DE4241499C2

DE4241499C2 - Fehlzündungs-Detektorsystem für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE4241499C2
Application number: DE4241499A
Authority: DE
Inventors: Masaki Kanehiro; Yuichi Shimasaki; Takuji Ishioka; Shigeki Baba; Takashi Hisaki; Shigeru Maruyama; Masataka Chikamatsu; Shukoh Terata; Kazuhito Kakimoto; Kenichi Maeda; Kazutomo Sawamura; Eitetsu Akiyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: GB2262352A; GB2262352B; US5241937A; GB9225715D0; DE4241499A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Fehlzündungs-Detektorsystem zur Detektierung von Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Ein Verbrennungsmotor besitzt Zündkerzen zur Zündung des in die Zylinder gesaugten Luft/Kraftstoffgemisches. Generell wird die durch die Zündspule des Motors erzeugte Hochspannung (Zündspannung) über einen Verteiler aufeinan derfolgend auf die Zündkerzen der Zylinder des Motors verteilt, um das Luft/Kraft stoffgemisch zu zünden. Tritt in mindestens einer der Zündkerzen keine normale Zündung, d. h. eine Fehlzündung auf, so führt dies zu verschiedenen Nachteilen, wie beispielsweise einer Beeinträchtigung des Steuerbarkeit und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus kann dies auch zu einem sogenannten Nachbrennen von unverbranntem Kraftstoffgas im Auspuffsystem des Motors führen, wodurch wiederum die Temperatur des Katalysators im Auspuffsystem zunimmt. Es ist daher wichtig, das Auftreten von Fehlzündungen zu vermeiden. Fehlzündungen können einerseits dem Kraftstoffzufuhrsystem und andererseits dem Zündsystem zugeordnet werden. Dem Kraftstoffzufuhrsystem zugeordnete Fehlzündungen beruhen auf der Zufuhr eines mageren oder fetten Gemisches zum Motor, während dem Zündsystem zugeordnete Fehlzündungen auf einem Zündfunkenausfall (sogenannte Fehlzündfunkenbildung) beruhen, wobei an der Zündkerze keine normale Funkenentladung auftritt. Der letztgenannte Fall ergibt sich durch ein Verrußen oder Feuchtwerden der Zündkerze mit Kraftstoff, insbesondere durch Aufhaften von Kohlenstoff an der Zündkerze, wodurch zwischen den Elektroden der Zündkerze ein Leckstrom hervorgerufen wird, oder durch ein Fehlverhalten des Zündsystems.

Aus der EP 0 277 468 A1 ist ein Fehlzündungs-Detektorsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.

Die DE 42 07 140 A1 zeigt ein Fehlzündungs-Bestimmungssystem mit einem Zündspannungsdetektor und einer Fehlzündungs-Bestimmungseinrichtung, welche bestimmt, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn eine Zeitperiode, in welcher der detektierte Wert der Zündspannung einen vorgegebenen Spannungswert oder einen Wert, welcher einen Bereich eines Teils der den vorgegebenen Spannungswert detektierten Zündspannung übersteigt, einen Bezugswert übersteigt.

Aus der DE-OS 41 16 272 ist ein Gerät zur Erfassung von Verbrennungen und Fehlzündungen in einem Verbrennungsmotor bekannt, das einen Vergleicher aufweist zum Vergleichen einer Ausgangsspannung, die dem Pegel eines von einer Zündkerze bei einer Entladung hervorgerufenen Ionenstroms entspricht, mit einem von einer Bezugswert-Einstellschaltung vorgegebenen Bezugswert, der sich in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter ändert.

Aus der DE-OS 40 09 451 ist ein System zur Bestimmung von Fehlzündungen bekannt mit einem ersten und einem zweiten Vergleicher zum Vergleich der an einer Wicklung der Zündspule liegenden und somit von der Zündspannung abhängigen Spannung mit durch eine erste und eine zweite Zeitsteuerung erzeugten Bezugs spannungen nach ersten und zweiten Zeitintervallen.

Es besteht das Problem einer fehlerhaften Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung, wenn die in den Verbrennungskammern erzeugte Ionenmenge selbst bei normaler Verbrennung klein ist. Ist beispielsweise die Temperatur der Ver brennungskammern oder die Temperatur des Luft/Kraftstoffgemisches klein, so ist die durch die Verbrennung erzeugte Ionenmenge (Ionendichte) klein. In solchen Fällen kann nicht bestimmt werden, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, solange der Bezugswert zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors eingestellt wird.

Arbeitet der Motor in bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise bei Wiederauf nahme der Kraftstoffzufuhr nach deren Abschaltung oder beim Start oder gerade erfolgtem Start, so besteht darüber hinaus eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß eine fehlerhafte Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung erfolgt.

Bei bekannten Systemen erfolgt die Fehlzündungs-Detektierung selbst dann, wenn der Motor sich in einem Übergangszustand von einer Luft/Kraftstoffverhältnis- Rückkopplungsregelung zu einer Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuerung in einer offenen Schleife befindet, oder bei einer Umkehrung dies Übergangszustandes auf der Basis eines Ausgangssignals eines im Auspuffsystem angeordneten Sauerstoffkonzen trationssensors. In einem derartigen Übergangszustand wird die Verbrennung der Mischung jedoch unstabil, wodurch es schwierig wird, einen geeigneten Bezugswert zur Bestimmung einer Fehlzündung einzustellen, was zu einer hohen Wahrscheinlich keit führt, daß eine normale Verbrennung fehlerhaft als Fehlzündung bestimmt wird. Beim oben genannten vorgeschlagenen System ist nicht vorgesehen, eine Fehlzün dung bei einem nur zeitweiligen Motorbetriebszustand bzw. Übergangs-Motorbe triebszustand, in dem die Verbrennung unvermeidbar unstabil wird, zu detektieren; vielmehr wird eine konstant auftretende Fehlzündung aufgrund eines fehlerhaften Betriebs des Motors, speziell des Kraftstoffzufuhrsystems detektiert. Selbst wenn das System eine zeitweilige Fehlzündung in einem derartigen Übergangszustand des Motors im oben beschriebenen Sinne detektiert, so kann es nicht sicher bestimmen, daß eine Fehlzündung auftritt.

Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn sich ein mit einem Auspuffgas-Rückführungs system versehener Motor in einem Übergangszustand befindet, in dem ein Übergang von der Auspuffgasrückführung zu deren Unterbindung oder umgekehrt stattfindet (d. h. bei Beendigung der Auspuffgas-Rückführungssteuerung oder bei deren Beginn), da das Luft/Kraftstoffverhältnis der Mischung und der Zündzeittakt in diesem Übergangszustand des Motors zeitweiligen Änderungen unterliegen.

Ist der Motor mit einer Ventilzeittakt-Umstellungseinrichtung zur Änderung der Ventilcharakteristik (im folgenden als "Ventilzeittakt" bezeichnet) der Ansaugventile und/oder Auspuffventile (Zeittakt des Öffnens und Schließens der Ventile und/oder Ventilhubbetrag) versehen, so ergibt sich ein entsprechendes Problem, wenn der Ventilzeittakt geändert wird, da die Menge des zugeführten Kraftstoffes und ein grundlegender Zündzeittakt-Vorschubwert (welcher in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Motorlast eingestellt wird) in Abhängigkeit von der Ventilzeittaktänderung geändert werden, so daß die Verbrennung zeitweise unstabil werden kann.

Darüber hinaus besitzt das bekannte Fehlzündungs-Detektorsystem den Nachteil, daß der Bezugswert zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung für diese Bestimmung ungeeignet werden kann, wenn sich das Luft/Kraftstoffverhältnis der dem Motor zugeführten Mischung geändert hat, so daß es unmöglich wird, das Auftreten einer Fehlzündung genau zu bestimmen.

Speziell wird das Luft/Kraftstoffverhältnis der Mischung auf für Betriebszustände des Motors geeignete Werte eingestellt. Hierbei erfolgt die Regelung der Kraftstoffzufuhr nicht generell mit auf einem konstanten bzw. festen Wert gehaltenen Luft/[BKraft stoffverhältnis, sondern in einem normalen Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelbereich, wobei das Luft/Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauerstoffkonzentrationssensors auf einen stöchiometrischen Wert (beispielsweise 14,7) geregelt wird, während das Luft/Kraftstoffverhältnis bei kleiner Motortempera tur (beispielsweise Motorkühlmitteltemperatur) auf einen in Bezug auf den stöchiometrischen Wert fetteren Wert und bei Betrieb des Motors in einem Zustand mit kleiner Last zum Zwecke der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs in Bezug auf den stöchiometrischen Wert auf einen magereren Wert korrigiert wird. Wird das Luft/Kraftstoffverhältnis auf diese Weise geändert, so ändert sich auch die den Bezugswert bestimmende bei der Verbrennung des Gemisches erzeugte Ionendichte, so daß der Bezugswert vom richtigen Wert zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung abweichen kann, wenn er nicht unter Berücksichtigung dieser Änderung des Luft/Kraftstoffgemisches eingestellt wird, so daß eine genaue Fehlzündungs bestimmung unmöglich durchführbar ist.

Darüber hinaus erfolgt im bekannten System die Fehlzündungsbestimmung unabhängig davon, ob Fehler in den Sensoren zur Detektierung der Motorbetriebs parameter, beispielsweise der Motordrehzahl und der Motorlast, sowie in der Leitungsverbindung der Sensoren mit einer Steuereinheit auftreten. Es besteht daher eine Wahrscheinlichkeit, daß eine fehlerhafte Bestimmung einer Fehlzündung stattgefunden hat.

Weiterhin kann eine Alterung oder ein Ausfall der Kraftstoffeinspritzventile und eines Kraftstoffdruckreglers des Motors (des Kraftstoffzufuhrsystems) sowie des im Auspuffsystem angeordneten Sauerstoffkonzentrationssensors zu einer ungenauen Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelung auf der Basis des Ausgangssignals des Sauerstoff konzentrationssensors führen, wodurch eine Abweichung des Luft/Kraftstoffverhält nisses vom gewünschten Wert hervorgerufen wird. In einem solchen Fall ist es unmöglich, das tatsächliche durch den Verbrennungszustand festgelegte Luft/Kraft stoffverhältnis zu detektieren und damit einen richtigen Bezugswert zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung einzustellen, wodurch es schwierig wird, das Auftreten einer Fehlzündung genau zu bestimmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei dem System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in einfacher Weise wenigstens eine der Größen Ansauglufttemperatur, Motortem peratur, Luft/Kraftstoffverhältnis, Auspuffgas-Rückführungsrate, Luftfeuchtigkeit zu berücksichtigen und im Sinne einer Vermeidung von Fehlzündungen zu berücksichti gen.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Fehlzündungs-Detektorsystem der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors sowie eines dafür vorgesehenen Fehlzündungs-Detektorsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild der Schaltungsausführung des Fehlzündungs-Detektorsy stems gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 ein Schaltbild von Einzelheiten der Eingangsschaltung nach Fig. 2;

Fig. 4 ein Zeittaktdiagramm, aus dem Änderungen der bei normaler Zündung und bei Fehlzündungen auftretenden Zündspannung ersichtlich sind;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines durch das Fehlzündungs-Detektorsystem gemäß der ersten Ausführungsform abgearbeiteten Programms zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung;

Fig. 6 ein Unterprogramm zur Bestimmung, ob Fehlzün dungs-Überwachungszustände erfüllt sind oder nicht;

Fig. 7 ein Schaltbild der Schaltungsausführung einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 8 ein Schaltbild von Einzelheiten der wesentli chen Teile der Schaltungsanordnung nach Fig. 7;

Fig. 9a bis 9e zusammen ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 7;

Fig. 9a ein Zündbefehlsignal;

Fig. 9b die Zündspannung und einen Vergleichsspan nungpegel VCOMP;

Fig. 9c ein Ausgangssignal eines Komparators;

Fig. 9d einen Zählwert CP eines Zählers;

Fig. 9e ein Fehlzündungs-Detektorkennzeichensignal FMIS;

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines durch die zweite Aus führungsform abgeordneten Programms zur Bestimmung des Auf tretens einer Fehlzündung;

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Bestimmung eines Bezugswertes (CPREF);

Fig. 12a und 12b jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Einstellung von Programmverzeichniswerten in einem Ver zeichnis eines Grundwertes CPREF0 des Bezugswertes CPREF;

Fig. 13a bis 13e Verzeichnisse von Bestimmungskorrek turkoeffizienten zur Korrektur des Grundwertes CPREF0;

Fig. 13a ein KMTW (von der Motorkühlmitteltemperatur abhängiger Korrekturkoeffizient) -Verzeichnis;

Fig. 13b ein KMTA (von der Ansauglufttemperatur ab hängiger Korrekturkoeffizient) -Verzeichnis;

Fig. 13c ein KMHA (von der Atmosphärenfeuchtigkeit abhängiger Korrekturkoeffizient) -Verzeichnis;

Fig. 13d ein KMAF (vom Luft/Kraftstoffverhältnis abhängiger Korrekturkoeffizient) -Verzeichnis;

Fig. 13e ein KMEGR (EGR-abhängiger Korrekturkoeffi zient) -Verzeichnis;

Fig. 14 ein Unterprogramm zur Bestimmung eines durch eine dritte und eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform abgearbeiteten Unterprogramms zur Bestimmung, ob Fehlzün dungs-Überwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht;

Fig. 15 ein TMF-Verzeichnis zur Bestimmung einer Zeitperiode, in der die Überwachung des Zündkerzenbetriebs verhindert werden soll;

Fig. 16 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors und eines dafür vorgesehenen Fehlzündungs- Detektorsystems gemäß einer fünften Ausführungsform der Er findung;

Fig. 17 ein Schaltbild der Schaltungsauslegung der fünften Ausführungsform;

Fig. 18a bis 18h zusammen ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanorndung nach Fig. 7;

Fig. 18a ein Erregungssteuersignal (einschließlich eines Zündbefehlssignals) A;

Fig. 18b ein Steuersignal G;

Fig. 18c bei normaler Zündung einer Zündkerze auf tretende Änderungen der Zündspannung und eines Vergleichs spannungspegels VCOMP;

Fig. 18d bei normaler Zündung der Zündkerze auftre tende Änderungen des Ausgangssignals eines Komparators;

Fig. 18e bei normaler Zündung der Zündkerze auftre tende Änderungen des Zählwertes CP des Zählers;

Fig. 18f bei einer Fehlzündung auftretende Änderungen der Zündspannung und des Vergleichsspannungspegels VCOMP;

Fig. 18g bei einer Fehlzündung auftretende Änderungen des Ausgangssignals der Komparatorschaltung;

Fig. 18h bei einer Fehlzündung auftretende Änderungen des Zählwertes CP des Zählers;

Fig. 19a und 19b zusammen ein Flußdiagramm eines durch die fünfte Ausführungsform abgearbeiteten Unterpro gramms zur Bestimmung, ob Fehlzündungs-Überwachungsbedingun gen erfüllt sind oder nicht;

Fig. 20a und 20b zusammen ein Flußdiagramm eines durch eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform abgear beiteten Unterprogramms zur Bestimmung, ob Fehlzündungs-Über wachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht;

Fig. 21 ein Flußdiagramm eines durch eine siebte erfindungsgemäße Ausführungsform abgearbeiteten Unterpro gramms zur Bestimmung, ob Fehlzündungs-Überwachungsbedingun gen erfüllt sind oder nicht;

Fig. 22 ein Schaltbild einer achten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 23 ein Schaltbild einer Fehlzündungs-Bestim mungsschaltung nach Fig. 22;

Fig. 24 ein Schaltbild von Einzelheiten eines Teils der Schaltung nach Fig. 23;

Fig. 25a bis 25i zusammen ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 22;

Fig. 25a ein Erregungssteuersignal (einschließlich eines Zündbefehlssignals) A;

Fig. 25b ein Steuersignal G;

Fig. 25c bei normaler Zündung einer Zündkerze auf tretende Änderungen der Zündspannung und eines Vergleichs spannungspegels VCOMP;

Fig. 25d bei normaler Zündung der Zündkerze auftre tende Änderungen des Ausgangssignals einer ersten Vergleichs schaltung;

Fig. 25e bei normaler Zündung der Zündkerze auftre tende Änderungen eines Ausgangssignals VT einer Impulsdauer- Meßschaltung;

Fig. 25f bei Fehlzündung auftretende Änderungen der Zündspannung und des Vergleichsspannungspegels VCOMP;

Fig. 25g bei einer Fehlzündung auftretende Änderungen des Ausgangssignals der ersten Komparatorschaltung;

Fig. 25h bei einer Fehlzündung auftretende Änderungen des Ausgangssignals VT der Impulsdauer-Meßschaltung;

Fig. 25i Änderungen eines Ausgangssignals eines zwei ten Komparators;

Fig. 26 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Bestimmung eines Grundwertes VTREF0 eines Bezugswertes VTREF;

Fig. 27a und 27b jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Einstellung von Programmverzeichniswerten in einem Ver zeichnis des Grundwertes VTREF0 des Bezugswertes VTREF;

Fig. 28 ein Verzeichnis zur Bestimmung eines Korrek turkoeffizienten KVTREF zur Korrektur des Grundwertes VTREF0; und

Fig. 29 ein Schaltbild einer Fehlzündungs-Bestim mungsschaltung gemäß einer Abänderung der achten Ausführungs form.

Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors (nachfolgend als "der Motor" bezeichnet), bei dem es sich um einen Vierzylindermotor mit einem Auspuffgas-Rückführungssy stem und einem dafür vorgesehenen Regelsystem einschließlich eines Fehlzündungs-Detektorsystems gemäß einer ersten Ausfüh rungsform der Erfindung handelt. In einem Ansaugrohr 2 des Motors 1 ist eine Drosselklappe 3 vorgesehen. Mit dieser Drosselklappe 3 ist ein Drosselklappenöffnungs-Sensor 4 (θTH-Sensor) zur Erzeugung eines elektrischen Signals ver bunden, das ein Maß für die erfaßte Drosselklappenöffnung ist und einer elektronischen Steuereinheit 5 (im folgenden als "die ECU" bezeichnet) zugeführt wird.

Für die Zylinder vorgesehene Kraftstoffeinspritzventile 6 sind im Ansaugrohr an einer Stelle zwischen dem Motor 1 und der Drosselklappe 3 in Strömungsrichtung geringfügig vor einem nicht dargestellten Ansaugventil angeordnet. Diese Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer nicht dargestell ten Kraftstoffpumpe und elektrisch mit der ECU 5 verbunden, wobei ihre Ventilöffnungsperioden durch Signale von dieser gesteuert werden.

Die Zylinder des Motors besitzen jeweils eine Zündkerze 16, die über einen Verteiler 15 elektrisch mit der ECU 5 verbun den ist, so daß ihr Zündzeittakt θIG durch diese gesteuert wird. In einer Steuerleitung zwischen dem Verteiler 15 und der Zündkerze 16 ist ein Zündspannungssensor 17 vorgesehen, der elektrostatisch mit der Verbindungsleitung (d. h. unter Bildung einer Kapazität von mehreren pF mit dieser) verbunden ist, um ein elektrisches Signal für die ECU 5 zu erzeugen, das ein Maß für die erfaßte Zündspannung ist.

Ein mit dem Ansaugrohr 2 über eine Leitung in Verbindung stehender Ansaugrohr-Absolutdrucksensor 7 (PBA-Sensor) ist in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Drosselklappe 3 ange ordnet und liefert ein elektrisches Signal für die ECU 5, das ein Maß für den erfaßten Absolutdruck PBA ist. An einer Stel le in Strömungsrichtung hinter dem Ansaugrohr-Absolutdruck sensor 7 ist ein Ansauglufttemperatur-Sensor 8 (TA-Sensor) angeordnet, der ein ein Maß für die erfaßte Ansauglufttempe ratur TA darstellendes elektrisches Signal für die ECU 5 liefert.

In dem mit Kühlmittel gefüllten Zylinderblock des Motors 1 ist ein beispielsweise durch einen Thermistor gebildeter Motorkühlmitteltemperatur-Sensor 9 (TW-Sensor) angeordnet, der ein ein Maß für die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW darstellendes Signal für die ECU 5 erzeugt. Gegenüber einer Nockenwelle oder Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors 1 sind ein Motordrehzahl-Sensor 10 (NE-Sensor) und ein Zylin derunterscheidungssensor 11 (CYL-Sensor) angeordnet. Der Motordrehzahl-Sensor 10 erzeugt bei vorgegebenen Kurbelwin keln einen Impuls als "TDC-Signalimpuls" jedesmal dann, wenn sich die Kurbelwelle um 180° gedreht hat, während der Zylin derunterscheidungssensor 11 bei einem bestimmten Kurbelwinkel eines bestimmten Motorzylinders einen Impuls erzeugt, wobei beide Impulse in die ECU 5 eingespeist werden. In einem mit dem Zylinderblock des Motors 1 verbundenen Auspuffrohr 13 ist zur Reinigung des Auspuffgases von schädlichen Komponenten, wie beispielsweise HC, CO und NOx ein Dreiwegekatalysator 14 vorgesehen. Im Auspuffrohr 13 ist an einer Stelle in Strö mungsrichtung vor dem Dreiwegekatalysator 14 ein Sauerstoff konzentrations-Sensor 12 als Auspuffgas-Bestandteilskonzen trationssensor montiert, der ein elektrisches Signal für die ECU 5 liefert, dessen Wert etwa proportional zur Sauerstoff konzentration in den Auspuffgasen ist.

Weiterhin sind mit der ECU 5 ein Batteriespannungssensor 31 zur Detektierung einer Batteriespannung VB einer nicht darge stellten Batterie, ein Feuchtigkeitssensor 32 zur Detektie rung der Luftfeuchtigkeit, Antriebsrad-Drehzahlsensoren 33, 34 zur Detektierung der Drehzahlen WFL, WFR des linken und rechten Antriebsrades eines den Motor enthaltenden Motorfahr zeug sowie Mitlaufrad-Drehzahlsensoren 35, 36 zur Detektie rung der Drehzahlen WRL, WRR des linken und rechten mitlaufenden Fahrzeugrades verbunden und liefern ein Maß für die erfaßten Werte darstellende elektrische Signale.

Im folgenden wird das Gasrückführungssystem 20 beschrieben.

Dieses System 20 umfaßt einen Auspuffgas-Rückführungskanal 21, der sich mit einem Ende 21a an einer Stelle in Strömungs richtung vor dem Dreiwegekatalysator 14 in das Auspuffrohr 13 und mit dem anderen Ende 21b an einer Stelle in Strömungs richtung hinter der Drosselklappe 3 in das Ansaugrohr 2 öff net. In den Auspuffgas-Rückführungskanal 21 sind ein Auspuffgas-Rückführungsventil 22 zur Steuerung der Strömungs geschwindigkeit der rückgeführten Auspuffgase sowie eine Ausgleichskammer 21 eingefügt. Das Auspuffgas-Rückführungs ventil 22 ist ein elektromagnetisches Ventil mit einem Hubma gneten 22a, das mit der ECU 5 verbunden ist und hinsichtlich seiner Öffnung durch ein Steuersignal von dieser linear ge steuert wird. Das Auspuffgas-Rückführungsventil 22 ist mit einem Hubsensor 23 zur Detektierung seiner Öffnung versehen, der ein ein Maß für die erfaßte Öffnung darstellendes elek trisches Signal für die ECU 5 liefert.

Die ECU 5 legt die Betriebsbedingungen des Motors auf der Basis von ein Maß für die Motorbetriebsparameter darstellen den Signalen von den verschiedenen Sensoren fest und liefert das Steuersignal für den Hubmagneten 22a, so daß die Diffe renz zwischen einem Befehlswert LCMD der Öffnung des Aus puffgas-Rückführungsventils 22, der in Abhängigkeit vom Ansaugrohr-Absolutdruck PBA und der Motordrehzahl NE einge stellt ist, und dem tatsächlichen Wert der Öffnung des Ven tils 22 auf 0 gesteuert wird.

Die ECU 5 umfaßt eine Eingangsschaltung 5a zur Formung der Eingangssignale von den verschiedenen oben genannten Senso ren, Verschiebung der Spannungspegel der Sensorausgangssigna le auf einen vorgegebenen Pegel, Umsetzung der Analogsignale von analog arbeitenden Sensoren in Digitalsignale usw., einen Zentralprozessor 5b, im folgenden als "die CPU" gezeichnet, einen Speicher 5c zur Speicherung von durch die CPU 5b abzu arbeitenden Betriebsprogrammen sowie zur Speicherung daraus berechneter Ergebnisse usw., sowie eine ein Treibersignal für die Kraftstoffeinspritzventile 6 usw. ausgebende Ausgangs schaltung 5d.

Die CPU 5b arbeitet unter Steuerung durch die vorgenannten Signale von den Sensoren zur Bestimmung von Betriebsbedingun gen des Motors 1, beispielsweise eines Luft/Kraftstoffver hältnis-Regelbereiches, in dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauerstoffkonzentra tionssensors 12 auf einen stöchiometrischen Wert geregelt wird, sowie Steuerbereichen und berechnet auf der Basis der bestimmten Motorbetriebsbedingungen die Ventilöffnungsperiode bzw. Kraftstoffeinspritzperiode Tout, innerhalb derer die Kraftstoffeinspritzventile zu öffnen sind, sowie den Zünd zeittakt der Zündkerzen 16 synchron mit der Einspeisung TDC- Signalimpulse in die ECU 5. Die CPU 5b führt weiterhin auf der Basis eines Ausgangssignals vom Zündspannungssensor 17 eine Fehlzündungsdetektierung bzw. -bestimmung durch, wie dies im folgenden noch im einzelnen beschrieben wird.

Die CPU 5b steuert weiterhin die Öffnung des Auspuffgas-Rück führungsventils 22 des EGR-Systems 20 in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Motors und führt auf der Basis der Antriebsraddrehzahlen WFL, WFR sowie der Mitlaufraddrehzahlen WRL, WRR eine Zugsteuerung durch. Die Zugsteuerung bewirkt eine Reduzierung des Motorausgangsdrehmomentes durch Abmage rung des Luft/Kraftstoffgemisches und Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, wenn beispielsweise ein übermäßiges Rut schen der Antriebsräder detektiert wird.

Weiterhin berechnet die CPU 5b den Zündzeittakt TIG des Mo tors auf der Basis der bestimmten Motorbetriebsbedingungen.

Die CPU 5b speist die Kraftstoffeinspritzventile 6, die Zünd kerzen 16 und das Auspuffgas-Rückführungsventil 22 mit Trei bersignalen auf der Basis der Ergebnisberechnungen und -be stimmungen im oben beschriebenen Sinne über die Ausgangs schaltung 5d.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild des Fehlzündungs-Detektorsystems gemäß der in Rede stehenden Ausführungsform. Ein Einspeisean schluß T1, an dem die Versorgungsspannung VB liegt, ist mit einer eine Primärwicklung 47 und eine Sekundärwicklung 48 umfassenden Zündspule 49 verbunden. Die Primär- und Sekundär wicklung 47, 48 sind an einem Ende miteinander verbunden. Das andere Ende der Primärwicklung 47 ist mit dem Kollektor eines Transistors 46 verbunden. Die Basis des Transistors 46 ist über eine Treiberschaltung 51 mit der CPU 5b verbunden, wäh rend der Emitter geerdet ist. Der Basis des Transistors 46 wird von der CPU 5b ein Zündbefehlssignal A zugeführt. Das andere Ende der Sekundärwicklung 48 ist über den Verteiler 15 mit einer Mittelelektrode 16a der Zündkerze 16 verbunden. Eine Erdelektrode der Zündkerze 16 ist geerdet.

Der Zündspannungssensor 17 ist über eine Eingangsschaltung 41 mit einem A/D-Umsetzer 45 verbunden, dessen Ausgang mit der CPU 5b verbunden ist. Die Ausgangsspannung (Zündspannung) V des Sensors 17 wird in die Eingangsschaltung 41 eingespeist, durch den A/D-Umsetzer 45 in einen Digitalwert umgesetzt und sodann der CPU 5b zugeführt.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Eingangsschaltung 41. Gemäß dieser Figur ist ein Eingangsanschluß T2 über einen Wider stand 415 mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 416 verbunden. Der Eingangsan schluß T2 ist weiterhin über eine durch einen Kondensator 411, einen Widerstand 412 und eine Diode 414 geerdet, wobei die genannten Elemente parallelgeschaltet und über eine Diode 413 mit einer Speisespannungsleitung VBS verbunden sind.

Der Kondensator 411 besitzt eine Kapazität von beispielsweise 10⁴ pF und dient zur Teilung der durch den Zündspannungssen sor 17 detektierten Spannung um 1 über mehrere Tausend. Der Widerstand 411 besitzt einen Wert von beispielsweise 500 kΩ. Die Dioden 413 und 414 steuern die Eingangsspannung des Ope rationsverstärkers 416 in einem Bereich von 0 bis VBS. Ein invertierender Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 416 ist mit dessen Ausgang verbunden, so daß dieser Operations verstärker 416 als Pufferverstärker (Impedanzwandler) arbei tet. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 416 wird dem A/D-Umsetzer 45 als Zündspannung V zugeführt.

Fig. 4 zeigt ein Zeittaktdiagramm, aus dem Änderungen der Zündspannung (Primärspannung) in Abhängigkeit von der Zeit beim Auftreten des Zündbefehlssignals ersichtlich sind, wobei eine ausgezogene Kurve Änderungen der Zündspannung wieder gibt, welche dann auftreten, wenn das Luft/Kraftstoffgemisch normal gezündet wird. Eine gestrichelte Linie zeigt Änderun gen der Zündspannung, welche bei einer Fehlzündung auftreten, die dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnen ist (im folgenden als "die FI-Fehlzündung" bezeichnet).

Im folgenden wird zunächst eine durch die ausgezogene Kurve wiedergegebene im Normalzündungsfall erreichbare Zündspan nungscharakteristik erläutert. Unmittelbar nach einem Zeit punkt t0 wird das Zündsignal A erzeugt, wobei die Zündspan nung V auf einen Wert steigt, bei dem ein dielektrischer Durchbruch des Gemisches zwischen den Elektroden der Zündker ze, d. h. an deren Entladungsspalt hervorgerufen wird (Kurve a). Hat beispielsweise die Zündspannung gemäß Fig. 4 zur Bestimmung einer FI-Fehlzündung einen Bezugsspannungswert Vmis1 überschritten, d. h. ist V < Vmis1, so tritt ein dielek trischer Durchbruch des Gemisches auf; der Entladungszustand verschiebt sich dann von einem kapazitiven Entladungszustand vor dem dielektrischen Durchbruch (frühe kapazitive Entla dung) mit sehr kurzer Dauer bei einem Stromfluß von mehreren Hundert Ampere zu einem induktiven Entladungszustand mit einer Dauer von mehreren Millisekunden, wobei die Zündspan nung einen fast konstanten Wert mit einem Strom von mehreren Zehn Milliampere annimmt (Kurve b). Die induktive Entladungs spannung steigt mit einer Zunahme des Drucks im Motorzylinder aufgrund des Kompressionshubs durch den Kolben nach dem Zeit punkt t0, da für eine induktive Entladung mit zunehmendem Zylinderdruck eine höhere Spannung erforderlich ist. Im End zustand der induktiven Entladung fällt die Spannung zwischen den Elektroden der Zündkerze aufgrund einer Abnahme der in duktiven Energie in der Zündspule unter einen für den Fort gang der induktiven Entladung notwendigen Wert, so daß die induktive Entladung aufhört und die kapazitive Entladung wieder auftritt. In diesem Zustand der kapazitiven Entladung steigt die Spannung zwischen den Zündkerzenelektroden in Richtung auf eine Ausbildung des dielektrischen Durchbruchs des Gemisches wieder an. Da jedoch die Zündspule 49 nur noch eine geringe Restenergie enthält, ist der Spannungsanstieg klein (Kurve c). Dies ist deshalb der Fall, weil der elektri sche Widerstand des Entladungsspaltes aufgrund der Ionisie rung des Gemisches während des Zündens klein ist.

