DE69416265T2

DE69416265T2 - Apparat und Verfahren zur Diagnose des Verbrennungszustands eines Mehrzylindermotors

Info

Publication number: DE69416265T2
Application number: DE69416265T
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishii; Yuichi Kashimura; Yutaka Takaku
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: KR950014561A; DE69416265D1; JP3070652B2; US6061624A; JPH07151010A; EP0655616B1; EP0655616A2; EP0655616A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Verbrennungszustandes eines Mehrzylinder-Motors mit einer Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit unter den Zylindern.
Eine Anomalie der Verbrennung in dem Motor, wie z. B. das Auftreten von Fehlzündungen, resultiert in einer Verschmutzung der Atmosphäre aufgrund von unverbranntem Abgas. Außerdem, wenn in einem Katalysator, usw., der zum Reinigen des Abgases bereitgestellt ist, das unverbrannte Gas verbrennt, wird ein Abgasreinigungsvorrichtungs-Abschnitt davon auf eine anormal hohe Temperatur erhitzt und seine Leistung wird verschlechtert. Um dies zu verhindern, war es notwendig, das Auftreten von Fehlzündungen zu erfassen, um einen Alarm an den Fahrer zu senden und um die Brennstoffzufuhr zu einem Zylinder zu stoppen, in dem die Fehlzündung auftrat.
Es gibt viele Verfahren nach dem Stand der Technik, die Diagnosevorrichtungen für einen Verbrennungszustand, wie z. B. eine Fehlzündung, betreffen. Einige Beispiele davon sind ein Verfahren, um es mit einer Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors zu erfassen, ein Verfahren zum Erfassen der Verwendung des Verbrennungsdruckes, der Temperatur, usw. in einer Verbrennungskammer, ein Verfahren zum Erfassen eines Verbrennungszustandes unter Verwendung einer Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit unter den Zylindern usw. Von den verschiedenen Verfahren weist das Verfahren zum Erfassen einer Anomalie eines Verbrennungszustandes unter Verwendung einer Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit das Merkmal auf, daß der Verbrennungszustand mit einer relativ geringen Kostenerhöhung und unabhängig von ihren Ursachen erfaßt werden kann und (auch wenn die Verschlechterung des Verbrennungszustandes durch eine Anomalie in irgendeiner der Brennstoffleitungen, der Zündleitung und der Luftleitung verursacht ist). Dieses Verfahren, wie es in JP A 2-112646 und JP A 1-30098 offenbart ist, erfaßt die Umdrehungsgeschwindigkeit bei einem bestimmten Kurbelwellen-Winkel für jeden Zylinder, da die Rotationsgeschwindigkeit zwischen einer normalen Verbrennung und einer anormalen Verbrennung unterschiedlich ist, und diagnostiziert den Verbrennungszustand auf der Basis einer Änderung in der Umdrehungsgeschwindigkeit unter den Zylindern.
Außerdem, um eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit aufgrund äußerer Störungsfaktoren, wie z. B. einer unebenen Straße, die anders als eine Motorfehlzündung sind, zu entfernen, sind ein Verfahren zum Unterscheiden eines spezifischen Betriebszustandes, in dem es vorhersehbar ist, daß viele solche andere Störungen eingegeben werden, auf der Basis von Information einer verbleibenden Brennstoffmenge, eines Bremsschalters, der Fahrzeuggeschwindigkeit, usw., und Nicht-Ausführen einer Fehlzündungserfassungs-Verarbeitung während solch einer spezifischen Betriebsperiode in JP A 4-203252 offenbart. Außerdem ist ein Verfahren zum Verwenden von Information über jede Radgeschwindigkeit, zum Erfassen, ob es keine äußere Störungseingabe auf der Basis von Signalen von einem Beschleunigungsmeßgerät gibt oder nicht, das auf einer Fahrzeugkarosserie montiert ist, und Stoppen der Beurteilung der Fehlzündung in JP A 4-209950, JP A 4- 295161 usw. offenbart.
Das Stoppen aller Fehlzündungsbeurteilungen bei der oben erwähnten spezifischen Operation beeinträchtigt jedoch die Genauigkeit der Beurteilung der Fehlzündung. Es ist beispielsweise auch zu einem Zeitpunkt einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit bei einem Betrieb des Bremsschalters notwendig, daß eine normale Verbrennung und eine Fehlzündung korrekt beurteilt werden können. Außerdem ist es bei dem oben erwähnten Verfahren, das Information von einem Radgeschwindigkeits-Sensor verwendet notwendig, einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungs-Sensor auf jedem Rad zu montieren, und es war schwierig, eine Korrelation zwischen dem Radgeschwindigkeits-Änderungspegel und dem Auftreten der Motorumdrehungsänderung zu nehmen. Auf der anderen Seite ist es bei einem Verfahren zum Stoppen der Beurteilung der Fehlzündung durch Erfassen von Vibrationen, die an der Fahrzeugkarosserie auf einer unebenen Straße verursacht werden, durch einen Beschleunigungs-Sensor notwendig, solch einen Beschleunigungs-Sensor bereitzustellen. Es ist schwierig, eine Korrelation zwischen einem Beginn einer Motorumdrehungsänderung und einer Beschleunigung herzustellen und es nimmt viel Zeit, die Steuerdaten einzustellen.
Das Dokument DE-A-42 28 677 beschreibt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen eines Motorverbrennungszustandes bereitzustellen, wobei sowohl die Vorrichtung als auch das Verfahren dazu in der Lage sind, präzise den Motorverbrennungszustand innerhalb eines großen Betriebsbereiches unter allen Motorbetriebsbedingungen zu erfassen.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen des Motorverbrennungszustandes bereitzustellen, die jeweils präzise eine Fehlzündung ohne Verwendung irgendwelcher spezieller Sensoren erfassen können.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Verbrennungszustandes gemäß Anspruch 1 bereit.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Verbrennungszustandes gemäß Anspruch 10 bereitgestellt.
Zuerst wird eine Vielzahl der oben erwähnten Verbrennungszustand-Parameter, die der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen entsprechen, erhalten. Die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen bedeutet die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen einschließlich der Zündung in einem spezifischen Zylinder, der einer Beurteilung einer Fehlzündung unterworfen ist. Beispielsweise werden Verbrennungszustand-Parameter, wenn die ganzzahlige Anzahl gleich der Anzahl von Zylindern ist, entsprechend dem Zünden in jedem Zylinder des Mehrzylinder- Motors kontinuierlich erhalten. Als nächstes wird als eine Funktion der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern, beispielsweise gemäß einem Mittel, der Wert des oben erwähnten Schwellwert-Pegels korrigiert. Und es wird geurteilt, daß eine Fehlzündung bei dem entsprechenden Zylinder vorliegt, wenn der Verbrennungszustand-Parameter des spezifischen Zylinders größer als der vorgeschriebene Schwellwert-Pegel wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels einer gesamten Konstruktion einer Motorsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung einer Steuerarithmetikeinheit von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Hauptflußdiagramm der Verarbeitung in einem Abschnitt zur Verarbeitung der Beurteilung einer Fehlzündung von Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm von verschiedenen Signalen des Ausführungsbeispiels in Fig. 1;
Fig. 5 ist ein Graph, der eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit zeigt;
Fig. 6 ist ein Graph, der eine Änderung des auftretenden Drehmoments zeigt;
Fig. 7(a) ist ein Graph, der eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit N und der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) zeigt, wenn eine Fehlzündung auftritt;
Fig. 7(b) ist ein vergrößerter Graph eines Teiles von Fig. 7(a);
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das Details einer Ausführungsform der Verarbeitung des Fehlzündungs-Beurteilungspegels in Fig. 3 zeigt;
Fig. 9(a) und 9(b) sind jeweils ein Diagramm zur Erklärung eines Schwellwert-Pegels Dth für die Beurteilung der Fehlzündung in der Verarbeitung in Fig. 8;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das Details der Verarbeitung der Fehlzündungs-Beurteilung in Fig. 3 zeigt;
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das Details eines anderen Ausführungsbeispiels zur Verarbeitung des Fehlzündungs-Beurteilungspegels in Fig. 3 zeigt;
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das Details einer anderen Ausführungsform zur Verarbeitung des Fehlzündungs-Beurteilungspegels zeigt;
Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das Details eines anderen Ausführungsbeispieles zur Verarbeitung eines Fehlzündungs-Beurteilungspegels zeigt;
Fig. 14 ist ein erklärendes Diagramm eines Tiefpaßfilters;
Fig. 15 ist ein Graph, der die Änderung einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit N und der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) zu einem Zeitpunkt einer hohen Motorumdrehungsgeschwindigkeit zeigt;
Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das Details eines anderen Ausführungsbeispieles der Verarbeitung eines Fehlzündungs-Beurteilungspegels entsprechend der Fig. 15 zeigt;
Fig. 17 ist ein erklärendes Diagramm eines Schwellwert-Pegels Dth zur Fehlzündungsbeurteilung in der Verarbeitung von Fig. 16.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS DER ERFINDUNG

