DE102009036650A1 - Method for detecting ignition failure in internal-combustion engine, involves detecting occurrence of ignition failure by amplitude spectrum, and identifying cylinder associated with failure by condition of window relative to speed signal - Google Patents

Method for detecting ignition failure in internal-combustion engine, involves detecting occurrence of ignition failure by amplitude spectrum, and identifying cylinder associated with failure by condition of window relative to speed signal Download PDF

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Abstract

The method involves determining a digital speed signal of a crankshaft (7), and determining an evaluation window for the speed signal. A stagnation point with constant length of the window is shifted relative to the speed signal. The speed signal present in the evaluation window is transformed into an angular frequency range by the discrete Hartley transformation. An occurrence of ignition failure is detected by an amplitude spectrum of the transformed signal. A cylinder (3) associated with the ignition failure is identified by a condition of the window relative to the speed signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Zündaussetzern bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for detecting misfires in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 102 35 665 A1 ist ein Verfahren zur Detektion von Zündaussetzern bei einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein in einem Auswertefenster befindliches Drehzahlsignal der Kurbelwelle ausgewertet wird. Das Auswertefenster wird mit einer Schrittweite relativ zu dem Drehzahlsignal verschoben, wobei die Schrittweite 720° Kurbelwellenumdrehung oder einem Vielfachen davon entspricht. Wird bei der Auswertung des Drehzahlsignals ein Zündaussetzer detektiert, so wird dieser einem Zylinder mittels Referenzphasen zugeordnet. Die Referenzphasen werden basierend auf einer Frequenzanalyse des Drehzahlsignals für jeden einzelnen Zylinder durch eine starke Verstellung der Einspritzmenge ermittelt und in einem Steuergerät abgelegt. Tritt im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine ein Zündaussetzer auf, so werden die aktuellen Phasen mit den Referenzphasen verglichen, wobei der von dem Zündaussetzer betroffene Zylinder identifiziert wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass dieses aufwändig ist und im ungünstigsten Fall ein gesamtes Arbeitsspiel von 720° Kurbelwellenumdrehung abgewartet werden muss, bis ein Zündaussetzer erkannt wird.From the DE 102 35 665 A1 a method for detecting misfires in an internal combustion engine is known, in which a speed signal of the crankshaft located in an evaluation window is evaluated. The evaluation window is shifted with a step size relative to the speed signal, wherein the step size 720 ° crankshaft revolution or a multiple thereof. If a misfire is detected during the evaluation of the speed signal, it is assigned to a cylinder by means of reference phases. The reference phases are determined based on a frequency analysis of the speed signal for each cylinder by a strong adjustment of the injection quantity and stored in a control unit. If a misfire occurs during operation of the internal combustion engine, the current phases are compared with the reference phases, whereby the cylinder affected by the misfire is identified. A disadvantage of this method is that this is expensive and in the worst case, an entire cycle of 720 ° crankshaft revolution must be awaited until a misfire is detected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Detektion von Zündaussetzern bei einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das eine einfache und schnelle Detektion ermöglicht.Of the The invention is therefore based on the object, a method for detection of misfiring in an internal combustion engine to create which allows easy and fast detection.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass der Startpunkt des Auswertefensters relativ zu dem Drehzahlsignal schrittweise in einem Arbeitsspiel verschoben wird, wobei das in dem Auswertefenster befindliche Drehzahlsignal nach jeder Verschiebung in einen Winkel-Frequenz-Bereich transformiert wird. Kommt der von dem Zündaussetzer betroffene Abschnitt des Drehzahlsignals erstmalig in dem Auswertefenster zu liegen, so kann mittels des transformierten Drehzahlsignals der Zündaussetzer detektiert werden, ohne dass ein gesamtes Arbeitsspiel abgewartet werden muss. Der von dem Zündaussetzer betroffene mindestens eine Zylinder wird durch die Lage des Auswertefensters relativ zu dem Drehzahlsignal identifiziert. Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert auch dann, wenn mehrere oder alle Zylinder von einem Zündaussetzer betroffen sind. Eine aufwändige Ermittlung und Auswertung von Referenzphasen ist nicht erforderlich.These The object is solved by the features of claim 1. The core of the invention is that the starting point of the evaluation window stepwise in a work cycle relative to the speed signal is shifted, wherein the speed signal located in the evaluation window transformed into an angular frequency range after each shift becomes. Comes the affected by the misfire section the speed signal for the first time to lie in the evaluation window, Thus, the misfire can be detected by means of the transformed speed signal without having to wait for an entire work cycle. The affected by the misfire at least one cylinder is determined by the position of the evaluation window relative to the speed signal identified. The inventive method works even if several or all cylinders of one Misfires are affected. An elaborate one Determination and evaluation of reference phases is not required.

