oder dgl. (nicht gezeigt) vorgesehen ist, mit den Ausgangsanschlüssen der I/O-Schnittstelle 26 über eine Treiberschaltung 28 ver­ bunden sind.

Ein Steuerprogramm, Festdaten usw. sind im Festspeicher ROM 23 gespeichert. Die Festdaten umfassen eine Fehlzündungs­ beurteilungswerttabelle MPΔN_LEVEL, welche nachstehend noch näher beschrieben wird.

Die Ausgangssignale der Sensoren werden hinsichtlich ihren Werten verarbeitet, und es werden Rechenoperationen mit Hilfe der CPU 22 durchgeführt, und die Daten werden im RAM 24 gespeichert. Fehlerdaten bzw. Störungsdaten, wie Fehl­ zündungsbeurteilungsdaten des jeweiligen Zylinders werden in dem Sicherungsarbeitsspeicher (RAM) 25 gespeichert.

Ferner ist ein Störungsdiagnoseanschluß 30 mit dem Ausgangs­ anschluß der I/O-Schnittstelle 26 verbunden. Die im Siche­ rungs-Arbeitsspeicher 25 gespeicherten Fehlerdaten bzw. Störungsdaten können durch Anschließen eines seriellen Störungs­ diagnosemonitors 31 an den Störungsdiagnosenanschluß ausge­ lesen werden.

Zusätzlich sind ein Anlassermotor 33 und eine Energie­ versorgungsquelle 34 über den Anlasserschalter 32 ange­ schlossen.

Die ECU 21 wird mit einer Steuerversorgungsspannung über ein Zündrelais 35 und eine Spannungsregelschaltung 36 von der Versorgungsquelle 34 versorgt, und der Sicherungs­ arbeitsspeicher RAM 25 wird mit einer Sicherungsversorgungs­ spannung versorgt. Mit 37 ist ferner ein Zündschalter bezeichnet.

Ferner umfaßt die Fehlzündungsdiagnosefunktion der elektro­ nischen Steuereinheit 21 eine Fehlzündungsbeurteilungs- Unterbrechungseinrichtung zum Unterbrechen einer Fehlzündungs­ beurteilung für einen Zeitraum, gerechnet von dem Anlaufen des Anlassermotors bis zum Verstreichen eines vor­ bestimmten Zeitraumes nach dem Ende des Antriebs durch den Anlassermotor und eine Fehlzündungsbeurteilungseinrichtung, welche die Fehlzündungsbeurteilung einleitet, nachdem die Fehlzündungsbeurteilungs-Unterbrechungszeitperiode ver­ strichen ist.

Nachstehend werden die Fehlzündungsdiagnoseschritte bei der elektrischen Steuereinheit 21 in Verbindung mit den Flußdiagrammen nach den Fig. 8 und 9 beschrieben.

Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechungsschritte: Dieses Flußdiagramm wird gleichzeitig mit dem Schließen der Verbindung zu einer Stromversorgungsquelle für die ECU gestartet.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird eine Fehlzündungsdiagnose- Unterbrechung gelöscht, so daß ein Fehlzündungsdiagnose- Unterbrechungsmerker FLAG_A in einem Schritt (nachstehend mit "S" abgekürzt) 101 initialisiert wird (FLAG_A←0, Zurück­ setzen der Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechung). Die Beurteilung, ob eine Fehlzündungsdiagnose unterbrochen wird oder nicht, erfolgt im Schritt S102 ff.

Zuerst wird der Schritt S102 abgefragt, ob der Anlasser­ schalter 32 EIN ist. Wenn der Anlasserschalter 32 AUS ist, kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S101 zurück. Während der Anlasserschalter 32 nicht EIN nach dem Schließen der Stromquelle zur Versorgung von ECU ist, behält nebenbei bemerkt der Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechungs­ merker FLAG_A den gesetzten Zustand der Unterbrechung (FLAG_A←0) bei. Da jedoch die Brennkraftmaschine nicht gestartet ist, wird ein Fehlzündungsdiagnoseprogramm nicht durchgeführt, das nachstehend noch näher beschrieben wird.

Wenn andererseits der Anlaßschalter 32 im Schritt S102 mit EIN erkannt wird, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S103 fortgesetzt, bei dem ein Verzögerungszeitgeber TIMER1 auf einen Vorgabewert nSET gesetzt wird (beispielsweise 2 Sekunden) (TIMER1←nSET). In einem Schritt S104 wird der Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechungsmerker FLAG_A auf (FLAG_A←1, Unterbrechen der Fehlzündungsdiagnose) gesetzt.

