DE10308627B4

DE10308627B4 - Fehlzündungserfassungssystem für Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE10308627B4
Application number: DE10308627A
Authority: DE
Inventors: Atsuhiro Wako Miyauchi; Kojiro Wako Tsutsumi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2003322053A; US20030163242A1; DE10308627A1; US6799453B2; JP3958636B2

Abstract

System zum Erfassen einer Fehlzündung, die in einer Verbrennungskraftmaschine (10) auftritt, die mehrere Zylinder (20) aufweist und in einem Fahrzeug installiert ist, wobei das System umfaßt:
einen Maschinendrehzahlsensor (36), der bei jeweils einem vorgeschriebenen Kurbelwinkel ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl der Maschine anzeigt; und
ein Fehlzündungserfassungsmittel (70, S12, S14) zum Erfassen einer Fehlzündung, die in den einzelnen Zylindern der Maschine auftritt, auf der Grundlage des vom Maschinendrehzahlsensor ausgegebenen Signals;
gekennzeichnet durch:
einen Radgeschwindigkeitssensor (62), der ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl eines Rades des Fahrzeugs anzeigt;
ein erstes Schwankungswertberechnungsmittel (70, S206, S300, S400) zum Berechnen eines ersten Schwankungswertes (FILT.1) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein erstes Filter ausgegebenen Signals;
ein zweites Schwankungswertberechnungsmittel (70, S206, S302, S402) zum Berechnen eines zweiten Schwankungswertes (FILT.2) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein zweites Filter ausgegebenen Signals;
ein Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Fehlzündungserfassungssystem für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine, insbesondere auf ein System zum Erfassen einer Fehlzündung, die in einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern auftritt.
Beschreibung des Standes der Technik
Fehlzündungen einer Verbrennungskraftmaschine, die in einem Fahrzeug installiert ist, beeinträchtigen die Leistungsfähigkeit der Maschine und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, und beeinträchtigen ferner aufgrund der Nachverbrennung des unverbrannten Gases im Emissionskontrollsystem die Abgasreinigungsvorrichtung. Eine frühe Erfassung von Fehlzündungen ist daher wünschenswert.
Fahrzeuge werden jedoch unter verschiedenen Bedingungen gefahren, wobei dann, wenn eine Fehlzündungserfassung durchgeführt wird, während das Fahrzeug z. B. auf einer unebenen Straße mit Erhebungen und Vertiefungen fährt, das Auftreten einer Fehlerfassung wahrscheinlich ist. Dies macht es notwendig, die unebene Straße und andere spezifische Fahr(Betriebs)-Bedingungen genau zu unterscheiden, die wahrscheinlich eine fehlerhafte Fehlzündungserfassung hervorrufen, und die Fehlzündungserfassung abzuschalten, wenn eine solche Bedingung auftritt. Zum Beispiel lehrt die JP 05-272399 A eine Technik für diesen Zweck, die die Periode eines Impulssignals mißt, das von einem Radgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, den Mittelwert für eine jeweils vorgeschriebene Anzahl von Impulssignalen berechnet, die Differenz zwischen den vorangehenden und aktuellen Mittelwerten berechnet, um das Schwankungsmaß zu ermitteln, das Schwankungsmaß mit einem vorgeschriebenen Wert vergleicht, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug sich in einem Fahrzustand auf unebener Straße oder einem anderen solchen spezifischen Fahr-(Betriebs)-Zustand befindet, der die Fehlzündungserfassung beeinträchtigt, d. h. wenn es wahrscheinlich ist, daß eine fehlerhafte Fehlzündungserfassung hervorgerufen wird, und die Fehlzündungserfassung abschaltet, wenn ein solcher Fahr-(Betriebs)-Zustand festgestellt wird.
Dieser Stand der Technik ist jedoch auf eine Unterscheidung auf der Grundlage des Schwankungsmaßes im gemessenen Wert der Ausgangsimpulssignalperiode des Radgeschwindigkeitssensors beschränkt. Er ist somit nicht fähig, genau zwischen einer Radgeschwindigkeitsschwankung, die durch eine Fehlzündung hervorgerufen wird, und einer Radgeschwindigkeitsschwankung, die durch spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingungen, wie z. B. dem Fahren auf einer unebenen Straße, hervorgerufen wird, zu unterscheiden. Die Genauigkeit der Unterscheidung, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder anderen solchen spezifischen Fahr-(Betriebs)-Bedingungen unterliegt, ist daher häufig unbefriedigend.
Die DE 4215938 A1 offenbart ein System zur Erfassung einer Fehlzündung mit einem Radgeschwindigkeitssensor und einem Schwankungswertberechnungsmittel, welches einen Schwankungswert der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor ausgegebenen Signals berechnet. Der Schwankungswert wird an eine Schwellwertschaltung übergeben, welche ein Fehlzündungserfassung-Abschaltmittel ansteuert, falls der Schwankungswert über einem vorbestimmten Schwellwert liegt.
Ferner offenbart die DE 3812600 C2 ein System zur Erfassung von Fahrbahnunebenheiten für eine Kontrolleinrichtung für Fahrzeugsbetriebszustände, insbesondere eine Anti-Schlupfregelung, in welcher Signale für die durch einen Radgeschwindigkeitssensor erfassten Raddrehzahlen eines Kraftfahrzeugs ausgewertet und als Differenzwerte nach einem vorbestimmten Frequenzband gefiltert werden. Auf Grundlage des Ausgangssignals des Filters erfasst die Vorrichtung die Bewegung des Fahrzeugs auf einer schlechten oder holprigen Fahrbahn.
Ferner ist auch in der EP 0818683 A2 ein System zur Erkennung von schlechter Fahrbahn durch Auswertung von Radgeschwindigkeitssensoren beschrieben. In dem bekannten System werden die Radgeschwindigkeiten eines Räderpaars gefiltert und einer Mittelwertbildung unterzogen. Wenn eine Steuer-/Regeleinheit des bekannten Systems feststellt, dass die Beschleunigung der erfassten Radgeschwindigkeiten einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, so beurteilt sie die Bewegung des Fahrzeugs auf einer schlechten Fahrbahn.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, das obenerwähnte Problem zu beseitigen, indem ein Fehlzündungserfassungssystem für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine geschaffen wird, das zuverlässig eine fehlerhafte Fehlzündungserfassung vermeiden kann, indem das Fahren auf unebener Straße oder andere spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingungen, die die Fehlzündungserfassung beeinträchtigen, genau festgestellt wird.
In einem ersten Aspekt löst die vorliegende Erfindung die vorangehende Aufgabe durch Schaffen eines Systems zum Erfassen einer Fehlzündung, die in einer Verbrennungskraftmaschine auftritt, welche mehrere Zylinder aufweist und in einem Fahrzeug installiert ist, wobei das System umfaßt: einen Maschinendrehzahlsensor, der bei jeweils einem vorgeschriebenen Kurbelwinkel ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl der Maschine anzeigt; und ein Fehlzündungserfassungsmittel zum Erfassen einer Fehlzündung, die in den einzelnen Zylindern der Maschine auftritt, auf der Grundlage des vom Maschinendrehzahlsensor ausgegebenen Signals; einen Radgeschwindigkeitssensor, der ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl eines Rades des Fahrzeugs anzeigt; ein erstes Schwankungswertberechnungsmittel zum Berechnen eines ersten Schwankungswertes der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein erstes Filter ausgegebenen Signals; ein zweites Schwankungswertberechnungsmittel zum Berechnen eines zweiten Schwankungswertes der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein zweites Filter ausgegebenen Signals; ein Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel zum Berechnen eines Parameters, der einen Schwankungsgrad der Raddrehzahl auf der Grundlage des berechneten ersten Schwankungswertes und des zweiten Schwankungswertes anzeigt, und zum Unterscheiden, ob das Fahrzeug einer spezifischen Fahrbedingung unterliegt, die die Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels beeinträchtigt, auf der Grundlage des berechneten Parameters; und ein Fehlzündungserfassung-Abschaltmittel zum Abschalten der Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels, wenn das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel feststellt, daß das Fahrzeug der spezifischen Fahrbedingung unterliegt.
Somit kann ein Fahrzustand auf unebener Straße oder eine andere solche spezifischer Fahr-(Betriebs)-Bedingung, die die Fehlzündungserfassung beeinträchtigt, genau erfaßt werden, um zuverlässig eine fehlerhafte Erfassung der Fehlzündung zu vermeiden, während sichergestellt wird, daß die Fehlzündungserfassung nicht irrtümlich abgeschaltet wird, wenn eine Fehlzündung auftritt.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Filter ein Bandpaß-Filter, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und kein Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist.
Hierdurch kann z. B. die Eigenfrequenz des Fahrzeugantriebsstranges als die vorgeschriebene Frequenzkomponente gewählt werden, die vom ersten Filter zu extrahieren ist, wobei z. B. eine Frequenzkomponente, bei der die Auswirkung der Fehlzündung kaum im Ausgangssignal des Radgeschwin digkeitssensors erscheint, als die Frequenz ausgewählt werden kann, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und kein Vielfaches desselben ist, um vom zweiten Filter extrahiert zu werden. Nur die Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, die der unebenen Straße zugeordnet werden kann, kann somit extrahiert werden, d. h. die Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, die der Fehlzündung zugeordnet werden kann, kann eliminiert werden.
