DE69303017T2 - Verfahren und gerät zum detektieren von verbrennungsunregelmässigkeiten in einem motor hauptsächlich bei mittleren und höheren geschwindigkeiten - Google Patents
Verfahren und gerät zum detektieren von verbrennungsunregelmässigkeiten in einem motor hauptsächlich bei mittleren und höheren geschwindigkeitenInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen von Verbrennungsunregelmäßigkeiten einer Brennkraftmaschine, um eine Verbrennungsdiagnose zu erhalten, insbesondere bei mittlerer und hoher Drehzahl. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens und Motoreinspritz- Steuersysteme, die mit einer solchen Vorrichtung versehen sind.
- Verbrennungsunregelmäßigkeiten bei Brennkraftmaschinen (Fehlzündungen und unvollständige Verbrennung) verdienen eine Beurteilung, weil sie verschiedene Fehler anzeigen, die entweder die Gemischaufbereitung oder die zündung oder mechanische Komponenten (Ventilabdichtung) betreffen. Ferner können solche Defekte die Schadstoffemissionen vergrößern und ferner können sie zu externen Verbrennungen und damit zu Schäden des Katalysators im Auspuffsystem führen.
- Es gilt folgendes Vokabular:
- - Aktiver OT (aktives oberes Totpunktzentrum): Winkellage der Kurbelwelle vor der Expansion der Gase entsprechend dem minimalen Abstand zwischen dem Kolben und der Oberseite des Zylinderkopfes;
- - Verbrennungsphase eines Zylinders: Phase, in der die Explosion der Gase nach der zündung auftritt, wobei diese Phase bei mittlerer und hoher Drehzahl von der Zündung bis etwa zur halben Expansion reicht;
- - Aktiver Zylinder: der Zylinder, in dem die Verbrennung abläuft;
- - Zyklus: Zeitdauer zwischen zwei aktiven OT eines Zylinders.
- Unvollständige Verbrennung. in einem Zyklus äußerst sich in einer Änderung des Antriebsdrehmomentes des Motors und somit in einer Änderung der Motordrehzahl im Vergleich zur durchschnittlichen Drehzahl vieler Zyklen. Heutzutage ist es bekannt, wie man solche Drehzahländerungen feststellt, einerseits bei niedriger Motordrehzahl (unter 3000 Upm), unabhängig von der Motorbelastung und andererseits mit mittlerer Drehzahl unter hoher Belastung. Beispielsweise schildert die Veröffentlichung von Günther Plapp et al. in "Methods of on-board misfire detection, SAE 900232, 1990" ein Verfahren, wonach die durchschnittliche Motordrehzahl während aufeinanderfolgender Verbrennungsphasen verglichen wird, um erhebliche Änderungen zu erkennen. Bei hoher Drehzahl oder niedriger Belastung sind jedoch diese Änderungen der Durchschnittsdrehzahl verhältnismäßig klein und es ist nicht möglich, sie zu erkennen. Ungeachtet der Drehzahl deuten darüber hinaus diese relativen Anderungen nicht unbedingt auf eine unregelmäßige Verbrennung hin, können vielmehr mit Änderungen der Motordrehzahl verwechselt werden. Um eine zuverlässige Diagnose zu erzielen, ist es deshalb nötig, den Motor mit einem zusätzlichen Verdrängungswandler zu versehen (französisches Patent 91.12743, FR-A- 2,682,718) oder mit einem Beschleunigungsmesser zu versehen, um fehlerhaftes Erfassen in transienten Phasen zu unterdrücken. In einer andere Veröffentlichung von W.B. Ribbens und C. Rizzoni "Applications of precise crankshaft position measurements for engine testing, control and diagnosis, SAE 890885, 1989" wird ein Verfahren geschildert, mit dem Matrix-Algebra-Berechnungen an einem Satz momentaner Drehzahlmessungen ausgeführt werden, die während jedes Motorzyklus' erfolgen, um den Absolutwert des Antriebsmomentes für jeden Zylinder zu bestimmen und damit anormale Änderungen des Drehmoments. Diese Berechnungen sind jedoch hochkomplex und bedürfen leistungsfähiger Rechenmittel, die vernünftigerweise an einem Kraftfahrzeug nicht vorhanden sein können. Aus der Entgegenhaltung geht ferner hervor, daß das Verfahren nur bei kleinen Drehzahlen (weniger als 3500 Upm) nutzbar ist.
