DE4413675A1 - Fehlzündungsdetektoreinrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen - Google Patents
Fehlzündungsdetektoreinrichtung für mehrzylindrige BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fehlzündungsde
tektoreinrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraft
maschine.
Wenn in einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine an
einem Zylinder eine Fehlzündung auftritt, fällt die
Drehzahl der Maschine während des Explosionshubs des
aussetzenden Zylinders ab, so daß daher während des
Explosionshubs des aussetzenden Zylinders die Zeit,
die die Kurbelwelle zum Drehen um einen bestimmten
Kurbelwinkel benötigt, länger als diejenige für die
anderen Zylinder wird. Infolge dessen kann dann, wenn
die für das Drehen der Kurbelwelle um einen bestimm
ten Kurbelwinkel bei dem Explosionshubs beispielswei
se des Zylinders #1 benötigte Zeit länger als dieje
nige bei den anderen Zylindern wird, daraus geschlos
sen werden, daß in dem Zylinder #1 eine Fehlzündung
aufgetreten ist.
Wenn jedoch ein Fahrzeug langsamer wird, wird die zum
Drehen der Kurbelwelle um einen bestimmten Kurbelwin
kel erforderliche Zeit ebenso weiterhin länger, so
daß diese Zeit länger als diejenige für andere Zylin
der wird. Da die für das Drehen der Kurbelwelle um
einen bestimmten Kurbelwinkel länger als diejenige
bei anderen Zylindern wird, wird gemäß den vorange
henden Ausführungen daraus geschlossen, daß eine
Fehlzündung aufgetreten ist. In diesem Fall wird da
her fälschlich das Auftreten einer Fehlzündung er
faßt, obgleich keine solche Fehlzündung aufgetreten
ist. Es ist daher eine Brennkraftmaschine bekannt,
bei der von der zum Drehen der Kurbelwelle um einen
bestimmten Kurbelwinkel benötigten Zeit bei dem Ver
langsamen des Fahrzeuges die durch das Verlangsamen
verursachte Zeitverlängerung subtrahiert wird und das
Auftreten einer Fehlzündung dann entschieden wird,
wenn die Zeit länger als diejenige für andere Zylin
der wird (ungeprüfte Japanische Patentanmeldung
Nr. 5-52707). Bei dieser Brennkraftmaschine ist es
möglich, eine Fehlzündung mit guter Zuverlässigkeit
ohne Einwirkung des Verlangsamungsvorganges selbst
bei dem Bremsen des Fahrzeuges zu erfassen.
Falls jedoch ein Fahrzeug auf einer unebenen Fahrbahn
mit einer bestimmten Geschwindigkeit fährt, bei der
das Fahrzeug als ganzes vibriert, wiederholt sich pe
riodisch der Schlupf der Antriebsräder und deren dar
auf folgender Griff und die Drehzahl der Maschine
schwankt. Ferner ist das Schwingen des Motorblocks
verstärkt und dies erscheint so, als ob die Maschi
nendrehzahl selbst schwanken würde. Die Schwankung
der Maschinendrehzahl ist dabei jedoch von der
Schwankung der Maschinendrehzahl während eines Ver
langsamens verschieden, bei dem die Zeit für das Dre
hen der Kurbelwelle um einen bestimmten Kurbelwinkel
bei einem bestimmten Zylinder vorübergehend länger
wird als diejenige bei anderen Zylindern, selbst wenn
die durch das Verlangsamen verursachte Zeitverlänge
rung von der zum Drehen der Kurbelwelle um den be
stimmten Kurbelwinkel benötigten Zeit subtrahiert
wird. Infolge dessen wird fälschlich entschieden, daß
eine Fehlzündung aufgetreten ist, obgleich dies nicht
der Fall ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehl
zündungsdetektoreinrichtung zu schaffen, die zum zu
verlässigen Erfassen des Auftretens einer Fehlzündung
geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten und
einer zweiten Ausführungsform durch eine Fehlzün
dungsdetektoreinrichtung gemäß Patentanspruch 1 bzw.
9 gelöst.
Ferner wird die Aufgabe mit der Erfindung in einer
dritten Ausführungsform durch eine Fehlzündungsdetek
toreinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch
1 sowie mit einer Fehlzündungsaufeinanderfolge-
Entscheidungseinrichtung gelöst, die eine aufeinan
derfolgende Fehlzündung in einem bestimmten Zylinder
dann entscheidet, wenn durch die Vorentscheidungsein
richtung vorläufig entschieden wird, daß die Möglich
keit des Auftretens der Fehlzündung auf aufeinander
folgende Weise in dem bestimmten Zylinder besteht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh
rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung einer Brenn
kraftmaschine.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines Rotors.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines anderen Ro
tors.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm von Änderungen bei
der abgelaufenen Zeit usw. bei Explosionshüben wäh
rend einer Fehlzündung.
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm von Änderungen eines
Schätzwertes α.
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein bestimmtes
Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens für das Erfassen einer Fehlzündung zeigt.
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm von Änderungen und
dergleichen hinsichtlich eines Wertes ΔTC während ei
ner Fehlzündung.
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm von Änderungen und
dergleichen hinsichtlich des Wertes ΔTC bei dem Fah
ren auf einer unebenen Fahrbahn.
Fig. 9A und 9B sind Ablaufdiagramme für das Er
kennen eines aussetzenden Zylinders.
Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm der Funktion einer
Ausblendekennung und eines Nulldurchgangszählers.
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm einer anderen Funk
tion der Ausblendekennung und des Nulldurchgangszäh
lers.
Fig. 12A, 12B, 12C und 12D sind Ablaufdiagramme
für ein zweites Ausführungsbeispiel für die Erken
nung eines aussetzenden Zylinders.
Fig. 13 ist eine Gesamtdarstellung einer V8-
Brennkraftmaschine.
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das ein bestimmtes
Beispiel für ein Verfahren zum Erfassen einer Fehl
zündung in einer V8-Brennkraftmaschine veranschau
licht.
Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm von durch eine
Fehlzündung verursachten Änderungen usw. hinsichtlich
des Wertes ΔTC.
Fig. 16A, 16B, 16C, 16D und 16E sind Ablaufdia
gramme für ein drittes Ausführungsbeispiel für das
Erkennen eines aussetzenden Zylinders.
Fig. 17A, 17B und 17C sind Ablaufdiagramme für
das Erfassen von aufeinanderfolgenden Fehlzündungen.
Die Fig. 1 stellt den Fall der Anwendung der Erfin
dung bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine
dar.
Gemäß Fig. 1 hat die Brennkraftmaschine vier Zylin
der, nämlich die Zylinder #1, #2, #3 und #4. Jeder
Zylinder ist einerseits über ein entsprechendes
Zweigrohr 2 an einen Druckausgleichsbehälter 3 und
andererseits an einen Abgassammler 4 angeschlossen.
In jedem Zweigrohr 2 ist eine Brennstoffeinspritzvor
richtung 5 angebracht. Der Druckausgleichsbehälter 3
ist über einen Ansaugkanal 6 und einen Luftströmungs
messer 7 mit einem Luftfilter 8 verbunden. In dem An
saugkanal 6 ist eine Drosselklappe 9 angeordnet. An
einer Kurbelwelle 10 der Brennkraftmaschine 1 ist ein
scheibenförmiger Rotor 11 angebracht. Dem Außenumfang
des Rotors 11 ist ein Kurbelwinkelsensor 12 gegenüber
gesetzt. Ferner ist in der Brennkraftmaschine 1 ein
Verteiler 13 angebracht, der eine Welle 14 hat, wel
che mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 10 dreht.
An dieser Welle 14 ist ein scheibenförmiger Rotor 15
befestigt. Dem Außenumfang des Rotors 15 ist ein OT-
Sensor 16 zum Erfassen des oberen Totpunktes gegen
über gesetzt. Der Kurbelwinkelsensor 12 und der OT-
Sensor 16 sind mit einer elektronischen Steuereinheit
20 verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 20 besteht aus einem
digitalen Computer und ist mit einem Festspeicher
(ROM) 22, einem Schreib/Lesespeicher (RAM) 23, einem
Mikroprozessor (CPU) 24, einem Zeitgeber 25, einer
Eingabeeinheit 26 sowie einer Ausgabeeinheit 27 ver
sehen, die miteinander über einen Zweiwegebus 21 ver
bunden sind. Der Zeitgeber 25 ist durch einen durch
laufenden Zähler gebildet, der fortgesetzt hochzählt,
wenn der elektronischen Steuerschaltung 20 Strom zu
geführt wird. Infolge dessen stellt der Zählstand des
durchlaufenden Zählers die Zeit dar. Der Luftströ
mungsmesser 7 erzeugt eine Ausgangsspannung, die zu
der dem Maschinenzylinder zugeführten Luftmenge pro
portional ist. Diese Ausgangsspannung wird über einen
Analog/Digital- bzw. A/D-Umsetzer 28 in die Eingabe
einheit 26 eingegeben. Ferner werden in die Eingabe
einheit 26 die Ausgangssignale des Kurbelwinkelsen
sors 12 und des OT-Sensors 16 eingegeben. Anderer
seits ist die Ausgabeeinheit 27 über eine entspre
chende Treiberschaltung 29 mit einer Warnlampe 30
verbunden, die anzeigt, welcher der Zylinder #1 bis
#4 ausgesetzt hat.
Die Fig. 2 zeigt den Rotor 11 und den Kurbelwinkel
sensor 12. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel hat der Rotor 11 zwölf äußere Zähne 17,
die in gleichen Winkelabständen von 30 Grad ausgebil
det sind. Der Kurbelwinkelsensor 12 besteht aus einem
elektromagnetischen Abnehmer, der bei der Gegenüber
setzung zu einem äußeren Zahn 17 einen Ausgangsimpuls
abgibt. Infolge dessen gibt bei dem in Fig. 2 darge
stellten Ausführungsbeispiel bei der Drehung der Kur
belwelle 10 (Fig. 1), das heißt, der Drehung des Ro
tors 11 der Kurbelwinkelsensor 12 jedes Mal einen
Ausgangsimpuls ab, wenn die Kurbelwelle 10 um 30 Grad
dreht. Dieser Ausgangsimpuls wird in die Eingabeein
heit 26 (Fig. 1) eingegeben.
Die Fig. 3 zeigt den Rotor 15 und den OT-Sensor 16.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Rotor 15 einen einzigen Vorsprung 18. Der OT-
Sensor 16 besteht aus einem elektromagnetischen Ab
nehmer, der bei dem Gegenübersetzen zu diesem Vor
sprung 18 einen Ausgangsimpuls abgibt. Gemäß den vor
angehenden Ausführungen dreht der Rotor 15 mit der
halben Drehzahl der Kurbelwelle 10 (Fig. 1). Infolge
dessen gibt bei der Drehung der Kurbelwelle 10 der
OT-Sensor 16 jedes Mal einen Ausgangsimpuls ab, wenn
die Kurbelwelle 10 um 720 Grad dreht. Dieser Aus
gangsimpuls wird in die Eingabeeinheit 26 (Fig. 1)
eingegeben. Die Lage des Vorsprungs 18 ist derart,
daß er dem OT-Sensor 16 dann gegenüber steht, wenn
beispielsweise der Zylinder #1 den oberen Totpunkt
bei dem Explosionshub erreicht. Daher gibt der OT-
Sensor 16 einen Ausgangsimpuls ab, wenn der Zylinder
#1 den oberen Totpunkt bei dem Explosionshub er
reicht. Die Zentraleinheit 24 berechnet aus dem Aus
gangsimpuls des OT-Sensors 16 und den Ausgangsimpul
sen des Kurbelwinkelsensors 12 den gegenwärtigen Kur
belwinkel und ferner aus den Ausgangsimpulsen des
Kurbelwinkelsensors 12 die Maschinendrehzahl.
Wenn irgendeiner der Zylinder aussetzt und die Ma
schinendrehzahl abfällt, wird die für das Drehen der
Kurbelwelle um einen bestimmten Kurbelwinkel benötig
te abgelaufene Zeit länger. Daher wird bei diesem
Ausführungsbeispiel diese abgelaufene Zeit während
der Verbrennung in einem jeden der Zylinder erfaßt
und aufgrund der abgelaufenen Zeit entschieden, ob
eine Fehlzündung aufgetreten ist. Wenn eine Fehlzün
dung auftritt und die Maschinendrehzahl N abfällt,
wird die abgelaufene Zeit länger. Andererseits ist
die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 10 zu der
Maschinendrehzahl N proportional, so daß die Winkel
geschwindigkeit umgekehrt proportional zu der abge
laufenen Zeit ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis
6 das grundlegende Verfahren zum Erfassen einer Fehl
zündung unter Ansetzen der abgelaufenen Zeit erläu
tert. Die Fig. 4 bis 6 stellen als Beispiel eine
Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit der Zündfolge
1-3-4-2 dar. Die Fig. 4 veranschaulicht eine in dem
Zylinder #3 auftretende Fehlzündung, durch die sich
die Maschinendrehzahl N zu diesem Zeitpunkt verän
dert. Mit T₁ ist die für das Drehen der Kurbelwelle
10 um den Kurbelwinkel von 180 Grad benötigte abge
laufene Zeit bei dem Explosionshub des Zylinders #1.
Gleichermaßen stellt T₂ die bei dem Explosionshub des
Zylinders #3 abgelaufene Zeit dar, während T₃ die bei
dem Explosionshub des Zylinders #4 abgelaufene Zeit
darstellt und T₄ die bei dem Explosionshub des Zylin
ders #2 abgelaufene Zeit darstellt.
Gemäß Fig. 4 ist angenommen, daß eine Fehlzündung im
Zylinder #3 auftritt, so daß die Maschinendrehzahl N
abzufallen beginnt. Wenn der Zylinder #3 aussetzt und
die Maschinendrehzahl N abfällt, sollte anscheinend
die Maschinendrehzahl N sofort ansteigen, wenn die
Verbrennung in den nachfolgenden Zylindern normal ab
läuft. Tatsächlich fällt jedoch gemäß Fig. 4 die Ma
schinendrehzahl N nach der Fehlzündung im Zylinder #3
während der Drehung der Kurbelwelle 10 um den Kurbel
winkel von ungefähr 180 Grad weiter ab. Erst dann be
ginnt die Maschinendrehzahl N anzusteigen. Das heißt,
die Maschinendrehzahl N wird durch den Verbrennungs
druck bei den Explosionshüben konstant gehalten. Bei
der Fehlzündung im Zylinder #3 fällt jedoch während
des Explosionshubs des Zylinders #3, das heißt, über
einen Kurbelwinkel von ungefähr 180 Grad die An
triebskraft der Maschine ab, so daß während dieser
Zeit, nämlich während der Drehung der Kurbelwelle 10
um den Kurbelwinkel von 180 Grad die Maschinendreh
zahl weiter abfällt. Demzufolge wird bei dem Auftre
ten der Fehlzündung in dem Zylinder #3 die abgelaufe
ne Zeit T₂ des Explosionshubs des Zylinders #3 be
trächtlich verlängert und auch die abgelaufene Zeit
T₃ des Explosionshubs des Zylinders #4 weiter verlän
gert, wonach erst dann die abgelaufene Zeit allmäh
lich kürzer wird.