Mit anderen Worten, da die Erfassung einer Frequenz, die kein (ganzzahliges) Vielfaches der vorgeschriebenen Frequenz ist, sicherstellt, daß die Auswirkung der Fehlzündung nicht gleichzeitig sowohl im Ausgang des ersten Filters als auch im Ausgang des zweiten Filters erscheint, kann eine Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, die der Fehlzündung zugeordnet werden kann, eliminiert werden und es kann nur das Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignal, das dem Fahren auf der unebenen Straße zugeordnet werden kann, extrahiert werden. Folglich kann ein Fahren auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung genau erfaßt werden, um eine falsche Feststellung einer Fehlzündung zuverlässig zu vermeiden, während sichergestellt wird, daß die Fehlzündungserfassung nicht irrtümlich abgeschaltet wird, wenn eine Fehlzündung auftritt.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Filter ein Bandpaß-Filter, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und ein Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist (d. h. eine n-te Oberwelle derselben).
Im dritten Aspekt wird das zweite Filter verwendet, um eine Frequenzkomponente auszuwählen, deren Frequenz höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und die, im Gegensatz zum zweiten Aspekt, ein Vielfaches der vorgeschriebenen Frequenz ist. Wenn somit eine Fehlzündung bei einer Frequenz gleich der Eigenfrequenz des Fahrzeugantriebssystems auftritt, wird eine Oberwellenkomponente, die ein Vielfaches derselben ist, vom zweiten Filter ausgewählt, wobei die Tatsache, ob die Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals der Fehlzündung zugeordnet werden kann oder dem Fahren auf unebener Straße oder einer anderen solchen spezifischen Fahr-(Betriebs)-Bedingung zugeordnet werden kann, mit guter Genauigkeit unterschieden werden kann, indem der Ausgang des ersten und des zweiten Schwankungswertberechnungsmittels verwendet wird, die unter Verwendung der ersten und zweiten Filter erhalten werden, indem z. B. der Ausgang des ersten Filters durch den Ausgang des zweiten Filters dividiert wird. Folglich kann eine falsche Fehlzündungserfassung zuverlässig vermieden werden, ohne die Fehlzündungserfassung aufgrund einer irrtümlichen Erfassung einer Fehlzündung als Fahren auf unebener Straße oder dergleichen abzuschalten.
Im Vorangehenden wird der Ausdruck "Fehlzündung" verwendet, um alle Fälle zu umfassen, in denen keine Verbrennung stattfindet, unabhängig davon, ob ein Fehler des Kraftstoffzuführungssystems oder ein Fehler des Zündsystems die Ursache ist, und ferner unabhängig davon, ob eine Funkenentladung stattfindet oder nicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Gesamtansicht ist, die ein Fehlzündungserfassungssystem für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Hauptflußdiagramm ist, das die Operationen des in 1 gezeigten Systems zeigt;
3 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine für die Feststellung zeigt, ob Überwachungsbedingungen erfüllt sind, auf die im Flußdiagramm der 2 Bezug genommen wird;
4 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine für die Feststellung zeigt, ob ein Fahren auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung vorliegt, auf die im Flußdiagramm der 3 Bezug genommen wird;
5 ein Flußdiagramm ist, das eine Unterroutine zur Berechnung eines Wertes DISTNC zeigt, auf den im Flußdiagramm der 4 Bezug genommen wird;
6 ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften eines Kennfeldes (Kennfelddaten) eines Schwellenwertes DISTNCJD ist, auf den im Flußdiagramm der 4 Bezug genommen wird;
7 eine Ansicht ist, die gemessene Daten zeigt, die die freie Schwingungsantwort eines Antriebsstranges, genauer der Räder, zeigen, welche durch Schwingungen hervorgerufen wird, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße (ohne Auftreten von Fehlzündungen) fährt;
8 eine Ansicht ähnlich der 7 ist, jedoch gemessene Daten zeigt, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße (ohne Auftreten von Fehlzündungen) fährt;
9 eine Ansicht ähnlich der 7 ist, die jedoch gemessene Daten mit einer während des Fahrens auf einer ebenen Straße aufgetretenen Fehlzündung zeigt;
10A und 10B ein Satz von Graphen sind, in welchen 10A ein Graph ist, der eine Schwankung der Fahrzeuggeschwindigkeit während es Fahrens auf unebener Straße zeigt, während 10B ein Graph ist, der einen Vergleich der Parameter mit einem Schwellenwert zeigt, und 10C ein Graph ist, der das Zählen der Häufigkeit zeigt, mit der der Parameter den Schwellenwert überschreitet;
11 ein Flußdiagramm ähnlich der 5 ist, das jedoch die Operation eines Fehlzündungserfassungssystems für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 eine Ansicht ist, die eine zyklische Fehlzündung zeigt, auf die im System gemäß der zweiten Ausführungsform Bezug genommen wird;
13 eine Ansicht ähnlich der 12 ist, die jedoch eine zufällige Fehlzündung zeigt, auf die im System gemäß der zweiten Ausführungsform Bezug genommen wird; und
14 ein Graph ist, der einen Bereich der Frequenzkomponenten zeigt, die durch das zweite Filter durchgelassen werden sollen, auf das im Flußdiagramm der 11 Bezug genommen wird.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Fehlzündungserfassungssystem für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Das Bezugszeichen 10 in der Zeichnung bezeichnet eine Verbrennungskraftmaschine (im folgenden einfach als "Maschine" bezeichnet). Die Maschine 10 ist eine V6-(Mehrzylinder)-OHC-Maschine. Der Einfachheit halber zeigt die Zeichnung nur einen Zylinder von sechs Zylindern, die in linken und rechten Bänken (nicht gezeigt) von jeweils drei Zylindern angeordnet sind.
In der Maschine 10 strömt Luft, die in ein Lufteinlaßrohr 12 durch einen an dessen entfernten Ende montierten Luftfilter 14 gesaugt wird, durch einen Einlaßkrümmer 18 zu Einlaßventilen 22 der Zylinder 20, während deren Durchfluß mittels einer Drosselklappe 16 eingestellt wird.
Kraftstoffinjektoren (Kraftstoffeinspritzventile) 24 sind stromaufseitig der Einlaßventile 22 installiert, um unter Druck stehenden Kraftstoff von einem Kraftstoffzuführungssystem einzuspritzen. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Einlaßluft, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, das in die Brennkammern 28 der Zylinder 20 strömt, wenn die zugehörigen Einlaßventile 22 geöffnet sind, um in der Reihenfolge des ersten, vierten, zweiten, fünften, dritten und sechsten Zylinders mittels einer Funkenentladung gezündet zu werden, die mittels Zündkerzen 30 erzeugt wird, die so installiert sind, daß sie den Brennkammern 28 zugewandt sind. Es werden Kolben (nicht gezeigt) angetrieben, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch explosionsartig verbrennt.
An jedem Zylinder strömt das durch die Verbrennung erzeugte Abgas durch ein Auslaßventil 31, einen Auslaßkrümmer 32 und ein (nicht gezeigtes) Abgasrohr zu einem (nicht gezeigten) Katalysator, um gereinigt und in die Atmosphäre abgegeben zu werden.
Die Maschine 10 ist mit einer Nockenwelle 34 ausgestattet, neben der ein Nockenwellensensor (Maschinendrehzahlsensor) 36 installiert ist, der mehrere magnetische Aufnehmer umfaßt. Der Nockenwellensensor 36 gibt in Form von Impulsen ein Zylinderidentifikationssignal an einem vorgeschriebenen Kurbelwinkel des ersten Zylinders, obere Totpunktsignale (TDC-Signale) bei vorgeschriebenen Kurbelwinkeln in der Nähe der TDCs der sechs Zylinder, sowie ein Kurbelwinkelsignal einmal bei jeder 30-Grad-Unterteilung (vorgeschriebener Rotationswinkel) zwischen den TDC-Signalen aus. Ein Kühlmitteltemperatursensor 40, der in einem Kühlmitteldurchlaß eines Zylinderblocks 38 installiert ist, gibt ein Signal aus, das die Maschinenkühlmitteltemperatur TW repräsentiert.
Ein Krümmerabsolutdrucksensor 44, der im Lufteinlaßrohr 12 stromabseitig der Drosselklappe 16 vorgesehen ist, gibt ein Signal proportional zum Krümmerabsolutdruck PBA im Einlaßrohr stromabseitig der Drosselklappe aus (das die Maschinenlast anzeigt). Ein Drosselklappenpositionssensor 46, der der Drosselklappe 16 zugeordnet ist, gibt ein Signal proportional zur Drosselklappenöffnung TH aus. Ein Einlaßlufttemperatursensor 48, der an einem geeigneten Abschnitt des Lufteinlaßrohrs 12 installiert ist, gibt ein Signal aus, das der Temperatur TA der in die Maschine 10 gesaugten Außenluft entspricht.
Das (nicht gezeigte) Fahrzeug, das mit der Maschine 10 ausgestattet ist, weist ein manuelles Getriebe 60 (in der Zeichnung mit M/T bezeichnet) mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern und die Ausgangsleistung der Maschine 10 auf die (nicht gezeigten) angetriebenen Räder zu übertragen. Ein Radgeschwindigkeitssensor 62, der einen magnetischen Aufnehmer umfaßt, ist nahe einer (nicht gezeigten) Antriebswelle installiert, um pro vorgeschriebenem Drehwinkel der Antriebswelle (vorgeschriebener Drehwinkel der von der Maschine 10 gedrehten Räder) ein Signal auszugeben, das die Drehzahl TNCD der Antriebsräder anzeigt.
Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor (nicht gezeigt), der im Abgassystem stromabseitig des Katalysators installiert ist, gibt ein Signal aus, das der Sauerstoffkonzentration des Abgases entspricht.
Die Ausgangssignale der vorangehenden Sensoren werden zu einer ECU (elektronische Steuereinheit) 70 gesendet.
