DE602005003914T2

DE602005003914T2 - System zur Erkennung von Fehlzündungen für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE602005003914T2
Application number: DE602005003914T
Authority: DE
Inventors: Yuji Yasui; Masahiro Sato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: US7158875B2; DE602005003914D1; EP1677092A2; CN1796754B; CN1796754A; JP2006183644A; EP1677092A3; JP4373908B2; US20060142926A1; EP1677092B1; TW200624665A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Fehlzündungserfassungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beschreibung des relevanten Standes der Technik
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Hei 5 (1993)-180063 gibt eine Lehre für ein Motorfehlzündungserfassungssystems an, welches die Winkelgeschwindigkeit der Motorkurbelwelle erfasst und einen Bandpassfilter dazu verwendet, eine periodische Variation bei der Winkelgeschwindigkeit infolge eines Auftretens einer Fehlzündung zu extrahieren, und die extrahierte Variation verwendet, um zu unterscheiden, ob der Motor fehlzündet.
In den letzten Jahren haben jedoch zunehmend strengere Emissionskontrollen es erforderlich gemacht, die Fehlzündungserfassung derart zu verbessern, dass gesteigerte HC-(Kohlenwasserstoffe) Emissionen und eine zunehmende durch Fehlzündung verursachte Katalysatorschädigung besser niedrig gehalten werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass es heutzutage erforderlich ist, nicht nur das Auftreten einer Fehlzündung zu unterscheiden, sondern ebenfalls den Zylinder zu identifizieren, in dem sie aufgetreten ist. Die Periodizität der Motordrehzahlvariation ist jedoch sowohl für den Fall eines Fehlzündens eines Zylinders (Einzel-Zylinder-Fehlzündung) als auch für den Fall des aufeinanderfolgenden Fehlzündens zweier Zylinder (aufeinanderfolgende Zwei-Zylinder-Fehlzündung) identisch. Demnach erfordert die Identifizierung des/der fehlzündenden Zylinders/Zylinder dann, wenn, wie im Fall des Standes der Technik, eine Fehlzündungserfassung auf Grundlage nur einer periodischen Variation bei der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle durchgeführt wird, verschiedene Arten von Hilfsarbeitsmaßnahmen zum Entfernen der Frequenzkomponenten, wie beispielsweise ein Peak-Halten, eine Betragsberechnung und Mittelwertbildung. Dies hat zur Folge, dass viel Zeit erforderlich ist, um den Erfassungsalgorithmus zu etablieren.
Aus der US-A-5,691,469 , die ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, ist lediglich eine qualitative periodische Funktion bekannt, die dazu definiert ist, eine Drehmomentgenerierung einzelner Zylinder synchron mit jedem Verbrennungszyklus zu modellieren, d.h. es ist lediglich ein Zeiger bekannt, der auf den einzelnen Zylinder zeigt, der ein Drehmoment an dem entsprechenden Zeitpunkt generiert, nämlich die Phasenfunktion exp (–j φ (n)). Diese Phasenfunktion ist nur im Gleichlauf mit der Motordrehzahl definiert.
Mit Bezug auf den technischen Hintergrund wird ferner auf die EP-A-0 892 262 , EP-A-0 662 608 und auf die US-A-5,841,025 verwiesen.
ÜBERBLICK DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein System zum Erfassen einer Fehlzündung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, welches eine verbesserte Fehlzündungserfassungsgenauigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1 gelöst.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obere Aufgabe und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nun aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen besser ersichtlich, wobei:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein Fehlzündungserfassungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Seitenansicht ist, die die Struktur des in 1 gezeigten Motors konkreter mit Schwerpunkt auf einen Ventilmechanismus zeigt;
3 eine schematische Seitenansicht ist, die einen in 1 gezeigten variablen Phasenmechanismus zeigt;
4 eine Vorderansicht ist, die den in 3 gezeigten variablen Phasenmechanismus zeigt;
5 eine Vorderansicht ist, die die Struktur einer elektromagnetischen Bremse in dem in 4 gezeigten variablen Phasenmechanismus zeigt;
6 ein Blockdiagramm ist, welches funktionell einen Fehlzündungserfassungsbetrieb repräsentiert, welcher ein Arbeitsablauf ist, der bei einem in 1 gezeigten ECU durchgeführt wird;
7 ein Graph ist, welcher die Charakteristiken eines Referenzperiodensignals Fcyl#i zeigt, welches mittels eines Referenzperiodensignalgenerators, wie er in 6 gezeigt ist, erzeugt wird;
8 ein Graph ist, welcher im Allgemeinen eine in 6 gezeigte Korrelationsfunktion Cr#i zusammen mit einer Korrelationsfunktion F zeigt, die sich aus den Funktionen f1, f2 zusammensetzt, während ein Berechnungsergebnis (Simulationsergebnis) der Korrelationsfunktion F für den Fall gezeigt wird, bei dem dafür gesorgt wurde, dass der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F sich gegenüber der Periode der Funktionen f1, f2 unterscheidet;
9 ein ähnlicher Graph ist, der im Allgemeinen die in 6 gezeigte Korrelationsfunktion Cr#i zusammen mit der Korrelationsfunktion F zeigt, die sich aus den Funktionen f1, f2 zusammensetzt, währenddessen ein Berechnungsergebnis (Simulationsergebnis) der Korrelationsfunktion F für den Fall gezeigt wird, bei dem dafür gesorgt wurde, dass der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F identisch ist mit der Periode der Funktionen f1, f2;
10 ein Flussdiagramm ist, welches den Arbeitsablauf der Berechnung der Korrelationsfunktion Cr#i bei dem Fehlzündungserfassungsbetrieb zeigt, der durch das ECU, wie dies in 6 gezeigt ist, ausgeführt wird;
11 ein Flussdiagramm ist, welches die Ablaufsteuerung einer Fehlzündungserfassung bei dem Fehlzündungserfassungsbetrieb zeigt, welcher durch das in 6 gezeigte ECU ausgeführt wird;
12 ein Flussdiagramm ist, welches die anderen Arbeitsabläufe, d.h. Arbeitsabläufe zum Steuern/Regeln des Motors, die mittels des in 1 gezeigten ECU durchgeführt werden, zeigt;
13 ein Unterroutinenflussdiagramm ist, welches den Arbeitsablauf der Einlassluftmengensteuerung/-regelung, wie sie in dem Flussdiagramm von 12 gezeigt ist, zeigt;
14 ein Unterroutinenflussdiagramm ist, welches die Ablaufsteuerung der Berechnung des Kompressionsverhältnissollwertes, des Hubsollwertes und des Phasensollwertes in dem Flussdiagramm aus 13 zeigt;
15 ein Unterroutinenflussdiagramm ist, welches die Ablaufsteuerung der Durchführung einer Kompressionsverhältnissteuerung/-regelung, Hubsteuerung/-regelung und einer Phasensteuerung/-regelung in dem Flussdiagramm aus 13 zeigt;
16 eine erläuternde Ansicht ist, welche Bedingungen beim Simulieren der Fehlzündungserfassung unter Verwendung der in 6 gezeigten Konfiguration zeigt;
17 ein Satz von Graphen ist, die Ergebnisse der Simulationen der Fehlzündungserfassung zeigen, die unter den Bedingungen, wie sie in 16 gezeigt sind, für den Fall einer Verwendung der Konfiguration, wie sie in 6 gezeigt ist, durchgeführt wurde;
18 ein Satz von Graphen ist, die auf ähnliche Art und Weise die Ergebnisse der Simulation der Fehlzündungserfassung zeigt, die unter den in 16 gezeigten Bedingungen für den Fall der Verwendung der in 6 gezeigten Konfiguration durchgeführt wurde;
19 ein Satz von Graphen ist, die auf ähnliche Art und Weise die Ergebnisse der Simulation der Fehlzündungserfassung zeigt, die unter den in 16 gezeigten Bedingungen für den Fall der Verwendung der in 6 gezeigten Konfiguration durchgeführt wurde;
20 ein Satz von Graphen ist, die auf ähnliche Art und Weise Ergebnisse der Simulation der Fehlzündungserfassung zeigt, die unter den in 16 gezeigten Bedingungen im Falle einer Verwendung der in 6 gezeigten Konfiguration durchgeführt wurde;
21 ein Satz von Graphen ist, die auf ähnliche Art und Weise die Ergebnisse der Simulation der Fehlzündungserfassung zeigt, die unter den in 16 gezeigten Bedingungen im Falle einer Verwendung der in 6 gezeigten Konfiguration durchgeführt wurde; und
22 ein Graph ist, welcher Ergebnisse der Simulation einer Fehlzündungserfassung im Falle der Verwendung eines herkömmlichen Systems zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Fehlzündungserfassungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt werden.
