DE4135797C2

DE4135797C2 - Fehlzündungserkennungsverfahren für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4135797C2
Application number: DE4135797A
Authority: DE
Inventors: Ryuichiro Imai; Izuru Kawahira
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2011-10-31
Also published as: US5426587A; GB2249839A; GB9122769D0; DE4135797A1; US5307670A; GB2249839B; DE4143595B4

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Fehlzündungsunterscheidungs verfahren für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere be faßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zum Unterscheiden der Fehlzündung für jeden Zylinder bei einer Brennkraft maschine, bei welchem der Fehlzündungszustand jedes Zylinders von der Bewegungsenergieänderungsrate unter den Zylindern unterschieden wird. Die Bewegungsenergieänderung läßt sich z. B. auf der Basis der Drehzahländerung, der Momentänderung oder dgl. erfassen. Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, bei dem der Fehlzündungsbeurteilungswert jedes Zylinders mit Bezug auf eine Umdrehungsschwankung bzw. Drehzahlschwankung vorgegeben wird, welche auftritt, wenn eine Kraftstoffabschaltung erfolgt, und bei dem der Fehlzündungs zustand des jeweiligen Zylinders auf der Basis des Fehl zündungsbeurteilungswertes unterschieden wird.

Im allgemeinen ist es zur Erzeugung einer stabilen Abgabe leistung ideal, wenn die Verbrennung in einer Mehrzylinder- Brennkraftmaschine pro jeweiligem Arbeitsspiel auf gleiche Weise erfolgt. Bei der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine jedoch kann die Verbrennung leicht infolge des synergistischen Effekts der nachstehend angegebenen Nachteile Schwankungen unterworfen sein.

(1) Ungleichmäßigkeit der Verteilungsrate der Ansaugluft, welche auf die komplizierte Formgebung eines Ansaugrohrs, die wechselseitigen Beeinflussungen der Ansaugluft unter den Zylindern, usw. zurückzuführen ist.
(2) Gewisse Differenzen hinsichtlich der Verbrennungstemperaturen der einzelnen Zylinder, welche auf die Verläufe der Kühlwege zurückzuführen sind.
(3) Herstellungsstreuungen bei den Volumina der Brennkammern der einzelnen Zylinder, der Formgebungen der Kolben, usw.
(4) Geringfügige Unterschiede bei den Luft/Kraftstoffverhält nissen der einzelnen Zylinder, welche auf ungleiche Kraft stoffeinspritzmengen zurückzuführen sind, welche auf Herstellungs fehler und Herstellungstoleranzen bei den Einspritz einrichtungen usw. zurückgehen.

Bisher wurden Verbrennungsschwankungen unter den Zylindern auf möglichst kleine Werte dadurch herabgedrückt, daß das Luft/ Kraftstoffverhältnis und der Zündzeitpunkt der einzelnen Zylinder gesteuert wurden. Bei einer jüngst entwickelten Hochleistungs brennkraftmaschine, welche eine höhere Abgabeleistung und einen gesenkten Kraftstoffverbrauch hat, kann jedoch leicht dann eine intermittierende bzw. kurzzeitige oder vorübergehende Fehlzündung auftreten und zu einer Absenkung der Antriebs leistung führen, wenn die Einspritzeinrichtungen, die Zündkerzen, usw. schlechter werden oder ausfallen.

Selbst wenn eine intermittierende Fehlzündung in einem Zylinder bei der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine aufgetreten ist, fährt ein Fahrer häufig ein Fahrzeug weiter, ohne daß er die Fehlzündung bemerkt. Ferner ist es schwierig, während der Fahrt zu beurteilen, ob die Ursache für die Fehlzündung lediglich eine zwischenzeitliche oder vorübergehende ist, oder ob sie mit dem Schlechterwerden o.dgl. der Einspritzeinrichtungen, der Zündkerzen usw. zusammenhängt.

Bei der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 258955/1986 wird daher beispielsweise ein Vergleich zwischen der Differenz des minimalen Wertes und des maximalen Wertes der Dreh zahl einer Brennkraftmaschine unter Zuordnung zu einem Zylinder bei einem vorangehenden Verbrennungshub und der Differenz des minimalen Wertes und des maximalen Wertes der Brennkraft maschinendrehzahl unter Zuordnung zu dem Zylinder bei dem gegen wärtigen Verbrennungshub vorgenommen. Der Verbrennungszu stand des betreffenden Zylinders wird in Abhängigkeit davon unterschieden, ob die Diskrepanz zwischen den verglichenen Werten innerhalb eines vorgegebenen Bezugswertes liegt oder nicht. Wenn anormale Verbrennungen mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Malen (Häufigkeit) aufgetreten sind, wird dies als eine Fehlzündung bewertet und es erfolgt eine Warnung.

Bei der üblichen Technik erhält man die Verbrennungsschwankung des jeweiligen Zylinders aus den Differenzen zwischen den minimalen Brennkraftmaschinendrehzahlwerten und den maximalen Brennkraftmaschinendrehzahlwerten des einen Verbrennungshub ausführenden Zylinders. Während der Verbrennung jedoch steigt die Brennkraftmaschinendrehzahl abrupt an, und die Brennkraft maschine erfährt eine relativ starke Belastung, so daß man in zunehmendem Maße die Schwankungen einer Beschleunigung erhält. Daher ist es schwierig, den maximalen Brennkraftmaschinendreh zahlwert zu spezifizieren und ein Genauigkeitsfehler wird größer, welcher sich bei der Beurteilung der Fehlzündung er gibt.

Ferner weichen die Verbrennungscharakteristika einer Brenn kraftmaschine nicht nur unter den Zylindern voneinander ab, sondern auch von Brennkraftmaschine zu Brennkraftmaschine, was auf Herstellungstoleranzen der Bauteile usw. zurückzuführen ist.

Wenn der Bezugswert für den Vergleich der Drehzahlschwan kungen als ein Absolutwert vorgegeben wird, wie dies bei den üblichen Techniken der Fall ist, ändert er sich nahezu bei jeder Brennkraftmaschine infolge der Abweichung der Verbrennungscharakteristika unter den einzelnen Brennkraft maschinen, und es wird schwierig, genau eine abnormale Ver brennung bei einigen der Brennkraftmaschinen herauszufinden.

Bei einer Brennkraftmaschine, die eine kleine Anzahl von Zylindern hat, sind die Verbrennungsintervalle zwischen den Zylindern vergleichsweise lang, und daher ist die Differenz der Drehzahlschwankungen groß. Selbst wenn daher der Bezugs wert als ein Absolutwert vorgegeben wird, hat die Abweichung der Verbrennungscharakteristika der einzelnen Brennkraftmaschinen keinen großen Einfluß auf die Fehlzündungsbeurteilung. Bei einer Brennkraftmaschine hingegen, die eine große Anzahl von Zylindern hat, sind die Verbrennungsintervalle kurz, und die Differenz der Drehzahlschwankungen nimmt in starkem Maße ab. Wenn daher die Beurteilungsgröße (Bezugswert) als ein Ab solutwert vorgegeben wird, beeinflußt die Abweichung der Ver brennungscharakteristika der einzelnen Brennkraftmaschinen die Genauigkeit bei der Beurteilung der Fehlzündung in starkem Maße.

Insbesondere in einem Hochgeschwindigkeitsbereich bzw. in einem hohen Drehzahlbereich wird die Schwankungsdifferenz klein. Wenn daher die Beurteilungsgröße sich relativ von Brennkraft maschine zu Brennkraftmaschine ändert, wird eine genaue Fehl zündungsbeurteilung äußerst schwierig.

Beispielsweise wird bei der Vorgehendsweise nach der offenge legten japanischen Patentanmeldung No. 82534/1984 ein Drehzahldifferenzwert Δ#i (ΔN#i = NH#i - NL#i), welcher die Differenz zwischen der momentanen Brennkraftmaschinen drehzahl NL#i des jeweiligen Zylinders #i (i = 1∼4 bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine) vor einem Verbrennungs hub und die momentane Brennkraftmaschinendrehzahl NH#i nach dem Verbrennungshub darstellt, bei jedem Zylinder enthalten, und der Drehzahldifferenzwert ΔN#i des Zylinders #i wird anschließend mit dem Mittelwert ΔNA der Drehzahl differenzwerte Δ N#i aller Zylinder #i verglichen, um hierbei den Verbrennungszustand des jeweiligen Zylinders #i herauszu finden.

Bei der üblichen Technik jedoch ist ein Bezugswert der gemit telte, Drehzahldifferenzwert ΔNA von allen Zylindern, welcher an sich schon immer leichte Schwankungen in Abhängig keit von Verbrennungsbedingungen haben kann. Wenn der gemittelte Drehzahldifferenzwert ΔNA von allen Zylindern Schwankungen hat, der Verbrennungszustand jedes Zylinders, welcher unter Bezugnahme auf den gemittelten, Drehzahl differenzwert ΔNA von allen Zylindern abgeschätzt ist, einen Einfluß auf die Verbrennungsbedingungseinflußgrößen der anderen Zylinder, wenn dieser Wert ΔNA vorgegeben wird, und es wird schwierig, die Fehlzündungen des jeweiligen Zylinders genau herauszufinden.