Andererseits ist mit ΔT in Fig. 4 die Differenz der
abgelaufenen Zeit gegenüber einem weiteren gesonder
ten Explosionshub dargestellt. Betrachtet man bei
spielsweise den Zylinder #4, so ist ΔT₃ gleich
(T₃ - T₁), nämlich die Differenz zwischen den abge
laufenen Zeiten T₃ und T₁ der Explosionshübe der Zy
linder #4 und #1. Daher stellt die Differenz ΔT die
Differenz der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle
10 gegenüber einem weiteren anderen Explosionshub
dar. Gemäß Fig. 4 wird bei dem Auftreten der Fehlzün
dung in dem Zylinder #3 die Ablaufzeit T₂ des Explo
sionshubs des Zylinders #3 beträchtlich länger als die
Ablaufzeit T₄ des Explosionshubs des Zylinders #2 vor
der Fehlzündung. Andererseits wird die Ablaufzeit T₃
des Explosionshubs des Zylinders #4 noch länger ge
genüber der Ablaufzeit T₁ des Explosionshubs des Zy
linders #1, so daß die Differenz ΔT₃ noch größer
wird. Danach wird die Ablaufzeit kürzer, so daß die
Differenz ΔT kleiner wird. Daher wird die dem Explo
sionshub des Zylinders #4 entsprechende Differenz ΔT₃
am größten und es ist damit möglich, das Auftreten
der Fehlzündung in demjenigen der Zylinder zu bestim
men, der um einen Zylinder vor dem Zylinder mit der
größten Differenz ΔT liegt, die gemäß Fig. 4 einen
Sollwert K übersteigt, nämlich in dem Zylinder #3.
Wenn ein Verlangsamen beginnt und gemäß Fig. 5 die
Maschinendrehzahl N zunehmend schneller abfällt, wird
auch die Ablaufzeit T der Explosionshübe der Zylinder
immer länger, so daß daher gemäß der Darstellung
durch die gestrichelte Linie die Differenz ΔT der Ab
laufzeit gegenüber um einen Hub beabstandeten Explo
sionshub allmählich größer wird. Infolge dessen über
steigt trotz einer Fehlzündung im Zylinder #3 die
Differenz ΔT₄ letztlich den Sollwert K, so daß daher
eine fehlerhafte Entscheidung getroffen wird. In die
sem Fall genügt es zum Verhindern einer solchen feh
lerhaften Beurteilung, von der Differenz ΔT eine auf
dem Verlangsamungsvorgang basierende Differenz ΔT′
nach Fig. 5 zu subtrahieren. Durch Vergleichen des
Ergebnisses dieser Subtraktion (ΔT - ΔT′) mit dem
Sollwert K können fehlerhafte Entscheidungen ausge
schaltet werden.
Die tatsächlich erfaßbare Differenz ΔT enthält jedoch
ΔT′ und es ist nicht bekannt, in welchem Ausmaß ΔT′
in der Differenz ΔT enthalten ist. Infolge dessen
wird es notwendig, ΔT′ abzuschätzen bzw. zu veran
schlagen. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist jedoch
bei dem Auftreten der Fehlzündung im Zylinder #3 die
Differenz ΔT für den Zylinder vor dem Zylinder #3,
nämlich ΔT₁ nach Fig. 4 gleich Null, sofern nicht
verlangsamt wird. Wenn die Differenz ΔT bei dem Zy
linder vor dem Zylinder #3 nicht Null ist, bedeutet
dies, daß gerade verlangsamt wird. Infolge dessen
kann aus der Änderung der Differenz ΔT für den Zylin
der vor dem Zylinder #3 abgeschätzt werden, in wel
chem Ausmaß ΔT′ in ΔT enthalten ist.
Auf diese Weise wird es bei dem Auftreten einer Fehl
zündung in dem Zylinder #3 der Vierzylinder-Brenn
kraftmaschine möglich, aus der Differenz ΔT für den
Zylinder, in dem die Verbrennung vor dem Zylinder #3
abläuft, den Wert ΔT′ zu veranschlagen. In diesem
Fall wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Schätz
wert α für ΔT′ nach folgender Gleichung berechnet:
Δtn = Tn-1 - Tn-3
α = (Δtn + Δtn-1)/2.
α = (Δtn + Δtn-1)/2.
Hierbei bezeichnet n den Zylinder, der als aussetzend
beurteilt wurde. Demnach ist in Fig. 4 mit n der Zy
linder #3 bezeichnet. (n-1) bezeichnet den Zylinder,
in dem die Verbrennung vor dem als aussetzender Zy
linder bewerteten Zylinder abläuft, und (n-2) be
zeichnet den Zylinder, in dem die Verbrennung davor
abläuft. Infolge dessen bezeichnet (n-1) den Zylin
der, in dem die Verbrennung vor dem aussetzenden Zy
linder #3 abläuft, nämlich dem Zylinder #1, während
(n-3) den Zylinder #4 bezeichnet. Daher stellt Δtn
(= Tn-1 - Tn-3) die Differenz der Ablaufzeit T für
zwei Zylinder dar, in denen die Verbrennung vor dem
aussetzenden Zylinder erfolgt und die hinsichtlich
des Explosionshubs um den Kurbelwinkel von 360 Grad
beabstandet sind. Wenn die Differenzen für zwei Sätze
von Zylindern ermittelt werden, die um den Kurbelwin
kel von 360 Grad beabstandet sind, wird der Mittel
wert der Differenzen zu (Δtn + Δtn-1)/2. Das heißt,
wenn ein Verlangsamen auftritt, verschiebt sich die
Differenz ΔT um genau diesen Mittelwert bei jedem
Kurbelwinkel von 360 Grad, so daß daher der Schätz
wert α für ΔT′ zu dem durch die vorstehende Gleichung
ausgedrückten Wert wird.
Wenn ein Verlangsamen beginnt und die Maschinendreh
zahl N immer schneller abfällt, wird die Ablaufzeit T
dementsprechend länger, so daß auch Δtn größer wird
und daher auch der Schätzwert α für ΔT′ größer wird.
Infolge dessen wird die Änderung ΔT′ durch den
Schätzwert α gut wiedergegeben. Die Fig. 5 zeigt die
Änderung des Schätzwertes α bei den in Fig. 5 darge
stellten Änderungen von ΔT′.
Die Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein bestimmtes
Beispiel für das Verfahren zum Erfassen einer Fehl
zündung veranschaulicht. In Fig. 6 ist der Kurbelwin
kel in Bezug auf den oberen Totpunkt bei dem Explosi
onshub des Zylinders #1 dargestellt.
Wenn der Zylinder #1 bei dem Explosionshub den oberen
Totpunkt erreicht, gibt gemäß Fig. 6 der OT-Sensor 16
einen OT-Impuls ab. Wenn der OT-Impuls abgegeben
wird, wird ein Zählwert n eines Zählers auf Null ge
setzt. Andererseits wird gemäß der Darstellung durch
t₁, t₂, t₃ und t₄ in Fig. 6 bei jedem Kurbelwinkel
von 180 Grad zu Beginn der Explosionshübe der Zylin
der eine Unterbrechungsroutine ausgeführt. Wenn diese
Unterbrechungsroutine ausgeführt wird, wird jeweils
der Zählwert n des Zählers um "1" aufgestuft, wobei
zugleich die von der vorangehenden Unterbrechung bis
zu der gegenwärtigen Unterbrechung abgelaufenen Zei
ten T₁, T₂, T₃ und T₄ berechnet werden. Das heißt,
bei der durch t₁ dargestellten Unterbrechung wird die
Ablaufzeit T₁ des Explosionshubs im Zylinder #1 be
rechnet, bei der mit t₂ bezeichneten Unterbrechung
wird die Ablaufzeit T₂ des Explosionshubs im Zylinder
#3 berechnet, bei der mit t₃ bezeichneten Unterbre
chung wird die Ablaufzeit T₃ des Explosionshubs im
Zylinder #4 berechnet und bei der mit t₄ bezeichneten
Unterbrechung wird die Ablaufzeit T₄ des Explosions
hubs im Zylinder #2 berechnet.
Ferner wird bei jeder Unterbrechungsroutine die Dif
ferenz ΔT zwischen den Ablaufzeiten T der um einen
Hub beabstandeten Explosionshübe berechnet. Das
heißt, es wird jeweils bei der mit t₁ bezeichneten
Unterbrechung ΔT₁ (= T₁ - T₃), bei der mit t₂ be
zeichneten Unterbrechung ΔT₂ (= T₂ - T₄), bei der
mit t₃ bezeichneten Unterbrechung ΔT₃ (= T₃ - ΔT₁
und bei der mit tA bezeichneten Unterbrechung ΔT₄
= TA - T₂) berechnet. Weiterhin wird bei jeder Un
terbrechung von den auf die vorstehend beschriebene
Weise berechneten Differenzen ΔT jeweils der Schätz
wert α subtrahiert, um die Auswirkung des Verlangsa
mens auszuschalten. In Fig. 6 sind die Differenzen
ΔT₁, ΔT₂, ΔT₃ und ΔT₄ abzüglich des Schätzwertes α
dargestellt. Gemäß Fig. 6 wird die durch Subtrahieren
des Schätzwertes α erhaltene Differenz ΔT bei demje
nigen Zylinder am größten, in welchem die Fehlzündung
aufgetreten ist, nämlich bei dem Zylinder #3, so daß
daher die Entscheidung ermöglicht wird, daß eine
Fehlzündung in dem Zylinder mit der größten Differenz
ΔT über einem eingestellten Wert K₁ aufgetreten ist.
Wenn der Rotor 11 und der Kurbelwinkelsensor 12 gemäß
Fig. 2 dazu herangezogen werden, aus den Ausgangsim
pulsen des Kurbelwinkelsensors 12 die Differenzen ΔT
und Δt zu ermitteln, und wenn infolge eines Fehlers
bei der Herstellung des Rotors 11 die äußeren Zähne
17 unterschiedliche Abstände haben, ändert sich dem
entsprechend die abgelaufene Zeit T und es besteht
daher die Gefahr, daß fälschlich das Auftreten einer
Fehlzündung oder ein ablaufender Verlangsamungsvor
gang ermittelt wird, obgleich die Maschine mit kon
stanter Drehzahl läuft. Bei dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden jedoch die Differenzen ΔTn und
Δtn hinsichtlich der Ablaufzeiten für die um den Kur
belwinkel von 360 Grad beabstandeten Zylinder diese
Differenzen entsprechend den Signalen für die äußeren
Zähne 17 in gleichen Bereichen I und II nach Fig. 2
berechnet. Infolge dessen tritt selbst dann, wenn ein
Fehler bei der Herstellung des Rotors 11 vorliegt,
der Herstellungsfehler in den Differenzen ΔTn und Δtn
überhaupt nicht in Erscheinung und es kann daher
vollständig vermieden werden, fälschlich das Auftre
ten einer Fehlzündung oder einen Verlangsamungsvor
gang zu erkennen, obgleich die Maschine mit konstan
ter Drehzahl läuft.
Die vorstehende Erläuterung betrifft das bei der Er
findung angewandte grundlegende Verfahren zum Erfas
sen einer Fehlzündung. Durch die Anwendung dieses
grundlegenden Verfahrens wird es möglich, eine Fehl
zündung ohne Beeinflussung durch ein Verlangsamen zu
erfassen. Selbst wenn jedoch auf diese Weise die Ein
wirkung einer Verlangsamung ausgeschaltet wird, kann
in dem Fall, daß das Fahrzeug auf einer unebenen
Fahrbahn mit einer bestimmten Geschwindigkeit fährt,
bei der das Fahrzeug als ganzes in Resonanz kommt,
die Differenz ΔT letztlich den Einstellwert K₁ über
steigen, so daß daher manchmal fälschlich entschieden
wird, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist. Dieser
Fall wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 und
8 erläutert.
Die Fig. 7 veranschaulicht auf gleiche Weise wie die
Fig. 6 den Fall, daß eine Fehlzündung in dem Zylinder
#3 aufgetreten ist. Gemäß den vorangehenden Ausfüh
rungen tritt dabei eine Fehlzündung in dem Zylinder
mit der größten Differenz, ΔT über dem eingestellten
Wert K₁ auf. Andererseits veranschaulicht die Fig. 8
den Fall, daß ein Fahrzeug auf einer unebenen Fahr
bahn fährt und dadurch die Maschinendrehzahl N vor
übergehend abfällt. Auch in diesem Fall übersteigt
gemäß Fig. 8 die Differenz ΔT den Sollwert K₁ und es
wird daher fälschlich entschieden, daß eine Fehlzün
dung in dem Zylinder #4 oder in dem Zylinder #2 auf
getreten ist. Zum Vermeiden einer solchen Fehlbeur
teilung wird es daher erforderlich, zu unterscheiden,
ob die Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁ wegen
einer Fehlzündung oder wegen des Fahrens auf einer
unebenen Fahrbahn überstiegen hat.
Gemäß Fig. 8 ändert sich jedoch bei der Fahrt auf ei
ner unebenen Fahrbahn die Maschinendrehzahl N etwa in
Form einer Sinuswelle, so daß daher die Ablaufzeit T
langsam länger wird und langsam kürzer wird. Im Ge
gensatz dazu fällt bei dem Auftreten einer Fehlzün
dung die Maschinendrehzahl N steil ab, wonach sie
dann langsam ansteigt, so daß daher die Ablaufzeit T
zuerst plötzlich länger wird und sich dann langsam
ändert. Das heißt, der Verlauf der Änderung der Ab
laufzeit T bei einer Fehlzündung unterscheidet sich
manchmal ganz beträchtlich von dem Verlauf der Ände
rung der Ablaufzeit T bei der Fahrt auf einer unebe
nen Fahrbahn. Wenn der Verlauf der Änderung der Ab
laufzeit zu dem in Fig. 7 dargestellten Änderungsver
lauf bei einer Fehlzündung wird und wenn die Diffe
renz ΔT den Wert K₁ übersteigt, bedeutet dies folg
lich, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, während
dann, wenn der Verlauf der Änderung der Ablaufzeit T
zu dem in Fig. 8 dargestellten Änderungsverlauf wird
und die Differenz ΔT den Wert K₁ übersteigt, dies die
Bedeutung hat, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist.
Auf diese Weise kann dann, wenn der Verlauf der Ände
rung der Ablaufzeit T der in Fig. 7 dargestellte Än
derungsverlauf für eine Fehlzündung ist, das Auftre
ten einer Fehlzündung durch Differenzieren erkannt
werden. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel der
Erfindung der Umstand herangezogen, daß die Differenz
ΔT steil ansteigt, wenn eine Fehlzündung aufgetreten
ist, und es wird hinsichtlich dessen, ob der Verlauf
der Änderung der Ablaufzeit T der in Fig. 7 darge
stellte Änderungsverlauf der Zeit bei einer Fehlzün
dung ist, eine Differenzierung gemäß der nachstehen
den Gleichung vorgenommen:
ΔTCn = ΔTn - ΔTn-1 = [(Tn - Tn-2) - (Tn-1 -Tn-3)] = [(Tn - Tn-1) - (Tn-2 - Tn-3)].
Das heißt, wenn in dem Zylinder #3 eine Fehlzündung
auftritt, steigt gemäß Fig. 7 ΔT₂ im Vergleich zu ΔT₁
steil an, so daß ΔTC₂ beträchtlich größer wird. Fer
ner fällt ΔT₄ im Vergleich zu ΔT₃ steil ab, so daß
ΔTC₄ beträchtlich kleiner wird. Wenn dagegen eine
Fehlzündung auftritt, wird gemäß Fig. 8 ΔT₃ nicht so
viel größer als, ΔT₂, so daß ΔTC₃ nicht derart groß
wird, und ΔT₁ fällt im Vergleich zu ΔT₄ nicht derart
stark ab, so daß ΔTC₁ nicht so klein wird. Ferner
wird bei dem Auftreten einer Fehlzündung ΔTC₃ be
trächtlich kleiner als ΔTC₂, während dann, wenn keine
Fehlzündung auftritt, ΔTC₄ im Vergleich zu ΔTC₃ nicht
derart stark abfällt.
