Zylinderfehlzündungsdiagnostiziersystem

专利摘要:
DieErfindung betrifft ein System zum Diagnostizieren von Fehlzündungenin den Zylindern eines Verbrennungsmotors. Ein Steuercomputer istdazu ausgelegt, periodisch festzustellen, ob jeder Zylinder des Motorskorrekt zündetoder fehlzündetund Informationen betreffend einer solchen Zylinderzündung oder-fehlzündungzu protokollieren.
公开号:DE102004025892A1
申请号:DE200410025892
申请日:2004-05-27
公开日:2004-12-30
发明作者:Eric L. Franklin Hagen；Chuan Columbus He；Parrish E. Ralston
申请人:Cummins Inc；
IPC主号:G01M15-11

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zum Überwachendes Betriebs eines Verbrennungsmotors und insbesondere Systeme zumFeststellen von Zylinderfehlzündungszuständen.
[0002] Esist wünschenswert,den Betrieb eines Verbrennungsmotors zu überwachen um festrustellen,ob einer oder mehrere seiner Zylinder normal zünden oder ob einer oder mehrereseiner Zylinder fehlzünden.Es ist ferner wünschenswert,periodisch Information übersolch ein Zylinderzündenund/oder Fehlzündenzu protokollieren.
[0003] ZurLösungdieses Problems kann die vorliegende Erfindung eines oder mehrereder folgenden Merkmale oder Merkmalskombinationen umfassen. EinSystem zum Feststellen von Zylinderfehlzünden in einem Verbrennungsmotorkann einen Motorstellungssensor, der ein die Stellung einer Motorkurbelwellebezüglich einerReferenzstellung angebendes Stellungssignal erzeugt, ein Kraftstoffsystem,welches auf Kraftstoffzumessungssignale anspricht, um jedem Zylinderdes Motors Kraftstoff zuzuführen,und einen Steuercomputer umfassen. Der Steuercomputer kann dazuausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln einer Reihe ersterZeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechendender Zylinder zur Drehgeschwindigkeit des Motors angeben, während erdie Kraftstoffzumessungssignale steuert, um jedem der Zylinder einenersten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen. Der Steuercomputer kannferner dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln einerAnzahl zweiter Zeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag einesentsprechenden der Zylinder zur Drehgeschwindigkeit des Motors angeben,währender die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um jedem der Zylindereinen zweiten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen. Der Steuercomputer kanndarüber hinausdazu ausgelegt sein, einen Referenzzeitwert als Funktion eines odermehrerer der Anzahl zweiter Zeitwerte zu ermitteln und jeden Zylindermit einem zugehörigenersten Zeitwert als normal zündendzu identifizieren, der in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht.
[0004] DerSteuercomputer kann dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zumErmitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder als eine verstricheneZeitdauer hinsichtlich der Motorkurbelwelle zu verarbeiten, dieLetztere dazu benötigt,sich durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu drehen. Alternativ kannder Steuercom puter dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zumErmitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder zu verarbeitenals eine verstrichene Zeitdauer hinsichtlich der Motorkurbelwelle,sich durch einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel zu drehen, bezogenauf die Drehzeit durch den vorgegebenen Kurbelwellenwinkel für einenvorhergehenden Zylinder einer Zylinderzündfolge.
[0005] DerSteuercomputer kann dazu ausgelegt sein, den Referenzzeitwert alseinen der oder als eine Funktion einer oder mehrerer der zweitenZeitwerte zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Steuercomputerz.B. dazu ausgelegt sein, den Referenzzeitwert entweder als Durchschnittoder als einen vorgegebenen Prozentsatz des Durchschnitts wenigstenszweier der zweiten Zeitwerte zu ermitteln, wobei die zumindest zweider zweiten Zeitwerte die betragsmäßig kleinsten der zumindestzwei zweiten Zeitwerte sein können.
[0006] Beieinem Ausführungsbeispielkann der zweite Prozentsatz an Kraftstoff kleiner als der ersteProzentsatz an Kraftstoff sein und die erste Richtung kann kleinerals der Referenzzeitwert sein. Alternativ kann der zweite Prozentsatzan Kraftstoff größer alsder erste Prozentsatz an Kraftstoff sein und die erste Richtungkann größer alsder Referenzzeitwert sein.
[0007] DerSteuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, für jedenZylinder mit einem zugehörigenersten Zeitwert, der in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetztenRichtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen dritten Zeitwertaufzunehmen, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehgeschwindigkeitdes Motors angibt, währender die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um diesem Zylinder einendritten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen, und diesen Zylinder alsnormal zündendzu identifizieren, wenn sein zugehöriger dritter Zeitwert in derersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
[0008] DerSteuercomputer kann auch dazu ausgelegt sein, für jeden Zylinder mit einemzugehörigendritten Zeitwert, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht, einen momentan diesem Zylinder zugeführten Prozentsatz an Kraftstoffkontinuierlich durch einen vorgegebenen Änderungsprozentsatz bis zu einemvierten Prozentsatz an Kraftstoff zu modifizieren, für diesenZylinder einen weiteren Zeitwert aufzunehmen, der einen Beitragdieses Zylinders zur Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, während erdie Kraftstoffzumessungssignale steuert, um den abgeändertenProzentsatz an Kraftstoff diesem Zylinder zuzuführen, und diesen Zylinder alsnormal zündendzu identifizieren, wenn sein weiterer Zeitwert in der ersten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht und der abgeänderte Prozentsatz an Kraftstoffin der ersten Richtung von einem vierten Prozentsatz an Kraftstoffabweicht.
[0009] DerSteuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, jeden Zylinder alsfehlzündendzu identifizieren, dessen weiterer Zeitwert in der zweiten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der abgeänderte Prozentsatz an Kraftstoffin der zweiten Richtung von dem vierten Prozentsatz an Kraftstoffabweicht.
[0010] Beieinem Ausführungsbeispielkann der zweite Prozentsatz an Kraftstoff kleiner als der ersteProzentsatz an Kraftstoff sein, der dritte Prozentsatz an Kraftstoffkann größer alsder erste Prozentsatz an Kraftstoff sein und der vierte Prozentsatzan Kraftstoff kann größer alsder dritte Kraftstoffprozentsatz sein, und die erste Richtung kannkleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmteKraftstoffprozentsatz sein, und die zweite Richtung kann größer alsder Referenzzeitwert und größer alsder vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein. Alternativ kannder zweite Kraftstoffprozentsatz größer als der erste Kraftstoffprozentsatzsein, der dritte Kraftstoffprozentsatz kann kleiner als der ersteKraftstoffprozentsatz sein und der vierte Kraftstoffprozentsatzkann kleiner als der dritte Kraftstoffprozentsatz sein, und dieerste Richtung kann größer alsder Referenzzeitwert und größer alsder vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein, und die zweite Richtungkann kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der viertevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein.
[0011] DerSteuercomputer kann dazu ausgelegt sein, Zylinderfehlzündungszustände im Motornur wenn und solange eine Anzahl Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sindzu diagnostizieren. Eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungenkann darin bestehen, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors sichinnerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereiches befindet. Alternativoder zusätzlichkann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen,dass die Motorlast sich unterhalb eines maximalen Motorlastwertes befindet.Alternativ oder zusätzlichkann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dassdie Gaspedalstellung sich in einer Motorleerlaufstellung befindet.Alternativ oder zusätzlichkann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen,dass eine angewiesene Motordrehzahl sich auf einem im Wesentlichenkonstanten Leerlaufreferenzdrehzahlwert befindet. Alternativ oderzusätzlichkann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen,dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Fahrgeschwindigkeitswertist. Alternativ oder zusätzlichkann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen,dass die Betriebstemperatur des Motors sich oberhalb einer minimalenMotorbetriebstemperatur befindet. Al ternativ oder zusätzlich kanneine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen,dass eine Zapfwelleneinrichtung oder Zapfleistungseinrichtung inaktivist.
[0012] DasSystem kann ferner einen Speicher aufweisen und der Steuercomputerkann dazu ausgelegt sein, in dem Speicher für jeden als normal zündend identifiziertenZylinder eine Bestanden-Marke zu speichern. Der Steuercomputer kannferner dazu ausgelegt sein, in dem Speicher für jeden als fehlzündend identifiziertenZylinder eine Nichtbestanden-Marke zu speichern.
[0013] DerSteuercomputer kann dazu ausgelegt sein, den den Zylindern des MotorszugeführtenKraftstoffprozentsatz auf Voreinstellungs-Kraftstoffzumessungsprozentsatzwerterückzusetzen,nachdem füralle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungszustände diagnostiziert worden sind.
[0014] Dieseund andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgendenBeschreibung erläuternderAusführungsbeispieledeutlicher hervorgehen. Es zeigt:
[0015] 1 ein Schema eines erläuterndenAusführungsbeispielseines Systems zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen ineinem Verbrennungsmotor,
[0016] 2 ein Blockdiagramm einerAusgestaltung einiger der inneren Merkmale des Steuercomputers aus 1, soweit sie das Diagnostizierenvon Zylinderfehlzündungszuständen betreffen,
[0017] 3 eine Auftragung der Motordrehzahl über derZeit am Beispiel eines Sechszylindermotors, die Zündzeitenfür jedender Zylinder der Zündfolgedarstellt, und
[0018] 4A–4D einFlussdiagramm eines Ausführungsbeispielseines Softwarealgorithmus zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen.
[0019] Umdas Verständnisder Grundlagen der Erfindung zu verbessern, wird im Folgenden Bezuggenommen auf eine Reihe in den Figuren gezeigter, erläuterterAusführungsbeispieleund es werden Fachbegriffe zu ihrer Beschreibung verwendet werden.
[0020] Trotzdemversteht es sich, dass damit keine Einschränkung des Schutzbereichs derErfindung beabsichtigt ist.