Ferner wird bei einer Lehre, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 268956/1988 angegeben ist, eine Fehlzündung aus der Differenz der Bewegungsenergie vor und nach der Verbrennung (einer "Umlaufumfangsdifferenz" in dieser Veröffentlichung) ermittelt, und die Fehlzündung wird einfach unter der Bedingung beurteilt, daß die Bewegungsenergiedifferenz negativ wird. Die US-PS 4 930 479 zeigt eine Fehlzündungsermittlungsein richtung für Brennkraftmaschinen, wobei eine Drehzahlmeß einrichtung anhand von vorherbestimmten Kurbelwinkeln zwei aufeinanderfolgende Drehzahlwerte erfaßt und eine Fehlzündung erkannt wird, wenn deren Differenz größer ist, als ein vorherbestimmter Wert zuläßt.

Die DE-A-37 24 420 zeigt ein Verfahren zur Feststellung von Zündaussetzern, wobei durch Messung der Ungleichförmigkeit der Drehbewegung der Kurbelwelle festgestellt wird, welcher Zylinder im Verbrennungstakt keinen Zündimpuls erhalten und kein Drehmoment abgegeben hat. Ein über mehrere Arbeitsspiele erstelltes Drehgeschwindigkeitsmuster wird daraufhin untersucht, ob bei einem oder mehreren Zylindern unzulässig hohe Maximum-Minimum-Abweichungen vom Mittelwert auftreten.

Die Erfindung hat die Aufgabe, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein Verfahren zur Unterscheidung der Fehlzündung einer Brennkraftmaschine für den jeweiligen Zylinder bereitzustellen, wobei das Verfahren genau den Fehlzündungszustand feststellen kann, ohne daß eine Beein flussung durch Verbrennungszustandeinfluß der anderen Zylinder gegeben ist und ohne daß nicht nur die Verbrennungs abweichung unter den Zylindern, sondern auch Herstellungsstreu ungen unter den einzelnen Brennkraftmaschinen einen Einfluß haben.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Verbennungs zustand des Zylinders, dessen Verbrennungshub, dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht, bezüglich des Mittel wertes der Bewegungsenergien der Zylinder mit Verbrennungs hüben vor und nach dem Verbrennungshub des zugeordneten, zu unterscheidenden Zylindern ermittelt, wobei die Bewegungsenergien in den Perioden erfaßt werden, in denen keine Verbrennungs arbeit verrichtet wird, und es erfolgt ein Vergleich mit einer Fehlzündungsbeurteilungsgröße, welche nach Maßgabe der Brenn kraftmaschinenbedingungen des Zylinders beim Verbrennungshub vorgegeben ist, welcher dem momentanen Verbrennungshub ein mal vorausgeht, wodurch der Fehlzündungszustand des Zylinders bei dem Verbrennungshub, der dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, unterschieden wird. Daher läßt sich der Fehl zündungszustand genau ohne eine Beeinflussung durch irgendeine Verbrennungsabweichung unter den Zylindern, den Herstellungs streuungen unter den einzelnen Brennkraftmaschinen, usw. fest stellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird der Verbrennungszustand des Zylinders mit momentanen Ver brennungshub bezüglich des Mittelwertes der Bewegungsenergie und der geschätzten Bewegungsenergie der Zylinder mit Verbrennungshüben vor und nach dem Verbrennungshub des be treffenden, zu unterscheidenden Zylinders bewertet, die Be wegungsenergien werden in den Zeiträumen erfaßt, bei denen keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, und sie werden mit der Fehlzündungsbeurteilungsgröße verglichen, die entsprechend den Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen des Zylinders beim momentanen Verbrennungshub vorgegeben ist, so daß der Fehl zündungsstand des Zylinders bei dem momentanen Verbrennungs hub bewertet bzw. unterschieden werden kann. Somit läßt sich der Fehlzündungszustand genau ohne Beeinflussung durch irgend welche Verbrennungsabweichungen unter den Zylindern, Herstel lungsabweichungen unter den einzelnen Brennkraftmaschinen usw. bestimmen und feststellen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die bei gefügte Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 bis 8 eine erste bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, wobei die

Fig. 1A und 1B Flußdiagramme sind, welche Schritte zur Unterscheidung der Fehlzündung des jeweiligen Zylinders verdeutlichen,

Fig. 2 und 3 Auslegungsdiagramme zur Verdeut lichung eines Grundverfahrens zur Unterscheidung der Fehlzündung des jeweiligen einzelnen Zylinders sind,

Fig. 4 ein schematisches Diagramm eines Brenn kraftmaschinensteuersystems ist,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Kurbelrotor und einen Kurbelwinkelsensor ist,

Fig. 6 eine Vorderansicht eines Nockenrotors und eines Nockenwinkelsensors ist,

Fig. 7 ein schematisches Diagramm einer Fehl zündungsbeurteilungsgröße ist, und

Fig. 8 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Druckschwankungen, in den Zylindern, der Kurbel impulse der Nockenimpulse, und der Brennkraft maschinendrehzahlschwankungen darstellt,

Fig. 9A und 9B Flußdiagramme zur Verdeutlichung von Schritten zur Beurteilung der Fehlzündung des jeweils einzelnen Zylinders gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Schritte zur Beurteilung einer Fehlzündung des jeweils einzelnen Zylinders gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 11A-12 Ansichten zur Verdeutlichung einer vierten be vorzugten Ausführungsform nach der Erfindungs, wobei die

Fig. 11A und 11B Flußdiagramme zur Verdeutlichung von Schritten zur Beurteilung der Fehl zündung des jeweils einzelnen Zylinders sind, und

Fig. 12 ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung von Verbrennungszustands- Lernwerttabellen ist,

Fig. 13A und 13B Flußdiagramme zur Verdeutlichung von Schritten zur Beurteilung der Fehlzündung des jeweils einzelnen Zylinders gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Nunmehr werden bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

(Konstruktion)

Mit 1 ist in Fig. 4 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, wobei eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit horizontal gegenüber liegenden Zylindern in dieser Figur gezeigt ist. Eine Einlaß- leitung 3 steht in Verbindung mit einer Einlaßöffnung 2a, die im Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet ist. Eine Drosselkammer 5 steht in Verbindung mit der stromaufwärtigen Seite der Einlaßleitung 3 über eine Luftkammer 4, und ein Luftfilter 7 ist stromauf der Drosselkammer 5 über einem Ansaugrohr angebracht.

Zusätzlich ist ein Ansaugluftmengensensor (in der Figur wird ein Luftstrommesser des Heißdrahttyps eingesetzt) 8 in einem Teil des Ansaugrohrs 6 unmittelbar stromab von dem Luftfilter 7 vorgesehen. Ferner hat die Drosselkammer 5 ein Drosselventil 5a, mit dem ein Drosselklappenöffnungsgradsensor 9 und ein Leerlaufschalter 9b zum Detektieren des vollständig geschlossenen Zustandes des Drosselventils zusammenarbeiten.

Ferner sind Mehrpunkt-Einspritzeinrichtungen (welche nach stehend abgekürzt werden mit "MPIs" ) 10 unmittelbar stromauf von den Einlaßöffnungen 2a der Einlaßleitung unter Zuordnung zu den jeweiligen Zylindern angeordnet. Mit 11 ist ein Kraft stofftank und mit 12 eine Kraftstoffpumpe zur Kraftstofförderung zu den MPIs 10 bezeichnet.

Ferner ist ein Kurbelrotor 15 fest auf der Kurbelwelle 13 der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen, und ein Kurbelwinkelsensor 16 ist im Außenumfang des Kurbelrotors 15 gegenüberliegend an geordnet, welcher einen elektromagnetischen Abgreifer o.dgl. zum Erfassen von Vorsprüngen (alternativ Schlitzen) unter Zuordnung zu vorbestimmten Kurbelwinkeln umfaßt. Ferner arbeitet ein Nockenrotor 17 mit einer Nockenwelle 14 zusammen, welche sich mit der halben Drehzahl in Relation zu der Kurbelwelle 13 dreht, und ein Nockenwinkelsensor 18 ist im äußeren Umfang des Nockenrotors 17 gegenüberliegend angebracht.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat der äußere Umfang des Kurbel rotors 15 Vorsprünge (oder Schlitze) 15a, 15b und 15c. Die zugeordneten Vorsprünge 15a, 15b und 15c sind an Positionen Θ1, Θ2 und Θ3 vor dem oberen Totpunkt (BTDC = OT) des Kom pressionshubs im jeweiligen Zylinder ausgebildet. Eine Periode f_1,2 (hier f = 1/ω, ω: Winkelgeschwindigkeit) wird aus einem Zeitintervall ermittelt, an welchem die Abschnitte zwischen den Vorsprüngen 15a und 15b vorbeigehen, während eine Periode f_2,3 aus einem Zeitintervall ermittelt wird, innerhalb dessen der Abschnitt zwischen den Vorsprüungen 15b und 15c vor beigeht. Ferner gibt der Vorsprung 15b einen Bezugskurbelwinkel im Falle der Einstellung eines Zündzeitpunktes an.