Dementsprechend kann das Auftreten einer Fehlzündung
dann entschieden werden, wenn ΔTC₂ viel größer als
|ΔTC₁|, ΔTC₂ viel größer als |ΔTC₃| wird, und ΔTC₂
etwas kleiner als |ΔTC₄| ist.
Die Fig. 9A und 9B zeigen die Routine für das Ausfüh
ren des vorangehend erläuterten Verfahrens zum Be
stimmen einer Fehlzündung. Die Routine wird durch ei
ne Unterbrechungsroutine bei jeweils 180° ausgeführt.
Es ist anzumerken, daß bei dieser Routine bei dem Be
rechnen von ΔTn ermittelt wird, ob eine Fehlzündung
in einem Zylinder (ΔTn-2) aufgetreten ist, in wel
chem die Verbrennung um zwei Zylinder vor demjenigen
mit einer Differenz ΔTn erfolgte.
Gemäß Fig. 9A und 9B wird zuerst bei einem Schritt
100 der Zählwert n um "1" aufgestuft. Dann wird bei
einem Schritt 101 als ZEIT eine ZEIT₀ eingesetzt. Als
nächstes wird die durch den Zeitgeber 25 gezählte ge
genwärtige ZEIT eingelesen. Infolgedessen entspricht
die ZEIT₀ bei dem Schritt 101 dem Zeitpunkt bei der
vorangehenden Unterbrechung. Danach wird in einem
Schritt 103 die abgelaufene Zeit Tn durch Subtrahie
ren des Zeitpunkts ZEIT₀ bei der vorangehenden Unter
brechung von dem gegenwärtigen Zeitpunkt ZEIT berech
net. Dann wird in einem Schritt 104 zum Ermitteln des
Schätzwertes α die Differenz Δtn (= Tn-1 - Tn-3)
berechnet. Der Schätzwert α wird bei dem nachfolgen
den Schritt 105 berechnet. Als nächstes wird bei ei
nem Schritt 106 die Differenz ΔTn der Ablaufzeit
durch Subtrahieren der bei der um zwei Unterbrechun
gen zuvor ausgeführten Unterbrechung berechneten
Ablaufzeit Tn-2 von der bei dem Schritt 103 berechne
ten Ablaufzeit Tn berechnet. Danach wird bei einem
Schritt 107 eine endgültige Differenz ΔTn durch Sub
trahieren des Schätzwertes α von der Differenz ΔTn
berechnet. Als nächstes wird der für die Unterschei
dung des Verlaufs der Änderung der Ablaufzeit Tn ver
wendete Wert ΔTCn (= [(Tn - Tn-1) - (Tn-2 - Tn-3)])
berechnet, wonach die Routine zu einem Schritt 109
fortschreitet.
Bei dem Schritt 109 wird entschieden, ob die Bedin
gungen für das Erkennen einer Fehlzündung erfüllt
sind oder nicht. Wenn beispielsweise die Maschine an
gelassen wurde, die Klimaanlage eingeschaltet wurde,
und der Gang des automatischen Getriebes gewechselt
wird, wird dies dahingehend bewertet, daß die Bedin
gungen für das Erkennen einer Fehlzündung nicht er
füllt sind, so daß die Routine zu einem Schritt 121
fortschreitet. Andernfalls wird entschieden, daß die
Bedingungen für das Erkennen einer Fehlzündung er
füllt sind, und die Routine schreitet zu einem
Schritt 110 weiter. Bei dem Schritt 110 wird ermit
telt, ob die Ablaufzeit ΔTn-2 des Explosionshubes
desjenigen Zylinders, in dem die Verbrennung zwei Zy
linder zuvor erfolgte, den Einstellwert K₁ über
schritten hat. Bei ΔTn-2 K₁ springt die Routine zu
einem Schritt 121 weiter, während bei ΔTn-2 K₁ die
Routine zu einem Schritt 111 fortschreitet.
Von dem Schritt 111 bis zu einem Schritt 113 wird er
mittelt, ob der Änderungsverlauf der Ablaufzeit ΔTn
der zeitliche Änderungsverlauf bei einer Fehlzündung
ist. Das heißt, zuerst wird bei dem Schritt 111 er
mittelt, ob ΔTCn-2 größer als K₂|ΔTCn-3| ist, wobei
K₂ eine Konstante ist. Bei ΔTC₂ K₂|TCn-3| springt
die Routine zu dem Schritt 121 weiter, während bei
ΔTCn-2 K₂|ΔTCn-3| die Routine zu dem Schritt 112
fortschreitet. Bei dem Schritt 112 wird ermittelt, ob
ΔTCn-2 K₃|ΔTCn-1| ist, wobei K₃ eine Konstante ist.
Bei ΔTCn-2 K₃|ΔTCn-2| springt die Routine zu dem
Schritt 121 weiter, während die Routine ΔTCn-2
K₃|ΔTCn-1| zu dem Schritt 113 fortschreitet. Bei dem
Schritt 113 wird ermittelt, ob ΔTCn-2 K₄|ΔTC|, wo
bei K₄ eine Konstante ist. Bei ΔTCn-2 K₄|ΔTCn|
springt die Routine zu dem Schritt 121 weiter, wäh
rend bei ΔTCn-2 K₄|ΔTCn| die Routine zu einem
Schritt 114 fortschreitet. Das heißt, wenn der Ände
rungsverlauf der Ablaufzeit Tn der zeitliche Ände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung ist, schreitet die
Routine zu einem Schritt 114, weiter.
Bei dem Schritt 114 wird ermittelt, ob der Zählwert
n = 1 ist. Bei n = 1 schreitet die Routine zu einem
Schritt 115 weiter, bei dem eine #1-Abnormal-Kennung
gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder #1 aus
setzt, wonach dann die Routine zu dem Schritt 121
fortschreitet. Wenn n nicht gleich "1" ist, schreitet
die Routine zu einem Schritt 116 weiter, bei dem er
mittelt wird, ob der Zählstand n "2" ist. Bei n = 2
schaltet die Routine zu einem Schritt 117 weiter, bei
dem eine #3-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die an
zeigt, daß der Zylinder #3 aussetzt, wonach dann die
Routine zu dem Schritt 121 fortschreitet. Wenn n
nicht gleich "2" ist, schreitet die Routine zu einem
Schritt 118 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der
Zählwert n "3" ist. Bei n = 3 schreitet die Routine
zu einem Schritt 119 weiter, bei dem eine #4-
Abnormal-Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der
Zylinder #4 aussetzt, wonach dann die Routine zu dem
Schritt 121 fortschreitet. Wenn n nicht gleich "3"
ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 120 wei
ter, bei dem eine "2"-Abnormal-Kennung gesetzt wird,
die anzeigt, daß der Zylinder #2 aussetzt, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 121 fortschreitet.
Bei dem Schritt 121 wird entsprechend der gesetzten
Abnormal-Kennung die Nummer des aussetzenden Zylin
ders gespeichert und eine Warnlampe 30 eingeschaltet.
Auf diese Weise kann durch die Entscheidung, daß eine
Fehlzündung aufgetreten ist, wenn die Differenz ΔT
größer als der Sollwert K₁ geworden ist und ferner
der Verlauf der Änderung der Ablaufzeit T gleich dem
Änderungsverlauf der Zeit bei einer Fehlzündung ge
worden ist, mit guter Zuverlässigkeit beurteilt wer
den, daß tatsächlich eine Fehlzündung aufgetreten
ist. Wenn jedoch das Fahrzeug über eine unebene Fahr
bahn fährt, wird manchmal der Änderungsverlauf der
Ablaufzeit T zu dem zeitlichen Änderungsverlauf bei
einer Fehlzündung, obgleich keine Fehlzündung aufge
treten ist. Infolge dessen wird manchmal eine fälsch
liche Entscheidung getroffen, wenn das Auftreten ei
ner Fehlzündung dann entschieden wird, wenn die Dif
ferenz ΔT größer als der Sollwert K₁ wird und der Än
derungsverlauf der Ablaufzeit T gleich dem Ände
rungsverlauf der Zeit bei einer Fehlzündung wird.
Wenn ein Fahrzeug in Wirklichkeit über eine unebene
Fahrbahn fährt, wobei die Differenz ΔT häufig den
eingestellten Wert K₁ übersteigt, wird jedoch während
dieser Zeit nicht allzu oft der Änderungsverlauf der
Ablaufzeit T gleich dem Zeitänderungsverlauf bei ei
ner Fehlzündung. Wenn dagegen eine Fehlzündung aufge
treten ist, wird die Differenz ΔT auf eindeutige Wei
se den eingestellten Wert K₁ übersteigen und der Än
derungsverlauf der Ablaufzeit T wird auf eindeutige
Weise gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer Fehl
zündung werden. Infolge dessen kann dann, wenn die
Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁ überschritten
hat und der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T nur
manchmal gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer
Fehlzündung wird, nämlich über mehr als einen be
stimmten Zeitanteil der Änderungsverlauf der Ablauf
zeit T nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf bei ei
ner Fehlzündung wird, hieraus geschlossen werden, daß
keine Fehlzündung aufgetreten ist und daß das Fahr
zeug eine unebene Fahrbahn befährt, was zur Folge
hat, daß der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T manch
mal gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer Fehl
zündung ist. Damit wird es möglich, das Auftreten ei
ner Fehlzündung auf genauere Weise zu erfassen. Dies
stellt das Verfahren zum Erfassen von Fehlzündungen
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar.
Auf diese Weise wird bei dem zweiten Ausführungsbei
spiel dann, wenn die Differenz ΔT den eingestellten
Wert K₁ überschritten hat und der Änderungsverlauf
der Ablaufzeit T nicht über mehr als einen bestimmten
Zeitanteil gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer
Fehlzündung geworden ist, die Entscheidung getroffen,
daß keine Fehlzündung aufgetreten ist. In diesem Fall
besteht aus anderen Gründen als durch das Fahren auf
einer unebenen Fahrbahn die Möglichkeit, daß eine
Fehlzündung tatsächlich aufgetreten ist, wenn der Än
derungsverlauf der Ablaufzeit T nicht über mehr als
einen bestimmten Zeitanteil gleich dem Zeitände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung geworden ist. In
folge dessen ist es bei dem zweiten Ausführungsbei
spiel zu einer genaueren Erfassung einer Fehlzündung
erforderlich, von den Zeiten, in denen bei der Fahrt
auf einer unebenen Fahrbahn die Differenz ΔT den ein
gestellten Wert K₁ übersteigt, den Anteil der Zeit zu
ermitteln, während der der Änderungsverlauf der abge
laufenen Zeit T nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf
bei einer Fehlzündung wird. Wenn trotz des Umstands,
daß das Fahrzeug nicht eine unebene Fahrbahn befährt,
die Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁ außer im
Falle einer Fehlzündung übersteigt, ist es daher er
forderlich, diesen Fall aus der Anzahl von Zeiten
auszuschließen, während denen die Differenz ΔT den
eingestellten Wert K₁ überschritten hat.
Als ein Fall, bei dem die Differenz ΔT den einge
stellten Wert K₁ übersteigt, obgleich keine Fehlzün
dung auftritt, und bei dem das Fahrzeug nicht eine
unebene Fahrbahn befährt, besteht der Fall, daß die
Maschinendrehzahl N unmittelbar nach dem Auftreten
einer Fehlzündung in Reaktion dagegen schwankt. In
folge dessen wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung dann, wenn die Differenz ΔT den einge
stellten Wert K₁ infolge von solchen Schwankungen der
Maschinendrehzahl N übersteigt, diese Zeit aus der
Anzahl der Zeiten ausgeschlossen, während denen die
Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁ überschritten
hat. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Fig. 10 und 11 erläutert.
Wenn zu einem Zeitpunkt t₀ nach Fig. 10 eine Fehlzün
dung auftritt und als Folge davon die Differenz ΔT
den Einstellwert K₁ übersteigt, wird in Gegenreaktion
hierzu insbesondere bei niedriger Drehzahl und hoher
Belastung der Maschine die Differenz ΔT gemäß der
Darstellung durch S1 in Fig. 10 den eingestellten
Wert K₁ mehrmals übersteigen. Die Differenz ΔT über
steigt den Wert K₁ auf diese Weise nicht infolge ei
ner auftretenden Fehlzündung und auch nicht infolge
der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn, so daß ein
solches durch S₁ dargestelltes Überschreiten des Wer
tes K₁ aus den Überschreitungen des Wertes K₁ ausge
schlossen werden muß. Daher werden bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Ausblendeken
nung und ein Nulldurchgangszähler C gemäß Fig. 10
verwendet.
Dieser Nulldurchgangszähler C zählt die Wechsel der
Differenz ΔT von negativ auf positiv. Bei der tat
sächlichen Routine wird dann, wenn die Differenz ΔT
den Maximalwert annimmt und die Differenz ΔT größer
als der Einstellwert K₁ wird, der Zähler C rückge
setzt. Andererseits wird die Ausblendekennung ge
setzt, wenn ermittelt wird, daß eine Fehlzündung auf
getreten ist, und rückgesetzt, wenn die Differenz ΔT
den Einstellwert K₁ übersteigt und der Zählwert des
Nulldurchgangszählers C "2" oder höher ist. Während
die Ausblendekennung gesetzt ist, werden ein Zählvor
gang eines Zählers Xn, der die Anzahl auftretender
Fehlzündungen zählt, und ein Zählvorgang eines Zäh
lers XOn gesperrt, der die Anzahl der Fälle zählt,
bei denen die Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁
überschritten hat, aber der Änderungsverlauf der Ab
laufzeit T nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf bei
einer Fehlzündung geworden ist.
Wenn diese Ausblendekennung und dieser Nulldurch
gangszähler C verwendet werden, enthält selbst dann,
wenn als Reaktion gegen eine Fehlzündung die Diffe
renz ΔT gemäß der Darstellung durch S₁ in Fig. 10 den
eingestellten Wert K₁ übersteigt, der Nulldurchgangs
zähler C wiederholt "0" und "1", so daß daher die
Ausblendekennung gesetzt bleibt und dadurch die Zäh
ler Xn und XOn nicht zählen. Wenn die als Gegenreak
tion zu einer Fehlzündung auftretenden Schwankungen
der Maschinendrehzahl N abklingen, wird gemäß der
Darstellung durch S₂ in Fig. 10 die Differenz ΔT wie
derholt positiv und negativ, so daß daher während
dieser Zeit der Zählwert des Nulldurchgangszählers C
zu "2" oder höher wird. Daher wird dann, wenn bei S₃
nach Fig. 10 die Differenz ΔT den Einstellwert K₁
übersteigt, die Ausblendekennung rückgesetzt und das
Zählen durch die Zähler Xn und XOn begonnen.
Andererseits zeigt die Fig. 11 den Fall, daß die Ma
schinendrehzahl in Gegenreaktion zu einer Fehlzündung
nicht allzu sehr schwankt. In diesem Fall übersteigt
selbst beim Auftreten einer Fehlzündung zu einem
Zeitpunkt tn die Differenz ΔT nicht den eingestellten
Wert K₁ und es wiederholt sich ein einfacher Wechsel
zwischen positiv und negativ. Folglich wird während
dieser Zeit dann, wenn der Zählwert des Nulldurch
gangszählers C zu "2" oder höher wird und bei V₂ die
Differenz ΔT den Einstellwert K₁ übersteigt, die Aus
blendekennung rückgesetzt und dadurch das Zählen
durch den Zähler Xn fortgesetzt. Durch das derartige
Einsetzen des Nulldurchgangszählers C wird es mög
lich, das Zählen fit dem Zähler Xn zu verhindern,
wenn die Differenz ΔT dem eingestellten Wert K₁ in
folge der Reaktion auf eine Fehlzündung übersteigt.
