DE4239055C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Erfassung von Verbrennungsaussetzern bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und Erfas­ sung von Verbrennungsaussetzern bei Mehrzylinder-Brennkraft­ maschinen in Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs l und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12, wie diese aus der DE 41 00 527 A1 bekannt sind.

Verbrennungsaussetzer in Brennkraftmaschinen können durch eine fehlerhafte Kraftstoffzumessung oder fehlerhafte Zündung verursacht werden, wobei insbesondere Zündaussetzer durch De­ fekte in einer elektronischen Motorsteuereinheit, den Zündspu­ len und den Zündkerzen vorkommen.

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit Abgasreinigungsanlagen ausge­ rüstet, die einen Abgaskatalysator enthalten. Es ist allge­ mein bekannt, daß ein solcher Abgaskatalysator bei Überhit­ zung beschädigt und in seiner Wirkungsweise zerstört werden kann. Eine große Gefährdung durch Überhitzung besteht bei Verbrennungsaussetzern der Brennkraftmaschine, wenn Nachreak­ tionen des dann unverbrannten Kraftstoff-Luft-Gemisches im Ab­ gastrakt auftreten. Ein besonderes Problem besteht darin, daß eine Beschädigung von Abgaskatalysatoren, wenn durch Überhit­ zung deren Funktion vermindert oder ganz wirkungslos geworden ist, nur mit großem Aufwand feststellbar ist.

Zu einer Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt (DE 40 09 285 A1), eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine auf Verbren­ nungsaussetzer hin zu überwachen und zur Vermeidung einer Ka­ talysatorschädigung durch Nachverbrennungen den Fahrer eines Fahrzeugs durch Aufleuchten einer Fehlerlampe am Armaturen­ brett zu warnen.

Zur Erkennung eines Verbrennungsaussetzers geht dieses be­ kannte Verfahren von der Überlegung aus, daß bei der Verbren­ nung in jedem Zylinder die entstehenden Gaskräfte ein Dreh­ moment an der Kurbelwelle erzeugen, das während der Drehung um einen Kurbelwinkelbereich an der Kurbelwelle Arbeit lei­ stet. Beim Aussetzen der Verbrennung wird diese Arbeit nicht geleistet und entsprechend nimmt die Rotationsenergie und damit die Drehzahl an der Kurbelwelle in dem zugeordneten Kur­ belwinkelbereich ab.

Eine einfache Möglichkeit zur Erkennung einer solchen Dreh­ zahlabnahme bei einem Verbrennungsaussetzer besteht darin, daß während eines Arbeitstakts jedes Zylinders über einen be­ stimmten Kurbelwellen-Drehwinkel-Bereich ein zylinderselekti­ ver, gemittelter Drehzahlwert ermittelt wird. Anschließend wird dieser Drehzahlwert mit dem Drehzahlwert der vorhergehen­ den Verbrennung bzw. des in der Zündfolge vorhergehenden Zylinders in der Weise verglichen, daß ein Differenzwert ge­ bildet wird. Dieser Differenzwert wird als Erkennungsparame­ ter mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Dieser Schwellwert kann last- und drehzahlabhängig aus einem Kenn­ feld ausgelesen werden. Beim Überschreiten des Schwellwerts wird ein Aussetzersignal erzeugt.

Es ist bekannt, diese Aussetzersignale in einem Aussetzerzäh­ ler über ein Zählintervall von 200 oder 1000 Kurbelwellenum­ drehungen jeweils ständig aufeinanderfolgend aufzusummieren und am Ende eines solchen Zählintervalls die aufsummierten Aussetzer mit einer vorgegebenen Grenzwert-Aussetzeranzahl zu vergleichen. Wenn die Grenzwert-Aussetzeranzahl überschritten ist, wird eine dauerhaft leuchtende Warnlampe am Armaturen­ brett angesteuert. In einigen Ländern ist geplant, beim Auf­ leuchten einer solchen Warnlampe einen sofortigen Werkstatt­ besuch mit einer Behebung von Fehlern zur Pflicht zu machen.