Die ECU 70 ist als ein Mikrocomputer ausgeführt, der mit einer CPU, einem ROM und einem RAM (alle nicht gezeigt) ausgestattet ist. Die Ausgangsimpulse des Nockenwellensensors 36 und des Radgeschwindigkeitssensors 62 werden in der ECU 70 gezählt und verwendet, um die Maschinendrehzahl NE und die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu berechnen.
Die CPU der ECU 70 verwendet die erfaßte Maschinendrehzahl NE und den Krümmerabsolutdruck PBA (der die Maschinenlast anzeigt) als Adreßdaten für die Wiedergewinnung einer Basis-Kraftstoffeinspritzmenge (dargestellt als Öffnungszeit des Injektors 24) und eines Basis-Zündzeitpunkts aus Kennfeldern (abgebildete Daten), die im voraus vorbereitet und im ROM gespeichert worden sind, und berechnet eine Ausgangs-Kraftstoffeinspritzmenge und einen Ausgangs-Zündzeitpunkt unter Verwendung der Maschinenkühlmitteltemperatur TW und dergleichen, um die berechneten Basiswerte zu -korrigieren.
Die CPU operiert anschließend über eine Ausgangsschaltung und eine Ansteuerschaltung (keine ist gezeigt), um die Injektoren 24 in der vorangehenden Zylinderreihenfolge jeweils für eine Zeitspanne zu öffnen, die der berechneten Ausgangs-Kraftstoffeinspritzmenge entspricht. Sie operiert ferner über eine (nicht gezeigte) Zündvorrichtung, um die jeweilige Zündkerze 30 zu veranlassen, bei einem Kurbelwinkel, der dem Ausgangs-Zündzeitpunkt entspricht, einen Funkenentladung zu erzeugen, um somit das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden und zu verbrennen.
Wie später erläutert wird, führt die CPU außerdem eine Fehlzündungserfassung durch und stellt auf der Grundlage des Unterscheidungsergebnisses fest, ob die Maschine 10 anomal arbeitet oder nicht.
Die Fehlzündungserfassung und die Anomalieunterscheidung, d. h. die Operation des Fehlzündungserfassungssystems für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine gemäß dieser Ausführungsform, werden im folgenden mit Bezug auf das Flußdiagramm der 2 erläutert.
2 ist das Hauptflußdiagramm, das die Gesamtsequenz der Operationen des Systems zeigt. Das dargestellte Programm wird bei oder nahe bei jedem Zylinder-TDC (oberer Totpunkt des Kolbens) ausgeführt.
Zuerst wird in S10 ermittelt, ob das Bit des Merkers F.MCND auf 1 gesetzt ist. Der Merker F.MCND ist auf 1 gesetzt, wenn eine (im folgenden erläuterte) Routine zum Unterscheiden, ob die Bedingungen, die eine Fehlzündungserfassung erlauben (Überwachungsbedingungen), erfüllt sind, feststellt, daß die Überwachungsbedingungen erfüllt sind. Die Ermittlung in S10 läuft somit darauf hinaus, zu ermitteln, ob die Überwachungsbedingungen erfüllt sind.
Zur Vereinfachung des Verständnisses wird im folgenden zuerst die Routine für die Unterscheidung, ob die Überwachungsbedingungen erfüllt sind, erläutert, bevor mit der Erläuterung des Flußdiagramms der 2 fortgefahren wird.
3 ist ein Flußdiagramm, das die Sequenz der Operationen dieser Routine zeigt. Die dargestellte Routine wird bei jedem Zylinder-TDC ausge führt.
Zuerst wird in S100 ermittelt, ob die erfaßte Maschinendrehzahl NE eine vorgeschriebene Maschinendrehzahl #NMFL (entsprechend der Leerlaufdrehzahl von z. B. 500 min-) überschreitet. (In dieser Beschreibung und in den Zeichnungen wird der Vorsatz # verwendet, um anzugeben, daß der betreffende Wert im voraus gesetzt ist.)
Wenn das Ergebnis in S100 gleich Nein ist, rückt das Programm zu S102 vor, in welchem ein Zeitgeber (Abwärtszähler, später erläutert) TMCND auf einen vorgeschriebenen Wert #TMMCND (z. B. 1s) gesetzt wird und das Abwärtszählen (Messung der verstrichenen Zeitspanne) gestartet wird, und anschließend zu S104, in welchem das Bit des Merkers F.MCND auf 0 zurückgesetzt wird. Die anderen Schritte der Routine werden ausgelassen. Das Bit dieses Merkers F.MCND, das auf 0 zurückgesetzt ist, bedeutet, daß festgestellt wird, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind.
Wenn andererseits das Ergebnis in S100 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S106 vor, in welchem ermittelt wird, ob die erfaßte Maschinenkühlmitteltemperatur TW einen vorgeschriebenen Wert #TWMF (z. B. –10°C) überschreitet, die Lufteinlaßtemperatur TA einen vorgeschriebenen Wert #TAMF (z. B. –10°C) überschreitet, und die Maschinendrehzahl NE kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert #NMFH (z. B. 6.300 min^–1).
Die Verarbeitung in S100 und S106 dient zum Ermitteln, ob der Betriebszustand der Maschine 10 ein Betriebszustand ist, in welchem eine Fehlzündungserfassung ausgeführt werden sollte. Ähnlich wie in dem Fall, wenn das Ergebnis in S100 gleich Nein ist, rückt somit das Programm ebenfalls zu S102 vor, wenn das Ergebnis in S106 gleich Nein ist. Wenn das Ergebnis in S106 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S108 vor, in welchem ermittelt wird, ob das Bit des Merkers F.FC auf 1 gesetzt ist.
Das Bit des Merkers F.FC ist auf 1 gesetzt, wenn in einer separaten Routine, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, festgestellt wird, daß FC (Kraftstoffabschaltung; d. h. Abschaltung der Kraftstoffzufuhr) aktiv ist. Die Verarbeitung von S108 führt somit zu der Ermittlung, ob die Zufuhr von Kraftstoff (Benzin) zur Maschine 10 abgeschaltet ist.
Wenn das Ergebnis in S108 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S102 vor. Wenn es gleich Nein ist, rückt das Programm zu S110 vor, in welchem ermittelt wird, ob der erfaßte Krümmerabsolutdruck PBA gleich oder größer als ein vorgeschriebener Wert #PBMF ist. Der vorgeschriebene Wert #PBMF kann unter Verwendung der Maschinendrehzahl NE als Adreßdaten frei wiedergewonnen werden. Die in S110 durchgeführte Ermittlung wird ausgeführt, da eine Fehlzündungserfassung nur dann ausgeführt werden muß, wenn die Maschine 10 arbeitet. Mit anderen Worten, es wird ermittelt, ob die Maschinenlast die Antriebslast überschreitet, d. h., um zu bestätigen, daß die Maschine 10 sich nicht in einem getriebenen Zustand befindet, in welchem sie von den Fahrzeugrädern angetrieben wird.
Ein Nein-Ergebnis in S110 bedeutet, daß die Maschine 10 sich in einem getriebenen Zustand befindet und keine Fehlzündungserfassung erfordert, so daß das Programm zu S102 vorrückt. Wenn das Ergebnis in S110 gleich Ja ist, d. h. wenn festgestellt wird, daß die Maschine 10 sich in einem zündenden Zustand befindet, rückt das Programm zu S112 vor, in welchem die Differenz DTH zwischen der Drosselklappenöffnung TH, die im aktuellen Zyklus erfaßt wird, und der Drosselklappenöffnung TH, die im vorangehenden Zyklus erfaßt worden ist (den letzten Zeitpunkt, zu dem das Programm ausgeführt wurde), berechnet wird und ermittelt wird, ob deren Absolutwert einen vorgeschriebenen Wert #DTHMF (z. B. 5°) überschreitet.
Diese Ermittlung wird durchgeführt, um zu ermitteln, ob sich die Maschine 10 in einem schnell beschleunigenden oder verzögernden Zustand befindet, da in einem solchen Zustand leicht eine falsche Fehlzündungserfassung auftritt. Wenn somit das Ergebnis in S112 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S102 vor, unter der Annahme, daß die Betriebsbedingung nicht normal ist oder sich nicht in einem stationären Zustand befindet. Wenn das Ergebnis gleich Nein ist, rückt das Programm zu S114 vor, in welchem ermittelt wird, ob das Bit des Merkers F.DIST auf 1 gesetzt ist.
Das Bit dieses Merkers ist auf 1 gesetzt, wenn in einer separaten Routine ermittelt wird, daß ein Fahren auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung vorliegt. Die Einzelheiten dieser separaten Routine werden später erläutert. Wenn das Ergebnis in S114 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S116 vor, in welchem der Zeitgeber TMCND auf einen vorgeschriebenen Wert #TMMCND gesetzt wird und ein Abwärtszählen (Messung der verstrichenen Zeitspanne) gestartet wird. Das Programm rückt anschließend zu S118 vor, in welchem das Bit des Merkers F.MCND auf 0 zurückgesetzt wird, da, wie vorher ausgeführt worden ist, wahrscheinlich fälschlicherweise eine Fehlzündung erfaßt wird, wenn ein Fahren auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung vorliegt, woraufhin das Programm zu S120 vorrückt, in welchem das Bit des Merkers F.DIST auf 0 zurückgesetzt wird und der Wert von NDIST (ein später erläuterter Zähler) auf 0 zurückgesetzt wird.