Der Zähler Xn nach Fig. 11 dient dazu, die Anzahl der
Zeitpunkte zu zählen, an denen die Differenz ΔT den
eingestellten Wert K₁ übersteigt und der Änderungs
verlauf der Ablaufzeit T infolge einer auftretenden
Fehlzündung oder infolge des Fahrens auf einer unebe
nen Fahrbahn gleich dem Zeitänderungsverlauf bei ei
ner Fehlzündung wird, während der Zähler XOn zum Zäh
len der Anzahl von Zeitpunkten dient, an denen die
Differenz ΔT den eingestellten Wert K₁ übersteigt,
aber der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T nicht
gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung
wird. Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung beispielsweise die Maschine 200 Umdrehungen
ausführt und der Zählwert des Zählers Xn über 80 an
steigt, während der Zählwert des Zählers XOn weniger
als 10 ist, wird daraus geschlossen, daß die Fehlzün
dung in einer Häufigkeit aufgetreten ist, die eine
Verschlechterung des Katalysators zur Abgasreinigung
hervorruft, wobei die Nummer des entsprechenden Zy
linders gespeichert wird und die Warnlampe 30 einge
schaltet wird.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
ferner ein gesondertes Paar von Zählern Yn und YOn
für die Entscheidung vorgesehen, daß die Fehlzündung
mit einer Häufigkeit aufgetreten ist, bei der die Ab
gasemission verschlechtert ist, nämlich ein Zähler Yn
zum Zählen der Anzahl von Zeitpunkten, an denen die
Differenz ΔT den Sollwert K₁ überstiegen hat und fer
ner der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T infolge ei
ner aufgetretenen Fehlzündung oder infolge des Fah
rens auf einer unebenen Fahrbahn gleich dem Zeitände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung geworden ist, und
ein Zähler YOn zum Zählen der Anzahl der Zeitpunkte,
an denen die Differenz ΔT den Sollwert K₁ überschrit
ten hat, aber der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T
nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer Fehl
zündung geworden ist. Wenn bei dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung die Maschine z. B. 1000
Umdrehungen ausführt und der Zählwert des Zählers Yn
größer als 60 wird, während der Zählwert
des Zählers YOn kleiner als 10 ist, wird daraus ge
schlossen, daß die Fehlzündung mit einer Häufigkeit
aufgetreten ist, bei der die Abgasemission ver
schlechtert ist, wobei die Nummer des entsprechenden
Zylinders gespeichert wird und die Warnlampe 30 ein
geschaltet wird.
Die Fig. 12A, 12B, 12C und 12D zeigen eine Routine,
die bei dem Verfahren zum Erfassen einer Fehlzündung
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
Die Routine wird durch eine Unterbrechungsroutine bei
jeweils 180 Grad Kurbelwinkel ausgeführt. Mit dieser
Routine wird bei dem Berechnen von ΔTn entschieden,
ob eine Fehlzündung in demjenigen Zylinder (ΔTn-2)
aufgetreten ist, in welchem die Verbrennung um zwei
Zylinder vor demjenigen mit der Differenz ΔTn erfolgt
ist.
Gemäß Fig. 12A, 12B, 12C und 12D wird zuerst in einem
Schritt 200 der Zählwert n um "1" aufgestuft. Dann
wird bei einem Schritt 201 als Zeit ZEIT₀ eingesetzt.
Als nächstes wird der von dem Zeitgeber 25 gezählte
gegenwärtige Zeitpunkt eingelesen. Infolge dessen
stellt ZEIT₀ bei dem Schritt 201 den Zeitpunkt der
vorangehenden Unterbrechung dar. Danach wird durch
Subtrahieren des Zeitpunkts ZEIT₀ der vorangehenden
Unterbrechung von dem gegenwärtigen Zeitpunkt ZEIT
die abgelaufene Zeit Tn berechnet. Dann wird in einem
Schritt 204 zum Ermitteln des Schätzwertes α die Dif
ferenz ΔTn (= Tn-1 - Tn-3) berechnet. Als nächstes
wird in einem Schritt der Schätzwert α berechnet. Da
nach wird in einem Schritt 206 die Differenz ΔTn der
abgelaufenen Zeit dadurch berechnet, daß die bei der
um zwei Unterbrechungen vorangehenden Unterbrechung
berechnete Ablaufzeit Tn-2 von der bei dem Schritt
203 berechneten Ablaufzeit Tn subtrahiert wird. Dann
wird in einem Schritt 207 durch Subtrahieren des
Schätzwertes α von der Differenz ΔTn die endgültige
Differenz ΔTn berechnet. Als nächstes wird in einem
Schritt 208 der für die Unterscheidung des Ände
rungsverlaufs der Ablaufzeit Tn eingesetzte Wert ΔTCn
(= [(Tn - Tn-1) - (Tn-2 - Tn-3)]) berechnet, wo
nach die Routine zu einem Schritt 209 fortschreitet.
Bei dem Schritt 209 wird ermittelt, ob die Bedingun
gen für das Erkennen einer Fehlzündung erfüllt sind
oder nicht. Wenn beispielsweise die Maschine gerade
angelassen wurde, die Klimaanlage angeschaltet wird
und die Gangstufe im automatischen Getriebe gewech
selt wird, wird daraus geschlossen, daß die Bedingun
gen für das Erkennen einer Fehlzündung nicht erfüllt
sind, so daß die Routine zu einem Schritt 243 fort
schreitet. Andernfalls wird entschieden, daß die Be
dingungen für das Erkennen einer Fehlzündung erfüllt
sind, und die Routine schreitet zu einem Schritt 210
weiter. Von dem Schritt 210 bis zu einem Schritt 217
wird die Steuerung der Ausblendekennung und des Null
durchgangszählers C gemäß den vorangehenden Ausfüh
rungen ausgeführt. Das heißt, zuerst wird bei dem
Schritt 210 ermittelt, ob die Ausblendekennung ge
setzt worden ist. Falls die Ausblendekennung nicht
gesetzt worden ist, springt die Routine zu dem
Schritt 213, während andernfalls die Routine zu dem
Schritt 211 fortschreitet. Bei dem Schritt 211 wird
ermittelt, ob die Differenz ΔTn von negativ auf posi
tiv gewechselt hat. Wenn sich die Differenz ΔTn nicht
von negativ auf positiv geändert hat, springt die
Routine zu dem Schritt 213, während dann, wenn die
Differenz ΔTn von negativ auf positiv gewechselt hat,
der Zählwert des Nulldurchgangszählers C um "1" auf
gestuft wird. Danach schreitet die Routine zu dem
Schritt 213 weiter. Infolge dessen wird dann, wenn
die Ausblendekennung gesetzt worden ist, der Zählwert
des Nulldurchgangszählers C jedes Mal um "1" erhöht,
wenn die Differenz ΔTn von negativ auf positiv wech
selt.
Bei dem Schritt 213 wird ermittelt, ob die Ablaufzeit
ΔTn-2 des Explosionshubs desjenigen Zylinders, in dem
die Verbrennung zwei Zylinder zuvor erfolgte, den
eingestellten Wert K₁ überstiegen hat. Bei ΔTn-2 K₁
springt die Routine zu dem Schritt 243, während bei
ΔTCn-2 K₁ die Routine zu dem Schritt 214 fort
schreitet. Bei dem Schritt 214 wird ermittelt, ob der
Zählstand C des Nulldurchgangszählers "2" oder höher
ist. Bei C < 2 schreitet die Routine zu dem Schritt
216 weiter, während bei C 2 die Routine zu dem
Schritt 215 fortschreitet, bei dem die Ausblendeken
nung rückgesetzt wird, wonach die Routine zu dem
Schritt 216 fortschreitet. Bei dem Schritt 216 wird
der Zählwert C des Nulldurchgangszählers auf Null ge
setzt, wonach die Routine zu dem Schritt 217 fort
schreitet, bei dem ermittelt wird, ob die Ausblende
kennung gesetzt worden ist. Wenn die Ausblendekennung
gesetzt wurde, springt die Routine zu dem Schritt
243, während dann, wenn die Ausblendekennung nicht
gesetzt wurde, die Routine zu einem Schritt 218 fort
schreitet. Zu diesem Schritt schreitet die Routine
daher nur dann weiter, wenn ΔTCn-2 größer als K₁ und
die Ausblendekennung nicht gesetzt wurde.
Von dem Schritt 218 bis zu einem Schritt 220 wird er
mittelt, ob der Änderungsverlauf der Ablaufzeit Tn
der Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung ist.
Das heißt, zuerst wird bei dem Schritt 218 ermittelt,
ob ΔTCn-2 < K₂|ΔTCn-3| ist, wobei K₂ eine Konstante
ist. Bei ΔTCn K₂|ΔTCn-3| schreitet die Routine zu
einem Schritt 224 weiter, während bei ΔTCn-2<
K₂|ΔTCn-3| die Routine zu dem Schritt 219 fortschrei
tet. Bei dem Schritt 219 wird ermittelt, ob ΔTCn-2
größer als K₃|ΔTCn-1| ist, wobei K₃ eine Konstante
ist. Bei ΔTCn-2 K₃|ΔTCn-1| schreitet die Routine zu
dem Schritt 224 weiter, während bei ΔTCn-2<
K₃|ΔTCn-1| die Routine zu dem Schritt 220 fortschrei
tet. Bei dem Schritt 220 wird ermittelt, ob ΔTCn-2
kleiner als K₄|ΔTCn| ist, wobei K₄ eine Konstante
ist. Bei ΔTCn-2 K₄|ΔTCn| schreitet die Routine zu
dem Schritt 224 weiter, während bei ΔTCn-2 < K₄|ΔTCn|
die Routine zu einem Schritt 221 fortschreitet. Das
heißt, die Routine schreitet zu dem Schritt 221 wei
ter, wenn der Änderungsverlauf der Ablaufzeit Tn der
Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung ist.
Bei dem Schritt 221 wird der Zählwert des Zählers Xn
um "1" aufgestuft, wonach bei einem Schritt 222 der
Zählwert des Zählers Yn um "1" erhöht wird. Danach
wird in einem Schritt 223 die Ausblendekennung ge
setzt, wonach die Routine zu einem Schritt 226 fort
schreitet. Somit wird die Ausblendekennung jedesmal
gesetzt, wenn ΔTn-2 größer als K₁ wird und der Ände
rungsverlauf der Ablaufzeit T gleich dem Zeitände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung wird. Andererseits
wird bei dem Schritt 224 der Zählwert des Zählers XOn
um "1" erhöht, wonach bei einem Schritt 225 der Zähl
wert des Zählers YOn um "1" erhöht wird. Demnach wer
den die Zählwerte der Zähler XOn und YOn um "1" er
höht, wenn ΔTn-2 größer als K₁ ist, aber der Ände
rungsverlauf der Ablaufzeit T nicht der Zeitände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung ist.
Bei dem Schritt 226 wird ermittelt, ob die Maschine
200 Umdrehungen ausgeführt hat. Wenn die Maschine 200
Umdrehungen ausgeführt hat, schreitet die Routine zu
einem Schritt 227 weiter, bei dem ermittelt wird, ob
der für einen jeweiligen Zylinder eingestellte Zähl
wert des Zählers Xn größer als 80 ist. Bei Xn < 80
schreitet die Routine zu einem Schritt 228 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob der für den jeweiligen Zy
linder eingestellte Zählwert des Zählers XOn größer
als 10 ist. Bei XOn < 10 schreitet die Routine zu ei
nem Schritt 229 weiter, bei dem die Zählwerte der
Zähler Xn und XOn auf Null gesetzt werden. Danach
schreitet die Routine zu einem Schritt 236 weiter.
Demzufolge schreitet die Routine zu dem Schritt 236
weiter, wenn die Anzahl Xn der Entscheidungen, daß
eine Fehlzündung aufgetreten ist, größer als 80 ist
und die Anzahl der Zeitpunkte, an denen der Ände
rungsverlauf der Ablaufzeit T nicht gleich dem Zei
tänderungsverlauf bei einer Fehlzündung ist, geringer
als ein bestimmter Prozentsatz ist. Wenn bei dem
Schritt 227 Xn 80 oder bei dem Schritt 228 XOn < 10
ermittelt wird, schreitet die Routine zu einem
Schritt 230 weiter, bei dem die Zählwerte der Zähler
Xn und XOn auf Null gesetzt werden, wonach dann die
Routine zu dem Schritt 243 fortschreitet. Der Prozeß
von dem Schritt 227 bis zu dem Schritt 230 wird je
desmal ausgeführt, wenn die Maschine 200 Umdrehungen
macht.
Wenn andererseits bei dem Schritt 226 ermittelt wird,
daß die Maschine nicht 200 Umdrehungen ausgeführt
hat, schreitet die Routine zu einem Schritt 231 wei
ter, bei dem ermittelt wird, ob die Maschine 1000 Um
drehungen ausgeführt hat. Wenn ermittelt wird, daß
die Maschine nicht 1000 Umdrehungen ausgeführt hat,
springt die Routine zu dem Schritt 243 weiter. Wenn
dagegen die Maschine 1000 Umdrehungen ausgeführt hat,
schreitet die Routine zu einem Schritt 232 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob für den jeweiligen Zylin
der der Zählwert des Zählers Yn größer als 60 ist.
Bei Yn < 60 schreitet die Routine zu einem Schritt
233 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der für den
jeweiligen Zylinder eingestellte Zählwert YOn größer
als 10 ist. Bei YOn 10 schreitet die Routine zu ei
nem Schritt 234 weiter, bei dem die Zählwerte der
Zähler Yn und YOn auf Null gesetzt werden. Danach
schreitet die Routine zu dem Schritt 236 weiter. In
folge dessen schreitet die Routine zu dem Schritt 236
weiter, wenn die Anzahl Yn der Zeitpunkte, an denen
das Auftreten einer Fehlzündung ermittelt wurde, grö
ßer als 60 ist, und die Anzahl der Zeitpunkte, an de
nen der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T nicht
gleich dem Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung
geworden ist, kleiner als ein gewisser Prozentsatz
ist. Wenn bei dem Schritt 232 Yn 60 oder bei dem
Schritt 233 YOn < 10 ermittelt wird, schreitet
die Routine zu einem Schritt 235 weiter, bei dem die
Zählwerte der Zähler, Yn und YOn auf Null gesetzt wer
den, wonach dann die Routine zu dem Schritt 243 fort
schreitet. Der Prozeß von dem Schritt 232 bis zu dem
Schritt 235 wird jedesmal ausgeführt, wenn die Ma
schine 1000 Umdrehungen macht.
Bei dem Schritt 236 wird ermittelt, ob der Zählwert n
"1" ist. Bei n = 1 schreitet die Routine zu einem
Schritt 237 weiter, bei dem eine #1-Abnormal-Kennung
gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder #1 aus
setzt, wonach dank die Routine zu dem Schritt 243
fortschreitet, wenn n nicht gleich "1" ist, schreitet
die Routine zu einem Schritt 238 weiter, bei dem er
mittelt wird, ob der Zählstand n "2" ist. Bei n = 2
schreitet die Routine zu einem Schritt 239 weiter,
bei dem eine #3-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die
anzeigt, daß der Zylinder #3 aussetzt, wonach dann
die Routine zu dem Schritt 243 fortschreitet. Wenn n
nicht gleich "2" ist, schreitet die Routine zu einem
Schritt 240 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der
Zählstand n gleich "3" ist. Bei n = 3 schreitet die
Routine zu einem Schritt 241 weiter, bei dem eine #4-
Abnormal-Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der
Zylinder #4 aussetzt, wonach dann die Routine zu dem
Schritt 243 fortschreitet. Wenn n nicht gleich "3"
ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 242 wei
ter, bei dem eine #2-Abnormal-Kennung gesetzt wird,
die anzeigt, daß der Zylinder #2 aussetzt, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 243 fortschreitet.