Wenn die Brennkraftmaschine durch den Anlassermotor 33 angedreht wird, drehen sich der Kurbelmotor 15 und der Nocken­ rotor 17, und somit werden jeweils Kurbelimpulse und Nocken­ impulse mit Hilfe des Kurbelwinkelsensors 16 und des Nocken­ winkelsensors 18 detektiert. Die Brennkraftmaschinen­ umdrehungszahl ist beim Anlassen instabil, und es treten große Schwankungsbreiten auf. Wenn man die Fehlzündungsdiagnosen- Unterbrechungsmerker FLAG_A daher nicht auf Null setzt, könnte fehlerhafterweise ein Fehlzündungszustand im nachstehend noch zu beschreibenden Fehlzündungsdiagnosenprogramm diagnostiziert werden.

Im Anschluß wird dann der Steuerungsablauf mit einem Schritt S105 fortgesetzt, bei dem geprüft wird, ob der Anlasserschalter 32 AUS ist. Wenn der Anlasserschalter 32 EIN ist, wird angenommen, daß die Brennkraftmaschine sich in Anlaßzustand befindet, und der Steuerungsablauf kehrt zu dem Schritt S103 zurück. Wenn hingegen der Schalter AUS ist, wird zwangsläufig erkannt, daß die Brennkraftmaschine einen vollständigen Verbrennungsablauf durchlaufen hat, und auf den Schritt S105 folgt ein Schritt S106.

Im Schritt S106 wird der Vorgabewert nSET des Verzögerungs­ zeitgebers TIMER1, welcher im Schritt S103 gesetzt wurde, weitergeschaltet (TIMER←TIMER1-1).

In einem Schritt S107 wird dann geprüft, ob der Verzögerungs­ zeitgeber TIMER1 Null geworden ist. Wenn der Zeitgeber TIMER1≠0 ist, wird angenommen, daß der Zeitgeber weiter­ geschaltet wurde, und der Steuerungsablauf kehrt zu dem Schritt S105 zurück, in dem wiederum geprüft wird, ob der Anlasserschalter 32 AUS ist. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß, wenn die Brennkraftmaschine nicht durch das erste Andrehen gestartet ist, der andere Vorgang bzw. Anlaß­ vorgang nochmals ausgeführt werden kann.

Wenn andererseits TIMER1=0 ist, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S108 nach der Beurteilung, daß eine vorbe­ stimmte Zeitperiode verstrichen ist, fortgesetzt, und der Fehlzündungsdiagnose-Unterbrechungsmerker FLAG_A wird gelöscht (FLAG_A←0). Dann wird das Programm verlassen.

Als Folge hiervon wird die Fehlzündungsdiagnose während des Anlassens und während der vorbestimmten Zeitperiode nach dem vollständigen Verbrennungsvorgang unterbrochen, während­ dem die Drehzahlschwankungen vergleichsweise groß sind. Auf diese Weise lassen sich fehlerhafte Diagnosen soweit wie möglich vermeiden, und die Diagnosegenauigkeit läßt sich verbessern, und es läßt sich eine höhere Zuverlässigkeit erzielen.

Fehlzündungsdiagnoseschritte

Die Fehlzündungsdiagnose wird unterbrochen für jeden Zylinder synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgeführt.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird zu allererst in einem Schritt S201 entschieden, ob der Fehlzündungsdiagnose- Unterbrechungsmerker FLAG_A des Fehlzündungsdiagnose-Unter­ brechungsprogramms sich im rückgesetzten Zustand befindet (FLAG_A=0, Rücksetzen der Fehlzündungsdiagnose-Unter­ brechung). Wenn FLAG_A=1 ist (Unterbrechen der Fehlzündungs­ diagnose), wird angenommen, daß die Brennkraftmaschine sich im Anlaßzustand oder im Anfangszustand einer vollstän­ digen Verbrennung befindet, und daß Programm wird ohne die Durchführung einer Fehlzündungsdiagnose verlassen.

Wenn andererseits FLAG_A=0 ist (Rücksetzen der Fehlzündungs­ diagnose-Unterbrechung), wird zur Durchführung der Fehl­ zündungsdiagnose in einem Schritt S202 eine Unterscheidung der Zylinder #i (i=1, 3, 2, 4) bei einem Verbrennungshub auf der Basis des Kurbelimpulses und des Nockenimpulses oder der Nockenimpulse vorgenommen, die jeweils von dem Kurbelwinkel­ sensor 16 und dem Nockenwinkelsensor 18 geliefert werden, und in einem Schritt S203 wird rechnerisch die Zyklusanzahl Ci1 des betreffenden Zylinders #i beim Verbrennungshub (Ci1←Ci1+1) aufwärtsgezählt.

Während des Anhaltens der Brennkraftmaschine wird selbst dann, wenn FLAG_A=0 aufrechterhalten wird, das Diagnose­ programm nicht ausgeführt, da kein Impuls von den Sensoren 16 und 18 abgegeben wird.