Im folgenden wird die durch die gestrichelte Kurve gegebene Zündspannungscharakteristik erläutert, welche sich beim Auf treten einer FI-Fehlzündung, d. h. ohne Zündung ergibt, was durch die Zufuhr eines mageren Gemisches zum Motor oder eines Unterbrechens der Kraftstoffzufuhr zum Motor aufgrund eines Ausfalls des Kraftstoffzufuhrsystems usw. bedingt ist. Unmit telbar nach dem Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Zündbefehlssi gnals A steigt die Zündspannung über einen den dielektrischen Durchbruch des Gemisches hervorrufenden Pegels an. In diesem Fall ist der Luftanteil im Gemisch größer als bei einem nahe am stöchiometrischen Verhältnis liegenden Luft/Kraftstoffver hältnisses des Gemisches, so daß die dielektrische Festigkeit des Gemisches entsprechend groß ist. Da das Gemisch nicht gezündet wird, wird es auch nicht ionisiert, so daß der elek trische Widerstand des Entladungsspaltes der Kerze groß ist. Die dielektrische Durchbruchspannung wird daher im Vergleich zum normalen Zünden des Gemisches (Kurve a') größer, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Danach verschiebt sich ebenso wie im Fall der normalen Zün dung der Entladungszustand zu einer induktiven Entladung (Kurve b'). Der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes der Kerze bei der Entladung der Zündspule ist größer als im Fall der Zuführung eines mageren Gemisches usw. als im Fall der normalen Zündung, so daß die induktive Entladungsspannung gegenüber einer normalen Zündung auf einen höheren Wert an steigt, was zu einer früheren Verschiebung von der induktiven Entladung zur kapazitiven Entladung führt (späte kapazitive Entladung). Die kapazitive Entladungsspannung beim Übergang von der induktiven Entladung zur kapazitiven Entladung ist weit höher als bei normaler Zündung (Kurve c'), weil die Spannung des dielektrischen Durchbruchs des Gemisches größer als bei normaler Zündung ist und weil die Zündspule aufgrund der früheren Beendigung der induktiven Entladung nach eine beträchtliche Restenergie enthält (d. h. die Entladungsdauer ist kürzer). Damit fällt die Zündspannung unmittelbar nach dieser späten kapazitiven Entladung drastisch auf etwa 0 Volt, weil die Restenergie der Zündspule drastisch abnimmt.

Fig. 5 zeigt ein Programm zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung (Fehlzündungsbestimmung), das durch die CPU 5b in vorgegebenen festen Intervallen abgearbeitet wird.

Zunächst wird in einem Schritt S1 bestimmt, ob Fehlzün dungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht. Diese Fehlzündungsüberwachungsbedingungen sind erfüllt, wenn der Motor unter Betriebsbedingungen arbeitet, bei denen die Fehl zündungsbestimmung durchgeführt werden soll, was durch Abar beitung eines im folgenden anhand von Fig. 6 noch zu beschreibenden Unterprogramms bestimmt wird. Sind die Fehl zündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt, d. h. ist die Antwort auf die Frage im Schritt S1 negativ (NEIN), so wird das Programm sofort beendet.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S1 bestätigend (JA), d. h. sind die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen erfüllt, so wird in einem Schritt S2 bestimmt, ob ein Kennzeichensignal IG, das ein Maß dafür ist, ob das Zündbefehlssignal A erzeugt worden ist oder nicht, auf einen Wert von 1 gesetzt worden ist oder nicht. Das Kennzeichensignal IE zeigt bei einem Wert von 1 an, daß das Signal A erzeugt worden ist. Das Kennzei chensignal IG wird also bei der Erzeugung des Signals A auf 1 gesetzt und sodann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitperiode auf 0 rückgesetzt. Ist das Zündbefehlssignal A nicht erzeugt worden, so ist die Antwort auf die Frage in Schritt S2 nega tiv (NEIN), wonach das Programm zu den Schritten S3, S4 und S5 fortschreitet, wobei ein Zeitgeber in der ECU 5, welcher die nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals A abgelaufene Zeit mißt, auf eine vorgegebene Zeitperiode Tmis1 gesetzt und ein einem im folgenden noch zu erläuternden Bereich S propor tionaler Wert auf 0 gesetzt und im Speicher 5c gespeichert wird, wobei das Kennzeichensignal IG auf 0 gesetzt und das Programm beendet wird. Der dem Bereich S proportionale Wert wird im folgenden als "der Wert des Bereiches S" bezeichnet. Das Kennzeichensignal IG wird bei Erzeugung des Signals A durch ein vom Programm nach Fig. 5 verschiedenes Programm, beispielsweise ein Zündzeittakt-Berechnungsprogramm, auf 1 gesetzt.

Die vorgegebene Zeitperiode Tmis1 wird auf eine Zeitperiode gesetzt, welche geringfügig länger als die Zeitperiode von der Erzeugung des Zündbefehlssignals A an bis zum Zeitpunkt der Erzeugung der späten kapazitiven Entladung gesetzt, wel che dann vorhanden ist, wenn eine normale Zündung auftritt. Die Zeitperiode Tmis1 sowie vorgegebene Werte Vmis1 und Smis1 - im folgenden noch erläutert - werden in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Motors 1 aus einem Verzeichnis bzw. einer Tabelle ausgelesen.

Wurde das Zündbefehlssignal A erzeugt und damit das Kennzei chensignal IG auf 1 gesetzt, so schreitet das Programm vom Schritt S2 zu einem Schritt S6 fort, um zu bestimmen, ob die durch den Zeitgeber in der ECU 5 gezählte vorgegebene Zeitpe riode Tmis1 abgelaufen ist oder nicht (siehe Fig. 4). Unmit telbar nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals A ist die vorgegebene Zeitperiode Tmis1 noch nichtabgelaufen, so daß das Programm zu einem Schritt S7 fortschreitet, um zu bestim men, ob die Zündspannung V den Bezugsspannungswert Vmis1 überschritten hat oder nicht (siehe Fig. 4). Der Bezugsspan nungswert Vmis1 wird auf einen Wert gesetzt, welchen die Zündspannung V während der frühen kapazitiven Entladung im Falle einer normalen Zündung notwendigerweise übersteigt. Ist V ≦ Vmis1, so wird das Programm sofort beendet. Ist V < Vmis 1, so wird in einem Schritt S8 ein Bereich berechnet, welcher durch die den Bezugsspannungswert Vmis1 anzeigende Kurve und einen Teil der Zündspannung, welche größer als der Wert Vmis1 ist, anzeigenden Kurve definiert ist. Der Wert dieses Berei ches wird dem im Speicher 5c gespeicherten Wert des Bereiches S zur Gewinnung eines neuen Wertes des Bereiches S hinzuad diert. Sodann wird in einem Schritt S9 bestimmt, ob der neue Wert des Bereiches S einen vorgegebenen Wert Smis übersteigt oder nicht. Übersteigt der erstere Wert den letzteren Wert, so wird in einem Schritt S10 bestimmt, daß eine FI-Fehlzün dung aufgetreten ist, während für den Fall, daß der erstere Wert den letzteren Wert nicht übersteigt, das Programm been det wird, wobei bestimmt wird, daß keine FI-Fehlzündung auf getreten ist. Der vorstehend erläuterte Vorgang wird wiederholt ausgeführt, bis die durch den Zeitgeber gezählte vorgegebene Zeitperiode Tmis1 abgelaufen ist (Schritt S6). Der vorgegebene Wert Smis wird auf einen Wert gesetzt, wel cher kleiner als ein Wert des Bereiches S ist, der durch Addition gewonnen werden kann, wenn eine FI-Fehlzündung auf tritt.

Werte des Bereiches S sind in Fig. 4 angegeben. Ein in die ser Figur durch nach rechts fallende Linien gestrichelter Bereich S1 zeigt einen Wert des Bereiches S für den Fall einer normalen Zündung, während die Summe von Bereichen S2 und S3 einen Wert des Bereiches S für den Fall einer FI-Fehl zündung zeigt. Der Wert des Bereiches S für den Fall einer FI-Fehlzündung ist weit größer als der Bereich S für den Fall einer normalen Zündung, so daß der erstgenannte Wert den vorgegebenen Wert Smis immer übersteigt.

Darüber hinaus werden gemäß Fig. 4 die Werte der Bereiche S1 und S2 während der frühen kapazitiven Entladung berechnet, während der Bereich S3 während der späten kapazitiven Entla dung berechnet wird. Im Programm nach Fig. 5 bedeutet der Bereich S den Bereich S allein oder die Summe der Bereiche S2 und S3.

Fig. 6 zeigt ein Unterprogramm zur Bestimmung, ob die Fehl zündungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht.

In Schritten S21 bis S25 wird bestimmt, ob den Motorbetriebs zustand anzeigende Parameter in entsprechenden vorgegebenen Bereichen liegen. Speziell wird in einem Schritt S21 be stimmt, ob die Motordrehzahl NE in einen durch einen unteren Grenzwert NEL (beispielsweise 500 Umdrehungen/Minute) und einen oberen Grenzwert (beispielsweise 6500 Umdrehungen/Minu te) fällt oder nicht, während in einem Schritt S22 bestimmt wird, ob der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA in einen durch einen unteren Grenzwert PBAL (beispielsweise 260 mmHg) und einen oberen Grenzwert PBAH (beispielsweise 760 mmHg) definierten vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. In einem Schritt S23 wird bestimmt, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW in einen durch einen unteren Grenzwert TWL (beispielsweise 40°C) und einen oberen Grenzwert TWH (beispielsweise 110°C) definierten vorgegebenen Bereich fällt oder nicht, während in einem Schritt S24 bestimmt wird, ob die Ansauglufttemperatur TA in einen durch einen unteren Grenzwert TAL (beispielsweise 0°) und einen oberen Grenzwert TAH (beispielsweise 800C) defi nierten vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. In einem Schritt S25 wird bestimmt, ob die Batteriespannung VB größer als ein vorgegebener unterer Grenzwert VBL (beispielsweise 10 Volt) ist oder nicht. Ist eine der Antworten auf diese Fragen negativ (NEIN), so wird in einem Schritt S32 bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind. Diese Bestim mungen werden im Hinblick auf die Tatsache durchgeführt, daß bei einem normalen Betriebszustand des Motors die Motordreh zahl NE, der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA, die Motorkühlmit teltemperatur TW und die Ansauglufttemperatur TA in den entsprechenden vorgegebenen Bereich fallen; ist die Batte riespannung VB klein, so kann die Zündspannung nicht groß genug sein, um eine genaue Bestimmung einer Fehlzündung si cherzustellen.

Sind alle Antworten auf diese Fragen bestätigend (JA), so wird in einem Schritt S26 bestimmt, ob die Luft/Kraftstoff verhältnis-Abmagerungregelung durchgeführt wird oder nicht, d. h. ob das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen gegenüber dem stöchiometrischen Wert magereren Wert geregelt wird oder nicht (die Regelung wird beispielsweise durchgeführt, wenn der Motor abgebremst wird). In einem Schritt S27 wird be stimmt, ob die Zugsteuerung durchgeführt wird oder nicht. Sind die Antworten auf diese Fragen bestätigend (JA), so schreitet das Programm zum Schritt S32 fort, um zu bestimmen, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind. Diese Schritte S26, S27 sind im Hinblick auf die Tatsache vorgese hen, daß die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches während der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung unstabil wird und daß die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsrege lung und/oder Kraftstoffabschaltung während der Spursteuerung durchgeführt werden.

Sind die Antworten auf diese Fragen negativ (NEIN), so wird in einem Schritt S28 bestimmt, ob eine Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird ein Zeitgebersignal TMAFC auf eine vorgegebene Zeitperiode (von beispielsweise 1 Sekunde) ge setzt und in einem Schritt S29 gestartet, wonach das Programm zum Schritt S32 fortschreitet. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S28 negativ (NEIN), d. h. wird keine Kraftstoffab schaltung durchgeführt, so wird in einem Schritt S30 be stimmt, ob der Zählwert des Zeitgebersignals TMFAC gleich 0 ist. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist die vorgegebene Zeitperiode nach Beendigung der Kraftstoffab schaltung noch nicht abgelaufen, so schreitet das Programm zu Schritt S32 fort, während das Programm bei bestätigender Antwort (JA) zu einem Schritt S31 fortschreitet, in dem be stimmt wird, daß die Überwachungsbedingungen erfüllt sind. Die Schritte S29, S30 basieren auf der Tatsache, daß die Ver brennung der Luft/Kraftstoffmischung auch unmittelbar nach der Kraftstoffabschaltung unstabil wird.

Liegen beim Programm nach Fig. 6 die den Motorbetriebszu stand angebenden vorgenannten Parameter (NE, PBA, TW, TA, VB) nicht im entsprechenden vorgegebenen Bereich, so wird be stimmt, daß die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, wenn die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungs regelung oder die Zugsteuerung ausgeführt werden, die Kraft stoffabschaltung ausgeführt wird oder die vorgegebene Zeitperiode nach Beendigung der Kraftstoffabschaltung nicht abgelaufen ist.

Daher wird die Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung durch das Programm nach Fig. 5 lediglich ausgeführt, wenn die Verbrennung des Gemisches stabil ist, was durch Erfüllung der Überwachungsbedingungen sichergestellt ist, um eine ge naue Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung zu ermögli chen.

Fig. 7 zeigt ein Schaltbild eines Fehlzündungs-Detektorsy stems gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform. In dieser Figur sind den Elementen und Teilen der ersten Ausführungsform nach Fig. 2 entsprechende Elemente und Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Eingangsschaltung 41 ist mit einer Spitzenhalteschaltung 42 und einem nicht inver tierenden Eingangsanschluß eines Komparators 44 verbunden.

Der Ausgang der Spitzenhalteschaltung 42 ist über eine Ver gleichswert-Einstellschaltung 43 mit einem intertierenden Eingangsanschluß des Komparators 44 verbunden. Ein Rücksetz eingangsanschluß der Spitzenhalteschaltungen 42 ist mit der CPU 5b verbunden und wird von dieser in einem geeigneten Zeitpunkt mit einem Rücksetzsignal zur Rücksetzung eines Spitzenwertes der in der Spitzenhalteschaltung 42 gehaltenen Zündspannung gespeist. Ein Ausgangssignal des Komparators 44 wird in die CPU 5b eingespeist. Weiterhin liegt zwischen der Sekundärwicklung 48 der Zündspule und dem Verteiler 15 eine Diode 50. Abgesehen von den vorstehend beschriebenen Elemen ten ist die Schaltungsanordnung nach Fig. 7 mit der ersten Ausführungsform nach Fig. 2 identisch.

Fig. 8 zeigt Einzelheiten der Eingangsschaltung 41, der Spitzenhalteschaltung 42 und der Vergleichswert-Einstell schaltung 43. Die Eingangsschaltung 41 ist mit der Eingangs schaltung nach Fig. 3 identisch.

Gemäß Fig. 8 ist der Ausgang des Verstärkers 416 mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 44 sowie mit einem intertierenden Eingangsanschluß eines Ope rationsverstärkers 421 verbunden. Der Ausgang dieses Opera tionsverstärkers 421 ist über eine Diode 422 mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 427 verbunden, wobei invertierende Eingangsanschlüsse der Verstärker 421, 427 mit dem Ausgang des Verstärkers 427 ver bunden ist. Diese Operationsverstärker bilden daher einen Pufferverstärker.

Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Operationsver stärkeres 427 ist über einen Widerstand 423 und einen Konden sator 426 geerdet, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand 424 mit dem Kollektor eines Transistors 425 ver bunden ist. Der Emitter dieses Transistors 425 ist geerdet, während seine Basis ein Rücksetzsignal von der CPU 5b erhält. Das Rücksetzsignal nimmt einen hohen Pegel an, wenn eine Rücksetzung durchzuführen ist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 427 ist über die Ver gleichswert-Einstellschaltung 43 bildende Widerstände 431 und 432 geerdet, wobei der Verbindungspunkt zwischen diesen Wi derständen 431 und 432 mit dem invertierenden Eingangsan schluß des Komparators 44 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanorndung nach Fig. 8 ist die folgende. Ein Spitzenwert der detektierten Zündspannung V (Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 416) wird durch die Spitzenhalteschaltung 42 gehalten, wobei der gehaltene Spitzenwert durch die Vergleichswert-Einstellschaltung 43 mit einem vorgegebenen Wert, der kleiner als 1 ist, multipliziert und das sich daraus ergebende Produkt als Vergleichswert VCOMP in den Komparator 44 eingespeist wird. Daher liefert der Komparator 44 an einem Anschluß T4 ein ein Maß für das Vergleichsergebnis darstellenden Impulssignals, das einen hohen Pegel annimmt, wenn V < VCOMP gilt.