Wenn andererseits das Ergebnis in S114 gleich Nein ist, rückt das Programm zu S122 vor, in welchem ermittelt wird, ob der Wert des Zeitgebers TMCND 0 erreicht hat, genauer, ob eine Sekunde verstrichen ist, seit die Umstände, die die Erfüllung der Überwachungsbedingungen verhindern, zu existieren aufgehört haben. Mit anderen Worten, es wird ermittelt, ob die Betriebsbedingung der Maschine 10 sich auf dem Punkt der Freigabe der Fehlzündungserfassung stabilisiert hat.
Wenn das Ergebnis in S122 gleich Nein ist, rückt das Programm daher zu S104 vor, während dann, wenn es gleich Ja ist, das Programm zu S124 vorrückt, in welchem das Bit des Merkers F.MCND auf 1 gesetzt wird. Das Bit dieses Merkers, das auf 1 gesetzt ist, bedeutet, daß die Überwachungsbedingungen, d. h. die Bedingungen, die eine Fehlzündungserfassung erlauben, erfüllt sind.
Die Verarbeitung für die Unterscheidung, ob ein Fahren auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung vorliegt, wird im folgenden erläutert.
Die Schritte des Unterscheidungsprozesses sind im Flußdiagramm der 4 gezeigt. Dieses Programm wird bei oder nahe dem TDCE des Zylinders (genauer bei ATDC 10°) ausgeführt.
Zuerst wird in S200 ermittelt, ob die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als ein vorgeschriebener Wert #VL (z. B. 20 km/h) und kleiner als ein vorgeschriebener Wert #VH (z. B. 120 km/h) ist. Dies liegt daran, daß es ausreicht, eine Feststellung einer unebenen Straße durchzuführen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in diesem Bereich liegt.
Wenn somit das Ergebnis in S200 gleich Nein ist, d. h. wenn keine Feststellung einer unebenen Straße erforderlich ist, rückt das Programm zu S202 vor, in welchem ein Zeitgeber (Abwärtszähler) NDST auf einen vorgeschriebenen Wert #CDST (1 s) gesetzt wird und ein Abwärtszählen (Messung der verstrichenen Zeitspanne) gestartet wird. Die anderen Schritte des Programms werden ausgelassen.
Wenn andererseits das Ergebnis in S200 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S204 vor, in welchem ermittelt wird, ob das Bit des Merkers F.MCND auf 1 gesetzt ist. Wenn das Ergebnis in S204 gleich Nein ist, sind die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt und die Feststellung einer unebenen Straße ist wiederum nicht nötig. Das Programm rückt somit zu S202 vor. Wenn das Ergebnis gleich Ja ist, rückt das Programm zu S206 vor, in welchem ein Wert DISTNC berechnet wird.
5 ist ein Unterroutinenflußdiagramm, das diese Berechnung zeigt.
Zuerst wird in S300 der Ausgang des Filters FILT.1(n) berechnet, der durch die in der Zeichnung gezeigte Gleichung definiert ist. Dies wird unter Verwendung eines ersten Filters FILT.1 bewerkstelligt, um einen ersten Schwankungswert der Raddrehzahl TNCD (d. h. den Ausgang des ersten Filters FILT.1) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors 62 zu berechnen. Genauer wird in diesem Fall die Raddrehzahl TNCD als ein Zeitwert ausgedrückt.
In dieser Beschreibung und in den Zeichnungen werden die Symbole (n) und (n-m) verwendet, um diskrete Systemabtastnummern zu bezeichnen. Genauer bezeichnen sie in den Flußdiagrammen der 4, 5 und dergleichen Programmausführungszeitpunkte. Genauer bezeichnet (n) den Zeitpunkt des aktuellen Programmzyklus, während (n-m) den Zeitpunkt m Programmzyklen früher bezeichnet.
Als nächstes wird in S302 der Ausgang des Filters FILT.2 (n), der durch die in der Zeichnung gezeigte Gleichung definiert ist, berechnet. Dies wird unter Verwendung eines zweiten Filters FILT.2 bewerkstelligt, um einen zweiten Schwankungswert der Raddrehzahl TNCD (d. h. den Ausgang des ersten Filters FILT.2) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors 62 zu berechnen.
Als nächstes werden in S304 die berechneten Ausgänge der ersten Filter FILT.1 und 2 multipliziert, um den Wert DISTNC zu erhalten. Der Wert DISTNC ist ein Parameter (Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter), der den Grad der Drehzahlschwankung der Räder (Antriebsräder) anzeigt. Die Verarbeitung der 5 wird später genauer erläutert.
Zur Erläuterung des Flußdiagramms der 4 zurückkehrend, wird als nächstes in S208 der derzeit eingelegte Gang des manuellen Getriebes 60 (Drehzahl oder Übersetzungsverhältnis) durch ein geeignetes Verfahren erfaßt, wobei ein Wert DISTNCJD für den derzeit eingelegten Gang aus einem Kennfeld (abgebildete Daten) unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Krümmerabsolutdrucks (der die Maschinenlast angibt) PBA als Adreßdaten wiedergewonnen wird. Der Wert DISTNCJD ist ein Schwellenwert, mit dem der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC verglichen wird, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug der spezifischen Fahr-(Betriebs)-Bedingung des Fahrens auf einer unebenen Straße unterliegt. Dies wird ebenfalls später genauer erläutert.
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften der Kennfelder (abgebildete Daten), aus denen der Wert DISTNCJD wiedergewonnen wird. Da das manuelle Getriebe 60 in dieser Ausführungsform sechs Vorwärtsgänge aufweist, werden im voraus für die ersten und zweiten Gänge, die dritten und vierten Gänge und die fünften und sechsten Gänge Kennfelder vorbereitet. Wenn daher das manuelle Getriebe 60 z. B. mit eingelegtem dritten Gang erfaßt wird, wird das Kennfeld für den dritten und vierten Gang ausgewählt und der Schwellenwert DISTNCJD wird unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Krümmerabsolutdrucks PBA als Adreßdaten wiedergewonnen.
Als nächstes wird in S210 ermittelt, ob der Wert des Zeitgebers NDST 0 erreicht hat. Ähnlich wie in dem Fall, der vorher in bezug auf den Zeitgeber TMCND erläutert worden ist, dient dies dazu, zu ermitteln, ob eine Sekunde verstrichen ist, seit die Umstände, die keine Unterscheidung einer unebenen Straße erlauben, zu existieren aufgehört haben. Genauer dient dies zum Ermitteln, ob die Betriebsbedingung der Maschine 10 sich auf dem Punkt der Freigabe einer Unterscheidung einer unebenen Straße stabilisiert hat.
Wenn das Ergebnis in S210 gleich Nein ist, rückt das Programm zu S212 vor, in welchem der Zeitgeberwert um 1 dekrementiert wird. Wenn es gleich Ja ist, rückt das Programm zu S214 vor, in welchem ermittelt wird, ob der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC(n-1), der im vorangehenden Zyklus berechnet worden ist, gleich oder größer als der Schwellenwert DISTNCJD(n-1) ist, der im vorangehenden Zyklus berechnet worden ist.
Die Erläuterung des Flußdiagramms der 4 wird an diesem Punkt unterbrochen, um den Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC, den Schwellenwert DISTNCJD und dergleichen zu erläutern.
Wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße oder einer anderen unregelmäßigen Straßenoberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen fährt, können sich die Räder in einem Moment von der Straßenoberfläche lösen und im nächsten heftig auf dieser aufsetzen. Dies erzeugt plötzliche Schwankungen der Maschinenrotation, die als Fehlzündungen fehlinterpretiert werden können. Ob das Fahrzeug einem Fahren auf unebener Straße oder einer anderen solchen spezifischen Fahr-(Betriebs)-Bedingung unterliegt, muß daher genau unterschieden werden. Der vorher beschriebene Stand der Technik ist in diesem Punkt unbefriedigend, da er das Vorhandensein/Fehlen eines Fahrens auf unebener Straße anhand periodischer Schwankungen des Ausgangsimpulssignals eines Radgeschwindigkeitssensors unterscheidet.
Durch fortgesetzte Studien haben die Erfinder gelernt, daß das Fahren auf unebener Straße und andere solche spezifischen Fahr-(Betriebs)- Bedingungen genau unterschieden werden können, indem ein Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter auf der Grundlage der Eigenfrequenz (natürliche Schwingung) des Fahrzeugantriebsstranges ermittelt wird. Die Eigenfrequenz des Antriebsstranges von den rotierenden Teilen der Maschine 10 über das manuelle Getriebe 60 und die Achse bis zu den Rädern ist eindeutig durch deren physikalische Struktur bestimmt. In dem Fahrzeug, auf das diese Ausführungsform angewendet wurde, betrug die Eigenfrequenz 2 Hz.
7 zeigt eine Darstellung von gemessenen Daten, die die freie Schwingungsantwort des Antriebsstranges, genauer der Räder, zeigen, die durch eine Vibration hervorgerufen wird, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße (ohne Auftreten einer Fehlzündung) fährt. 8 ist eine Darstellung der entsprechenden gemessenen Daten, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße (ohne Auftreten einer Fehlzündung) fährt. 9 ist eine Darstellung der entsprechenden gemessenen Daten mit aufgetretener Fehlzündung während des Fahrens auf einer ebenen Straße.
Wie in 7 gezeigt ist, wurde durch Fokussieren der Aufmerksamkeit auf die Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwankungsfrequenz-Kennlinie, die durch Fourier-Transformation erhalten wurde, festgestellt, daß die Amplitude der Schwingung während des Fahrens auf unebener Straße in der Umgebung der Eigenfrequenz 2 Hz groß wurde, d. h. in dem Bereich, der in der Zeichnung mit dem Symbol h bezeichnet ist, und mit steigender Frequenz progressiv gemildert wurde, mit Ausnahme des Bereiches von 10 Hz bis 15 Hz, der durch das Symbol i bezeichnet ist, wo die Amplitude der Schwingung relativ groß war. Wie in 8 gezeigt ist, wurde andererseits während des Fahrens auf ebener Straße keine solche Amplitudenschwankung beobachtet.