Insbesondere in diesem Zusammenhang liegt ein Problem in der oben dargestellten Verbrennungsaussetzererkennung durch Ver­ zögerungsmessungen der Drehzahl, bevorzugt am Zahnkranz des Schwungrades der Brennkraftmaschine. Solche Verzögerungen kön­ nen unabhängig von Verbrennungsaussetzern auch durch Störein­ flüsse, wie Fahr- und Fahrbahneinflüsse, ausgelöst werden. Dies führt zu Fehlerkennungen von (tatsächlich nicht vorhande­ nen) Verbrennungsaussetzern, die (fälschlich) im Aussetzerzäh­ ler mit erfaßt und aufsummiert werden. Dadurch kann es am Ende eines Zählintervalls zu einer unzulässig hohen Verbren­ nungsaussetzerrate kommen, die über der Grenzwertaussetzeran­ zahl liegt. Dann wird die Warnlampe mit der Verpflichtung eines Werkstattbesuchs angesteuert, obwohl dies nicht erfor­ derlich ist und auf Fehlerkennungen beruht. Bei einem Werk­ stattbesuch könnte in diesem Fall nur die ordnungsgemäße Funk­ tion der Brennkraftmaschine festgestellt werden, was einen un­ gerechtfertigten, großen Aufwand mit erheblichen Unannehmlich­ keiten für einen Fahrzeughalter, aber auch eine Negativwer­ bung, eventuell verbunden mit einer Aufwandserstattung für einen Fahrzeughersteller, darstellt.

In dem bekannten Verfahren nach der DE 41 00 527 A1 wird in jedem Fall die Aussetzerbestimmung innerhalb einiger vorge­ gebener Zündtakte nach dem Feststellen eines Aussetzers einge­ stellt. Vorzugsweise soll eine solche Einstellung über einige Zündtakte jedoch nur dann stattfinden, wenn erstmals nach einer vorgegebenen Anzahl von Wartezündtakten ein Aussetzer auftritt. Wurde somit ein Aussetzer festgestellt und dann die Aussetzerbestimmung für einige Zündtakte eingestellt und wird dann sogleich wieder ein Aussetzer festgestellt, bevor die Zahl der Wartezündtakte erreicht ist, erfolgt kein weiteres Einstellen der Aussetzerbestimmung, sondern jeder folgende Aussetzer wird gezählt, solange nicht mindestens über die vor­ gegebene Zahl von Wartezündtakten kein Aussetzer mehr auf­ tritt. Erst dann wird nach einem erneuten Aussetzer die Aus­ setzerbestimmung für die vorgegebene Anzahl von Zündtakten wieder eingestellt.

Damit wird beim Auftreten eines Aussetzerssignals der Zählvor­ gang sofort unterbrochen, d. h. nachfolgende Aussetzersignale werden als Fehlerkennungen gewertet und nicht mitgezählt. Erst wenn nach der Einstellung der Aussetzerbestimmung so­ gleich wieder ein Aussetzer festgestellt wird, erfolgt eine durchgehende Zählung, die dann aber nicht als Fehlerkennung gewertet wird. Die Aussetzererkennung wird immer dann ganz ab­ geschaltet, wenn Betriebszustände auftreten, bei denen mög­ licherweise Fehlerkennungen auftreten können, wie bei schnel­ len Lastwechseln oder schnellen Drehzahlwechseln oder bei durch einen Beschleunigungssensor erkannten Fahrunebenheiten.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine genauere quantitative Erfassung von Aussetzern durchzuführen.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrich­ tung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 ge­ löst.

Gemäß Anspruch 1 wird der Verlauf und Anstieg der Aussetzer­ rate im ersten Zählintervall ermittelt und auf untypische Ver­ änderungen hin analysiert. Beim Auftreten solcher untypischer Veränderungen wird ein Startsignal für einen zweiten Zählvor­ gang erzeugt, bei dem in einem zusätzlichen Fehlerkennungszäh­ ler parallel zum Aussetzerzähler ebenfalls die Aussetzersigna­ le zu einem Fehlerkennungszählerstand gezählt und aufsummiert werden.

Die Zähldauer dieses Fehlerkennungszählers ist durch ein zwei­ tes Zählintervall über einen Timer begrenzt. Nach diesem Zähl­ intervall wird der Fehlerkennungszähler in jedem Fall wieder auf Null gesetzt.

Weiter werden dynamische Fahraktionen des Fahrzeugs ermittelt und beim Auftreten solcher Fahraktionen jeweils ein Fahrak­ tionssignal erzeugt. Mit diesem werden der Aussetzerzähler und der Fehlerkennungszähler so angesteuert, daß der jeweili­ ge momentane Fehlerkennungszählerstand von der Aussetzerrate bzw. vom Aussetzerzählerstand abgezogen wird.