Im allgemeinen liegt der Zündzeitpunkt im Leerlauf in der Nähe von 20°, bezogen auf die Größe des BTDC-Kurbelwinkels (CT). Selbst wenn der Zylinder bei diesem Kurbelwinkel gezündet wird, steigt der Verbrennungsdruck nicht abrupt vor etwa 10° ausge drückt in Größen des BTDC-Kurbelwinkels an.

Ferner ist in Fig. 8 in seiner bevorzugten Ausführungsform eine Ventilöffnungszeiteinstellung des Auslaßventiles des je weiligen Zylinders gezeigt, welche etwas im Sinne eines Nach eilwinkels bezüglich des Zündbezugkurbelwinkels BTDC Θ2 des nächsten Verbrennungszylinders vorgegeben ist. Da jedoch der Verbrennungsdruck im allgemeinen abrupt unmittelbar nach dem Öffnen des Auslaßventiles abfällt, hat er im wesentlichen keinen Einfluß auf den Kurbelwinkel BTDC Θ3.

Wenn daher der Kurbelwinkel Θ3 des Vorsprunges 15c im Sinne eines Voreilwinkels bezüglich des BTDC CA von 10° eingestellt ist, wird der Abschnitt zwischen den Kurbelwinkel BTDC Θ2 und Θ3 der zugeordneten Vorsprünge 15b und 15c kaum durch die Verbrennung in den Zylindern beeinflußt. Dies bedeutet, daß basierend auf der Verbrennung bei dem Zylinder mit einem Verbrennungs hub und dem Zylinder mit dem nächsten Verbrennungshub innerhalb dieses Abschnittes im wesentlichen keine Arbeit ver richtet wird.

Wie ebenfalls in Fig. 6 gezeigt ist, hat der äußere Um fang des Nockenrotors 17 Vorsprünge (alternativ Schlitze) 17a, 17b und 17c zur Zylinderunterscheidung. Die Vorsprünge 17a sind jeweils an Position Θ4 nach den oberen Totpunkten (ATDC = OT) der Kompression der Zylinder #3 und #4 ausgebildet. Ferner ist die Vorsprungsgruppe 17b derart gestaltet, daß sie drei Vorsprünge umfaßt, von denen der erste an der Position Θ5 nach dem oberen Totpunkt (ATDC = OT) der Kompression des Zylinders #1 vorgesehen ist. Ferner umfaßt die Vorsprungs gruppe 17c zwei Vorsprünge, wobei der erste an der Position Θ6 nach dem oberen Totpunkt (ATDC = OT) der Kompression des Zylinders #2 vorgesehen ist. Nebenbei bemerkt wird bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform folgendes einge halten: Θ1 = 97° CA, Θ2 = 65° CA, Θ3 = 10° CA, Θ4 = 20° CA, Θ5 = 5° CA, Θ6 = 20° CA und Θ(2-3) = 55° CA. Dank dieser Anordnung, welche in Fig. 8 verdeutlicht ist, kann man dann, wenn der Kurbelwinkelsensor 18 Nockenimpulse am Winkel Θ5 (Vorsprünge 17b) beispielsweise erfaßt hat, eine Unterscheidung dahingehend vornehmen, daß ein Kurbelimpuls, welcher an schließend mittels des Kurbelwinkelsensors 16 zu detektieren ist, ein Signal ist, welches den Kurbelwinkel des Zylinders #3 wiedergibt.

Wenn ferner ein Nockenimpuls beim Winkel Θ4 (Vorsprung 17a) nach den Nockenimpulsen beim Winkel Θ5 erfaßt wird, kann man eine Unterscheidung dahingehend vornehmen, daß der anschließend mittels des Kurbelwinkelsensors 16 zu detektierende Kurbel impuls den Kurbelwinkel des Zylinders #2 wiedergibt. In ähnlicher Weise kann eine Unterscheidung dahingehend getroffen werden, daß ein Kurbelimpuls nach der Detektion der Nockenimpulse unter dem Winkel Θ6 (Vorsprünge 17c) den Kurbel winkel des Zylinders #4 wiedergeben. Wenn ein Nockenimpuls beim Winkel Θ4 (Vorsprung 17a) nach den Nockenimpulsen beim Winkel Θ6 erfaßt wird, kann man eine Unterscheidung dahingehend treffen, daß ein anschließend zu erfassender Kurbelimpuls den Kurbelwinkel des Zylinders #1 wiedergibt.

Ferner läßt sich eine Unterscheidung dahingehend treffen, daß der Kurbelimpuls, welcher mittels des Kurbelwinkelsensors 16 nach der Erfassung des Kurbelimpulses oder der Kurbelimpulse durch den Kurbelwinkelsensor 18 erfaßt wird, den Bezugskurbel winkel (Θ1) des zugeordneten Zylinders wiedergibt.

Somit bildet der Kurbelwinkelsensor 16 und der Nockenwinkel sensor 18 eine Kurbelwinkeldetektiereinrichtung. Die Kurbel winkeldetektiereinrichtung kann auch nur von dem Nocken winkelsensor 18 unter Veränderung des Nockenimpulsmusters gebildet werden.

Ferner ist ein Kühlwassertemperatursensor 20 einem Kühlwasser kanal (nicht gezeigt) zugewandt liegend angeordnet, welcher einen Steigleitungsabschnitt darstellt, der in der An saugleitung 3 der Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Ferner ist ein O₂-Sensor 22 einer Abgasleitung 21 zugeordnet, welche mit der Auslaßöffnung 2b des Zylinderkopfs 2 in Verbindung steht. Mit 23 ist ein katalytischer Konverter bezeichnet, und mit 24 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor be zeichnet.

Schaltungsauslegung der elektronischen Steuereinheit

Mit dem Bezugszeichen 31 ist eine elektronische Steuerein heit bezeichnet, die von einem Mikrocomputer bzw. einem Mikro prozessor u.dgl. gebildet wird. Eine zentrale Verarbeitungs einheit (CPU) 32, ein Festspeicher (ROM) 33, ein Random-Speicher (RAM) 34, ein Sicherungsspeicher, d. h. ein Sicherungs- Random-Speicher RAM (ein nichtflüchtiger Random-Speicher RAM) 35 und eine I/O-Schnittstelle 36 sind vorgesehen, welche die elektronische Steuereinheit 31 bilden. Diese Einrichtungen sind über Busleitungen 37 untereinander verbunden und sie werden mit vorbestimmten stabilisierten Spannungen von einer Spannungsreglerschaltung 38 versorgt.

Die Spannungsreglerschaltung 38 ist mit der Batterie 41 über eine Steuerwelle 39 verbunden. Wenn der Relaiskontakt des Steuerrelais 39 durch Einschalten eines Schlüsselschalters 40 geschlossen wird, führt die Schaltung 38 gesteuerte Ver sorgungsspannungen den jeweiligen Teilen zu. Ferner ist sie direkt mit der Batterie 41 verbunden, um dem Sicherungs-Random- Speicher RAM 35 eine Sicherungsspannung selbst dann zuzuführen, wenn der Schlüsselschalter 40 ausgeschaltet ist.

Zusätzlich sind die Sensoren 8, 9a, 16, 18, 20, 22 und 24 und der Leerlaufschalter 9b mit den Eingangsanschlüssen der I/O-Schnittstelle 36 verbunden, und der Pluspol der Batterie 41 ist ebenfalls mit dem Eingangsanschluß der I/O Schnittstelle 36 derart verbunden, daß die Polspannung des selben überwacht wird. Ferner sind MPIs 10 und Warneinrich tungen, wie eine Anzeigeleuchte, 43, die am Armaturenbrett o.dgl. (nicht gezeigt) angeordnet ist, mit dem Ausgangsan schluß der I/O Schnittstelle 36 über eine Treiberschaltung 42 verbunden.

Ein Steuerprogramm, fest vorgegebene Daten, usw. sind in dem ROM 33 gespeichert. Die fest vorgegebenen Daten umfassen Fehl zündungsbeurteilungsgrößentabellen MPΔN_LEVEL, welche nachstehend näher beschrieben werden.

Ferner sind Daten der Ausgangssignale der Sensoren, welche verarbeitet und mittels Daten durch die CPU 32 arithmetisch verarbeitet werden sollen, in den RAM 34 gespeichert. Ferner sind Störungsdateninformationen der Fehlzündungsbeurteilungs daten des jeweiligen Zylinders usw., welche nachstehend noch näher beschrieben werden, in dem Sicherungsspeicher RAM 35 der art gespeichert, daß auf Grund der Tatsache, daß dieser RAM normalerweise mit der Versorgungsspannung unabhängig von der Stellung des Schlüsselschalters 40 versorgt wird, die Speicher inhalte selbst dann nicht gelöscht werden können, wenn der Schlüsselschalter 40 ausgeschaltet ist, um das Arbeiten der Brennkraftmaschine zu beenden.