[0021] UnterBezugnahme nunmehr auf 1 istein Schema eines Systems 10 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungenin einem Verbrennungsmotor gezeigt. Das System 10 umfassteinen Verbrennungsmotor 12, der betriebsmäßig miteinem Getriebe 14 gekoppelt ist, welches betriebsfähig miteiner Kardanwelle oder Antriebswelle 16 gekoppelt ist.Der Motor 12 kann jede Anzahl N an Zylindern aufweisen,wobei N jede positive Ganzzahl sein kann. Im dargestellten Ausführungsbeispielweist der Motor 12 z.B. sechs solcher Zylinder C1–C6 auf,obwohl der Motor 12 alternativ mit jeder anderen Zylinderanzahlausgeführtsein kann. Das Getriebe 14 kann eine betriebsfähig damitgekoppelte Zapfwellenantriebseinrichtung 18 aufweisen,die wiederum betriebsfähigmit einer Antriebswelle 22 gekoppelt ist, welche zur Verbindungmit einer Zapfleistungseinrichtung 20 ausgelegt ist. Alternativoder zusätzlichkann der Motor 12 eine weitere mit ihm gekoppelte Zapfwellenantriebseinrichtung 24 aufweisen,die betriebsfähigmit einer Antriebswelle 28 gekoppelt ist, welche zur Verbindungmit einer Zapfleistungseinrichtung 26 ausgelegt ist. DieZapfleistungseinrichtungen 20 und 26 können jedebekannte Maschine und/oder Einrichtung sein, die mittels einer herkömmlichenZapfwellenantriebseinrichtung angetrieben werden können.
[0022] DasSystem 10 umfasst einen Steuercomputer 30, derallgemein den Gesamtbetrieb des Motors 12 steuern und administrierenkann. Der Steuercomputer 30 weist einen Speicher 32 sowieeine Anzahl von Eingängenund Ausgängenzur Kommunikation mit verschiedenen mit dem Motor 12 verbundenenSensoren und Systemen auf. Der Steuercomputer 30 ist gemäß einemAusführungsbeispielmikroprozessorgestütztund kann ein herkömmlichesSteuergerätsein, welches manchmal als ein elektronisches oder Motorsteuermodul (ECM)oder als elektronische oder Motorsteuereinheit (ECU) bezeichnetwird, oder kann alternativ eine Allzweck-Steuereinheit sein, diedazu in der Lage ist, einen im Folgenden beschriebenen Betrieb auszuführen. Injedem Fall enthältder Steuercomputer 30 einen oder mehrere Steueralgorithmenzum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen, wie im Folgenden genauerbeschrieben werden wird.
[0023] DerSteuercomputer 30 weist eine Anzahl von Eingängen zumEmpfangen von Signalen von verschiedenen Sensoren oder Erfassungssystemenauf, die dem System 10 zugehörig sind. Zum Beispiel weistdas System 10 ein Gaspedal 34 herkömmlichenAufbaus auf und hat einen Gaspedalstellungssensor 36, derelektrisch übereinen Signalweg 38 mit einem Gaspedaleingang AP des Steuercomputers 30 verbundenist. Der Sensor 36 kann von bekanntem Aufbau sein und sprichtauf eine Bewegung des Gaspedals 34 an, um auf dem Signalweg 38 einGaspedalsignal zu erzeugen, welches die Stellung des Gaspedals 34 bezüglich einerGaspedalreferenzstellung angibt. Das Gaspedal 34 kann optionaleinen Leerlaufbestätigungsschalter 40 aufweisen,der elektrisch übereinen Signalweg 42 mit einem LeerlaufbestätigungsschaltereingangIVS des Steuercomputers 30 verbunden ist, wie gestricheltin 1 dargestellt. Fallsvorhanden ist der Leerlaufbestätigungsschalter 40 geeignetbezüglichdes Gaspedals 34 angeordnet, so dass der Schalter 40 sichin einer ersten Schaltstellung befindet, beispielsweise offen, wenndas Gaspedal 34 vom Fahrzeugführer nicht niedergedrückt wird,und er sich in einer zweiten entgegengesetzten Stellung befindet,beispielsweise geschlossen, wenn das Gaspedal vom Fahrzeugführer niedergedrückt wird.Der Status des vom Schalter 40 erzeugten Leerlaufbestätigungssignalsgibt somit an, ob das Pedal 34 niedergedrückt istoder nicht, und gibt somit an, ob vom Fahrzeugführer die Motorleerlaufdrehzahlangefordert wird oder nicht. Der Steuercomputer 30 istdazu ausgelegt zu jeder Zeit zu ermitteln, ob die Motorleerlaufdrehzahlvom Fahrzeugführerangefordert wird, indem das auf dem Signalweg 38 erzeugteGaspedalsignal überwachtund verarbeitet wird und/oder indem das auf dem Signalweg 42 erzeugteLeerlaufbestätigungssignal überwachtund verarbeitet wird.
[0024] DasSystem 10 enthältferner einen Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 (ESP),der übereinen Signalweg 46 elektrisch mit einem Motordrehzahl-und Stellungseingang ESP des Steuercomputers 30 verbundenist. Der Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 kann dieDrehgeschwindigkeit des Motors 12 und auch die Drehstellungder Motorkurbelwelle CR, im Folgenden Kurbelwellenwinkel genannt,in Bezug auf eine Motorkurbelwellenbezugsstellung erfassen, z.B.in Bezug auf den oberen Totpunkt OT, und kann auf dem Signalweg 46 einMotordrehzahl- und Stellungssignal erzeugen, welches auf bekannteArt und Weise eine Motordrehzahl und einen Kurbelwellenwinkel angibt.Bei einem Ausführungsbeispielist der Sensor 44 ein bekannter Halleffektsensor, der dieMotordrehzahl und den Kurbelwellenwinkel durch Erfassen des Passierenseiner Anzahl gleichwinklig voneinander beabstandeter, auf einemZahn- oder Impulsrad ausgebildeter Zähne ermitteln kann, welchessynchron mit der Motorkurbelwelle CR rotiert, wobei das Zahn- oderImpulsrad ferner einen Referenzzahn aufweist, der eine Kurbelwellenreferenzstellungfestlegt, z.B. OT. Alternativ kann der Motordrehzahlsensor 44 jederandere bekannte Sensor sein, der wie soeben beschrieben arbeitet,einschließlichaber nicht beschränktauf einen Sensor mit variabler Reluktanz oder ähnlichem.
[0025] DasSystem 10 umfasst ferner einen Fahrzeugfahrgeschwindigkeitssensor 48,der übereinen Signalweg 50 elektrisch mit einem FahrgeschwindigkeitseingangRS des Steuercomputers 30 verbunden ist. Bei dem dargestelltenAusführungsbeispielist der Fahrgeschwindigkeitssensor 48 um oder nahe dersich aus dem Getriebe 14 erstreckenden Kardanwelle 16 angeordnet,obwohl der Sensor 48 alternativ in Bezug zu einer oder mehrerensynchron mit der Kardanwelle 16 rotierenden Bauteilen angeordnetsein kann, beispielsweise in Bezug zu einer Antriebswelle oder einemFahrzeugrad. In jedem Fall ist der Steuercomputer 30 dazuausgelegt, das vom Sensor 48 erzeugte Fahrgeschwindigkeitssignalzu verarbeiten und daraus die Fahrgeschwindigkeit des mit dem Motor 12 versehenenFahrzeuges zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Fahrgeschwindigkeitssensor 48 einSensor mit variabler Reluktanz, obwohl alternativ andere bekannteFahrgeschwindigkeitssensoren eingesetzt werden können.
[0026] DerMotor 12 weist ferner ein herkömmliches Motorkühlsystem 52 auf.Wie aus dem Stand der Technik bekannt, legt das Kühlsystem 52 einenFluidströmungswegdurch den Motor 12 fest und vom Kühlsystem 52 getragenesKühlmittelzirkuliert durch den Motor 12 und das Kühlsystem 52, um denMotor 12 währendseines Betriebs zu kühlen.Ein Kühlmitteltemperatursensor 54 stehtin Fluidverbindung mit dem von dem Motorkühlsystem 52 umgewälzten Kühlmittelund ist übereinen Signalweg 56 elektrisch mit einem KühlmitteltemperatureingangCT des Steuercomputers 30 verbunden. Der Kühlmitteltemperatursensor 54 kannvon bekanntem Aufbau sein und liefert auf dem Signalweg 56 einTemperatursignal, das die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlsystem 52 unddamit die Betriebstemperatur des Motors angibt.
[0027] DasSystem 10 umfasst ferner ein Kraftstoffsystem 58,welches übereine Anzahl M von Signalwegen 60 elektrisch mit einem KraftstoffsignalausgangFS des Steuercomputers 30 verbunden ist, wobei M jede positiveGanzzahl sein kann. Das Kraftstoffsystem 58 spricht aufvom Steuercomputer 30 am Ausgang FS erzeugte Kraftstoffsignalean, um Kraftstoff auf eine bekannte Art und Weise jedem der ZylinderC1–C6des Motors 12 zuzuführen.
[0028] Bezugnehmendauf 2 ist ein Blockschaltbildeiner veranschaulichenden Anordnung einiger der inneren Merkmaledes Steuercomputers 30 gezeigt, soweit sie das Diagnostizierenvon Zylinderfehlzündungszuständen betreffen.Der Steuercomputer 30 umfasst einen Zylinderfehlzündungsdiagnoseblock 70,der das Kühlmitteltemperatursignalauf dem Signalweg 56, das Gaspedalsignal auf dem Signalweg 38,das Fahrgeschwindigkeitssignal auf dem Signalweg 50, dasMotordrehzahlsignal auf dem Signalweg 46, optional das Leerlaufbestätigungssignalauf dem Signalweg 42, einen Motorlastwert von einem Motorlastermittlungslogikblock 74,und einen Zapfwellenantriebsstatuswert von einem Zapfwellenantriebslogikblock 76 erhält.
[0029] DerSteuercomputer 30 enthältferner einen Kraftstoffzumessungslogikblock 72, der aufherkömmliche Weiseauf eine Anzahl von Motorbetriebszuständen EOC anspricht, wie beispielsweiseauf das Motordrehzahlsignal auf dem Signalweg 46, auf einoder mehrere Drehmomentanforderungssignale und ähnliches, um angewiesene KraftstoffwerteCF zu ermitteln und solche angewiesenen Kraftstoffwerte dann zuverarbeiten, um am Ausgang FS entsprechende Kraftstoffsignale aufden Signalwegen 78 zu erzeugen. Der Motorlastermittlungsblock 74 istdazu ausgelegt, die angewiesenen Kraftstoffwerte CF von dem Kraftstoffzumessungslogikblock 72 zuempfangen und auf herkömmlicheWeise als Funktion des angewiesenen Kraftstoffwertes CF einen MotorlastwertEL zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispielz.B. berechnet der Block 74 den Motorlastwert EL als einVerhältnisvon CF und der Differenz zwischen einem Volllast-Kraftstoffzumessungswertund einem Nulllast-Kraftstoffzumessungswert, wobei der Volllast-und der Nulllast-Kraftstoffzumessungswert typischerweise kalibrierbareWerte sind, die im Speicher 32 gespeichert sind. Fachleuteauf diesem Gebiet werden erkennen, dass der Block 74 alternativdazu ausgelegt sein kann, den Motorlastwert EL gemäß anderenbekannten Funktionen des angewiesenen KraftstoffzumessungswertesCF und/oder gemäß weiterenMotorbetriebszuständenzu berechnen und jede solche andere Konfiguration des Blocks 74 sollin den Schutzbereich der anhängendenAnsprüchefallen. In jedem Fall ist der Motorlastwert EL allgemein ein Parameter,der das Maß dervom Motor 12 geleisteten Arbeit angibt. Der Zapfwellenantriebslogikblock 76 reagiertauf eine Anzahl von Zapfwellenantriebssteuerparametern, um auf herkömmlicheWeise den Betriebsstatus jeglicher der Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 festrustellen,d.h. ob irgendeine der Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 momentanaktiv oder inaktiv ist.