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine gesamte Konstruktion um einen Mehrzylindermotor herum eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Motor 1 ist mit einem Phasen-Sensor 3 versehen, der ein Signal einmal pro zwei Umdrehungen einer Kurbelwelle 7 für eine Zylinderunterscheidung erzeugt und ein Positions-Sensor 5 vom Typ, bei dem eine Zahnform eines Ringgetriebes 4 für einen Starter, der zum Starten des Motors verwendet wird, durch einen Abnehmer 5a vom elektromagnetischen Typ erfaßt wird, d. h., ein Sensor, der Signale der Anzahl entsprechend der Anzahl von Zähnen des Ringgetriebes 4 erzeugt, pro Umdrehung der Kurbelwelle 7. Ein Projektionsabschnitt 4a, der auf dem Ringgetriebe 4 zum Erhalten eines Signals zu einer festen Kurbelwinkel-Position einmal bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 7 montiert ist, und ein Referenz-Sensor 6, der einen Aufnehmer 6a vom elektromagnetischen Typ verwendet, sind auch bereitgestellt.
Ausgaben 3b, 5b, 6b von den verschiedenen Sensoren 3, S. 6 werden in eine Steuerarithmetik-Einheit 10 eingegeben, worin ein Kurbelwellen-Winkel, die Umdrehungsgeschwindigkeit usw. berechnet werden. Das Abgas tritt in eine Abgasleitung 23 ein und wird durch einen Katalysator 25 gereinigt, der darin bereitgestellt ist, nachdem die Sauerstoffkonzentration durch einen Sauerstoffkonzentrations- Sensor 24 gemessen worden ist. Im Falle, daß der Motor 1 fehlzündet, wenn unverbranntes Gas in die Abgasleitung 23 von dem Motor 1 ausfließt und es an einer Position verbrannt wird, an der der Katalysator 25 angeordnet ist, wird die Position auf eine ungewöhnlich hohe Temperatur erhöht, um den Katalysator 25 zu beeinträchtigen, so daß verschiedene Arten von schädlichem Gas nicht gereinigt werden können und die Atmosphäre verschmutzt wird.
Ein Abschnitt 100 zur Verarbeitung der Fehlzündungs-Beurteilung erfaßt einen Motorfehlzündungszustand oder -bedingung, führt sofort die notwendige Verarbeitung durch und verhindert das Auftreten einer Atmosphärenverschmutzung vor deren Auftreten. Der Abschnitt 100 zur Verarbeitung der Fehlzündungsbeurteilung weist eine Einrichtung 102 zum Zurückhalten des Fehlzündungs- Beurteilungspegels, eine Einrichtung 104 zum Korrigieren eines Fehlzündungs- Beurteilungspegels, eine Einrichtung 100 für eine Verbrennungszustand- Parameter-Arithmetikoperation 106 und eine Einrichtung 108 zum Verarbeiten einer Fehlzündungs-Beurteilung auf.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Steuerarithmetik-Operationseinheit 10 mit einer Eingangsschaltung 14 bereitgestellt, die Ausgaben 3b, 6b von den verschiedenen Sensoren 3, 5, 6 usw. eingibt, einem I/O 15, einem ROM 12, einem RAM 13, in dem verschiedene Daten gespeichert werden, und einer CPU 11, die verschiedene Operationen auf der Basis von Ausgangssignalen 3b, 5b, 6b von den verschiedenen Sensoren 3, 5, 6 usw. ausführt, und Programme, die in dem ROM 12 gespeichert sind. Außerdem ist sie mit einer Zündungs-Antriebsschaltung 16 versehen, die eine Zündkerze 21 gemäß einer Anweisung von der CPU 11 steuert, und eine Einspritz-Antriebsschaltung 17, die einen Einspritzer 22 gemäß einer Anweisung von der CPU 11 antreibt. Der ROM 12 ist mit einem Programm 122 zur Steuerung des Beurteilungspegels versehen, das jede Einrichtung 102 bis 108 des Abschnittes 100 zur Verarbeitung der Fehlzündungs-Beurteilung in Fig. 1 bildet, einem Programm 124 zur Beurteilung der Fehlzündung und einer Map und Tabelle 126.
Außerdem werden in Fig. 1 Ausgaben von einem Luftfluß-Sensor (nicht gezeigt), einem Wassertemperatur-Sensor (nicht gezeigt) in die Steuerarithmetik- Operationseinheit 10 eingegeben. Signale von der Steuerarithmetik- Operationseinheit 10 werden in eine Anzeige-Vorrichtung 29 zum Anzeigen der Diagnose-Ergebnisse zu einem Fahrer eingegeben, usw., wie z. B. eine Verbrennungs-Anomalie der Zündkerze 21, des Einspritzers 22, usw.
Fig. 3 zeigt einen Hauptfluß der Verarbeitung in dem Verarbeitungsabschnitt 100 zur Fehlzündungs-Beurteilung. Als erstes wird eine Information über die Betriebsbedingungen eines Fahrzeuges hereingenommen (oder eingegeben), um eine arithmetische Operation durchzuführen, die notwendig zum Unterscheiden einer normalen Bedingung und einer ungewöhnlichen Bedingung, wie z. B. ein falscher Straßenverlauf (Schritt 310) ist. Als nächstes wird eine Steuerung des Fehlzündungs-Beurteilungspegels Dth gemäß den Betriebsbedingungen durch das Programm zur Steuerung des Fehlzündungs-Beurteilungspegels (320) ausgeführt. Außerdem wird eine Fehlzündungs-Beurteilung auf der Basis eines Vergleichs zwischen Verbrennungszustand-Parametern D und dem Fehlzündungs- Beurteilungspegel Dth (330) ausgeführt. Schließlich wird eine Korrektur der Motorsteuerung auf der Basis des Ergebnisses der Fehlzündungs-Beurteilungsergebnisse ausgeführt, wenn notwendig (340).