Bei dem Schritt 243 wird entsprechend der gesetzten
Abnormal-Kennung die Nummer des aussetzenden Zylin
ders gespeichert und die Warnlampe 30 eingeschaltet.
Die Fig. 13 bis 17C veranschaulichen ein drittes Aus
führungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung bei
einer V-Achtzylinder-Brennkraftmaschine.
Die Fig. 13 ist eine Gesamtdarstellung einer V-
Achtzylinder-Brennkraftmaschine In Fig. 13 sind Bau
elemente, die denjenigen nach Fig. 1 gleichartig
sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ge
mäß Fig. 13 ist die Brennkraftmaschine mit acht Zy
lindern versehen, nämlich mit Zylindern #1, #2, #3,
#4, #5, #6, #7 und #8. Ferner ist die Ausgabeeinheit
27 über eine entsprechende Treiberschaltung 29 mit
einer Warnlampe 30 verbunden, die anzeigt, an welchem
der Zylinder #1 bis #8 eine Fehlzündung aufgetreten
ist. Die Zündfolge bei dieser V-Maschine ist 1-8-4-3-
6-5-7-2.
Die Fig. 14 veranschaulicht das Verfahren zum Erfas
sen einer Fehlzündung in der V-Achtzylinder-
Brennkraftmaschine. In Fig. 14 ist der Fall darge
stellt, daß eine Fehlzündung in dem Zylinder #8 auf
getreten ist. In Fig. 14 ist mit T₁ die Ablaufzeit
bezeichnet, die dafür erforderlich ist, daß die Kur
belwelle 10 in der ersten Hälfte der Verbrennungszeit
im Zylinder #1 über den Kurbelwinkel von 90 Grad
dreht. Gleichermaßen stellen T₂ die Ablaufzeit bei
der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes des Zylinders
#8 dar, T₃ die Ablaufzeit in der ersten Hälfte des
Verbrennungstaktes des Zylinders #4, T₄ die Ablauf
zeit in der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes des
Zylinders #3, T₅ die Ablaufzeit in der ersten Hälfte
des Verbrennungstaktes des Zylinders #6, T₆ die Ab
laufzeit in der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes
des Zylinders #5, T₇ die Ablaufzeit in der ersten
Hälfte des Verbrennungstaktes des Zylinders #7 und T₈
die Ablaufzeit in der ersten Hälfte des Verbrennungs
taktes des Zylinders #2 dar.
Wenn gemäß Fig. 14 in dem Zylinder #8 eine Fehlzün
dung auftritt, fällt während des Explosionstaktes des
Zylinders #8 die Antriebskraft der Maschine über ei
nen Kurbelwinkel von ungefähr 180 Grad ab, so daß
während der Drehung der Kurbelwelle 10 um 180 Grad
die Maschinendrehzahl N fortgesetzt abfällt. Demzu
folge bedeutet dies, daß bei einer Fehlzündung in dem
Zylinder #8 die Maschinendrehzahl N größtenteils in
der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes des Zylin
ders #3 nach einem Kurbelwinkel von 180 Grad von die
sem Zeitpunkt an abfällt. Daher ist unter der Annah
me, daß eine Fehlzündung in dem Zylinder #8 aufgetre
ten ist, die Ablaufzeit T₂ in der ersten Hälfte des
Verbrennungstaktes des Zylinders #8 etwas verlängert,
die Ablaufzeit T₃ in der ersten Hälfte des Verbren
nungstaktes des Zylinders #4 erheblich verlängert und
die Ablaufzeit T₄ in der ersten Hälfte des darauf fol
genden Verbrennungstaktes des Zylinders #3 weiter
verlängert, wonach dann die Ablaufzeiten allmählich
kürzer werden.
Mit ΔT ist jeweils der Wert bezeichnet, der dadurch
erhalten wird, daß von der Differenz der Ablaufzeit
der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes um einen
Takt versetzt des Schätzwertes α subtrahiert wird.
Bei einer Achtzylinder-Brennkraftmaschine begibt sich
der Schätzwert a durch folgende Gleichung:
Δtn = Tn-2 - Tn-6
α = (Δtn + Δtn-1 + Δtn-2 + Δtn-3)/4.
α = (Δtn + Δtn-1 + Δtn-2 + Δtn-3)/4.
Hierbei bezeichnet n den Zylinder in dem Verbren
nungstakt, bei dem das Auftreten einer Fehlzündung
erfaßt wird. Nach Fig. 14 ist damit der Zylinder #4
bezeichnet. (n-1) bezeichnet den Zylinder, in dem die
Verbrennung vor dem Zylinder im Verbrennungstakt ab
läuft, bei welchem die Fehlzündung erfaßt wird. Dem
entsprechend bezeichnet (n-2) den Zylinder #l und
(n-6) den Zylinder #6. Daraus ergibt sich folgendes:
mit Δtn (= Tn-2 - Tn-6) ist die Differenz der Ab
laufzeit T bei zwei Zylindern mit voneinander um ei
nen Kurbelwinkel von 360° beabstandeten Verbrennungs
takten dargestellt, die vor demjenigen in dem Zylin
der ausgeführt wurden, der ausgesetzt hat. Der beim
Ermitteln der Differenzen für vier Sätze von Zylin
dern mit jeweils um den Kurbelwinkel von 360° beab
standeten Verbrennungstakten erhaltene Mittelwert der
Differenzen wird zu (Δtn + Δtn-1 + Δtn-2 + Δtn-3)/4.
Das heißt, falls ein Verlangsamungsvorgang erfolgt,
verschiebt sich die Differenz ΔT genau um den Mittel
wert je Kurbelwinkel von 360°, so daß daher der
Schätzwert α der durch die vorstehende Gleichung dar
gestellt wird.
Wenn der Zylinder #1 bei dem Explosionstakt den obe
ren Totpunkt erreicht, gibt gemäß Fig. 14 der OT-
Sensor 16 einen OT-Impuls ab. Wenn dieser OT-Impuls
abgegeben wird, wird der Zählwert n des Zählers auf
Null rückgesetzt. Gemäß der Darstellung t₁, t₂, t₃,
t₄, t₅, t₆, t₇, und t₈ in Fig. 14 wird bei einem je
den Kurbelwinkel von 90° in der Mitte der Explosi
onstakte der Zylinder die Unterbrechungsroutine aus
geführt. Wenn eine Unterbrechungsroutine ausgeführt
wird, wird der Zählstand n des Zählers um "1" erhöht
und es werden zugleich die jeweiligen Zeiten T₁,
T₂, T₃, T₄, T₅, T₆, T₇ und T₈ berechnet, die von
der vorangehenden Unterbrechung zu der gegenwärtigen
Unterbrechung abgelaufen sind. Das heißt, bei der mit
t₁ bezeichneten Unterbrechung wird die Ablaufzeit T₁
in der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes in dem
Zylinder #1 berechnet, bei der mit t₂ bezeichneten
Unterbrechung wird die Ablaufzeit T₂ in der ersten
Hälfte des Verbrennungstaktes in dem Zylinder #8 be
rechnet, bei der mit t₃ bezeichneten Unterbrechung
wird die Ablaufzeit T₃ in der ersten Hälfte des Ver
brennungstaktes in dem Zylinder #4 berechnet, bei
der mit t₄ bezeichneten Unterbrechung wird die Ab
laufzeit T₄ in der ersten Hälfte des Verbrennungstak
tes in dem Zylinder #3 berechnet, bei der mit t₅ be
zeichneten Unterbrechung wird die Ablaufzeit T₅ in
der ersten Hälfte des Verbrennungstaktes in dem Zy
linder #6 berechnet, bei der mit t₆ bezeichneten Un
terbrechung wird die Ablaufzeit T₆ in der ersten
Hälfte des Verbrennungstaktes in dem Zylinder #5 be
rechnet, bei der mit t₇ bezeichneten Unterbrechung
wird die Ablaufzeit T₇ in der ersten Hälfte des Ver
brennungstaktes in dem Zylinder #7 berechnet und bei
der mit t₈ bezeichneten Unterbrechung wird die Ab
laufzeit T₈ in der ersten Hälfte des Verbrennungstak
tes in dem Zylinder #2 berechnet.
Ferner wird bei den Unterbrechungen jeweils die Dif
ferenz ΔT der Ablaufzeiten T der ersten Hälfte des
Verbrennungstaktes für um zwei Takte beabstandete
Takte berechnet. Das heißt, bei der Unterbrechung t₁
wird ΔT₁ (= T₁ - T₇) berechnet, bei der Unterbre
chung t₂ wird ΔT₂ (= T₂ - T₈) berechnet, bei der
Unterbrechung t₃ wird ΔT₃ (= T₃ - T₁) berechnet,
bei der Unterbrechung t₄ wird ΔT₄ (= T₄ - T₂) be
rechnet, bei der Unterbrechung t₄ wird ΔT₅
(= T₅ - T₃) berechnet, bei der Unterbrechung t₆ wird
ΔT₆ (= T₆ - T₄) berechnet, bei der Unterbrechung t₇
wird ΔT₇ (= T₇ - T₅) berechnet und bei der Unterbre
chung t₈ wird ΔT₈ (= T₈ - T₆) berechnet. Ferner wird
bei jeder Unterbrechung von der Differenz ΔT der
Schätzwert α subtrahiert. In Fig. 14 ist die durch
Subtraktion des Schätzwertes a erhaltene Differenz ΔT
(= ΔT - α) dargestellt. Aus der Fig. 14 ist ersicht
lich, daß in der Achtzylinder-Brennkraftmaschine
dann, wenn eine Fehlzündung in dem Zylinder #8 aufge
treten ist, die Differenz ΔT₃ bei dem Zylinder #4 ma
ximal wird, so daß daher eine Fehlzündung in demjeni
gen Zylinder aufgetreten ist, in dem die Verbrennung
um einen Zylinder vor dem Zylinder erfolgte, bei wel
chem die Differenz ΔT maximal wurde. Auch in diesem
Fall übersteigt jedoch bei der Fahrt auf einer unebe
nen Fahrbahn die Differenz ΔT manchmal den einge
stellten Wert K₁, obgleich keine Fehlzündung aufge
treten ist, so daß daher auch in diesem Fall das Auf
treten einer Fehlzündung dann entschieden wird, wenn
der Verlauf der Änderung der Ablaufzeit T gleich dem
Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung wird.
Bei der vorangehend beschriebenen Vierzylinder-
Brennkraftmaschine wird jedoch aufgrund der nachste
henden Gleichung ermittelt, ob der Änderungsverlauf
der Ablaufzeit T der Zeitänderungsverlauf bei einer
Fehlzündung ist:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) - (Tn-2 - Tn-3)].
Das heißt, bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine
wird ΔTCn aus der Differenz zwischen den Differenzen
(Tn - Tn-1) und (Tn-2 - Tn-3) zwischen voneinan
der um den Kurbelwinkel von 360° beabstandeten Zylin
dern ermittelt. Folglich wird dann, wenn dies bei ei
ner Achtzylinder-Brennkraftmaschine angewandt wird,
ΔTCn durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) - (Tn-4 - Tn-5)].
Falls jedoch dieser Wert ΔTCn bei einer Achtzylinder-
Brennkraftmaschine angewandt wird, wird es bei dem
Betrieb der Maschine mit hoher Drehzahl unmöglich,
auf genaue Weise festzustellen, ob der Änderungsver
lauf der Ablaufzeit T gleich dem Zeitänderungsverlauf
bei einer Fehlzündung wird. Die Ursachen hierfür wer
den nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 15 er
läutert.
Bei einer V8-Brennkraftmaschine wie der in Fig. 13
dargestellten schwankt infolge der durch die Hin-und
Herbewegung der Kolben verursachten Vibration selbst
dann, wenn keine Fehlzündung auftritt, die Ablaufzeit
T an den verschiedenen Zylindern gemäß der Darstel
lung in Fig. 15. Dies geschieht nicht nur bei V8-
Brennkraftmaschinen, sondern auch bei Reihen-Acht
zylinder-Brennkraftmaschinen. Ferner geschieht dies
ebenso bei V6-Brennkraftmaschinen und bei Reihen-
Sechszylinder-Brennkraftmaschinen. Wenn die Ablauf
zeit T an den verschiedenen Zylindern auf diese Weise
schwankt, entsteht jedoch ein Problem, wenn der vor
angehend genannte Wert ΔTCn angesetzt wird.
Das heißt, wenn beispielsweise eine Fehlzündung in
dem Zylinder #8 auftritt, wird die Ablaufzeit T₃ bei
dem Zylinder #4 länger. Betrachtet man in diesem Fall
den Zylinder #4, so wird (T₃ - T₂) positiv, während
(T₇ - T₆) negativ wird, so daß daher bezüglich des
Zylinders #4 der Wert von ΔTCn (= [(T₃ - T₂) -
(T₇ - T₆)]) ursprünglich zu einem großen Wert wird
und sich daher ΔTCn gemäß der Darstellung durch eine
gestrichelte Linie M in Fig. 15 in starkem Ausmaß än
dert, wenn in dem Zylinder #8 eine Fehlzündung aufge
treten ist. Folglich kann dabei leicht entschieden
werden, ob der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T der
Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung ist. Falls
andererseits beispielsweise der Zylinder #1 aussetzt,
wird die Ablaufzeit T₂ bei dem Zylinder #8 länger.
Betrachtet man jedoch in diesem Fall den Zylinder #8,
so wird (T₂ - T₁) negativ und (T₆ - T₅) positiv,
so daß der Wert ΔTC (= [(T₂ - T₁) - (T₆ - T₅)])
zu einem beträchtlich großen negativen Wert wird. In
folgedessen ändert sich dann, wenn eine Fehlzündung
in dem Zylinder #1 auftritt, der Wert ΔTCn gemäß der
Darstellung durch eine gestrichelte Linie N in Fig.
15 nur wenig, sodaß es daher zu diesem Zeitpunkt
schwierig wird, zu ermitteln, ob der Änderungsverlauf
der Ablaufzeit T der Zeitänderungsverlauf bei einer
Fehlzündung ist.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem die Ab
laufzeit T bei den Zylindern gemäß der Darstellung in
Fig. 15 schwankt, wird daher ΔTCn nach folgender
Gleichung ermittelt:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) - (Tn-8 - Tn-9)].
Das heißt, bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird
ΔTCn als Differenz zwischen den Differenzen
(Tn - Tn-1) und (Tn-8 - Tn-9) zwischen den aneinan
der angrenzenden, voneinander jeweils um den Kurbel
winkel von 270° beabstandeten Zylindern ermittelt.
Wenn in diesem Fall keine Fehlzündung aufgetreten
ist, werden (Tn - Tn-1) und (Tn-8 - Tn-9) einander
gleich, so daß ΔTCn zu Null wird, während bei dem Auf
treten einer Fehlzündung (Tn - Tn-1) größer als
(Tn-8 - Tn-9) wird, so daß auf zuverlässige Weise
entschieden werden kann, ob der Änderungsverlauf der
Ablaufzeit T zu dem Zeitänderungsverlauf bei einer
Fehlzündung wird. In Fig. 15 ist durch eine ausgezo
gene Linie P die Änderung von ΔTC in dem Fall darge
stellt, daß der Zylinder #8 ausgesetzt hat.
Wenn andererseits eine Fehlzündung aufeinanderfolgend
in dem gleichen Zylinder aufgetreten ist, werden so
wohl (Tn - Tn-1) als auch (Tn-8 - Tn-9) größer, so
daß daher ΔTCn kleiner wird und es unmöglich wird,
aus dem Wert von ΔTCn zu ermitteln, ob der Ände
rungsverlauf der Ablaufzeit T der Zeitänderungsver
lauf bei einer Fehlzündung ist. Daher ist bei dem
dritten Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Verar
beitungsroutine für das Erfassen von aufeinanderfol
genden Fehlzündungen vorgesehen. Bei dieser zusätzli
chen Verarbeitungsroutine wird das aufeinanderfolgen
de Aussetzen des Zylinders dann entschieden, wenn
bei dem gleichen Zylinder die Differenz ΔT den einge
stellten Wert K₁ aufeinanderfolgend überstiegen hat.