1 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Fehlzündungserfassungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Symbol 10 in der Zeichnung kennzeichnet einen Verbrennungsmotor 10, insbesondere einen Viertakt-, Vierzylinder-, DOHC-(zweifache obenliegende Nockenwelle), Benzinmotor. Der Motor 10 ist mit einem Lufteinlassrohr 12 ausgestattet. Durch einen Luftreiniger (nicht dargestellt) in das Lufteinlassrohr 12 gesaugte Luft fließt durch einen Einlassansaugstutzen (nicht dargestellt). Eine Kraftstoffeinspritzdüse 16 ist in der Nähe der Einlassöffnungen von jedem der vier Zylinder 14 (nur einer ist dargestellt) installiert. Dann, wenn die Einspritzdüsen 16 mit Energie versorgt werden, spritzen sie Kraftstoff (Benzin) in die Ansaugluft ein. Die Zündungsreihenfolge (Feuerungsreihenfolge) der vier Zylinder ist wie folgt: Zylinder #1 (erster Zylinder), Zylinder #3 (dritter Zylinder), Zylinder #4 (vierter Zylinder) und Zylinder #2 (zweiter Zylinder).
Dann, wenn die zwei Einlassventile 20 (nur eines ist dargestellt) die Einlassöffnungen eines offenen Zylinders schließen, fließt die durch die Einspritzung des Kraftstoffs hergestellte Luft-Kraftstoffmischung in die Brennkammer 22 des zugehörigen, mittels einer Zündkerze 24 zu zündenden Zylinders. Die resultierende explosive Verbrennung treibt, wie dies in der Zeichnung zu sehen ist, einen Kolben 26 nach derart unten, dass eine Kurbelwelle 30 rotiert wird. Dann, wenn die zwei Auslassventile 32 (nur eines ist gezeigt) die Auslassöffnungen des offenen Zylinders schließen, durchläuft das durch die Verbrennung erzeugte verbrannte Gas (Abgas) einen Auslassansaugstutzen und ein an diesem verbundenes Auslasssystem 34, damit es außerhalb des Motors 10 ausgeleitet wird, und zwar nachdem es durch einen katalytischen Konverter 36 gereinigt wurde.
Der Motor 10 ist ausgestattet mit einem variablen Hubmechanismus 40 zum variablen Regulieren des Hubs oder der Ventilöffnungshöhe der Einlassventile 20, einem variablen Phasenmechanismus 42 zum variablen Regulieren der Phasenbeziehung zwischen einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle, die die Einlassventile 20 und die Auslassventile 32 antreiben (dadurch wird die zeitliche Koordinierung der Ventilöffnung und -schließung reguliert) und mit einem variablen Kompressionsverhältnismechanismus 44 zum variablen Regulieren des Kompressionsverhältnisses durch Ändern des oberen Totpunkts (und unteren Totpunkts) der Kolben 26.
Der variable Hubmechanismus 40 wird zuerst erklärt.
2 ist eine Seitenansicht, welche die Struktur des Motors 10 aus 1 konkreter mit Schwerpunkt auf den Ventilmechanismus zeigt. Wie dargestellt ist, sind die Einlassnockenwelle (welche nunmehr durch das Bezugszeichen 50 gekennzeichnet ist) und die Auslassnockenwelle (welche nunmehr durch das Bezugszeichen 52 gekennzeichnet ist) parallel über den Einlassventilen 20 und den Auslassventilen 32 installiert. Sie sind mit der Kurbelwelle 30 mittels Zahnriemen oder dergleichen (nicht dargestellt) verbunden, sodass jede mit der Hälfte der Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle 30 rotiert.
Einlassnocken 50a sind an der Einlassnockenwelle 50 angebracht. Ein Kipphebel 40a ist vorgesehen in der Nähe jeder Einlassnocke 50a mit einem seiner Enden in Kontakt mit der Einlassnocke 50a und seinem anderen Ende in Kontakt mit der Spitze des Schafts des zugehörigen Einlassventils 20. Ein oberer Verbindungsarm 40b ist mit dem Kipphebel 40a mittels eines Verbindungsstifts 40b1 verbunden und ein unterer Verbindungsarm 40c ist daran mittels eines Verbindungsstifts 40c1 verbunden. Der obere Verbindungsarm 40b ist an dem Zylinderblock 14a mittels eines anderen Verbindungsstifts 40b2 befestigt.
Ein anderer Verbindungsstift 40c2 des unteren Verbindungsarms 40c ist mit einer beweglichen Achse (Steuer-/Regelwelle; nicht dargestellt) verbunden, welche parallel zu der Kurbelwelle 30 liegt. Die bewegliche Achse ist mit einem Elektromotor 40d vermittels eines Untersetzungsgetriebes (nicht dargestellt) verbunden. Die Rotation der beweglichen Achse durch den Motor 40d vermittels des Untersetzungsgetriebes bewegt den Drehpunkt, bei dem sich die die Verbindungsstifte 40b1, 40b2 des oberen Verbindungsarms 40b verbindende Linie und die die Verbindungsstifte 40c1, 40c2 des unteren Verbindungsarms 40c verbindende Linie schneiden, wodurch der Abstand zwischen der Einlassnocke 50a und des Kipphebels 40a derart geändert wird, dass der Betrag des Hubs des Einlassventils 20 geändert oder reguliert wird.
Der variable Phasenmechanismus 42 wird als Nächstes dargelegt. Der variable Phasenmechanismus 42 steht in Verbindung mit der Einlassnockenwelle 50.
Der variable Phasenmechanismus 42 ist schematisch in 3 gezeigt. Eine Vorderansicht des Mechanismus ist in 4 gezeigt. Die Struktur einer elektromagnetischen Bremse desselben ist schematisch in 5 gezeigt.
Der variable Phasenmechanismus 42 ist ausgestattet mit einem Planetengetriebesystem 42a und einer elektromagnetischen Bremse 42b, welche an dem Zylinderblock 14a befestigt ist. Ein Ringzahnrad 42a1 des Planetengetriebesystems 42a ist an der Einlassnockenwelle 50 befestigt. Drei Planetenräder 42a2 kämmen mit dem Ringzahnrad 42a1 in 120-Grad-Intervallen.
Wie am besten in 4 gezeigt ist, sind die drei Planetenräder 42a2 miteinander mittels eines Trägers 42a3 verbunden, welcher in Draufsicht die Form eines regulären gleichseitigen Dreiecks aufweist. Ferner sind die drei Planetenräder 42a2, wie dies in 3 gezeigt ist, vermittels des Trägers 42a3 mit einem Zwischenrad 56 verbunden, welches durch die Kurbelwelle 30 angetrieben wird. Der Träger 42a3 ist vermittels eines Konnektors 42b1 der elektromagnetischen Bremse 42b, welche in 5 gezeigt ist, mit einem Ende einer Rückstellfeder 42b2 (Druckfeder) verbunden.
Ein Sonnenzahnrad 42a4 kämmt mit den drei Planetenrädern 42a2. Das Sonnenzahnrad 42a4 ist an einem Konnektor 42b3 der in 5 gezeigten elektromagnetischen Bremse 42b und vermittels des Konnektors 42b3 an dem anderen Ende der Rückstellfeder 42b2 befestigt.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die elektromagnetische Bremse 42b einen ringförmigen Permanentmagneten 42b4, welcher sich an der äußeren Peripherie des ringförmigen Konnektors 42b3, mit dem das Sonnenrad 42a4 verbunden ist, befindet, sowie einen ringförmigen Elektromagnet 42b5, der sich an der äußeren Peripherie des Permanentmagneten 42b4 befindet. Der Permanentmagnet 42b4 weist eine bipolare Struktur auf, welche sich aus vier magnetischen Polstücken zusammensetzt, welche mit alternierenden Nord-Süd-Polaritäten angeordnet sind.
Der Elektromagnet 42b5 setzt sich aus vier Leitern, d.h. aus mehrschichtigen Stahlplatten, zusammen, welche in einer Eins-zu-eins-Zugehörigkeit mit den vier magnetischen Polstücken angeordnet sind. Die Leiter sind mit Spulen (nicht dargestellt) umwickelt, die durch einen Stromversorgungsschaltkreis (nicht dargestellt) mit Strom derart versorgt werden, dass diese in einer Polarität magnetisiert werden, die in Abhängigkeit von der Stromversorgungsrichtung steht. Auf diese Art und Weise spiegelt die elektromagnetische Bremse 42b in ihrer Struktur einen Gleichstrommotor wieder.
Die Rückstellfeder 42b2 wird durch zwei Konnektoren 42b1, 42b3 derart betrieben, dass das Sonnenrad 42a4 relativ zu dem Träger 42a3, wie dies in 5 zu sehen ist, im Uhrzeigersinn vorgespannt wird. Das heißt, dass das Sonnenrad 42a4 in der Rückhalterichtung vorgespannt wird, insbesondere in der Richtung, in welcher das Öffnen (und Schließen) der Einlassventile 20 relativ zu der Kurbelwelle 30 verzögert wird.
Bei dem variablen Phasenmechanismus 42 der dargestellten Struktur wird das Zwischenrad 56 um eine halbe Drehung in Richtung des Pfeils a in 4 mit Rotation der Kurbelwelle 30 rotiert. Die Rotation des Zwischenrads 56 wird über den Träger 42a3 auf die Planetenräder" 42a2 übertragen, damit diese in Richtung des Pfeils b rotiert werden. Im Ergebnis wird das Ringzahnrad 42a1 und die Einlassnockenwelle 50 in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Zwischenrads 56 (Richtung des Pfeils a) rotiert und das Sonnenrad 42a4 wird in der Richtung rotiert, welche durch den Pfeil c in 4 gekennzeichnet ist.