Wie in 9 gezeigt ist, wurden bei Auftreten einer Fehlzündung große Amplitudenspitzen bei 2 Hz entsprechend der Eigenfrequenz, und bei 4 Hz, 6 Hz und anderen (ganzzahligen) Vielfachen hiervon beobachtet, jedoch wurden keine solchen Spitzen bei Frequenzen (Frequenzkomponenten) beobachtet, die keine (ganzzahligen) Vielfachen der Eigenfrequenz waren (d. h. bei Frequenzen (z. B. 13 Hz), die keine n-ten Oberwellen der Eigenfrequenz waren).
Wenn somit das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fuhr, war die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankung in der Nähe der Fahrzeugantriebsstrang-Eigenfrequenz (der vorgeschriebenen Frequenz) von 2 Hz groß, jedoch erschien trotz der Tatsache, daß die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankung bei 10 Hz bis 15 Hz und anderen Frequenzen größer als die Eigenfrequenz, jedoch keine (ganzzahligen) Vielfachen derselben, wie z. B. 13 Hz, groß war, keine Schwankung bei 13 Hz, selbst wenn eine Fehlzündung mit einer Periode von 2 Hz auftrat. Dies bedeutet, daß die Wirkungen einer Fahrt auf unebener Straße und einer Fehlzündung unterschieden werden können.
Auf der Grundlage dieses Wissens führen die Erfinder eine Anordnung ein, die eine Komponente extrahiert (berechnet), die den 2 Hz des Radgeschwindigkeitssensors 62 entspricht, indem sie den Ausgang eines Filters FILT.1, der wie in S300 der 5 gezeigt definiert ist, berechnet, und eine Komponente extrahiert (berechnet), die den 13 Hz des Radgeschwindigkeitssensors 62 entspricht, indem sie den Ausgang eines Filters FILT.2, der wie in S302 gezeigt definiert ist, berechnet. Hierdurch wird es möglich, die Fourier-Transformation zu ersetzen, die einen großen Rechenaufwand erfordert, wobei die Berechnung unter Verwendung eines digitalen Filters zu einer Echtzeit-Verarbeitung fähig ist.
Das Filter FILT.1 (erstes Filter) ist ein Bandpaß-Filter, das eine vorgeschriebene Frequenz (Eigenfrequenz) im Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors 62 durchläßt, während das zweite Filter FILT.2 (zweites Filter) ein Bandpaßfilter ist, das eine Frequenz im Ausgangssignal durchläßt, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und kein (ganzzahliges) Vielfaches der vorgeschriebenen Frequenz ist.
Die Frequenz, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und kein (ganzzahliges) Vielfaches der vorgeschriebenen Frequenz ist, ist z. B. mit 13 Hz definiert, da die vorgeschriebene Frequenz durch die Eigenfrequenz beeinflußt wird, wenn sie nur etwas höher ist als diese, und die Frequenz selbst stark abklingt, wenn sie sehr viel höher als die vorgeschriebene Frequenz ist. Eine Frequenz im Bereich von 11 Hz bis 13 Hz, z. B. 13 Hz, wird daher hinsichtlich dieser zwei Faktoren ausgewählt.
Das Produkt, das durch Multiplizieren der berechneten Ausgänge des ersten Filters FILT.1 und des zweiten Filters FILT.2 erhalten wird, ist als der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC definiert, während der Schwellenwert DISTNCJD, mit dem verglichen wird, experimentell ermittelt wird und aus einem Kennfeld (abgebildete Daten), das dem aktuellen Gang zugeordnet ist, unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Krümmerabsolutdrucks PPA als Adreßdaten wiedergewonnen wird.
Während sich somit, wie mit f in 10A gezeigt ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit V während der Fahrt auf unebener Straße unabhängig vom Vorhandensein/Fehlen einer Fehlzündung verändert und eine Ursache für eine fehlerhafte Fehlzündungserfassung werden kann, wird dies verhindert, da das Fahren auf unebener Straße mit guter Genauigkeit unterschieden wird, indem, wie in 10B gezeigt ist, der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC mit dem Schwellenwert DISTNCJD verglichen wird und, wie weiter unten erläutert wird, ermittelt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn die Häufigkeit, mit der der Parameter den Schwellenwert überschreitet und die vom Zähler NDIST gezählt wird, einen vorgeschriebenen Wert erreicht. Mit anderen Worten, eine falsche Fehlzündungserfassung wird vermieden, indem unterschieden wird, wann die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind.
Das Produkt der Ausgänge des ersten Filters FILT.1 und des zweiten Filters FILT.2 ist als der Parameter definiert, da die Komponenten 2 Hz und 13 Hz beide während der Fahrt auf unebener Straße einen gewissen Pegel überschreiten. Ein weiterer Grund für diese Definition des Parameters ist, daß dann, wenn einer der beiden gleich 0 wird (oder nahezu gleich 0), so daß deren Produkt gleich 0 (oder nahezu 0) wird und somit kleiner als der Schwellenwert DISTNCJD wird, die Variation der Drehzahl, die durch eine Fehlzündung hervorgerufen wird, eliminiert werden kann, um nur die Variation der Drehzahl zu extrahieren, die durch die Straßenoberflächenunebenheit hervorgerufen wird.
Der Schwellenwert DISTNCJD wird wiedergewinnbar gemacht, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Krümmerabsolutdruck PBA als Adreß werte verwendet werden, da durch die Verwendung dieser Werte der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC hauptsächlich durch die Schwingungseigenschaften des Fahrzeugantriebsstranges und das Maschinenantriebsdrehmoment bestimmt wird. Der Schwellenwert DISTNCJD wird mit dem Übersetzungsverhältnis verändert, da die Schwingungseigenschaften des Fahrzeugantriebsstranges sich mit dem Übersetzungsverhältnis ändern und dies den Wert des Unterscheidungsparameters DISTNC ändert.
Zur Erläuterung des Flußdiagramms der 4 zurückkehrend werden dann, wenn in S214 festgestellt wird, daß der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC(n-1), der im vorangehenden Zyklus berechnet worden ist, gleich oder größer als der Schwellenwert DISTNCJD(n-1) ist, der im vorangehenden Zyklus berechnet worden ist, d. h. wenn das Ergebnis in S214 gleich Ja ist, die übrigen Schritte der Routine ausgelassen. Wenn das Ergebnis in S214 gleich Nein ist, rückt das Programm zu S216 vor, in welchem in ähnlicher Weise ermittelt wird, ob der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC(n), der im aktuellen Zyklus berechnet worden ist, gleich oder größer als der im aktuellen Zyklus berechnete Schwellenwert DISTNCJD(n) ist.
Wenn das Ergebnis in S216 gleich Nein ist, werden die übrigen Schritte ausgelassen. Wenn es gleich Ja ist, rückt das Programm zu S218 vor, in welchem der Wert des Zählers NDIST um 1 inkrementiert wird. Dies ist in 10C gezeigt.
Somit dient die Verarbeitung in S214 und S216 zum Zählen nur derjenigen Zeitpunkte, zu denen der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter zum ersten Mal gleich oder größer als der Schwellenwert wird. Mit anderen Worten, diese Operationen dienen zum Ausschließen der Fälle, in denen der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter gleich oder größer als der Schwellenwert im vorangehenden und früheren Zyklen ist, und der Fälle, in denen der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter kleiner als der aktuelle Schwellenwert ist.
Als nächstes wird in S220 ermittelt, ob der Wert des Zählers NDIST gleich oder größer als der vorgeschriebene Wert #NDISTJD (z. B. 10 mal) ist. Wenn das Ergebnis gleich Nein ist, wird der übrige Schritt ausgelassen. Wenn es gleich Ja ist, rückt das Programm zu S222 vor, in welchem das Bit des Merkers F.DIST auf 1 gesetzt wird. Das Bit dieses Merkers bedeutet, wenn es auf 1 gesetzt ist, daß festgestellt wird, daß eine Fahrt auf einer unebenen Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung vorherrscht.
Die Erläuterung der Fehlzündungserfassung und dergleichen wird nun mit Bezug auf 2 fortgesetzt. Wenn das Ergebnis in S10 gleich Ja ist, rückt das Programm zu S12 vor, in welchem die Drehzahlschwankung der Kurbelwelle gemessen wird. Genauer wird das bei jeweils 30° erzeugte Kurbelwinkelsignal verwendet, um die Rotationszeit TREV(n), die einem Kurbelwinkel von 120° entspricht, zu messen, wobei die Abweichung ΔTRV(n) bezüglich der Rotationszeit TREV(n-1) im vorangehenden Programmzyklus berechnet wird. Die Abweichung ΔTRV(n-1), die im vorangehenden Zyklus berechnet worden ist, die Abweichung ΔTRV(n-2) die zwei Zyklen vorher (der Zyklus vor dem letzten) berechnet worden ist, und die Abweichung ΔTRV(n-3), die drei Zyklen früher berechnet worden ist, werden gemittelt, wobei die Differenz zwischen dem Mittelwert und der berechneten Abweichung ΔTREV(n) berechnet wird und als Maß der Drehzahlschwankung ΔΔTREV(n) definiert wird.