Störungsdaten können dadurch ausgelesen werden, daß ein serieller Störungsdiagnosemonitor 45 über eine Störungsdiagnose verbindung 44 angeschlossen wird, welche mit dem Ausgangsan schluß der I/O-Schnittstelle 36 verbunden ist.

Ferner werden in der CPU 32 Kraftstoffeinspritzimpulsbreiten Ti für die MPIs 10 usw. für die einzelnen Zylinder in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm ermittelt, welches in dem ROM 33 gespeichert ist, sowie auf der Basis von verschie denen Arten von Daten, welche im RAM 34 und dem Sicherungs speicher RAM 35 gespeichert sind.

Bei der elektronischen Steuereinheit 31 werden die Fehlzündungen der Zylinder #i (i=1∼4) einzeln zusätzlich zu den üblichen Kraftstoffeinspritzsteuerungen beurteilt.

Das Grundkonzept des Verfahrens zur Unterscheidung der Fehl zündung für den jeweiligen einzelnen Zylinder wird an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert.

Fig. 2 zeigt Brennkraftmaschinendrehzahlschwankungen. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine beispielsweise schaltet ein Zylinder #i in einen Verbrennungshub pro jeweils 180° CA gemäß der Zündfolge (beispielsweise #1 → #3 → #2 → #4 →) um. Daher überlappen sich aufeinanderfolgende Verbrennungshübe nicht miteinander und daher ist eine Zeitperiode oder ein Zeit abschnitt, bei dem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, und die nicht mit durch die Verbrennung der Zylinder beein flußt wird, nach dem Ende der Verbrennung des Zylinders #i und vor dem Beginn der Verbrennung im nächsten Zylinder #i+1 vorhanden.

Wie in Fig. 2 beispielsweise gezeigt ist, bezeichnen bei spielsweise N#1 ∼ N#4 jeweils Brennkraftmaschinendrehzahl werte unter Zuordnung zu den momentanen Bewegungsenergien der Zylinder #1 ∼ #4 in den Perioden oder Abschnitten, bei denen keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird. Wenn eine Fehlzündung in einem gewissen Zylinder #i aufgetreten ist, fällt die Abgabeleistung der Brennkraftmaschine nach der Verbrennung ab rupt ab.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird unter Berück sichtigung der Tatsache, daß eine sehr enge Wechselbezie hung zwischen dem Verbrennungszustand des jeweiligen Zylinders #i und der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i vorhanden ist, der Verbrennungszustand für jeden Zylinder unterschieden, und der Wert der Unterscheidung wird mit der Fehlzündungs beurteilungsgröße ΔN_LEVEL verglichen, um hierdurch eine Beurteilung des Fehlzündungszustands des betreffenden Zylinders #i zu ermöglichen.

Insbesondere wird bei dem Fehlzündungsunterscheidungsverfahren der Mittelwert (N#i-2 + N#i)/2 zwischen der Brennkraft maschinenzahl N#i des Zylinders #i mit momentanem Ver brennungshub und der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-2 des Zylinders #i-2, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub zweimal vorangeht, zuerst mit der Brenn kraftmaschinendrehzahl N#i-1 des Zylinders #i-1 mit einem Verbrennungshub, welcher dem momentanen Verbren nungshub einmal vorausgeht, verglichen. Wie in Fig. 3 angegeben ist, wird der Vergleichswert ΔN#i-1 [ΔN#i-1 = N#i-1 - {N#i-2 + N#i)/2}] mit der Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL verglichen, die nach Maßgabe der Betriebsbedingungen des betreffenden Zylinders #i-1 vorgegeben ist. Wenn der Vergleichswert ΔN#i-1 kleiner als die Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL ist, wird auf Fehlzündung erkannt.

Hierbei wird der Vergleichswert für die Unterscheidung der Fehlzündung auf der Basis des Mittelwerts der Brennkraftmaschinen drehzahlwerte der in der Zündfolge aufeinanderfolgenden jeweiligen Zylinder vorgegeben. Daher kann man einen im wesentlichen konstanten Wert (unter normalen Bedingungen einem Wert nahe bei Null) erhalten, und zwar nicht nur im Fahr zustand des Kraftfahrzeugs bei konstanter Geschwindigkeit, sondern auch im Mittelbereich der Beschleunigung desselben.

Nun soll darauf eingegangen werden, wie der Vergleichswert Δ N#i-1 jedes Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht, in konkreter Weise ermittelt wird:

ΔN#1 = N#1 - (N#4 + N#3)/2
ΔN#3 = N#3 - (N#1 + N#2)/2
ΔN#2 = N#2 - (N#3 + N#4)/2
ΔN#4 = N#4 - (N#2 + N#1)/2

Der Zusammenhang zwischen der Brennkraftmaschinendrehzahl N innerhalb der Periode oder des Abschnitts, in dem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, und dem Verbrennungszu stand des Zylinders, insbesondere des dargestellten effektiven Mitteldrucks Pi wird mit einer nachstehend angegebenen Gleichung hergestellt.

Zuerst wird der Zustand, unter dem die Brennkraftmaschine eine Umlaufbewegung ausführt, durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

I: Trägheitsmoment,
N: Brennkraftmaschinendrehzahl,
Ti: Vorgegebenes Drehmoment,
Tf: Reibungsmomente.

Die Gleichung (1) läßt sich auf die folgende Weise verein fachen:

Ferner läßt sich diese Gleichung in Druckgrößen auf die folgende Weise angeben:

Pi: Dargestellter effektiver Mitteldruck,
Pf: Effektiver Druck auf Grund von Reibungs verlust.

Der Wert dN/dt nach der Gleichung (3) wurde experimentell auf der Basis der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i jedes Zylinders #i nach der Verbrennung und der Zeitänderung ΔT des Abschnitts zum Detektieren dieser Brennkraftmaschinen drehzahl N#i (äquivalent beispielsweise zu einem Abschnitt (Θ2-Θ3 N#i) in Fig. 6) ermittelt. Als Ergebnis wurde eine äußerst enge Wechselbeziehung hierbei aufgefunden.

Somit läßt sich der dargestellte effektive Mitteldruck Pi, insbesondere der Verbrennungszustand, dadurch abschätzen, daß man die Brennkraftmaschinendrehzahl des jeweiligen Zylinders #i nach der Verbrennung ermittelt, und der Vergleichswert zur Beurteilung, ob der Zylinder mit dem be treffenden Verbrennungshub eine Fehlzündung hat oder nicht, läßt sich dadurch vorgeben, daß die ermittelte Brennkraft maschinendrehzahl mit der Brennkraftmaschinendrehzahl des Zylinders mit benachbartem Verbrennungshub verglichen wird.

Arbeitsweise

Nunmehr werden die konkreten Schritte zur Unterscheidung der Fehlzündung für einen jeweiligen Zylinder in Verbindung mit den Flußdiagrammen nach den Fig. 1A und 1B erläutert, welche mit Hilfe der elektronischen Steuereinheit 31 ausgeführt werden.

Zuerst wird in einem Schritt (nachstehend abgekürzt mit "S") S101 der Zylinder #i (i = 1, 3, 2, 4) mit einem Verbrennungs hub auf der Basis des Kurbelimpulses und des Nocken impulses oder der Nockenimpulse unterschieden, welche jeweils von dem Kurbelwinkelsensor 16 und dem Nockenwinkelsensor 18 abgegeben werden, und in einem Schritt S102 erfolgt eine Aufwärtszählung der ermittelten Zykluszahl Ci#1 des betreffenden Zylinders #i mit Verbrennungshub (C#i1 ← C#i1 + 1).

Anschließend werden in einem Schritt S103 die Kurbelimpulse zum Detektieren der Winkel BTDC Θ2 und Θ3, erhalten von dem Kurbelwinkelsensor 16 auf der Basis der Unterbrechung der Nockenimpulse unterschieden, und in einem Schritt S104 wird eine Periode f2,3 aus dem verstrichenen Zeitintervall zwischen den Kurbelimpulsen zum Detektieren der Winkel BTDC Θ2 und Θ3 und der Winkeldifferenz (Θ2-Θ3) zwischen den Winkeln Θ2 und Θ3 (f2, 3 ← dt2,3/d(Θ2 - Θ3) ermittelt.

Anschließend wird in einem Schritt S105 der Brennkraftma schinendrehzahlwert N#i des Zylinders #i mit momentanem Verbrennungshub in dem Abschnitt des Arbeitsspieles, in welchem keine Verbrennungs arbeit verrichtet wird, aus der vorstehend angegebenen Periode f2, 3 (N#i ← 60/(2π · f2,3)) ermittelt.