Dann, wenn zu diesem Zeitpunkt der Elektromagnet 42b5 derart mit Strom versorgt wird, dass die Rotation des Permanentmagneten 42b4, welcher mit dem Sonnenrad 42a4 über den Konnektor 42b3 verbunden ist, gebremst wird, wird die Einlassnockenwelle 50 relativ zu dem Zwischenrad 56 in Vorlaufrichtung, welche durch einen Pfeil d in 5 angezeigt ist, um einen Betrag bewegt, welcher proportional ist zu der Bremskraft, wodurch diese nach vorne oder mit zunehmenden Winkel unter Vorrücken des Kontaktpunkts zwischen der Einlassnocke 50a und dem Kipphebel 40a relativ zu der Kurbelwelle bewegt wird.
Demnach hören die Planetenräder 42a2 dann auf anzusprechen, wenn das Sonnenrad 42a4 relativ um einen bestimmten Winkel derart rotiert, dass die Bremskraft mit der Rückstellfederkraft in ein Gleichgewicht gebracht wird, sodass das Zwischenrad 56 und die Einlassnockenwelle 50 einheitlich rotieren, während zwischen ihnen der festgelegte Winkel beibehalten wird. Mit anderen Worten wird die Nockenphase in der Vorlauf- und Rückhalterichtung gesteuert/geregelt, indem die Bremskraft erhöht und erniedrigt wird. Die Phase, d.h. die zeitliche Koordination des Ventilöffnens und -schließens der Auslassventile 32, wird variabel auf ähnliche Art und Weise durch einen variablen Phasenmechanismus 42 reguliert (gesteuert/geregelt), welcher mit der Auslassnockenwelle 52 verbunden ist. Da die Struktur dieses variablen Phasenmechanismus im Wesentlichen mit jener des variablen Phasenmechanismus 42 identisch ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Der variable Kompressionsverhältnismechanismus 44 wird im Folgenden erklärt. Wie in 2 gezeigt ist, steht ein erstes Verbindungsglied 44b mit einer in Draufsicht im Wesentlichen dreieckigen Form mit einem Verbindungsstab 26a des Kolbens 26 über einen Verbindungsstift 44a in Verbindung.
Das erste Verbindungsglied 44b ist an einer Stelle, welche außermittig oder radial versetzt von dem Verbindungsstift 44a ist, mit einem Loch 44b1 zum rotierbaren Aufnehmen der Kurbelwelle 30 ausgebildet und eines seiner Enden ist mit einem zweiten Verbindungsglied 44c durch einen Verbindungsstift 44b2 verbunden. Ein Kleinerer-Durchmesser-Verbindungsstift 44c1, welcher an der Spitze des zweiten Verbindungsglieds 44c vorgesehen ist, ist außermittig mit einer Größerer-Durchmesser-beweglichen-Achse (Steuer/Regelachse) 44c2 verbunden, welche an der Spitze eines an dem Zylinderblock 14a befestigten dritten Verbindungsglieds 44d ausgebildet ist.
Die bewegliche Achse 44c2 wird derart angetrieben, dass sie durch einen hydraulischen Mechanismus 44e rotiert wird, wodurch an jedem Zylinder die Vier-Gelenk-Kopplung betrieben wird, welche sich aus dem ersten Verbindungsglied 44b, dem zweiten Verbindungsglied 44c und dem dritten Verbindungsglied 44d zusammensetzt, sodass der TDC (d.h. der obere Totpunkt; und der BDC, d.h. der untere Totpunkt) der Kolben 26 derart geändert wird, dass das Kompressionsverhältnis der Verbrennungskammern 22 variabel reguliert oder gesteuert/geregelt wird.
Die Erklärung zu 1 wird nun fortgesetzt. Ein Kurbelwellenwinkelsensor 60, welcher nahe an der Kurbelwelle 30 installiert ist, gibt aus ein Zylinderunterscheidungssignal zum Anzeigen der Kurbelwellenwinkelpositionen an den vier Zylindern 14, ein TDC-Signal, welches für eine auf den TDC der vier Kolben 26 bezogene Position steht, und Signale, welche für Kurbelwellenwinkel-Einheiten stehen, wie beispielsweise die Kurbelwellenwinkelsignale (CRK-Signale), welche alle 15 Grad der Kurbelwellenrotation erzeugt werden.
Ein Nockenwellensensor 62, welcher in der Nähe der Einlassnockenwelle 50 (welche in 2 gezeigt ist) montiert ist, erzeugt einen Output oder ein Signal nach jedem vorbestimmten Rotationswinkel, wie beispielsweise nach jedem einzelnen Rotationsgrad, der Einlassnockenwelle 50. Ein Hubsensor 64, welcher als ein Drehcodierer oder dgl. ausgebildet ist und der in der Nähe des Reduktionsgetriebes des Motors 40d in dem variablen Hubmechanismus 40 eingebaut ist, erzeugt einen Output oder ein Signal, welcher/welches dem Hubbetrag oder dem Betrag der Ventilöffnung Liftin der Einlassventile 20 infolge der Herunterschaltungsrotation des Motors 40d entspricht. Ein Kompressionsverhältnissensor 66, welcher in der Nähe des Hydraulikmechanismus 44e in dem variablen Kompressionsverhältnismechanismus 44 eingebaut ist, verwendet den erfassten Hub oder den Betrag der Rotation des Hydraulikmechanismus 44e, um einen Output herzustellen, welcher dem Kompressionsverhältnis Cr der Verbrennungskammern 22 entspricht.
Ein Luftstrommessgerät 68 (AFM), welches in der Nähe des Endes des Lufteinlassrohres 12 eingebaut ist, erzeugt einen Output oder ein Signal, welcher/welches der Einlassluftmenge Q entspricht. Ein Wassertemperatursensor 70, welcher in der Nähe eines Kühlflüssigkeitskanals (nicht dargestellt) des Zylinders 14 eingebaut ist, erzeugt einen Output oder ein Signal, welcher/welches bezeichnend ist für die Kühlflüssigkeitstemperatur TW des Motors 10.
Ein Gaspedalpositionssensor 74, welcher in der Nähe des Gaspedals (nicht dargestellt) eingebaut ist, welches an dem Boden in der Nähe des Fahrersitzes des Fahrzeugs (nicht dargestellt), in das der Motor 10 eingebaut ist, bereitgestellt ist, erzeugt einen Output oder ein Signal, welcher/welches der Gaspedalöffnungs- oder dem Gaspedalniederdrückungsbetrag AP entspricht, welcher durch die Niederdrückung des Gaspedals durch den Fahrer erzeugt wird.
Der Output der vorhergehenden Sensoren wird an ein elektronisches Steuergerät 80 (elektronische Steuer/Regeleinheit) gesendet. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, stellt das ECU 80 einen Mikrocomputer dar, welcher einen Prozessor 80a, einen Speicher 80b, eine Inputschnittstelle 80c und eine Outputschnittstelle 80d umfasst und ebenfalls eine ND-Konverterschaltung, Funktionsgeneratorschaltung, einen Zähler und andere Komponenten umfasst, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind. Das ECU 80 steht in Verbindung mit einer MIL 80e (Fehlfunktionsanzeigelampe).
Der Output einiger Sensoren, den Kurbelwellenwinkelsensor 60 mit eingeschlossen, werden mit sinusförmiger Spannung durch die Funktionsgeneratorschaltung wellengeformt, während der Output der anderen, das Luftstrommessgerät 68 eingeschlossen, in digitale Werte mittels der A/D-Konverterschaltung umgewandelt wird. Das ECU 80 erfasst oder bestimmt die Motordrehzahl NE, indem es den Zähler verwendet, um die CRK-Signale zu zählen, welche durch den Kurbelwellenwinkelsensor 60 ausgegeben werden. Zusätzlich erfasst oder bestimmt es den Nockenphasen Cain (zeitliche Koordinierung des Öffnens und Schließens der Einlassventile 20) auf Grundlage der CRK-Signale und des Outputs des Nockenwellensensors 62.
Wie noch weiter unten dargelegt werden wird, verwendet das ECU 80 die bestimmten Werte sowie andere Outputs der Sensoren, um sowohl den variablen Phasenmechanismus 42 und andere variable Mechanismen 10 des Motors als auch die Kraftstoffeinspritzungsmenge und die zeitliche Zündungskoordinierung desselben zu steuern/regeln.
6 ist ein Blockdiagramm, welches funktionell den Fehlzündungserfassungsbetrieb repräsentiert, welcher eine der Betriebsmaßnahmen ist, die durch das ECU 80 durchgeführt werden.