Die Wirkungsweise des Fehlzündungs-Detektorsystems der oben beschriebenen Art gemäß dieser Ausführungsform wird nachfol gend anhand des Zeittaktdiagramms nach den Fig. 9a bis 9e beschrieben. In den Fig. 9b bis 9e zeigen ausgezogene Kurven die Wirkungsweise bei normaler Zündung, während die gestrichelten Kurven die Wirkungsweise bei einer FI-Fehlzün dung zeigen.

Fig. 9a zeigt ein Zündbefehlssignal und Fig. 9b Änderungen der detektierten Zündspannung V (B, B') und den Vergleichs wert (C, C') als Funktion der Zeit. Die Kurve B bei normaler Zündung verläuft entsprechend der Kurve bei normaler Zündung nach Fig. 4 im oben beschriebenen Sinne. Die Kurve B' bei FI-Fehlzündung zeigt gegenüber Fig. 4 einen anderen Verlauf, insofern, als die kapazitive Entladungsspannung unmittelbar vor dem Ende der Entladung eine Spitze besitzt. Dies ergibt sich aufgrund der zwischen der Sekundärwicklung 48 und dem Verteiler 15 gemäß Fig. 7 vorgesehenen Diode 50. Dieser Sachverhalt wird im folgenden noch genauer erläutert.

Durch die Zündspule 49 erzeugte elektrische Energie wird der Zündkerze 16 über die Diode 50 und den Verteiler 15 zugeführt und entlädt sich zwischen den Elektroden der Zündkerze 16. Die nach der Entladung verbleibende Restenergie wird in der floatenden Kapazität zwischen der Diode 50 und der Zündkerze 16 entladen. Bei normaler Zündung wird die gespeicherte La dung durch im Bereich der Elektroden der Zündkerze 16 vorhan dene Ionen neutralisiert, so daß die Zündspannung V nach dem Ende der kapazitiven Entladung sofort abfällt, als ob die Diode 111 nicht vorhanden wäre (B in Fig. 9b).

Bei Auftreten einer Fehlzündung sind andererseits fast keine Ionen im Bereich der Elektroden der Zündkerze 16 vorhanden, so daß die zwischen der Diode 50 und der Zündkerze 16 auf grund des Vorhandenseins der Diode 50 weder neutralisiert werden noch zur Zündspule 49 zurückfließen kann. Die Ladung wird daher ohne Entladung über die Elektroden der Zündkerze 16 gehalten. Wenn der Druck im Motorzylinder sinkt, so daß die für die Entladung notwendige Spannung zwischen den Elek troden der Zündkerze 16 gleich der durch die Aufladung er zeugten Spannung wird, so tritt eine Entladung zwischen den Elektroden auf (Zeitpunkt t5 in Fig. 9b). Aufgrund der Wir kung der Diode 111 wird daher die Zündspannung V selbst nach Beendigung der kapazitiven Entladung im Vergleich zur norma len Zündung über eine längere Zeitperiode in einem Hochspan nungszustand gehalten.

Die Kurven C, C' in Fig. 9b zeigen Änderungen des Ver gleichswertes VCOMP in Abhängigkeit von der Zeit, wie sie sich aus dem gehaltenen Spitzenwert der Zündspannung V erge ben. Die Spitzenhalteschaltung 42 wird während der Zeitpunkte t2 und t3 rückgesetzt. Die Kurven vor dem Zeitpunkt t2 zeigen daher den Vergleichswert VCOMP, wie er sich aus dem letzten einer Zündung unterworfenen Zylinder ergibt. Fig. 9c zeigt Ausgangssignale des Komparators 44. Die Fig. 9b und 9c zeigen, daß bei normaler Zündung zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 V < VCOMP gilt, während bei Fehlzündung zwischen den Zeitpunkten t1 und t5 V < VCOMP gilt; während dieser Zeit dauern besitzt das Ausgangssignal des Komparators 44 einen hohen Pegel.

Es ist daher möglich, das Auftreten einer Fehlzündung durch Messung der Impulsdauer des das Vergleichsergebnis anzeigen den Impulssignals vom Komparator 44 und Vergleich der Impuls dauer mit einem Bezugswert zu bestimmen.

Fig. 10 zeigt ein Programm zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung auf der Basis des Impulssignals, das in eingegebenen festen Intervallen oder andererseits jedesmal dann, wenn eine Fehlzündung bewirkt wird, durch die CPU abge arbeitet wird.

Zunächst wird in einem Schritt S41 bestimmt, ob die oben genannten Fehlzündungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), so wird das Programm sofort beendet, während bei bestätigen der Antwort (JA) in einem Schritt S42 bestimmt wird, ob das Kennzeichensignal IG gleich 1 ist. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist das Kennzeichensignal IG gleich 0, so wird ein gemessener Zeitwert tR eines Rücksetz zeitgebersignals in einem Schritt S43 auf 0 gesetzt, wonach das Programm beendet wird. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S42 bestätigend (JA), d. h. ist das Kennzeichensignal IG gleich 1, so wird in einem Schritt S44 bestimmt, ob der Wert tR des Rücksetzzeitgebersignals kleiner als ein vorgege bener Wert tRESET ist. Unmittelbar nachdem sich das Kennzei chensignal IG von 0 auf 1 geändert hat, ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), wonach in einem Schritt S47 bestimmt wird, ob das Vergleichsergebnis-Impulssignal vom Komparator 44 einen hohen Pegel angenommen hat oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird ein Zählwert CP eines Zählers in einem Schritt S48 um ein Inkre ment von 1 erhöht, wonach in einem Schritt S49 bestimmt wird, ob der resultierende Zählwert CP kleiner als ein vorgegebener Wert CPREF ist.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S49 bestätigend (JA), d. h. ist CP kleiner CPREF, so wird in einem Schritt S50 bestimmt, daß eine normale Zündung stattgefunden hat und ein Kennzeichensignal FMIS auf 0 gesetzt, während bei negativer Antwort (NEIN), d. h. bei CP ≧ CPREF, in einem Schritt S51 bestimmt wird, daß eine FI-Fehlzündung stattgefunden hat und das Kennzeichensignal FMIS auf 1 gesetzt wird, wonach das Programm beendet wird.

Ist die Antwort auf die Frage in Schritt S44 negativ (NEIN), d. h. gilt tR < tRESET, so werden in entsprechenden Schritt S45 und S46 der Zählwert CP und das Kennzeichensignal IG auf 0 gesetzt, wonach das Programm zum Schritt S50 fortschrei tet.

Gemäß dem oben beschriebenen Programm nach Fig. 10 über schreitet der Zählwert CP gemäß den Fig. 9d und 9e den Bezugswert CPREF bei normaler Zündung nicht, während er ihn im dargestellten Beispiel etwa im Zeitpunkt t6 übersteigt, wonach bestimmt wird, daß eine Fehlzündung stattgefunden hat und dann das Kennzeichensignal FMIS von 0 auf 1 geändert wird.

Fig. 11 zeigt ein Unterprogramm zum Setzen des Bezugswertes CPREF, das synchron mit der Erzeugung jedes TDC-Signalimpul ses abgearbeitet wird.

Zunächst wird in einem Schritt S61 bestimmt, ob die Fehlzün dungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), so wird das Programm sofort beendet, während bei bestätigender Antwort (JA) in einem Schritt S62 eine CPREF0-Tabelle ausgelesen wird, um einen Grundwert CPREF0 des Bezugswertes CPREF zu bestimmen. Die CPREF0-Tabelle wird so aufgestellt, daß in einer Weise entsprechend den vorgegebenen Werten der Motordrehzahl NE und des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA optimale Werte des Grund wertes CPREF0 geliefert werden. Speziell nimmt der Grundwert CPREF0 gemäß der Tabelle mit zunehmender Motordrehzahl NE ab, wie dies in Fig. 12a dargestellt ist. Dies beruht auf der Tatsache, daß das Intervall des Auftretens von Impulsen des. Zündbefehlssignals um so kürzer ist, je größer die Motordreh zahl NE ist, so daß die Impulsdauer des Vergleichsergebnisim pulssignals unabhängig vom Auftreten einer Fehlzündung bei Zunahme der Motordrehzahl NE zu einer Abnahme tendiert. Wei terhin nimmt gemäß der Tabelle der Grundwert CPREF0 den Mini malwert an, wenn der Ansaugrohr-Absolutdruckwert PBA einen vorgegebenen Zwischenwert PBA0 annimmt, wie dies in Fig. 12b dargestellt ist. Damit wird eine Änderung des Drucks in der Verbrennungskammer aufgrund einer Änderung des Ansaugrohr- Absolutdruckes PBA und damit die resultierende Änderung der erforderlichen Zündspannung berücksichtigt. Der optimale Grundbezugswert CPREF0 ändert sich mit dem Motortyp (Luftan saugcharakteristik, Nockencharakteristik, usw.), so daß die Tabellenwerte in Abhängigkeit vom Typ der einzelnen Motoren eingestellt werden, bei denen das erfindungsgemäße System Verwendung findet.

Im folgenden Schritt S63 wird zur Korrektur des im Schritt S62 bestimmten Grundbezugswertes CPREFO ein Korrekturkoeffi zient KMTOTAL gemäß folgender Gleichung (1) berechnet:

MpTOTAL = KMTW × KMTA × KMHA × KMAF × KMEGR (1)

worin KMTW ein von der Motorkühlmitteltemperatur abhängiger Korrekturkoeffizient ist, der in Abhängigkeit von der detek tierten Motorkühlmitteltemperatur aus einer KMTW-Tabelle ausgelesen wird. Diese KMTW-Tabelle ist gemäß Fig. 13a im Hinblick auf die Tatsache aufgestellt, daß die Dichte der durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer erzeugten Ionen um so kleiner ist, je kleiner die Motortemperatur ist, so daß eine Tendenz zur Zunahme der Dauer des Vergleichser gebnisimpulses besteht.

KMTA ist ein von der Ansaugrohrtemperatur abhängiger Korrek turkoeffizient, welcher in Abhängigkeit von der detektierten Ansaugrohrtemperatur TA aus einer KMTA-Tabelle ausgelesen wird. Diese KMTA-Tabelle wird gemäß Fig. 13b im Hinblick auf die Tatsache aufgestellt, daß eine Tendenz dazu besteht, daß die Ansaugrohrtemperatur TA umso kleiner ist, je kleiner die durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer erzeugte Ionendichte ist.

KMHA ist ein von der Luftfeuchtigkeit abhängiger Korrektur koeffizient, welcher in Abhängigkeit von der detektierten Luftfeuchtigkeit aus einer KMHA-Tabelle ausgelesen wird. Diese KMHA-Tabelle wird gemäß Fig. 13c im Hinblick auf die Tendenz aufgestellt, daß die Verbrennung des Luft/Kraftstoff gemisches umso schlechter und damit die durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer erzeugte Ionendichte umso kleiner ist, je größer die Luftfeuchtigkeit ist.

KMAF ist ein vom Luft/Kraftstoffverhältnis abhängiger Korrek turkoeffizient, welcher in Abhängigkeit vom detektierten Luft/Kraftstoffverhältnis aus einer KMAF-Tabelle ausgelesen wird. Diese KMAF-Tabelle wird gemäß Fig. 13d im Hinblick auf die Tendenz aufgestellt, daß die Verbrennung des Kraftstoffes umso schlechter und damit die durch die Verbrennung in den Verbrennungskammern erzeugte Ionendichte umso kleiner ist, je mehr das Luft/Kraftstoffverhältnis vom stöchiometrischen Wert abweicht.

KMEGR ist ein EGR-abhängiger Korrekturkoeffizient, welcher in Abhängigkeit von der detektierten Auspuffgas-Rückführungsrate (EGR-Rate) aus einer KMEGR-Tabelle ausgelesen wird. Diese KMEGR-Tabelle wird gemäß Fig. 13e im Hinblick auf die Ten denz aufgestellt, daß die Verbrennung des Kraftstoffes umso schlechter ist, je höher die EGR-Rate ist. In diesem Zusam menhang wird die EGR-Rate EGRR in Abhängigkeit von der tat sächlichen Öffnung LACT des Auspuffgas-Rückführungsventils 22 berechnet.

Gemäß Fig. 11 wird in einem Schritt S64 der Bezugswert CPREF gemäß der folgenden Gleichung (2) berechnet:

CREF = CREF0 × KMTOTAL (2)

Gemäß dem oben beschriebenen Programm nach Fig. 11 wird der in Abhängigkeit von der Motordrehzahl NE und der Ansaugrohr temperatur PBA bestimmte Grundwert CPREF0 in Abhängigkeit von der Motorkühlmitteltemperatur TW, der Ansaugrohrtemperatur TA, der Luftfeuchtigkeit HA, dem Luft/Kraftstoffverhältnis A/F und der EGR-Rate EGRR zur Gewinnung des Bezugswertes CPREF korrigiert. Der so berechnete Bezugswert CPREF wird zur Durchführung einer Fehlzündungsbestimmung in das Programm nach Fig. 10 eingeführt, wodurch unabhängig von Änderungen des Motorbetriebszustandes eine genaue Bestimmung des Auftre tens einer Fehlzündung möglich wird.

Die Spitzenhalteschaltung 42 nach Fig. 7 kann durch eine Mittelungsschaltung (integrierende Schaltung) ersetzt werden.

Im oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel kann zur Detektierung einer Fehlzündung entsprechend dem ersten Aus führungsbeispiel ein Wert berechnet werden, der proportional zu einem Bereich ist, welcher durch eine den Vergleichswert VCOMP anzeigende Kurve und einen Teil der die detektierte Zündspannung V, welche größer als der Vergleichswert VCOMP ist, anzeigende Kurve definiert ist (es handelt sich also um einen Wert, der durch Integration von (V - VCOMP) gewonnen wird). Darüber hinaus kann die erste Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform gekoppelt werden, um das Auftreten einer Fehlzündung lediglich dann zu bestimmen, wenn die durch beide Ausführungsformen gewonnenen Ergebnisse das Auftreten einer Fehlzündung anzeigen.

Bei der Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung auf der Basis des oben genannten Bereichs proportionalen Wertes ist es bevorzugt, einen Bezugswert für die Fehlzündungsbestimmung (Smiss bei dieser Ausführungsform) in Abhängigkeit von Be triebszuständen entsprechend dem Bezugswert CPREF einzustel len.

Weiterhin kann die Messung der Dauer des Vergleichsergebnis- Impulssignals bei der zweiten Ausführungsform lediglich wäh rend einer gesteuerten Zeitperiode (beispielsweise in der zweiten Hälfte der Entladungsdauer) durchgeführt werden.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine dritte und vierte erfin dungsgemäße Ausführungsform. Diese Ausführungsformen unter scheiden sich von der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform hinsichtlich der Fehlzündungsüberwachungsbe dingungen. Speziell wird bei der dritten und vierten Ausfüh rungsform anstelle des Unterprogramms nach Fig. 6 ein im folgenden noch genauer zu beschreibendes Unterprogramm nach Fig. 14 verwendet, um eine Bestimmung dahingehend durchzu führen, ob die Überwachungsbedingungen erfüllt sind, wobei die Bestimmung im Programm nach Fig. 5 im Schritt S1 und im Programm nach Fig. 10 im Schritt S41 erfolgt. Abgesehen von den Fehlzündungsüberwachungsbedingungen sind die dritte und vierte Ausführungsform identisch mit der ersten und zweiten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 14 wird in einem Schritt S71 bestimmt, ob der Motor gestartet ist oder nicht. Diese Bestimmung erfolgt beispielsweise durch Feststellung, ob der Starterschalter geschlossen ist oder nicht, oder ob die Motordrehzahl NE größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), d. h. ist der Motor gestartet, so wird durch Auslesen einer TMF-Tabelle in Abhän gigkeit von der detektierten Motorkühlmitteltemperatur TW in einem Schritt S72 eine Überwachungssperre-Zeitperiode TMF bestimmt. Die TMF-Tabelle wird beispielsweise gemäß Fig. 15 so aufgestellt, daß die optimalen Werte der Überwachungs sperr-Zeitperiode in Abhängigkeit von der Motorkühlmitteltem peratur so eingestellt werden, daß die Überwachungssperr- Zeitperiode TMF mit zunehmender Motorkühlmitteltemperatur TW abnimmt.