In einem Schritt S106 liest die ECU 31 die Brennkraftmaschinen drehzahlwerte, die in den letzten und den vorletzten Programm durchläufen vorgegeben und unter vorbestimmten Adressen von RAM 34 gespeichert sind, d. h. die Brennkraftmaschinen drehzahl N#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht in der Periode oder dem Abschnitt, in welchem keine Verbrennungs arbeit verrichtet wird, und die Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-2 des Zylinders #i-2, dessen Verbrennungshub, dem momentanen Verbrennungshub zweimal vorausgeht in dem Abschnitt, in dem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird. Wenn man in Fig. 8 annimmt, daß die Zylinder der Reihenfolge #1 → #3 → #2 → #4 gezündet werden und daß der Zylinder #i mit dem momentanen Verbrennungshub der Zylinder #3 ist, ist der Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Ver brennungshub einmal vorangeht, der Zylinder #1, und der Zylinder #i-2 dessen Verbrennungshub dem momentanen Ver brennungshub zweimal vorangeht, wird dann der Zylinder #4.

Ferner werden die Brennkraftmaschinendrehzahlwerte N#i-1, N#i-2 in dem ersten Programm vorgegeben mit N#i-1 = N#i-2 = N#1.

Anschließend ergibt sich in einem Schritt S107 der Verbren nungszustandsvergleichswert ΔN#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht aus der Differenz zwischen dem Mittelwert (N#i + N#i-2)/2 der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i des Zy linders #i mit momentanem Verbrennungshub in der Periode oder dem Abschnitt, in welchem keine Verbrennungsarbeit ver richtet wird, und der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-2 des Zylinders #i-2, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub zweimal vorausgeht in dem Abschnitt, in dem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, und der Brennkraft maschinendrehzahl N#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungs hub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht in dem Abschnitt, in welchem keine Verbrennungsarbeit ver richtet wird, mit folgendem:

ΔN#i-1 ← N #i-1 - {(N#i + N#i-2)/2}

Anschließend wird in einem Schritt S108 die Fehlzündungsbeur teilungsgröße ΔN_LEVEL vorgegeben unter Berücksichtigung der Fehlzündungs beurteilungsgrößentabelle MPΔN_LEVEL, die die Brenn kraftmaschinendrehzahl N#i-1, welche in dem gegenwärtigen Programm ermittelt wurde, sowie die Brennkraftmaschinenbelastungsdaten (= Grund kraftstoffeinspritzimpulsbreite) Tp, welche auf der Basis einer Ansaugluftmenge Q ermittelt werden, als Parameter verwendet.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt die Fehlzündungsbeurteilung größentabelle MPΔN_LEVEL eine dreidimensionale Tabelle, deren Parameter die Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 und die Brennkraftmaschinenbelastungsdaten T_P sind. Jeder Maschen bereich der Tabelle speichert die Fehlzündungsbeurteilungs größe ΔN_LEVEL, die man beispielsweise auf Grund von vorangehend durchgeführten Versuchen erhält.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat der Verbrennungszustandsver gleichswert ΔN#i-1 eine vergleichsweise große Schwankung während einer Beschleunigung, aber die Schwankungsbreite hiervon unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Daher werden die Schwankungsbreiten der einzelnen Betriebszustände beispielsweise experimentell zuvor ermittelt, und die Fehlzündungsbeurteilungsgrößen ΔN_LEVEL, welche zu diesen Schwankungsbreiten passen, werden vorgegeben und in einer Liste aufgelistet, wodurch man eine hohe Genauigkeit bei der Beurteilung der Fehlzündung erreichen kann. Bei einer Verzögerung wird in Wirklichkeit keine Fehlzündungsbe urteilung durchgeführt, da eine Kraftstoffabschaltung erfolgt.

In einem Schritt S109 wird der Verbrennungszustandsvergleichs wert ΔN#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, mit der Fehl zündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL verglichen. Wenn festge stellt wird, daß der Verbrennungszustandsvergleichswert ΔN#i-1 kleiner als die Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL ist (ΔN#i-1 < ΔN_LEVEL) (siehe Fig. 3), wird auf eine Fehlzündung erkannt, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S110 fortgesetzt. Wenn andererseits ΔN#i-1 ≧ N_LEVEL beibe halten wird, wird auf eine normale Verbrennung erkannt, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S111 fortgesetzt.

Im Schritt S110 wird, basierend auf der Entscheidung der Fehlzündung, die Fehlzündungsanzahl jedes Zylinders C(#i-1)2 aufwärtsgezählt, welcher dem Zylinder #i-1 zugeordnet ist, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht (C(#i-1)2 ← C (#i-1)2 + 1), und anschließend wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S111 fortgesetzt.

Dann erfolgt in dem Schritt S111 ein Vergleich zwischen der ermittelten Zykluszahl C#i1 des Zylinders #i mit momen tanem Verbrennungshub und einer vorgegebenen Testzykluszahl C#i_SET (beispielsweise 100 Zyklen bzw. 100 Arbeitsspiele). Wenn (C#i1 < C#i_SET) ist und hierbei die ermittelte Zyklus zahl C#i1 nicht die Testzykluszahl C#i1_SET erreicht, weicht der Steuerungsablauf von dem programmatisch angegebenen Steuerungsablauf ab. Wenn andererseits (C#i ≧ C#i_SET) ist und wenn die ermittelte Zykluszahl C#i1 die Testzykluszahl C#i_SET erreicht, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S112 fortgesetzt, in welchem die ermittelte Zykluszahl C#i1 gelöscht wird (C#i1 ← 0).

Anschließend wird in dem Schritt S113 die mittlere Fehl zündungszahl jedes Zylinders unter Zuordnung zu dem Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, wobei die Zahl bzw. Anzahl unter der vorbestimmten Adresse in dem RAM 34 ge speichert ist und in der vorangehenden Abtastperiode ermittelt wurde, ausgelesen. In einem Schritt S114 wird die gemittlete Fehlzündungszahl jedes Zylinders zum momentanen Zeitpunkt aus dem gewichteten Mittel aus dem Wichtungs koeffizienten r, welcher durch die folgende Gleichung wieder gegeben wird, auf der Basis der mittleren Fehlzündungszahl jedes Zylinders und der Fehlzündungszahl C(#i-1)2 jedes Zylinders entsprechend der Zuordnung zu dem Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennunghub einmal vorausgeht und der in der momentanen Testzykluszyhl C#i_SET gezählt wurde, ermittelt:

Da die mittlere Fehlzündungszahl des jeweiligen Zylinders nach Maßgabe des gewichteten Mittels ermittelt wird, ist es möglich, den Fehlzündungsbeurteilungsbeurteilungsfehler des Zy linders #i1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht und einer temporären Fehl zündungsbeurteilung zu korrigieren, welche auf eine abrupte Verbrennungsschwankung zurückzuführen ist.

Anschließend wird in einem Schritt S115 die Fehlzündungszahl C(#i1)2 jedes Zylinders gelöscht (C(#i-1)2 ← 0). In einem Schritt S116 wird die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders, welche in der letzten Abtastperiode ermittelt wurde und unter der vorbestimmten Adresse in dem RAM 34 gespeichert ist, mit der mittleren Fehlzündungszahl über schrieben, die zum momentanen Zeitpunkt ermittelt wurde ← .

Dann erfolgt in einem Schritt S117 ein Vergleich zwischen der gemittelten Fehlzündungszahl jedes Zylinders zum momentanen Zeitpunkt und einer Fehlzündungsabnormalitäts erkennungsbezugszahl , welche vorgegeben ist. Wenn < beibehalten wird, d. h. wenn die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders die Fehl zündungsabnormalitätserkennungsbezugszahl über schreitet, wird entschieden, daß der Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub ein mal vorausgeht, eine Fehlzündungsabnormalität hat, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S118 fortgesetzt. Hier werden die Fehlzündungsabnormalitätsdaten des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbren nungshub einmal vorangeht unter einer vorbestimmten Adresse des Sicherheits RAM-Speichers 35 gespeichert, und der Fahrer wird über die Fehlzündungsabnormalität dadurch gewarnt, daß eine Warneinrichtung, wie eine Anzeigeleuchte, 32 zum Aufleuchten gebracht wird. Anschließend wird dann der program matische Ablauf verlassen. Wenn hingegegen ≦ sich hierbei ergibt, wird entschieden, daß der Zylinder #i-1, dessen Verbrennunghub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, keine Fehlzündungsabnormalität bis jetzt hat, und der programmatische Ablauf wird ohne jegliche weitere Ver arbeitung verlassen.

Tatsächlich können die Fehlzündungsabnormalitätsdaten des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, welche in dem Sicher rungs-RAM (Speichereinrichtung) 35 gespeichert sind, dadurch ausgelesen werden, daß der serielle Monitor 45 an die elektronische Steuereinheit 31 beispielsweise in einer Service station eines Fahrzeughändlers angeschlossen wird, so daß der Zylinder mit Fehlzündung erkannt werden kann. Auch können die Fehlzündungsabnormalitätsdaten, welche in dem Sicherungs-RAM 35 gespeichert sind, über den seriellen Monitor 45 nach einer vorbestimmten Wartung gelöscht werden.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Die Fig. 9A und 9B sind Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Schritte zur Beurteilung einer Fehlzündung für den jeweiligen Zylinder entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungs form nach der Erfindung.