Eine Transformation des Drehzahlsignals mittels diskreter Hartley-Transformation kann ausschließlich durch reelle Operationen berechnet werden. Die Transformation des Drehzahlsignals ist somit mit einem geringen Rechenaufwand möglich.A Transformation of the speed signal by discrete Hartley transformation can only be calculated by real operations become. The transformation of the speed signal is thus with a low computational effort possible.

Ein Amplitudenspektrum, bei dem ein Zündaussetzer einen deutlichen Anstieg der Amplitude 0,5-ter Ordnung hervorruft, ermöglicht eine einfache und zuverlässige Detektion von Zündaussetzern.One Amplitude spectrum in which a misfire a clear Increases the amplitude of 0.5th order allows a simple and reliable detection of misfires.

Eine Schrittweite nach Anspruch 2 ermöglicht eine zylinderindividuelle Zuordnung des Zündaussetzers bei einem geringst möglichen Rechenaufwand.A Step size according to claim 2 allows a cylinder-individual Assignment of the misfire at the lowest possible Computational effort.

Eine Schrittweite nach Anspruch 3 gewährleistet eine schnellstmögliche Detektion von Zündaussetzern.A Step size according to claim 3 ensures the fastest possible Detection of misfires.

Ein Auswertefenster nach Anspruch 4 ermöglicht ein zuverlässiges Identifizieren des betroffenen Zylinders, da durch die Auswertung eines Arbeitsspiels ein zuverlässiges Erkennen des Zündaussetzers gewährleistet ist.One Evaluation window according to claim 4 enables a reliable Identify the affected cylinder, as determined by the evaluation a working cycle a reliable detection of the misfire is guaranteed.

Ein Auswertefenster nach Anspruch 5 optimiert den Rechenleistungs- und Speicherbedarf bei der Identifikation des betroffenen Zylinders.One Evaluation window according to claim 5 optimizes the computing power and Memory required for identification of the affected cylinder.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht eine einfache Zuordnung des Startpunktes zu dem jeweiligen Zylinder. Brennkraftmaschinen weisen standardmäßig eine Erkennung des oberen Totpunktes des ersten Zylinders auf.A Training according to claim 6 allows a simple Assignment of the starting point to the respective cylinder. Internal combustion engines have by default a detection of the upper one Dead center of the first cylinder.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment of the invention with reference to FIG Drawing. Show it:

1 eine Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine, 1 a schematic diagram of an internal combustion engine,

2 eine Prinzipdarstellung eines Steuergerätes der Brennkraftmaschine in 1, 2 a schematic diagram of a control unit of the internal combustion engine in 1 .

3 ein Drehzahlsignal einer Brennkraftmaschine mit einem Auswertefenster in einer Ausgangsposition, 3 a speed signal of an internal combustion engine with an evaluation window in a starting position,

4 das Drehzahlsignal in 3 mit dem Auswertefenster in einer ersten verschobenen Position, 4 the speed signal in 3 with the evaluation window in a first shifted position,

5 das Drehzahlsignal in 3 mit dem Auswertefenster in einer zweiten verschobenen Position, und 5 the speed signal in 3 with the evaluation window in a second shifted position, and

6 ein Diagramm mit einer Amplitude 0,5-ter Ordnung basierend auf einer Frequenzanalyse des Drehzahlsignals in 5. 6 a diagram with a 0.5-order amplitude based on a frequency analysis of the speed signal in 5 ,