Durch das Auftreten des Fahraktionssignals besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß die erfaßten, untypischen Ver­ änderungen in der Aussetzerrate auf Fehlerkennungen beruhen, die aufgrund dynamischer Fahraktionen (z. B. Bodenunebenhei­ ten, Leistungsänderungen, Glatteis, etc.) aufgetreten sind und nicht auf tatsächlichen Verbrennungsaussetzern beruhen. Der jeweilige Aussetzerzählerstand wird somit um den Fehler­ kennungszählerstand nach unten korrigiert, so daß (bei tat­ sächlich nicht aufgetretenen Verbrennungsaussetzern) die zu­ lässige Grenzwert-Aussetzeranzahl nicht erreicht und damit auch die Warnlampe nicht eingeschaltet wird. Diese Korrektur wird somit nachträglich im Aussetzerzähler durchgeführt, ob­ wohl dort Fehlerkennungen bereits mitgezählt wurden.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird somit erreicht, daß eine Ansteuerung der Warnlampe mit ggfs. verpflichtendem Werk­ stattbesuch unterbleibt, obwohl der Aussetzerzähler aufgrund von Fehlerkennungen den vorgegebenen Grenzwert überschreiten würde.

Nach Anspruch 2 wird eine gut funktionsfähige und optimierte Auslegung erreicht, wenn das erste Zählintervall für den Aus­ setzerzähler und das zweite Zählintervall für den Fehlerken­ nungszähler etwa gleich groß sind und bevorzugt eine Inter­ vallgröße von 200 bis 1000 Kurbelwellenumdrehungen haben.

Wenn der Fehlerkennungszähler relativ spät im Zählintervall für den Aussetzerzähler durch eine Unregelmäßigkeit gestartet wird, kann es insbesondere bei der Auslegung nach Anspruch 2 vorkommen, daß das zweite Zählintervall für den Fehlerken­ nungszähler (ohne daß ein Fahraktionssignal erzeugt wurde) noch läuft, wenn das erste Zählintervall bereits vorbei ist. Da aber in jedem Fall abgewartet werden solle ob während des zweiten Zählintervalls ein Fahraktionssignal für eine Reduzie­ rung der im ersten Zählintervall ermittelten Aussetzeranzah­ len erzeugt wird, wird nach Anspruch 3 vorgeschlagen, daß in der Zeit, während der Fehlerkennungszähler läuft, die Warnlam­ pe nicht angesteuert wird. Dies auch für den Fall, daß die Grenzwertaussetzeranzahl im Aussetzerzähler überschritten ist, da diese möglicherweise nachträglich noch durch die im Fehlerkennungszähler aufsummierte Aussetzeranzahl unter die Grenzwert-Aussetzeranzahl reduziert wird.

Wenn das Fahraktionssignal noch während des ersten Zählinter­ valls erzeugt wird, kann die im Aussetzerzähler aufgelaufene Aussetzeranzahl lediglich reduziert werden und baut sich dann vom reduzierten Niveau bis zum Ende des ersten Zählintervalls weiter auf, wobei dann der Grenzwertvergleich am Ende des ersten Zählintervalls durchgeführt wird.

Wenn innerhalb des ersten Zählintervalls jedoch kein Fahrak­ tionssignal bei laufenden Fehlerkennungszähler erzeugt wird, wird gemäß Anspruch 4 nach dem Ablauf des ersten Zählinter­ valls ein Merkflag gesetzt. Dieses Merkflag zeigt an, daß an sich während des vorangegangenen Zählintervalls eine Grenz­ wertüberschreitung im Aussetzerzähler vorgelegen hat, jedoch noch der Fehlerkennungszähler läuft, so daß beim Auftreten eines Fahraktionssignals die vorhergehende Aussetzeranzahl im Aussetzerzähler nach unten korrigiert werden könnte. Tritt nun kein Fahraktionssignal bis zum Ablauf des zweiten Zähl­ intervalls auf, erfolgt eine Ansteuerung der Warnlampe, da keine Fehlerkennung vorgelegen hat. Wird dagegen ein Fahrak­ tionssignal gegeben, erfolgt die vorstehend ausgeführte Sub­ traktion, die zu einer Reduzierung der ermittelten Aussetzer­ rate unter den Grenzwert führen kann, wodurch dann die Warn­ lampe nicht angesteuert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 5 wird jeweils mit dem Auftreten eines Fahraktionssignals der Fehl­ erkennungszähler auf Null gesetzt und/oder eine bestimmte Mas­ kierzeit gestartet, während der die Verbrennungsaussetzerer­ kennung, insbesondere der Aussetzerzähler und der Fehlerken­ nungszähler, deaktiviert werden. Damit soll erreicht werden, daß offenbar gerade auftretende Störungen für eine kurze Zeit, bevorzugt über ca. 1/2 Zählintervall, ganz ausgeblendet werden. Es wird dabei davon ausgegangen, daß beim Vorliegen tatsächlicher Fehler im Zündsystem oder in der Kraftstoffein­ spritzung diese ohnehin regelmäßig nacheinander auftreten wer­ den und damit unmittelbar in nächsten Zählintervallen (ohne daß durch Randbedingungen Fahraktionssignale erzeugt werden) wieder auftreten und dann zur Ansteuerung der Warnlampe füh­ ren.