Als nächstes werden ein Betrieb der arithmetischen Betriebs-Steuereinheit 10 einschließlich des Hereinnehmens der Betriebsbedingungen in Schritt 310 und eine Betriebsverarbeitung, die danach durchgeführt werden muß, unter Verwendung der Fig. 4 bis 7 (b) erklärt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Ausgabe-Zeitgabe von den verschiedenen Sensoren 3, S. 6 im Falle eines Vierzylinder-Motors zeigt. 3b stellt eine Ausgabe des Phasen-Sensors 3 dar, nachdem sie durch eine Wellenform-Formschaltung gegangen ist, wobei die Ausgabe einmal alle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 7 ausgegeben wird. Die Ausgabe-Zeitgabe wird so genommen, um die Ausgabe an dem oberen Verbrennungstotzentrum eines ersten Zylinders auszugeben. 6b stellt eine Ausgabe des Referenz-Sensors 6 dar, nachdem sie die Wellenform- Formschaltung durchlaufen hat, wobei die Ausgabe einmal pro eine Umdrehung der Kurbelwelle 7 ausgegeben wird. Die Zeitgabe der Ausgabe wird so genom men, um die Ausgabe an dem oberen Totzentrum des ersten Zylinders auszugeben.
5b stellt eine Ausgabe des Positions-Sensors 5 dar, nachdem sie durch die Wellenform-Formschaltung durchgegangen ist, wobei die Ausgabe bei jedem konstanten Kurbelwellen-Winkel entsprechend jedem Zahn des Ringgetriebes 4 ausgegeben wird. Die Wellenform 31 drückt den Zählerstandwert der Anzahl von Impulsen des Signals 5b aus und wird durch ein AND-Signal des Signals 3b und des Signals 6b zurückgesetzt. Durch diesen Zählerstandwert 31 können beispielsweise Kurbelwellen-Winkel, wobei das obere Verbrennungstotzentrum als Bezug genommen wird, erfaßt werden. Die Wellenform 32 ist ein Beispiel eines Signals, das Umdrehungsgeschwindigkeits-Meßabschnitte darstellt, wobei das Signal auf einen Kurbelwellen-Winkel entsprechend einem Verbrennungshub jedes Zylinders eingestellt wird basierend auf dem Zählerstandwert 31. In dem Beispiel der Fig. 4 ist eine Zündungsreihenfolge erster, zweiter, dritter, vierter Zylinder und die Umdrehungsgeschwindigkeits-Meßabschnitte sind entsprechend den Zylindern durchnumeriert. Eine Zeit, die für die Umdrehung für den Umdrehungsgeschwindigkeits-Meßabschnitt erforderlich ist, wird durch einen Takt in der CPU 11 gemessen, wobei die Zeit Tdata (n) benannt wird (n: Zylinder-Nummer).
Weiter ist es als ein Verfahren zum Messen der Tdata (n) möglich, sie zu messen, indem nicht alle zwei Umdrehungen zurückgesetzt wird, sondern der Zählerstand 31 wird entsprechend dem oben erwähnten Zählerstandwert an dem Referenz- Kurbelwellen-Winkel, der bei jedem Zylinder eingestellt wird, zurückgesetzt.
Außerdem ist die Motorumdrehungsgeschwindigkeit N sogar unter normalen Verbrennungs-Bedingungen nicht konstant, sondern ändert sich mit dem Kurbelwellen-Winkel. Die Änderung beruht auf einer Änderung des Drehmoments Tg, das durch Luftansaugung, Kompression, Verbrennung, Abgashübe, und eine Änderung des Drehmoments Ti, das durch die Trägheit einer sich hin- und herbewegenden Masse, wie z. B. Kolben, verursacht wird, erzeugt wird. Beispielsweise pulsiert in einem Vierzylinder-Motor das Drehmoment Tg, wie in Fig. 6 gezeigt. Dies ist eine Kurve, die durch das Produkt des Druckes in der Verbrennugskammer und die Armlänge des Kurbelwellen-Mechanismus bestimmt ist. Gemäß der Änderung in dem Erzeugungsdrehmoment Tg zu einem Zeitpunkt einer geringen Umdrehungsgeschwindigkeit, bei der das Drehmoment Ti relativ gering ist, ändert sich z. B. die Umdrehungsgeschwindigkeit N wie in Fig. 5 gezeigt. In diesem Falle, wenn der Motor fehlzündet, sind das Erzeugungsdrehmoment Tg und die Umdrehungsgeschwindigkeit N abgesenkt, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 5 gezeigt, da das Drehmoment durch Explosion nicht erzeugt wird. Hier ist als ein Verbrennungszustand-Parameter D' angepaßt, der beispielsweise durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt wird:
D' = {N(n)2 - N(n-1)²}/2....... (1)
worin N (n) die Umdrehungsgeschwindigkeit eines entsprechenden Zylinders ist. Der Verbrennungszustand-Parameter D' ist ein Wert, der ungefähr proportional zu einer Änderung der Rotations-Energie ist. Außerdem wird die Umdrehungsgeschwindigkeit N durch Verwenden der folgenden Gleichung (2) erhalten, wobei Ws (nicht notwendigerweise ein Pluswert), als eine Startposition für den Umdrehungsgeschwindigkeit-Meßabschnitt von dem oberen Verbrennungstotzentrum jedes Zylinders genommen wird und W (deg) als seine Breite und eine Meßzeit Tdata (s), die für die Umdrehung für den Umdrehungsgeschwindigkeit- Meßabschnitt erforderlich ist;
N = 60 · (W/360)/Tdata (r/min)..... (2)
Die Gleichung (1) für den Verbrennungsparameter D' kann durch Verwendung der Gleichung (2) wie folgt modifiziert werden:
D' = {N(n) - N(n-1)} · N(n-1)/2
= K · W² · {Tdata(n-1)}/{Tdata(n) · Tdata (n-1)²}
(K = (60/360)²)
= -K · W² · [{Tdata(n) - Tdata (n-1)}/Tdata (n-1)³]
Hier wird, um den Verbrennungszustand-Parameter zu vereinfachen, -K · W² weggelassen.
D' = {Tdata(n) - Tdata(n-1)}/Tdata(n-1)³........ (3)
Ein Fall, bei dem der Verbrennungszustand-Parameter D, der durch die Gleichung (3) ausgedrückt ist, verwendet wird, wird hiernach erklärt werden.
In diesem Fall stellt D einen ungefähren Nullwert zu einem Zeitpunkt einer normalen Bedingung dar und einen Pluswert zu einem Zeitpunkt einer Fehlzündung. Außerdem stellt, wenn die Motorbedingung noch nicht unter Fehlzündung fällt aber eine nicht vollständige Verbrennung ausgeführt wird, D einen Pluswert dar, der dem Grad entspricht. Außerdem wird ein Wert von D zu dem Zeitpunkt der Fehlzündung größer, wenn die Motorlast sich erhöht.