In einem Schritt S73 wird ein Zeitgeber tTMF auf die im Schritt S72 gestimmte Überwachungssperr-Zeitperiode TMF ein gestellt und gestartet, wonach in einem Schritt S76 bestimmt wird, daß die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht er füllt sind, worauf dann das Unterprogramm beendet wird. Ist die Antwort auf die Frage in Schritt S71 negativ (NEIN), d. h. ist der Motor nicht gestartet, so wird entschieden, daß der Motor sich nach dem Start in einem Selbsthaltebetrieb befin det, wonach in einem Schritt S74 bestimmt wird, ob der Zähl wert des Zeitgebers tTMF gleich 0 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist die Über wachungssperr-Zeitperiode nach dem Starten des Motors nicht abgelaufen, so wird in einem Schritt S76 bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, während bei be stätigender Anwort (JA) in einem Schritt S75 bestimmt wird, daß die Überwachungsbedingungen erfüllt sind, wonach das Unterprogramm beendet wird.

Gemäß diesem Programm wird bestimmt, daß die Überwachungsbe dingungen nicht erfüllt sind, wenn der Motor gestartet wird und bevor die Überwachungssperr-Zeitperiode TMF nach dem Starten des Motors abläuft. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Verbrennung unstabil ist und es damit unmöglich wird, eine genaue Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung durchzuführen, während der Motor gestartet wird und bevor die Überwachungssperr-Zeitperiode TMF nach dem Starten des Motors abläuft. Weiterhin besteht der Grund für die Einstellung der Motorsperr-Zeitperiode TMF auf einen kürzeren Wert bei höhe rer Motorkühlmitteltemperatur TW darin, daß die Verbrennung um so früher stabil wird, je höher die Motorkühlmitteltempe ratur TW ist. Bei diesem Unterprogramm wird speziell die Tatsache berücksichtigt, daß beim Start des Motors die Motor temperatur gewöhnlich klein ist, wobei die Motortemperatur sich bei einem Neustart kurz nach einem Stoppen in Abhängig keit vom Betriebszustand des Motors, der unmittelbar vor dem Stoppen vorhanden war, sowie von der Dauer des Stoppens än dert. Weiterhin kann die Überwachungssperr-Zeitperiode TMF auf 0 eingestellt werden, um eine Überwachung lediglich wäh rend des Startens des Motors zu verhindern, wenn die Motor temperatur beim Motorstart einen so hohen Wert annimmt, wie er nach einem Aufwärmen des Motors vorhanden ist.

Gemäß der oben beschriebenen dritten und vierten Ausführungs form erfolgt die Fehlzündungsbestimmung bei Bestimmung durch das Unterprogramm nach Fig. 14, ob die Fehlzündungsüberwa chungsbedingungen erfüllt sind oder nicht, lediglich dann, wenn die Überwachungsbedingungen erfüllt sind, d. h. lediglich dann, wenn die Kraftstoffverbrennung stabil ist, um eine genauere Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung zu er möglichen.

Anstelle der Verwendung der Motorkühlmitteltemperatur TW als die Motortemperatur repräsentierender Parameter kann bei der dritten und vierten Auführungsform auch eine andere Tempera tur, beispielsweise die Schmieröltemperatur ausgenutzt wer den. Die Fig. 16 bis 19b zeigen eine fünfte erfindungsge mäße Ausführungsform. In den Fig. 16 und 17 sind den Ele menten und Teilen der oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechende Elemente und Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen; sie werden daher nicht mehr im einzelnen beschrie ben.

Fig. 16 zeigt die Gesamtanordnung eines mit einem Auspuff gas-Rückführungssystem, einer Ventilzeittakt-Wechseleinrich tung zur Änderung des Ventilzeittaktes sowie einem Regelsystem einschließlich eines Fehlzündungs-Detektorsystems gemäß der fünften Ausführungsform versehenen Motors.

Eine Ventilzeittakt-Wechseleinrichtung 40 gemäß dieser Figur ändert den Ventilzeittakt der Ansaug- und Auspuffventile zwischen einem Hochdrehzahl-Ventilzeittakt für einen hohen Motordrehzahlbereich und einem Niederdrehzahl-Ventilzeittakt für einen Niederdrehzahlbereich. Darüber hinaus enthält der Wechsel des Ventilzeittakts bei der vorliegenden Ausführungs form auch den Ventilhubbetrag.

Die Ventilzeittakt-Wechseleinrichtung besitzt ein nicht dar gestelltes elektromagnetisches Ventil zur Steuerung des Wech sels des Ventilzeittaktes, das elektrisch mit der ECU 5 verbunden ist und durch ein Signal von dieser angesteuert wird. Dieses elektromagnetische Ventil bewirkt einen Wechsel des Hydraulikdrucks in der Ventilzeittakt-Wechseleinrichtung zwischen einem hohen und einem tiefen Pegel zur Auswahl des Hochdrehzahl-Ventilzeittaktes bzw. des Niederdrehzahl-Ventil zeittaktes.

Weiterhin ist mit der ECU 5 elektrisch ein Atmosphärendruck sensor 37 verbunden, welcher ein ein Maß für den erfaßten Atmosphärendruck darstellendes elektrisches Signal liefert.

Die CPU 5b bestimmt auf der Basis der Signale für die Motor betriebsparameter verschiedene Motorbetriebsbedingungen, beispielsweise einen Regelbereich, in dem das Luft/Kraft stoffverhältnis in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauer stoffkonzentrationssensors 12 auf einen stöchiometrischen Wert geregelt werden soll, sowie eine sich von der Regelung unterscheidende Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuerung, und berechnet eine Kraftstoffeinsgritzperiode Tout, in der die Kraftstoffeinspritzventile 6 geöffnet werden, sowie einen Zündzeittakt θIG der Zündkerzen 16 gemäß den folgenden Gleichungen (3) und (4). Weiterhin bestimmt sie das Auftreten einer Fehlzündung auf der Basis eines Ausgangssignals des Zündspannungssensors 17 im oben beschriebenen Sinne.

Tout = TI × KO2 × K1 + K2 (3)

θIG = θIGMAP + θIGCR (4)

worin TI und θIGMAP eine Grund-Kraftstoffeinspritzperiode bzw. einen Grund-Zündzeittakt-Vorschubwert repräsentieren, die aus einer TI-Tabelle bzw. aus einer θIG-Tabelle - ge speichert im Speicher 5c - in Abhängigkeit von der Motordreh zahl NE und dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA bestimmt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden diese Tabellen durch eine EGR-ON-Tabelle zur Verwendung bei Durchführung einer Auspuffgas-Rückführung (das Auspuffgas-Rückführungsven til 22 ist offen) und eine EGR-OFF-Tabelle zur Verwendung bei Sperrung der Auspuffgas-Rückführung (das Auspuffgas-Rückfüh rungsventil 22 ist geschlossen) gebildet werden. Weiterhin werden die EGR-ON-Tabelle und die EGR-OFF-Tabelle durch eine Tabelle für Hochdrehzahl-Ventilzeittakt und eine Tabelle für Niederdrehzahl-Ventilzeittakt gebildet. Kurz gesagt werden die TI-Tabelle und die θIG-Tabelle jeweils durch vier Arten von Tabellen gebildet.

KO2 repräsentiert einen Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrektur faktor, welcher in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauer stoffkonzentrationssensors 12 während der Regelung und beim Stoppen der Regelung (während der Steuerung) auf für die Motorbetriebsbedingungen geeignete vorgegebene Werte einge stellt wird.

K1, K2 und θIGCR sind weitere Korrekturkoeffizienten und Variable, welche in Abhängigkeit von ein Maß für die Motorbe triebszustände darstellenden Motorbetriebsparameter-Signalen festgelegt werden.

Die CPU 5b steuert das Öffnen des Auspuffgas-Rückführungsven tils 22 der Auspuffgas-Rückführungseinrichtung 20, die Ven tilzeittakt-Wechselsteuerung sowie die Zugsteuerung auf der Basis der Antriebsraddrehzahlen WFL, WFR sowie der Mitlauf raddrehzahlen WRL, WRR. Weiterhin dient bei der vorliegenden Ausführungsform die Zugsteuerung zur Reduzierung des Aus gangsdrehmomentes des Motors durch Abmagerung des Luft/Kraft stoffverhältnisses oder durch Sperren der Kraftstoffzufuhr zum Motor (Kraftstoffunterbrechung), wenn ein übermäßiges Rutschen der Antriebsräder detektiert wird.

Die CPU 5b liefert auf der Basis der Ergebnisse der oben genannten Berechnungen und Festlegungen Treibersignale über die Ausgangsschaltung 5d für die Krafstoffeinspritzventile 6, die Zündkerzen 16, das Auspuffgas-Rückführungsventil 22 und das elektromagnetische Ventil der Ventilzeittakt-Wechselein richtung 40.

Fig. 17 zeigt die Schaltungsausführung des Fehlzündungs- Detektorsystems gemäß der fünften Ausführungsform. Diese Schaltungsausführung unterscheidet sich von der der zweiten Ausführungsform darin, daß zwischen den Anschluß T4 und die CPU 5b eine Gatterschaltung 60 geschaltet ist und daß der Ausgang des Komparators 44 über den Anschluß T4 und die Gat terschaltung 60 an die CPU 5b geschaltet ist. Die Gatter schaltung 60 erhält ein Steuersignal G von der CPU 5b, um die Einspeisung des Ausgangssignals des Komparators 44 in die CPU 5b lediglich während einer vorgegebenen Gatterzeitperiode zu ermöglichen.

Die Wirkungsweise des Fehlzündungs-Detektorsystems mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird anhand des Zeittaktdia gramms nach den Fig. 18a bis 18h beschrieben. Die Fig. 18a und 18b zeigen ein Erregungssteuersignal A' bzw. ein Steuersignal G. Die Fig. 18c bis 18e zeigen eine Zündspan nungscharakteristik bei normaler Zündung des Gemisches, wäh rend die Fig. 18f bis 18h die Charakteristik bei einer FI- Fehlzündung zeigen.

Gemäß Fig. 18a wird bei der vorliegenden Ausführungsform nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals (d. h. nach der Erregung der Primärwicklung 47 in einer für die Zündung er forderlichen Zeitperiode und nachfolgender Enterregung im Zeitpunkt t0) die Primärwicklung 47 von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 wieder erregt (im folgenden als "Neuerregung" bezeichnet) (Neulade-Befehlssignal). Diese Neuerregung erfolgt durch einen vorgegebenen Spannungswert, der klein genug ist, damit zwischen den Elektroden der Zünd kerze 16 keine Entladung auftreten kann, um die floatende Kapazität der Zündkerze 16 und deren benachbarte Schaltungen elektrisch zu laden. Im folgenden wird die im Zeitpunkt t2 an die Zündkerze angelegte Spannung als Neuladespannung bezeich net.

Die Fig. 18c und 18f zeigen Änderungen der detektierten Zündspannung V (B, B') (d. h. der Ausgangsspannung der Ein gangsschaltung 41) sowie dem Bezugswert VCOMP (C, C'). Zu nächst wird anhand von Fig. 18c die Zündspannungscharakte ristik bei normaler Zündung erläutert.

Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t0 wird das Zündbefehlssignal A erzeugt, wobei die Zündspannung auf einen solchen Wert ansteigt, daß ein dielektrischer Durchbruch der Mischung zwischen den Elektroden der Zündkerze hervorgerufen wird, wonach sich der Entladungszustand von einer kapazitiven Ent ladung vor dem elektrischen Durchbruch (frühe kapazitive Entladung) mit sehr kurzer Dauer bei einem Stromfluß von mehreren Einhundert Ampere zu einer induktiven Entladung mit einer Dauer von mehreren Millisekunden bei einem fast kon stanten Wert der Zündspannung mit einem Stromfluß von mehre ren Zehn Milliampere verschiebt. Die induktive Entladespannung steigt mit einer Zunahme des Drucks im Motor zylinder aufgrund des Kompressionshubs des Kolbens nach dem Zeitpunkt t0, da für das Auftreten der induktiven Entladung mit zunehmendem Zylinderdruck eine höhere Spannung erforder lich ist. Im Endzustand der induktiven Entladung sinkt die Spannung zwischen den Elektroden der Zündkerze aufgrund einer Abnahme der induktiven Energie in der Zündspule unter einen für die Fortführung der induktiven Entladung erforderlichen Wert, so daß die induktive Entladung aufhört und erneut eine kapazitive Entladung (späte kapazitive Entladung) auftritt. Im Zustand dieser späten kapazitiven Entladung steigt die Spannung zwischen den Zündkerzenelektroden in Richtung der Erzeugung eines dielektrischen Durchbruchs der Mischung wie der an. Da dann jedoch die Zündspule 49 nur eine kleine Rest energie enthält, ist der Anstiegsbetrag der Spannung klein. Dies ergibt sich daraus, daß der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes aufgrund der Ionisierung der Mischung wäh rend der Zündung klein ist.

Dabei entlädt sich die in der floatenden Kapazität zwischen der Diode 50 und der Zündkerze 16 gespeicherte elektrische Ladung (nicht abgeleitete Restladung zwischen den Elektroden) aufgrund des Vorhandenseins der Zündkerze nicht in die Zünd spule 49. Die elektrische Ladung wird vielmehr durch im Be reich der Elektroden der Zündkerze 16 vorhandene Ionen neutralisiert, so daß die Zündspannung V nach Beendigung der kapazitiven Entladung schnell absinkt.

Wird im Zeitpunkt t2 die Neuladespannung angelegt, so steigt die Zündspannung V an, wobei die resultierende Ladung jedoch schnell abnimmt, wie dies entsprechend bei der Ladung unmit telbar nach Beendigung der späten kapazitiven Entladung der Fall ist. Dies erfolgt durch die Neutralisierung der Ladung durch im Bereich der Elektroden der Zündkerze 16 vorhandene Ionen.

Andererseits nimmt der Vergleichswert VCOMP weiterhin einen Wert entsprechend dem Spitzenwert der Zündspannung V an, welche nach Rücksetzung bei der letzten Gelegenheit bis zu einem Zeitpunkt t5 gehalten wird. Ein Rücksetzsignal R be wirkt das Halten des Vergleichswertes VCOMP auf einem vorge gebenen kleinen Wert (< 0) vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t2. Im Zeitpunkt t2 wird der kleine Spannungswert gelöscht (im folgenden wird der Zeitpunkt, in dem die kleine Spannung gelöscht wird, als "Rücksetz (Auslöse)-Zeittakt" bezeichnet). Nach dem Zeitpunkt t2 nimmt daher der Vergleichswert VCOMP einen Wert entsprechend einem Spitzenwert der Zündspannung V aufgrund der Neuladung an (bei der vorliegenden Ausführungs form ist dieser Wert auf etwa 2/3 des Spitzenwertes einge stellt). Das Ausgangssignal des Komparators 44, welcher die Zündspannung V mit dem Vergleichswert VCOMP vergleicht, nimmt daher gemäß Fig. 18d im Bereich des Zeitpunktes t0 von einem Zeitpunkt t6 bis zu einem Zeitpunkt t7 und vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t8 einen hohen Pegel an. Das Ausgangs signal der Gatterschaltung 60 nimmt jedoch lediglich von einem Zeitpunkt t3 bis zu einem Zeitpunkt t7 und vom Zeit punkt t2 bis zum Zeitpunkt t8, d. h. lediglich in einer Gat terzeitperiode TG, während welcher das Steuersignal G einen tiefen Pegel besitzt, einen hohen Pegel an.

Im folgenden wird die Zündspannungscharakteristik gemäß Fig. 18f bei Auftreten einer FI-Fehlzündung erläutert, welche durch die Zufuhr eines mageren Gemisches zum Motor oder einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zum Motor aufgrund eines Ausfalls des Krafstoffzufuhrsystems usw. hervorgerufen wird. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Zündbe fehlssignals steigt die Zündspannung V (B') über einen den dielektrischen Durchbruch der Mischung herrufenden Wert an. In diesem Fall ist der Luftanteil in der Mischung größer als bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis der Mischung nahe dem stöchiometrischen Verhältnis, so daß die dielektrische Fe stigkeit des Gemisches hoch ist. Da das Gemisch nicht gezün det wird, wird es auch nicht ionisiert, so daß der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes der Kerze zu einem hohen Wert tendiert. Die Spannung des dielektrischen Durchbruchs ist also höher als im Fall einer normalen Zündung des Gemisches.