Die Fig. 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 17A, 17B und 17C
veranschaulichen die Routine für das Ausführen des
Verfahrens zum Erfassen von Fehlzündungen gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel. Diese Routine wird durch
eine Unterbrechungsroutine bei einem jeden Kurbelwin
kel von 90 Grad ausgeführt. Auch bei dieser Routine
wird bei dem Berechnen von ΔTn entschieden, ob eine
Fehlzündung im Zylinder (ΔTn-2) aufgetreten ist, in
welchem die Verbrennung um zwei Zylinder früher er
folgt ist, als in dem Zylinder mit Differenz ΔTn.
Die in Fig. 16A bis 16E dargestellte Routine ist im
wesentlichen die gleiche wie die in Fig. 12A bis 12D
gezeigte Routine. Das heißt, gemäß Fig. 16A bis 16E
wird zuerst in einem Schritt 300 der Zählwert n um
"1" aufgestuft. Dann wird bei einem Schritt 301 die
Zeit als ZEIT₀ eingesetzt. Als nächstes wird in einem
Schritt 302 die von dem Zeitgeber 25 bemessene gegen
wärtige Zeit eingelesen. Infolge dessen stellt bei
dem Schritt 301 die ZEIT₀ den Zeitpunkt der vorange
henden Unterbrechung dar. Danach wird bei einem
Schritt 303 die abgelaufene Zeit Tn durch Subtrahie
ren des Zeitpunkts ZEIT₀ der vorangehenden Unterbre
chung von dem gegenwärtigen Zeitpunkt ZEIT berechnet.
Danach wird bei einem Schritt 304 die Differenz Δtn
(= Tn-2 - Tn-6) zum Ermitteln des Schätzwertes α
berechnet. Als nächstes wird in einem Schritt 305 der
Schätzwert α (= (Δtn + Δtn-1 + Δtn-2 + Δtn-3)/4)
berechnet. Dann wird einem Schritt 306 die Differenz
ΔTn der Ablaufzeit durch Subtrahieren der bei der
vorangehenden Unterbrechung berechneten Ablaufzeit
Tn-2 von der bei dem Schritt 303 berechneten Ablauf
zeit Tn berechnet. Als nächstes wird bei einem
Schritt 307 die endgültige Differenz ΔTn durch Sub
trahieren des Schätzwertes α von der Differenz ΔTn
berechnet. Dann wird bei einem Schritt 308 der für
die Bestimmung des Änderungsverlaufs der Ablaufzeit
Tn angesetzte Wert ΔTCn (= [(Tn - Tn-1) -
(Tn-8 - Tn-9)] berechnet, wonach dann die Routine
zu einem Schritt 309 fortschreitet.
Bei dem Schritt 309 wird ermittelt, ob die Bedingun
gen für das Erkennen einer Fehlzündung erfüllt sind.
Wenn beispielsweise die Maschine angelassen wurde,
die Klimaanlage eingeschaltet wird und im automati
schen Getriebe der Gang gewechselt wird, wird daraus
geschlossen, daß die Bedingungen für das Erkennen ei
ner Fehlzündung nicht erfüllt sind, so daß die Routi
ne zu einem Schritt 352 fortschreitet. Andernfalls
wird festgestellt, daß die Bedingungen für das Erken
nen einer Fehlzündung erfüllt sind, so daß die Routi
ne zu einem Schritt 310 fortschreitet. Bei dem
Schritt 310 wird ein Fehlzündungsaufeinanderfolge-
Erfassungsprozeß ausgeführt, um zu ermitteln, ob auf
einanderfolgende Fehlzündungen aufgetreten sind. Die
ser Prozeß wird in der in Fig. 17A bis 17C darge
stellten Routine ausgeführt. Diese wird nachfolgend
erläutert. Wenn der Fehlzündungsaufeinanderfolge-
Erfassungsprozeß abgeschlossen ist, schreitet die
Routine zu einem Schritt 311 weiter. Von dem Schritt
311 bis zu einem Schritt 318 wird die vorangehend be
schriebene Steuerung der Ausblendekennung und des
Nulldurchgangszählers C ausgeführt. Das heißt, zuerst
wird bei dem Schritt 311 ermittelt, ob die Ausblende
kennung gesetzt worden ist. Wenn die Ausblendekennung
nicht gesetzt wurde, springt die Routine zu dem
Schritt 314 weiter, während dann, wenn die Ausblende
kennung gesetzt wurde, die Routine zu dem Schritt 312
fortschreitet. Bei dem Schritt 312 wird ermittelt, ob
die Differenz ΔTn sich von einem negativen auf einen
positiven Wert geändert hat. Wenn sich die Differenz
ΔTn nicht von einem negativen auf einen positiven
Wert geändert hat, springt die Routine zu dem Schritt
314 weiter, während dann, wenn die Differenz ΔTn von
einem negativen Wert auf einen positiven Wert gewech
selt hat, die Routine zu dem Schritt 313 fortschrei
tet, bei dem der Zählwert des Nulldurchgangszählers C
um "1" erhöht wird. Danach schreitet die Routine zu
dem Schritt 314 weiter. Daher wird dann, wenn die
Ausblendekennung gesetzt ist, der Zählwert des Null
durchgangszählers C jedesmal um "1" aufgestuft, wenn
sich die Differenz ΔTn von einem negativen Wert auf
einen positiven Wert ändert.
Bei dem Schritt 314 wird ermittelt, ob die Ablaufzeit
ΔTn-2 des Explosionshubs des Zylinders, in welchem
die Verbrennung um zwei Zylinder zuvor erfolgte,
den Sollwert K₁ überstiegen hat. B 17042 00070 552 001000280000000200012000285911693100040 0002004413675 00004 16923ei ΔTn-2 K₁
springt die Routine zu dem Schritt 352 weiter, wäh
rend bei ΔTn-2 < K₁ die Routine zu dem Schritt 315
fortschreitet. Bei dem Schritt 315 wird ermittelt, ob
der Zählwert C des Nulldurchgangszählers gleich "2"
oder höher ist. Bei C < 2 schreitet die Routine zu
dem Schritt 317 weiter, während bei C 2 die Routine
zu dem Schritt 316 fortschreitet, bei dem die Aus
blendekennung rückgesetzt wird, wonach die Routine
dann zu dem Schritt 317 fortschreitet. Bei dem
Schritt 317 wird der Zählwert des Nulldurchgangszäh
lers C auf Null rückgesetzt, wonach die Routine zu
dem Schritt 318 fortschreitet, bei dem ermittelt
wird, ob die Ausblendekennung gesetzt ist. Wenn die
Ausblendekennung gesetzt ist, springt die Routine zu
dem Schritt 352 weiter, während dann, wenn die Aus
blendekennung nicht gesetzt ist, die Routine zu dem
Schritt 319 fortschreitet. Daher schreitet die Routi
ne zu dem Schritt 319 weiter, wenn ΔTn-2 < K₁ ermit
telt wird und wenn die Ausblendekennung nicht gesetzt
ist.
Von dem Schritt 319 bis zu einem Schritt 321 wird
entschieden, ob der Änderungsverlauf der Ablaufzeit
Tn der Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung
ist. Das heißt, zuerst wird bei dem Schritt 212 er
mittelt, ob ΔTCn-2 größer als K₂|ΔTCn-3| ist, wobei
K₂ eine Konstante ist. Bei ΔTCn-2 K₂|ΔTCn-3|
schreitet die Routine zu einem Schritt 325 weiter,
während bei ΔTCn-2 K₂|ΔTCn-3| die Routine zu dem
Schritt 320 fortschreitet. Bei dem Schritt 320 wird
ermittelt, ob ΔTCn-2 größer als K₃|ΔTCn-1| ist, wobei
K₃ eine Konstante ist. Bei ΔTCn-2 K₃ |ΔTCn-1|
schreitet die Routine zu dem Schritt 325 weiter, wäh
rend bei ΔTCn-2 K₃|ΔTCn-1| die Routine zu dem
Schritt 321 fortschreitet. Bei dem Schritt 312 wird
ermittelt, ob ΔTCn-2 kleiner als K₄|ΔTCn| ist, wobei
K₄ eine Konstante ist. Bei ΔTCn-2 K₄ |ΔTCn| schrei
tet die Routine zu dem Schritt 325 weiter, während
bei ΔTCn-2 K₄|ΔTCn| die Routine zu einem Schritt
322 fortschreitet.
Bei dem Schritt 322 wird der Zählwert des Zählers Xn
um "1" erhöht, wonach dann bei einem Schritt 323 der
Zählwert des Zähler Yn um "1" erhöht wird. Als näch
stes wird bei einem Schritt 324 die Ausblendekennung
gesetzt, wonach die Routine zu einem Schritt 327
fortschreitet. Infolge dessen wird jedesmal dann,
wenn ΔTn-2 größer als K₁ wird, das Setzen der Aus
blendekennung festgestellt sowie bestimmt, ob der Än
derungsverlauf der Ablaufzeit T gleich dem Ände
rungsverlauf bei einer Fehlzündung geworden ist. An
dererseits wird bei dem Schritt 325 der Zählwert des
Zählers XOn um "1" erhöht und dann bei einem Schritt
326 der Zählwert des Zählers YOn um "1" aufgestuft.
Folglich werden dann, wenn ΔTn-2 größer als K₁ ist,
jedoch der Änderungsverlauf der Ablaufzeit T nicht
der Zeitänderungsverlauf bei einer Fehlzündung ist,
die Zählwerte der Zähler XOn und YOn um "1" erhöht.
Bei dem Schritt 327 wird ermittelt, ob die Maschine
200 Umdrehungen ausgeführt hat. Wenn die Maschine 200
Umdrehungen ausgeführt hat, schreitet die Routine zu
einem Schritt 328 weiter, bei dem ermittelt wird, ob
der den jeweiligen Zylinder betreffende Zählwert des
Zählers Xn größer als 160 ist. Bei Xn 160 schreitet
die Routine zu einem Schritt 329 weiter, bei dem er
mittelt wird, ob der Zählwert des Zählers XOn für den
jeweiligen Zylinder größer als 20 ist. Bei XOn 20
schreitet die Routine zu einem Schritt 330 weiter,
bei dem die Zählwerte der Zähler Xn und XOn auf Null
rückgesetzt werden. Danach schreitet die Routine zu
einem Schritt 337 weiter. Demgemäß schreitet die Rou
tine zu dem Schritt 337 weiter, wenn die Anzahl Xn
der Entscheidungen einer Fehlzündung größer als 160
ist und wenn während dieses Zeitabschnitts die Anzahl
der Fälle, bei denen der Änderungsverlauf der Ablauf
zeit T nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf bei ei
ner Fehlzündung, geworden ist, geringer als ein be
stimmter Prozentsatz ist. Wenn bei dem Schritt 328 Xn
160 oder bei dem Schritt 329 XOn < 20 ermittelt
wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 331 wei
ter, bei dem die Zählwerte der Zähler Xn und XOn auf
Null gesetzt werden, wonach die Routine zu dem
Schritt 352 fortschreitet. Der Prozeß von dem Schritt
328 bis zu dem Schritt 331 wird jedesmal bei 200 Um
drehungen der Maschine ausgeführt.
Wenn andererseits ermittelt wird, daß die Maschine
nicht 200 Umdrehungen ausgeführt hat, schreitet die
Routine zu einem Schritt 232 weiter, bei dem ermit
telt wird, ob die Maschine 1000mal gedreht hat. Wenn
ermittelt wird, daß die Maschine nicht 1000 Umdrehun
gen gemacht hat, springt die Routine zu dem Schritt
352 weiter. Wenn dagegen die Maschine 1000 Umdrehun
gen gemacht hat, schreitet die Routine zu einem
Schritt 333 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der
für den jeweiligen Zylinder eingestellte Zählwert des
Zählers Yn größer als 120 ist. Bei Yn < 120 schreitet
die Routine zu einem Schritt 334 weiter, bei dem er
mittelt wird, ob der für den jeweiligen Zylinder ein
gesetzte Zählwert des Zählers YOn größer als 20 ist.
Bei YOn 20 schreitet die Routine zu einem Schritt
335 weiter, bei dem die Zählwerte der Zähler Yn und
YOn auf Null rückgesetzt werden. Danach schreitet die
Routine zu dem Schritt 337 weiter. Daher schreitet
die Routine dann zu dem Schritt 337 weiter, wenn die
Anzahl Yn der Entscheidungen, daß eine Fehlzündung
aufgetreten ist, größer als 120 ist und wenn die Häu
figkeit der Fälle, bei denen der Änderungsverlauf der
Ablaufzeit T nicht gleich dem Zeitänderungsverlauf
bei einer Fehlzündung geworden ist, geringer als ein
gewisser Prozentsatz ist. Wenn bei dem Schritt 333 Yn
120 oder bei dem Schritt 334 YOn < 20 ermittelt
wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 336 wei
ter, bei dem die Zählwerte der Zähler Yn und YOn auf
Null rückgesetzt werden, wonach dann die Routine zu
dem Schritt 352 fortschreitet. Der Prozeß von dem
Schritt 333 bis zu dem Schritt 336 wird jedesmal dann
ausgeführt, wenn die Maschine 1000 Umdrehungen macht.
Bei dem Schritt 337 wird ermittelt, ob der Zählwert n
gleich "1" ist. Bei n = 1 schreitet die Routine zu
einem Schritt 338 weiter, bei dem die #1-Abnormal-
Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder
#1 aussetzt, wonach dann die Routine zu dem Schritt
352 fortschreitet. Wenn n nicht gleich "1" ist,
schreitet die Routine zu einem Schritt 339 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob der Zählwert n "2" ist.
Bei n = 2 schreitet die Routine zu einem Schritt 340
weiter, bei dem die #8-Abnormal-Kennung gesetzt wird,
die anzeigt, daß der Zylinder #8 aussetzt, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 352 fortschreitet.
Wenn n nicht gleich "2" ist, schreitet die Routine zu
einem Schritt 341 weiter, bei dem ermittelt wird, ob
der Zählwert n "3" ist. Bei n = 3 schreitet die Rou
tine zu einem Schritt 344 weiter, bei dem die #4-
Abnormal-Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der
Zylinder #4 aussetzt, wonach dann die Routine zu dem
Schritt 352 fortschreitet. Wenn n nicht gleich "3"
ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 343 wei
ter, bei dem ermittelt wird, ob n gleich "4" ist. Bei
n = 4 schreitet die Routine zu einem Schritt 344 wei
ter, bei dem #3-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die
anzeigt, daß der Zylinder #3 aussetzt, wonach dann
die Routine zu dem Schritt 352 fortschreitet.
Wenn andererseits n nicht gleich "4" ist, schreitet
die Routine zu einem Schritt 345 weiter, bei dem er
mittelt wird, ob der Zählwert n "5" ist. Bei n = 5
schreitet die Routine zu einem Schritt 346 weiter,
bei dem die #6-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die an
zeigt, daß der Zylinder #6 aussetzt, wonach dann die
Routine zu dem Schritt 352 fortschreitet. Wenn n
nicht gleich "5" ist, schreitet die Routine zu einem
Schritt 347 weiter, bei dem ermittelt wird, ob n
gleich "6" ist. Bei n = 6 schreitet die Routine zu
einem Schritt 348 weiter, bei dem die #5-Abnormal-
Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder
#5 aussetzt. Danach schreitet der Prozeß zu dem
Schritt 352 weiter. Wenn n nicht gleich "6" ist,
schreitet die Routine zu einem Schritt 349 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob der Zählwert n "7" ist.