Die Graphen der Fig. 7(a) und 7(b) zeigen die Änderung der Motorumdrehungsgeschwindigkeit N und des Verbrennungszustand-Parameters D in dem Falle, daß eine Fehlzündung in einem Zylinder einmal alle 48 Zündungen eines 6-Zylinder Motors verursacht wird (eine Zündungsreihenfolge ist erster Zylinder, zweiter Zylinder, dritter Zylinder, ... sechster Zylinder). Es sei angemerkt, daß der Verbrennungszustand-Parameter D sich entsprechend einem Fehlzündungszustand ändert.
Demgemäß ist es möglich, durch Einstellen eines Pluswertes als ein Schwellwert für eine Fehlzündung, um z. B. zu beurteilen, daß ein entsprechender Zylinder fehlzündet, wenn der Verbrennungs-Parameter den Stellwert überschreitet.
Fig. 7(b) ist ein Teil einer Änderung in D von Fig. 7(a), die vergrößert ist. Der Verbrennungszustand-Parameter D ändert sich entsprechend nur in dem Zylinder, in dem die Fehlzündung auftrat. Nämlich, es wird aus Fig. 7(b) bemerkt, daß es möglich ist, den Zylinder von anderen zu unterscheiden, in dem die Fehlzündung auftrat. (Tatsächlich gibt es eine Zeitverzögerung, die zum Messen von Tdata und zur Berechnung von D erforderlich ist. In dieser Figur sind sie gezeigt, wobei ihre Phasen in Übereinstimmung gebracht worden sind.)
Als nächstes zeigt die Fig. 8 Details der Verarbeitung 320 der Fehlzündungsbeurteilungs-Pegelsteuerung. Zuerst wird die Motorumdrehungsgeschwindigkeit in Schritt 321 hereingenommen. Als nächstes wird der Verbrennungszustand- Parameter D (n, m), der durch die Gleichung (3) ausgedrückt ist, in Schritt 322 berechnet.
Der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) nimmt Werte wie durch D (n, m) in Fig. 7 (b) gezeigt an, unter Betrachtung eines Beispiels der Fig. 7(b), z. B., und angenommen, daß n die Zylinder-Nummer ist (n ist gleich 1 bis 6 bei 6 Zylindern und 1 bis 4 bei 4 Zylindern) und m die Anzahl von Zyklen ist.
Weiter werden eine Suche und eine Berechnung des Schwellwert-Pegels Dth für eine Beurteilung der Fehlzündung, wie in Fig. 9 gezeigt, in Schritt 323 ausgeführt.
Als nächstes wird beurteilt, ob der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) gleich einem vorgeschriebenen Wert A1 oder größer ist und die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen (REV) kontinuierlich in Schritt 324 auftritt. Da es einen Fall fehlender Zuverlässigkeit wie z. B. ein Fehler der Erfassung von Rausch- Influenz geben kann, ist es wünschenswert, dies über mehrere Zyklen vorher und nachher zu überwachen, um es zu beurteilen. Die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen REV ist auf 12 eingestellt, was zweimal die Anzahl von Zylindern im Falle beispielsweise eines 6-Zylinders ist.
Auf diese Weise wird in Schritt 324 beurteilt, ob der Zustand, in dem eine Änderung in dem Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) gleich einem vorgeschriebenen Wert A1 oder mehr ist, vorgeschriebene Male (REVCL1) während der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen (REV) auftritt. Beispielsweise ist die vorgeschriebene Anzahl von Malen (REVCYL1) 6 mal für die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen (REV) und die Beurteilung wird um einen Zylinder für jeden Zylinder verschoben und kontinuierlich verarbeitet.
Und, wenn eine Änderung in dem Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) den vorgeschriebenen Wert A1 der vorgeschriebenen Anzahl von Malen (REVCYL1) überschreitet, wird der Schwellwert-Pegel Dth für die Beurteilung der Fehlzündung von einem Pegel, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 9 gezeigt, zu einer unterbrochenen Linie in Schritt 325 verschoben. In Schritt 325 ist der Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs-Beurteilung als ein Wert entsprechend einem Durchschnitt eines vorgeschriebenen Werts von (Dtho und (N, L) entsprechend der Motorumdrehung n und einer Last L) plus einer Verbrennungszustand-Parameteränderung (ΔD (n, m)) (vor der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen j (Zündungen J, beispielsweise, j = 12), einschließlich des entsprechenden Zylinders, genommen. Beispielsweise ist Dth durch die folgende Gleichung gegeben.
Dth = Dtho (N, L) n + f{1/jΣi(i-m) ΔD (i, m)} · kco... (4)
worin ΔD (n; m) ein Änderungswert des Verbrennungszustand-Parameters und kco ein Korrekturkoeffizient ist. Es ist ausreichend, daß der Schwellwert-Pegel Dth für eine Fehlzündungs-Beurteilung ein Wert ist, der einem Durchschnitt des Verbrennungszustand-Parameters D (n, m) entspricht, oder ein Wert entsprechend einem berechneten Wert von dem Durchschnitt ist.
In Schritt 327 wird beurteilt, ob der Zustand, in dem eine Änderung in dem Verbrennungszustand-Parameter gleich einem vorgeschriebenen Wert B1 oder kleiner ist, die vorgeschriebene Anzahl von Malen (REVCYL2) (z. B. 6-mal) während der vorgeschriebenen Zündung (REV) aufgetreten ist oder nicht.
B1 ≤ A1
In Schritt 328 ist der folgende vorgeschriebene Wert eingestellt:
Dth = Dtho (N, L) n.