Danach verschiebt sich der Entladungszustand wie im Fall der normalen Zündung zu einer induktiven Entladung. Dabei ist auch im Fall der Zufuhr eines mageren Gemisches usw. gegen über dem Fall der normalen Zündung der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes des Kerze bei der Entladung größer, so daß die induktive Entladungsspannung auf einen gegenüber der normalen Zündung höheren Wert ansteigt, was zu einer früheren Verschiebung von der induktiven Entladung zu einer kapaziti ven Entladung (späte kapazitive Entladung) führt. Die kapazi tive Entladespannung ist beim Übergang von der induktiven Entladung zur kapazitiven Entladung weit höher als bei norma ler Zündung, weil die Spannung des dielektrischen Durchbruchs des Gemisches größer als die bei normaler Zündung ist.

Da in diesem Zustand fast keine Ionen im Bereich der Elektro den der Zündkerze 16 vorhanden ist, wird zwischen der Diode 50 und der Zündkerze 16 gespeicherte Ladung nicht neutrali siert, wobei die Diode 50 gleichzeitig einen Rückfluß der Ladung zur Zündspule 49 verhindert, so daß die Ladung so wie sie ist gehalten wird; lediglich wenn der Druck im Zylinder auf einen solchen Wert abfällt, daß die für das Auftreten der Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 16 erforder liche Spannung auf einen Wert abgesenkt wird, welcher gleich der durch die Ladung erzeugten Spannung ist, so wird die Ladung über die Elektroden der Zündkerze 16 entladen. Wenn die Entladespannung größer ist, tritt daher die Entladung früher auf.

Wird danach die Neuladespannung im Zeitpunkt t2 angelegt, so steigt die Zündspannung wieder an und es ist weiterhin die resultierende hohe Spannung vorhanden, da durch Ionen zwi schen den Elektroden keine Neutralisation hervorgerufen wird und die Diode 50 im oben beschriebenen Sinne einen Rückfluß der Ladung verhindert. Lediglich wenn der Druck im Zylinder weiter auf einen solchen Wert abfällt, daß die für das Auf treten der Entladung zwischen den Kerzenelektroden erforder liche Spannung auf einen Wert abgesenkt wird, welcher gleich der aus der Neuladung resultierenden Zündspannung ist, wird die Ladung im Zeitpunkt t11 über die Kerzenelektroden entla den.

Andererseits nimmt im Beispiel nach Fig. 18f der Vergleichs spannungswert VCOMP (C') bis zum Zeitpunkt t9 einen Wert entsprechend einem Spitzenwert der nach dem Rücksetzen bei der letzten Gelegenheit angelegten Zündspannung V an, wonach er mit einem Anstiegt der Zündspannung steigt und bis zum Zeitpunkt t5 auf einem Wert entsprechend einem nachfolgenden Spitzenwert der Zündspannung V gehalten wird. Während einer Zeitperiode vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t2 wird er auf einen vorgegebenen kleinen Wert gesetzt und auf diesem gehal ten und nimmt nach dem Zeitpunkt t2 einen Wert entsprechend einem Spitzenwert der durch das Anlegen der Neuladespannung erneuerten Zündspannung V an.

Gemäß Fig. 18g nimmt daher das Ausgangssignal des Kompara tors 44 im Bereich des Zeitpunktes t0 kurz vor dem Zeitpunkt t9 während der Zeitperiode t9 bis t10 und der Zeitperiode t2 bis t11 einen hohen Pegel an, wobei das Ausgangssignal der Gatterschaltung 60 lediglich während einer Zeitperiode, wenn das Ausgangssignal des Komparators 74 während der Gatterzeit periode TG einen hohen Pegel besitzt, einen hohen Pegel an nimmt.

Aus einem Vergleich der Fig. 18d und 18g ist ersichtlich, daß durch Messung oder Aufaddieren der Dauern der von der Gatterschaltung 60 ausgegebenen Vergleichsergebnisimpulse und Vergleich der Summe der gemessenen Dauern mit einem Bezugs wert die Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung möglich ist.

Die Fehlzündungsbestimmung bei der fünften Ausführungsform erfolgt durch das bei der oben beschriebenen zweiten Ausfüh rungsform verwendete Programm nach Fig. 10. Bei der vorlie genden Ausführungsform wird jedoch die Bestimmung im Schritt S41, ob die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht, gemäß einem im folgenden zu beschreibenden Unter programm nach den Fig. 19a und 19b, wobei weiterhin die bei der Bestimmung im Schritt S47 verwendeten Vergleichser gebnisimpulse die Ausgangsimpulse der Gatterschaltung 60 sind.

Gemäß dem bei dieser Ausführungsform zur Anwendung kommenden Programm nach Fig. 10 übersteigt der Zählwert CP gemäß den Fig. 18e und 18h den vorgegebenen Wert CPREF bei normaler Zündung nicht, während er im ihn Zeitpunkt t12 bei einer Fehlzündung übersteigt, um dadurch die Fehlzündung zu detek tieren.

Das Unterprogramm nach den Fig. 19a und 19b besteht aus dem Unterprogramm nach Fig. 6 (entsprechende Schritte sind in Fig. 19a mit identischen Schrittzahlen bezeichnet) wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform sowie zusätzlichen Schritten gemäß Fig. 19b.

Ist speziell die Antwort auf die Frage im Schritt S30 bestä tigend (JA), so wird nicht sofort festgelegt, daß die Überwa chungsbedingungen erfüllt sind; das Programm schreitet vielmehr zu einem Schritt S81 fort.

Im Schritt S81 wird bestimmt, ob ein Zählwert TMKO2 eines Abwärtzählerzeitgebers tTMKO2, welcher in einem noch zu er läuternden Schritt S83 auf eine vorgegebene Zeitperiode ein gestellt wird, gleich 0 ist. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), so wird in einem Schritt S91 bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S81 bestätigend (JA), d. h. ist TMKO2 gleich 0, so wird in einem Schritt S82 bestimmt, ob ein Wechsel von der Luft/Kraftstoffverhältnis- Regelung zur Steuerung oder umgekehrt stattgefunden hat oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird der Zeitgeber tTMKO2 auf eine vorgegebene Zeitperiode (beispielsweise 1 Sekunde) gesetzt und in Schritt S83 gestar tet, während das Programm bei negativer Beantwortung dieser Frage (NEIN) zu einem Schritt S84 fortschreitet.

Durch Abarbeitung der Schritte S81 bis S83 wird bestimmt, daß die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, bevor die vorgegebene Zeitperiode bei Änderung von Steuerung des Luft/Kraftstoffverhältnisses zu dessen Regelung oder umgekehrt abgelaufen ist. Dabei wird die Tatsache berücksich tigt, daß unmittelbar nach dem Start oder der Beendigung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelung die Verbrennung zeitweise unstabil wird.

Im Schritt S84 wird bestimmt, ob ein Zählwert TMEGR eines Abwärtszähler-Zeitgebers tTMEGR, welcher auf eine vorgegebene Zeitperiode gesetzt und in einem im folgenden noch zu erläu ternden Schritt S86 gestartet wird, gleich 0 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), so wird im Schritt S91 bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S84 bestätigend (JA), d. h. ist TMEGR = 0, so wird in einem Schritt S85 be stimmt, ob ein Wechsel der Abgasrückführung (im folgenden als "die EGR" bezeichnet) von Stoppen (AUS) auf Ausführung (EIN) oder umgekehrt erfolgt ist oder nicht, d. h. ob sich die vor handene Schleife unmittelbar vor dem Start oder der Beendi gung der EGR-Regelung befindet. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird der Zeitgeber tTMEGR auf die vorgegebene Zeitperiode (beispielsweise 1 Sekunde) gesetzt und im Schritt S86 gestartet, wobei das Programm zu Schritt S91 fortschreitet, während das Programm bei negativer Antwort (NEIN) zu einem Schritt S87 fortschreitet.

Durch Abarbeitung der Schritte S84 bis S86 wird bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, bevor die vorgegebene Zeitperiode nach einem Wechsel der EGR-Regelung zwischen EIN und AUS abläuft. Dabei wird die Tatsache berück sichtigt, daß die TI-Tabelle und die θIG-Tabelle nach dem Start oder der Beendigung der EGR-Regelung zwischen deren EGR-ON-Tabellen und EGR-OFF-Tabellen geändert werden, wodurch zeitweilige Schwankungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses und des Zündzeittaktes sowie eine zeitweise unstabile Verbrennung hervorgerufen werden.

Im Schritt S87 wird bestimmt, ob ein Zählwert TMVT eines Abwärtszähler-Zeitgeber tTMVT, welcher auf eine vorgegebene Zeitperiode gesetzt und in einem noch zu erläuternden Schritt S89 gestartet wird, gleich 0 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), so schreitet das Programm zum Schritt S91 fort.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S87 bestätigend (JA), d. h. ist TMVT = 0, so wird in einem Schritt S88 be stimmt, ob ein Wechsel des Ventilzeittaktes vom Hochdrehzahl- Ventilzeittakt zum Niederdrehzahl-Ventilzeittakt oder umge kehrt durchgeführt worden ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird der Zeitgeber tTMVT auf die vorgegebene Zeitperiode (beispielsweise 1 Sekunde) ge setzt und im Schritt S89 gestartet, wobei das Programm zum Schritt S91 fortschreitet, während bei negativer Antwort (NEIN) in einem Schritt S31 bestimmt wird, daß die Überwa chungsbedingungen erfüllt sind.

Durch Abarbeitung der Schritte S87 bis S89 wird bestimmt, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, bevor die vorgegebene Zeitperiode nach dem Wechsel des Ventilzeittaktes abläuft. Dabei wird die Tatsache in Rechnung gestellt, daß die TI-Tabelle und die θIG-Tabelle nach dem Wechsel des Ventilzeittaktes zwischen für den Hochdrehzahl-Ventilzeittakt und für den Niederdrehzahl-Ventilzeittakt geeigneten Tabellen geändert werden, wodurch zeitweilige Schwankungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses und des Zündzeittaktes und damit eine mögliche zeitweilige unstabile Verbrennung hervorgerufen werden.

Fallen bei dem anhand der Fig. 19a und 19b beschriebenen Programm die Motorbetriebsparameter (NE, PBA, TW, TA, VB) nicht in die entsprechenden vorgegebenen Bereiche, wenn die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder die Zug steuerung bei Abschaltung der Kraftstoffzufuhr oder bei noch nicht abgelaufener vorgegebener Zeitperiode nach Beendigung der Kraftstoffabschaltung durchgeführt werden, wenn die vor gegebene Zeitperiode nicht unmittelbar nach dem Start oder der Beendigung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelung oder der EGR-Regelung nicht abläuft und wenn die vorgegebene Zeit periode unmittelbar nach dem Wechsel des Ventilzeittaktes nicht abläuft, so wird bestimmt, daß die Fehlzündungsüberwa chungsbedingungen nicht erfüllt sind, während in davon unter schiedenen Fällen bestimmt wird, daß die Fehlzündungsüberwa chungsbedingungen erfüllt sind.

Die Fehlzündungsbestimmung durch das Programm nach Fig. 10 wird daher praktisch nur dann durchgeführt, wenn die Überwa chungsbedingungen erfüllt sind, d. h. lediglich bei stabiler Verbrennung in der Verbrennungskammer, wodurch es möglich wird, das Auftreten von regulären Fehlzündungen genauer zu bestimmen.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 20a und 20b eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform in der Bestimmung des Auftretens einer Fehl zündung durch das Programm nach Fig. 10, wobei ein Unterpro gramm nach den Fig. 20a und 20b zur Bestimmung der Erfüllung der Fehlzündungsüberwachungsbedingungen in Schritt S41 des Programms nach Fig. 10 anstelle des oben beschriebe nen Unterprogramms nach den Fig. 19a und 19b verwendet wird. Das Unterprogramm nach den Fig. 20a und 20b besteht aus dem bei der ersten und zweiten Ausführungsform verwende ten Unterprogramm nach Fig. 6 (entsprechende Schritte sind in Fig. 20 mit entsprechenden Schrittzahlen versehen) sowie zusätzlichen Schritten S101 bis S104 gemäß Fig. 20a, die vor der Abarbeitung der Schritte des Unterprogramms nach Fig. 6 abgearbeitet werden.

Speziell wird gemäß dem Unterprogramm nach den Fig. 20a und 20b zunächst in einem Schritt S101 bestimmt, ob wenig stens einer der Sensoren zur Detektierung von Motorbetriebs parametern, wie beispielsweise der Ansaugrohr-Absolutdruck sensor 7, der Motorkühlmitteltemperatur-Sensor 9, der Motor drehzahlsensor 10 und der Ansaugluft-Temperatursensor 8 als fehlerhaft festgestellt worden sind. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so wird in einem Schritt S104 bestimmt, daß die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt sind. Die Feststellung eines fehlerhaften Betriebs der Sensoren erfolgt durch ein weiteres nicht dargestelltes Unterprogramm, beispielsweise durch Bestimmung, ob die Aus gangssignale der Sensoren unter entsprechenden vorgegebenen Obergrenzen, d. h. in entsprechenden normalen Bereichen lie gen.

Ausgangssignale der Motorbetriebsparameter-Sensoren dienen zur Bestimmung des Bezugswertes CPREF für die Fehlzündungsbe stimmung im oben beschriebenen Sinne sowie zur Verwendung in den Schritten S21 bis S25 dieses Unterprogramms zur Bestim mung der Erfüllung der Überwachungsbedingungen. Wird einer der für diese Bestimmung verwendeten Sensoren als fehlerhaft festgestellt, so kann die Bestimmung eines CPREF-Wertes und die Bestimmung der Überwachungsbedingungen nicht wirksam durchgeführt werden. Wird ein Sensor als fehlerhaft festge stellt, so wird dessen Ausgangssignal aus Sicherheitsgründen zwangsweise auf einen vorgegebenen Wert (beispielsweise 50°C für die Motorkühlmitteltemperatur) gesetzt, so daß diese vorgegebene Wert den Zündzeittakt und die Kraftstoffein spritzperiode so beeinflußt, daß eine Fehlzündungsbestimmung als richtig verhindert wird. Wird bei dieser Ausführungsform wenigstens einer der Sensoren als fehlerhaft festgestellt, so wird die Fehlzündungsbestimmung unterbunden, wodurch eine falsche Fehlzündungsbestimmung verhindert werden kann.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S101 negativ (NEIN), d. h. ist kein Sensor als fehlerhaft festgestellt, so wird in einem Schritt S102 bestimmt, ob eine vorgegebene Zeitperiode (beispielsweise 5 Sekunden) abgelaufen ist, nachdem der Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient KO2 auf einen fetteren oder magereren Grenzwert festgelegt wurde. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so schreitet das Programm zu einem Schritt S104 fort, um zu bestimmen, daß die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt sind. Diese Bestimmung wird jedoch lediglich während der Luft/Kraftstoff verhältnis-Regelung auf der Basis des Ausgangssignals des Sauerstoffkonzentrationssensors 12 durchgeführt; ist dies nicht der Fall, so springt das Programm zu einem Schritt S103.

Bei der Bestimmung im Schritt S102 wird die Tatsache berück sichtigt, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis von einem ge wünschten Wert abwe 30892 00070 552 001000280000000200012000285913078100040 0002004241499 00004 30773icht, wenn der Koeffizient KO2 weiter gleich einem Grenzwert ist, wodurch verhindert wird, daß der Bezugswert CPREF auf einen richtigen Wert gesetzt und damit die Fehlzündungsbestimmung als richtig durchgeführt wird.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S102 negativ (NEIN), so wird im Schritt S103 bestimmt, ob das Kraftstoffzufuhrsy stem (Kraftstoffeinspritzventile, Kraftstoffdruckregler, usw.) als fehlerhaft festgestellt wurde oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), so schreitet das Programm zu Schritt S104 fort um die Nichterfüllung der Über wachungsbedingungen zu bestimmen. Speziell erfolgt die Be stimmung im Schritt S103 durch Bestimmung, ob ein Mittelwert KO2AVE der KO2-Werte über eine lange Zeitperiode außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt (ein vom Beginn der Wartung des Motors an kontinuierlich berechneter und selbst beim Stoppen des Motors in einem nicht flüchtigen Speicher gespei cherter Mittelwert). Liegt der Mittelwert KO2AVE außerhalb des vorgegebenen Bereiches, so wird also bestimmt, daß das Kraftstoffzufuhrsystem fehlerhaft ist.