Nach Anspruch 6 soll der zweite Zählvorgang mit einem vorgege­ benen Anfangswert im Fehlerkennungszähler gestartet werden. Mit dieser Maßnahme wird dem Umstand Rechnung getragen, daß beim Auftreten untypischer Veränderungen, d. h. bevor der Fehl­ erkennungszähler gestartet wird, diese (möglicherweise fehl­ erkannten) Aussetzersignale bereits im Aussetzerzähler erfaßt sind, ohne daß sie ggfs. später durch die im Fehlerkennungs­ zähler erfaßten Fehlerkennungen noch reduziert werden können, da der Fehlerkennungszähler später gestartet wurde.

Mit Anspruch 7 wird vorgeschlagen, daß für den Fall, wenn ein Fahraktionssignal bei gestartetem Fehlerkennungszähler im ersten Zählintervall auftritt, dieses Zählintervall um die vorhergehende Einschalt-Intervalldauer des Fehlerkennungszäh­ lers verlängert wird. Damit wird dem Aussetzerzähler die Mög­ lichkeit gegeben, in dem gerade betrachteten Zählintervall noch tatsächlich auftretende Verbrennungsaussetzer für einen geeigneten Vergleich mit dem Grenzwert zu zählen.

In einer weiterführenden Ausbildung nach Anspruch 8 wird nicht nur ein Fahraktionssignal betrachtet, das von einer tat­ sächlich erfolgten Fahraktion abgeleitet wird. Es werden viel­ mehr auch nicht unmittelbar und direkt erfaßbare Störeinflüs­ se über Plausibilitätsbetrachtungen berücksichtigt. Falls bei­ spielsweise bei 6 Zündungen 3 Aussetzer (bei laufender Brenn­ kraftmaschine) ermittelt werden, würde dies auf den Ausfall der Hälfte der Zylinder hinweisen, was offensichtlich nicht der Fall sein kann. Unter Zugrundelegung dieser Gedanken wird ein Plausibilitätssignal erzeugt, dergestalt, daß kurze, auf­ einanderfolgende, dritte Zählintervalle und die darin auftre­ tenden Aussetzer erfaßt und mit einer maximal zulässigen Kurz­ zeit-Grenzwert-Aussetzeranzahl verglichen werden. Beim Über­ schreiten einer festgelegten, im Fahrzeugbetrieb aber nicht möglichen Kurzzeit-Grenzwert-Aussetzeranzahl wird dann ein Plausibilitätssignal erzeugt, das die gleiche Eingriffswir­ kung wie das Fahraktionssignal hat, nämlich daß der aufgelau­ fene Zählwert eines bereits gestarteten Fehlererkennungszähl­ werts vom Zählwert des Aussetzerzählers abgezogen wird. Mit dieser Maßnahme können somit auch Fehlerkennungen bei schwie­ rig zu detektierenden Fahraktionen berücksichtigt werden, wodurch auf kostspielige Sensoren, wie z. B. Beschleunigungs­ aufnehmer, zur Erfassung solcher Fahraktionen weitgehend ver­ zichtet werden kann.

Da Störeinflüsse von den Betriebsbedingungen der Brennkraft­ maschine abhängig sind, wird mit Anspruch 9 vorgeschlagen, daß die Grenzwert-Aussetzeranzahl und/oder die Kurzzeit-Grenz­ wert-Aussetzeranzahl in Abhängigkeit vom Betrieb der Brenn­ kraftmaschine ständig neu berechnet werden und/oder in an sich bekannter Weise aus einem Kennfeld entnommen werden.

Als untypische Veränderung im ersten Zählintervall zum Start des Fehlerkennungszählers wird nach Anspruch 10 ein sehr schneller Anstieg der Aussetzerrate oder eine Inhomogenität in der Art eines Knicks betrachtet.

Dynamische Fahraktionen, nach denen ein Fahraktionssignal er­ zeugt wird, können nach Anspruch 11 beispielsweise über Be­ schleunigungssensoren oder über Geber, die eine schnelle Dros­ selklappen- oder Gaspedalstellungsänderung erfassen, festge­ stellt werden.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.

In der Vorrichtung ist zusätzlich zum Aussetzerzähler ein wei­ terer Zähler als Fehlerkennungszähler vorgesehen, der mit einem Timer und mit dem Aussetzerzähler verbunden ist und dem die Aussetzersignale zugeführt werden. Der Timer ist mit einer Einheit zur Erkennung untypischer Veränderungen in der Aussetzerrate verbunden und beim Auftreten solcher Veränderun­ gen werden der Timer und der Fehlerkennungszähler durch ein Signal gestartet. Weiter ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Fahraktionssignalen und/oder Plausibilitätssignalen vorge­ sehen. Beim Auftreten eines entsprechenden Signals wird der momentane Zählerstand des Fehlerkennungszählers vom Zähler­ stand des Aussetzerzählers abgezogen und der Timer und der Fehlerkennungszähler werden zurückgesetzt.