Fig. 9(a) zeigt einen Fall, bei dem eine Änderung im Verbrennungszustand- Parameter D (n, m) klein ist, wie zum Zeitpunkt des Fahrens auf einer flachen Straße. Fig. 9(b) zeigt einen Fall, bei dem eine Änderung des Verbrennungszustand-Parameters D (n, m) groß ist, wie beim Zeitpunkt des Fahrens auf einer groben Straße. Der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) wird mit dem Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs-Beurteilung für jeden Zylinder verglichen, er wird als eine Fehlzündung beurteilt, wenn der Verbrennungszustand- Parameter D (n, m) über dem Schwellwert-Pegel Dth liegt. Wenn eine Änderung des Verbrennungszustand-Parameters D (n, m) REVCYL1 mal über den vorgeschriebenen Wert A1 geht, wird beurteilt, daß man in einem Zustand des Fahrens auf einer groben Straße ist und der Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs- Beurteilung wird von einem Pegel, der durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist, auf einen Pegel geändert, der durch eine unterbrochene Linie gezeigt ist.
Als nächstes zeigt Fig. 10 die Details einer Fehlzündungs-Beurteilungsverarbeitung von Schritt 330. Der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) und der Schwellwert-Pegel Dth werden in Schritt 331 miteinander verglichen, welcher größer ist, wenn der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) gleich Dth oder mehr ist, wird geurteilt, daß man in einem Fehlzündungszustand ist und ein Fehlzündungsflag des entsprechenden Zylinders wird in Schritt 323 gesetzt. In dem Fall, bei dem das Fehlzündungsflag gesetzt ist, wird ein Alarmlicht auf einer An zeige-Vorrichtung 29 eingeschaltet in Schritt 335. Wenn das Fehlzündungsflag nicht gesetzt ist, wird das Alarmlicht in Schritt 334 ausgeschaltet.
Außerdem kann als eine Änderung der Steuerverarbeitung 320 des Fehlzündungs- Beurteilungs-Pegels in Fig. 8 der Fehlzündungs-Beurteilungs-Schwellwert-Pegel wie folgt in Fig. 11 geändert werden. Nämlich, wenn ein Zustand, in dem eine Änderung des Verbrennungszustand-Parameters D (n, m) zu groß ist (gleich A2 oder mehr) REVCYL3 mal aufgetreten ist, wird angenommen, daß ein Umdrehungs-Sensor anormal ist, ein vorgeschriebener Wert C1 wird zu dem Fehlzündungs-Beurteilungs-Pegel Dth hinzugefügt. In einem Beispiel der Fig. 11 wird in Schritt 410 der Änderungswert in D (n, m) mit einem vorgeschriebenen Pegelwert A2 verglichen, der höher als der Pegelwert A1 ist, ein Zustand, in dem der Änderungswert gleich zu A1 oder mehr ist, trat REVCYL3 mal auf, der Umdrehungs-Sensor wird als anormal beurteilt, der Prozeß geht weiter zu Schritt 325, in dem ein vorgeschriebener Wert C 1 zu einem sich ändernden Teil des Fehlzündungs-Beurteilungs-Schwellwertes wie folgt hinzugefügt wird:
Dth = Dtho (N, L) n + C1 (vorgeschriebener Wert)..... (5)
In Schritt 412 wird eine Sensor-Anomalie berichtet. (In einer späteren Bearbeitung kann es als Information verwendet werden, daß eine Fehlzündungs- Beurteilung nicht ausgeführt worden ist, usw.)
Die Schritte 326 und 327 sind dieselben wie in Fig. 8 und Schritt 328 wird wie folgt verarbeitet:
Dth = Dtho (N, L)n
In Schritt 414 wird der Sensor-Anomaliebericht gelöscht.
Fig. 12 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Steuerverarbeitung 320 des Fehlzündungs-Beurteilungs-Pegels Dth. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Fehlzündungs-Beurteilungswert-Pegel in Schritt 325 wie folgt gemacht, d. h., ein vorgeschriebener Wert C2 wird hinzugefügt;
Dth n = Dtho (n, L) n
Dth (m)n = Dth (m-1) n + C2....... (6)
In diesem Fall wird in Schritt 328 ein vorgeschriebener Wert C3 hinzugefügt.
Dth = Dtho (N, L) n
Dth (m) = Dth (m-1) n - C3........(7)
C2, C3 können durch f (N, L) n ersetzt werden.
In Schritt 329 ist der Schwellwert-Pegel für eine Fehlzündungs-Beurteilung auf einen oberen Grenzwert DTH MAX und auf einen unteren Grenzwert DTH MIN begrenzt.
Fig. 13 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Steuerverarbeitung 320 des Fehlzündungs-Beurteilungs-Pegels Dth. Eine Tiefpaß-Filterverarbeitung (Schritt 400) wird zwischen Schritten 322 und 323 hinzugefügt und die Verarbeitung in den Schritten 323, 324, 325, 327 wird wie folgt geändert:
In Schritt 400 wird die Tiefpaß-Filterverarbeitung ausgeführt an dem Verbrennungszustand-Parameter, der in Schritt 322 berechnet worden ist, um F (n, m) zu erhalten.
FD(n, m) = α · D(n, m) + (1-α)· FD(n, m-1)
FD (n, m): Verbrennungszustand-Parameter nach dem Durchgang durch den Filter,
α: Filterkoeffizient,
F(n, m) = FD (n, m) FD(n, m) > 0
F(n, m) = 0 FD(n, m) < 0
Die Fig. 14 (a) und (b) zeigen ein Beispiel der Tiefpaß-Filterverarbeitung, ein Signal einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit, das wie in Fig. 14 (a) hereingenommen wird, wird durch den Tiefpaß-Filter verarbeitet, um ein Signal auszugeben, wie in Fig. 14 (b) gezeigt.
In Schritt 324 ist der Schwellwert-Pegel für eine Fehlzündungs-Beurteilung durch die folgende Gleichung gegeben:
Dth = Dtho (N, L) n
In Schritt 324 wird beurteilt, ob der Zustand, in dem der Verbrennungszustand- Parameter sich ändert, nachdem er den Tiefpaß-Filter durchlaufen hat, gleich dem vorgeschriebenen Wert A1 oder größer ist, oder nicht, die vorgeschriebene Anzahl von Malen aufgetreten ist (REVCYL1, z. B. 6-mal). Die Beurteilung wird kontinuierlich durchgeführt, wobei Zylinder um Zylinder in Reihenfolge verschoben wird für jeden Zylinder.
Wenn eine Änderung von FD (n, m) nachdem der Verbrennungszustand- Parameter den Tiefpaß-Filter durchlaufen hat, über den vorgeschriebenen Wert A1 REVCYL1 mal hinausgeht, wie in Fig. 9 gezeigt, wird der Schwellwert-Pegel Dth für eine Fehlzündungs-Beurteilung von einem Pegel verändert, der durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist, zu einem Pegel, der durch eine unterbrochene Linie in Schritt 325 gezeigt ist. In Schritt 325 ist der Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs-Beurteilung als eine Summe eines Wertes gegeben, der von einem Änderungswert (ΔFD (n, m)) des Verbrennungszustand-Parameters ab hängt, nachdem er den Tiefpaß-Filter durchlaufen, hat, und einem vorgeschriebenen Wert, wie in der folgenden Gleichung:
Dth = Dtho (N, L) n + f{ΔDF (n, m)}
ΔDF (n, m): Ein Änderungswert eines Verbrennungszustand- Parameters nach dem Durchlaufen des Tiefpaß-Filters (worin f{ΔDF (n, m)} ≥ 0.)
In Schritt 326 wird überprüft, ob der Schwellwert-Pegel der Fehlzündungs- Beurteilung erneuert wird, in Schritt 327 wird beurteilt ob der Zustand, in dem eine Änderung des Verbrennungszustand-Parameters nach dem Durchlaufen des Tiefpaß-Filters gleich dem vorgeschriebenen Wert B1 oder kleiner, vorgeschriebene Male (PEVCYL1, beispielsweise 6-mal) während der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen (REV) aufgetreten ist oder nicht.
B1 ≤ A1
In Schritt 328 wird der folgende vorgeschriebene Wert eingestellt:
Dth = Dtho (N, L) n.
Als nächstes zeigt Fig. 15 einen Zustand, in dem nur die Motordurchschnitts- Umdrehungsgeschwindigkeit hoch bis zu einem Grad von ungefähr 6000 (U/min) gemacht ist, und die anderen Bedingungen dieselben wie in Fig. 7 gemacht sind. Verglichen mit dem bei einer geringen Umdrehungsgeschwindigkeit wird bemerkt, daß der Unterschied in dem Verbrennungszustand-Parameter zwischen einem Zeitpunkt der Fehlzündung und einem Zeitpunkt eines normalen Betriebs nicht klar wird. Außerdem wird bemerkt, daß ein Abfall der Umdrehungsgeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt der Fehlzündung gering ist (da eine Zeit, die erforderlich ist bis zu dem nächsten Verbrennungshub des Zylinders, in dem eine Fehlzündung auftritt, abgekürzt ist), und eine Änderung der Umdrehungsge schwindigkeit innerhalb des Hubes groß ist (da das Moment Ti, das durch die Trägheitskraft der sich hin- und herbewegenden Masse, wie z. B. eines Kolbens verursacht ist, sich erhöht, wie zuvor erwähnt).
Auf diese Weise, aus dem Grund, daß der Unterschied des Verbrennungszustand- Parameters D zwischen einem Zeitpunkt der Fehlzündung und einem Zeitpunkt des normalen Betriebs nicht klar wird, sind einige der Ursachen, die eine größte Rolle spielen, ein Fehler in der Breite des Umdrehungsgeschwindigkeits- Meßabschnittes, ein Fehler in der Masse der Betriebselemente, wie z. B. der Kolben, ein Fehler in der Länge der verbindenden Stangen, usw. Hier, was den Fehler in der Breite W des Umdrehungsgeschwindigkeits-Meßabschnittes betrifft, im Falle, daß eine Fehlzündung bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 6000 (U/min) auftrat, unter der Berücksichtigung, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit sich nur um 5 bis 10 (U/min) erniedrigt, ist beispielsweise ein Fehler in der Breite W von 1/1000 · W oder geringer ein Problem. Daher ist es schwierig in einem Massen-Erzeugungsprozeß, die gesamte Umdrehungsgeschwindigkeit-Meßabschnittsbreite mit solcher Präzision zu halten (Präzision der Zähne des Ringgetriebes, usw.).
Von diesen Fehlern wird der Fehler bzgl. der Masse der Betriebselemente, wie z. B. eines Kolbens, usw., eine Variation der Änderung des Drehmomentes Ti, begleitet durch die oben erwähnte Trägheitskraft und wird schließlich es eine Variation der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit. Es ist jedoch schwierig, es einfach von der Variation der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit aufgrund der Änderung des Verbrennungszustandes zu unterscheiden. Außerdem kann eine Änderung ωc der Umdrehungsgeschwindigkeit, die durch eine Änderung des Drehmoments Ti verursacht ist, wie in der Gleichung (8) ausgedrückt, als ein Produkt der Umdrehungsgeschwindigkeit ω und eine Funktion h (θ) des Kurbelwellenwinkels θ ausgedrückt werden;
ωc = 0 · h(θ)...... (8)
wobei ωc die Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit aufgrund der Trägheit eines sich hin- und herbewegenden Teiles, wie z. B. eines Kolbens ist;
ω ist die Umdrehungsgeschwindigkeit (z. B. eine durchschnittliche Umdrehungsgeschwindigkeit in einem Zündungszyklus);
ω ist ein Kurbelwellen-Winkel;
h(θ) ist eine Funktion des Kurbelwellen-Winkels θ, ist bestimmt durch die Masse eines sich hin- und herbewegenden Teiles, wie z. B. eines Kolbens, der Länge des verbindenden Stabes, usw. (Die Details von h (θ) werden in der japanischen Patentanmeldung 2-42458 (JP A 3-246346, das entsprechende US-Patent 5,241,480) beschrieben.)
Daher kann eine Variation ωc' der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit durch eine Gleichung (9) ausgedrückt werden, unter der Annahme, daß die Variation von h(θ) h'(θ) ist:
ω'c = θ · h'(0).... (9)
Aus der Gleichung (9) wird bemerkt, daß die Variation der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit größer wird, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit größer wird.
Auf der anderen Seite, unter der Annahme, daß ein Fehler in der Umdrehungsgeschwindigkeits-Meßbreite W, mit W' bezeichnet wird, wenn ein Fehler Tdata' in Tdata, das erhalten werden soll, z. B. durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt werden kann:
Tdata' = (W'/W) · Tdata....... (10)