- Mit der Erfindung wird eine Verbrennungsdiagnose unabhängig von der Motordrehzahl und der Motorleistung vorgeschlagen. Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, Verbrennungsunregelmäßigkeiten bei mittlerer und hoher Drehzahl zu erfassen und dafür ist das erfindungsgemäße Verfahren in besonderer Weise geeignet. Für kleine Drehzahlen kann das erfindungsgemäße Verfahren möglicherweise eingesetzt werden, auch wenn es sehr empfindlich ist. Es kann auch mit einem bekannten Verfahren, insbesondere einem vereinfachten Drehmoment-Schätzungsverfahren ergänzt werden.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahrew ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
- So überwacht in jedem Zyklus das erfindungsgemäße Verfahren einen spezifischen Verbrennungsmoment und bestimmt dabei (durch einfache lineare Kombinationen) einen Parameter, der in diesem Moment für die Änderung der momentanen Drehzahl repräsentativ ist. Dieser Moment wird insbesondere so gewählt, daß er annähernd dem maximalen momentanen Antriebsmoment der betreffenden Verbrennungsphase entspricht, um die Ansprechempfindlichkeit für die Feststellung zu erhöhen. Um dies zu erzielen, kann die Referenzposition in Bezug auf den aktiven TO bestimmt werden, nämlich als die Winkellage, die annähernd im ersten Viertel des Winkelabstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden aktiven TO eingenommen wird. Der eng zeitbezogene Charakter des kritischen Parameters (Abbildung der Änderung der Drehzahl in einem bestimmten Momment), die hohe Ansprechempfindlichkeit und die Einfachheit der erforderlichen Berechnungen lassen die Erkennung bei jeder Drehzahl zu.
- Das Verfahren läßt sich insbesondere bei den folgenden Bedingungen durchführen:
- (b) in jedem Abtastfenster werden die Messungen der Zeitintervalle symmetrisch zur Referenzposition verteilt, um annähernd die Hälfte der Abtastungen ΔT&sub1; ... ΔTn/2 vor der Referenzposition und die andere Hälfte der Abtastungen ΔTn/2+1, ...ΔTn nach dieser Position zu erhalten,
- (c) aus den Abtastungen wird eine lineare Kombination gemacht, indem negative Koeffizienten der ersten Hälfte der Abtastungen ΔT&sub1;, ... ΔTn/2 und symmetrische positive Koeffizienten der zweiten Hälfte der Abtastungen ΔTn/2-+1, ...ΔTn zugewiesen werden.
- Dieses Verfahren liefert einen kritischen Parameter, der ein realistisches Abbildung der Anderungen der momentanen Drehzahl in der Referenzposition ist. Die Anzahl der Abtastungen bestimmt die Genauigkeit des Parameters und eine passende Wahl der Koeffizienten macht es möglich, die Ansprechempfindlichkeit zu optimieren.
- Die Breite des Abtastfensters wird so gewählt, daß für die Berechnung eines gegebenen kritischen Parameters (entsprechend einer vorbestimmten Verbrennungsphase) Messungen entfallen können, die keine Relevanz zu dieser Verbrennung haben (die andere Verbrennungsphasen betreffen). Insbesondere liefert eine Fensterbreite von 1,5mal dem Winkelabstand zwischen zwei Verbrennungsvorgängen gute Resultate und ermöglicht es, nicht nur eine ausreichende Anzahl von entsprechend verteilten Abtastungen zu haben (hohe Genauigkeit des Parameters) als auch Fehler infolge anderer Verbrennungen zu vermeiden.
- Beispielsweise liefert das erfindungsgemäße Verfahren eine zufriedenstellende Genauigkeit und Ansprechempfindlichkeit, wenn sechs Messungen während jeder Verbrennungsphase unter den folgenden Bedingungen vorgenommen werden:
- (b) in jedem Abtastfenster erfolgen drei Messungen ΔT&sub1;, ΔT&sub2; und ΔT&sub3; vor der Referenzposition und drei Messungen ΔT&sub4;, ΔT&sub5; und ΔT&sub6; nach dieser Position;
- (c) die folgende lineare Berechnung wird ausgeführt, um den kritischen Parameter zu erhalten:
- - ΔT&sub1; - 3ΔT&sub2; - 2ΔT&sub3; + 2ΔT&sub4; + 3ΔT&sub5; +ΔT&sub6;
- Dieses Verfahren läßt sich mit handelsüblichen Winkelgebern auf Zahnradbasis erzielen und führt zu einer guten Erkennungsgenauigkeit angesichts der geometrischen Toleranzen, die man mit üblichen Bearbeitungsmöglichkeiten für rotierende Teile erhält.