Eine solche Vorrichtung kann einfach und mit dem im Zusammen­ hang mit dem Verfahren erläuterten Vorteilen kostengünstig mit nur im Vergleich zum gattungsgemäßen Stand der Technik wenigen, zusätzlichen Bauteilen aufgebaut werden.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erkennung und Erfassung von Verbrennungsaussetzern bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen,

Fig. 2 Diagramme, in denen insbesondere Zählerstände während Zählintervallen dargestellt sind, ohne Korrektur durch eine Fehlerkennung,

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, mit einer Fehler­ kennungskorrektur während eines Beobachtungs- und Zähl­ intervalls und

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 mit einer nach­ träglichen Fehlerkennungskorrektur nach einem Zählin­ tervall.

In Fig. 1 ist auf einer Kurbelwelle 1 ein Zahnrad 2 ange­ bracht, dessen Zähne 3 bzw. Zahnflanken als Signalgeber mit einem ersten Sensor 4 zusammenwirken. Bei einer Brennkraft­ maschine, die im Viertaktbetrieb arbeitet, besteht jedes Ar­ beitsspiel aus zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Für eine Sechszylinder-Brennkraftmaschine ergeben sich daraus drei Ver­ brennungen pro Umdrehung, so daß jedem Zylinder somit 1/3 eines Kreises, also 120°, zugeordnet sind. Die Kurbelwelle 1 treibt mit halber Kurbelwellendrehzahl eine Nockenwelle 5, die eine Phasenmarke 6 trägt, welche mit einem zweiten Sensor 7 zusammenwirkt. Über diese Phasenmarke 6 ist eine eindeutige Zuordnung eines bestimmten Zylinders zu einem Kurbelwellenwin­ kel möglich.

Die Signale aus den beiden Sensoren 4 und 7 sind einem digita­ len Motorsteuergerät 8 zugeführt, dem weitere Parametersigna­ le, insbesondere ein Lastsignal 9, zugeführt werden. Das Steuergerät 8 ermittelt den Einspritzzeitpunkt, die Einspritz­ menge und den Zündzeitpunkt und überträgt entsprechende Signa­ le an eine elektronische Einspritzvorrichtung 10 und eine Zündvorrichtung 11.

Einer Einheit 12 zur Ermittlung von Aussetzersignalen (die auch im Motorsteuergerät 8 integriert sein kann) werden über eine Leitung 13, insbesondere die dort verarbeiteten Signale, ebenfalls zugeführt. Für eine Aussetzererkennung wird inner­ halb eines Meßfensters mit Hilfe einer Zeitmessung ein mittle­ rer Drehzahlwert aus dem Vorbeigang eines bestimmten Kurbel­ wellendrehwinkelbereichs am Sensor 4 berechnet. Dieser gemit­ telte Drehzahlwert wird jedem Arbeitstakt zylinderselektiv zu­ geordnet. Dieser Drehzahlwert wird mit einem Drehzahlwert der vorhergehenden Verbrennung verglichen, indem ein Differenz­ wert gebildet wird. Wenn dieser Differenzwert einen vorgegebe­ nen Schwellwert überschreitet, wird auf einen Aussetzer ge­ schlossen und ein entsprechendes Signal als Impulssignal in der Leitung 14 abgegeben.

Der Einheit 12 ist ein Aussetzerzähler 15 nachgeschaltet, der von einer Zählintervallsteuerung 16 über eine Leitung 17 so gesteuert wird, daß er jeweils nach 1000 Umdrehungen gestar­ tet und zurückgesetzt wird. Zugleich wird über eine Leitung 18 zum Ende eines Zählintervalls ein Vergleicher 19 akti­ viert, der die im Aussetzerzähler 15 zum Ende eines Zählinter­ valls aufsummierte Intervall-Aussetzeranzahl (über Leitung 20) mit einem zugeführten Grenzwert (Leitung 21) vergleicht. Beim Überschreiten dieses Grenzwerts wird eine Warnlampe 22 angesteuert (Leitung 23).