[0030] DerZylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 umfassteine Steueranordnung, die die Gestalt eines Softwarealgorithmushaben kann, um den Steuercomputer 30 zum Verarbeiten vonInformationen zu instruieren, die den verschiedenen Eingängen desBlocks 70 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen zugeführt werden.Eine solche Steueranordnung wird im Folgenden genauer beschrieben.Der Zylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 erzeugtals einen Ausgang eine Angabe dahingehend, ob jeder Zylinder desMotors 12 normal zündetoder fehlzündetund der Computer 30 weist dementsprechend einen Speicherblock 78 auf,der zum Speichern solcher Zylinderfehlzündungsstatusinformation ausgelegtist.
[0031] Bezugnehmendnunmehr auf die 4A–4D ist ein Fließbild gezeigt,das ein Ausführungsbeispieleines Softwarealgorithmus 100 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungenin einem Verbrennungsmotor veranschaulicht. Der Algorithmus 100 kannallgemein im Speicher 32 (1)und speziell in dem Zylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 abgespeichertsein und wird in jedem Fall durch den Steuercomputer 30 ausgeführt. DerAlgorithmus 100 beginnt mit dem Schritt 102. ImSchritt 104 ermittelt der Steuercomputer 30 eine Anzahlvon Zylinderfehlzündungsdiagnosefreigabeparameterwertenund danach im Schritt 106, ob alle einer entsprechendenAnzahl von Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sind. Bei einem Ausführungsbeispielführt derSteuercomputer 30 die Schritte 104 und 106 durch Überwachender in der Tabelle 1 angegebenen Motor- und Systemsensorbetriebsbedingungenund durch Vergleichen dieser verschiedenen Motor- und Systemsensorbetriebsbedingungenmit den entsprechenden Parameterschwellenwerten, Bereichen oderZuständenaus, die ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben sind. Wenn alle derin der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sind,schreitet die Ausführungdes Algorithmus vom Schritt 106 zum Schritt 108 weiter,andernfalls springt sie zurückzum Schritt 104. Tabelle1
[0032] Diemeisten der in der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungenstellen festgelegte Betriebsbereiche bestimmter Motor- und/oderSystembetriebsparameter dar. Beispielsweise muss die vom Motordrehzahl-und Stellungssensor 44 bereitgestellte Motordrehzahl ESzwischen einer minimalen und einer maximalen Drehzahlgrenze ES_MIN bzw. ES_MAX liegen.Die Motordrehzahlgrenze ES_MIN ist auf eineminimale Motordrehzahl festgesetzt, oberhalb derer der Motor rundläuft undeine Zylinderfehlzündungleicht mittels der hierin beschriebenen Vorgehensweisen detektiertwerden kann. Die Motordrehzahlgrenze ES_MAX istauf eine maximale Motordrehzahl festgesetzt, unterhalb derer durchden Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 bereitgestellteZeitinformation ohne weiteres verarbeitet werden kann, um eine genaueund zuverlässigeZeitinformation zu erhalten. Zwar versteht es sich, dass eine genaueZeitinformation vom Sensor 44 im Allgemeinen auch oberhalbeiner Motordrehzahl ES_MAX erhalten werdenkann, es ist jedoch wünschenswert,die Motordrehzahl unterhalb des Wertes ES_MAX zuhalten, um eine Verfälschungder Zeitinformation aufgrund übermäßiger Drehzahlenjenseits des optimalen Betriebsbereiches des Sensors 44 zuvermeiden und/oder um die Notwendigkeit einer komplizierten Filterungund/oder anderer Signalverarbeitungstechniken zum Erhalt einer genauenund zuverlässigenZeitinformation zu vermeiden.
[0033] Alsein weiteres Beispiel muss die vom Motorlastermittlungsblock 74 bereitgestellteMotorlast EL sich unterhalb eines maximalen Motorlastwertes EL_MAX befinden. Bei einem Ausführungsbeispielist EL_MAX auf einen Wert festgesetzt, unterhalbdessen der Motor nicht so hart arbeitet, dass die vom Motordrehzahl-und Stellungssensor 44 bereitgestellte Zeitinformationverfälschtwürde.Als noch weiteres Beispiel muss sich das Gaspedal 34 ineiner Motorleerlaufstellung befinden. Bei einem Ausführungsbeispiel überwachtder Steuercomputer 30 die Stellung des Gaspedals 34 mittelsdes Gaspedalstellungssensors 36 und verarbeitet das vomSensor 36 erzeugte Gaspedalstellungssignal auf eine bekannteArt und Weise um zu ermitteln, ob sich das Gaspedal 34 ineiner Motorleerlaufstellung befindet. Wie aus dem Stand der Technikbekannt, kann der Steuercomputer 30 dazu ausgelegt sein,eine solche Ermittlung durch Vergleichen der derzeitigen Stellungdes Gaspedals 34 mit einer Gaspedalbezugsstellung auszuführen. Beieinigen Ausführungsbeispielenkann das Gaspedal 34 einen Leerlaufbestätigungsschalter 40 aufweisen,wie er in 1 gestricheltgezeigt und obenstehend beschrieben worden ist. Bei solchen Ausführungsbeispielenkann der Steuercomputer 30 alternativ oder zusätzlich dazuausgelegt sein zu ermitteln, ob das Gaspedal 34 eine Motorleerlaufstellungeinnimmt, einfach durch Überwachendes Status des Leerlaufbestätigungsschalters 40,wobei der Schalter 40 allgemein so funktioniert wie obenstehendbeschrieben.
[0034] Alsein weiteres Beispiel muss die angewiesene Motordrehzahl CES eineangewiesene Motorleerlaufdrehzahl sein und darf sich nicht ändern, d.h.sie muss im Wesentlichen konstant sein. Fachleute auf diesem Gebietwissen, dass die angewiesene Motordrehzahl CES allgemein Bezug nimmtauf eine Referenzmotordrehzahl, die vom Steu ercomputer 30 alsReaktion auf eine Anzahl momentaner Motorbetriebsbedingungen einschließlich beispielsweiseder derzeitigen Gaspedalstellung oder einer von einem Fahrtgeschwindigkeitsreglerangeforderten Fahrgeschwindigkeit, einer oder mehrerer Motorreferenzdrehzahlgrenzenoder begrenzender Steueralgorithmen und ähnlichem ermittelt wird undallgemein einen Teil des Kraftstoffzumessungslogikblocks 72 umfasst.In jedem Fall muss die angewiesene Motordrehzahl CES, soweit dieTabelle 1 betroffen ist, ebenfalls im Wesentlichen konstant sein.Als ein noch weiteres Beispiel muss die vom Fahrgeschwindigkeitssensor 48 bereitgestellteFahrzeuggeschwindigkeit RS unterhalb eines maximalen FahrgeschwindigkeitswertesRS_MAX liegen. Bei einem Ausführungsbeispielist RS_MAX ein niedriger Wert, z.B. 3,6 km/h(2 mph), obwohl andere Werte fürRS_MAX verwendet werden können. Als weiteres Beispielmuss die Motorbetriebstemperatur ET größer als ein minimaler Temperaturwertsein. Es ist wünschenswert,den minimalen Temperaturwert auf ein Temperaturniveau zu setzen,oberhalb dessen der Motor als warmgelaufen und bei normaler Betriebstemperaturarbeitend angesehen wird, obwohl andere minimale Temperaturwerteverwendet werden können. Beieinem Ausführungsbeispielwird das vom Kühlmitteltemperatursensor 54 bereitgestellteMotorkühlmitteltemperatursignalals Indikator fürdie Motorbetriebstemperatur benutzt und bei diesem Ausführungsbeispiel mussdie Motorbetriebstemperatur ET größer als eine minimale MotorkühlmitteltemperaturCT_MIN sein, wie in Tabelle 1 wiedergegeben.Fachleute auf diesem Gebiet wissen jedoch, dass andere bekannteSensoren oder Sensiersysteme zum Ermitteln der Motorbetriebstemperaturanstelle der vom Kühlmitteltemperatursensor 54 bereitgestelltenTemperaturinformation eingesetzt werden können.
[0035] DasSystem 10 kann ferner herkömmliche Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 umfassen,die von dem Motor 12 oder dem Getriebe 14 wieobenstehend beschrieben angetrieben werden können. Bei einem Ausführungsbeispielenthältder Steuercomputer 30 Schaltkreise und/oder Software, z.B.den Zapfleistungslogikblock 76, zum Steuern solcher Zapfleistungseinrichtungen 20, 26,und bei diesem Ausführungsbeispielstellt der Block 76 dem Zylinderfehlzündungsdiagnostizierlogikblock 70 eineZapfleistungsstatusinformation bereit, wie in 2 veranschaulicht. Die ZapfleistungsstatusinformationenthältInformationen betreffend den Betriebsstatus einer oder mehrererder Zapfleistungseinrichtungen 20, 26.
[0036] Diein der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungen werdenallgemein deshalb aufgestellt um sicherzustellen, dass der Motorwarm ist und mit einer im Wesentlichen konstanten Motorleerlaufdrehzahlläuft,um die Genauigkeit des Zylinderfehlzündungsdiagnostizieralgorithmuszu erleichtern. Fachleute auf diesem Gebiet wissen, dass die Tabelle1 nur eine veranschaulichende Zusammenstellung von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungendarstellt und dass diese Zusammenstellung alternativ einige deraufgelisteten Bedingungen nicht aufweisen kann und/oder andere Motor-und/oder Systembetriebsbedingungen umfassen kann, die nicht in derTabelle 1 aufgeführtsind. Jede solche alternative Zusammenstellung von Freigabebedingungenwird typischerweise durch die Anwendung und/oder die gewünschte Genauigkeitdes Diagnostizieralgorithmus diktiert und soll in jedem Fall inden Schutzbereich der beigefügtenAnsprüchefallen.