Folglich werden in einem Schritt S204 die Kurbelimpulse zum Detektieren der Winkel BTDC R2 und R3 erhalten von dem Kurbelwinkelsensor 16 auf der Basis der Unterbrechung der Nockenimpulse unterschieden, und in einem Schritt S205 wird eine Periode f2,3 aus dem verstrichenen Zeitintervall t2,3 zwischen den Kurbelimpulsen zum Detektieren der Winkel BTDC R2 und R3 unter der Winkeldifferenz (R2-R3) zwischen den Winkeln R2 und R3 ermittelt (f2,3←dt2,3/d(R2-R3)).

Anschließend wird in einem Schritt S206 der momentane Brenn­ kraftmaschinendrehzahlwert N_NEW aus der Periode f2,3 ermittelt (N_NEW←60/(2π · f2,3)), und in einem Schritt S207 wird der Drehzahlunterschiedswert ΔNi (i=1, 3, 2, 4) des Abschnitts (R2-R3) in differenzierter Weise ermittelt, bei dem keine Arbeit durch die Verbrennung des Zylinders #i beim Verbrennungshub verrichtet wird, und dies wird aus der Differenz zwischen der momentanen Brennkraftmaschinendreh­ zahl N_NEW und der Brennkraftmaschinendrehzahl N_OLD ermittelt, den man beim letzten Programmdurchlauf erhielt (ΔNi←N_NEW- N_OLD).

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, erfolgt beim Falle einer Vierzylinder- Viertakt-Brennkraftmaschine die Ermittlung einer Brenn­ kraftmaschinendrehzahl N_NEW in einem Abschnitt, bei dem keine Arbeit durch die Verbrennung verrichtet wird, jeweils pro 180° CA. Wenn man somit beispielsweise den Zylinder #1 in Betracht zieht, kann man den Drehzahldifferenzwert ΔN1 des Zylinders #1 dadurch erhalten, daß man die Brennkraftmaschinen­ drehzahl N_OLD, die beim letzten Durchlauf ermittelt wurde, von der Brennkraftmaschinendrehzahl N_NEW abzieht, die man zum gegenwärtigen Zeitpunkt erhalten hat. Wenn man anderer­ seits den Zylinder #3 betrachtet, wird die Brennkraft­ maschinendrehzahl N_NEW des Zylinders #1 mit dem Wert N_OLD gesetzt und man kann den Differenzdrehzahlwert ΔN3 von der anschließenden Brennkraftmaschinendrehzahl N_NEW des Zylinders #3 erhalten.

Wenn man die jeweils gemeinsamen Brennkraftmaschinendrehzahl­ werte unter den Zylindern mit N4.1, N1.3, N3.2 und N2.4 annimmt, so ergeben sich die Differenzdrehzahlwerte der einzelnen Zylinder wie nachstehend angegeben:

ΔNi=N_NEW-N_OLD

ΔN1=N1.3-N4.1

ΔN3=N3.2-N1.3

ΔN2=N2.4-N3.2

ΔN4=N4.1-N2.4

Ferner hat sich experimentell bestätigt, daß die Drehzahl­ differenzwerte ΔNi in enger Wechselbeziehung zu den darge­ stellten effektiven Mitteldrücken Pi, insbesondere unter den Verbrennungsbedingungen der Zylinder stehen. Ob die Verbrennungs­ bedingung des jeweiligen Zylinders #1 (der dargestellte effektive Mitteldruck) gut oder schlecht ist, läßt sich aus der Drehzahldifferenz ΔNi in Verknüpfung hiermit ableiten.

Die Zusammenhänge zwischen der Drehzahldifferenz ΔNi und dem dargestellten effektiven Mitteldruck werden nachstehend näher beschrieben.

Der Zustand bei einer Umlaufbewegung der Brennkraftmaschine wird durch die folgende Gleichung als erstes ausgedrückt:

I: Trägheitsmoment,
N: Brennkraftmaschinendrehzahl,
Ti: Abzugebendes Drehmoment,
Tf: Reibungsmoment.

Die Gleichung (1) läßt sich auf die nachstehend angegebene Weise vereinfachen:

In Druckgrößen angegeben ergibt sich aus dieser Gleichung folgendes:

Pi: Dargestellter effektiver Mittel­ druck,
Pf: Effektiver Druck durch den Reibungsverlust.

Experimentell wurden bei der Vierzylinder-Viertaktbrenn­ kraftmaschine die Kurbelwinkelbreiten R2.3 zum Detektieren der Drehzahl vor und nach dem Verbrennungshub gesetzt, und den Wert dN/dt der Gleichung (3) erhält man auf der Basis der Drehzahldifferenz ΔNi und einer Zeitänderung Δt (180° CA), welche dazwischen liegt. Als Folge hiervon konnte man eine äußerst enge wechselseitige Zuordnung hierbei fest­ stellen.