Hierbei sind jene Schritte, welche ähnliche oder gleiche Funk tionen wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform haben, mit dem gleichen Symbol wie bei der ersten bevorzugten Aus führungsform versehen und sie können daher bei der Erläuterung entfallen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Mittelwert zwischen der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, gemessen in der Periode oder dem Abschnitt, in welchem keine Verbrennungsarbeit nach dem Ende der Verbrennung verrichtet wird, und der Brennkraft maschinendrehzahl N#i+1[-1] des Zylinders #i+1, dessen Ver brennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal folgt, gemessen innerhalb einer Periode oder eines Abschnitts, bei welchem ein Zyklus zuvor keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, wobei dieser Drehzahl N#i+1[-1] als Schätzwert des betreffenden Zylinders #i+1 innerhalb einer Periode oder eines Abschnittes genommen wird, in dem keine Verbrennungs arbeit verrichtet wird, mit der Brennkraftmaschinendrehzahl N#i des Zylinders #i mit momentanen Verbrennungshub gemessen, in dem Zeitraum oder in dem Abschnitt, in dem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, verglichen. Somit wird ein Verbrennungs zustandsvergleichswert zur Beurteilung des Auftretens einer Fehlzündung des Zylinders #i bei dem momentanen Ver brennungshub vorgegeben.

Zuerst werden die Schritte S101 bis S106 auf dieselbe Weise wie bei der bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1A) durchlaufen. In einem Schritt S201 werden die Brennkraftmaschinenwerte drehzahlwerte, die in dem RAM 34 gespeichert sind, insbesondere die Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Ver brennungshub einmal vorangeht, in dem Abschnitt, in welchem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird, und die Brennkraft maschinendrehzahl N#i+1[-1] des Zylinders #i+1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub als nächstes folgt, in dem Abschnitt, in welchem keine Verbren nungsarbeit ein Zyklus zuvor verrichtet wird, verglichen, wobei diese Drehzahl als Schätzbrennkraftmaschinendrehzahl des betreffenden Zylinders N#i+1 in dem Abschnitt genommen wird, in welchem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird. In einem Schritt S202 ergibt sich der Verbrennungszustands vergleichswert ΔN#i des Zylinders #i mit momentanem Verbrennungshub aus der Differenz zwischen der Brennkraftmaschinen drehzahl N#i des Zylinders #i, welche im Schritt S105 ermittelt wurde und dem gemittelten Wert der Brennkraft maschinendrehzahlwerte N#i-1 und N#i+1[-1], welche im Schritt S201 ausgelesen wurden. Hierbei ergibt sich folgendes:

ΔN#i ← N#i - {(N#i-1 + N#i+1[-1])/2}

Anschließend wird in einem Schritt S203 eine Fehlzündungsbe urteilungsgröße ΔN_LEVEL unter Berücksichtigung einer Fehl zündungsbeurteilungsgrößentabelle MP ΔN_LEVEL unter Verwendung der Brennkraftmaschinendrehzahl N#-1, welche im momentanen Programmablauf ermittelt wurde und den Brennkraftma schinenbelastungsdaten (= Grundkraftstoffeinspritzimpulsbreite) Tp, welche auf der Basis einer Ansaugluftmenge Q ermittelt wurde, gesetzt.

In Wirklichkeit ist die Fehlzündungsbeurteilungsgrößentabelle MP ΔN_LEVEL gleich wie bei ersten bevorzugten Ausführungs form beschaffen (Fig. 7).

In einem Schritt S204 wird der Verbrennungszustandsverleichs wert ΔN#i des Zylinders #i mit momentanem Verbrennungs hub mit der Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL verglichen. Wenn der Verbrennungszustandsvergleichswert ΔN#i sich als kleiner als die Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL ergibt (ΔN#i < ΔN_LEVEL), wird auf eine Fehlzündung erkannt, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S205 fortgesetzt. Wenn andererseits die Bedingung ΔN#i ≧ N_LEVEL beibehalten wird, wird auf eine normale Verbrennung erkannt, und der Steuerungs ablauf wird mit dem Schritt S111 fortgesetzt.

Im Schritt S205 wird, basierend auf der Entscheidung über die Fehlzündung, die Fehlzündungszahl des jeweiligen Zylinders C#i2 aufwärtsgezählt, welche dem Zylinder #i mit der momentanen Verbrennung (C#i2 ← C#i2 + 1) entspricht, und an schließend wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S111 fortgesetzt.

Dann erfolgt in einem Schritt S111 ein Vergleich zwischen der ermittelten Zykluszahl C#i1 des Zylinders #i mit momentanem Verbrennungshub und einer vorgebenen Tastzykluszahl C#i_SET (beispielsweise 100 Zyklen oder Arbeitsspiele). In einem Fall (C#i1 < C#i_SET), bei dem die ermittelte Zyklus zahl C#i1 nicht die Tastzykluszahl C#i1_SET erreicht, wird bei dem Steuerungsablauf das Programm verlassen. Im anderen Fall (C#i1 ≧ C#i_SET), bei dem die ermittelte Zykluszahl C#i1 die Tastzykluszahl C#i_SET erreicht, wird der Steuerungsab lauf mit dem Schritt S112 fortgesetzt, bei dem die ermittelte Zykluszahl C#i1 gelöscht wird (C#i1 ← 0).

Anschließend wird in einem Schritt S206 die mittlere Fehlzün dungszahl des jeweiligen Zylinders unter Zuordnung zu dem Zylinder #i mit dem momentanen Verbrennungshub, wobei diese Zahl bzw. Anzahl unter der vorbestimmten Adresse in dem RAM 34 gespeichert ist und in der letzten Tastperiode ermittelt wurde, ausgelesen. In einem Schritt S207 wird die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders zum momentanen Zeitpunkt aus dem gewichteten Mittelwert aus dem Wichtungsko effizienten r, welcher in der nachstehenden Gleichung angege ben ist, auf der Basis der gemittelten Fehlzündungszahl jedes Zylinders und der Fehlzündungszahl C#i2 jedes Zylinders unter Zuordnung zu dem Zylinder #i mit dem momentanen Verbrennungshub ermittelt, welcher bei der momentanen Tast zykluszahl C#i2 jedes Zylinders und der Fehlzündungszahl C#i2 mit dem momentanen Verbrennungshub ermittelt, welcher bei momentanen Tast zyklus C#i_SET gezählt wurde. Diese Gleichung läßt sich wie folgt darstellen:

Anschließend wird in einem Schritt S208 die Fehlzündungszahl C(#i2 jedes Zylinders gelöscht (C#i2 ← 0), und in einem Schritt S209 wird die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders unter Zuordnung zu dem Zylinder #i mit momentarem Verbrennungshub, welche in der letzten Tastperiode ermittelt und unter der vorbestimmten Adresse des RAM 34 gespeichert wurde, wiederum in die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders eingeschrieben, welche zum momentanen Zeitpunkt er mittelt wurde ← .

Dann erfolgt in einem Schritt S210 ein Vergleich zwischen der gemittelten Fehlzündungszahl jedes Zylinders zum momentanen Zeitpunkt und einer Fehlzündungsabnormalitätsentscheidungs bezugszahl , welche vorgegeben wurde. In einem Fall, bei dem < beibehalten wird, d. h. wenn die gemittelte Fehlzündungszahl jedes Zylinders die Fehlzün dungsabnormalitätsentscheidungsbezugszahl überschreitet, wird festgestellt, daß der Zylinder #i mit momentanem Verbrennungshub eine Fehlzündungsabnormalität hat, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S211 fortgesetzt. Hierbei werden die Fehlzündungsabnormalitätsdaten des Zylinders #i mit momentanem Verbrennungshub unter der vorbe stimmten Adresse des Sicherungs-RAM-Speichers 35 gespeichert, und der Fahrer wird vor der Fehlzündungsabnormalität dadurch gewarnt, daß eine Warneinrichtung, wie eine Anzeigeleuchte 43 (siehe Fig. 4) aufleuchtet, und anschließend wird der program matische Ablauf verlassen.

Wenn hingegen ≦ ist, wird entschieden, daß der Zylinder #i mit momentanem Verbrennungshub bisher keine Fehlzündungsabnormalität hat, und der programmatische Ablauf wird ohne jegliche weitere Verarbeitung verlassen.

Nach dieser bevorzugten Ausführungsform wird nach der Unter scheidung des Zylinder #i mit momentanem Verbrennungs hub der Verbrennungszustandszustandsvergleichswert ΔN#i des betreffenden Zylinders #i unmittelbar gesetzt. Hierdurch werden die anschließenden Ermittlungen vereinfacht.

Dritte bevorzugte Ausführungsform

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Schritte zur Unterscheidung einer Fehlzündung für den jeweiligen Zylinder gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Anzahl von Malen der Fehlzündung sukzessiv für die einzelnen Zylinder gespeichert. Wenn ferner die Fehlzündungszahl den maximalen Zählerwert erreicht hat, wird die maximale Fehlzündungszahl bwz. Fehlzündungsanzahl festgehalten und gespeichert.