[0037] Bezugnehmendwiederum auf 4A rückt dieAusführungdes Algorithmus 100 vom JA-Zweig des Schritts 106 zum Schritt 108 vor,wo der Steuercomputer 30 einen Zähler "i" aufeinen vorbestimmten der Gesamtzahl N von Zylindern setzt, wobeiN jede positive Ganzzahl sein kann. Bei einem Ausführungsbeispielwird "i" auf den ersten Zylinderder Zylinderzündfolgegesetzt, obwohl "i" alternativ auf jedengewünschtenZylinder gesetzt werden kann. Danach weist im Schritt 110 derSteuercomputer 30 dem i-ten Zylinder einen ersten vorbestimmtenKraftstoffprozentsatz zu. Der Steuercomputer 30 kann denSchritt 110 durch eine Steuerung des KraftstoffzumessungssignalsFS auf einem entsprechenden der "M"-Signalwege ausführen. Beieinem Ausführungsbeispielist der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz 100 % Kraftstoff,so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 110 demi-ten Zylinder 100 % Kraftstoff zuweist. Alternativ kann der erstevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz mehr oder weniger als 100 % Kraftstoffzumessungsein und jeder solcher alternative Prozentsatz soll in den Schutzbereichder beigefügtenAnsprüchefallen.
[0038] Beieinigen Implementierungen des Algorithmus 100 kann dererste vorgegebene Kraftstoffprozentsatz dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswertentsprechen, wobei der Begriff "Voreinstellungskraftstoffzumessung" für die Zweckedieses Dokuments als der Kraftstoffzumessungswert oder Kraftstoffprozentsatz definiertist, der dem Motor allgemein oder dem in Rede stehenden Zylinderbei nicht vorhandenem Algorithmus 100 zugeführt wordenwäre. Insolchen Fällenkann der folgende optionale Schritt 112 weggelassen werden.In Fällenjedoch, in denen der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sichfür denin Rede stehenden Zylinder von dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswertunterscheidet, kann der optionale Schritt 112 vorhandensein, um eine Verzögerungszeitdauerbereitzustellen, die es dem Betrieb des Motors 12 erlaubt,sich nach einer Veränderungdes Kraftstoffprozentsatzes zum i-ten Zylinder im Schritt 110 zustabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispielkann die Zeitverzögerungbeispielsweise zwei Motorzyklen sein, obwohl Fachleute auf diesemGebiet erkennen, dass die im optionalen Schritt 112 erforderlicheDauer der Zeitverzögerung,um im Anschluss an den Schritt 110 eine Stabilisierungdes Motors 12 zu erzielen, allgemein von der Größe der Abweichungzwischen dem ersten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz und demVoreinstellungskraftstoffzumessungswert abhängt. In jedem Fall rückt dieAusführungdes Algorithmus bei Ausführungsbeispielen,die den Schritt 112 enthalten, vom Schritt 112 oder,bei Ausführungsbeispielen,in denen der Schritt 112 weggelassen ist, vom Schritt 110 zumSchritt 114 vor.
[0039] ImSchritt 114 ermittelt der Steuercomputer 30 einenZeitparameter T_FF,i, der dem Beitrag desi-ten Zylinders zur Gesamtdrehzahl des Motors 12 entspricht.Bezüglichdes in 1 dargestelltenSystems 10 führt derSteuercomputer 30 den Schritt 114 durch Verarbeitendes von dem Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 erzeugtenMotorstellungssignals auf eine bekannte Weise aus, um den ZeitparameterT_FF,i zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispieldes Algorithmus 100 ist der Zeitparameter T_FF,i einMaß derverstrichenen Zeit, die die Motorkurbelwelle CR dazu benötigt, durcheinen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren. Als veranschaulichendesBeispiel eines bestimmten Ausführungsbeispielskann der Motor 12 ein Sechszylinderviertaktmotor sein,wie beispielhaft in 1 dargestellt.Die Zylinder zündenallgemein in einer aus dem Stand der Technik bekannten Zündfolgeund ein Beispiel einer solchen Zündfolgefür denin 1 gezeigten Sechszylindermotor 12 istin dem Motordrehzahl überZeit-Diagramm der 3 als1-4-3-6-2-4 veranschaulicht. Bei diesem Beispiel beginnt der ersteZylinder bei 30 Grad nach dem oberen Totpunkt zu zünden unddie Zündung derrestlichen Zylinder erfolgt gemäß der dargestelltenAbfolge. Ein Motorzyklus, d.h. ein Durchlaufen der Zylinderzündfolge,erfordert zwei Umdrehungen der Motorkurbelwelle CR entsprechendeinem Gesamtbetrag von 720 Grad Kurbelwellenwinkel. Der maximalejeden Zylinder darstellende Gesamtkurbelwellenwinkel beträgt daher720/6 = 120 Grad Kurbelwellenwinkel. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispielist dann jeder Zeitparameter T_FF,i ein Maß der verstrichenenZeit, die die Kurbelwelle CR dazu benötigt, 120 Grad bezüglich einervorbestimmten Position, z.B. dem oberen Totpunkt OT, 30 Grad nachOT, oder einer anderen Kurbelwellenbezugsstellung zu durchlaufen.Bei einem alternativen Ausführungsbeispieldes Algorithmus 100 ist der Zeitparameter T_FF,i einMaß der Änderungder Zeit, die die Kurbelwelle CR dazu benötigt, einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkelzu durchlaufen bezogen auf die Zeit, die die Kurbelwelle CR dazubenötigte,den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel beim vorhergehenden Zylinderder Zündfolgezu durchlaufen. Fachleuten auf diesem Gebiet sind andere bekannteTechniken zum Erzeugen und/oder Ermitteln des Zeitparameters T_FF,i als ein Maß für den Beitrag jedes Zylinderszur Gesamtmotordrehzahl bekannt und jede solche andere Vorgehensweisesoll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Als ein veran schaulichendesBeispiel einer solchen alternativen Vorgehensweise kann der Steuercomputer 30 ZeitparameterdatenT_FF,i übermehrere Motorzyklen sammeln und diese Daten mitteln und/oder filtern,um dadurch aus dem Betrieb des Motordrehzahl- und Stellungssensors 44,aus dem Verbrennungsprozess im Motor und/oder von anderen Geräuschquellenresultierende Rauscheffekte zu verringern.
[0040] Beieinigen Implementierungen des Algorithmus 100 kann wiezuvor beschrieben der im Schritt 110 angewiesene erstevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswertentsprechen. In solchen Fällenkann der folgende optionale Schritt 116 weggelassen werden.In Fällenjedoch, in denen der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmteKraftstoffprozentsatz sich von dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswertfür denin Rede stehenden Zylinder unterscheidet, kann der optionale Schritt 116 vorhandensein, wobei der Steuercomputer 30 den Kraftstoffzumessungsbefehlfür deni-ten Zylinder auf seinen Voreinstellungskraftstoffzumessungswertzurücksetzt,um dadurch dem Betrieb des i-ten Zylinders zu erlauben, sich aufseinem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert zu stabilisieren,bevor im Laufe des Algorithmus 100 die Kraftstoffzumessungfür diesenZylinder wieder geändertwird, wie im Folgenden beschrieben werden wird. Fachleute auf demGebiet werden jedoch erkennen, dass selbst in Fällen, in denen der im Schritt 110 angewieseneerste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sich für den in Rede stehenden Zylindervon dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert unterscheidet, deroptionale Schritt 106 nicht erforderlich ist und deshalbweggelassen werden kann. In jedem Fall rückt die Algorithmusausführung beiAusführungsbeispielen,die den Schritt 116 enthalten, vom Schritt 116 oder,bei Ausführungsbeispielen,in denen der Schritt 116 weggelassen ist, vom Schritt 114 zumSchritt 118 vor.
[0041] Inden Schritten 118 und 120 ermittelt der Steuercomputer 30 wiedereine Anzahl von Diagnosefreigabeparametern und ermittelt aus diesen,ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist.Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 120 feststellt,dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind,rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 122 vor, wo die Ausführung des Algorithmus 100 undsomit die Zylinderfehlzündungsüberwachungabgebrochen wird. Die Schritte 118 und 120 können identischzu den obenstehend beschriebenen Schritten 104 und 106 seinund die Diagnostizierfreigabeparameter und -bedingungen können dementsprechenddieselben wie die in der Tabelle 1 dargestellten sein. Alternativkönnendie Schritte 118 und 120 dazu konfiguriert sein,den Steuercomputer 30 dazu anzuweisen, einen unterschiedlichenSatz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungenals die in Tabelle 1 aufgeführtenzu überwachenund dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungenausschließenund/oder einen oder mehrere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungeneinschließen,die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. In jedem Fall rückt dieAlgorithmusausführungvom JA-Zweig des Schritts 120 zum Schritt 124 vor,in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob die ersten ZeitwerteT_FF,i für jedender N Zylinder erfasst worden sind. Falls nicht, rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 126 vor, in dem der Steuercomputer 30 denZähler "i" auf die Nummer des nächsten Zylindersder Zündfolgesetzt oder alternativ auf die Nummer irgendeines Zylinders, für den derSteuercomputer 30 noch keine T_FF,i-Datenvorliegen hat, bevor er zurückzum Schritt 110 springt.