- Ferner kann der Fehlerschwellwert, mit dem der kritische Parameter verglichen wird, auch aus der Motordrehzahl und aus der Motorleistung berechnet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Fehlerschwellwertfeld für einen Schwellwert bei jeder Motordrehzahl und Leistung vorher in einem Speicher abgespeichert. In jedem Zyklus, insbesondere bei einer konventionellen Messung (in jedem TO) werden die Motordrehzahl und die Motorleistung erfaßt und der entsprechende Fehlerschwellwert wird extrahiert, um den vorgenannten Vergleich durchzuführen. Die Leistung kann mit konventionellen Mitteln gemessen werden (Unterdruck im Einlaßrohr, Luftströmungsgeschwindigkeit), während die Drehzahl bei jeder Umdrehung des Motors mit in bekannter Weise vorgesehenen Mitteln gemessen wird. Entsprechend einer weiteren Eigenschaft des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Ableitung des kritischen Parameters das Ergebnis der linearen Kombination der Abtastungen mit einem Multiplikationsfaktor 1/T³ korrigiert, wobei T ein Zeitintervall ist, das proportional der Zeit für eine Umdrehung des rotierenden Teils ist. Unter diesen Bedingungen zeigen bei konstanter Leistung die Fehlerschwellwerte leichte Veränderungen bei sich verändernder Drehzahl und damit wird die Anzahl der zu speichernden Schwellwerte verringert, die den gesamten Betriebsbereich eines Motors abdecken oder gegebenenfalls die Berechnung der Fehlerschwellwerte erleichtern.
- Das Fehlerschwellwertfeld kann vorher definiert werden mit:
- - man führt für bestimmte Drehzahlen und Leistungen künstlich ein Aussetzen der Verbrennung herbei;
- - man mißt Zeitintervalle und berechnet die entsprechenden physikalischen Parameter;
- - und speichert einen Bruchteil dieser Parameter als Fehlerschwellwerte ab.
- Es ist insbesondere möglich, etwa drei Viertel dieser Parameter als Fehlerschwellwerte zu speichern.
- Mit einer weiteren Eigenschaft des Verfahrens wird in jeder Verbrennungsphase eine Information erzeugt, die den aktiven Zylinder identifiziert und jede Fehleranzeige wird dieser Identifikationsinformation zugeordnet. Die Diagnose ist somit hilfreich, den fehlerhaften Zylinder zu identifizieren und gegebenenfalls eine vorläufige Abhilfe zu schaffen (insbesondere durch Beendigung der Einspritzung, um Schaden und Pollution des Katalysators zu vermeiden).
- Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens, die durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gekennzeichnet ist.
- Die vom Geber und dem Zähler ermöglichte zeitliche Auflösung macht es möglich, die Zeitunterschiede bei hoher Drehzahl mit genügender Genauigkeit zu messen, um kleine Änderungen der momentanen Drehzahl (größer als etwa 0,2%) zu erfassen und so unabhängig von der Leistung eine gute Fehlerdiagnose zu erzielen.
- Die Rechnermittel können insbesondere programmiert sein, um die Zeitunterschiedswerte in Sätzen von sechs Abtastungen (ΔT&sub1; ...ΔT&sub6;) zu gruppieren und die Berechnung für jeden Abtastsatz mit folgender Regel durchzuführen:
- (1/T³)(-ΔT&sub1; - 3ΔT&sub2; - 2ΔT&sub3; + 2ΔT&sub4; + 3ΔT&sub5; +ΔT&sub6;),
- wobei T ein Parameter ist, der proportional zur Umdrehungsdauer des Zahnrades des Winkelgebers ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere am Steuergerät der Motoreinspritzung angeordnet sein, um dem Fahrer eine Verbrennungsdiagnose zu liefern und gegebenenfalls einen Sicherungsvorgang, wie Abstellen der Einspritzung, durchzuführen. Die Vorrichtung kann auch an einem externen Diagnosegerät angeordnet sein, so daß geschulte Kräfte Motoreinstellungen und/oder -reparaturen ausführen können.
- Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung für eine Viertaktmaschine mit fünf Zylindern wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung und
- Fig. 2 eine Darstellung des Verfahrens einschließlich der Impulsform des Winkelgebers und Symbole für die Zeitunterschiedsmessungen.
- Ein Winkelgeber ist gehäusefest am Motor gegenüber einem gezahnten Rad 2 an der Kurbelwelle angeordnet. Das gezahnte Rad hat beispielsweise 58 gleichmäßig beabstandete gleiche Zähne 2a und einen einzelnen Zahn 2b (dessen Breite gleich der Breite dreier Standardzähne ist), so daß die absolute Position gegenüber der Kurbelwelle genau bekannt ist. Dieser Geber, der an sich bekannt ist (magnetischer Geber, Halleffekt-Geber), erzeugt ein Signal Sc, das mit jeder Umdrehung der Kurbelwelle auftritt und eine Information über die Winkellage Ic entsprechend dem Durchgang jedes einzelnen Standardzahns und eine Information der absoluten Position Ia entsprechend dem Durchgang des einzelnen Zahnes liefert.
- Diese Informationen sind in Fig. 2 von einer Reihe Impulse dargestellt in der Annahme, daß der Geber 1 mit einer elektronischen Signalformierschaltung versehen ist. Die Informationen Ia für die absolute Position lassen die Position des aktiven TO zu und Fig. 2 zeigt die Lage für einen Zyklus von fünf aktiven TOs entsprechend den fünf Zylindern P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;, P&sub4; und P&sub5;. Ein Zähler 3 erhält das Signal Sc vom Geber 1 und liefert Zeitdifferenzwerte ΔT&sub1;,
- ΔT&sub2; ... mit Hilfe einer Messung der Zeitintervalle zwischen dem Durchgang des entsprechenden Zahns. In dem Beispiel werden die Zeitdifferenzen zwischen dem Durchgang von sechs Zähnen gemessen und zehn Messungen erhält man für jede Umdrehung der Kurbelwelle.
- Diese Zeitintervalle werden in einem Speicher 4 abgespeichert und vom Rechner 5 verarbeitet.
- Der Rechner ist so programmiert, um die Zeitdifferenzwerte in Sätzen von Abtastungen ΔT&sub1;, ΔT&sub2; ...AT&sub6; zu gruppieren und hieraus den kritischen Parameter zu berechnen. Für jeden Zylinder (beispielsweise Zylinder 1) definiert der Rechner ein Abtastfenster f&sub1; mittig zu einer Referenzwinkelposition R, die bezüglich der Information Ia für die absolute Position liegt, somit bezüglich des aktiven TO des zugehörigen Zylinders P&sub1;. Vorteilhafterweise wird das Einstellen der Referenzposition R so programmiert, daß dieser Wert im ersten Viertel des Winkelabstandes Δp zwischen zwei aufeinanderfolgenden aktiven TOs P&sub1;, P&sub2; liegt: diese Position entspricht bei mittlerer und hoher Drehzahl annähernd dem maximalen momentanen Drehmoment.
- Der Rechner ist so programmiert, daß die Breite jedes Abtastungsfensters f&sub1;, f&sub2; gleich 1,5 Δp ist, um die maximale Anzahl der Abtastungen in jedem Fenster zu erhalten, aber andererseits solche Beispiele zu ignorieren, die stark von einer anderen Verbrennung beeinflußt sind.
- In dem beschriebenen vorzugsweise Beispiel werden sechs Abtastungen in jedem Fenster gesammelt: Drei vor der Referenzposition R (ΔT&sub1;, ΔT&sub2; und ΔT&sub3;) und drei nach der Position (ΔT&sub4;, ΔT&sub5; und ΔT&sub6;).