Wenn man in diesem Fall die Zeitänderung ΔT (180° CA) als eine vernachlässigbare Größe ansieht und voraussetzt, daß der effektive Druck Pf durch den Reibungsverlust eben­ falls konstant ist, ergibt sich aus der Gleichung (3) die nachstehend angegebene Gleichung:

ΔN=K×Pi+PF (4)

Pi, PF: Konstanten.

Folglich lassen sich die dargestellten effektiven Mittel­ drücke Pi, insbesondere die Verbrennungsbedingungen, in enger Zuordnung zu den einzelnen Zylindern durch die Ermittlung der Drehzahldifferenzwerte ΔNi der jeweiligen Zylinder ermitteln.

Wenn dann die Drehzahldifferenzwerte ΔNi der zugeordneten Zylinder #1 einzeln nahe einem Wert von "0" gebracht werden, können die Verbrennungsbedingungen bei allen Zylindern vergleichmäßigt werden.

Wenn andererseits nach der Gleichung (3) der mittlere effektive Druck Pf aufgrund des Reibungsverlustes als eine Konstante angesehen wird, und mit einer Konstante C bezeichnet wird, und eine Proportionalitätskonstante mit K bezeichnet wird, so erhält man die folgende Gleichung:

Somit läßt sich der dargestellte, mittlere, effektive Druck Pi durch eine vorherige Ermittlung der Konstanten K und C ermitteln.

Nach der Gleichung (5) wird der Drehzahldifferenzwert ΔNi nach der Zeit differenziert, wodurch sich der dage­ stellte mittlere effektive Druck Pi noch genauer der Dreh­ zahldifferenz ΔN zuordnen läßt.

Der Brennkraftmaschinendrehzahlwert N_NEW, der im Abschnitt (R2-R3) ermittelt wurde, bei dem keine Arbeit auf der Basis der Verbrennung verrichtet wurde, enthält keinen Streu­ faktor der Drehzahl, welcher von dem Verbrennungsdruck her­ rührt, und daher ist er vergleichsweise stabil. Ferner werden die beiden Brennkraftmaschinendrehzahlwerte N_NEW und N_OLD, welche miteinander zu vergleichen sind, unter denselben Bedingungen erfaßt, so daß die Zuordnung zwischen der Dreh­ zahldifferenz ΔNi und dem Verbrennungszustand im zugeordneten Zylinder #i beim Verbrennungshub verdeutlicht wird. Daher läßt sich der Verbrennungszustand mit hoher Präzision bestimmen.

Anschließend wird in einem Schritt S208 eine Brennkraft­ maschinenbelastungsgröße (=Grundbrennstoffeinspritzimpuls­ breite) Tp auf der Basis der Brennkraftmaschinendrehzahl N_NEW ermittelt, und es wird eine Ansaugluftmenge Q im Programm zum gegenwärtigen Zeitpunkt abgeleitet (Tp←K× Q/N_NEW, K: konstant).

Dann wird in einem Schritt S209 ein Fehlzündungsbeurteilungs­ wert ΔN_LEVEL unter Berücksichtigung der Fehlzündungsbeur­ teilungswerttabelle MPΔN_LEVEL gesetzt, wozu man die Brenn­ kraftmaschinenbelastungsdaten Tp und die Brennkraftmaschinen­ drehzahl N_NEW als Parameter nutzt.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Fehlzündungsbeurteilungs­ werttabelle MPΔN_LEVEL eine dreidimensionale Tabelle, deren Parameter die Brennkraftmaschinendrehzahl N_NEW und die Brenn­ kraftmaschinenbelastungsdaten Tp sind, und bei der der Fehl­ zündungsbeurteilungswert ΔN_LEVEL beispielsweise experimentell zuvor ermittelt und in dem jeweils zugeordneten Bereich gespeichert wurde.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat der Drehzahldifferenzwert ΔNi in einem Übergangszustand einen vergleichsweisen großen Wert; aber die Streubreite desselben unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraft­ maschine. Somit lassen sich die Streubreiten der einzelnen Betriebsbedingungen beispielsweise experimentell zuvor ermitteln, und die Fehlzündungsbeurteilungswerte ΔN_LEVEL, welche diesen Streubreiten zugeordnet sind, werden vorgegeben und in der Tabelle aufgelistet. Hierdurch kann man eine hohe Genauigkeit bei der Fehlzündungsbeurteilung erzielen.