Zugleich werden die Aussetzersignale einer Einheit 24 zur Er­ kennung untypischer Veränderungen der Aussetzerrate zugeführt (Leitung 25). Falls eine solche untypische Veränderung, z. B. ein plötzlich starker Anstieg, festgestellt wird, wird über eine Leitung 26 ein Startsignal an einen nachgeschalteten Timer 27 gegeben. Über diesen Timer wird ein zweites Zählin­ tervall bestimmt, wobei über eine Leitung 28 ein Fehlerken­ nungszähler 29 gestartet und zurückgesetzt werden kann. Die­ sem Zähler 29 werden ebenfalls die Aussetzersignale zugeführt (Leitung 30).

Über eine Leitung 31 kann dem Fehlerkennungszähler ein Fahr­ aktionssignal zugeführt werden, das beispielsweise bei einer schnellen Beschleunigung oder einer großen Lastanforderungs­ änderung, erzeugt wird. Beim Auftreten eines solchen Signals werden der Fehlerkennungszähler 29 und der Timer 27 gestoppt (Leitung 32) und zurückgesetzt. Zugleich wird die im Fehler­ kennungszähler 29 aufsummierte Fehlerkennungsanzahl an den Aussetzerzähler 15 gegeben (Leitung 33) und von dem dortigen, momentanen Zählerstand abgezogen.

Parallel und mit der gleichen Wirkung wie ein Fahraktionssig­ nal kann in einer Einheit 34 ein Plausibilitätssignal erzeugt werden (Leitung 35). Dazu werden über kurze Zählintervalle auftretende Aussetzer (zugeführt mit Leitung 36) mit Kurzzeit­ grenzwerten verglichen, die aus technischen Überlegungen beim Betrieb der Brennkraftmaschine nicht überschritten werden kön­ nen, so daß ermittelte Aussetzer auf Störeinflüssen beruhende Fehlerkennungen sein müssen. Auch beim Auftreten eines Plausi­ bilitätssignals werden der Fehlerkennungszähler 29 und der Timer 27 (über Leitung 54) gestoppt und zurückgesetzt.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind jeweils in den Diagrammen a) die Zählerrate des Aussetzerzählers 15 innerhalb aufeinanderfol­ gender, erster Zählintervalle 37 (entsprechend 1.000 Umdrehun­ gen) angegeben. Im Diagramm b) ist das durch den Timer 27 vor­ gegebene Zählintervall und im Diagramm c) ist ein Fahraktions­ signal eingezeichnet.

Im Diagramm d) ist der Zählerstand des Fehlerkennungszählers 29 gezeigt und im Diagramm e) die Dauer eines Merkflag ge­ zeigt.

In den Fig. 2, 3 und 4 ist im Diagramm a) jeweils ein üblicher und unkritischer Anstieg (Kurvenbereich 38) darge­ stellt, der bei einer entsprechenden Weiterführung die einge­ zeichnete Grenzwertaussetzeranzahl 39 im Zählintervall 37 nicht übersteigen würde. An der Stelle 40 erfolgt nun ein un­ typischer, schneller Anstieg, der von der Einheit 24 entspre­ chend erkannt wird, so daß kurz darauf (Bezugszeichen 41) so­ wohl der Timer 27 (Diagramm b) als auch der Fehlerkennungszäh­ ler 29 (Diagramm d) gestartet werden. Der Fehlerkennungszäh­ ler 29 wird dabei bereits mit einem vorgegebenen Anfangswert 42 gestartet, mit dem der Versatz zwischen den Stellen 40 und 41 berücksichtigt wird.

Am Ende des Zählintervalls 37 wurde durch die gesamte aufsum­ mierte Intervall-Aussetzeranzahl 43 die Grenzwertaussetzeran­ zahl 39 überschritten. Da der Fehlerkennungszähler 29 aber noch läuft (durch Timer vorgegebenes, zweites Zählintervall 44), wird aber die Warnlampe 22 noch nicht angesteuert, son­ dern ein Merkflag 45 gesetzt. Da bis zum Ablauf des gesamten zweiten Zählintervalls 44 im Fall der Fig. 2 kein Fahraktions­ signal oder Plausibilitätssignal erzeugt wird, wird dann an der Stelle 46 die Warnlampe eingeschaltet.

Fig. 3 stellt wieder den Fall dar, daß der Fehlerkennungszäh­ ler 29 aktiviert wurde. Nun wird allerdings innerhalb des ersten Zählintervalls an der eingezeichneten Stelle (Pfeil 47) ein Fahraktionssignal 48 (Diagramm c) erzeugt, wodurch die im Fehlerkennungszähler 29 gezählte Aussetzeranzahl von der im Aussetzerzähler 15 abgezogen und der Wert 49 erhalten wird.