Aus der Gleichung (10) wird bemerkt, daß der Fehler Tdata' proportional zu Tdata ist, d. h., er ist umgekehrt proportional zu der Umdrehungsgeschwindigkeit.
Außerdem, beim Studieren der Variation des Verbrennungszustand-Parameters D, unter der Annahme, daß ein Fehler in dem Umdrehungsgeschwindigkeits- Meßabschnitt entsprechend dem n-ten Zylinder mit W'(n) bezeichnet wird, und ein Fehler von D D' ist, wenn Tdata konstant ist, d. h. die Umdrehungsgeschwindigkeit ist konstant, kann die Variation D' des Verbrennungszustand-Parameter durch die folgende Gleichung (11) aus den Gleichungen (3) und (10) ausgedrückt werden:
D'(n, m) = {Tdata'(n) - Tdata'(n-1)}/Tdata'(n-1)³
= [{ W'(n)/W · Tdata(n) - W'(n - 1)/W · Tdata(n-1) })/Tdata (n-1)³
= [{ W'(n) - W'(n-1)}/W]/Tdata(n-1)²........ (11)
Aus der Gleichung (11) wird bemerkt, daß, da W'(n) oder W'(n-1) konstant für jeden Umdrehungsgeschwindigkeit-Meßabschnitt ist, die Variation D' des Verbrennungszustand-Parameters umgekehrt proportional zu Tdata² ist, d. h. es ist proportional zu der zweiten Potenz der Umdrehungsgeschwindigkeit.
Durch die oben erwähnte Studie kann der Einfluß, daß verschiedene Fehlerfaktoren die erforderliche Zeit Tdata beeinflussen, d. h., Fehler in Tdata, ausgedrückt werden als eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit durch die Gleichung (10). Außerdem kann der Einfluß, daß die verschiedenen Fehlerfaktoren den Verbrennungszustand-Parameter, z. B. D, beeinflussen, d. h., die Variation von D, auch als eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit durch die Gleichung (11) ausgedrückt werden.
Als ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel, in dem der Verbrennungszustand-Parameter zu einem Zeitpunkt einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit, wie in Fig. 15 gezeigt, in Betracht gezogen wird, in Fig. 16 gezeigt.
Zuerst werden Informationen, wie z. B. eine Umdrehungsgeschwindigkeit, die Belastung, usw. in Schritt 1210 hereingenommen, dann wird beurteilt, ob die Motorumdrehungsgeschwindigkeit mehr als ein vorgeschriebener Wert in Schritt 1214 ist oder nicht, nach der Berechnung des Verbrennungszustand-Parameters D (n, m) in Schritt 1212. Als nächstes wird der Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs-Beurteilung wie folgt berechnet und die Fehlzündung wird unter Verwendung des Schwellwert-Pegels Dth beurteilt. Nämlich gemäß den Verbrennungszustand-Parametern eines spezifischen Zylinders und eines Zylinders, der ein Zylinder vor dem spezifischen Zylinder ist, zum Zeitpunkt einer geringen Umdrehungsgeschwindigkeit, und gemäß denselben Verbrennungszustand- Parameters desselben Zylinders zu einem Zeitpunkt mit einer hohen Geschwindigkeit, werden ein Schwellwert-Pegel Dth für eine Fehlzündung gesucht und in den Schritten 1216, 1220 berechnet.
(a) Wenn die Motorumdrehungsgeschwindgkeit kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist:
Dth1 = Dth0(N, L)n + f{D(n, m), D(n, m)}
wobei N die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ist;
L ist die Last;
n ist die Zylinderzahl.
(b) Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer/gleich ein vorgeschriebener Wert ist:
Dth2 = Dth0(N, L) n + f{D(n, m), D(n, m-1)}
Konkret, ist die Gleichung wie folgt durch Neuschreiben des Funktionsteils des Verbrennungszustand-Parameters gegeben:
Im Falle von (a):
Dth1 = Dth0(N, L)n + f{D(n, m) + D(n-1, m)}K1
Im Falle von (b):
Dth2 = Dth0(N, L)n + f{D(n, m), D(n, m-1)}K2
Wie in Fig. 17 gezeigt, wird zum Zeitpunkt einer hohen Umdrehung desselben Zylinders, z. B. der zweite Zylinder, der Verbrennungszustand-Parameter D (n, m) bei jedem Zyklus m-1, m, ..., berechnet, wenn der Schwellwert-Pegel Dth für die Fehlzündungs-Beurteilung erneuert wird. In dem Beispiel der Fig. 17 tritt ein Erfassungsfehler zu einem Zyklus m-1 auf, ein Erfassungsfehler tritt jedoch nicht bei dem nächsten Zyklus m auf, da der Schwellwert-Pegel Dth erneuert wird.
Auf diese Weise wird gemäß dem Verbrennungszustand-Parameter zu einem Zeitpunkt mit einer geringen Umdrehung eine arithmetische Operation des Schwellwert-Pegels Dth für eine Fehlzündungs-Beurteilung ausgeführt und die Fehlzündungs-Beurteilungsverarbeitung wird auf der Basis des Ergebnisses ausgeführt, wodurch auch zum Zeitpunkt einer hohen Umdrehung, bei der der Unterschied des Verbrennungszustand-Parameters D zwischen einem Zeitpunkt eine Fehlzündung und einem normalen Betrieb nicht klar wird, anders als zum Zeitpunkt der niedrigen Umdrehung, eine Motorfehlzündung des Motors mit hoher Präzision beurteilt werden kann.
Außerdem ist der Verbrennungszustand-Parameter D nicht auf die oben erwähnten Beispiele der Ausführungsbeispiele beschränkt, Parameter oder Parameter, die auf einem Unterschied der Umdrehungsgeschwindigkeit für jeden Zylinder basieren, können verwendet werden anstelle des Parameters D. Beispielsweise kann die folgende Gleichung (12) verwendet werden, in der D durch Pk in der Gleichung (3) ersetzt ist, die in der Japanischen Patentanmeldung unter der Nummer 2-509, Seite 14 (JPA 3-206342) beschrieben ist.
D n = N n 2 - (Nn1 + Nn3)/2...... (12).
Gemäß der vorliegenden Erfindung können Motorbedingungen mit einer hohen Präzision diagnostiziert werden, ohne einen spezifischen Sensor, oder Sensoren über einen großen Betriebsbereich, demgemäß kann die Atmosphärenverschmutzung durch Abgas verringert werden.