[0042] Wennder Steuercomputer 30 im Schritt 124 feststellt,dass T_FF,i-Daten für alle N Zylinder aufgenommenworden sind, rücktdie Algorithmusausführungzum Schritt 128 vor, in dem der Steuercomputer 30 einen Zähler "j" auf eine vorbestimmte Zylindernummersetzt, z.B. auf die Nummer des ersten Zylinders der Zylinderzündfolgeoder auf eine andere gewünschteZylindernummer. Danach weist der Steuercomputer 30 im Schritt 130 einenzweiten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz für den j-ten Zylinder an. DerSteuercomputer 30 führt denSchritt 130 durch eine Steuerung des KraftstoffzumessungssignalsFS auf einem zugehörigender "M"-Signalwege aus.Bei einem Ausführungsbeispielist der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der erstevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz und als ein spezielles Beispielkann der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 80 %betragen, so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 130 beidiesem Beispiel dem j-ten Zylinder 80 % Kraftstoffzumessung anweist.Alternativ kann der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz beidiesem Ausführungsbeispielgrößer oderkleiner als eine 80 %-ige Kraftstoffzumessung sein und jeder solchandere Prozentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
[0043] ImAnschluss an den Schritt 130 wartet der Steuercomputer 30 imSchritt 132 eine Verzögerungszeitdauer,um es dem Betrieb des Motors 12 zu erlauben, sich nachder Änderungdes Kraftstoffzumessungsprozentsatzes zum j-ten Zylinder im Schritt 130 zustabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispielkann die Zeitverzögerungz.B. zwei Motorzyklen betragen, obwohl Fachleute auf diesem Gebieterkennen, dass die im Schritt 132 erforderliche Dauer derZeitverzögerung,um im Anschluss an den Schritt 130 eine Stabilisierungdes Motors 12 zu erlauben, allgemein von der Größe der Abweichungzwischen dem ersten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz und demzweiten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz abhängt. In jedem Fall schreitetdie Algorithmusausführungvom Schritt 132 zum Schritt 134 weiter, in demder Steuer computer 30 einen Zeitparameter T_SF,j ermittelt,der dem Beitrag des j-ten Zylinders zur Gesamtdrehzahl des Motors 12 entspricht.Der Steuercomputer 30 kann im Schritt 134 T_SF,j mittels jeder einer Anzahl von Vorgehensweisenermitteln, etwa gemäß eineroder mehrerer der obenstehend mit Bezug auf die Ermittlung der T_FF,i-Werteim Schritt 110 beschriebenen Vorgehensweisen. In jedemFall ermittelt der Steuercomputer 30 im Schritt 134 jedochT_SF,j auf dieselbe Art und Weise wie beimErmitteln der T_FF,i-Werte, so dass die T_SF,j- und die T_FF,i-Wertekonsistente Zeitparameter darstellen.
[0044] ImAnschluss an den Schritt 134 setzt der Steuercomputer 30 imSchritt 136 die Kraftstoffzumessungsanweisung für den j-tenZylinder auf ihren Voreinstellungskraftstoffzumessungswert, um esso dem Betrieb des j-ten Zylinders zu ermöglichen, sich auf seinem Voreinstellungskraftstoffzumessungswertzu stabilisieren, bevor wiederum gemäß dem Algorithmus 100 dieKraftstoffzumessung fürdiesen Zylinder geändertwird, wie im Folgenden beschrieben wird. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 inden Schritten 138 und 140 eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparameternund ermittelt aus diesen, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungenerfülltist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 140 feststellt,dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind,schreitet die Algorithmusausführungzum Schritt 132 fort, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 undsomit die Zylinderfehlzündungsüberwachungabgebrochen wird. Die Schritte 138 und 140 können identischzu den Schritten 104 und 106 (und zu den Schritten 118 und 120)sein, die obenstehend beschrieben worden sind, und die Diagnostizierfreigabeparameterund -bedingungen könnendementsprechend dieselben wie die in Tabelle 1 wiedergegebenen sein.Alternativ könnendie Schritte 138 und 140 dazu konfiguriert sein,den Steuercomputer 30 anzuweisen, einen unterschiedlichenSatz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungenals die in Tabelle 1 aufgeführtenzu überwachenund dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungenausschließen und/odereine oder mehrere andere Motor- und/oderSystembetriebsbedingungen einschließen, die nicht in der Tabelle1 aufgeführtsind. In jedem Fall schreitet die Algorithmusausführung vondem JA-Zweig des Schritts 140 zum Schritt 144 vor,in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob T_SF,j-Daten für jedender N Zylinder aufgenommen worden sind. Falls nicht, rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 146 vor, in dem der Steuercomputer 30 denZähler "j" auf die Nummer des nächsten Zylindersder Zündfolgesetzt, oder alternativ auf die Nummer irgendeines Zylinders, für den derSteuercomputer 30 noch keine T_SF,j-Daten vorliegen hat,bevor zum Schritt 130 zurückgesprungen wird.
[0045] Wennder Steuercomputer 30 im Schritt 144 feststellt,dass T_SF,j-Daten für alle N Zylinder aufgenommenworden sind, rücktdie Algorithmusausführungzum Schritt 148 vor, in dem der Steuercomputer 30 einen ReferenzzeitwertT_REF allgemein als Funktion einer AnzahlK der zweiten Zeitwerte T_SF,j ermittelt,wobei K jede positive Ganzzahl kleiner oder gleich der Anzahl vonZylindern N sein kann. Bei einem Ausführungsbeispiel berechnet derSteuercomputer 30 im Schritt 148 den ReferenzzeitwertT_REF als ein Mittel oder als einen vorbestimmtenProzentsatz des Mittels von zwei oder mehreren der zweiten ZeitwerteT_SF,j und als ein spezielles Beispiel dieserAusführungsformkann der Steuercomputer 30 im Schritt 148 denReferenzzeitwert T_REF als ein algebraischesMittel oder als vorbestimmten Prozentsatz des algebraischen Mittelsder drei betragsmäßig kleinstenT_SF,j-Werte berechnen. In jedem Fall kannder vorbestimmte Prozentsatz des Mittels jeder gewünschte Prozentwertsein. Es versteht sich jedoch, dass der Steuercomputer 30 alternativim Schritt 148 den Referenzzeitwert T_REF gemäß eineroder mehreren anderen bekannten Funktionen einer oder mehrerer der T_SF,j-Werte berechnen kann, einschließlich abernicht beschränktauf beispielsweise den Wert irgendeines gewünschten der T_SF,j-Werte,ein Mittel aus jeglichen gewünschtenzwei oder mehr der T_SF,j-Werte unter Verwendungjeder bekannten Mittelungstechnik, ein Medianwert oder gewünschterProzentsatz eines Medianwertes irgendeines oder einer Kombinationder T_SF,j-Werte, eines Minimums irgendeinesgewünschtenoder einer Kombination der T_SF,j-Werte,eines Maximums irgendeines gewünschtenoder einer Kombination der T_SF,j-Werte oder ähnlichem,und jede solch alternative Berechnung des Referenzzeitwertes T_REF soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
[0046] ImAnschluss an den Schritt 148 setzt der Steuercomputer 30 imSchritt 150 Zähler "i" und "m" aufEins und initialisiert den Wert jeder Stelle eines "N"-dimensionalen Zählerarrays "C" aufNull. Danach vergleicht der Steuercomputer 30 im Schritt 152 deni-ten der ersten Zeitwerte T_FF,i mit demim Schritt 148 ermittelten Referenzzeitwert T_REF.Bei einem Ausführungsbeispielist wie obenstehend beschrieben der im Schritt 130 angewiesenezweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein kleiner alsder im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzund der Referenzzeitwert T_REF ist ein vorbestimmterProzentsatz eines Durchschnitts aus zwei oder mehr der zweiten ZeitwerteT_SF,j. Bei diesem Ausführungsbeispiel würde derReferenzzeitwert T_REF in einem normal zündendenMotor allgemein größer alsjeder der ersten Zeitwerte T_FF,i erwartetwerden, da die kleineren zum Erzeugen von T_REF verwendetenKraftstoffzumessungswerte die Motorkurbelwelle CR mit einer niedrigerenDrehzahl rotieren lassen würden,als es die zum Erzeugen der ersten Zeitwerte T_FF,i verwendetengrößeren Kraftstoffzumessungswertewürden.Folglich würdendie verstrichenen Zeiten T_FF,i, die dieKurbelwelle CR unter den ersten Kraftstoffzumessungsprozentsatzanweisungenzum Durchlaufen von jedem der vorbestimmten Kurbelwellenwinkel braucht,kleiner als T_REF erwartet werden. Bei diesemAusführungsbeispielermittelt der Steuercomputer 30 dementsprechend im Schritt 152,ob T_FF,i kleiner als T_REF ist.Falls ja, rücktdie Algorithmusausführungzum Schritt 154 vor, in dem der Steuercomputer 30 den i-tenZylinder als normal zündendidentifiziert. Bei einem Ausführungsbeispielidentifiziert der Steuercomputer 30 im Schritt 154 deni-ten Zylinder als normal zündend,indem er eine Fehlzündungsmarkefür deni-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 aufBESTANDEN setzt. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 imSchritt 154 den i-ten Zylinder gemäß anderen bekannten Bekanntgabevorgehensweisenals normal zündendidentifizieren, beispielsweise aber nicht beschränkt auf die Bereitstellungsolcher Information auf einer optischen Anzeigeeinheit (nicht gezeigt),durch Übermittelnsolcher Information an ein oder mehrere Systeme in Verbindung mitdem Steuercomputer 30, durch protokollieren von Leistungsinformation,z.B. Zylinderzeitinformation oder ähnliches.
[0047] Wennder Steuercomputer 30 im Schritt 152 feststellt,dass der i-te der ersten Zeitwerte T_FF,i größer odergleich dem Referenzzeitwert T_REF ist, rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 156 vor, in dem der i-te Zylinder zur weiterenFehlzündungsdiagnosedurch Speichern des Wertes von "i" an der m-ten Stelledes Zählerarraysmarkiert wird, z.B. durch Setzen von C(m) = i. Danach erhöht der Steuercomputer 30 imSchritt 158 den Zähler "m" um Eins. Von den Schritten 154 und 158 schreitetdie Algorithmusausführungzum Schritt 160 vor, in dem der Steuercomputer 30 denZähler "i" um Eins erhöht. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 in denSchritten 162 und 164 wieder eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparameternund ermittelt aus ihnen, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostiziertreigabebedingungenerfülltist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 164 feststellt,dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind,rückt die Algorithmusausführung zumSchritt 166 vor, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 undsomit die Zylinderfehlzündungsüberwachungabgebrochen wird. Die Schritte 162 und 164 können identischzu den Schritten 104 und 106 (und auch zu denSchritten 118 bis 120 und den Schritten 138 bis 140)sein, die obenstehend beschrieben worden sind, und die Diagnostizierfreigabeparameterund -bedingungen könnendementsprechend dieselben wie die in Tabelle 1 wiedergegebenen sein.Alternativ könnendie Schritte 162 und 164 dazu ausgelegt sein,den Steuercomputer 30 anzuweisen, einen unterschiedlichenSatz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungenals die in Tabelle 1 aufgeführtenzu überwachen,und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungenausschließenund/oder einen oder mehrere andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungeneinschließen,die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. In jedem Fall rückt dieAlgorithmusausführungvon dem JA-Zweig des Schritts 164 zum Schritt 168 vor,in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob der Zähler "i" größer alsdie Gesamtrahl an Zylindern N ist. Falls nicht, springt die Algorithmusausführung zurück zum Schritt 152.Wenn andererseits der Steuercomputer 30 im Schritt 168 feststellt,dass der Zähler "i" größer alsN ist, dann ist entweder jeder der N Zylinder als normal zündend identifiziertworden oder ist zur weiteren Fehlzündungsdiagnose markiert worden,und die Algorithmusausführungrückt zumSchritt 170 vor.