Bei der Bestimmung im Schritt S103 wird die Tatsache berück sichtigt, daß bei der Feststellung des Kraftstoffzufuhrsy stems als fehlerhaft der Koeffizient KO2 auf einem vorgegebenen Wert festgehalten wird, so daß es ebenso wie bei fortgesetzt außerhalb der vorgenannten Grenzen liegendem Koeffizienten KO2 unmöglich wird, die Fehlzündungsbestimmung richtig durchzuführen. Bei einem derartigen Motorzustand verhält sich darüber hinaus das gesamte Regelsystem für den Motor unnormal, so daß eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß die Verbrennung im Motor nicht normal ist. Daher wird die Fehlzündungsbestimmung unterbunden, um deren fehler hafte Bestimmung aufgrund einer möglichen Unnormalität zu verhindern.

Zwar wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fehlzün dungsbestimmung verhindert, wenn das Kraftstoffzufuhrsystem als fehlerhaft festgestellt wird; die Fehlzündungsbestimmung kann jedoch auch verhindert werden, wenn in anderen Systemen zur Regelung des Motorbetriebs einschließlich des EGR-Sy stems, eines Gasemissions-Regelsystems usw. eine Unnormalität festgestellt wird.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S103 negativ (NEIN), so schreitet das Programm zu den Schritten S21 ff. fort, welche bereits anhand von Fig. 6 beschrieben wurden.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 21 eine siebte erfindungs gemäße Ausführungsform beschrieben.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften und sechsten Ausführungsform hinsichtlich der Bestimmung, ob die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht, was im Schritt S41 des Programms nach Fig. 10 unter Verwen dung eines Unterprogramms nach Fig. 21 erfolgt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffein spritzperiode Tout mittels der folgenden Formel (5) berech net:

Tout = TI × KO2 × KLS × K1 + K2 (5)

worin die Größen TI, KO2, K1 und K2 die gemäß der oben be schriebenen Gleichung (1) definierten Größen sind und KLS einen Abmagerungskorrekturkoeffizienten repräsentiert, welche in Abhängigkeit von der Motorkühlmitteltemperatur TW auf einen Wert kleiner 1,0 eingestellt wird, wenn der Motor sich in einem vorgegebenen Gemischabmagerungsbereich befindet, in dem die Motordrehzahl NE oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt und gleichzeitig der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA unter halb eines vorgegebenen Wertes liegt.

Das Unterprogramm nach Fig. 21 wird in regulären Zeitinter vallen bzw. in einem vorgegebenen Zeittakt in Bezug auf die Zündung der Zündkerzen abgearbeitet.

Zunächst wird in einem Schritt S111 bestimmt, ob die Drossel klappe 3 voll geschlossen ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), d. h. ist die Drosselklappe 3 voll geschlossen, so schreitet das Programm zu einem Schritt S112 fort, in dem bestimmt wird, ob der Motor leerläuft oder nicht. Diese Bestimmung erfolgt durch Bestimmung, ob die Motordrehzahl NE unterhalb eines vorgegebenen Wertes und gleichzeitig auch der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist die Drosselklappe voll ge schlossen und läuft gleichzeitig der Motor nicht leer, so schreitet das Programm zu einem Schritt S113 fort.

Im Schritt S113 wird bestimmt, ob eine vorgegebene Zeitperio de zur Verzögerung des Starts der Luft/Kraftstoffverhältnis- Abmagerungsregelung oder der Kraftstoffabschaltung (F/C) nach dem vollen Schließen der Drosselklappe 3 noch nicht abgelau fen oder abgelaufen ist, oder ob die Luft/Kraftstoffverhält nis-Abmagerungsregelung oder die Kraftstoffabschaltung durch geführt wird oder nicht.

Die Bestimmung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsrege lung erfolgt durch Bestimmung, ob der Motor sich im vorge nannten vorgegebenen Gemischabmagerungsbereich befindet, in dem die Motordrehzahl NE oberhalb des vorgegebenen Wertes und gleichzeitig der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA unterhalb des vorgegebenen Wertes liegt. In diesem Bereich wird der Abmage rungskorrekturkoeffizient KLS auf einen vorgegebenen Wert kleiner 1,0 gesetzt. Darüber hinaus wird die Bestimmung der Kraftstoffabschaltung durch Bestimmung durchgeführt, ob die Motordrehzahl NE in Abhängigkeit von der Motorkühlmitteltem peratur oberhalb eines vorgegebenen Wertes und gleichzeitig der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA in Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl NE unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S113 bestätigend (JA), d. h. ist die vorgegebene Zeitperiode zur Verzögerung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder der Kraftstoffabschaltung nicht abgelaufen bzw. wird die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder die Kraft stoffabschaltung durchgeführt, so schreitet das Programm zu einem Schritt S114 fort, in dem ein Überwachungsverzögerungs zeitgeber auf eine vorgegebene Zeitperiode (beispielsweise 5 Sekunden) gesetzt wird.

Wenn die Drosselklappe 3 voll geschlossen ist und gleichzei tig der Motor nicht leerläuft und ist die vorgegebene Zeitpe riode zur Verzögerung des Starts der Luft/Kraftstoffverhält nis-Abmagerungsregelung oder der Kraftstoffabschaltung nicht abgelaufen bzw. wird die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmage rungsregelung oder die Kraftstoffabschaltung durchgeführt, so wird daher der Zeitgeber auf die vorgegebene Zeitperiode gesetzt, wonach in einem Schritt S115 bestimmt wird, daß die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind.

Ist andererseits die Antwort auf die Frage im Schritt S111 negativ (NEIN), oder ist die Antwort auf die Frage im Schritt S112 bestätigend (JA), d. h. ist die Drosselklappe 3 nicht voll geschlossen oder läuft der Motor nicht leer, so schrei tet das Programm zu einem Schritt S116 fort. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S113 ebenfalls negativ (NEIN), d. h. ist die vorgegebene Zeitperiode zur Verzögerung des Starts der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder der Kraftstoffabschaltung abgelaufen bzw. wird die Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder die Kraft stoffabschaltung nicht durchgeführt, so schreitet das Pro gramm zum Schritt S116 fort.

Im Schritt S116 wird bestimmt, ob der Zählwert des im Schritt S114 gesetzten Überwachungsverzögerungs-Zeitgebers gleich 0 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA), d. h. ist die vorgegebene Zeitperiode (5 Sekunden) abge laufen und ist der Zählwert des Zeitgebers gleich 0, so wird in einem Schritt S117 bestimmt, daß die Überwachungsbedingun gen erfüllt sind, während bei negativer Antwort (NEIN), d. h. bei noch nicht abgelaufener vorgegebener Zeitperiode (5 Se kunden) das Programm zu Schritt S115 fortschreitet.

Ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Drosselklappe 3 nicht voll geschlossen und läuft gleichzeitig der Motor leer, so wird die Fehlzündungsfeststellung unmittelbar vor dem Ablaufen der vorgegebenen Zeitperiode zur Verzögerung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder der Kraft stoffabschaltung verhindert, so daß während der vorgegebenen Verzögerungszeitperiode eine fehlerhafte Bestimmung des Auf tretens einer Fehlzündung verhindert werden kann. Weiterhin wird die Fehlzündungsfeststellung während der vorgegebenen Zeitperiode (beispielsweise 5 Sekunden) unmittelbar nach der Beendigung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Abmagerungsregelung oder der Kraftstoffabschaltung, während welcher die Verbren nung unstabil ist, verhindert, wodurch ebenfalls eine fehler hafte Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung während dieser Zeitperiode verhindert werden kann.

Die vorbeschriebenen Ausführungsformen können auf vielfältige Weise abgewandelt werden. Sind beispielsweise bei der zwei ten, vierten, fünften, sechsten und siebten Ausführungsform die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen nicht erfüllt, so wird die Fehlzündungsfeststellung bzw. -bestimmung verhin dert. Stattdessen kann auch der Bezugswert CPREF auf einen Wert geändert werden, welcher die Bestimmung einer Fehlzün dung bei nicht erfüllten Überwachungsbedingungen unmöglich macht. Anstelle der Änderung des Bezugswertes CPREF kann zu diesem Zweck auch der Vergleichsspannungswert VCOMP geändert werden.

Im folgenden wird anhand der Fig. 22 bis 29 eine achte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In den Fig. 22 bis 24 sind gleiche Elemente und Teile wie bei den vorherge henden Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen verse hen.

Fig. 22 zeigt den Schaltungsaufbau eines Fehlzündungs-Detek torsystems gemäß der achten Ausführungsform.

Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Speiseanschluß T1, an dem die Versorgungsspannung VB liegt, mit einer durch eine Primärwicklung 47 und eine Sekundärwicklung 48 gebildeten Zündspule 49 verbunden. Die Primär- und Sekundärwicklung 47, 48 sind mit jeweils einem Ende miteinander verbunden. Das andere Ende der Primärwicklung 47 liegt am Kollektor eines Transistors 46. Die Basis des Transistors 46 ist mit einem Eingangsanschluß T10 verbunden, über den ein Erregersteuersi gnal A zugeführt wird, während der Emitter geerdet ist. Das andere Ende der Sekundärwicklung 48 ist mit der Anode einer Diode 55 verbunden, deren Kathode über einen Verteiler 15 mit einer Mittelelektrode 16a der Zündkerze 16 verbunden ist. Die Erdelektrode der Zündkerze 16 geerdet.

An einer Stelle einer Verbindungsleitung 150 zwischen dem Verteiler 15 und der Mittelelektrode 16a ist ein Zündspan nungssensor 17 vorgesehen, welcher zur Bildung eines Konden sators mit einer Kapazität von mehreren pF mit der Verbindungsleitung 150 elektrostatisch mit dieser gekoppelt ist. Der Ausgang des Zündspannungssensors 17 ist mit einer Fehlzündungs-Bestimmungsschaltung 120 in der ECU 5 verbunden. Die Fehlzündungs-Bestimmungsschaltung 120 liefert Ergebnisse der Fehlzündungsbestimmung für die CPU 5b. Diese steuert den Zeittakt zur Durchführung der Fehlzündungsbestimmung.

Mit der CPU 5b sind verschiedene Motorbetriebsparameter-Sen soren 90 zur Detektierung von Motorbetriebsparametern verbun den, welche den Sensor für die Motordrehzahl NE, den Sensor für den Ansaugrohr-Absolutdruck PBA sowie den Sensor für die Motorkühlmitteltemperatur TW umfassen. Diese Sensoren speisen die detektierten Betriebsparameterwerte in die CPU 5b ein. Weierhin ist die Basis des Transistors 46 zur Einspeisung des Erregersteuersignals A über eine Treiberschaltung 51 und den Eingangsanschluß T10 mit der CPU 5b verbunden.

Fig. 23 zeigt Einzelheiten der Fehlzündungs-Bestimmungs schaltung 120. Ein Eingangsanschluß T2 ist über eine Ein gangsschaltung 41 mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines ersten Komparators 44 verbunden. Der Ausgang einer Spitzenhalteschaltung 42 ist über eine Ver gleichswert-Einstellschaltung 43 mit einem invertierenden Eingangsanschluß des ersten Komparators 44 verbunden. Die Spitzenhalteschaltung 42 erhält von der CPU 5b ein Rücksetz signal R1 zur Einstellung eines richtigen Spitzenwertes der durch die Spitzenhalteschaltung gehaltenen Zündspannung.

Ein Ausgangssignal des ersten Komparators 44 wird über eine Impulsdauer-Meßschaltung 127, welche eine Zeitperiode, in der das Ausgangssignal des Komparators 44 einen hohen Pegel be stitzt, mißt, mit der Gatterschaltung 60 verbunden, welche ihrerseits ihr Eingangssignal während ihrer Gatterzeitperiode ausgibt und eine ein Maß für die gemessene Zeitperiode dar stellende Schaltung VT für einen nicht invertierenden Ein gangsanschluß eines zweiten Komparators 129 liefert. Mit einem invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 129 ist eine Bezugswert-Einstellschaltung 128 verbunden, welche eine Bezugsspannung VTREF zur Bestimmung des Auftre tens einer Fehlzündung liefert. Die Bezugswert-Einstellschal tung 128 wird durch Spannungsteilerwiderstände einschließlich eines variablen Widerstandes gebildet, dessen Widerstandwert durch das Ausgangssignal einer im folgenden noch zu erläu ternden Bezugswert-Änderungsschaltung 130 steuert. Gilt die Bedingungen VT < VTREF, so nimmt das Ausgangssignal des zwei ten Komparators 129 einen hohen Pegel an, wodurch bestimmt wird, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist. Die Bezugswert- Einstellschaltung 128 ist über die Bezugswert-Änderungsschal tung 130 mit der CPU 5b verbunden. Die Bezugswert-Änderungs schaltung 130 ändert den durch die Bezugswert-Einstellschal tung 128 eingestellten Bezugswert in Abhängigkeit vom gere gelten Luft/Kraftstoffverhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches. Verschiebt sich beispielsweise das geregelte Luft/Kraftstoffverhältnis zur magereren Seite, so erhöht die Schaltung 130 den Bezugswert, während sie in absenkt, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis zur fetteren Seite verschoben wird. Darüber hinaus liefert die CPU 5b ein die Gatterzeitpe riode, während welcher die Gatterschaltung 60 ihr Eingangssi gnal durchlassen kann, festlegendes Signal sowie ein den Rücksetzzeittakt der Dauermeßschaltung 127 festlegendes Rück setzsignal R2.

Einzelheiten der Eingangsschaltung 41, der Spitzenhalteschal tung 42 sowie der Vergleichswert-Einstellschaltung 43 sind in Fig. 8 dargestellt.

Fig. 24 zeigt Einzelheiten der Gatterschaltung 60 und der Impulsdauer-Meßschaltung 127. Die Gatterschaltung 60 umfaßt drei in Serie geschaltete durch Transistoren 541 bis 543 und Widerstände 544 bis 551 gebildete Inverterschaltungen. Darüber hinaus liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 542 und Erde ein Transistor 561, in dessen Basis das Steuer signal G von der CPU 5b eingespeist wird. Während der Gatter zeitperiode, in der das Steuersignal G einen tiefen Pegel besitzt, nimmt daher das Potential am Kollektor des Tran sistors 543 einen hohen und tiefen Pegel an, wenn die Span nung am Eingangsanschluß T4 einen hohen und tiefen Pegel annimmt, während das Potential am Kollektor des Transistors 543 unabhängig von der Spannung am Anschluß T4 einen hohen Pegel besitzt, wenn das Steuersignal G einen hohen Pegel besitzt. Der Kollektor des Transistors 543 ist über einen Widerstand 552 mit der Basis eines Transistors 554 verbunden, dessen Basis über einen Widerstand 553 ebenfalls mit der Speisespannungsleitung VBS verbunden ist. Der Emitter des Transistors 554 ist direkt mit der Spannungsversorgungslei tung VBS verbunden, während sein Kollektor über einen Wider stand 555 und einen Kondensator 557 geerdet ist. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 555 und des Kondensators 557 ist über einen Operationsverstärker 559 und einen Wider stand 560 mit einem Ausgangsanschluß T5 verbunden. Der Ope rationsverstärker 559 arbeitet als Pufferverstärker. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 555 und des Kondensators 557 ist weiterhin über einen Widerstand 556 mit dem Kollektor eines Transistors 558 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und in dessen Basis das Rücksetzsignal R2 von der CPU 5b eingespeist wird.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 24 ist die folgende: Besitzt das Steuersignal G einen tiefen Pegel und die Spannung am Eingangsanschluß T4 einen hohen Pegel, so nimmt der Kollektor des Transistors 543 einen tiefen Pegel an, um den Transistor 554 durchzuschalten, wodurch der Kon densator 557 geladen wird, während der Transistor 554 ge sperrt und die Aufladung des Kondensators 557 gestoppt wird, wenn das Steuersignal G einen hohen Pegel oder die Spannung am Anschluß T4 einen tiefen Pegel besitzt. Der Ausgangsan schluß T5 liefert daher eine Spannung VT, welche proportional zur Länge der Zeitperiode ist, in der das in den Anschluß T4 eingespeiste Impulssignal während der Gatterzeitperiode einen hohen Pegel besitzt.

Die Wirkungsweise des Fehlzündungs-Detektorsystems mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nachfolgend anhand der Fig. 25a bis 25i beschrieben.