Die Erklärung wird unter Bezugnahme auf diese Zeichnung durchgeführt werden, nachdem noch einmal das durch die Erfindung zu lösende Problem erklärt wird. Wie bereits oben darauf hingewiesen wurde, erwuchs in den letzten Jahren das Erfordernis, nicht nur das Auftreten von Fehlzündungen zu unterscheiden, sondern auch den Zylinder/die Zylinder zu identifizieren, in denen sie aufgetreten sind. Wie in 22 gezeigt ist, ist die Periodizität der Motordrehzahlvariation jedoch gleich zwischen dem Fall eines einzelnen fehlzündenden Zylinders (Einzel-Zylinder-Fehlzündung) und dem Fall zweier Zylinder, die aufeinanderfolgend fehlzünden (aufeinanderfolgende Zwei-Zylinder-Fehlzündung). Dann, wenn eine Fehlzündungserfassung ausschließlich auf Grundlage der periodischen Variation bei der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle durchgeführt wird, wie dies bei den Referenzen der Fall ist, benötigt demnach die Identifizierung des/der fehlzündenden Zylinders/Zylinder unterschiedliche Arten von Hilfsarbeitsabläufen. Im Ergebnis ist viel Zeit dafür erforderlich, den Erfassungsalgorithmus aufzubauen.
Um dieses Problem zu überwinden, ist das Fehlzündungserfassungssystem gemäß dieser Ausführungsform so aufgebaut, wie dies in 6 gezeigt ist. Wie dargestellt ist, ist das System mit einem Hochpass 800a, einem Korrelationsfunktionsrechner 800b, mit einem Referenzschwingungssignalgenerator 800c und einem Fehlzündungsunterscheider 800d ausgestattet. Da das System eine Fehlzündung in den einzelnen Zylindern erfasst, ist jeder Zylinder 14 mit einer Zylindernummer i (i = 1 bis 4) gekennzeichnet.
Zunächst filtert der Hochpassfilter 800a die Motordrehzahl NE, welche von den CRK-Signalen erfasst wird, welche durch den Kurbelwellenwinkelsensor 60 ausgegeben werden. Im Einzelnen führt er die folgende Subtraktion durch, um die Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit DNE bei jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel (beispielsweise 15 Grad) zu berechnen. DNE(n) = NE(n) – NE(n-1) (1-1)wobei
n: Abtastzeit, die mit dem Kurbelwellenwinkel (beispielsweise alle 15 Grad) synchronisiert wird.
Um die Drehmomentgenerierung der einzelnen Zylinder synchron mit jedem Verbrennungszyklus des Motors 10 (Kurbelwellenwinkel von 720 Grad) zu modellieren, ruft als Nächstes der Korrelationsfunktionsrechner 800b die periodische Funktion Fcyl#i (nachstehend als "Referenzperiodensignal" bezeichnet) auf, die in dem Referenzperiodensignalgenerator 800c bei jedem vorbestimmten Kurbelwelienwinkel (beispielsweise 15 Grad) generiert oder definiert wird, um den Wert Fcyl#i zu erhalten, und berechnet das Produkt des erhaltenen Wertes und der berechneten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit DNE in einer Multiplikatorstufe 800b1.
Er integriert dann das berechnete Produkt über einen Verbrennungszyklus (vorbestimmter Kurbelwellenwinkelbereich) in einer Integrationsstufe 800b2 und berechnet den gleitenden Mittelwert des Ergebnisses in einer Teilerstufe 880b3, wodurch eine Korrelationsfunktion Cr#i definiert oder berechnet wird. Diese Berechnungen werden nachstehend gezeigt. Das Multiplikationszeichen wird durchgehend sowohl bei der Beschreibung als auch bei den Zeichnungen vernachlässigt.
wobei
N: abgetastete Daten eines Zyklus (im Falle eines alle 15 Grad erzeugten Kurbelwellenpulses: N = 48)
k: Abtastzeit, welche dem Verbrennungszyklus entspricht
Die Eigenschaft des Referenzperiodensignals Fcyl#i ist in 7 gezeigt. Da die Drehmomentvariation oder -generierung infolge der Verbrennung in jedem Zylinder i und die Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit korreliert sind, ruft das System dieser Ausführungsform das Referenzperiodensignal Fcyl#i (periodische Funktion) auf, welches durch Modellieren der Drehmomentgenerierung an den einzelnen Zylindern über einen Verbrennungszyklus erhalten wird. Ferner berechnet das System das Produkt des erhaltenen Wertes und der Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit, um eine Fehlzündung auf Grundlage der Korrelation zwischen diesen zu erfassen.
Überdies berechnet das System das Integral (d.h. die Korrelationsfunktion Cr#i) des Produktes über einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkelbereich (vorbestimmter Bereich) und berechnet den gleitenden Mittelwert des Ergebnisses, um die Korrelationsfunktion als einen konstanten Wert zu berechnen, welcher frei ist von Frequenzkomponenten. Dies wird nachstehend noch erklärt werden. Die Korrelationsfunktionen (gegenseitige Korrelationsfunktionen) der Funktionen f1 und f2 der Korrelationsfunktion Cr#i und dgl., wie sie in 6 gezeigt sind, werden im Allgemeinen wie folgt definiert.
wobei die Funktionen f1 und f2 hierbei wie folgt definiert sind. f1(k) = sin (ω k Δ T) f2(k) = sin (ω k Δ T + 2 π/6) (1-5) wobei N wie folgt definiert ist
Dann, wenn in dem Vorhergehenden eine Korrelationsfunktion mit der Periode der Funktionen f1, f2 berechnet und der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F unterschiedlich gemacht wird, ist das Ergebnis derart, wie es in 8 gezeigt ist. Wie in 8 ersichtlich ist, variiert die Korrelationsfunktion periodisch dann, wenn der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F sich von der Periode der Funktionen f1, f2 unterscheidet.
Andererseits ist dann, wenn der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F mit der Periode der Funktionen f1, f2 abgeglichen wird, wie dies nachstehend gezeigt wird, das Ergebnis jenes, wie es in 9 gezeigt ist.
Wie aus 9 klar hervorgeht, zeigt dann die Korrelationsfunktion F kein periodisches Verhalten, sondern bleibt bei einem konstanten Wert, wenn der Berechnungsbereich der Korrelationsfunktion F mit der Periode der Funktionen f1, f2, oder einem integralen Vielfachen derselben, abgeglichen wird. Diese Ausführungsform nützt den Vorteil dieser Eigenschaft der Korrelationsfunktion, indem sie den Integrationsbereich mit einem Verbrennungszyklus (Kurbelwellenwinkel von 720 Grad) gleichsetzt. Wie dies aus dem Vorhergehenden klar ist, ist es ebenfalls möglich, den Integrationsbereich auf n Male des Verbrennungszyklus (n ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 2) einzustellen.
Bei der dargestellten Konfiguration wird das Auftreten einer Fehlzündung in jedem Zylinder in dem Fehlzündungsunterscheider 800d unterschieden oder erfasst, wie dies nachstehend gezeigt wird, indem die Korrelationsfunktion Cr#i und ein Unterscheidungsschwellenwert (vorbestimmter Wert) Cr_misf miteinander verglichen werden.
wobei F_MISF#i: Zylinderfehlzündungsflag.
Bei der in 6 gezeigten Konfiguration werden die Arbeitsabläufe des Korrelationsfunktionsrechners 800b und des Fehlzündungsunterscheiders 800d in dem Prozessor 80a des ECUs 80 durchgeführt. Des Weiteren entspricht der Referenzperiodensignalgenerator 800c dem Speicher 80b, welcher die Eigenschaften, wie sie in 7 gezeigt sind, speichert.
Der Betrieb des Systems, welches in 6 gezeigt ist, wird nun erklärt.
10 und 11 sind Flussdiagramme, welche Betriebsroutinen zeigen, welche durch das System ausgeführt werden.
Die in der 10 gezeigte Routine hat zum Zweck, die Korrelationsfunktion Cr#i zu berechnen. Diese wird bei jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel (15 Grad) für einen anderen Zylinder der Zylinder in der folgenden Reihenfolge des Zylinders #1, #3, #4, #2 (in der Feuerungsreihenfolge) ausgeführt. Die Routine, wie sie in 1 gezeigt ist, hat den Zweck, eine Fehlzündungserfassung auf Grundlage der berechneten Korrelationsfunktion Cr#i durchzuführen. Diese wird für jeden vorbestimmten Kurbelwellenwinkelbereich (jeden Verbrennungszyklus, d.h. einem Kurbelwellenwinkel von 720 Grad) in der gleichen Zylinderreihenfolge ausgeführt.
Die Ablaufsteuerung gemäß der Routine von 10 wird zuerst erklärt. Der Wert eines Kurbelwellensynchronisationszykluszählers C_crk wird in S10 um 1 erhöht. Anschließend wird in S12 überprüft, ob der Zählerwert 48 überschreitet. Dann, wenn das Ergebnis in S12 JA ist, geht das Programm zu S14 über, bei dem der Zähler auf 0 zurückgesetzt wird. Dies kommt einer Initialisierung des Zählers gleich, da durch die Tatsache, dass der Zählwert 47 erreicht hat, bedeutet, dass der Kurbelwellenwinkel 720 Grad erreicht hat. Dann, wenn das Ergebnis in S12 NEIN ist, wird S14 übersprungen.