Anschließend wird in einem Schritt S210 der Drehzahldifferenz­ wert ΔNi mit dem Fehlzündungsbeurteilungswert ΔN_LEVEL verglichen. Wenn ΔNi<ΔN_LEVEL konstant ist, d. h. wenn die Drehzahldifferenz ΔNi des zugeordneten Zylinders #i beim Verbrennungshub als niedriger als der Fehlzündungsbeurteilungs­ wert ΔN_LEVEL gewertet wird (siehe Fig. 7), erfolgt eine Entscheidung für eine Fehlzündung, und der Steuerungsab­ lauf wird mit einem Schritt S211 fortgesetzt. Wenn anderer­ seits ΔNi≧ΔN_LEVEL ist, wird eine normale Verbrennung erkannt, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S212 fortgesetzt.

Im Schritt S211 wird die Fehlzündungszahl Ci2 jedes Zylinders unter Zuordnung zu dem zugehörigen Zylinder #i beim Verbrennungshub aufwärts gezählt (Ci2←Ci2+1). Anschließend wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S212 fortge­ setzt.

Im Schritt S212 erfolgt ein Vergleich zwischen der ermittelten Zykluszahl Ci1 des zugeordneten Zylinders #1 beim Ver­ brennungshub und einer vorgegebenen Testzykluszahl Ci1_SET (beispielsweise 100 Zyklen). Wenn (Ci1<Ci1_SET) ist, wobei die ermittelte Zykluszahl Ci1 nicht die Testzykluszahl Ci1_SET erreicht, springt der Steuerungsablauf zu einem Schritt S220. Wenn andererseits (Ci1≧Ci1_SET) ist, wobei die ermittelte Zykluszahl Ci1 die Testzykluszahl Ci1_SET erreicht, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S213 fortgesetzt, in dem die ermittelte Zykluszahl Ci1 zurückgesetzt wird (Ci1←0).

Folglich wird in einem Schritt S214 die mittlere Fehl­ zündungszahl jedes Zylinders unter Zuordnung zu dem gegenwärtigen Zylinder #1 beim Verbrennungshub, wobei die Anzahl in der letzten Tastperiode ermittelt wurde, ausgelesen, und in einem Schritt S215 wird die mittlere Fehlzündungsan­ zahl jedes Zylinders zum gegenwärtigen Zeitpunkt aus dem gewichteten Mittelwert der Wichtungskoeffizienten r auf der Basis der mittleren Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders und der Fehlzündungsanzahl Ci2 jedes Zylinders ermittelt, der in der Tastzyklusanzahl Ci1_SET zum Zeitpunkt

gezählt wurde.

Da die mittlere Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders nach Maßgabe des gewichteten Mittelwertes ermittelt wird, ist es möglich, den Fehlzündungsbeurteilungsfehler des zugeordneten Zylinders #i beim Verbrennungshub sowie eine zeitweilige Fehlzündungsfehlbeurteilung zu korrigieren, die auf eine abrupte Verbrennungsveränderung zurückzuführen ist.

Anschließend wird in einem Schritt S216 die Fehlzündungsan­ zahl Ci2 jedes Zylinders zurückgesetzt (Ci2←0). In einem Schritt S217 wird die mittlere Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders, die in der letzten Tastperiode ermittelt wurde, zu einer mittleren Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders aktualisiert, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt ermittelt wurde ←Ci2).

Anschließend erfolgt in einem Schritt S218 ein Vergleich zwischen der mittleren Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders zum gegenwärtigen Zeitpunkt und einer Fehlzündungsabnor­ malitätsentscheidungsbezugszahl , welche zuvor vorge­ geben wurde. Wenn < gleich bleibt, d. h. wenn die mittlere Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders den Fehl­ zündungsabnormalitätsentscheidungsbezugswert über­ schreitet, wird angenommen, daß der zugeordnete Zylinder #i ein Fehlzündungsverhalten hat, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S219 fortgesetzt. Hierbei werden die Fehl­ zündungsstörungsdaten des zugeordneten Zylinders #i unter einer vorbestimmten Adresse des Sicherungsbetriebsspeichers RAM 25 gespeichert, und der Fahrer wird bezüglich der Fehl­ zündungsabnormalität dadurch gewarnt, daß die Warneinrichtung, wie eine Anzeigeleuchte 29, aufleuchtet. An den Schritt S219 schließt sich ein Schritt S220 an. Wenn sich bei der Entscheidung ≦ ergibt, wird bewertet, daß der zugeordnete Zylinder #i bisher keine Fehlzündungsabnormalität hatte, und im Anschluß an den Schritt S218 schließt sich der Schritt S220 an.