Eine Brennkraftmaschine 1 weist einen Motorblock 2 mit mehreren Zylinders 3 und einem Einspritzsystem 4 auf. Das Einspritzsystem 4 umfasst für jeden Zylinder eine Einspritzeinheit 5 zum Einspritzen von Kraftstoff 6. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Brennkraftmaschine 1 vier Zylinder 3 auf, so dass eine Zylinderanzahl Z = 4 beträgt. Die Brennkraftmaschine 1 kann sowohl eine selbstzündende als auch eine nicht selbstzündende Brennkraftmaschine 1 sein.An internal combustion engine 1 has an engine block 2 with several cylinders 3 and an injection system 4 on. The injection system 4 includes an injection unit for each cylinder 5 for injecting fuel 6 , As in 1 is shown, the internal combustion engine 1 four cylinders 3 on, so that a cylinder number Z = 4. The internal combustion engine 1 can both a self-igniting and a non-self-igniting internal combustion engine 1 be.

Innerhalb des Motorblocks 2 ist eine Kurbelwelle 7 angeordnet und aus diesem herausgeführt. Zur Umwandlung der in den Zylindern 3 freigesetzten Energie des Kraftstoffs 6 in eine Rotationsbewegung ist die Kurbelwelle 7 mit nicht näher dargestellten Zylinderkolben verbunden.Inside the engine block 2 is a crankshaft 7 arranged and led out of this. To convert the in the cylinders 3 released energy of the fuel 6 in a rotational movement is the crankshaft 7 connected to cylinder piston, not shown.

An einem aus dem Motorblock 2 herausgeführten Ende der Kurbelwelle 7 ist zur Messung einer Drehzahl N der Kurbelwelle 7 ein Geberrad 8 angeordnet. Das Geberrad 8 weist zur Ermittlung eines der Drehzahl N entsprechenden Drehzahlsignals der Kurbelwelle 7 äquidistante Winkelmarkierungen 9 auf. Die Winkelmarkierungen 9 weisen einen Markenabstand ΔM auf, der beispielsweise 10° Kurbelwellenumdrehung entspricht.At one of the engine block 2 led out end of the crankshaft 7 is for measuring a rotational speed N of the crankshaft 7 a donor wheel 8th arranged. The donor wheel 8th has to determine a rotational speed N corresponding speed signal of the crankshaft 7 equidistant angle markings 9 on. The angle marks 9 have a mark distance ΔM, which corresponds to, for example, 10 ° crankshaft revolution.

Das Geberrad 8 und die Einspritzeinheit 5 stehen in Signalverbindung mit einem Steuergerät 10 zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1. Das Steuergerät 10 umfasst eine Signalabtastungseinheit 11, eine Signalvorverarbeitungseinheit 12, eine Transformationseinheit 13, eine Ereigniserkennungseinheit 14 und eine Zylinderidentifikationseinheit 15.The donor wheel 8th and the injection unit 5 are in signal connection with a control unit 10 for controlling the internal combustion engine 1 , The control unit 10 comprises a signal sampling unit 11 a signal preprocessing unit 12 , a transformation unit 13 , an event detection unit 14 and a cylinder identification unit 15 ,

Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Zündreihenfolge der Zylinder 3 von 1-3-4-2 auf. Der dritte Zylinder 3 soll von einem Zündaussetzer betroffen sein. Ein Zündaussetzer stellt ein zylinderindividuelles Ereignis dar. Der Zündaussetzer wirkt sich in der Drehzahl N der Kurbelwelle 7 und somit in dem mittels des Geberrades 8 ermittelten Drehzahlsignals aus. Die 3 bis 5 zeigen das ermittelte Drehzahlsignal, wobei die den einzelnen Zylindern 3 zugehörigen Abschnitte des Drehzahlsignals mit N1, N2, N3 und N4 gekennzeichnet sind. Das Drehzahlsignal ist aufgrund der diskreten Arbeitsweise der Brennkraftmaschine 1 hügelförmig ausgebildet, wobei jeder Hügel N1, N2, N3 und N4 dem jeweiligen Zylinder 3 zugehört. Der Beginn jedes Hügels kennzeichnet einen oberen Totpunkt OT des jeweiligen Zylinders 3. Die einzelnen oberen Totpunkte OT sind in den 3 bis 5 mit OT1, OT2, OT3 und OT4 gekennzeichnet. Die Abschnitte N1, N2, N3 und N4 des Drehzahlsignals ergeben ein Arbeitsspiel A der Brennkraftmaschine 1, wobei ein Arbeitsspiel A 720° Kurbelwellenumdrehung entspricht. Der Zündaussetzer des dritten Zylinders 3 wirkt sich in dem Abschnitt N3 des Drehzahlsignals aus, der eine geringere Höhe als die nicht von dem Zündaussetzer betroffenen Abschnitte N1, N2 und N4 des Drehzahlsignals aufweist.The internal combustion engine 1 indicates a firing order of the cylinders 3 from 1-3-4-2. The third cylinder 3 should be affected by a misfire. A misfiring represents a cylinder-specific event. The misfire affects the speed N of the crankshaft 7 and thus in the means of the encoder wheel 8th determined speed signal. The 3 to 5 show the determined speed signal, wherein the individual cylinders 3 associated portions of the speed signal with N 1 , N 2 , N 3 and N 4 are marked. The speed signal is due to the discrete operation of the internal combustion engine 1 formed hill-shaped, each hill N 1 , N 2 , N 3 and N 4 the respective cylinder 3 listened. The beginning of each hill indicates a top dead center OT of the respective cylinder 3 , The individual top dead centers OT are in the 3 to 5 marked with OT 1 , OT 2 , OT 3 and OT 4 . The sections N 1 , N 2 , N 3 and N 4 of the speed signal result in a working cycle A of the internal combustion engine 1 , where a cycle A corresponds to 720 ° crankshaft revolution. The misfiring of the third cylinder 3 affects in the portion N 3 of the speed signal, which has a lower level than the non-affected by the misfire sections N 1 , N 2 and N 4 of the speed signal.

Nachfolgend wird die Detektion des Zündaussetzers und die Identifikation des von dem Zündaussetzer betroffenen Zylinders 3 beschrieben.The following will be the detection of the misfire and the identification of the cylinder affected by the misfire 3 described.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 werden ständig die Zeiten zwischen den Winkelmarkierungen 9 des Geberrades 8 detektiert und mittels der Signalabtastungseinheit 11 in ein digitales Drehzahlsignal der Kurbelwelle 7 umgerechnet. Das digitale Drehzahlsignal wird anschließend der Signalvorverarbeitungseinheit 12 zugeführt, in der mittels gespeicherter Korrekturwerte mechanische Fertigungstoleranzen des Geberrades 8 korrigiert werden. Mechanische Fertigungstoleranzen sind beispielsweise nicht äquidistante Abstände der Winkelmarkierungen 9. Weiterhin kann in der Signalvorverarbeitungseinheit 12 eine Schleppkorrektur durchgeführt werden.In operation of the internal combustion engine 1 are constantly changing the times between the angle marks 9 the donor wheel 8th detected and by the signal sampling unit 11 in a digital speed signal of the crankshaft 7 converted. The digital speed signal then becomes the signal preprocessing unit 12 supplied in the means of stored correction values mechanical manufacturing tolerances of the encoder wheel 8th Getting corrected. Mechanical manufacturing tolerances are, for example, not equidistant distances of the angle markings 9 , Furthermore, in the signal preprocessing unit 12 a towing correction be performed.