Als Nächstes werden in S16 die gezeigten Eigenschaften (im Wesentlichen die gleichen wie jene aus 7), die in dem Speicher 80b aufgezeichnet und gespeichert sind, auf Grundlage des Zählerwerts (welcher den Kurbelwellenwinkel anzeigt), der Belastungsbedingung des Motors 10 (insbesondere der Einlassluftmengesollwert, wie dieser nachstehend erklärt wird) und der Motorendrehzahl NE aufgerufen, um das Referenzperiodensignal Fcyl#i für den betroffenen Zylinder zu berechnen.
Mit anderen Worten verbessert der Referenzperiodensignalgenerator 800c weiter die Fehlzündungserfassungsgenauigkeit, indem das Referenzperiodensignal Fcyl#i in Übereinstimmung mit der Motorbelastung (wie in 7 gezeigt) geändert und zeitlich festgelegt wird. Ferner ändert der Referenzperiodensignalgenerator 800c die Fehlzündungserfassungsgenauigkeit in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE, um die Verzögerung des Antwortverhaltens (Erfassungsverzögerung) des Kurbelwellenwinkelsensors 60 mit zunehmender Motordrehzahl NE zu kompensieren.
Im Einzelnen ist das Referenzperiodensignal derart bestimmt oder definiert, dass sein Maximalwert in Antwort auf eine ansteigende und abnehmende Belastung zunimmt oder abnimmt. Darüber hinaus ist das Referenzperiodensignal mit zunehmender Motordrehzahl NE zeitlich verzögert, da die Absolutperiode der Verzögerung des Antwortverhaltens des Kurbelwellenwinkelsensors 60 mit ansteigender Motordrehzahl NE weiter wächst.
Auf diese Art und Weise wird in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Motors 10 das Referenzperiodensignal Fcyl#i modifiziert. Für den gleichen Zweck ist es ebenfalls möglich, den Unterscheidungsschwellenwert Cr_misf#i basierend auf den gleichen Betriebsparametern zu ändern oder zeitlich festzulegen.
Als Nächstes werden in S18 die Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit DNE und die Korrelationsfunktion Cr#i in Übereinstimmung mit den Gleichungen 1-1 und 1-3 berechnet.
Die Ablaufsteuerung gemäß der Routine aus 11 wird nun erklärt werden.
Wie oben bereits erwähnt wurde, wird die in 11 gezeigte Routine nach einem Kurbelwellenwinkel von 720 Grad, d.h. nach jedem Verbrennungszyklus des Zylinders i, und synchron mit der Verbrennungszeitkoordination der Zylinder i (beispielsweise an dem TDC des Abgashubs) ausgeführt. Anhand des Zylinders #3 als Beispiel wird ersichtlich, dass, sobald eine Zündung und Verbrennung sich durch die Zylinder #3, #4, #2 und #1 sich fortgesetzt haben, die Routine dann an dem Abgashub TDC des Zylinders #3 ausgeführt wird. Die Routine wird an dem Auslasshub ausgeführt, da dies die früheste Erfassung des Verbrennungsergebnisses in dem betroffenen Zylinder erlaubt.
In S20 wird eine Fehlzündungsunterscheidung in Übereinstimmung mit den Gleichungen 1-2, 1-8 und 1-9 durchgeführt. Insbesondere wird die Korrelationsfunktion Cr#i mit dem Unterscheidungsschwellenwert Cr_misf#i verglichen. Dann, wenn die Korrelationsfunktion kleiner ist als der Unterscheidungsschwellenwert, wird das Bit des Flags F_MISF#i(k) auf 1 eingestellt in Übereinstimmung mit Gleichung 1-8. Dann, wenn die Korrelationsfunktion gleich oder größer ist als der Unterscheidungsschwellenwert, wird das Bit des Flags auf 0 zurückgesetzt in Übereinstimmung mit Gleichung 1-9. Dieses Flag, welches auf 1 eingestellt ist, bedeutet, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, und wenn es auf 0 zurückgestellt ist, bedeutet, dass eine normale Verbrennung (keine Fehlzündung) stattgefunden hat.
Als Nächstes wird in S22 bestimmt, ob das Bit des Flags F_MISF#i 1 ist (Anfangswert). Das Flag F_MISF# ist mit der Zylinder Nummer i behaftet, da diese Bestimmung für jeden Zylinder durchgeführt wird. Dann, wenn das Ergebnis in S22 JA ist, d.h. wenn eine Fehlzündung unterschieden wurde, geht das Programm zu S24 über, bei dem ein Fehlzündungszahlzähler C_misf#i zum Zählen der Zahl an Fehlzündungen des betroffenen Zylinders um 1 erhöht wird, und geht anschließend zu S26 über, bei dem das Flag F_MISF#i auf 0 zurückgestellt wird. Dann, wenn das Ergebnis in S22 NEIN ist, d.h. wenn es unterschieden hat, dass eine Fehlzündung nicht aufgetreten ist, werden S24 und S26 übersprungen.
Als Nächstes wird in Schritt S28 der Wert eines Berechnungszahlzählers C_all#i des betroffenen Zylinders um 1 hochgezählt. Anschließend wird in S30 bestimmt, ob der Wert des Zählers 1000 überschreitet. Dann, wenn das Ergebnis in S30 JA ist, geht das Programm über zu S32, bei dem bestimmt wird, ob ein Fehlzündungsratenschwellenwert R_mil den Quotienten überschreitet, welcher durch Teilen des Werts des Fehlzündungszahlzählers C_misf#i durch den Wert des Berechnungszahlzählers C_all#i erhalten wird. Der Fehlzündungsratenschwellenwert R_mil wird entsprechend definiert, beispielsweise zu 0,01 %. Dieser Wert wird für alle Zylinder gemeinsam verwendet.
Das Ergebnis in S32, welches JA ist, bedeutet, dass die Fehlzündungsrate den Schwellenwert übersteigt, d.h. die Fehlzündungsrate (d.h. der Prozentanteil der Zahl von Fehlzündungen, die in 1000 oder mehr Berechnungen erfasst wurden) nicht den Schwellenwert überschreitet, sodass das Programm zugleich beendet wird. Das Ergebnis in S32, welches NEIN ist, bedeutet, dass die Fehlzündungsrate gleich oder größer ist als der Fehlzündungsratenschwellenwert. Folglich geht das Programm zu S34 über, bei dem die MIL 80e zum Leuchten gebracht wird.
Dann, wenn das Ergebnis in Schritt S30 NEIN ist, werden die verbleibenden Schritte der Routine übersprungen. Dies dient dazu, die MIL 80e davon abzuhalten, fälschlicherweise angeschaltet zu werden, wenn beispielsweise ein paar Fehlzündungen aufgetreten sind zu einem Zeitpunkt, da die Anzahl der Berechnungen klein ist (kleiner als 1000).
Andere Arbeitsabläufe, die durch das ECU 80 durchgeführt werden, nämlich Arbeitsabläufe zum Steuern/Regeln des Motors 10, werden im Folgenden erklärt.
12 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zeigt, welche dazu ausgeführt wird, um diese Arbeitsabläufe durchzuführen.
Die Einlassluftmengensteuerung/-regelung wird in S50 durchgeführt.
Insbesondere werden der variable Hubmechanismus 40, der variable Phasenmechanismus 42 und der variable Kompressionsverhältnismechanismus 44 auf Grundlage der Betriebsbedingungen des Motors 10, die von dem Sensoroutput erfasst werden, gesteuert/geregelt und die Lufteinlassmenge des Motors 10 wird optimal im Lichte der erfassten Betriebsbedingungen. Die in S50 durchgeführte Ablaufsteuerung wird dadurch eingeleitet, dass der Motor 10 gestartet wird, und wird anschließend in vorbestimmten Intervallen, etwa 10 Millisekunden, ausgeführt. Die Ablaufsteuerung von S52 und S54 wird damit eingeleitet, dass der Motor 10 gestartet wird, und wird anschließend synchron mit dem TDC oder einem Kurbelwellenwinkel in der Nähe desselben ausgeführt.
13 ist ein Flussdiagramm, welches eine Unterroutine zeigt, die dazu ausgeführt wird, um diese Ablaufsteuerung durchzuführen.
In S100 wird bestimmt, ob irgendeiner der drei Mechanismen, nämlich sowohl der variable Hubmechanismus 50 und der variable Phasenmechanismus 42 des Ventilmechanismus als auch der variable Kompressionsverhältnismechanismus 44, fehlerhaft ist. Dann, wenn das Ergebnis JA ist, geht das Programm zu S102 über, bei dem der zu dem variablen Kompressionsverhältnismechanismus 44 zuzuführende Befehlswert U_Cr auf einen Störungsbefehlswert U_Cr_fs zum Begründen des Endkompressionsverhältnisses eingestellt wird, bei dem der zu dem variablen Hubmechanismus 40 zuzuführende Befehlswert U_Liftin auf einen Störungsbefehlswert U_Liftin_fs in einem Maß eingestellt wird, welches ein Kriechen des Fahrzeugs ermöglicht, eingestellt wird und bei dem der zu dem variablen Phasenmechanismus 42 zuzuführende Befehlswert U_Cain auf einen Störungsbefehlswert U_Cain_fs eingestellt wird, der die Phase in Rückhalterichtung (insbesondere 0 (Nullstromanwendung)) setzt.