Claims

1. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor (1), der Einrichtungen zum Diagnostizieren der Verbrennungsbedingungen in einem spezifischen Zylinder durch Messen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit und Erhalten eines Verbrennungszustand-Parameters für jeden Zylinder und durch Vergleichen des Verbrennungszustands-Parmeters jedes Zylinders mit einem vorgeschriebenen Schwellwertpegel aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß

der Verbrennungszustand-Parameter eines spezifischen Zylinders eine Funktion einer Differenz zwischen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit für diesen spezifischen Zylinder und der Motorumdrehungsgeschwindigkeit von zumindest einem anderen Zylinder ist;

und daß dieses Gerät aufweist:

(1) Einrichtungen zum Erhalten einer Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern, die einer vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen entsprechen; und

(2) Einrichtungen zum Einstellen des Schwellwertpegels, wobei diese Einstellungen eine Funktion der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern sind.

2. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aufweist:

(a) Einrichtungen zum Erhalten eines Durchschnittes der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern entsprechend der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen einschließlich der Zündung in dem spezifischen Zylinder; und

(b) Einrichtungen zum Korrigieren des Schwellwertpegels gemäß dem Durchschnitt der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern.

3. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aufweist:

(a) Einrichtungen zum Erhalten einer Änderung der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern entsprechend der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen einschließlich der Zündung in dem spezifischen Zylinder; und

(b) Einrichtungen zum Korrigieren des Schwellwertpegels auf der Basis einer Funktion der Änderung in der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern.

4. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aufweist:

(a) Einrichtungen zum Erfassen, ob ein Zustand, bei dem die Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern, die der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen entspricht, gleich einem vorgeschriebenen Wert oder größer ist, eine vorgeschriebene Anzahl von Malen auftritt; und

(b) Einrichtungen zum Korrigieren des Schwellwertpegels, wenn der Zustand, bei dem die Verbrennungszustand-Parameter gleich dem vorgeschriebenen Wert oder größer sind, die vorgeschriebene Anzahl von Malen durch die Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist.

5. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungszustand gemäß den Verbrennungszustand-Parametern diagnostiziert wird und das Gerät aufweist:

(a) Einrichtungen zum Speichern der Verbrennnungszustands- Parameter für jeden Zylinder;

(b) Einrichtungen zum Einstellen eines vorgeschriebenen Wertes des Schwellwertpegels zur Beurteilung einer Fehlzündung; und

(c) Einrichtungen zum Beurteilen, daß der Verbrennungszustand, eines spezifischen Zylinders in einem Fehlzündungszustand ist, wenn der Verbrennungszustand-Parameter des spezifischen Zylinders einen vorgeschriebenen Schwellwertpegel überschreitet.

6. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aufweist:

(a) Einrichtungen zum Erhalten eines Durchschnitts der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern entsprechend der vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen vor der Zündung in dem spezifischen Zylinder; und

(b) Einrichtungen zum Korrigieren des Schwellwertpegels zwischen einem vorgeschriebenen maximalen Wert und einem minimalen Wert gemäß dem Durchschnitt der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern.

7. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl von Zylindern des Multizylinder-Motors ist.

8. Verbrennungszustand-Diagnosegerät für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät Einrichtungen zum Korrigieren des Schwellwertpegels gemäß den Verbrennungszustand-Parametern eines spezifischen Zylinders und anderer Zylinder als des spezifischen Zylinders aufweist, wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit geringer als ein vorgeschriebener Wert ist und gemäß dem Verbrennungszustand-Parameter desselben Zylinders, wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgeschriebener Wert ist.

9. Mehrzylindermotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Verbrennungszustand-Diagnosegerät mit irgendeinem der vorangehenden Ansprüche aufweist.

10. Verbrennungszustand-Diagnoseverfahren für einen Mehrzylinder-Motor, bei dem eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit gemessen wird und ein Verbrennungszustand-Parameter für jeden Zylinder erhalten wird, und Verbrennungsbedingungen durch Vergleichen des Verbrennungszustand-Parameters mit einem Schwellwertpegel diagnostiziert werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Verbrennungszustand-Parameter eines spezifischen Zylinders auf der Basis einer Differenz zwischen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit für den spezifischen Zylinder und einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit für zumindest einen anderen Zylinder erhalten wird,

und daß dieses Verfahren die Schritte aufweist:

(a) Erhalten einer Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern entsprechend einer vorgeschriebenen Anzahl von Zündungen; und

(b) Einstellen des Schwellwertpegels auf der Basis einer Funktion der Vielzahl von Verbrennungszustand-Parametern.

11. Verbrennungszustand-Diagnoseverfahren für einen Mehrzylinder-Motor gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren der Schwellwertpegel eingestellt wird, wenn der Zustand, daß eine Änderung in dem Verbrennungszustand-Parameter gleich einem vorgeschriebenen Wert oder mehr ist, eine vorgeschriebene Anzahl von Malen für die vorgeschriebene Anzahl von Zündungen auftritt.

12. Verbrennungszustand-Diagnoseverfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren der Schwellwertpegel gemäß den Verbrennungszustand-Parametern eines spezifischen Zylinders und anderer Zylinder als dem spezifischen Zylinder eingestellt wird, wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit geringer als ein vorgeschriebener Wert ist, und gemäß dem Verbrennungszustand Parameter desselben Zylinders, wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgeschriebener Wert ist.