Zur weiteren Auswertung des Drehzahlsignals wird ein Auswertefenster 16 für das Drehzahlsignal festgelegt. Das Auswertefenster 16 weist einen Startpunkt S und einen Endpunkt E auf, wobei der Startpunkt S und der Endpunkt E eine Länge L des Auswertefensters 16 definieren. Der Startpunkt S wird zu Beginn der Auswertung des Drehzahlsignals derart festgelegt, dass dieser mit dem oberen Totpunkt OT1 des ersten Zylinders 3 übereinstimmt. Alternativ kann der Startpunkt S derart festgelegt werden, dass dieser mit einem der oberen Totpunkte OT1, OT3 oder OT4 übereinstimmt. Die Brennkraftmaschine 1 verfügt hierzu über eine Zündpunkterkennung, die mittels einer speziellen Winkelmarkierung 9, die oberen Totpunkt OT1 des ersten Zylinders 3 kennzeichnet, realisiert ist. Weiterhin wird zu Beginn der Auswertung die Länge L des Auswertefensters 16 festgelegt. Wie in den 3 bis 5 gezeigt ist, entspricht die Länge L einem Arbeitsspiel A, also 720° Kurbelwellenumdrehung. Alternativ kann die Länge L des Auswertefensters 16 ein ganzzahliges Vielfaches von 720° Kurbelwellenumdrehung oder ein Bruchteil von 720° Kurbelwellenumdrehung sein.For further evaluation of the speed signal is an evaluation window 16 set for the speed signal. The evaluation window 16 has a starting point S and an end point E, where the starting point S and the end point E a length L of the evaluation window 16 define. The starting point S is set at the beginning of the evaluation of the speed signal so that this with the top dead center OT 1 of the first cylinder 3 matches. Alternatively, the starting point S can be set such that it coincides with one of the top dead centers OT 1 , OT 3 or OT 4 . The internal combustion engine 1 For this purpose has a spark detection, by means of a special angle marker 9 , the top dead center OT 1 of the first cylinder 3 denotes, is realized. Furthermore, at the beginning of the evaluation, the length L of the evaluation window 16 established. As in the 3 to 5 is shown, the length L corresponds to a working cycle A, ie 720 ° crankshaft revolution. Alternatively, the length L of the evaluation window 16 be an integer multiple of 720 ° crankshaft revolution or a fraction of 720 ° crankshaft revolution.

Vorteilhafter Weise wird der Startpunkt S des Auswertefensters 16 derart gewählt, dass die Identifikationsgenauigkeit am größten ist. Hierzu ist es erforderlich, den Startpunkt S des Auswertefensters 16 in Abhängigkeit von der Last und der Drehzahl N der Brennkraftmaschine 1 festzulegen. Somit kann der Startpunkt S auch um einige Grad Kurbelwellenumdrehung vor oder nach einem der oberen Totpunkte OT liegen.Advantageously, the starting point S of the evaluation window 16 chosen so that the identification accuracy is greatest. For this purpose, it is necessary to start point S of the evaluation window 16 as a function of the load and the speed N of the internal combustion engine 1 set. Thus, the starting point S may also be a few degrees crankshaft revolution before or after one of the top dead centers OT.

Ausgehend von dem oberen Totpunkt OT1 wird der Startpunkt S bei konstanter Länge L des Auswertefensters 16 relativ zu dem Drehzahlsignal schrittweise in dem Arbeitsspiel A verschoben. Der Startpunkt S wird mit einer Schrittweite ΔW verschoben, die einem Verhältnis von 720° Kurbelwellenumdrehung zu der Zylinderanzahl Z entspricht. Bei einer Zylinderanzahl von Z = 4 beträgt die Schrittweite ΔW 180° Kurbelwellenumdrehung. Alternativ kann auch eine kleinere Schrittweite ΔW gewählt werden, die beispielsweise dem Markenabstand ΔM des Geberrades 8 entspricht, beispielsweise 10° Kurbelwellenumdrehung.Starting from the top dead center OT 1 , the starting point S at a constant length L of the evaluation window 16 shifted gradually in the cycle A relative to the speed signal. The starting point S is verscho with a step size .DELTA.W ben, which corresponds to a ratio of 720 ° crankshaft revolution to the cylinder number Z. With a cylinder number of Z = 4, the step size ΔW is 180 ° crankshaft revolution. Alternatively, a smaller step size ΔW can be selected, for example, the mark distance ΔM of the encoder wheel 8th corresponds, for example, 10 ° crankshaft revolution.