Dann, wenn das Ergebnis in S100 NEIN ist, geht das Programm zu S104 über, bei dem bestimmt wird, ob der Motor 10 gestartet wurde. Dies wird durch Überprüfung bestimmt, ob die erfasste Motordrehzahl NE unterhalb der voll zündenden Motordrehzahl liegt.
Dann, wenn das Ergebnis in S104 JA ist, geht das Programm zu S106 über, bei dem der Startsollwert Gcyl_cmd_crk der Lufteinlassmenge berechnet wird, indem die charakteristische gezeigte Kurve unter Verwendung der erfassten Kühlflüssigkeitstemperatur TW abgerufen wird, wobei anschließend der berechnete Wert als der Einlassluftmengensollwert Gcyl_cmd in S108 definiert wird.
Dann, wenn das Ergebnis in S104 NEIN ist, geht das Programm zu S110 über, bei dem bestimmt wird, ob die erfasste Gaspedalöffnung AP 0 ist, d.h. ob das Gaspedal gelöst ist. Dann, wenn das Ergebnis in S110 NEIN ist, was so verstanden werden kann, dass die Bedienperson Fahrleistung anfordert, geht das Programm zu S112 über, bei dem der Antriebssollwert Gcyl_cmd_drv der Einlassluftmenge berechnet wird, indem die gezeigten charakteristischen Kurven unter Verwendung der erfassten Motordrehzahl NE und der Gaspedalöffnung AP abgerufen werden, wobei anschließend der berechnete Wert als der Einlassluftmengensollwert Gcyl_cmd in Schritt S114 definiert wird.
Dann, wenn das Ergebnis in S110 JA ist, was derart verstanden werden kann, dass sich der Motor 10 im Leerlauf befindet, geht das Programm zu S116 über, bei dem bestimmt wird, ob die Aufwärmungsperiode des Katalysators 36 abgelaufen ist. Dann, wenn das Ergebnis in S116 JA ist, geht das Programm zu S112 über, bei dem der Fahrsollwert der Einlassluftmenge in der gleichen Art und Weise, wie dies oben erklärt wurde, bestimmt wird. Da die Gaspedalöffnung AP in diesem Fall gleich null ist, ist der Fahrsollwert ein Wert, welcher weiter weg von der Niedrigbelastungsseite liegt, d.h. ein kleinerer Wert, als wenn das Ergebnis in S110 JA ist.
Dann, wenn das Ergebnis in S116 NEIN ist, geht das Programm zu S118 über, bei dem, um den Katalysator 36 schneller aufzuwärmen, der Post-Startsollwert Gcyl_cmd_ast der Lufteinlassmenge dadurch berechnet wird, dass die gezeigten charakteristischen Kurven unter Verwendung der seit dem Start des Motors 10 abgelaufenen Zeit und der erfassten Kühlmitteltemperatur TW abgerufen werden, wobei anschließend der berechnete Wert als der Einlassluftmengensollwert Gcyl_cmd in S120 definiert wird. Die Ausführung der Unterroutine, wie diese in 13 gezeigt ist, beginnt mit dem Starten des Motors 10 und wird danach alle 10 Millisekunden ausgeführt. Die ausgehend von dem Motorstart abgelaufene Zeit kann demnach von der Anzahl der ausgeführten Unterroutinenschleifen bestimmt werden.
Als Nächstes werden in S122 der Druckverhältnissollwert, der Hubsollwert und der Phasensollwert, d.h. die erwünschten Werte des variablen Kompressionsverhältnismechanismus 44, des variablen Hubmechanismus 40 und des variablen Phasenmechanismus 42, berechnet.
14 ist ein Flussdiagramm, welches eine Unterroutine zeigt, die dazu ausgeführt wird, diese Ablaufsteuerung durchzuführen.
Zunächst wird in S200 der Hubsollwert Liftin_cmd berechnet, indem die gezeigten charakteristischen Kurven unter Verwendung der erfassten Motordrehzahl NE und des berechneten Einlassluftmengensollwerts Gcyl_cmd aufgerufen werden. Die Zeitperiode des Einlasshubs des Motors 10 wird kürzer mit ansteigender Solleinlassluftmenge, d.h., wenn sich der Wert hin zu der Hochbelastungsseite bewegt, und zwar ebenfalls mit ansteigender Motordrehzahl NE, sodass der Hubsollwert der Einlassventile 20 vergrößert werden muss, um die erforderliche Lufteinlassmenge sicherzustellen.
Als Nächstes wird in S202 der Phasensollwert Cain_cmd berechnet, indem die gezeigten charakteristischen Kurven unter Verwendung der erfassten Motordrehzahl NE und des erfassten Momentanhubs Liftin aufgerufen werden. Wie dies gezeigt ist, wird hierbei der Phasensollwert derart definiert, dass dann, wenn sich der Hub vergrößert und die Motordrehzahl NE sich vergrößert, die Ventilöffnung zunehmend verzögert wird, d.h., dass der Kurbelwellenwinkel, bei dem eine Ventilöffnung auftritt, zunehmend verzögert wird. Dies hat zum Vorteil, dass die Tendenz für die in dem Einlassluftrohr während des Einlasshubs erzeugten Flussrate, ebenfalls während der ersten Hälfte des Kompressionshubs aufrechterhalten zu werden, mit ansteigender Motordrehzahl ansteigt. Mit anderen Worten wird der Ventilöffnungswinkel verzögert, um die Einlassventile 20 während der ersten Hälfte des Kompressionshubs offenzuhalten, sodass eine höhere Ladeeffizienz erhalten wird.
Der Ventilöffnungswinkel eilt auf der Niedrigbelastungsseite voraus, da bei niedriger Belastung die Lufteinlassmenge fein gesteuert/geregelt werden kann, und die Effizienz kann weiter verbessert werden, indem ein Überlapp vergrößert wird, um die interne EGR (Auslassgasrezirkulation)-Menge zu erhöhen und den Pumpverlust zu reduzieren.
Als Nächstes wird in S204 der Kompressionsverhältnissollwert Cr_cmd berechnet, indem die gezeigten charakteristischen Kurven wieder unter Verwendung der erfassten Motordrehzahl NE und des erfassten Momentanhubs Liftin abgerufen werden. Der Wert des Kompressionsverhältnissollwertes wird hierbei derart definiert, dass dieser mit abnehmendem Momentanhub ansteigt. Der Zweck davon ist, die Verbrennungsstabilität zu verbessern. Der Kompressionsverhältnissollwert wird auf einen niedrigen Wert auf der Niedrigdrehzahlseite eingestellt. Dies dient dazu, den Absaugeffekt auf der Niedrigdrehzahlseite zu reduzieren, sodass die Menge eines Restabgases in den Zylindern 14 vergrößert und dadurch die Luft-Treibstoff-Mischungstemperatur angehoben wird, und den Fluss in die Zylinder zu reduzieren, sodass die Flammengeschwindigkeit verlangsamt und auf diese Weise eine Abnahme bei der Klopfsicherheit verhindert wird. Zudem wird auf der Hochdrehzahlseite der Wert des Kompressionsverhältnissollwertes niedrig eingestellt. Dies dient dazu, den Betrag der Zündungszeitverzögerung zu reduzieren, um ein Klopfen zu verhindern.
In Schritt S202 und S204 wird der Kompressionsverhältnissollwert berechnet, und zwar mittels Wiederabrufung unter Verwendung des Momentanhubs, sodass eine Behinderung zwischen den Kolben 26 und den Einlassventilen 20 verhindert wird.
Die Erklärung des Flussdiagramms aus 13 wird nun weiter fortgesetzt.
Als Nächstes werden in S124 das Kompressionsverhältnis, der Hub und die Phase gesteuert/geregelt. Mit anderen Worten werden der variable Kompressionsverhältnismechanismus 44, variable Hubmechanismus 40 und der variable Phasenmechanismus 42 unter Verwendung der vorstehend benannten Sollwerte gesteuert/geregelt.
15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Unterroutine zeigt, die dazu ausgeführt wird, diese Ablaufsteuerung durchzuführen.
Diese Steuerung/Regelung wird unter Verwendung einer vereinfachten Zwei-Freiheitsgrad-Gleitmodus-Steuerung/Regelung durchgeführt, sodass eine Behinderung zwischen den Kolben 26 und den Einlassventilen 20, welche durch ein Überschwingen der Sollwerte verursacht wird, verhindert wird.
Zunächst wird in S300 der Hubbefehlswert (Steuer-/Regelinput) U_Liftin auf Grundlage der gezeigten Gleichungen (a) bis (d) berechnet.