Die Fig. 25a bis 25i bilden ein dem Zeittaktdiagramm nach den Fig. 18a bis 18h entsprechendes Zeittaktdiagramm, anhand dessen die Wirkungsweise des Fehlzündungs-Detektorsy stems gemäß der in Rede stehenden Ausführungsform erläutert werden kann. Die Fig. 25d und 25g zeigen Änderungen der bei normaler Zündung bzw. bei einer Fehlzündung auftretenden Ausgangssignals des ersten Komparators 44, während die Fig. 25e und 25h Änderungen der Ausgangsspannung VT der Impulsdauer-Meßschaltung 127 bei normaler Zündung bzw. bei einer Fehlzündung zeigen.

Fig. 25i zeigt Änderungen des Ausgangssignals des zweiten Komparators 129 bei einer Fehlzündung.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist identisch mit der der oben anhand der Fig. 18a bis 18h erläuterten fünf ten Ausführungsform mit Ausnahme des folgenden Punktes:

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform ändert sich das Ausgangssignal des ersten Komparators 44, welcher die Zünd spannung V mit dem Vergleichswert VCOMP vergleicht, bei nor maler Zündung gemäß Fig. 25d, d. h. es nimmt im Bereich eines Zeitpunktes t0 von einem Zeitpunkt t6 bis zu einem Zeitpunkt t7 sowie von einem Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t8 einen hohen Pegel an, während das Ausgangssignal der Gatter schaltung 60 lediglich von einem Zeitpunkt t3 zu einem Zeit punkt t7 und vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t8 einen hohen Pegel annimmt, wobei das Gattersignal G einen tiefen Pegel besitzt. Die Ausgangsspannung VT der Impulsdauer-Meß schaltung 127 ändert sich daher gemäß Fig. 25e, ohne die Bezugsspannung VTREF zu überschreiten, so daß die Verbrennung als normal bestimmt wird.

Tritt eine Fehlzündung auf, so nimmt andererseits das Aus gansgsignal des ersten Komparators 44 im Bereich des Zeit punktes t0 kurz vor einem Zeitpunkt t9 vom Zeitpunkt t9 bis zu einem Zeitpunkt t10 und vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t11 gemäß Fig. 25g einen hohen Pegel an, während das Ausgangssignal der Gatterschaltung 126 lediglich während der Zeitperioden, in denen das Ausgangssignal des ersten Komparators 44 während der Gatterzeitperiode TG einen hohen Pegel besitzt, einen hohen Pegel annimmt. Das Ausgangssignal VT der Impulsdauer-Meßschaltung 127 ändert sich daher gemäß Fig. 25h, d. h. es überschreitet die Bezugsspannung VTREF im Zeitpunkt t12, wobei das Ausgangssignal des zweiten Kompara tors 129 vom Zeitpunkt t12 bis zu einem Zeitpunkt t4 einen hohen Pegel annimmt, wodurch eine FI-Fehlzündung detektiert wird.

Gemäß Fig. 25 fällt die Zündspannung für den Fall, daß sie während der späten kapazitiven Entladung relativ groß wird, früher ab (im Zeitpunkt t10), wobei das Ausgangssignal VT der Impulsdauer-Meßschaltung 127 in diesem Zeitpunkt die Bezugs spannung VTREF nicht übersteigt, so daß die Detektierung FI- Fehlzündung unmöglich ist. Bei der vorliegenden Ausführungs form wird daher im Zeitpunkt t2 eine Neuaufladespannung, welche klein genug ist, um eine Entladung zwischen den Elek troden der Kerze nicht hervorzurufen, an die Zündkerze ange legt, wodurch die Detektierung einer FI-Fehlzündung positiv möglich ist, selbst wenn die Zündspannung V so groß wie im oben genannten Fall wird.

Weiterhin wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Gat terzeitperiode (vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4), wäh rend welcher die Gatterschaltung 60 offen ist, d. h. ihr Eingangssignal sie durchläuft, von einem Zeitpunkt entspre chend der Beendigung der späten kapazitiven Entladung gestar tet. Der Zeitpunkt t4, in dem die Gatterzeitperiode TG ändert, kann jedoch auf jeden Zeitpunkt eingestellt werden, vor dem der Rotorkopf des Verteilers 15 das folgenden Segment durchläuft (bevor die Drehzung des Kurbelwinkels 120° vom Zeitpunkt der Zündung an durchläuft).

Weiterhin wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Impulsdauer-Meßschaltung 127 im Zeitpunkt t4 rückgesetzt.

Darüber hinaus erfolgt im vorstehend beschriebenen Beispiel der Zeittakt der Rücksetzung der Spitzenhalteschaltung 42 gleichzeitig mit dem Anlegen der Neuaufladespannung. Dabei wird die Tatsache berücksichtigt, daß der Wert der Zündspan nung V während der späten kapazitiven Entladung und unmittel bar danach unstabil ist, so daß der Vergleichswert VCOMP ebenfalls unstabil wird, wenn die Spitzenhalteschaltung 42 in einem Zeitpunkt während der genannten Zeitperiode rückgesetzt wird, wodurch die Durchführung einer genauen Fehlzündungsbe stimmung unmöglich wird. Wird andererseits die Rücksetzung der Spitzenhalteschaltung 42 gegenüber dem Zeitpunkt des Anlegens der Neuaufladespannung zu stark verzögert, so wird die Neuaufladung bedeutungslos. Zwar muß der Rücksetzzeittakt nicht notwendigerweise gleichzeitig mit dem Anlegen der Neu aufladespannung erfolgen; er sollte jedoch in den Bereich des Zeitpunktes gesetzt werden, in dem die Neuaufladespannung an die Zündkerze angelegt wird.

Fig. 26 zeigt ein Programm zum Setzen des Bezugswertes VTREF, das bei der Durchführung von Zündungen im richtigen Zeittakt abgearbeitet wird.

Zunächst wird in einem Schritt S221 bestimmt, ob die Fehlzün dungsüberwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht. Die Fehlzündungsüberwachungsbedingungen sind erfüllt, wenn hin sichtlich der Sensoren zur Detektierung der Motorbetriebspa rameter oder hinsichtlich der Regelparameterwerte, wie beispielsweise die Kraftstoffeinspritzperiode, keine Fehler festgestellt werden, und gleichzeitig auch dann, wenn der Motor sich in einem Betriebszustand befindet, in dem die Fehlzündungsbestimmung durchgeführt wird, wenn beispielsweise die Motordrehzahl NE, der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA, die Geschwindigkeit des den Motor enthaltenden Fahrzeugs usw. in vorgegebene gemäßigte Bereiche fallen. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt S221 negativ (NEIN), so wird das Pro gramm sofort beendet, während das Programm bei bestätigender Antwort (JA) zu einem Schritt S222 fortschreitet, in dem ein Motorbetriebszustand aus der Motordrehzahl NE, dem Ansaug rohr-Absolutdruck PBA usw. detektiert wird. Im folgenden Schritt S223 wird eine VTREF0-Tabelle zur Auslesung eines Grundwertes VTREF0 des Bezugswertes VTREF ausgelesen. Die VTREF0-Tabelle ist so aufgestellt, daß optimale Werte des Grundwertes VTREF0 erzeugt werden, welche den vorgegebenen Werten der Motordrehzahl NE und des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA entsprechen. Speziell nimmt gemäß dieser Tabelle der Grundwert VTREF0 gemäß Fig. 27a mit zunehmender Motordreh zahl NE ab. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß das Inter vall des Auftretens von Impulsen des Zündbefehlssignals um so kürzer ist, je größer die Motordrehzahl NE ist, so daß die Impulsdauer des Vergleichsergebnis-Impulssignals unabhängig vom Auftreten einer Fehlzündung bei zunehmender Motordrehzahl NE zu einer Abnahme tendiert. Weiterhin nimmt gemäß der Ta belle der Grundwert VTREF0 den Minimalwert an, wenn der An saugrohr-Absolutdruckwert PBA gemäß Fig. 27b einen vorgegebenen Zwischenwert PBA0 annimmt. Dabei wird eine Ände rung des Druckes in der Verbrennungskammer aufgrund einer Änderung des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA und damit die resultierende Änderung der erforderlichen Zündspannung be rücksichtigt. Der optimale Grundbezugswert VTREF0 ändert sich in Abhängigkeit vom Motortyp (Luftansaugcharakteristik, Nockencharakteristik usw.), so daß daher die Tabellenwerte in Abhängigkeit von den einzelnen Motoren eingestellt werden, bei denen das erfindungsgemäße System zur Anwendung kommt.

Im folgenden Schritt S224 werden ein Kraftstoffzufuhrkorrek turkoeffizient KTOTAL und eine Kraftstoffzufuhr-Korrekturva riable TTOTAL berechnet, welche für die Schätzung des tatsächlichen Luft/Kraftstoffverhältnisses erforderlich sind. Der Koeffizient KTOTAL ist ein Produkt, das durch Mulitplika tion aller Korrekturkoeffizienten gewonnen wird, welche auf der Basis der Motorbetriebsparametersignale von den verschie denen Sensoren gemäß den vorhergehenden Ausführungsformen berechnet werden (beispielsweise der von der Motorkühlmittel temperatur abhängige Korrekturkoeffizient KTW, der in Fig. 22 nicht speziell angegebene in Abhängigkeit vom Ausgangssi gnal des Sauerstoffkonzentrationssensors berechnete Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient KO2, der Abma gerungkorrekturkoeffizient KLS, der vom Atmosphärendruck abhängige Korrekturkoeffizient KPA, der von der Ansaugluft temperatur abhängige Korrekturkoeffizient KTA usw.). Die Variable TTOTAL ist die Summe aller Additionskorrekturterme, die auf der Basis der Motorbetriebsparametersignale von den verschiedenen Sensoren berechnet werden (beispielsweise ein sich nach dem Start ergebender Kraftstofferhöhungs-Korrektur term TAST, ein von der Beschleunigung abhängender Korrektur term TACC usw.).

Im folgenden Schritt S225 wird das tatsächliche geregelte Luft/Kraftstoffverhältnis gemäß der folgenden Gleichung ge schätzt (geschätztes A/F):
geschätztes A/F = 14,7 × Ti/Tout, vorausgesetzt, daß Tout = Ti × KTOTAL + TTOTAL
worin Ti eine Grund-Krafstoffeinspritzmenge repräsentiert, die aus einer Ti-Tabelle in Abhängigkeit von der Motordreh zahl NE und dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA ausgelesen wer den. Tout repräsentiert eine Kraftstoffeinspritzmenge.

Im folgenden Schritt S226 wird zur Auslesung eines Korrektur koeffizienten KVTREF zur Verwendung bei der Gewinnung des Bezugswertes VTREF in Abhängigkeit von dem im Schritt S225 berechneten geschätzten A/F eine KVTREF-Tabelle ausgelesen. Sodann wird in einem Schritt S227 der im Schritt S223 gewon nene Grundwert VTREF0 des Bezugswertes VTREF mit dem im Schritt S226 gewonnenen Korrekturkoeffizienten KVTREF multi pliziert, um den Bezugswert VTREF zur Verwendung bei der Fehlzündungsbestimmung endgültig festzulegen.

Fig. 29 zeigt wesentliche Teile eines Fehlzündungs-Detektor systems gemäß einer Abwandlung der achten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 29 unterscheidet sich diese Abwandlung von der oben beschriebenen achten Ausführungsform dadurch, daß an stelle einer direkten Änderung des Refernzwertes VTREF durch Einspeisung des Ausgangssignals von der Bezugswert-Änderungs schaltung 130 in die Bezugswert-Einstellschaltung 128 das Ausgangssignal der Schaltung 130 zur Änderung des Vergleichs wertes VCOMP in die Vergleichswert-Einstellschaltung 43 ein gespeist wird. Abgesehen davon ist der Schaltungsaufbau der Abänderung identisch mit dem der achten Ausführungsform. Speziell kann die Schaltungsanordnung nach Fig. 29 durch Ersatz des festen Widerstandes 432 in der Vergleichswert- Einstellschaltung 43 gemäß Fig. 8 durch einen variablen Widerstand realisiert werden, dessen Widerstandswert durch die Bezugswert-Änderungsschaltung 130 geändert wird.

Die Ergebnisse dieser Abwandlung entsprechen im wesentlichen den durch die achte Ausführungsform erreichten Ergebnissen.

Zwar wird bei der achten Ausführungsform das tatsächliche geregelte Luft/Kraftstoffverhältnis (das durch Berechnung aus dem Zusammenhang zwischen dem korrigierten Luft/Kraftstoff verhältnis und dem Grund-Luft/Kraftstoffverhältnis gewonnene Luft/Kraftstoffverhältnis) durch Änderung des Bezugswertes zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung gewonnen; dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Im Falle eines Verbrennungsmotors mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor mit linearem Ausgangssignal im Auspuffsystem, der eine im wesentlichen lineare Ausgangscharakteristik hinsichtlich des tatsächlichen Luft/Kraftstoffverhältnisses besitzt, kann der Bezugswert zur Bestimmung des Auftretens einer Fehlzündung in Abhängigkeit von dem durch einen solchen Sensor detektierten Luft/Kraftstoffverhältnis geändert werden.

Claims

1. Fehlzündungs-Detektorsystem zur Detektierung von Fehl zündungen in einem Verbrennungsmotor (1), der ein wenigstens eine Zündkerze (16) enthaltendes Zündsystem (15, 16, 45, 46, 47, 48), eine Motorbetriebszustands-Detek toranordnung (4, 7, 8, 9, 10, 12, 23, 32; 90) zur Detektierung von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors (1), einen Signalgenerator (5b) zur Festlegung des Zündzeit taktes (θIG) des Verbrennungsmotors (1) auf der Basis von durch die Motorbetriebszustands-Detektoranordnung (4, 7, 8, 9, 10, 12, 23, 32; 90) detektierten Betriebsparame tern des Verbrennungsmotors (1) zur Erzeugung eines ein Maß für den Zündzeittakt (θIG) darstellenden Zünd befehlssignals (A in Fig. 9a; A' in Fig. 18a) sowie einen vom Zündbefehlssignal (A in Fig. 9a; A' in Fig. 18a) angesteuerten Zündspannungsgenerator (49) zur Erzeugung einer Zündspannung zur Entladung der Zünd kerze (16) aufweist, mit einem Spannungswertdetektor (17) zur Detektierung des Wertes (V) der durch den Zündspannungsgenerator (49) nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals (A in Fig. 9a; A' in Fig. 18a) erzeugten Zündspannung, einem ersten Komparator (5b, 44) zum Vergleich des detektierten Wertes (V) der Zündspannung mit einem ersten vorgegebenen Bezugswert (Vmis1; VCOMP),
einer Meßschaltung (5b, 127) zur Messung des Betrages (CS; CP; CT) um den der detektierte Wert (V) der Zünd spannung den ersten vorgegebenen Bezugswert (Vmis1; VCOMP) übersteigt,
einem zweiten Komparator (5b, 129) zum Vergleich des durch die Meßschaltung (5b, 127) gemessenen Betrages mit einem zweiten vorgegebenen Bezugswert (Smis; CPREF; VTREF) und
einer Fehlzündungsbestimmungsschaltung (5), welche auf der Basis der Ergebnisse des durch den zweiten Kom parator (5b, 129) durchgeführten Vergleichs bestimmt, ob eine Fehlzündung im Verbrennungsmotor (1) aufgetre ten ist oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bezugswert-Einstellschaltung (130) einen Grundwert (CPREFl; VTREFr) des zweiten vorgegebenen Bezugswertes (Smis; CPREF; VTREF) auf der Basis der Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) einstellt und den Grundwert (CPREF; VTREF) auf der Basis wenig stens einer der Größen Ansauglufttemperatur (TA), Motortemperator (TW), Luft/Kraftstoffverhältnis (A/F) eines dem Verbrennungsmotor (1) zugeführten Luft/Kraft stoffgemisches, Auspuffgas-Rückführungsrate (EGRR) und Luftfeuchtigkeit (HA) korrigiert, um daraus den zweiten vorgegebenen Bezugswert (Smis; CPREF; VTREF) zu be rechnen.

2. Fehlzündungs-Detektorsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Neuladeschaltung (5) zur Erzeugung eines Neulade- Befehlssignals (t₁ ... t₂ in Fig. 18a) in einem vorgege benen Zeitpunkt (t₂) nach der Erzeugung des Zündbe fehlssignals (A in Fig. 9; A' in Fig. 18a) und durch die Erzeugung einer Spannung durch den Zündspannungs generator (49) mit einem kleinen Pegel, der zur Entla dung der Zündkerze (16) nicht ausreicht, um dadurch elektrische Ladung im Zündspannungsgenerator (49) zu speichern.