Im Schritt S220 wird der Brennkraftmaschinendrehzahlwert N_OLD, der beim letzten Programmdurchlauf ermittelt wurde, zu der Brennkraftmaschinendrehzahl N_NEW aktualisiert, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt ermittelt wurde (N_OLD←N_NEW). Dann wird das Programm verlassen. Tatsächlich können die Fehlzündungsabnormalitätsdaten des zugeordneten Zylinders #i, die in der Speichereinrichtung (Sicherungsbetriebs­ speicher RAM) 25 gespeichert sind, dadurch ausgelesen werden, daß der serielle Monitor 31 beispielsweise in einer Service­ station bei einem Fahrzeughändler angeschlossen wird. Auch können die Fehlzündungsnormalitätsdaten, die in der Speichereinrichtung 25 gespeichert sind, über den seriellen Monitor 31 gelöscht werden.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Fehl­ zündungsbeurteilungsablaufs gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Hierbei sind Schritte, die ähnliche Funktionen wie die ent­ sprechenden Schritte bei der ersten bevorzugten Ausführungs­ form haben, mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform versehen, und eine nähere Beschreibung derselben kann daher entfallen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Anzahl der Fehlzündungen sequentiell für jeden Zylinder gespeichert. Wenn darüber hinaus die Fehlzündungsanzahl den maximalen Zählerwert erreicht hat, wird die maximale Feldzündungsanzahl festgehalten und gespeichert.

Zuerst wird in einem Schritt S201 abgefragt, ob eine Fehl­ zündungsdiagnoseunterbrechung zurückgesetzt ist (FLAG_A=0), und im Anschluß daran folgt eine Unterscheidung in einem Schritt S202 im Hinblick auf den Zylinder #i mit einem Ver­ brennungshub. In einem Schritt S301 wird anschließend eine Unterscheidung dahingehend vorgenommen, ob der maximale Fehl­ zündungsanzahlfehlermerker Fi des zugeordneten Zylinders #i beim Verbrennungshub sich in einem Setzzustand (Fi=1) oder einen Rücksetzzustand (Fi=0) befindet. Im Setzzustand (Fi=1) wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S302 fortgesetzt, in dem die Warneinrichtung, wie eine Anzeige­ leuchte 29, zum Aufleuchten gebracht wird, um den Fahrer bezüglich einer Fehlzündungsabnormalität zu warnen. Dann wird der Programmablauf verlassen.

Wenn andererseits der maximale Fehlzündungszähleranzahl­ merker Fi sich im Rücksetzzustand befindend erkannt wird (Fi=0), werden dieselben Schritte S204 bis S210 wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform durchlaufen, die vor­ anstehend beschrieben wurden.

Wenn dann im Schritt S210 entschieden wird, daß der zuge­ ordnete Zylinder #i beim Verbrennungshub eine Fehlzündung erfährt (ΔNi<ΔN_LEVEL), schließt sich hieran ein Schritt S303 an. Wenn eine normale Verbrennung (ΔNi≧ΔN_LEVEL) fest­ gestellt wird, schließt sich hieran ein Schritt S304 an, in dem der maximale Fehlzündungszähleranzahlmerker Fi zurückgesetzt wird (Fi←0).

Im Schritt S303 wird eine Warneinrichtung, wie eine Anzeige­ leuchte 29, eine sehr kurze Zeit lang zum Aufleuchten gebracht, um hierdurch den Fahrer im Hinblick auf das Auftreten einer Fehlzündung zu warnen.

Der Fahrer erkennt die Aufleuchthäufigkeit der Warneinrichtung 29 und kann somit die Fehlzündungssituation bei der Brennkraftmaschine, insbesondere die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, erfassen, unter denen die Fehl­ zündungen häufig auftreten.

Anschließend wird in einem Schritt S305 die Fehlzündungs­ anzahl Ci2 des zugeordneten Zylinders #i hochgezählt (Ci2←Ci2+1), und anschließend wird der hochgezählte Wert Ci2 mit einer vorbestimmten Adresse in der Speichereinrichtung (Sicherungsarbeitsspeicher RAM) 25 gespeichert.

In der Servicestation eines Fahrzeughändlers beispielsweise kann ein serieller Monitor 31 angeschlossen werden, um die Fehlzündungsanzahldaten des jeweiligen Zylinders, die in der Speichereinrichtung 25 gespeichert sind, aus­ zulesen, und das Fehlzündungsverhalten läßt sich beispiels­ weise unter Bezugnahme auf ein Handbuch beurteilen und bewerten.

Anschließend erfolgt in einem Schritt S306 ein Vergleich zwischen der Fehlzündungsanzahl Ci2 des zugeordneten Zylinders #i und der maximalen Zähleranzahl Ci2_MAX, die zuvor vorgegeben wurde (Beispielsweise FFH entspricht 2 Bytes). Wenn Ci2=Ci2_MAX ist, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S307 fortgesetzt, und wenn Si2<Ci2_MAX ist, wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S304 fortgesetzt.