Eine Gleitmodussteuerung/-regelung ist eine Antwort-Anweisung-Steuerung/Regelung, welche eine Bestimmung der gesteuerten/geregelten variablen Konvergenzrate gestattet. Eine Zwei-Freiheitsgrad-Gleitmodussteuerung/-regelung ist eine Erweiterung einer Gleitmodussteuerung/-regelung, die dann die Aufspürungsrate in Bezug auf den Sollwert der gesteuerten/geregelten Variable und der Konvergenzrate der gesteuerten/geregelten Variable ermöglicht, wenn eine Störung einzeln bestimmt werden soll.
Wie durch die Gleichung (d) angezeigt wird, verwendet die Zwei-Freiheitsgrad-Gleitmodus-Steuerung/Regelung einen Sollwertaufspürungsantwortbefehlsparameter pole_f_lf, um einen Filterwert Lifttin_cmd_f(k) des Hubsollwertes in Übereinstimmung mit einem Verzögerungsfilteralgorithmus erster Ordnung zu berechnen. Der Sollwertaufspürungsantwortbefehlsparameter pole_f_lf spezifiziert die Aufspürungsrate in Bezug auf den Sollwert der gesteuerten/geregelten Variable und wird, wie gezeigt ist, auf einen Wert größer als –1 und kleiner als 0 eingestellt. Das Symbol (k) repräsentiert eine Abtastzahl (Zeit) des diskreten Zeitsystems, präziser die Ausführungszeit der Unterroutine aus 13.
Als Nächstes wird, wie dies durch die Gleichung (c) angezeigt ist, der Filterwert Lifttin_cmd_f(k) des Hubsollwertes von dem Huberfassungswert Liftin(k) subtrahiert, um den Fehler E_lf(k) zu berechnen. Wie durch die Gleichung (b) angezeigt ist, wird dann das Produkt, welches durch Multiplizieren des Fehlerwertes in dem vorhergehenden Zyklus mit einem Störungsunterdrückungsantwortbestimmungsparameter pole_lf erhalten wird, zu dem Fehlerwert in dem laufenden Zyklus addiert, um eine Schaltfunktion σ_lf(k) zu berechnen. Der Störungsunterdrückungsantwortbestimmungsparameter pole_lf spezifiziert die Konvergenzrate des E_lf dann, wenn eine Störung anliegt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, wird er auf einen Wert größer als –1 und kleiner als 0 gesetzt.
Wie durch die Gleichung (a) angezeigt ist, wird dann das Produkt, welches durch Multiplizieren des Integrals der Schaltfunktion σ_lf(k) mit einer zweiten Rückkopplungsverstärkung Kadp_lf erhalten wird, von dem Produkt, welches durch Multiplizieren der Schaltfunktion σ_lf(k) mit dem negativen Wert einer ersten Rückkopplungsverstärkung Krch_lf erhalten wird, subtrahiert, um den Hubbefehlswert (Steuer-/Regelinput) U_Liftin zu berechnen.
Der erste Ausdruck auf der linken Seite in Gleichung (a) ist der Erreichungsregelinput zum Setzen des Zustandswertes auf der Schaltlinie und, wie dargestellt ist, wird dieser als ein proportionaler Ausdruck der Schaltfunktion berechnet. Der zweite Ausdruck auf der rechten Seite ist ein Adaptivregelinput zum Setzen des Zustandswertes auf der Schaltlinie, während ein stationärer Zustandsfehler unterdrückt wird. Wie gezeigt ist, wird dieser als der integrale Term der Schaltfunktion berechnet. Die erste und zweite Rückkopplungsverstärkung sind Werte, die mittels Simulation, Experimentieren oder dgl. definiert werden.
Eine Hubsteuerung/-regelung wird simultan durch Betreiben des Motors 40d des variablen Hubmechanismus 40 auf Grundlage des berechneten Hubbefehlswerts durchgeführt.
Als Nächstes wird in S302 der Phasenbefehlswert (Steuer-/Regelinput) U_Cain in Übereinstimmung mit den gleichen Gleichungen (a) bis (d) berechnet, wobei der Betrag des energieversorgenden Stroms, welcher zu der elektromagnetischen Bremse 42b des variablen Phasenmechanismus 42 zuzuführen ist, auf Grundlage des berechneten Phasenbefehlswertes berechnet und die elektromagnetische Bremse 42b betrieben wird, um die variable Phasensteuerung/-regelung durchzuführen.
Als Nächstes wird in S304 der Kompressionsverhältnisbefehlswert (Steuer-/Regelinput) U_Cr in Übereinstimmung mit den gleichen Gleichungen (a) bis (d) berechnet und der hydraulische Mechanismus 44e des variablen Kompressionsverhältnismechanismus 44 wird auf Grundlage des berechneten Kompressionsverhältnisbefehlswertes betrieben, um eine Kompressionsverhältnissteuerung/-regelung durchzuführen.
Die Berechnungen der Befehlswerte in S302 und S304 werden nicht im Einzelnen hier erklärt werden, da sie in der gleichen Art und Weise wie die Berechnung in S300 durchgeführt werden, jedoch anders als für die Differenz in den Indizes.
Die Erklärung der Routine aus 12 wird nun fortgesetzt.
Als Nächstes wird in S52 eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung/-regelung durchgeführt. Insbesondere wird eine Treibstoffeinspritzmenge, die zu dem theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis führen wird, berechnet, indem eine vordefinierte charakteristische Kurve aufgerufen wird, die den berechneten Einlassluftmengensollwert Gcyl_cmd und die erfasste Gaspedalöffnung AP verwendet, und die Einspritzdüsen 16 werden dazu angetrieben, Kraftstoff in der so bestimmten Menge einzuspritzen.
Als Nächstes wird in S54 eine Zündungszeitkoordinationssteuerung/-regelung durchgeführt. Die Zündungszeitkoordinierungssteuerung/-regelung wird durchgeführt, indem zunächst eine Referenzzündungszeitkoordinierung von einer vorbestimmten charakteristischen Kurve unter Verwendung der erfassten Motordrehzahl NE und des Einlassluftmengensollwerts Gcyl_cmd, welcher früher berechnet wurde, aufgerufen und anschließend die Zündungszeitkoordination durch Korrigieren der so abgerufenen Referenzzündungszeitkoordination im Lichte anderer Motorbetriebsbedingungen bestimmt wurde.
Es wurde eine Fehlzündungserfassung unter Verwendung der Konfiguration aus 6 unter den Bedingungen, wie sie in 16 gezeigt sind, simuliert. Die Ergebnisse in den 17 bis 21 werden im Folgenden zusammengefasst.
FALL 1
Eine Fehlzündung trat nicht auf und keine Drehmomentabweichung entstand unter den Zylindern. Wie in 17 gezeigt ist, war es unter diesen Bedingungen möglich, zu erfassen oder zu unterscheiden, dass kein Zylinder fehlgezündet hat.
FALL 2
Keine Fehlzündung trat auf und das Drehmoment des Zylinders #3 war um 20% niedriger als jenes der anderen Zylinder. Wie in 18 gezeigt ist, war es unter diesen Bedingungen möglich, die Erfassung oder Unterscheidung der Fehlzündung in Zylinder #3 zu verhindern und zu erfassen oder zu unterscheiden, dass eine Fehlzündung nicht in irgendeinem anderen Zylinder aufgetreten ist.
FALL 3
Das Drehmoment des Zylinders #3 war um 20% niedriger als jenes der Zylinder #1 und #2, und in Zylinder #4 hat eine Fehlzündung stattgefunden. Wie in 19 gezeigt ist, war es unter diesen Bedingungen (Ein-Zylinder-Fehlzündung) möglich, zu erfassen oder zu unterscheiden, dass eine Fehlzündung in Zylinder #4 und nicht in den anderen Zylindern aufgetreten ist.
FALL 4
Das Drehmoment des Zylinders #3 war um 20% niedriger als jenes des Zylinders #1, und in den Zylindern #2 und #4 fand eine Fehlzündung statt. Wie in 20 gezeigt ist, war es unter diesen Bedingungen (nachfolgende Zwei-Zylinder-Fehlzündung) möglich, zu erfassen oder zu unterscheiden, dass eine Fehlzündung in den Zylindern #2 und #4 und nicht in den Zylindern #1 und #3 aufgetreten ist.
FALL 5
Die Verbrennung war normal in den Zylindern #1 und #2 und eine Fehlzündung trat in den Zylindern #3 und #4 auf. Wie in 21 gezeigt ist, war es unter diesen Bedingungen (entgegengesetzte Zwei-Zylinder-Fehlzündung) möglich, zu erfassen oder zu unterscheiden, dass eine Fehlzündung in den Zylindern #3 und #4 und nicht in den Zylindern #1 und #2 aufgetreten ist.