[0048] ImSchritt 170 setzt der Steuercomputer 30 den Zähler "i" auf Eins. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 imSchritt 172, ob der an der i-ten Stelle des Zählerarraysgespeicherte Wert Null ist, z.B. ob C(i) = 0. Wenn ja, bedeutetdies, dass alle der ersten Zeitwerte T_FF,i imSchritt 152 als kleiner als der Referenzzeitwert T_REF festgestellt wurden und dass somit imSchritt 156 keine Zylinder zur weiteren Fehlzündungsdiagnosemarkiert worden sind. In diesem Fall ist der Zylinderfehlzündungsdiagnostizieralgorithmusabgeschlossen und die Algorithmusausführung rückt zum Schritt 174 vor,in dem der Steuercomputer 30 die Kraftstoffzumessungsanweisungenfür alleZylinder auf ihren zugehörigenVoreinstellungskraftstoffzumessungswert zurücksetzt, und danach zum Schritt 176,in dem der Algorithmus 100 beendet wird. Wenn andererseitsder Steuercomputer 30 im Schritt 172 feststellt,dass der an der i-tenStelle des Zählerarraysgespeicherte Wert nicht Null ist, zeigt dies an, dass einer odermehrere Zylinder zur weiteren Fehlzündungsdiagnose markiert wordensind und die Algorithmusausführungrückt zumSchritt 178 vor, in dem der Steuercomputer 30 demC(i)_TH-ten Zylinder einen dritten vorbestimmtenKraftstoffprozentsatz anweist. Der Steuercomputer 30 kannden Schritt 178 durch Steuerung des KraftstoffzumessungssignalsFS auf einer zugehörigender "M"-Signalwege ausführen. Beieinem Ausführungsbeispielist der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz größer alsder erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz, und als ein speziellesBeispiel dieser Ausführungsformkann der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 120 %betragen, so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 178 beidiesem Beispiel dem C(i)_TH-ten Zylinder120 % Kraftstoffzumessung anweist. Alternativ kann der dritte vorbestimmteKraftstoffprozentsatz bei diesem Ausführungsbeispiel größer oderkleiner als 120 % Kraftstoffzumessung und jeder solch alternativeProzentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
[0049] ImAnschluss an den Schritt 178 wartet der Steuercomputer 30 imSchritt 180 eine Verzögerungszeitdauer,um es dem Betrieb des Motors 12 zu erlauben, sich nachder Änderungdes Kraftstoffprozentsatzes für denC(i)_TH-ten Zylinder im Schritt 178 zustabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispielkann die Zeitverzögerung z.B.zwei Motorzyklen betragen, obwohl Fachleute auf dem Gebiet erkennen,dass die im Schritt 180 erforderliche Dauer der Zeitverzögerung,um dem Motor 12 im Anschluss an den Schritt 178 eineStabilisierung zu ermöglichen,allgemein vom Betrag der Abweichung zwischen dem dem C(i)_TH-ten Zylinder angewiesenen vorhergehendenKraftstoffwert und dem dritten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatzabhängt.In jedem Fall rückt dieAlgorithmusausführungvom Schritt 180 zum Schritt 182 vor, in dem derSteuercomputer 30 einen Zeitparameter T_TF,C(i) ermittelt,der dem Beitrag des C(i)_TH-ten Zylinderszur Gesamtdrehzahl des Motors 12 entspricht. Der Steuercomputer 30 kannim Schritt 182 T_TF,C(i) unter Verwendungirgendeiner oder mehrerer einer Anzahl von vorstehend unter Bezugnahmeauf die Ermittlung von T_FF,i im Schritt 110 beschriebenenVorgehensweisen ermitteln. In jedem Fall ermittelt jedoch der Steuercomputer 30 imSchritt 182 T_TF,C(i) auf dieselbeArt wie beim Ermitteln der T_FF,i und T_SF,j-Werte, so dass die T_TF,C(i)-,T_SF,j- und T_FF,i-Werteje konsistente Zeitparameter darstellen.
[0050] ImAnschluss an den Schritt 182 ermittelt der Steuercomputer 30 inden Schritten 184 und 186 eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparameternund ermittelt daraus, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungenerfülltist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 186 feststellt,dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind,rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 188 vor, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 undsomit der Zylinderfehlzündungsüberwachungabgebrochen wird. Die Schritte 184 und 186 können identischzu den Schritten 104 und 106 (und zu den Schritten 118 bis 120,zu den Schritten 138 bis 140 und zu den Schritten 162 bis 164)sein, die vorstehend beschrieben worden sind, und die Diagnostizierfreigabeparameterund -bedingungen könnensomit dieselben wie die in der Tabelle 1 wiedergegebenen sein. Alternativkönnendie Schritte 184 und 186 dazu konfiguriert sein,den Steuercomputer 30 zum Überwachen eines unterschiedlichenSatzes von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungenals den in der Tabelle 1 aufgeführtenanzuweisen, und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungenausschließenund/oder eine oder mehrere andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungeneinschließen,die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind.
[0051] Injedem Fall schreitet die Algorithmusausführung von dem JA-Zweig desSchritts 186 zum Schritt 190 weiter, in dem derSteuercomputer 30 den C(i)_TH-tender dritten Zeitwerte T_TF,C(i) mit dem imSchritt 148 ermittelten Referenzzeitwert T_REF vergleicht.Bei einem Ausführungsbeispielwie es vorstehend beschrieben wurde ist der im Schritt 178 angewiesenedritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein größer alsder im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzund der Referenzzeitwert T_REF ist ein vorbestimmterProzentsatz eines Mittels von zwei oder mehr der zweiten ZeitwerteT_SF,j. Bei diesem Ausführungsbeispiel würde erwartetwerden, dass dann, wenn der in Rede stehende Zylinder nicht vollständig fehlzündet, derdritte Zeitwert T_TF,C(i) durch ausreichendesErhöhendes Kraftstoffprozentsatzes zum C(i)_TH-tenZylinder kleiner als der Referenzzeitwert T_REF ist.Bei diesem Ausführungsbeispielermittelt der Steuercomputer 30 folglich im Schritt 190,ob T_TF,C(i) kleiner als T_REF ist.Falls ja, rücktdie Algorithmusausführungzum Schritt 192 vor, in dem der Steuercomputer 30 denC(i)_TH-ten Zylinder als normal zündend identifiziert.Bei einem Ausführungsbeispiel identifiziertder Steuercomputer 30 im Schritt 192 den C(i)_TH-ten Zylinder als normal zündend, indemeine Fehlzündungsmarkefür denC(i)_TH-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 aufBESTANDEN gesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 imSchritt 192 den C(i)_TH-ten Zylindergemäß anderenbekannten Bekanntgabetechniken als normal zündend identifizieren, beispielsweise abernicht beschränktauf das Bereitstellen einer solchen Information auf einer optischenAnzeigeeinheit (nicht dargestellt), durch Übertragen einer solchen Informationan eines oder mehrere in Verbindung mit dem Steuercomputer 30 stehendeSysteme, durch Protokollieren von Leistungsinformation, z.B. vonZylinderzeitinformationen oder ähnlichem.
[0052] Wennim Schritt 190 der Steuercomputer 30 ermittelt,dass der C(i)_TH-te der dritten ZeitwerteT_TF,C(i) größer oder gleich dem ReferenzzeitwertT_RER ist, rückt die Algorithmusausführung zumSchritt 194 vor, in dem der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzmit einem vierten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz verglichen wird.Bei Ausführungsbeispielen,bei denen der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemeingrößer als dererste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, wie vorstehend beschrieben,stellt der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz einen maximalenKraftstoffprozentsatz dar, der dem C(i)_TH-tenZylinder angewiesen werden kann, bevor dieser Zylinder als ein fehlzündenderZylinder identifiziert wird. Als ein zahlenmäßiges Beispiel kann in einemFall, in dem der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz etwa120 % beträgt,der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 200 %betragen. Alternativ kann der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzkleiner oder größer als200 % sein und jeder solch alternative Prozentsatz soll in den Schutzbereich derbeigefügtenAnsprüchefallen. In jedem Fall rückt,wenn der Steuercomputer somit im Schritt 194 ermittelt, dassder dritte vorbestimmte Kraftstoff prozentsatz größer als der vierte vorbestimmteKraftstoffprozentsatz ist, die Algorithmusausführung vor zum Schritt 196,in dem der Steuercomputer 30 den C(i)_TH-ten Zylinder alsfehlzündendidentifiziert. Bei einem Ausführungsbeispielidentifiziert der Steuercomputer 30 im Schritt 196 den C(i)_TH-ten Zylinder als fehlzündend, indem er eine Fehlzündungsmarkefür denC(i)_TH-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 aufNICHT BESTANDEN setzt. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 imSchritt 196 den C(i)_TH-ten Zylindergemäß anderenBekanntgabetechniken als fehlzündendidentifizieren, beispielsweise aber nicht beschränkt auf das Bereitstellen einersolchen Information auf einer optischen Anzeigeeinheit (nicht dargestellt),durch Übertrageneiner solchen Information auf eines oder mehrere mit dem Steuercomputer 30 inVerbindung stehende Systeme, durch Protokollieren von Leistungsinformation,z.B. von Zylinderzeitinformation oder ähnlichem. Von jedem der Schritte 192 und 196 rückt dieAlgorithmusausführungzum Schritt 198 vor, in dem der Zähler "i" umEins erhöhtwird und springt dann von dort zurück zum Schritt 172.
[0053] Wennder Steuercomputer 30 im Schritt 194 ermittelt,dass der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als dervierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, rückt die Algorithmusausführung zumSchritt 200 vor, in dem der Steuercomputer 30 dendritten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz um einen vorbestimmtenErhöhungsprozentsatzerhöht.Bei einem Ausführungsbeispielkann der Erhöhungsprozentsatz20 % betragen, obwohl alternativ als Erhöhungsprozentsatz jeder positiveProzentwert gewähltwerden kann. Vom Schritt 200 springt die Algorithmusausführung zurück zum Schritt 178.