- Es soll auch bemerkt werden, daß infolge der für diese Fenster f&sub1;, f&sub2; angenommenen Breite einige Abtastungen zwei aufeinanderfolgenden Fenstern gemeinsam sind (entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zylindern). Beispielsweise erscheinen die Abtastungen ΔT&sub5; und ΔT&sub6; im Fenster f&sub1; des ersten Zylinders als Abtastungen ΔT&sub1; und ΔT&sub2; im Fenster f&sub2; des zweiten Zylinders.
- Für jedes Fenster ist der Rechner so programmiert, daß die folgende lineare Kombination der Abtastungssätze erhalten wird, korrigiert mit einem Multiplikationsfaktor 1/T³ mit T gleich der Dauer einer Kurbelwellenrotation:
- (1/T³) (-ΔT&sub1; - 3ΔT&sub2; - ΔT&sub3; + 2ΔT&sub4; + 3ΔT&sub5; +ΔT&sub6;)
- Auf diese Weist erhält man den kritischen Parameter. Es läßt sich zeigen, daß er für die Änderung der momentanen Drehzahl zur Referenzzeit R der Verbrennungsphase charakteristisch ist, bezüglich der Durchschnittsdrehzahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden aktiven TOs.
- Ferner weist die Vorrichtung einen Speicher 6 für Fehlerschwellwerte auf, indem ein Schwellwertfeld für jede Drehzahl und jede Motorleistung im Betriebsbereich abgelegt ist. In bekannter Weise ist der Rechner auch so programmiert, daß er die Motordrehzahl und Leistung aus der Information bestimmt, die er vom Zähler 3 und von einem Einlaßdruckgeber erhält. Nach jeder Berechnung eines kritischen Parameters holt sich der Rechner aus dem Speicher 6 den Schwellwert entsprechend der Drehzahl und der Leistung und vergleicht den kritischen Parameter mit diesem Schwellwert.
- Im Falle einer Überschreitung erfolgt eine Fehlermeldung an die Steuermittel 7, um einen auszuführenden Vorgang auszulösen (visueller oder akustischer Alarm, Ansteuerung einer Einspritzdüse).
- Die Vorrichtung ist um Mittel 8 zum Identifizieren des aktiven Zylinders ergänzt. Für den Fall des Motors mit fünf Zylindern übertragen diese Mittel die Information des aktiven Zylinders an den Zähler 3, um in jedem Zyklus die erste und zweite Umdrehung der Kurbelwelle voneinander zu unterscheiden (dies ist bei Viertaktmotoren mit ungradzahliger Zylinderzahl infolge der Asymmetrie der beiden Rotationen in jedem Zyklus nötig). Ferner sind im Falle der Einwirkung auf eine Einspritzdüse diese Mittel hilfreich, die Einspritzdüse des fehlerhaften Zylinders zu identifizieren.
- Das Fehler-Schwellwertfeld wird vorher in dem Speicher 6 abgespeichert, indem man bei verschiedenen Drehzahlen und Leistungen eine fehlende Verbrennung bzw. Fehlzündungen in einem Zylinder künstlich herbeiführt, die zeitlich verteilt sind (eine Fehlzündung für jeweils 30 Zyklen beispielsweise) und man die entsprechenden Zeitdifferenzen mißt, den kritischen Parameter berechnet und einen Bruchteil dieses Parameters (vorzugsweise 3/4) als Fehlerschwellwerte abspeichert.