Zuerst wird in einem Schritt S101 der Zylinder #i mit momentanem Verbrennungshub unterschieden bzw. dieser steht zur Entscheidung an. Anschließend wird in einem Schritt S301 entschieden, ob der maximale Fehlzündungszählerzahlmerker FLAG#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorausgeht, in seinem Setzstatus (FLAG#i-1 = 1) ist oder in seinem Rücksetz status bzw. Rücksetzzustand (FLAG#i-1 = 0) ist. Im Falle des Setzzustandes (FLAG#i-1 =1) wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S302 fortgesetzt, in welchem der Fahrer über eine Fehlzündungsabnormalität dadurch gewarnt wird, daß die Warneinrichtung, wie eine Anzeigenleuchte 43 (siehe Fig. 4) auf leuchtet, und anschließend wird der programmatische Ablauf bzw. des Programm verlassen.

Wenn hingegen entschieden wird, daß der maximale Fehlzündungs zählerzahlmerker FLAG#i-1 im Rücksetzzustand (FLAG#i-1 = 0) ist, werden die Schritte S103 ∼ S109 durchlaufen, welche mit jenen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1A) übereinstimmen, die zuvor erläutert wurde.

Wenn die Fehlzündung des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungs hub dem momentanen Verbrennungshub einmal voraus geht, als aufgetreten entschieden wird (ΔN#i-1 < ΔN_LEVEL), und zwar in einem Schritt S109, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S303 fortgesetzt. Wenn zusätzlich auf eine normale Verbrennung erkannt wird (ΔN#i-1 ≧ ΔN_LEVEL), wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S306 fortgesetzt, in welchem der maximale Fehlzündungszählerzahlmerker FLAG#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, zurückgesetzt wird (FLAG#i-1 ← 0). Anschließend wird der programmatische Ablauf verlassen.

Wenn andererseits dem Schritt S109 der Schritt S303 folgt, wird eine Anzeigeleuchte o.dgl. für eine sehr kurze Zeitdauer zum Aufleuchten gebracht, um hierdurch den Fahrer vor dem Auftreten der Fehlzündung zu warnen.

Durch Erfassen der Frequenz, mit der die Anzeigeleuchte o. dgl. aufleuchtet, kann der Fahrer die Fehlzündungssituation der Brennkraftmaschine herausfinden, d. h. jene Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine, unter welchen leicht Fehlzündungen auf treten.

Anschließend wird in einem Schritt S110 die Fehlzündungszahl C(#i-1)2 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, aufwärtsge zählt (C(#i-1)2 ← C(#i-1)2 + 1), und anschließend wird der aufwärtsgezählte Wert C(#i-1)2 unter der vorbestimmten Adresse des Sicherungs-RAM-Speichers 35 gespeichert.

Beispielsweise in einer Servicestation eines Fahrzeughändlers wird der serielle Monitor 45 an die elektronische Steuer einheit 31 über einen Störungsdiagnosenverbindungsanschluß 44 angeschlossen, um die Daten der Fehlzündungszahl C(#i-1)2 jedes Zylinders auszulesen, welche in dem Sicherungs-RAM 35 gespeichert ist, und die Fehlzündungssituation wird bei spielsweise unter Bezugnahme auf ein Handbuch bewertet.

Anschließend erfolgt in einem Schritt S304 ein Vergleich zwischen der Fehlzündungszahl C(#i-1)2 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungs hub einmal vorausgeht und der maximalen Zählerzahl FFH, welche vorgegeben wurde (welche nach Maßgabe des Speichervermögens des Mikrocomputers in gewünschter Weise gesetzt werden kann). Wenn C(#i-1)2 = FFH ist, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S305 fortgesetzt, und wenn C(#i-1)2 < FFH ist, wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S306 fortge setzt.

Wenn der Steuerungsablauf mit dem Schritt S305 auf Grund der Entscheidung fortgesetzt wird, daß die Fehlzündungszahl C(#i-1)2 die maximale Zählerzahl FFH erreicht hat (C(#i-1)2 = FFH), wird diese Fehlzündungszahl C(#i-1)2, welche unter der vorbestimmten Adresse des Sicherungs-RAM-Speichers 35 gespeichert ist, mit der maximalen Zählerzahl FFH beibehalten. In einem Schritt S307 wird der maximale Fehlzündungszählerzahl merker FLAG#i-1 des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, gesetzt (FLAG#i-1 ← 1) und anschließend wird der programmatische Ablauf verlassen.

Nebenbei bemerkt kann es bei dieser bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung der Zylinder, dessen Fehlzündungen zu beurteilen sind, natürlich auch der Zylinder #i mit momentanem Verbrennungs hub sein, wie dies voranstehend bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform erläutert wurde.

Vierte bevorzugte Ausführungsform

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die Verbrennungs zustände für die zugeordneten Zylinder erlernt, und der Fehl zündungszustand des jeweiligen Zylinders wird aus der Differenz zwischen dem Verbrennungszustandlernwert, welchen man hierbei enthält, und dem Verbrennungszustandsvergleichswert des be treffenden Zylinders entschieden, welcher auf der Basis der Brennkraftmaschinendrehzahl des betreffenden Zylinders in der Zeitperiode oder dem Abschnitt ermittelt wurde, in welchem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird.

Nunmehr wird auf die Flußdiagramme nach den Fig. 11A und 11B Bezug genommen.

Zuerst werden die Schritte S101 bis S107 auf die gleiche Weise wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1A) durch laufen. In einem Schritt S401 wird der Verbrennungszustands lernwert ΔNl des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanten Verbrennungshub einmal vorausgeht, unter Berücksichtigung der Verbrennungszustandslernwerttabelle NP Δ Nl gesetzt, wobei als Parameter die Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 des vorstehend genannten Zylinders #i-1 in dem Abschnitt genommen wird, in welchem keine Verbrennungsarbeit verrichtet wird. Diese Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 wurde im Schritt S106 ausgelesen. Als weitere Parameterwerden die Brennkraft maschinenbelastungsdaten (= Grundkraftstoffeinspritzimpuls breite) Tp, welche auf der Basis der Brennkraftmaschinendreh zahl N#i-1 ermittelt ist, und eine Ansaugluftmenge Q genommen.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Verbrennungszustandlern werttabelle MP Δ Nl eine dreidimensionale Tabelle bzw. ein dreidimensionales Feld, deren Parameter die Brennkraftmaschinen drehzahl N#i-1 und die Brennkraftmaschinenbelastungsdaten Tp sind, und in welcher der Verbrennungszustandslernwert ΔNl des zugeordneten Zylinders in einem Schritt S403 gesetzt wird, welcher nachstehend beschrieben wird, und in welchem in dem jeweiligen Maschenbereich ein Wert gespeichert. Derartige Tabellen sind entsprechend der Anzahl von Zylindern vorgesehen.

Anschließend wird in einem Schritt S108 die Fehlzündungsbeur teilungsgröße ΔN_LEVEL des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungs hub dem momentanten Verbrennungshub einmal voraus geht, unter Berücksichtigung der Fehlzündungsbeurteilungsgrößen tabelle MP Δ N_LEVEL gesetzt, wobei die Brennkraftmaschinen belastungsdaten Tp und die Brennkraftmaschinendrehzahl N#i-1 als Parameter genutzt werden. In einem Schritt S402 erfolgt ein Vergleich der Differenz (erhaltener Vergleichswert) zwischen dem Verbrennungszustandsvergleichswert ΔN#i-1 und dem Verbrennungszustandslernwert ΔNl mit der Fehlzündungsbeurteilungs größe ΔN_LEVEL.

Wenn N#i-1 - ΔNl < ΔN_LEVEL gilt, wird auf eine Fehlzündung er kannt, und der Steuerungsablauf wird mit dem Schritt S110 fort gesetzt. Wenn andererseits ΔN#i-1 - ΔNl ≧ N_LEVEL gilt, wird auf eine normale Verbrennung erkannt, und der Steuerungsablauf wird mit dem Schritt 403 fortgesetzt.

In dem Schritt S403 erhält man den Verbrennungszustandslern wert ΔNl des Zylinders #i-1 dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht auf der Basis des Verbrennungszustandslernwertes ΔNl, welcher zuvor er wähnt wurde, und des Verbrennungszustandsvergleichswertes ΔN#i-1, und zwar nach Maßgabe des gewichteten Mittels gemäß der folgenden Gleichung:

ΔN_l ← {(2^r - 1) × ΔN_l + ΔN#i-1}/2^r

r: Wichtung des gewichteten Mittelwerts.