3 zeigt eine Ausgangsposition des Auswertefensters 16, bei der die Lage des Startpunktes S mit dem oberen Totpunkt OT1 übereinstimmt. Der dritte Zylinder 3 ist in dem in dem Auswertefenster 16 befindlichen Arbeitsspiel A noch nicht von dem Zündaussetzer betroffen. 3 shows a starting position of the evaluation window 16 in which the position of the starting point S coincides with the top dead center OT 1 . The third cylinder 3 is in the in the evaluation window 16 working cycle A not yet affected by the misfire.

Das innerhalb des Auswertefensters 16 befindliche Drehzahlsignal wird mittels der Transformationseinheit 13 in einen Winkel-Frequenz-Bereich transformiert. Die Transformation in den Winkel-Frequenz-Bereich findet mittels einer diskreten Hartley-Transformation statt. Aus der Transformation ergibt sich ein Amplitudenspektrum des Drehzahlsignals. Zur Detektion von Zündaussetzern wird in der Ereigniserkennungseinheit 14 die Amplitude 0,5-ter Ordnung A0,5 überwacht. Befindet sich der von dem Zündaussetzer betroffene Abschnitt N3 des Drehzahlsignals nicht in dem Auswertefenster 16, so liegt die Amplitude 0,5-ter Ordnung A0,5 unterhalb eines Grenzwertes G0,5. Die Ereigniserkennungseinheit 14 zeigt somit an, dass kein Zündaussetzer vorliegt.This within the evaluation window 16 located speed signal is by means of the transformation unit 13 transformed into an angular frequency range. The transformation into the angular frequency range takes place by means of a discrete Hartley transformation. The transformation results in an amplitude spectrum of the speed signal. To detect misfires is in the event detection unit 14 the amplitude of 0.5th order A 0.5 monitored. The affected by the misfire section N 3 of the speed signal is not in the evaluation window 16 , the amplitude of the 0.5th order A 0.5 is below a limit value G 0.5 . The event detection unit 14 thus indicates that there is no misfire.

4 zeigt das Auswertefenster 16 in einer ersten verschobenen Position, in der der Startpunkt S um die Schrittweite ΔW zu dem oberen Totpunkt OT3 des dritten Zylinders 3 verschoben ist. Der von dem Zündaussetzer betroffene Abschnitt N3 des Drehzahlsignals liegt noch nicht innerhalb des Auswertefensters 16, so dass die Ereigniserkennungseinheit 14 – wie bereits zu 3 beschrieben – anzeigt, dass kein Zündaussetzer vorliegt. 4 shows the evaluation window 16 in a first shifted position, in which the starting point S by the step size ΔW to the top dead center OT 3 of the third cylinder 3 is moved. The affected by the misfire section N 3 of the speed signal is not yet within the evaluation window 16 so that the event detection unit 14 - as already too 3 described - indicates that there is no misfire.

5 zeigt eine zweite verschobene Position des Auswertefensters 16, in der der Startpunkt S wiederum um die Schrittweite ΔW zu dem oberen Totpunkt OT4 des vierten Zylinders 3 verschoben ist. Der von dem Zündaussetzer betroffene Abschnitt N3 des Drehzahlsignals liegt erstmalig innerhalb des Auswertefensters 16. Das in dem Auswertefenster 16 befindliche Drehzahlsignal wird – wie bereits zu 3 beschrieben – mittels der Transformationseinheit 13 in den Winkel-Frequenz-Bereich transformiert, wobei aufgrund des Zündaussetzers ein Anstieg der Amplitude 0,5-ter Ordnung A0,5 auftritt. Die Amplitude 0,5-ter Ordnung A0,5 liegt bei einem Zündaussetzer oberhalb des Grenzwertes G0,5. Dies ist in 6 gezeigt. Die Ereigniserkennungseinheit 14 detektiert somit erstmalig das Auftreten des Zündaussetzers. 5 shows a second shifted position of the evaluation window 16 , in which the starting point S in turn by the increment ΔW to the top dead center OT 4 of the fourth cylinder 3 is moved. The affected by the misfire section N 3 of the speed signal is for the first time within the evaluation window 16 , That in the evaluation window 16 located speed signal is - as already closed 3 described - by means of the transformation unit 13 transformed into the angular frequency range, wherein due to the misfire, an increase in the amplitude of 0.5th order A 0.5 occurs. The 0.5-order amplitude A 0.5 is above the limit value G 0.5 in the case of misfiring. This is in 6 shown. The event detection unit 14 thus detects for the first time the occurrence of the misfire.