Claims (13)
1. Verfahren zum Erkennen von
Verbrennungsunregelmäßigkeiten einer Brennkraftmaschine, um eine
Verbrennungsdiagnose zu erhalten, insbesondere bei mittlerer und hoher
Drehzahl, wobei das Verfahren auf dem Messen von
Zeitintervallen zwischen vorbestimmten Winkelpositionen eines mit
der Kurbelwelle rotierenden Teils, sowie dem Berechnen
eines Parameters für eine Drehzahländerung aus diesen
Differenzen und dem Vergleichen dieses Parameters mit einem
Fehlerschwellwert beruht und das Verfahren gekennzeichnet
ist durch:
(a) für jede Verbrennungsphase des Motors wird ein
Abtastfenster mittig zu einer Winkelposition definiert, die
Referenzposition genannt wird, entsprechend einem
vorbestimmten Moment der betroffenen Verbrennungsphase, wobei
das Abtastfenster eine Breite hat, die kleiner als 2mal der
Winkelabstand zwischen zwei Verbrennungen ist;
(b) in jedem Abtastfenster wird eine Reihe von
Messungen in Zeitintervallen durchgeführt, die dem Winkel nach zu
beiden Seiten der Referenzposition verteilt sind, um einen
Abtastsatz ΔT&sub1;, ...ΔTn für das Fenster zu erhalten;
(c) für jeden Abtastsatz wird eine lineare Kombination
der gemessenen Werte ΔT&sub1;, ...ΔTn vollzogen, um einen
Parameter zu erhalten, der kritischer Parameter genannt wird und
der der Änderung der momentanen Drehzahl im Moment der
Verbrennung entspricht;
(d) der sich aus der linearen Kombination ergebende
kritische Parameter wird mit dem vorgenannten Fehler-
Schwellwert verglichen und hieraus wird auf einen Fehler
geschlossen, wenn der Schwellwert überschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der aktive TO
des Motors erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Referenzposition bezüglich dieser aktiven TOs als
Winkelposition definiert wird, die annähernd im ersten Viertel
des Winkelabstandes des zwischen zwei aufeinanderfolgenden
aktiven TOs liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
(b) in jedem Abtastfenster die Messungen der
Zeitintervalle symmetrisch zur Referenzposition verteilt sind, um
annähernd die Hälfte der Abtastungen ΔT&sub1;, ...ΔTn/2 vor der
Referenzposition und die andere Hälfte der Abtastungen
ΔTn/2+1 ... ΔTn nach dieser Position zu legen;
(c) eine lineare Kombination dieser Abtastungen erhält
man durch Zuordnen negativer Koeffizienten zur ersten
Hälfte der Abtastungen ΔT&sub1; ...ΔTn/2 und symmetrischen positiven
Koeffizienten zur zweiten Hälfte der Abtastungen ΔTn/2+1
...ΔTn.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß (a) ein Abtastfenster von einer
Breite definiert ist, die annähernd gleich 1,5 mal dem
Winkelabstand zwischen zwei Verbrennungen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß
(b) in jedem Abtastfenster drei Messungen ΔT&sub1;, ΔT&sub2; und
ΔT&sub3; vor der Referenzposition und drei Messungen ΔT&sub4;, ΔT&sub5;
und ΔT&sub6; nach der Position vorgenommen werden;
(c) die folgende lineare Berechnung wird ausgeführt, um
den kritischen Parameter zu erhalten:
- ΔT&sub1; - 3ΔT&sub2; - 2ΔT&sub3; + 2ΔT&sub4; + 3ΔT&sub5; + ΔT&sub6;
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder
5, bei dem man, um den kritischen Parameter zu erhalten,
das Ergebnis der linearen Kombination der Abtastungen mit
einem Multiplikationsfaktor 1/T³ korrigiert, mit T gleich
dem Zeitintervall proportional zur Dauer einer Rotation des
rotierenden Teils.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß
- ein Fehler-Schwellwertfeld zuerst abgespeichert
wird und einen Schwellwert für jede Motordrehzahl und
durchschnittliche Motorleistung ergibt,
- die Motordrehzahl und die durchschnittliche
Motorleistung werden erfaßt und der entsprechende Fehler-
Schwellwert extrahiert,
- der kritische Parameter wird dem so extrahierten
Fehler-Schwellwert verglichen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fehler-Schwellwertfeld
vorher wie folgt definiert wird:
- das Ausfallen einer Verbrennung für bestimmte
Drehzahlen und Leistungen wird künstlich herbeigeführt;
- Messungen von Zeitintervallen werden vorgenommen
und die entsprechenden kritischen Parameter werden
berechnet und
- ein Bruchteil dieser Parameter wird als Fehler-
Schwellwerte abgespeichert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem
in jeder Verbrennungsphase eine Information zum
Identifizieren des aktiven Zylinders erzeugt wird und jede
Fehleranzeige dieser identifizierenden Information zugeordnet
wird.