Das Fehlzündungserfassungssystem gemäß dieser Ausführungsform berechnet, wie vorhergehend erklärt wurde, bei jedem bestimmten Kurbelwellenwinkel das Produkt, welches durch Multiplizieren des Wertes, welcher von der periodischen Funktion Fcyl#i, die derart definiert ist, dass sie die Drehmomentgenerierung der einzelnen Zylinder synchron mit jedem Verbrennungszyklus modelliert, abgeleitet wird, mit der erfassten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit erhalten wird, integriert das berechnete Produkt über den vorbestimmten Kurbelwellenwinkelbereich, berechnet den gleitenden Durchschnittswert des Ergebnisses, wodurch die Korrelationsfunktion Cr#i definiert wird, und vergleicht die Korrelationsfunktion Cr#i mit dem Unterscheidungsschwellenwert, um eine Fehlzündung zu erfassen. Dank dieser Konfiguration kann das Fehlzündungserfassungssystem eine Fehlzündung mit guter Genauigkeit erfassen und kann die fehlzündenden Zylinder mit guter Genauigkeit identifizieren, sogar dann, wenn eine Fehlzündung sukzessiv in dem Mehrzylindermotor auftritt.
Obwohl die Drehmomentvariation infolge der Verbrennung und die Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit korreliert sind, kann mit anderen Worten auf Grundlage dieser Korrelation eine Fehlzündung erfasst werden, und zwar indem das Produkt berechnet wird, welches durch Multiplizieren des Wertes, welcher von der periodischen Funktion abgeleitet wird, die dazu definiert ist, die Drehmomentgenerierung der einzelnen Zylinder über den Verbrennungszyklus zu modellieren, mit der Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit erhalten wird. Durch Berechnen des Integrals des Produktes über den vorbestimmten Kurbelwellenwinkelbereich und Berechnen des gleitenden Mittelwerts des Ergebnisses, ist es ferner möglich, die Korrelationsfunktion als einen konstanten Wert zu berechnen, welcher frei ist von Frequenzkomponenten. Es ist demnach durch Vergleich des berechneten Integralwertes mit dem Unterscheidungsschwellenwertes möglich, eine Fehlzündung mit guter Genauigkeit zu erfassen und die fehlzündenden Zylinder mit guter Genauigkeit zu identifizieren, und zwar sogar dann, wenn eine Fehlzündung sukzessiv in einem Vierzylindermotor auftritt.
Da die Korrelationsfunktion Cr#i, welche zur Fehlzündungsunterscheidung verwendet wird, nicht als periodisch fluktuierender Wert, sondern als ein konstanter Wert berechnet werden kann, können darüber hinaus die Berechnungen vereinfacht werden, da eine Ablaufsteuerung zum Entfernen von Frequenzkomponenten, wie beispielsweise ein Peak-Halten, eine Betragsberechnung und Mittelwertbildung, unnötig gemacht werden.
Die Ausführungsform ist somit derart aufgebaut, dass sie ein System zum Erfassen einer Fehlzündung eines Verbrennungsmotors (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (14), umfassend: einen Kurbelwellenwinkelsensor (60, 80, 800a), welcher eine Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit (DNE) jedes Mal bei einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel (Kurbelwellenwinkel von 15 Grad) erfasst; einen Rechner (80, 800b, 800c, S10 bis S18), welcher ein Produkt jedes Mal bei dem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel berechnet, indem er einen Wert (Fcyl#i), welcher von einer periodischen Funktion (Referenzperiodensignal), die derart definiert ist, dass sie eine Drehmomentgenerierung einzelner Zylinder (i) synchron mit jedem Verbrennungszyklus (d.h. einem Kurbelwellenwinkel von 720 Grad) zu modellieren, abgerufen wird, mit der erfassten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit multipliziert, und das berechnete Produkt über einen vorbestimmten Bereich (Kurbelwellenwinkel von 720 Grad) derart integriert, dass ein Integral des Produkts (Cr#i) berechnet wird; sowie einen Fehlzündungsunterscheider (80, 800d, S20 bis S34), welcher das berechnete Integral (Cr#i) mit einem vorbestimmten Wert (Cr_misf) vergleicht und erfasst, ob auf Grundlage eines Ergebnisses des Vergleiches eine Fehlzündung in einem der einzelnen Zylinder aufgetreten ist.
Bei dem System ist der vorbestimmte Bereich ein ganzzahliges Vielfaches des Verbrennungszyklus.
Bei dem System ist die periodische Funktion in Antwort auf die Betriebsbedingung des Motors eingestellt.
Bei dem System ist die periodische Funktion in Antwort auf die Belastung (Sollwert der Einlassluftmenge Gcyl_cmd) und die Drehzahl des Motors (NE) eingestellt.
Bei dem System berechnet der Rechner das Integral, indem er das berechnete Produkt über den vorbestimmten Bereich integriert und seinen gleitenden Mittelwert berechnet.
Bei dem System zählt der Fehlzündungsunterscheider eine Zahl (C_misfj#i) für jeden der einzelnen Zylinder (S20 bis S28) hoch, wenn das berechnete Integral (Cr#i) kleiner ist als der vorbestimmte Wert (Cr_misf), und erfasst der Fehlzündungsunterscheider eine Fehlzündung, die in dem Zylinder aufgetreten ist, dessen gezählte Zahl einen festgelegten Wert (R_mil) (S30 bis S34) überschreitet.
Obwohl in der Konfiguration aus 6 ein Hochpassfilter 800a verwendet wird, kann stattdessen eine Zeitdiskrete-Fouriertransformation-Einheit oder ein Wavelet-Konverter verwendet werden.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung der Lufteinlassmengensollwert als ein Parameter verwendet wird, der die Belastung des Motors 10 angibt, ist dies keine Beschränkung und es ist stattdessen möglich, irgendeinen anderen Parameter zu verwenden, welcher die Belastung des Motors 10 anzeigt.
Obwohl in dem Vorstehenden erklärt wurde, dass eine vereinfachte Gleitmodus-Steuerung/Regelung für eine Lufteinlassmengenberechnung und dgl. verwendet wird, ist es stattdessen möglich, irgendeine andere Gleitmodus-Steuerung/Regelung zu verwenden oder einige andere Steuerungs-/Regelungsalgorithmen zu verwenden, wie beispielsweise eine adaptive Steuerung/Regelung oder eine PID-Steuerung/Regelung.
Bei einem Fehlzündungserfassungssystem für eine Verbrennungsmaschine wird bereitgestellt ein Rechner, welcher ein Produkt bei jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel berechnet (800b), indem er einen Wert (Fcyl#i), welcher von einer periodischen Funktion, die dazu definiert ist, die Drehmomentgenerierung einzelner Zylinder (i) synchron mit jedem Verbrennungszyklus zu modellieren, abgerufen wird, mit einer erfassten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit multipliziert und das berechnete Produkt über einen vorbestimmten Bereich integriert, um ein Integral (Cr#i) zu berechnen, sowie einen Fehlzündungsunterscheider (800d), welcher das Integral (Cr#i) mit einem vorbestimmten Wert (Cr_misf) vergleicht, um zu erfassen, ob eine Fehlzündung bei einem der einzelnen Zylinder aufgetreten ist, wodurch gestattet wird, sogar dann eine Fehlzündung zu erfassen, wenn die Fehlzündung sukzessiv in einem Mehrzylindermotor auftritt, bzw. die fehlzündenden Zylinder mit guter Genauigkeit zu identifizieren.

Claims

System zum Erfassen einer Fehlzündung eines Verbrennungsmotors (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (14), umfassend: einen Kurbelwellenwinkelsensor (60, 80, 800a), der eine Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit (DNE) jedes Mal bei einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel erfasst; einen Rechner (80, 800b, 800c, S10 bis S18), der jedes Mal bei dem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel ein Produkt berechnet, indem er einen Wert (Fcyl#i), der aus einer periodischen Funktion, die derart definiert ist, dass sie eine Drehmomentgenerierung einzelner Zylinder (i) synchron mit jedem Verbrennungszyklus modelliert, abgerufen wird, mit der erfassten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit multipliziert sowie das berechnete Produkt über einen vorbestimmten Bereich derart integriert, dass ein Integral des Produkts (Cr#i) berechnet wird, wobei die periodische Funktion in Antwort auf die Motordrehzahl (NE) festgelegt ist; und einen Fehlzündungsunterscheider (80, 800d, S20 bis S34), der das berechnete Integral (Cr#i) mit einem vorbestimmten Wert (Cr_misf) vergleicht und erfasst, ob auf Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs eine Fehlzündung in einem der einzelnen Zylinder aufgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die periodische Funktion ebenfalls in Antwort auf die Belastung (Gcyl_cmd) des Motors festgelegt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Bereich ein ganzzahliges Vielfaches des Verbrennungszykluses ist.
System nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Rechner das Integral dadurch berechnet, dass er das berechnete Produkt über den vorbestimmten Bereich integriert und seinen gleitenden Mittelwert berechnet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fehlzündungsunterscheider eine Zahl (C_misf#i) für jeden der einzelnen Zylinder dann hochzählt, wenn das berechnete Integral (Cr#i) kleiner ist als der vorbestimmte Wert (Cr_misf), und die Fehlzündung erfasst, welche in demjenigen Zylinder aufgetreten ist, dessen gezählte Zahl einen festgelegten Wert (R_mil) überschreitet.