Ferner werden die Daten, welche in den zugeordneten Adressen der Verbrennungszustandslernwerttabelle MP Δ Nl des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Ver brennungshub einmal vorangeht, gespeichert sind, wiederum als ein Verbrennungszustandslernwert ΔNl eingeschrieben, den man nunmehr neu erhalten hat, und anschließend wird der Steuerungs ablauf mit dem Schritt S111 fortgesetzt. Wie ersichtlich ist, wird der Anfangssetzwert des Verbrennungszustandslernwertes ΔNl des jeweiligen Zylinders, welcher in der Verbrennungszustands lernwerttabelle MP ΔNl gepeischert ist, "0". Die Gründe hier für sind darin zu sehen, daß der ideale Verbrennungszustands unterscheidungswert ΔN#i-1 "0" ist (gleichmäßige Verbrennung in allen Zylindern), und daß unter normaler Verbrennung der Verbrennungszustandslernwert ΔNl, welchen man nach dem ge wichteten Mittel erhält, ebenfalls im Ergebnis so betrachtet wird, daß er sich unter "0" annähert.

Die Verbrennungszustandslernwerte ΔNl beim normalen Betrieb und unterschiedlichen Betriebsbedingungen werden unter Zuordnung zu den jeweiligen Zylindern erlernt, wodurch sich die Verbrennungscharakteristika der einzelnen Zylinder heraus finden läßt. Ferner kann bei der Fehlzündungsbeurteilung, welche im Schritt S402 durchgeführt wird, der Verbrennungszu standsunterscheidungswert ΔN#i-1 relativ mit der Fehlzündungs beurteilungsgröße ΔN_LEVEL verglichen werden, nachdem die Schwankungsfaktoren der Charakteristika des betreffenden Zylinders des vorangehenden Verbrennungshubes abgeglichen bzw. geeicht wurden, welche in den Unterscheidungswert ΔN#i-1 (ΔN#i-1 - ΔNl) eingehen.

Hierdurch wird die Genauigkeit hinsichtlich der Unterscheidungs bestimmung verbessert. Selbst wenn beispielsweie in einem hohen Drehzahlbereich vergleichsweise kleine Differenzen bei den Drehzahlschwankungen vorhanden sind oder eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine sechs oder mehr Zylinder umfaßt, lassen sich individuelle Fehlzündungszustände genau beurteilen, ohne daß eine Beeinflussung durch die Ab weichung der Charakteristika von einzelnen Brennkraftmaschinen gegeben ist.

Wenn andererseits im Schritt S402 auf eine Fehlzündung er kannt wurde und sich hieran der Schritt S110 anschließt, wird die Fehlzündungszahl C(#i-1)2 jedes Zylinders unter Zu ordnung zu dem Zylinder #i-1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub einmal vorangeht, aufwärts gezählt (C(#i-1)2 ← C(#i-1)2 + 1). Anschließend wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S111 fortgesetzt.

Nachdem dasselbe Programm wie bei der ersten bevorzugten Aus führungsform (Fig. 1B) mit den Schritten S111 ∼ S118 durch laufen wurde, wird bei dem Steuerungsablauf das Programm ver lassen.

Nebenbei bemerkt, kann der Zylinder bei dieser bevorzugten Aus führungsform, dessen Fehlzündungen zu beurteilen sind, auch der Zylinder #i mit momentanem Verbrennungshub sein, wie dies im Zusammenhang mit der zweiten bevorzugten Ausführungs form erläutert worden ist.

Fünfte bevorzugte Ausführungsform

Die Fig. 13A und 13B sind Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Schritte zur Unterscheidung der Fehlzündung für den jeweiligen Zylinder gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungs form nach der Erfindung.

Diese bevorzugte Ausführungsform umfaßt eine Kombination der dritten und vierten bevorzugten Ausführungsformen. Die Ver brennungszustände für die jeweiligen Zylinder werden erlernt, der Fehlzündungszustand wird aus der Differenz zwischen dem Verbrennungszustandslernwert, welchen man auf diese Weise erhalten hat, und dem Verbrennungszustandsunterscheidungswert erkannt bzw. entschieden, welcher auf der Basis der Brenn kraftmaschinendrehzahl des betreffenden Zylinders in dem Ab schnitt ermittelt ist, in welchem im wesentlichen keine Ver brennungsarbeit verrichtet wird. Die Anzahl von auf gefundenen Fehlzündungen wird sukzessiv für die jeweiligen Zylinder gespeichert. Wenn zusätzlich die Fehlzündungszahl die maximale Zählerzahl erreicht hat, wird die maximale Fehl zündungszahl festgehalten und gespeichert.

In den Flußdiagrammen nach den Fig. 13A und 13B werden die Schritte zum Setzen des Verbrennungszustandslernwertes (S401) zum Entscheiden auf Fehlzündung (S402) und zum Überschreiten des Verbrennungszustandslernwertes (S403), welche in den Fluß diagrammen der vierten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 11A und 11B) angegeben sind, in das bei der dritten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 10) gezeigte Flußdiagramm eingebaut, wodurch sich Fehlzündungen für die einzelnen Zylinder erkennen und unterscheiden lassen. Die Flußdiagramme dieser bevorzugten Ausführungsformen brauchen daher nicht mehr näher erläutert zu werden.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen be schränkt, sondern der Verbrennungszustandsvergleichswert kann beispielsweise unter Verwendung einer Winkelbeschleunigung, einer Periode, einer Winkelgeschwindigkeit usw. mit der Ver brennungsarbeit jedes Zylinders als Bewegungsenergie eines zugeordneten Arbeitsabschnittes ermittelt werden.

Wie zuvor angegeben ist, werden bei den ersten bis fünften bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung ausgezeichnete Effekte einschließlich des Effekts erzielt, daß ein Fehlzündungszustand präzise festgestellt werden kann, ohne daß die Verbrennungszustandseinflußgrößen anderer Zylinder eingehen und ohne daß eine Beeinflussung nicht nur durch Ab weichungen der Verbrennung unter den Zylindern, sondern auch durch Herstellungstoleranzen bei den einzelnen Brennkraftmaschinen gegeben ist.

Claims

1. Fehlzündungserkennungsverfahren für eine Brennkraft maschine (Fig. 4) mit einer Kurbelwelle (13) zur Leistungsabgabe und einer Nockenwelle (14) zur Ventilbetä tigung, mit einem Kurbelwinkelsensor (16), der mit der Kurbelwelle (13) verbunden ist und ein Kurbelwinkelsignal erzeugt, einem Nockenwinkelsensor (18), der mit der Nockenwelle (14) verbunden ist und ein Nockenwinkelsignal erzeugt, und einer Steuereinrichtung (31), die auf das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal anspricht und den Zündzeitpunkt des Motors steuert,
mit folgenden Schritten:

a) Ermitteln eines Verbrennungszustandsvergleichswertes ΔN#i-1 für einen Zylinder #i-1, dessen Ver brennungshub dem momentan stattfindenden Verbrennungs hub unmittelbar vorausgeht, nach der Formel ΔN#i-1 = N#i-1 - {(N#i + N#i-2)/2} (Fig. 1A: S107)wobei
N#i-1 die Motordrehzahl des Zylinders #i-1,
N#i die Motordrehzahl des Zylinders #i mit dem momentanen Verbrennungshub und
N#i-2 die Motordrehzahl des Zylinders N#i-2, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungshub um zwei Hübe vorausgeht, ist,
b) Vergleichen des Verbrennungszustandsvergleichswertes ΔN#i-1 mit einer Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL und Erkennen einer Fehlzündung, wenn ΔN#i-1 < ΔN_LEVEL (Fig. 1A: S109).

2. Fehlzündungserkennungsverfahren für eine Brennkraftmaschine (Fig. 4) mit einer Kurbelwelle (13) zur Leistungs abgabe und einer Nockenwelle (14) zur Ventilbetätigung mit einem Kurbelwinkelsensor (16), der mit der Kurbelwelle (13) verbunden ist und ein Kurbelwinkelsignal erzeugt, einem Nockenwinkelsensor (18), der mit der Nockenwelle (14) verbunden ist und ein Nockenwinkelsignal erzeugt, und einer Steuereinrichtung (31), die auf das Kurbelwinkel signal und das Nockenwinkelsignal anspricht und den Zünd zeitpunkt des Motors steuert,
mit folgendne Schritten:

a) Ermitteln eines Verbrennungszustandsvergleichswertes ΔN#i für einen Zylinder #i mit einem momentanen Ver brennungshub nach der Formel ΔN#i = N#i - {(N#i-1 + N#i+1[-1])/2} (Fig. 9A: S202),wobei
N#i die Motordrehzahl des Zylinders #i,
N#i-1 die Motordrehzahl des Zylinders #i-1, dessen Verbrennungs hub dem momentanen Verbrennungshub unmittelbar vorausgeht, und
N#i+1[-1] die geschätzte Motordrehzahl des Zylinders #i+1, dessen Verbrennungshub dem momentanen Verbrennungs hub unmittelbar folgt, ist, wobei die Schätzung auf der Motordrehzahl des Zylinders #i+1 im vorhergehenden Zyklus beruht,
b) Vergleichen des Verbrennungszustandsvergleichswertes ΔN#i mit einer Fehlzündungsbeurteilungsgröße ΔN_LEVEL und Erkennen einer Fehlzündung, wenn ΔN#i < ΔN_LEVEL (Fig. 9A: S204).