10. Vorrichtung zum Erkennen von
Verbrennungsunregelmäßigkeiten einer Brennkraftmaschine zum Durchführen des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem
Winkelgeber (1) und einem gezahnten Rad (2) an einem
rotierenden Teil der Kurbelwelle, um für jeden Motorzyklus
eine Winkelposition-Information zu erzeugen, sowie auch
eine Information über die absolute Position, mit einem
Zähler (3) zum Übertragen der Zeitdifferenzwerte aus der
vom Geber gelieferten Information, Mittel zum Speichern der
Zeitdifferenzwerte, Mittel zum Speichern der Fehler-
Schweliwerte, Mittel zum Bestimmen der Motordrehzahl und
Leistung und Rechnermittel zum Verarbeiten der
Zeitdifferenzwerte und zum Vergleich dieser Werte mit den Fehler-
Schwellwerten, wobei die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß
- der Winkelgeber und der Zähler liefern eine
zeitliche Auflösung von weniger als 1 µs,
- die Rechnermittel sind programmiert:
um die Zeitdifferenzwerte in Abtastsätzen zu
gruppieren, wobei jeder Satz zentrisch zu einer
Referenzwinkelposition liegt, die aus der
Information für die absolute Position berechnet wird
und wobei diese Referenzposition in einem
vorbestimmten Fensterrahmen enthalten ist,
- um eine lineare Kombination für jeden Abtastsatz
auszuführen, um den kritischen Parameter für
jeden Zyklus zu ermitteln;
- um in den Fehler-Schwellwert-Speichermitteln den
Schwellwert entsprechend der von den
Erkennungsmittel gelieferten Drehzahl und Leistung
auszulesen;
- um den kritischen Parameter mit dem Fehler-
Schwellwert zu vergleichen und
- eine Information entsprechend einem Fehler beim
Überschreiten dieses Schwellwertes zu erzeugen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rechnermittel so programmiert sind, daß die
Zeitdifferenzwerte in Sätzen von sechs Abtastungen
ΔT&sub1; ... ΔT&sub6; gruppiert werden und daß eine Berechnung mit
folgender Rechenregel für jeden Abtastsatz durchgeführt
wird:
(1/T³) (-AT&sub1; - 3ΔT&sub3; - 2ΔT&sub3; + 2ΔT&sub4; + 3ΔT&sub5; +ΔTΔT&sub6;)
mit T als ein Parameter, der der Dauer einer Rotation des
gezahnten Rades des Winkelgebers proportional ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
ferner mit Mitteln zum Identifizieren des Zylinders im
Laufe der Verbrennung, um eine identifizierende Information
zu übertragen, die zu der Fehleranzeige gehlrt.
13. Einspritzsteuersystem für den Motor, das mit der
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10, 11 oder 12
ausgerüstet ist.
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WO (1) | WO1993021508A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10254478B3 (de) * | 2002-11-21 | 2004-07-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern in einer Brennkraftmaschine |
DE102004029950B4 (de) * | 2003-06-25 | 2015-08-06 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotor |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406606A1 (de) * | 1994-03-01 | 1995-09-07 | Audi Ag | Adaptionsvorrichtung für ein Geberrad an einem Verbrennungsmotor |
FR2718489B1 (fr) * | 1994-04-12 | 1996-05-03 | Siemens Automotive Sa | Procédé de détection des irrégularités de combustion d'un moteur à combustion interne. |
JP3120268B2 (ja) * | 1995-03-22 | 2000-12-25 | 株式会社ユニシアジェックス | 多気筒内燃機関の失火診断装置 |
DE19518411A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Bosch Gmbh Robert | Verbrennungsaussetzererkennungsverfahren |
EP0775302B1 (de) * | 1995-06-08 | 2002-12-18 | Renault s.a.s. | Verfahren und vorrichtung zum messen des drehmomentes eines thermischen internen verbrennungsmotors |
US5752213A (en) * | 1996-02-29 | 1998-05-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Misfire detector with torsional oscillation filtering |
US6029109A (en) * | 1996-04-15 | 2000-02-22 | Siemens Automotive S.A. | Method for calculating the torque of an internal combustion engine |
JP3463476B2 (ja) * | 1996-08-08 | 2003-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の失火検出装置 |
FR2768179B1 (fr) * | 1997-09-05 | 1999-10-15 | Renault | Procede de detection d'une perturbation anormale du couple d'un moteur a combustion interne |
US6125690A (en) * | 1997-09-12 | 2000-10-03 | Shell Oil Company | Device for testing of diesel fuel |
US6073089A (en) * | 1997-10-22 | 2000-06-06 | Baker; Michelle | Systems and methods for adaptive profiling, fault detection, and alert generation in a changing environment which is measurable by at least two different measures of state |