Bei n = 7 schreitet der Prozeß zu einem Schritt 350
weiter, bei dem die #7-Abnormal-Kennung gesetzt wird,
die anzeigt, daß der Zylinder #7 aussetzt, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 352 fortschreitet.
Wenn n nicht gleich "7" ist, schreitet die Routine zu
einem Schritt 351 weiter, bei dem die #2-Abnormal-
Kennung gesetzt wird, die anzeigt daß der Zylinder #2
aussetzt, wonach dann die Routine zu dem Schritt 352
fortschreitet. Bei dem Schritt 352 wird entsprechend
der gesetzten Abnormal-Kennung die Nummer des ausset
zenden Zylinders gespeichert und die Warnlampe 30
eingeschaltet.
Als nächstes wird die in Fig. 17A, 17B und 17C darge
stellte Routine für das Erfassen von aufeinanderfol
genden Fehlzündungen erläutert.
Gemäß 17A, 17B und 17C wird zuerst bei einem schritt
400 ermittelt, ob die Differenz ΔTn größer als der
Sollwert K₁ ist. Bei ΔT K₁ springt die Routine zu
einem Schritt 404 weiter, während bei ΔTn < K₁ die
Routine zu einem Schritt 401 fortschreitet. Bei dem
Schritt 401 wird ermittelt, ob die Differenz ΔTn grö
ßer als ein Maximalwert MAX ist. Bei ΔTn MAX
springt die Routine zu dem Schritt 404 weiter, wäh
rend bei ΔTn < MAX die Routine zu einem Schritt 402
fortschreitet. Bei dem Schritt 402 wird als Differenz
ΔTn der Wert MAX eingesetzt, wonach dann bei einem
Schritt 403 der Zählwert n auf m gesetzt wird, wenn
die Differenz ΔTn zu MAX geworden ist. Danach schrei
tet die Routine zu dem Schritt 404 weiter.
Bei dem Schritt 404 wird ermittelt, ob der Zählwert n
"8" geworden ist. Wenn n nicht gleich "8" ist,
springt die Routine zu einem Schritt 427 weiter.
Falls dagegen n gleich "8" geworden ist, schreitet
die Routine zu einem Schritt 405 weiter, bei dem MAX
auf Null rückgesetzt wird. Das heißt, von dem Schritt
400 bis zu dem Schritt 405 wird der Wert m berechnet,
welcher innerhalb des Kurbelwinkel von 720 Grad den
Zylinder anzeigt, bei dem die Differenz ΔTn zu MAX
geworden ist.
Von einem nächsten Schritt 406 bis zu einem Schritt
411 wird ermittelt, ob die Fehlzündung aufeinander
folgend im gleichen Zylinder aufgetreten ist. Das
heißt, bei dem Schritt 406 wird ermittelt, ob der
Wert m, der den Zylinder anzeigt, bei dem die Diffe
renz ΔT der Maximalwert geworden ist, gleich einem
Wert m₀ ist, der den Zylinder anzeigt, bei dem in dem
vorangehendem Intervall mit dem Kurbelwinkel von 720
Grad die Differenz ΔT der Maximalwert MAX geworden
ist, das heißt, ob in dem gleichen Zylinder die Fehl
zündung wiederholt aufeinanderfolgend aufgetreten
ist. Wenn m nicht gleich m₀ ist, schreitet die Routi
ne zu dem Schritt 427 weiter, während bei m = m₀,
nämlich bei dem aufeinanderfolgenden Auftreten der
Fehlzündung die Routine zu einem Schritt 407 fort
schreitet, bei dem ein Zählwert D um "1" erhöht wird.
Als nächstes wird bei einem Schritt 408 ermittelt, ob
die Maschine 200 Umdrehungen ausgeführt hat. Jedesmal
dann, wenn die Maschine 200 Umdrehungen ausgeführt
hat, schreitet die Routine zu einem Schritt 409 wei
ter. Bei dem Schritt 409 wird ermittelt, ob der Zähl
wert D gleich 100 ist, nämlich ob während 200 Umdre
hungen der Maschine der gleiche Zylinder aufeinander
folgend ausgesetzt hat. Wenn D nicht gleich 100 ist,
schreitet die Routine zu einem Schritt 411 weiter,
bei dem der Zählwert D auf Null rückgesetzt wird, wo
nach dann die Routine zu dem Schritt 427 springt. Bei
D = 100, nämlich bei dem aufeinanderfolgenden Auftre
ten der Fehlzündung schreitet dagegen die Routine zu
einem Schritt 410 weiter, bei dem der Zählwert D auf
Null rückgesetzt wird, wonach die Routine zu einem
Schritt 412 fortschreitet.
Bei dem Schritt 412 wird ermittelt, ob der Zählwert m
"1" ist oder nicht. Bei m = 1 schreitet die Routine
zu einem Schritt 413 weiter, bei dem die #1-Abnormal-
Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder
#1 ausgesetzt hat, wonach dann die Routine zu dem
Schritt 427 fortschreitet. Wenn m nicht gleich "1"
ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 414 wei
ter, bei dem ermittelt wird, ob der Zählwert m "2"
ist. Bei m = 2 schreitet die Routine zu einem schritt
415 weiter, bei dem die #8-Abnormal-Kennung gesetzt
wird, die anzeigt, daß der Zylinder #8 ausgesetzt
hat, wonach dann die Routine zu dem Schritt 427 fort
schreitet. Wenn m nicht gleich "2" ist, schreitet die
Routine zu einem Schritt 416 weiter, bei dem ermit
telt wird, ob der Zählwert m "3" ist. Bei m = 3
schreitet die Routine zu einem Schritt 417 weiter,
bei dem die #4-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die an
zeigt, daß der Zylinder #4 ausgesetzt hat, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 427 fortschreitet.
Wenn m nicht gleich "3" ist, schreitet die Routine zu
einem Schritt 418 weiter, bei dem ermittelt wird, ob
m "4" ist. Bei m = 4 schreitet die Routine zu einem
Schritt 419 weiter, bei dem die #3-Abnormal-Kennung
gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder #3 ausge
setzt hat, wonach dann die Routine zu dem Schritt 427
fortschreitet.
Wenn andererseits m nicht "4" ist, schreitet die Rou
tine zu einem Schritt 420 weiter, bei dem ermittelt
wird, ob der Zählwert m "5" ist. Bei m = 5 schreitet
die Routine zu einem Schritt 421 weiter, bei dem die
#6-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß
der Zylinder #6 ausgesetzt hat, wonach dann die Rou
tine zu dem Schritt 427 fortschreitet. Wenn m nicht
"5" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 422
weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Zählwert m "6"
ist. Bei m = 6 schreitet die Routine zu einem Schritt
423 weiter, bei dem die #5-Abnormal-Kennung gesetzt
wird, die anzeigt, daß der Zylinder #5 ausgesetzt
hat, wonach dann die Routine zu dem Schritt 427 fort
schreitet. Wenn m nicht gleich "6" ist, schreitet die
Routine zu einem Schritt 424 weiter, bei dem ermit
telt wird, ob der Zählwert m "7" ist. Bei m = 7
schreitet die Routine zu einem Schritt 425 weiter,
bei dem die #7-Abnormal-Kennung gesetzt wird, die an
zeigt, daß der Zylinder #7 ausgesetzt wird, wonach
dann die Routine zu dem Schritt 427 fortschreitet.
Wenn m nicht gleich "7" ist, schreitet die Routine zu
einem Schritt 426 weiter, bei dem die #2-Abnormal-
Kennung gesetzt wird, die anzeigt, daß der Zylinder
#2 ausgesetzt hat, wonach dann die Routine zu dem
Schritt 427 fortschreitet. Bei dem Schritt 427 wird
entsprechend der Abnormal-Kennung, die gesetzt worden
ist, die Nummer des aussetzenden Zylinders gespei
chert und die Warnlampe 30 eingeschaltet.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist es möglich,
selbst dann, wenn durch andere Ursachen als Fehlzün
dungen zwischen Zylindern eine der Differenz bei ei
ner Fehlzündung gleichartige Differenz hinsichtlich
der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle auftreten
sollte, auf zuverlässige Weise aus dieser Differenz
zu ermitteln, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist.
Eine Fehlzündungsdetektoreinrichtung weist einen Sen
sor für das Erfassen der Winkelgeschwindigkeit der
Kurbelwelle auf. Zum Zeitpunkt der Verbrennung in ei
nem jeden Zylinder wird die Ablaufzeit erfaßt, die
die Kurbelwelle zur Drehung um einen bestimmten Kur
belwinkel benötigt. Bezüglich der Ablaufzeit wird ei
ne Differenz ΔT zwischen Zylindern mit um einen Zy
linder beabstandeten Explosionshüben ermittelt und es
wird entschieden, daß eine Fehlzündung aufgetreten
ist, wenn die Differenz ΔT einen eingestellten Wert
K₁ überstiegen hat und ferner der Verlauf der Ände
rung der Ablaufzeit gleich dem Zeitänderungsverlauf
bei einer Fehlzündung geworden ist.
Claims (30)
1. Fehlzündungsdetektoreinrichtung für eine
mehrzylindrige Brennkraftmaschine, gekennzeichnet
durch
eine Winkelgeschwindigkeit-Detektorvorrichtung (11, 12), die die Winkelgeschwindigkeit einer Kurbel welle (10) zu den Zeitpunkten der Verbrennung in den Zylindern erfaßt,
eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Rechen einrichtung (20, 24), die hinsichtlich der Winkelge schwindigkeiten der Kurbelwelle eine Differenz zwi schen Zylindern berechnet,
eine Vorentscheidungseinrichtung (20, 24) für das vorläufige Entscheiden, ob eine Möglichkeit be steht, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn die Differenz einen eingestellten Wert übersteigt,
eine Speichereinrichtung (20, 22), in der im voraus ein Verlauf der Änderung der Winkelgeschwin digkeit der Kurbelwelle bei dem Auftreten einer Fehl zündung gespeichert ist, und
eine Endentscheidungseinrichtung (20, 24), die dann, wenn die Vorentscheidungseinrichtung vorläufig entschieden hat, daß eine Möglichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht, und wenn sich die Winkel geschwindigkeit der Kurbelwelle entsprechend dem in der Speichereinrichtung gespeicherten Verlauf der Än derung geändert hat, endgültig entscheidet, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist.
eine Winkelgeschwindigkeit-Detektorvorrichtung (11, 12), die die Winkelgeschwindigkeit einer Kurbel welle (10) zu den Zeitpunkten der Verbrennung in den Zylindern erfaßt,
eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Rechen einrichtung (20, 24), die hinsichtlich der Winkelge schwindigkeiten der Kurbelwelle eine Differenz zwi schen Zylindern berechnet,
eine Vorentscheidungseinrichtung (20, 24) für das vorläufige Entscheiden, ob eine Möglichkeit be steht, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, wenn die Differenz einen eingestellten Wert übersteigt,
eine Speichereinrichtung (20, 22), in der im voraus ein Verlauf der Änderung der Winkelgeschwin digkeit der Kurbelwelle bei dem Auftreten einer Fehl zündung gespeichert ist, und
eine Endentscheidungseinrichtung (20, 24), die dann, wenn die Vorentscheidungseinrichtung vorläufig entschieden hat, daß eine Möglichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht, und wenn sich die Winkel geschwindigkeit der Kurbelwelle entsprechend dem in der Speichereinrichtung gespeicherten Verlauf der Än derung geändert hat, endgültig entscheidet, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist.
2. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch eine Schätzeinrichtung, die
hinsichtlich der Differenz eine Änderung abschätzt,
welche durch ein Beschleunigen oder Verlangsamen der
Maschine verursacht wird, und eine Korrektureinrich
tung, die gemäß dieser Differenzänderung die Diffe
renz korrigiert, um eine Einwirkung der Beschleuni
gung oder Verlangsamung der Maschine auf die Diffe
renz auszuschalten, wobei die Vorentscheidungsein
richtung eine Möglichkeit des Auftretens einer Fehl
zündung vorläufig dann entscheidet, wenn die durch
die Korrektureinrichtung korrigierte Differenz den
eingestellten Wert übersteigt.
3. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindig
keit-Detektoreinrichtung (11, 12) eine Ablaufzeit er
faßt, während der die Kurbelwelle (10) über einen
vorbestimmten Kurbelwinkel dreht, und die durch die
Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung be
rechnete Differenz eine Differenz zwischen Zylindern
hinsichtlich der Ablaufzeiten ist, wobei die Korrek
tureinrichtung die Ablaufzeit zum Ausschalten der
Einwirkung der Beschleunigung oder Verlangsamung der
Maschine auf die Ablaufzeit korrigiert, die Vorent
scheidungseinrichtung eine Möglichkeit des Auftretens
einer Fehlzündung vorläufig dann entscheidet, wenn
die durch die Korrektureinrichtung korrigierte Ab
laufzeit den eingestellten Wert übersteigt, in der
Speichereinrichtung im Voraus ein Verlauf der Ände
rung der Ablaufzeit bei dem Auftreten einer Fehlzün
dung gespeichert ist, und die Endentscheidungsein
richtung das Auftreten einer Fehlzündung endgültig
dann entscheidet, wenn die Vorentscheidungseinrich
tung vorläufig eine Möglichkeit des Auftretens einer
Fehlzündung entschieden hat und die Ablaufzeit sich
entsprechend dem in der Speichereinrichtung gespei
cherten Änderungsverlauf geändert hat.
4. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die mehrzylindrige Ma
schine eine Vierzylindermaschine ist, daß der vorbe
stimmte Kurbelwinkel 180° ist, daß die von der Win
kelgeschwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung be
rechnete Differenz ein Wert ΔTn ist, welcher durch
Subtrahieren einer Ablaufzeit Tn-2 für einen Zylinder
n-2, in welchem die Verbrennung um zwei Zylinder zu
vor erfolgt ist, von einer Ablaufzeit Tn für einen
bestimmten Zylinder n erhalten wird, wobei n die Ver
brennungsreihenfolge darstellt, und daß die Vorent
scheidungseinrichtung vorläufig eine Möglichkeit des
Auftretens einer Fehlzündung in dem Zylinder n dann
entscheidet, wenn die durch die Korrektureinrichtung
korrigierte Differenz den eingestellten Wert über
steigt.
5. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Korrek
tureinrichtung korrigierte Differenz ΔTn durch fol
gende Gleichungen erhalten wird:
ΔTn = ΔTn - α
α = (Δtn + Δtn-1)/2
Δtn = Tn-1 - Tn-3.
α = (Δtn + Δtn-1)/2
Δtn = Tn-1 - Tn-3.
6. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der
Änderung der Ablaufzeit durch eine Änderung des fol
genden Wertes ΔTCn dargestellt ist:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) + (Tn-2 - Tn-3)].
7. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung entscheidet, daß sich die Ablaufzeit ent
sprechend dem in der Speichereinrichtung gespeicher
ten Änderungsverlauf geändert hat, wenn ΔTCn-2 größer
als ΔTCn-1 und größer als ΔTCn-3 ist.
8. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung entscheidet, daß sich die Ablaufzeit ent
sprechend dem in der Speichereinrichtung gespeicher
ten Änderungsverlauf geändert hat, wenn ΔTCn-2 größer
als ΔTCn-1, größer als ΔTCn-3 und kleiner als ΔTCn
ist.