Das Programm rückt anschließend zu S14 vor, in welchem eine Fehlzündungsunterscheidung durchgeführt wird. Dies umfaßt zuerst die Verwendung eines geeigneten Verfahrens, um einen Fehlzündungserfassungswert MFDEL durch Wiedergewinnung aus einem im voraus gesetzten Kennfeld (abgebildete Daten, deren Eigenschaften in den Zeichnungen nicht gezeigt sind) unter Verwendung der Maschinendrehzahl NE und des Krümmerabsolutdrucks PBA als Adreßdaten zu ermitteln, das Vergleichen des Fehlzündungserfassungswertes MFDEL mit dem Maß der Drehzahlschwankung ΔΔTREV(n), setzen eines Merkers F.MF auf 1, um anzuzeigen, daß eine Fehlzündung erfaßt worden ist, wenn das Maß der Drehzahlschwankung ΔΔTREV(n) den Fehlzündungserfassungswert MFDEL überschreitet, und Zurücksetzen des Merkers F.MF auf 0, um anzuzeigen, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn das Maß der Drehzahlschwankung ΔΔTREV(n) gleich oder kleiner als der Fehlzündungserfassungswert MFDEL ist.
Wie vorher erwähnt worden ist, wird der Ausdruck "Fehlzündung" verwendet, um alle Fälle zu umfassen, in denen keine Verbrennung stattfindet, unabhängig davon, ob die Ursache ein Versagen des Kraftstoffzuführungssystems oder ein Versagen des Zündungssystems ist, und auch unabhängig davon, ob eine Funkenentladung stattfindet oder nicht.
Als nächstes wird in S16 ermittelt, ob das Bit des Merkers F.MF auf 1 gesetzt ist. Wenn das Ergebnis gleich Ja ist, rückt das Programm zu S18 vor, in welchem der Zylinder, bei dem eine Fehlzündung festgestellt worden ist, auf der Grundlage des Zylinderidentifikationssignals ermittelt wird. Mit anderen Worten, das Auftreten einer Fehlzündung in der Maschine 10 wird in den einzelnen Zylindern (d. h. zylinderweise) unterschieden.
Als nächstes wird in S20 der Fehlzündungsanzahlzähler NMF, der dem betreffenden Zylinder zugeordnet ist, unter den Zählern ausgewählt, die im Zusammenhang mit dem individuellen Zylindern vorgesehen sind, und um 1 inkrementiert. Das Programm rückt anschließend zu S22 vor, in welchem ermittelt wird, ob die Anzahl der TDCs, für die die Fehlzündungserfassung in S12 und den darauffolgenden Schritten ausgeführt worden ist, einen vorgeschriebenen Wert C (z. B. 3.000 mal) überschritten hat. Wenn das Ergebnis in S22 Nein ist, werden die restlichen Schritte ausgelassen. Wenn es gleich Ja ist, rückt das Programm zu S24 vor, in welchem eine Anomalieunterscheidung durchgeführt wird. (Es ist bemerkenswert, daß der vorgeschriebene Wert C auch auf irgendeinen anderen Wert wie z. B. 600 mal gesetzt werden kann.)
Die Anomalieunterscheidung umfaßt das Summieren der Werte der Fehlzündungsanzahlzähler NMF, die an den individuellen Zylindern vorgesehen sind, um die Gesamtzahl von Fehlzündungen an den sechs Zylindern zu erhalten, und das Ermitteln, daß die Maschine 10 anomal arbeitet, wenn die Summe einen vorgeschriebenen Wert überschreitet. Alternativ kann die Maschine 10 als anomal arbeitend beurteilt werden, wenn der Wert des Fehlzündungsanzahlzählers NMF, der einem der Zylinder zugeordnet ist, einen weiteren vorgeschriebenen Wert überschreitet.
Als nächstes werden in S26 die Werte der Fehlzündungsanzahlzähler NMF zurückgesetzt. Wenn das Ergebnis in S10 gleich Nein ist, werden die übrigen Schritte ausgelassen. Wenn das Ergebnis in S16 gleich Nein ist, rückt das Programm zu S22 vor.
Aufgrund der vorangehenden Konfiguration dieser Ausführungsform können ein Fahren auf ebener Straße und andere spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingungen, die die Fehlzündungserfassung beeinträchtigen, genau erfaßt werden, um eine irrtümliche Fehlzündungserfassung zuverlässig zu vermeiden, ohne irrtümlich eine Fehlzündungserfassung abzuschalten, wenn eine Fehlzündung auftritt.
Hierdurch kann z. B. eine Eigenfrequenz des Fahrzeugantriebsstranges als die vorgeschriebene Frequenzkomponente ausgewählt werden, die vom ersten Filter extrahiert werden soll, wobei eine Frequenz, bei der die Auswirkung der Fehlzündung kaum im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensor 62 erscheint, z. B. als die Frequenz ausgewählt werden kann, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und kein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, um vom zweiten Filter extrahiert zu werden. Die Extraktion nur der Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, das der unebenen Straße zugeordnet werden kann, kann somit unterschieden werden, d. h. die Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, die der Fehlzündung zugeordnet werden kann, kann eliminiert werden.
Genauer wird z. B. die Eigenfrequenz des Fahrzeugantriebsstranges als die vorgeschriebene Frequenzkomponente ausgewählt, wobei diese Frequenzkomponente durch das erste Filter extrahiert wird, und wobei eine Frequenz, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und kein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, z. B. eine Frequenzkomponente, bei der die Auswirkung der Fehlzündung kaum im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors 62 erscheint, durch das zweite Filter ausgewählt wird. Dies ermöglicht, nur die Schwankung zu extrahieren, die im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensor 62 durch das Fahren auf unebener Straße erzeugt wird, d. h. es wird möglich, die Schwankung zu eliminieren, die im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durch Fehlzündungen erzeugt wird.
Aufgrund der Tatsache, daß eine Frequenz ausgewählt wird, die höher ist als die vorgeschriebene Frequenz und kein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, erscheint die Auswirkung der Fehlzündung nicht gleichzeitig sowohl im Ausgang des ersten Filters als auch im Ausgang des zweiten Filters, weshalb die Schwankung des Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignals, die der Fehlzündung zugeordnet werden kann, eliminiert werden kann und nur das Radgeschwindigkeitssensor-Ausgangssignal, das der Fahrt auf unebener Straße zugeordnet werden kann, extrahiert werden kann. Folglich kann die Fahrt auf unebener Straße oder eine andere solche spezifische Fahr-(Betriebs)-Bedingung genau erfaßt werden, um eine falsche Unterscheidung einer Fehlzündung zuverlässig zu vermeiden, während sichergestellt wird, daß eine Fehlzündungserfassung nicht irrtümlich abgeschaltet wird, wenn eine Fehlzündung auftritt.
11 ist ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zur Berechnung eines Unebene-Straße-Unterscheidungsparameters ähnlich demjenigen der 5 in der Operation eines Fehlzündungserfassungssystems für eine Fahrzeug-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Bevor zu Erläuterung der Operation des Systems der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen übergegangen wird, wird mit Bezug auf 12 das Problem erläutert, auf das das System der zweiten Ausführungsform zielt.
Wenn Fehlzündungen im gleichen Muster während jedes Zyklus in der Art aufeinanderfolgender Fehlzündungen am gleichen Zylinder oder aufeinanderfolgender Fehlzündungen an denselben zwei Zylindern auftreten, erscheint die Drehzahlschwankung, die durch die Fehlzündungen hervorgerufen wird, hauptsächlich als eine Komponente proportional zur Maschinendrehzahl. Der Ausdruck "Fehlzündungen im gleichen Muster in jedem Zyklus" (im folgenden ausgedrückt durch "zyklische Fehlzündung") bezieht sich auf Fehlzündungen ähnlich denjenigen, die in 12 gezeigt sind. Genauer bedeutet dies, daß Fehlzündungen wiederholt im gleichen Muster in aufeinanderfolgenden Zyklen auftreten, wobei ein Zyklus als Verbrennungen beginnend beim ersten Zylinder und endend beim sechsten Zylinder der Maschine 10 definiert ist (wie in der Zeichnung gezeigt ist).
Wenn z. B. die Maschine 10 einer solchen zyklischen Fehlzündung an einem einzelnen Zylinder unterliegt, wenn sie mit 1.200 min^–1 läuft, ist die Anzahl der Zyklen pro Sekunde gleich 10, so daß die 10Hz-Komponente groß wird.
Wenn eine solche zyklische Fehlzündung auftritt, werden die Motordrehzahlen, bei denen die durch Fehlzündung erzeugten Drehzahlschwankungen Komponenten von 2 Hz und 13 Hz aufweisen, durch Berechnung zu 240 min^–1 und 1.560 min^–1 berechnet. Die Tatsache, daß die 2Hz-Komponente, die der Eigenfrequenz des Antriebsstranges entspricht, bei 240 min^–1 groß wird, verursacht in der ersten Ausführungsform kein Problem, da 240 min^–1 unterhalb von #NMFL (Leerlaufdrehzahl; Untergrenze der Maschinendrehzahl für die Fehlzündungserfassung) liegt, die in S100 der 3 angegeben ist.
Wenn die 13Hz-Komponente bei 1.560 min^–1 auftritt, selbst wenn eine solche Drehzahlschwankung ansteigt, überschreitet sie nicht 2 Hz, was niedriger ist als sie selbst, so daß ein Zustand einer unebenen Straße und eine Fehlzündung immer noch mit guter Genauigkeit unterschieden werden können, indem der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC, der als Produkt der 2 Hz-Komponente und der 13 Hz-Komponente erhalten wird, verwendet wird, wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform erläutert worden ist. Somit entsteht während der zyklischen Fehlzündung kein Problem, da die Maschinendrehzahl, bei der die 2Hz-Komponente hervorgehoben wird, unterhalb der Maschinenleerlaufdrehzahl liegt und ausreichend niedrig ist.