US6006154A (en) * | 1998-03-02 | 1999-12-21 | Cummins Engine Company, Inc. | System and method for cylinder power imbalance prognostics and diagnostics |
US6388444B1 (en) * | 2000-01-13 | 2002-05-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Adaptive method for detecting misfire in an internal combustion engines using an engine-mounted accelerometer |
FR2851611B1 (fr) | 2003-02-20 | 2005-04-08 | Siemens Vdo Automotive | Procede de detection de rates de combustion dans un moteur a combustion interne par combinaison d'indices d'irregularite de combustion |
FR2851612B1 (fr) * | 2003-02-20 | 2009-05-22 | Siemens Vdo Automotive | Procede de detection de rates de combustion d'un moteur a combustion interne par filtrage des variations de l'indice d'irregularite de combustion |
US7006912B2 (en) * | 2003-05-29 | 2006-02-28 | Cummins Inc. | Cylinder misfire diagnostic system |
US6941799B2 (en) * | 2003-10-20 | 2005-09-13 | Borgwarner Inc. | Real-time control system and method of using same |
WO2008047424A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Hitachi Zosen Corporation | Method and device for evaluating shafting alignment of ship |
CN108287074B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-03-20 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种v型机燃烧状况在线监测诊断方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0733809B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1995-04-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
US5153834A (en) * | 1986-09-10 | 1992-10-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting a misfire in a combustion chamber of an internal combustion engine |
DE3917978C2 (de) * | 1989-06-02 | 1998-04-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Messen von Laufunruhe bei einer Brennkraftmaschine, und Verwendung der Verfahren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern |
DE4009285A1 (de) * | 1989-08-23 | 1990-12-20 | Audi Ag | Verfahren zur zylinderselektiven ueberwachung des energieumsatzes bei einer mehrzylinder-brennkraftmaschine |
JP3085382B2 (ja) * | 1989-08-25 | 2000-09-04 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の燃焼状態制御方法 |
US5200899A (en) * | 1990-04-20 | 1993-04-06 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
US5239473A (en) * | 1990-04-20 | 1993-08-24 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
US5191788A (en) * | 1990-11-28 | 1993-03-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Misfire detection device for an internal combustion engine |
JP2564427B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1996-12-18 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関失火検出方法及び装置 |
DE4118580A1 (de) * | 1991-06-06 | 1992-12-10 | Bosch Gmbh Robert | System zum erkennen von aussetzern in einem verbrennungsmotor |
JP2893300B2 (ja) * | 1991-07-19 | 1999-05-17 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の失火検出装置 |
US5311771A (en) * | 1992-03-30 | 1994-05-17 | Caterpillar Inc. | Method for determining the rotational position of a crankshaft of an internal combustion engine |
JPH05332194A (ja) * | 1992-06-02 | 1993-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の失火検出装置 |
US5345817A (en) * | 1993-02-22 | 1994-09-13 | General Motors Corporation | Misfire detection in internal combustion engines |
-
1992
- 1992-04-10 FR FR929204532A patent/FR2689934B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-30 WO PCT/EP1993/000773 patent/WO1993021508A1/en active IP Right Grant
- 1993-03-30 DE DE69303017T patent/DE69303017T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-30 US US08/318,891 patent/US5505079A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-30 ES ES93908858T patent/ES2087734T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-30 EP EP93908858A patent/EP0635124B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-10 KR KR1019940703579A patent/KR950701070A/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10254478B3 (de) * | 2002-11-21 | 2004-07-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern in einer Brennkraftmaschine |
DE102004029950B4 (de) * | 2003-06-25 | 2015-08-06 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5505079A (en) | 1996-04-09 |
FR2689934B1 (fr) | 1994-06-17 |
WO1993021508A1 (en) | 1993-10-28 |
ES2087734T3 (es) | 1996-07-16 |
EP0635124A1 (de) | 1995-01-25 |
FR2689934A1 (fr) | 1993-10-15 |
DE69303017D1 (de) | 1996-07-11 |
KR950701070A (ko) | 1995-02-20 |
EP0635124B1 (de) | 1996-06-05 |
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