Bei einer Detektion eines Zündaussetzers wird von der Ereigniserkennungseinheit 14 ein Signal an die Zylinderidentifikationseinheit 15 übermittelt. Die Zylinderidentifikationseinheit 15 identifiziert den Zylinder 3, der von dem Zündaussetzer betroffen ist. Hierzu wird die Lage des Auswertefensters 16 relativ zu dem Drehzahlsignal ausgewertet. Bei der Detektion des Zündaussetzers liegt der Endpunkt E in dem Abschnitt N3 des Drehzahlsignals, der dem dritten Zylinder 3 zugeordnet ist. Der Startpunkt S fällt mit dem oberen Totpunkt OT4 zusammen. Aus der Zündreihenfolge der Zylinder 3, der Schrittweite ΔW und der Länge L sowie der Ausgangsposition des Auswertefensters 16 kann somit der von dem Zündaussetzer betroffene dritte Zylinder 3 bestimmt werden.Upon detection of a misfire, the event detection unit will 14 a signal to the cylinder identification unit 15 transmitted. The cylinder identification unit 15 identifies the cylinder 3 that is affected by the misfire. For this purpose, the location of the evaluation window 16 evaluated relative to the speed signal. In the detection of the misfire, the end point E lies in the section N 3 of the speed signal, that of the third cylinder 3 assigned. The starting point S coincides with the top dead center OT 4 . From the firing order of the cylinders 3 , the increment ΔW and the length L and the starting position of the evaluation window 16 Thus, the affected by the misfire third cylinder 3 be determined.

Die Auswertung eines Phasenspektrums des Drehzahlsignals und ein Vergleich mit Referenzphasen zur Identifikation des betroffenen Zylinders 3 ist nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage sowohl dauerhafte und insbesondere sporadisch auftretende Zündaussetzer zu detektieren. Aufgrund der beschriebenen Verschiebung des Auswertefensters 16 ist weder eine Ermittlung von Referenzphasen noch eine Aktualisierung der Referenzphasen erforderlich.The evaluation of a phase spectrum of the speed signal and a comparison with reference phases for identification of the affected cylinder 3 not necessary. The method according to the invention is able to detect both permanent and especially sporadically occurring misfires. Due to the described shift of the evaluation window 16 neither a determination of reference phases nor an update of the reference phases is required.