Wenn der Steuerungsablauf mit dem Schritt S307 bei der Fest­ stellung fortgesetzt wird, daß die Fehlzündungsanzahl Ci2 den maximalen Zählerwert Ci2_MAX erreicht hat (Ci2=Ci2_MAX), wird diese Fehlzündungsanzahl Ci2, die mit einer vorbe­ stimmten Adresse in der Speichereinrichtung 25 gespeichert wird, mit der maximalen Zähleranzahl Ci2_MAX beibehalten. In einem Schritt S308 wird der maximale Fehlzündungsanzahl­ zählermerker Fi gesetzt (Fi←1).

In einem an den Schritt S308 oder den Schritt S304 an­ schließenden Schritt S309 wird der Brennkraftmaschinendreh­ zahlwert N_OLD, der beim letzten Mal ermittelt wurde, zu dem Brennkraftmaschinendrehzahlwert N_NEW aktualisiert, der zum gegenwärtigen Zeitpunkt ermittelt wurde (N_OLD←N_NEW). Dann wird der Programmablauf verlassen.

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Fehl­ zündungsbeurteilungsablaufes gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Hierbei sind jene Schritte, die gleiche oder ähnliche Funk­ tionen wie bei den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungs­ formen haben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine nähere Beschreibung derselben kann entfallen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Fehl­ zündungsbewertung während eines Leerlaufbetriebs.

Während des Leerlaufbetriebs ist die Brennkraftmaschinen­ drehzahl niedrig und die Belastungsschwankungen sind gering. Daher braucht der Fehlzündungsbeurteilungswert ΔN_LEVEL nicht mit dem Streuungswert (S209) wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform gesetzt zu werden. Selbst wenn der Wert mit einem festen Wert vorgegeben wird, den man beispielsweise durch Versuche zuvor erhält, kann keine Fehlbe­ urteilung erfolgen.

Der Fehlzündungsbeurteilungsablauf, basierend auf dieser bevorzugten Ausführungsform, stimmt im wesentlichen mit dem Fluß­ diagramm nach Fig. 9 überein. Zuerst wird in einem Schritt S201 abgefragt, ob der Fehlzündungsdiagnoseunterbrechungs­ merker FLAG_A sich in einem Rücksetzzustand befindet (FLAG_A=0, Rücksetzen der Fehlzündungsdiagnoseunterbrechung). Dann wird in Abweichung zu dem vorangehenden Flußdiagramm der Steuerungsablauf mit einem Schritt S401 fortgesetzt, bei dem ein Leerlaufzustand auf der Basis des EIN-Zustandes des Leerlaufschalters 8 festgestellt wird (der EIN-Zustand unter Zuordnung zu dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe und dem AUS-Zustand der vollständigen Öffnung), sowie auf der Basis des Ausgangswertes des Fahrzeug­ geschwindigkeitssensors 19. In einem Nichtleerlaufzustand (wenn der Leerlaufschalter AUS ist oder die Fahrzeugge­ schwindigkeit≠0 ist) erkannt wird, wird der Programmab­ lauf verlassen. Wenn ein Leerlaufzustand (wenn der Leer­ laufschalter EIN ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist =0 ist) erkannt wird, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S202 fortgesetzt. Anstelle der Schritte S208 und S209 bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird in einem Schritt S402 der feste Fehlzündungsbeurteilungswert ΔN_LEVEL ausgelesen, der zuvor im Arbeitsspeicher ROM gespeichert wurde.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Fehl­ zündungsbeurteilungsablaufes gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Hierbei sind Schritte, die gleiche oder ähnliche Funktionen wie bei den zweiten und dritten bevorzugten Ausführungs­ formen haben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine nähere Beschreibung derselben kann entfallen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Anzahl der Fehlzündungen während eines Leerlaufbetriebs sequentiell für jeden Zylinder gespeichert und wenn die Fehlzündungs­ anzahl einen maximalen Zählerwert erreicht hat, wird diese maximale Fehlzündungsanzahl festgehalten und gespeichert.

Der Fehlzündungsbeurteilungsablauf, basierend auf dieser bevorzugten Ausführungsform, stimmt im wesentlichen mit dem Flußdiagramm nach Fig. 10 überein. Ein Unterschied ist jedoch dahingehend vorhanden, daß in einem Schritt S401 ein Leerlaufzustand festgestellt wird, und daß der feste Fehl­ zündungsbeurteilungswert ΔN_LEVEL, der zuvor vorgegeben wurde, in einem Schritt S402 ausgelesen wird.