Zudem wird eine Maskierzeit 50 gestartet, während der die Fehlererkennung inaktiv ist, so daß sich das erste Zeitinter­ vall aus einem ersten Teil 51 und einem zweiten Teil 52 zusam­ mensetzt. Nach der Maskierzeit 50 wird somit der Zählvorgang im Teil 52 weiter fortgesetzt; die Grenzwertaussetzeranzahl 39 wird zum Ablauf des Zählintervalls nicht überschritten, so daß keine Ansteuerung der Warnlampe erfolgt. Ersichtlich wäre ohne den abgezogenen Korrekturwert aus dem Fehlerkennungszäh­ ler 29 die Grenzwertaussetzeranzahl 39 überschritten worden.

In Fig. 4 wurde wiederum der Fehlerkennungszähler 29 gestar­ tet. Zum Ende des ersten Zählintervalls 37 wurde ersichtlich die Grenzwertaussetzeranzahl 39 durch die ermittelte Ausset­ zerrate überschritten. Da der Fehlerkennungszähler 29 zu die­ sem Zeitpunkt noch läuft (der Timer 27 ist noch nicht abge­ laufen, Diagramm b), wird die Warnlampe noch nicht angesteu­ ert, sondern ein Merkflag 45 gesetzt. An der Stelle 53 wird ein Fahraktionssignal 48 oder ein Plausibilitätssignal er­ zeugt (Diagramm c), wodurch vom momentanen Zählwert 54 des Aussetzerzählers 15 der Zählwert des Fehlerkennungszählers 29 abgezogen wird. Dadurch wird der Wert Null erhalten, d. h. die Grenzwertaussetzeranzahl 39 wird nicht erreicht, wodurch das Merkflag 45, der Timer 27 und der Fehlerkennungszähler 29 zu­ rückgesetzt werden und die Warnlampe nicht angesteuert wird. Zudem wird die Maskierzeit 50 gestartet und nach deren Ablauf summiert der Aussetzerzähler 15 die einlaufenden Aussetzersig­ nale wieder neu auf. In diesem Fall wurde somit eine Korrek­ tur nach dem Ablauf des ersten Zählintervalls 37 durchge­ führt. Trotz Überschreiten der Grenzwertaussetzeranzahl 39 hat dies zu keiner Ansteuerung der Warnlampe geführt, da sich nachträglich herausgestellt hat, daß Fehlerkennungen vorge­ legen haben.

Claims (12)