Im Fall einer Fehlzündung, die zufällig einmal nach jeweils wenigen Zyklen auftritt, wird jedoch die 2Hz-Komponente im normalen Maschinendrehzahlbereich zwischen der Maschinenleerlaufdrehzahl und etwa 3.000 min^–1 leicht groß. Der Ausdruck "Fehlzündung, die zufällig einmal nach jeweils einigen Zyklen auftritt" (im folgenden als "zufällige Fehlzündung" bezeichnet) bezieht sich auf Fehlzündungen, bei denen die Fehlzündung in regelmäßigen Intervallen auftritt und die Fehlzündung an einem zufälligen Zylinder während des Zyklus auftritt.
2%-Zufallsfehlzündung bedeutet somit z. B. eine einmalige Fehlzündung, die bei jedem 49. TDC Auftritt, wie in 13 gezeigt ist (wirkliche Fehlzündungsrate = 1/49 = 2,04%). Mit Bezug auf die dargestellte Sechszylindermaschine 10 bedeutet dies, daß das Fehlzündungsauftrittsintervall [Hz] Z im allgemeinen ausgedrückt werden kann durch Z = x/(20·y), wobei x die Maschinendrehzahl [min^–1] ist und y das Fehlzündungsintervall [TDC-Zahl] ist. (Im Gegensatz zur zyklischen Fehlzündung wird bei der zufälligen Fehlzündung das Fehlzündungsintervall nicht nur durch die Maschinendrehzahl bestimmt, sonder auch dadurch, bei jedem wievielten TDC eine Fehlzündung auftritt).
Im Fall der 2%-Zufallsfehlzündung, d. h. wenn die Fehlzündung einmal alle 49 TDCs auftritt, wird das Fehlzündungsintervall gleich 2 Hz, wenn die Maschine 10 mit 1.960 min^–1 läuft. Wenn eine 13Hz-Komponente bis zu einem gewissen Ausmaß auftritt, ist es daher wahrscheinlich, daß die Unebene-Straße-Unterscheidung der ersten Ausführungsform das Auftreten der Fehlzündung als Fahren auf unebener Straße (ohne Auftreten einer Fehlzündung) fehlinterpretiert.
Das System gemäß der zweiten Ausführungsform ist daher so konfiguriert, daß es eine genaue Unterscheidung zwischen einer Fehlzündung und einer Fahrt auf unebener Straße (ohne Fehlzündung) ermöglicht, selbst wenn eine solche zufällige Fehlzündung auftritt.
Entgegen dem vorangehenden Hintergrund wird im folgenden die Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter-Berechnung im System der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf das Flußdiagramm der 11 erläutert.
Zuerst wird in S400 der Ausgang des Filters FILT.1(n), der durch die in der Zeichnung gezeigte Gleichung definiert ist, berechnet. Wie in der ersten Ausführungsform ist das FILT.1 (erstes Filter) ein Bandpaß-Filter, das eine vorgeschriebene Frequenz (Eigenfrequenz) im Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors 62 durchläßt. Dies läuft auf die Verwendung des ersten Filters FILT.1 zum Berechnen eines ersten Schwankungswertes der Raddrehzahl TNCD (d. h. des Ausgangs des ersten Filters FILT.1) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Radgeschwindigkeitssensors 62 hinaus.
Als nächstes wird in S402 der Ausgang des Filters FILT.2(n) der durch die in der Zeichnung gezeigte Gleichung definiert ist, berechnet. Das FILT.2 (zweite Filter) ist ein Bandpaß-Filter, das eine Frequenz durchläßt, die höher als die vorgeschriebene Frequenz ist und ein ganzzahliges Vielfaches der vorgeschriebenen Frequenz ist. Dies läuft darauf hinaus, das zweite Filter FILT.2 zu verwenden, um einen zweiten Schwankungswert der Raddrehzahl TNCD (d. h. den Ausgang des zweiten Filters FILT.2) auf der Grundlage des Ausgangs des Radgeschwindigkeitssensors 62 zu berechnen.
Als nächstes wird in S404 ein Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC auf der Grundlage der berechneten Ausgänge des ersten Filters FILT.1 und des zweiten FILT.2 entsprechend der in der Zeichnung gezeigten Gleichung berechnet. Der Rest der Verarbeitung ist der gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
Die Berechnung des Unebene-Straße-Unterscheidungsparameters im System der zweiten Ausführungsform wird im folgenden erläutert. Wie im Vorangehenden ausgeführt worden ist, ist die Unebene-Straße-Unterscheidung der ersten Ausführungsform anfällig für eine Fehlinterpretation einer auftretenden Fehlzündung als Fahren auf unebener Straße (ohne Fehlzündung), wenn die 13Hz-Komponente bis zu einem gewissen Maß auftritt, wenn die Maschine 10 mit einer Maschinendrehzahl läuft, bei der das zufällige Fehlzündungsintervall gleich 2 Hz ist.
Wenn andererseits der Schwerpunkt auf die Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwankungsfrequenz-Kennlinie (durch Fourier-Transformation erhalten) gelegt wird, wenn eine Fehlzündung in 2Hz-Intervallen auftritt, wird festgestellt, wie in 9 mit Bezug auf die erste Ausführungsform gezeigt ist, daß Oberwellen, die ganzzahlige Vielfache des Fehlzündungsintervalls sind (2 Hz entsprechend der Eigenfrequenz), während des Auftretens der Fehlzündung auftreten, während, wie in 7 gezeigt ist, diese Oberwellen nicht während des Fahrens auf unebener Straße (ohne Fehlzündung) auftreten. Dies bedeutet, daß das Vorhandensein/Fehlen des Fahrens auf unebener Straße (ohne Fehlzündung) und das Auftreten einer Fehlzündung anhand der Beziehung zwischen den Oberwellenkomponenten und der 2Hz-Komponente unterschieden werden können.
Die zweite Ausführungsform wurde auf der Grundlage dieser Feststellung geschaffen. Die 2Hz-Komponente, die der Eigenfrequenz entspricht, wird vom Filter FILT.1 (erstes Filter) wie in der ersten Ausführungsform extrahiert, während das Filter FILT.2 (zweites Filter) keine Frequenz extrahiert, bei der die Wirkung der mit einer Periode von 2 Hz auftretenden Fehlzündung kaum in der Schwankung erscheint (z. B. eine Frequenz von 13 Hz, die kein ganzzahliges Vielfaches der Eigenfrequenz ist), sondern statt dessen eine Oberwellenkomponente extrahiert, die ein ganzzahliges Vielfaches von 2 Hz ist, wie z. B. 8 Hz.
Genauer, wie in S404 des Flußdiagramms der 11 gezeigt ist, wird die 2 Hz-Komponente durch Quadrieren des Ausgangs des Filters FILT.1 hervorgehoben, wobei der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC berechnet wird, indem der quadrierte Wert mit dem summierten Wert der 8 Hz-Komponente, der vom Ausgang des Filters FILT.2 erhalten wird und erscheint, wenn eine Fehlzündung mit einer Periode von 2 Hz auftritt (genauer der Wert, der erhalten wird durch Summieren des Absolutwerts des Filters FILT.2, der mit einer vorgeschriebenen Häufigkeit (z. B. 20 mal) ausgegeben wird) dividiert wird. Als Ergebnis wird verhindert, daß der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter anwächst, wenn tatsächlich eine Fehlzündung auftritt. Zusätzlich wird 1 zum Nenner addiert, so daß dann, wenn keine Fehlzündung auftritt und die 8Hz-Komponente daher im wesentlichen gleich 0 ist, verhindert wird, daß der Quotient unendlich wird, da sich der Nenner 0 nähert.
Aufgrund der vorangehenden Konfiguration der zweiten Ausführungsform kann der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC einerseits während des Fahrens auf einer unebenen Straße (ohne Fehlzündung) einen großen Wert annehmen, und andererseits im wesentlichen gleich 0 werden, wenn eine Fehlzündung auftritt. Als Ergebnis können eine Fehlzündung und ein Fahren auf unebener Straße genau unterschieden werden, um zu verhindern, daß das Auftreten einer Fehlzündung als Fahren auf unebener Straße (ohne Fehlzündung) fehlinterpretiert wird, wodurch eine fehlerhafte Fehlzündungserfassung zuverlässig vermieden werden kann.
Obwohl in der zweiten Ausführungsform das Filter FILT.2 eine 8Hz-Komponente als die Oberwellenkomponente extrahiert, die ein ganzzahliges Vielfaches von 2 Hz (der Eigenfrequenz) ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt und es kann ein beliebiges ganzzahliges Vielfaches der Eigenfrequenz des Fahrzeugantriebsstranges extrahiert werden.
Wie in 14 gezeigt ist, ist im Fall einer Komponente zweiter Ordnung (4 Hz) die Genauigkeit der Unterscheidung zwischen dem Fahren auf unebener Straße und der Fehlzündung durch die Tatsache verringert, daß der mit a markierte Bereich kaum von der 2Hz-Komponente (die der Eigenfrequenz entspricht) zum Zeitpunkt der Extraktion durch das Filter zu trennen ist. Der mit b markierte Bereich ist eine Komponente vierter Ordnung (8 Hz), der kein Problem hervorruft, da der Bereich, der schwierig zu trennen ist, kleiner ist als derjenige im Fall der Komponente zweiter Ordnung. Außerdem nimmt die Genauigkeit der Unterscheidung zwischen der Fehlzündung und dem Fahren auf unebener Straße auch im Fall der Komponenten der sechsten und höherer Ordnungen (12 Hz und höher) ab, da, wie in 9 gezeigt ist, die Amplitude der während der Fehlzündung erzeugten Oberwellen abnimmt.