[0054] Ausder Beschreibung der Schritte 172–200 sollte ersichtlichsein, dass fürjeden Zylinder, der füreine weitere Fehlzündungsdiagnosemarkiert worden ist, der Kraftstoffprozentsatz für jeden Zylinder schrittweise geändert wirdbis zu einem maximalen Kraftstoffprozentsatz (vierter vorbestimmterKraftstoffprozentsatz) und dass die Zylinderzeitinformation nachjeder schrittweisen Kraftstoffprozentsatzänderung mit der Referenzzeitinformationverglichen wird. Wenn die Zylinderzeitinformation kleiner als T_REF ist, bevor der schrittweise geänderte Kraftstoffprozentsatzden maximalen Kraftstoffprozentsatz erreicht, wird der Zylinderals ein normal zündenderZylinder identifiziert. Wenn andererseits die Zylinderzeitinformationimmer noch größer alsT_REF ist, wenn der geänderte Kraftstoffprozentsatzden maximalen Kraftstoffprozentsatz erreicht oder übersteigt,wird der Zylinder als ein fehlzündenderZylinder identifiziert.
[0055] Zwarwurde die Erfindung anhand der Figuren und der vorstehenden Beschreibungveranschaulicht und nähererläutert,jedoch sind die Figuren und die Beschreibung nur als veranschaulichendund nicht als beschränkendzu verstehen. Es versteht sich, dass lediglich veranschaulichendeAusführungsbeispieleder Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind und dass alle Änderungenund Abwandlungen, die im Geist der Erfindung liegen, ebenfalls geschützt seinsollen. So wurde beispielsweise vorstehend bei einem Ausführungsbeispieldes Algorithmus 100 der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzals allgemein kleiner als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzbeschrieben, der dritte und der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz wurdenals allgemein größer alsder erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz beschrieben, und jederZylinder wurde als normal zündendidentifiziert, wenn entweder sein erster Zeitwert T_FF,i alskleiner als der Referenzzeitwert T_REF odersein dritter Zeitwert T_TF,C(i) als kleinerals T_REF festgestellt wurde, bevor der drittevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz den maximalen vierten vorbestimmtenKraftstoffprozentsatz erreichte. Alternativ kann der Algorithmus100 im Schritt 130 so modifiziert werden, dass der zweitevorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein größer als der erste vorbestimmteKraftstoffprozentsatz ist. In einem solchen Fall wird der Schritt 152 ebenfallsso modifiziert, dass der in Rede stehende Zylinder als normal zündend identifiziertwird, wenn sein erster Zeitwert T_FF,i größer alsder Referenzzeitwert T_REF ist. Analog können dieSchritte 178, 194 und 200 bei einem solchenalternativen Ausführungsbeispielso abgewandelt werden, dass der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzallgemein kleiner als der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatzist, der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als derdritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist und deshalb einenminimalen Kraftstoffprozentsatz darstellt, und der dritte vorbestimmteKraftstoffprozentsatz im Schritt 200 um einen vorbestimmtenErniedrigungsprozentsatz verringert wird. In diesem Fall wird derSchritt 190 so geändert,dass der in Rede stehende Zylinder als normal zündend identifiziert wird, wennsein dritter Zeitwert T_TF,C(i) größer als derReferenzzeitwert T_REF ist, und als fehlzündend identifiziertwird, wenn T_TF,C(i) immer noch kleiner odergleich dem Referenzzeitwert T_REF ist, wennder dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz unter den viertenvorbestimmten Kraftstoffprozentsatz fällt. Solche Änderungendes Algorithmus 100 wärenfür einenProgrammierer rein mechanische Schritte und sollen in den Schutzbereichder beigefügtenAnsprüchefallen. In jedem dieser Ausführungsbeispielewird wahlweise der jedem Zylinder angewiesene Kraftstoffprozentsatzgeändert,es wird eine entsprechende Zylinderzeitinformation erhalten, undjeder Zylinder wird als normal zündendidentifiziert, wenn die zugehörigeZylinderzeitinformation von dem Referenzzeitwert in einer erstenRichtung abweicht, und wird als fehlzündend identifiziert, wenn dieentsprechende Zylinderzeitinformation von dem Refe renzzeitwert ineiner entgegengesetzten zweiten Richtung abweicht, nachdem die Kraftstoffzuweisungfür diesenZylinder schrittweise übereinen gewünschtenKraftstoffprozentsatzbereich erhöhtoder erniedrigt worden ist.

权利要求:
Claims (45)
[1] System zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung ineinem Verbrennungsmotor mit – einem Motorstellungssensor,der ein Stellungssignal erzeugt, das die Stellung einer Motorkurbelwellebezüglicheiner Referenzstellung angibt, – einer auf das Stellungssignalansprechenden Einrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von Zeitparametern, diejeweils einen Beitrag eines entsprechenden der Motorzylinder zurGesamtdrehzahl des Motors angeben, – einer Einrichtung zum Aufnehmenerster Werte der Anzahl von Zeitparametern, während ein erster Kraftstoffprozentsatzjedem der Zylinder zugeführtwird, – einerEinrichtung zum Aufnehmen zweiter Werte der Anzahl von Zeitparametern,währendein zweiter Kraftstoffprozentsatz jedem der Zylinder zugeführt wird, – einerEinrichtung zum Ermitteln eines Referenzzeitwertes als Funktioneiner oder mehrerer der zweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern,und – einerEinrichtung zum Identifizieren jedes Zylinders als normal zündend, dereinen zugehörigenersten Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in einerersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
[2] System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtungzum Diagnostizieren von Zylindern, die einen zugehörigen erstenWert der Anzahl von Zeitparametern haben, welcher in einer zweiten,der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht, wobei die Diagnostiziereinrichtung aufweist: – eine Einrichtungzum Aufnehmen dritter Werte der Anzahl von Zeitparametern, während eindritter Kraftstoffprozentsatz, der größer ist als der erste Kraftstoffprozentsatz,den Zylindern zugeführtwird, die einen zugehörigenWert der Anzahl von Zeitparametern haben, der in der zweiten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, und – einer Einrichtung zum Identifizierenjedes Zylinders als normal zündend,der einen zugehörigendritten Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in der erstenRichtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
[3] System nach Anspruch 2, bei dem die Diagnoseeinrichtungferner eine Einrichtung zum fortwährenden schrittweisen Ändern desdritten Kraftstoffprozentsatzes, zum Aufnehmen weiterer Werte derAnzahl von Zeitparametern, währendder geändertedritte Kraftstoffprozentsatz den Zylindern zugeführt wird, die einen zugehörigen erstenWert der Anzahl von Zeitparametern haben, der in einer zweiten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, und zum Identifizieren jedesZylinders als normal zündendaufweist, der einen zugehörigen weiterenWert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in der ersten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, während der schrittweise geänderte dritteKraftstoffprozentsatz in der ersten Richtung von einem vierten Kraftstoffprozentsatzabweicht.
[4] System nach Anspruch 3, bei dem die Einrichtung zumfortwährendenschrittweisen Änderndes dritten Kraftstoffprozentsatzes ferner eine Einrichtung zumIdentifizieren jedes Zylinders als fehlzündend aufweist, der einen zugehörigen weiterenWert der Anzahl von Zeitparametern hat, der in der zweiten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der schrittweise geänderte dritteKraftstoffprozentsatz in der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatzabweicht.
[5] System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtungzum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungsbedingungen in dem Motornur solange, wie eine Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungenerfüllt ist.
[6] System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtungzum Rücksetzendes den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatzesauf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte, nachdemfür alleZylinder des Motors Zylinderfehlzündungsbedingungen diagnostiziertworden sind.
[7] System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zumErmitteln eines Referenzzeitwertes als Funktion einer oder mehrererder zweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern eine Einrichtungzum Ermitteln des Referenzzeitwertes als einen Durchschnitt ausoder einen vorbestimmten Prozentsatz des Durchschnitts von wenigstenszwei der betragsmäßig kleinstenzweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern aufweist.
[8] System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtungzum Abspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jedenZylinder, der als normal zündendidentifiziert worden ist.
[9] System nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Einrichtungzum Abspeichern einer NICHT BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jedenZylinder, der als fehlzündendidentifiziert worden ist.
[10] System zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung ineinem Verbrennungsmotor, mit – einem Motorstellungssensor,der ein Stellungssignal erzeugt, das die Stellung einer Motorkurbelwellebezüglicheiner Referenzstellung angibt, – einem Kraftstoffsystem, dasauf Kraftstoffzumessungssignale anspricht, um jedem Zylinder desMotors Kraftstoff zuzuführen,und – einemSteuercomputer, der dazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zumErmitteln einer Anzahl erster Zeitwerte zu verarbeiten, die je einenBeitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehzahl des Motorsangeben, und gleichzeitig die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern,um einen ersten Kraftstoffprozentsatz jedem der Zylinder zuzuführen, dieStellungssignale zum Ermitteln einer Anzahl zweiter Zeitwerte zuverarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinderzur Drehzahl des Motors angeben, und gleichzeitig die Kraftstoffzumessungssignalezu steuern, um jedem Zylinder einen zweiten Kraftstoffprozentsatzzuzuführen, einenReferenzzeitwert als Funktion einer oder mehrerer der Anzahl zweiterZeitwerte zu ermitteln, und jeden Zylinder als normal zündend zuidentifizieren, der einen zugehörigenersten Zeitwert hat, der in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht.
[11] System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputerdazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zum Ermitteln der erstenund zweiten Zeitwerte fürjeden Zylinder als eine verstrichene Zeit zu verarbeiten, die die Motorkurbelwellebenötigt,um durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren.
[12] System nach Anspruch 10, bei dem Steuercomputerdazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zum Ermitteln der erstenund zweiten Zeitwerte fürjeden Zylinder als eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwelle dazubenötigt,durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu drehen, bezüglich einerDrehzeit zu verarbeiten, die die Kurbelwelle bei einem vorhergehendenZylinder einer Zylinderzündfolgedazu benötigte,durch den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren.
[13] System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputerdazu ausgelegt ist, den Referenzzeitwert als einen Durchschnittaus oder als einen vorbestimmten Prozentsatz des Durchschnitts vonzumindest zwei der zweiten Zeitwerte zu ermitteln.
[14] System nach Anspruch 13, bei dem der Steuercomputerdazu ausgelegt ist, den Referenzzeitwert als einen Durchschnittaus oder einen vorbestimmten Prozent satz des Durchschnitts von wenigstenszwei der betragsmäßig niedrigstenzweiten Zeitwerte zu ermitteln.