1. Verfahren zur Erkennung und Erfassung von Verbrennungsaus­ setzern bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen in Fahrzeu­ gen, wobei
dynamische Fahraktionen des Fahrzeugs ermittelt werden und beim Auftreten einer solchen Fahraktion ein Fahr­ aktionssignal erzeugt wird,
die Momentandrehzahl zugeordnet zum Arbeitstakt eines Zy­ linders gemessen wird und bei einer bestimmten Abnahme eines solchen Drehzahlwerts jeweils ein Aussetzersignal erzeugt wird,
die erzeugten Aussetzersignale in einem Aussetzerzähler während bestimmter, aufeinanderfolgender erster Zählin­ tervalle entsprechend jeweils einer bestimmten Anzahl von Kurbelwellenumdrehungen als Aussetzer gezählt und zu einer Intervall-Aussetzeranzahl aufsummiert werden und dann der Aussetzerzähler wieder zurückgesetzt wird,
die im jeweiligen ersten Zählintervall ermittelte Inter­ vall-Aussetzeranzahl mit einer vorgegebenen Grenzwert-Aus­ setzeranzahl verglichen wird und
wenn die Intervall-Aussetzeranzahl diese Grenzwert-Aus­ setzeranzahl überschreitet, eine Warnlampe eingeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlauf und Anstieg des Aussetzerzählerstandes im ersten Zählintervall (37) ermittelt und auf untypische Veränderungen (40) hin analysiert wird,
daß beim Auftreten von untypischen Veränderungen (40) ein Startsignal für einen zweiten Zählvorgang erzeugt wird, bei dem in einem Fehlerkennungszähler (29) parallel zum Aussetzerzähler (15) ebenfalls die Aussetzersignale ge­ zählt und zu einem Fehlerkennungszählerstand aufsummiert werden,
daß die Zähldauer des Fehlerkennungszählers (29) durch ein zweites Zählintervall (44) begrenzt ist und danach der Fehlerkennungszähler (29) in jedem Fall wieder auf Null gesetzt wird, und
daß mit dem Fahraktionssignal (48) bei ermittelten dyna­ mischen Fahraktionen der Aussetzerzähler (15) und der Fehlerkennungszähler (29) so angesteuert werden, daß der jeweilige Fehlerkennungszählerstand vom Aussetzerzähler­ stand abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zählintervall (37) für den Aussetzerzähler (15) und das zweite Zählintervall (44) für den Fehlerkennungs­ zähler (29) etwa gleich groß sind und bevorzugt eine Intervallgröße von 200 bis 1000 Kurbelwellenumdrehungen haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeit, während der Fehlerkennungszähler (29) läuft, keine Warnlampe (22) angesteuert wird, auch wenn die Grenzwert-Aussetzeranzahl durch die Intervall-Aus­ setzeranzahl nach Ablauf des ersten Zählintervalls über­ schritten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Zustand durch ein nach Ablauf des ersten Zählinter­ valls (37) gesetztes Merkflag (45) bestimmt ist, das beim Auftreten eines Fahraktionssignals (48) oder beim Ablauf des zweiten Zählintervalls (44) zurückgesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit dem Auftreten eines Fahraktionssig­ nals (48) der Fehlerkennungszähler (29) auf Null gesetzt wird und/oder eine bestimmte Maskierzeit (50) gestartet wird, während der die Verbrennungsaussetzererkennung, ins­ besondere der Aussetzerzähler (15) und der Fehlerkennungs­ zähler (29), deaktiviert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Zählvorgang mit einem vorge­ gebenen Anfangswert (42) gestartet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Fall, wenn ein Fahraktionssig­ nal (48) bei gestartetem Fehlerkennungszähler (29) im ersten Zählintervall (37) auftritt, dieses Zählintervall (37) um die vorhergehende Einschaltintervalldauer des Fehlerkennungszählers (29) verlängert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Plausibilitätssignal (Einheit 34) mit der gleichen Eingriffswirkung wie das Fahraktionssig­ nal (48) erzeugt wird, dergestalt, daß kurze aufeinander­ folgende, dritte Zählintervalle beobachtet werden und die jeweils in einem dritten, kurzen Zählintervall auftreten­ de Aussetzeranzahl als Plausibilitäts-Aussetzeranzahl mit einer maximal zulässigen Kurzzeit-Grenzwert-Aussetzeran­ zahl verglichen wird, wobei beim Überschreiten der Kurz­ zeit-Grenzwert-Aussetzeranzahl das Plausibilitätssignal erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Grenzwert-Aussetzeranzahl und/oder die Kurzzeit-Grenzwert-Aussetzeranzahl in Abhängigkeit vom Betrieb der Brennkraftmaschine ständig neu berechnet und/oder aus Kennfeldern ausgelesen werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als untypische Veränderung (40) im ersten Zählintervall (37) zum Start des Fehlerkennungs­ zählers (29) ein schneller Anstieg des Aussetzerzählerstandes oder eine Inhomogenität in der Art eines Knicks im Verlauf des Aussetzerzählerstandes ermittelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dynamische Fahraktionen über Beschleuni­ gungssensoren und/oder schnelle Drosselklappen- oder Gas­ pedalstellungsänderungen ermittelt werden.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Fahraktionssigna­ len (48) und/oder Plausibilitätssignalen (Einheit 34, 35) und
mit einer Einheit (12) zur Ermittlung von Aussetzersigna­ len, wobei
von dieser Einheit (12) einem Aussetzerzähler (15) die Aussetzersignale zugeführt werden, die dort aufsummiert werden,
der Aussetzerzähler (15) von einer Zählintervallsteuerung (16) zur Realisierung erster Zählintervalle (37) aufeinan­ derfolgend gestartet und zurückgesetzt wird,
der Aussetzerzähler (15) mit einem Vergleicher (19) ver­ bunden ist, der am Ende jedes Zählintervalls (37) den Zäh­ lerstand als Intervall-Aussetzeranzahl mit einer vorgege­ benen Grenzwert-Aussetzeranzahl (21) vergleicht,
mit dem Vergleicher (19) eine Warnlampe (22) verbunden ist, die beim Überschreiten der Grenzwert-Aussetzeranzahl angesteuert und eingeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß als weiterer Zähler ein Fehlerkennungszähler (29) vor­ gesehen ist, der mit einem Timer (27) und mit dem Ausset­ zerzähler (15) verbunden ist und dem die Aussetzersignale zugeführt werden, und
daß der Timer (27) mit einer Einheit (24) zur Erkennung untypischer Veränderungen im Verlauf des Aussetzerzähler­ standes verbunden ist und beim Auftreten solcher Verände­ rungen der Timer (27) und der Fehlerkennungszähler (29) durch ein Signal gestartet werden,
wobei beim Auftreten eines der genannten Fahraktionssigna­ le oder Plausibilitätssignale der momentane Zählerstand des Fehlerkennungszählers (29) vom Zählerstand des Aus­ setzerzählers (15) abgezogen und der Timer (27) und der Fehlerkennungszähler (29) zurückgesetzt werden.