Hinsichtlich des Vorangehenden wird vorzugsweise eine Komponente dritter bis vierter Ordnung (6 Hz bis 10 Hz) als Oberwellenkomponente extrahiert, d. h. als das ganzzahlige Vielfache der Eigenfrequenz, das vom Filter FILT.2 zu extrahieren ist. Obwohl erwähnt worden ist, daß der Ausgang des Filters FILT.2 20 mal summiert wird, ist die Erfindung nicht auf diese Häufigkeit beschränkt.
Wie oben erwähnt worden ist, sind die ersten und zweiten Ausführungsformen so konfiguriert, daß sie ein System zum Erfassen einer Fehlzündung aufweisen, die in einer Verbrennungskraftmaschine (10) auftritt, welche mehrere Zylinder (20) aufweist und in einem Fahrzeug installiert ist, wobei das System umfaßt: einen Maschinendrehzahlsensor (Nockenwellensensor 36), der bei jeweils einem vorgeschriebenen Kurbelwinkel (bei allem 20°-Unterteilungen zwischen den TDC-Signalen) ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl der Maschine (NE) anzeigt; und ein Fehlzündungserfassungsmittel (ECU 70, S12, S14) zum Erfassen einer Fehlzündung, die in den einzelnen Zylindern der Maschine auftritt, auf der Grundlage des vom Maschinendrehzahlsensor ausgegebenen Rotationssignals; einen Radgeschwindigkeitssensor (62), der ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl eines Rades TNCD des Fahrzeugs anzeigt; ein erstes Schwankungswertberechnungsmittel (ECU 70, S206, S300, S400) zum Berechnen eines ersten Schwankungswertes (FILT.1) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein erstes Filter ausgegebenen Signals; ein zweites Schwankungswertberechnungsmittel (ECU 70, S206, S302, S402) zum Berechnen eines zweiten Schwankungswertes (FILT.2) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein zweites Filter ausgegebenen Signals; ein Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel (ECU 70, S206, S304, S404, S200-S222) zum Berechnen eines Parameters (Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC), der einen Schwankungsgrad der Raddrehzahl auf der Grundlage des berechneten ersten Schwankungswertes und des zweiten Schwankungswertes anzeigt, und zum Unterscheiden, ob das Fahrzeug einer spezifischen Fahrbedingung unterliegt, die die Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels beeinträchtigt, auf der Grundlage des berechneten Parameters; und ein Fehlzündungserfassung-Abschaltmittel (ECU 70, S114, S118, S10) zum Abschalten der Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels, wenn das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel feststellt, daß das Fahrzeug der spezifischen Fahrbedingung unterliegt.
Im System ist das erste Filter ein Bandpaßfilter, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente (d. h. eine Eigenfrequenz, die dem Antriebsstrang des Fahrzeugs eigen ist, z. B. 2 Hz) im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente (genauer 10 bis 15 Hz, z. B. 13 Hz) durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und kein (ganzzahliges) Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist.
Im System berechnet das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel den Parameter, indem es den berechneten ersten Schwankungswert (FILT.1) und den zweiten Schwankungswert (FILT.2) miteinander multipliziert.
Im System ist das erste Filter ein Bandpaßfilter, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente (d. h. eine Eigenfrequenz, die dem Antriebsstrang des Fahrzeugs eigen ist, z. B. 2 Hz) im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und ein (ganzzahliges) Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist (genauer eine Frequenzkomponente dritter bis fünfter Ordnung).
Im System berechnet das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel den Parameter durch Dividieren des berechneten ersten Schwankungswertes durch den zweiten Schwankungswert. Genauer wird die 2Hz-Komponente durch Quadrieren des Ausgangs des Filters FILT.1 hervorgehoben, und der Unebene-Straße-Unterscheidungsparameter DISTNC wird berechnet, indem der quadrierte Wert durch den summierten Wert der 8Hz-Komponente dividiert wird, der vom Ausgang des Filters FILT.2 erhalten wird und erscheint, wenn eine Fehlzündung mit einer Periode von 2 Hz auftritt (genauer der Wert, der erhalten wird durch Summieren des Absolutwerts des Filters FILT.2, der mit einer vorgeschriebenen Häufigkeit (z. B. 20 mal) ausgegeben wird). Zusätzlich wird 1 zum Nenner addiert.
Im System stellt das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel fest, daß das Fahrzeug der spezifischen Fahrbedingung unterliegt, wenn ermittelt wird, daß der berechnete Parameter gleich oder größer als ein Schwellenwert (DISTNCJD) ist.
Im System wird der Schwellenwert auf der Grundlage einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V) und der Last der Maschine (Krümmerabsolutdruck PBA) ermittelt. Genauer wird der Schwellenwert auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), der Maschinenlast (PBA) und eines Gangs eines Getriebes (60), das mit der Maschine im Fahrzeug verbunden ist, ermittelt.
System zum Erfassen einer Fehlzündung, die in einer in einem Fahrzeug installierten Verbrennungskraftmaschine auftritt, auf der Grundlage eines Rotationssignals, das von einem Maschinendrehzahlsensor ausgegeben wird. Im System werden ein erster und ein zweiter Schwankungswert der Raddrehzahl auf der Grundlage eines Signals berechnet, das von einem Radgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird und eine Drehzahl des Fahrzeugrades anzeigt, wobei ein Parameter DISTNC, der einen Grad der Raddrehzahlschwankung anzeigt, durch Multiplizieren der berechneten ersten und zweiten Schwankungswerte berechnet wird. Anschließend wird der Parameter mit einem Schwellenwert DISTNCJD verglichen, wobei dann, wenn die Häufigkeit, mit der der Parameter DISTNC gleich oder größer als der Schwellenwert DISTNCJD war, einen vorgegebenen Wert erreicht hat, festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Zustand einer Fahrt auf einer unebenen Straße befindet, die die Fehlzündungserfassung beeinträchtigt, wobei die Fehlzündungserfassung abgeschaltet wird. Hierdurch wird es möglich, eine falsche Erfassung einer Fehlzündung zuverlässig zu vermeiden, während sichergestellt wird, daß die Fehlzündungserfassung nicht irrtümlich abgeschaltet wird, wenn eine Fehlzündung auftritt.

Claims

System zum Erfassen einer Fehlzündung, die in einer Verbrennungskraftmaschine (10) auftritt, die mehrere Zylinder (20) aufweist und in einem Fahrzeug installiert ist, wobei das System umfaßt: einen Maschinendrehzahlsensor (36), der bei jeweils einem vorgeschriebenen Kurbelwinkel ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl der Maschine anzeigt; und ein Fehlzündungserfassungsmittel (70, S12, S14) zum Erfassen einer Fehlzündung, die in den einzelnen Zylindern der Maschine auftritt, auf der Grundlage des vom Maschinendrehzahlsensor ausgegebenen Signals; gekennzeichnet durch: einen Radgeschwindigkeitssensor (62), der ein Signal ausgibt, das eine Drehzahl eines Rades des Fahrzeugs anzeigt; ein erstes Schwankungswertberechnungsmittel (70, S206, S300, S400) zum Berechnen eines ersten Schwankungswertes (FILT.1) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein erstes Filter ausgegebenen Signals; ein zweites Schwankungswertberechnungsmittel (70, S206, S302, S402) zum Berechnen eines zweiten Schwankungswertes (FILT.2) der Raddrehzahl auf der Grundlage des vom Radgeschwindigkeitssensor über ein zweites Filter ausgegebenen Signals; ein Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel (70, S206, S304, S404, S200-S222) zum Berechnen eines Parameters (DISTNC), der einen Schwankungsgrad der Raddrehzahl auf der Grundlage des berechneten ersten Schwankungswertes und des zweiten Schwankungswertes anzeigt, und zum Unterscheiden, ob das Fahrzeug einer spezifischen Fahrbedingung unterliegt, die die Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels beeinträchtigt, auf der Grundlage des berechneten Parameters; und ein Fehlzündungserfassung-Abschaltmittel (70, S114, S118, S10) zum Abschalten der Fehlzündungserfassung des Fehlzündungserfassungsmittels, wenn das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel feststellt, daß das Fahrzeug der spezifischen Fahrbedingung unterliegt.
System nach Anspruch 1, bei dem das erste Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und kein Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist.
System nach Anspruch 2, bei dem das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel den Parameter berechnet, indem es den berechneten ersten Schwankungswert (FILT.1) und den zweiten Schwankungswert (FILT.2) miteinander multipliziert.
System nach Anspruch 1, bei dem das erste Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine erste vorgeschriebene Frequenzkomponente im Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors durchläßt, während das zweite Filter ein Bandpaß-Filter ist, das eine zweite Frequenzkomponente durchläßt, die höher als die erste vorgeschriebene Frequenz ist und ein Vielfaches der ersten vorgeschriebenen Frequenz ist.
System nach Anspruch 4, bei dem das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel den Parameter berechnet, indem es den berechneten ersten Schwankungswert durch den zweiten Schwankungswert dividiert.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Spezifische-Fahrbedingung-Unterscheidungsmittel feststellt, daß das Fahrzeug der spezifischen Fahrbedingung unterliegt, wenn ermittelt wird, daß der berechnete Parameter gleich oder größer als ein Schwellenwert (DISTNCJD) ist.
System nach Anspruch 6, bei dem der Schwellenwert auf der Grundlage wenigstens einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V) und der Last der Maschine (PBA) ermittelt wird.
System nach Anspruch 7, bei dem der Schwellenwert auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), der Maschinenlast (PBA) und eines Gangs eines Getriebes (60), das mit der Maschine im Fahrzeug verbunden ist, ermittelt wird.