Hierbei sind die Schritte S401 und S402 gleich wie bei der vorstehend beschriebenen dritten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 11), und eine nähere Beschreibung derselben kann daher entfallen.

Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Obgleich beispielsweise der Brennkraftmaschinendrehzahlwert als Einflußgröße bei jeder bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, kann dieser natürlich auch durch einen Zeitraum, eine Winkelgeschwindig­ keit oder eine Winkelbeschleunigung ersetzt werden.

Wie voranstehend angegeben ist, ist bei der Erfindung eine Fehlzündungsbeurteilungsunterbrechungseinrichtung vorge­ sehen, welche eine Fehlzündungsbeurteilung während einer Zeitperiode zwischen dem Beginn des Arbeitens eines Anlasser­ motors bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeit­ periode nach dem Ende des Antriebs durch den Anlassermotor unterbricht, und die Vorrichtung weist eine Fehlzündungs­ beurteilungseinrichtung zum Einleiten einer Fehlzündungs­ beurteilung nach dem Verstreichen der Fehlzündungsbeurteilungs­ unterbrechungszeitperiode auf. Somit werden bei der Erfindung ausgezeichnete Resultate erzielt, bei denen fehlerhafte Diagnosen von Fehlzündungen aufgrund von Umdrehungsschwankungen während des Anlassens und im Anfangszustand der voll­ ständigen Verbrennung im wesentlichen keinen Einfluß haben, so daß sich die Diagnosegenauigkeit verbessern läßt. Folglich erhält man eine äußerst große Zuverlässigkeit beim Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Claims (1)

1. Fehlzündungsdiagnosevorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit einer Kurbelwelle (1b) zur Abgabe einer Leistung und einer Nockenwelle (1c) zum Betätigen der Ventile, welche eine Kurbelscheibe (15), die mit der Kurbelwelle (1b) zur Angabe eines Kurbelwinkels verbunden ist, einen Kurbel­ winkelsensor (16) zum Detektieren des Kurbelwinkels der Kurbel­ welle (1b) und zum Erzeugen eines Kurbelwinkelsignales, eine Nockenscheibe (17), die mit der Nockenwelle (1c) zur Angabe einer Nockenposition verbunden ist, einen Nocken­ winkelsensor (18) zum Detektieren der Nockenposition der Nockenwelle (1c) und zum Erzeugen eines Nockenwinkelsignals, einen Anlassermotor (33) zum Andrehen der Brennkraftmaschine (1) zum Erzeugen eines Anlassersignals und eine Steuerein­ richtung (21) hat, die auf den Kurbelwinkel und den Nocken­ winkel zum Steuern eines Zündzeitpunktes der Brennkraft­ maschine (1) anspricht, gekennzeichnet durch:
   eine Mehrzahl einer geradzahligen Anzahl von Vor­ sprüngen (15a-15c), die auf einem Umfang der Kurbelscheibe (15) zur Angabe des Kurbelwinkels vorgesehen sind, wobei die Vorsprünge (15a-15c) in Durchmesserrichtung symmetrisch auf dem Umfang angeordnet sind und jedes Paar von Vorsprüngen (15a-16c) einen Winkelabstand mit wenigstens drei unter­ schiedlichen, vorgegebenen Winkeln (R1, R2, R3) hat,
   eine Mehrzahl von Nockenvorsprüngen (17a-17c), die auf einem Umfang der Nockenscheibe (17) und unter einem vor­ bestimmten Winkel in Winkelrichtung auf dem Umfang zur An­ gabe der Nockenposition beabstandet sind,
   eine Unterscheidungseinrichtung (S202), welche auf das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal zur Unterscheidung einer Zylinderzahl bei einem Verbrennungshub und zum Erzeugen eines Zylinderzahlsignales (#i) anspricht,
   eine Fehlzündungsbeurteilungsunterbrechungseinrichtung (M1), die auf das Anlassersignal zum Unterbrechen einer Fehlzündungsbeurteilung während einer vorbestimmten Zeit­ dauer und zum Erzeugen eines Unterbrechungssignales anspricht,
   eine Fehlzündungsbeurteilungseinrichtung (M2), die auf das Unterbrechungssignal, das Zylinderzahlsignal (#i), das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal zum Ermitteln einer Brennkraftmaschinendrehzahldifferenz und zum Entscheiden einer Fehlzündung einer Zylinderzahl bei einem Verbrennungshub anspricht, um ein Fehlzündungssignal zu erzeugen, und
   einer Warneinrichtung (30, 31), die auf das Fehl­ zündungssignal zum Speichern einer Anzahl von Fehlzündungen unter Zuordnung zu der Zylinderzahl und zum Anzeigen einer Fehlfunktion der Brennkraftmaschine anspricht.