9. Fehlzündungsdetektoreinrichtung für eine mehrzy
lindrige Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch
eine Winkelgeschwindigkeit-Detektorvorrichtung (11,
12), die zu den Zeitpunkten der Verbrennungen in den
Zylindern die Winkelgeschwindigkeit einer Kurbelwelle
(10) erfaßt,
eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz- Recheneinrichtung (20, 24), die hinsichtlich der Win kelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle eine Differenz zwischen Zylindern berechnet,
eine erste Vorentscheidungseinrichtung, die dann, wenn die Differenz einen eingestellten Wert über steigt, vorläufig entscheidet, daß die Möglichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht,
eine Speichereinrichtung, in der im Voraus ein Ver lauf der Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Kur belwelle bei dem Auftreten einer Fehlzündung gespei chert ist,
eine zweite Vorentscheidungseinrichtung, die dann, wenn die erste Vorentscheidungseinrichtung vorläufig die Möglichkeit eines Auftretens einer Fehlzündung entschieden hat und die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle sich entsprechend dem in der Speicherein richtung gespeicherten Änderungsverlauf geändert hat, die vorläufige Entscheidung trifft, daß eine größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht,
eine Zähleinrichtung, die in einem bestimmten Zeitab schnitt eine erste Anzahl von Zeitpunkten, an denen durch die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläu fig die größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens ei ner Fehlzündung entschieden wurde, und eine zweite Anzahl von Zeitpunkten zählt, an denen in dem be stimmten Zeitabschnitt von der zweiten Vorentschei dungseinrichtung vorläufig entschieden wurde, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist, und
eine Endentscheidungseinrichtung, die endgültig das Auftreten einer Fehlzündung dann entscheidet, wenn das Verhältnis der zweiten Anzahl von Zeitpunkten, an denen die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläu fig kein Auftreten einer Fehlzündung entschieden hat, zu der ersten Anzahl von Zeitpunkten, an denen die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläufig das Auf treten einer Fehlzündung entschieden hat, kleiner als ein eingestelltes Verhältnis ist.
eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz- Recheneinrichtung (20, 24), die hinsichtlich der Win kelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle eine Differenz zwischen Zylindern berechnet,
eine erste Vorentscheidungseinrichtung, die dann, wenn die Differenz einen eingestellten Wert über steigt, vorläufig entscheidet, daß die Möglichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht,
eine Speichereinrichtung, in der im Voraus ein Ver lauf der Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Kur belwelle bei dem Auftreten einer Fehlzündung gespei chert ist,
eine zweite Vorentscheidungseinrichtung, die dann, wenn die erste Vorentscheidungseinrichtung vorläufig die Möglichkeit eines Auftretens einer Fehlzündung entschieden hat und die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle sich entsprechend dem in der Speicherein richtung gespeicherten Änderungsverlauf geändert hat, die vorläufige Entscheidung trifft, daß eine größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Fehlzündung besteht,
eine Zähleinrichtung, die in einem bestimmten Zeitab schnitt eine erste Anzahl von Zeitpunkten, an denen durch die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläu fig die größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens ei ner Fehlzündung entschieden wurde, und eine zweite Anzahl von Zeitpunkten zählt, an denen in dem be stimmten Zeitabschnitt von der zweiten Vorentschei dungseinrichtung vorläufig entschieden wurde, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist, und
eine Endentscheidungseinrichtung, die endgültig das Auftreten einer Fehlzündung dann entscheidet, wenn das Verhältnis der zweiten Anzahl von Zeitpunkten, an denen die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläu fig kein Auftreten einer Fehlzündung entschieden hat, zu der ersten Anzahl von Zeitpunkten, an denen die zweite Vorentscheidungseinrichtung vorläufig das Auf treten einer Fehlzündung entschieden hat, kleiner als ein eingestelltes Verhältnis ist.
10. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch eine Schätzeinrichtung, die hin
sichtlich der Differenz eine Änderung abschätzt, wel
che durch ein Beschleunigen oder Verlangsamen der Ma
schine verursacht wird, und eine Korrektureinrich
tung, die gemäß dieser Differenzänderung die Diffe
renz korrigiert, um eine Einwirkung der Beschleuni
gung oder Verlangsamung der Maschine auf die Diffe
renz auszuschalten, wobei die erste Vorentscheidungs
einrichtung eine Möglichkeit des Auftretens einer
Fehlzündung vorläufig dann entscheidet, wenn die
durch die Korrektureinrichtung korrigierte Differenz
den eingestellten Wert übersteigt.
11. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindig
keit-Detektorvorrichtung (11, 12) eine Ablaufzeit bei
der Drehung der Kurbelwelle (10) um eine vorbestimm
te Kurbelwelle erfaßt und daß die von der Winkelge
schwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung berechnete
Differenz eine Differenz der Ablaufzeiten zwischen
Zylindern ist, wobei die Korrektureinrichtung die Ab
laufzeit korrigiert, um die Einwirkung einer Be
schleunigung oder Verlangsamung der Maschine auf die
Ablaufzeit auszuschalten, die erste Vorentscheidungs
einrichtung eine Möglichkeit des Auftretens einer
Fehlzündung vorläufig dann entscheidet, wenn die
durch die Korrektureinrichtung korrigierte Ablaufzeit
den eingestellten Wert übersteigt, in der Spei
chereinrichtung im Voraus ein Verlauf der Änderung
der Ablaufzeit bei dem Auftreten einer Fehlzündung
gespeichert ist, und die zweite Vorentscheidungsein
richtung vorläufig die größere Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer Fehlzündung dann entscheidet, wenn
die erste Vorentscheidungseinrichtung vorläufig die
Möglichkeit des Auftretens einer Fehlzündung ent
schieden hat und die Ablaufzeit sich gemäß dem in der
Speichereinrichtung gespeicherten Änderungsverlauf
geändert hat.
12. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die mehrzylindrige Ma
schine eine Vierzylindermaschine ist, daß der vorbe
stimmte Kurbelwinkel 180° ist, daß die von der Win
kelgeschwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung be
rechnete Differenz ein Wert ΔTn ist, welcher durch
Subtrahieren einer Ablaufzeit Tn-2 für einen Zylinder
n-2, in welchem die Verbrennung um zwei Zylinder zu
vor erfolgt ist, von einer Ablaufzeit Tn für einen
bestimmten Zylinder n erhalten wird, wobei n die Ver
brennungsreihenfolge darstellt, und daß die erste
Vorentscheidungseinrichtung vorläufig eine Möglich
keit des Auftretens einer Fehlzündung in dem Zylinder
n dann entscheidet, wenn die durch die Korrekturein
richtung korrigierte Differenz den eingestellten Wert
übersteigt.
13. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Korrek
tureinrichtung korrigierte Differenz ΔTn durch fol
gende Gleichungen erhalten wird:
ΔTn = ΔTn - α
α = (Δtn + Δtn-1)/2
Δtn = Tn-1 - Tn-3.
α = (Δtn + Δtn-1)/2
Δtn = Tn-1 - Tn-3.
14. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 12
oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der
Änderung der Ablaufzeit durch eine Änderung des fol
genden Wertes ΔTCn dargestellt ist:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) + (Tn-2 - Tn-3)].
15. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorentschei
dungseinrichtung entscheidet, daß sich die Ablaufzeit
entsprechend dem in der Speichereinrichtung gespei
cherten Änderungsverlauf geändert hat, wenn ΔTCn-2
größer als ΔTCn-1 und größer als ΔTCn-3 ist.
16. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorentschei
dungseinrichtung entscheidet, daß sich die Ablaufzeit
entsprechend dem in der Speichereinrichtung gespei
cherten Änderungsverlauf geändert hat, wenn ΔTCn-2
größer als ΔTCn-1, größer als ΔTCn-3 und kleiner als
ΔTCn ist.
17. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung endgültig das Auftreten einer Fehlzündung
entscheidet, wenn die erste Anzahl von Zeitpunkten,
die während der Zeit gezählt wird, während der die
Maschine eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen
macht, größer als ein vorbestimmter erster Wert ist,
und wenn die zweite Anzahl von Zeitpunkten, die wäh
rend der Zeit gezählt wird, während der die Maschine
die vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen macht, klei
ner als ein vorbestimmter zweiter Wert ist, welcher
kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
18. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung dann, wenn die erste Anzahl von Zeitpunkten,
die während der Zeit gezählt wird, während der die
Maschine eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen
macht, kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist,
die endgültige Entscheidung trifft, daß keine Fehl
zündung aufgetreten ist.
19. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung endgültig das Auftreten einer Fehlzündung
dann entscheidet, wenn die erste Anzahl von Zeitpunk
ten, die während der Zeit gezählt wird, während der
die Maschine eine vorbestimmte kleinere Anzahl von
Umdrehungen macht, größer als ein erster vorbestimm
ter Wert ist, und wenn die zweite Anzahl von Zeit
punkten, die während der Zeit gezählt wird, während
der die Maschine die vorbestimmte kleinere Anzahl von
Umdrehungen macht, kleiner als ein zweiter vorbe
stimmter Wert ist, welcher kleiner als der erste vor
bestimmte Wert ist, und daß die Endentscheidungsein
richtung ferner endgültig das Auftreten einer Fehl
zündung entscheidet, wenn die erste Anzahl von Zeit
punkten, die während der Zeit gezählt wird, während
der die Maschine eine vorbestimmte größere Anzahl von
Umdrehungen macht, größer als ein dritter vorbestimm
ter Wert ist, und wenn die zweite Anzahl von Zeit
punkten, die während der Zeit gezählt wird, während
der die Maschine die vorbestimmte größere Anzahl von
Umdrehungen macht, kleiner als ein vierter vorbe
stimmter Wert ist, welcher kleiner als der dritte
vorbestimmte Wert ist.
20. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung ein
Zählen der ersten Anzahl von Zeitpunkten und der
zweiten Anzahl von Zeitpunkten durch die Zähleinrich
tung verhindert, wenn unmittelbar nach der vorläufi
gen Entscheidung der ersten Vorentscheidungseinrich
tung, daß eine Möglichkeit des Auftretens einer Fehl
zündung besteht, die Differenz den eingestellten Wert
übersteigt.
21. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung er
mittelt, ob sich die Differenz von einem negativen
Wert auf einen positiven Wert ändert und danach wie
der den eingestellten Wert übersteigt, nachdem die
Differenz den eingestellten Wert überstiegen hat, und
daß die Sperreinrichtung das Zählen verhindert, wenn
sich die Differenz von einem negativen Wert auf einen
positiven Wert geändert hat und danach wieder den
eingestellten Wert übersteigt, nachdem die Differenz
den eingestellten Wert überschritten hatte.
22. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung ei
nen Nulldurchgangszähler aufweist, dessen Zählwert
erhöht wird, wenn sich die Differenz von einem nega
tiven Wert auf einen positiven Wert ändert, und ver
ringert wird, wenn die Differenz den eingestellten
Wert übersteigt, und daß die Sperreinrichtung das
Zählen verhindert, wenn der Zählwert kleiner als ein
vorbestimmter Wert ist.
23. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Schätzeinrichtung
hinsichtlich der Differenz eine Änderung abschätzt,
welche durch eine Beschleunigung oder Verlangsamung
der Maschine verursacht wird, und daß eine Korrek
tureinrichtung entsprechend dieser Differenzänderung
die Differenz korrigiert, um die Einwirkung der Be
schleunigung oder Verlangsamung der Maschine auf die
Differenz auszuschalten, wobei die erste Vorentschei
dungseinrichtung vorläufig die Möglichkeit des Auf
tretens einer Fehlzündung dann entscheidet, wenn die
durch die Korrektureinrichtung korrigierte Differenz
den eingestellten Wert übersteigt.
24. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindig
keit-Detektorvorrichtung (11, 12) eine Ablaufzeit bei
der Drehung der Kurbelwelle (10) um einen vorbestimm
ten Kurbelwinkel erfaßt, und daß die von der Winkel
geschwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung berechne
te Differenz eine Differenz der Ablaufzeiten zwischen
Zylindern ist, wobei die Korrektureinrichtung die Ab
laufzeit zum Ausschalten der Einwirkung der Beschleu
nigung oder Verlangsamung der Maschine auf die Ab
laufzeit korrigiert, die erste Vorentscheidungsein
richtung vorläufig die Möglichkeit des Auftretens ei
ner Fehlzündung dann entscheidet, wenn die durch die
Korrektureinrichtung korrigierte Ablaufzeit den ein
gestellten Wert übersteigt, in der Speichereinrich
tung im Voraus ein Verlauf der Änderung der Ablauf
zeit bei dem Auftreten einer Fehlzündung gespeichert
ist, und die zweite Vorentscheidungseinrichtung vor
läufig die größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens
einer Fehlzündung dann entscheidet, wenn die erste
Vorentscheidungseinrichtung vorläufig die Möglichkeit
des Auftretens einer Fehlzündung entschieden hat, und
wenn sich die Ablaufzeit entsprechend dem in der
Speichereinrichtung gespeicherten Änderungsverlauf
geändert hat.
25. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzylindermaschine
eine Achtzylindermaschine ist, daß der vorbestimmte
Kurbelwinkel 90° ist, daß die durch die Winkelge
schwindigkeitsdifferenz-Recheneinrichtung berechnete
Differenz ein Wert ΔTn ist, welcher durch Subtrahie
ren einer Ablaufzeit Tn-2 für einen Zylinder n-2, in
dem die Verbrennung um zwei Zylinder vorher erfolgt,
von einer Ablaufzeit Tn für einen bestimmten Zylinder
n erhalten wird, wobei n die Reihenfolge der Verbren
nungen angibt, und daß die erste Vorentscheidungsein
richtung die Möglichkeit des Auftretens einer Fehl
zündung in einem Zylinder n-1 vorübergehend dann ent
scheidet, wenn die durch die Korrektureinrichtung
korrigierte Differenz den eingestellten Wert über
steigt.
26. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Korrek
tureinrichtung korrigierte Differenz ΔTn nach folgen
den Gleichungen erhalten wird:
ΔTn = ΔTn - α
α = (Δtn + Δtn-1 + ΔTn-2 + ΔTn-3)/4
Δtn = ΔTn-2 - ΔTn-6.
α = (Δtn + Δtn-1 + ΔTn-2 + ΔTn-3)/4
Δtn = ΔTn-2 - ΔTn-6.
27. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 25
oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der
Änderung der Ablaufzeit durch eine Änderung des fol
genden Wertes ΔTn dargestellt ist:
ΔTCn = [(Tn - Tn-1) + (Tn-8 - Tn-9)].
28. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß Endentscheidungseinrich
tung die Änderung der Ablaufzeit gemäß dem in der
Speichereinrichtung gespeicherten Änderungsablauf
dann entscheidet, wenn ΔTCn-2 größer als ΔTCn-1 und
größer als ΔTCn-3 ist.
29. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endentscheidungsein
richtung das Ändern der Ablaufzeit entsprechend dem
in der Speichereinrichtung gespeicherten Änderungs
verlauf dann entscheidet, wenn ΔTCn-2 größer als
ΔTCn-1 ist, größer als ΔTCn-3 ist und kleiner als
ΔTCn ist.
30. Fehlzündungsdetektoreinrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis 29, gekennzeichnet durch eine Fehl
zündungsaufeinanderfolge-Entscheidungseinrichtung,
die in einem bestimmten Zylinder aufeinanderfolgend
auftretende Fehlzündungen dann entscheidet, wenn
durch die erste Vorentscheidungseinrichtung vorüber
gehend entschieden wird, daß in dem bestimmten Zylin
der aufeinanderfolgend die Möglichkeit des Auftretens
einer Fehlzündung vorliegt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4413675A1 true DE4413675A1 (de) | 1994-11-03 |
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DE4413675A Expired - Fee Related DE4413675C2 (de) | 1993-04-21 | 1994-04-20 | Verfahren zur Erfassung von Fehlzündungen für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
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