Eine Auswertung der Amplitude 0,5-ter Ordnung A0,5 ist zur Detektion von Zündaussetzern gut geeignet. Grundsätzlich können jedoch auch Amplituden anderer Ordnungen als auch Linearkombinationen von Amplituden bestimmter Ordnungen zur Detektion von einem Zündaussetzer verwendet werden. Ebenso ist eine Auswertung eines Phasenspektrums des Drehzahlsignals möglich. Aufgrund der beschriebenen Verschiebung des Auswertefensters kann ein Zündaussetzer schnell detektiert werden, wenn der von dem Zündaussetzer betroffene Abschnitt des Drehzahlsignals erstmalig in dem Auswertefenster 16 zu liegen kommt. Ein Abwarten von einem gesamten Arbeitsspiel A ist nicht erforderlich.An evaluation of the 0.5-order amplitude A 0.5 is well-suited for the detection of misfires. In principle, however, it is also possible to use amplitudes of other orders as well as linear combinations of amplitudes of specific orders for the detection of a misfire. Likewise, an evaluation of a phase spectrum of the speed signal is possible. Due to the described shift of the evaluation window, a misfire can be detected quickly when the affected by the misfire portion of the speed signal for the first time in the evaluation window 16 to come to rest. It is not necessary to wait for an entire working cycle A.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10235665 A1 [0002] DE 10235665 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zur Detektion von Zündaussetzern bei einer Brennkraftmaschine, umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer Brennkraftmaschine (1) – mit einer Kurbelwelle (7) und – mit der Kurbelwelle (7) zusammenwirkenden Zylindern (3), wobei mindestens ein Zylinder (3) von einem Zündaussetzer betroffen ist, – Bestimmen eines digitalen Drehzahlsignals der Kurbelwelle (7), – Bestimmen eines Auswertefensters (16) für das Drehzahlsignal, wobei ein Staupunkt (S) und eine Länge (L) des Auswertefensters (16) relativ zu dem Drehzahlsignal festgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass – der Startpunkt (S) bei konstanter Länge (L) des Auswertefensters (16) relativ zu dem Drehzahlsignal schrittweise in einem Arbeitsspiel (A) von 720° Kurbelwellenumdrehung verschoben wird, – das in dem Auswertefenster (16) befindliche Drehzahlsignal mittels einer diskreten Hartley-Transformation in einen Winkel-Frequenz-Bereich transformiert wird, – ein Auftreten des Zündaussetzers mittels eines Amplitudespektrums des transformierten Drehzahlsignals detektiert wird, wobei der Anstieg der Amplitude 0,5-ter Ordnung (A0,5) herangezogen wird, und – der von dem Zündaussetzer betroffene Zylinder (3) durch eine Lage des Auswertefensters (16) relativ zu dem Drehzahlsignal identifiziert wird.Method for detecting misfiring in an internal combustion engine, comprising the steps of: - providing an internal combustion engine ( 1 ) - with a crankshaft ( 7 ) and - with the crankshaft ( 7 ) cooperating cylinders ( 3 ), wherein at least one cylinder ( 3 ) is affected by a misfire, - determining a digital speed signal of the crankshaft ( 7 ), - determining an evaluation window ( 16 ) for the speed signal, wherein a stagnation point (S) and a length (L) of the evaluation window ( 16 ) relative to the speed signal, characterized in that - the starting point (S) at a constant length (L) of the evaluation window ( 16 ) is shifted stepwise in a working cycle (A) of 720 ° crankshaft revolution relative to the speed signal, - that in the evaluation window ( 16 ) is transformed into an angular frequency range by means of a discrete Hartley transformation, an occurrence of the misfire is detected by means of an amplitude spectrum of the transformed speed signal, wherein the increase of the amplitude of 0.5th order (A 0.5 ) - the cylinder affected by the misfire ( 3 ) by a position of the evaluation window ( 16 ) is identified relative to the speed signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Staupunkt (S) mit einer Schrittweite (ΔW) verschoben wird, die gleich einem Verhältnis von 720° Kurbelwellenumdrehung zu einer Zylinderanzahl (Z) ist.Method according to one of claims 1, characterized characterized in that the stagnation point (S) with a step size (ΔW) which is equal to a ratio of 720 ° crankshaft revolution to a cylinder number (Z). Verfahren nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startpunkt (S) mit einer Schrittweite (ΔW) verschoben wird, die einem Markenabstand (ΔM) eines Geberrades (8) entspricht.Method according to one of Claims 1, characterized in that the starting point (S) is displaced by a step width (ΔW) corresponding to a mark spacing (ΔM) of a sensor wheel ( 8th ) corresponds. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Auswertefensters (16) 720° Kurbelwellenumdrehung entspricht.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length (L) of the evaluation window ( 16 ) 720 ° crankshaft revolution corresponds. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Auswertefensters (16) einem Bruchteil von 720° Kurbelwellenumdrehung entspricht.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length (L) of the evaluation window ( 16 ) corresponds to a fraction of 720 ° crankshaft revolution. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Startpunkt (S) mit einem oberen Totpunkt (OT1) eines Zylinders (3) zusammenfällt und der Startpunkt (S) ausgehend von dem oberen Totpunkt (OT1) verschoben wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the starting point (S) with a top dead center (OT 1 ) of a cylinder ( 3 ) coincides and the starting point (S) is shifted starting from the top dead center (OT 1 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10235665A1 (en) 2002-07-31 2004-02-12 Conti Temic Microelectronic Gmbh Regulating the operation of an internal combustion engine, involves determining a revolution rate signal and transforming it into an angular frequency range using a Hartley transformation

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