[15] System nach Anspruch 10, bei der Steuercomputerferner dazu ausgelegt ist, fürjeden Zylinder, der einen zugehörigenersten Zeitwert hat, der in einer der ersten Richtung entgegengesetztenzweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen drittenZeitwert aufzunehmen, der einen Beitrag des Zylinders zur Drehzahldes Motors angibt, und zugleich die Kraftstoffzumessungssignalezu steuern, um diesem Zylinder einen dritten Kraftstoffprozentsatzzuzuführen,und diesen Zylinder als normal zündendzu identifizieren, wenn der zugehörige dritte Zeitwert in derersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
[16] System nach Anspruch 15, bei dem der Steuercomputerferner dazu ausgelegt ist, fürjeden Zylinder, der einen zugehörigendritten Zeitwert hat, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht, einen momentan diesem Zylinder zugeführten Kraftstoffprozentsatzfortwährenddurch einen vorbestimmten Änderungsprozentsatzbis zu einem vierten Kraftstoffprozentsatz zu ändern, für diesen Zylinder einen weiteren Zeitwertaufzunehmen, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehzahl desMotors angibt, und zugleich die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern,um diesem Zylinder den geändertenKraftstoffprozentsatz zuzuführen,und diesen Zylinder als normal zündendzu identifizieren, wenn sein weiterer Zeitwert in der ersten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht und der geänderte Kraftstoffprozentsatzin der ersten Richtung von einem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
[17] System nach Anspruch 16, bei dem der Steuercomputerferner dazu ausgelegt ist, jeden Zylinder als fehlzündend zuidentifizieren, dessen weiterer Zeitwert in der zweiten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der geänderte Kraftstoffprozentsatzin der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
[18] System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputerdazu ausgelegt ist, Zylinderfehlzündungsbedingungen im Motornur dann und solange zu diagnostizieren, wenn eine Anzahl von Diagnostiziertreigabebedingungenerfülltist.
[19] System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputerdazu ausgelegt ist, den den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatzauf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte zurückzusetzen,nachdem füralle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungsbedingungen diagnostiziertworden sind.
[20] System nach Anspruch 10, ferner aufweisend einenSpeicher, wobei der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, in dem Speichereine BESTANDEN-Marke fürjeden Zylinder abzuspeichern, der als normal zündend identifiziert wordenist.
[21] System nach Anspruch 17, ferner aufweisend einenSpeicher, wobei der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, in dem Speichereine NICHT BESTANDEN-Marke fürjeden Zylinder abzuspeichern, der als fehlzündend identifiziert wordenist.
[22] Verfahren zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung ineinem Verbrennungsmotor, mit den Schritten: – Zuführen einesersten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder des Motors, – Ermittelneiner Anzahl erster Zeitwerte, die je einen Beitrag eines entsprechendender Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, während dem Zylinder der ersteKraftstoffprozentsatz zugeführtwird, – Zuführen eineszweiten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder des Motors, – Ermittelneiner Anzahl zweiter Zeitwerte, die je einen Beitrag eines entsprechendender Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, während dem Zylinder der zweiteKraftstoffprozentsatz zugeführtwird, – Berechneneines Referenzzeitwertes als Funktion einer oder mehrerer der Anzahlzweiter Zeitwerte, und – Identifizierenjedes Zylinders als normal zündend,der einen zugehörigenersten Zeitwert hat, welcher in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht.
[23] Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend dasAusführendes Verfahrens der Zylinderfehlzündungsdiagnosein einem Verbrennungsmotor nur dann und solange eine Anzahl vonDiagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist.
[24] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln der Drehzahl des Motors, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungender sich innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereiches befindendenDrehzahl des Motors entspricht.
[25] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln einer Motorlast als Funktion einer Kraftstoffzumessungzum Motor, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungender sich unterhalb eines Maximalmotorlastwertes befindenden Motorlastentspricht.
[26] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln einer Gaspedalstellung, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungender sich in einer Motorleerlaufstellung befindenden Gaspedalstellungentspricht.
[27] Verfahren nach Anspruch 23, bei dem eine der Anzahlvon Diagnostizierfreigabebedingungen einer angewiesenen Motordrehzahlentspricht, die sich auf einem im Wesentlichen konstanten Leerlaufreferenzdrehzahlwertbefindet.
[28] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln einer Fahrgeschwindigkeit eines mit dem Motor ausgerüsteten Fahrzeugs,wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen einerFahrgeschwindigkeit entspricht, die kleiner als ein vorbestimmterFahrgeschwindigkeitswert ist.
[29] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln einer Betriebstemperatur des Motors, wobei eine der Anzahlvon Diagnostizierfreigabebedingungen der oberhalb einer minimalenMotorbetriebstemperatur liegenden Betriebstemperatur des Motorsentspricht.
[30] Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend dasErmitteln des Betriebsstatus einer entweder von dem Motor oder einemmit diesem gekoppelten Getriebe angetriebenen Zapfleistungseinrichtung,wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen eineminaktiven Zustand der Zapfleistungseinrichtung entspricht.
[31] Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgangdes Berechnens eines Referenzzeitwertes einschließt das Berechnendes Referenzzeitwertes als entweder ein Durchschnitt aus oder einvorbestimmter Prozentsatz des Durchschnitts von wenigstens zweider Anzahl zweiter Zeitwerte.
[32] Verfahren nach Anspruch 31, bei dem der Vorgangdes Berechnens eines Referenzzeitwertes einschließt das Berechnendes Referenzzeitwertes als ein Durchschnitt aus oder ein vorbestimmterProzentsatz des Durchschnitts von wenigstens zwei der betragsmäßig niedrigstender Anzahl zweiter Zeitwerte.
[33] Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend dasAbspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jedenZylinder, der als normal zündendidentifiziert worden ist.
[34] Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgangdes Ermittelns der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte umfasst das – Erfassender Motorkurbelwellenstellung bezüglich einer Referenzstellungund das Erzeugen eines entsprechenden Motorstellungssignals, und – Verarbeitendes Motorstellungssignals zum Ermitteln der Anzahl erster und zweiterZeitwerte fürjeden Zylinder einer Zylinderzündfolgeals eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwelle zum Rotierendurch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel benötigt.
[35] Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgangdes Ermittelns der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte umfasst das – Erfasseneiner Motorkurbelwellenstellung bezüglich einer Referenzstellungund – Verarbeitendes Stellungssignals zum Ermitteln der Anzahl erster und zweiterZeitwerte fürjeden Zylinder als eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwellebenötigt,um durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren, inBezug auf eine Zeit, die die Kurbelwelle bei einem vorhergehendenZylinder der Zylinderzündfolgezum Rotieren durch den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel benötigt hat.
[36] Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatzkleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, wobei der in derersten Richtung vom Referenzzeitwert abweichende Zeitwert kleinerals der Referenzzeitwert ist.
[37] Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatzgrößer alsder erste Kraftstoffprozentsatz ist, wobei der in der ersten Richtungvom Referenzzeitwert abweichende Zeitwert größer als der Referenzzeitwertist.
[38] Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend dasIdentifizieren jedes Zylinders zur weiteren Diagnose, der einenzugehörigenersten Zeitwert hat, der in einer der ersten Richtung entgegengesetztenzweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
[39] Verfahren nach Anspruch 38, ferner umfassend – Zuführen einesdritten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder, der zur weiterenDiagnose identifiziert worden ist, – Ermitteln eines dritten Zeitwertesfür jedender zur weiteren Diagnose identifizierten Zylinder, der einen Beitragdieses Zylinders zur Drehzahl des Motors angibt, während diesemZylinder der dritte Kraftstoffprozentsatz zugeführt wird, und – Identifizierenjedes der zur weiteren Diagnose identifizierten Zylinders als normalzündend,der einen dritten Zeitwert hat, der von dem Referenzzeitwert inder ersten Richtung abweicht.
[40] Verfahren nach Anspruch 39, ferner umfassend dasAusführender folgenden Vorgängefür jedenZylinder mit einem dritten Zeitwert, der in der ersten Richtungvon dem Referenzzeitwert abweicht: – Bereitstellen eines geändertenKraftstoffprozentsatzes entsprechend einem durch einen vorbestimmten Änderungsprozentsatzmodifizierten momentanen Kraftstoffprozentsatz, – Berechneneines weiteren Zeitwertes, der einen Beitrag dieses Zylinders zurDrehzahl des Motors angibt, währenddiesem Zylinder der geänderteKraftstoffprozentsatz zugeführtwird, – fortwährendesAusführender Vorgängedes Bereitstellens des geändertenKraftstoffprozentsatzes und des Berechnens eines weiteren Zeitwertes,bis einer der weiteren Zeitwerte in der ersten Richtung von demReferenzzeitwert abweicht und der geänderte Kraftstoffprozentsatzeinen vierten Kraftstoffprozentsatz erreicht, und – Identifizierenjedes der Zylinder, der einen zugehörigen weiteren Zeitwert hat,welcher in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht,als normal zündend.
[41] Verfahren nach Anspruch 40, ferner umfassend dasIdentifizieren jedes der Zylinder als fehlzündend, der einen zugehörigen weiterenZeitwert hat, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwertabweicht, wenn der geänderteKraftstoffprozentsatz in der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatzabweicht.
[42] Verfahren nach Anspruch 41, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatzkleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, der dritte Kraftstoffprozentsatzgrößer alsder erste Kraftstoffprozentsatz ist und der vierte Kraftstoffprozentsatzgrößer alsder dritte Kraftstoffprozentsatz ist, und bei dem die erste Richtungkleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmteKraftstoffprozentsatz ist und die zweite Richtung größer alsder Referenzzeitwert und größer alsder vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist.
[43] Verfahren nach Anspruch 41, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatzgrößer alsder erste Kraftstoffprozentsatz ist, der dritte Kraftstoffprozentsatzkleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist und der vierte Kraftstoffprozentsatzkleiner als der dritte Kraftstoffprozentsatz ist, und bei dem dieerste Richtung größer als derReferenz zeitwert und größer alsder vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist und bei dem diezweite Richtung kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner alsder vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist.
[44] Verfahren nach Anspruch 41, ferner umfassend dasAbspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jedenZylinder, der als normal zündendidentifiziert worden ist, und des Abspeicherns einer NICHT BESTANDEN-Markein dem Speicher fürjeden Zylinder, der als fehlzündendidentifiziert worden ist.
[45] Verfahren nach Anspruch 41, ferner umfassend dasRücksetzendes den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatzesauf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte, nachdemfür alle Zylinderdes Motors Zylinderfehlzündungsbedingungendiagnostiziert worden sind.

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法律状态:
2004-12-30| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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2015-04-24| R018| Grant decision by examination section/examining division|

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2016-05-07| R020| Patent grant now final|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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