DE102004025892A1

DE102004025892A1 - Zylinderfehlzündungsdiagnostiziersystem

Info

Publication number: DE102004025892A1
Application number: DE102004025892A
Authority: DE
Inventors: Chuan Columbus He; Parrish E. Ralston; Eric L. Franklin Hagen
Original assignee: Cummins Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: US20040243296A1; GB0410621D0; US7006912B2; GB2402220A; GB2402220B; DE102004025892B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Diagnostizieren von Fehlzündungen in den Zylindern eines Verbrennungsmotors. Ein Steuercomputer ist dazu ausgelegt, periodisch festzustellen, ob jeder Zylinder des Motors korrekt zündet oder fehlzündet und Informationen betreffend einer solchen Zylinderzündung oder -fehlzündung zu protokollieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zum Überwachen des Betriebs eines Verbrennungsmotors und insbesondere Systeme zum Feststellen von Zylinderfehlzündungszuständen.
Es ist wünschenswert, den Betrieb eines Verbrennungsmotors zu überwachen um festrustellen, ob einer oder mehrere seiner Zylinder normal zünden oder ob einer oder mehrere seiner Zylinder fehlzünden. Es ist ferner wünschenswert, periodisch Information über solch ein Zylinderzünden und/oder Fehlzünden zu protokollieren.
Zur Lösung dieses Problems kann die vorliegende Erfindung eines oder mehrere der folgenden Merkmale oder Merkmalskombinationen umfassen. Ein System zum Feststellen von Zylinderfehlzünden in einem Verbrennungsmotor kann einen Motorstellungssensor, der ein die Stellung einer Motorkurbelwelle bezüglich einer Referenzstellung angebendes Stellungssignal erzeugt, ein Kraftstoffsystem, welches auf Kraftstoffzumessungssignale anspricht, um jedem Zylinder des Motors Kraftstoff zuzuführen, und einen Steuercomputer umfassen. Der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln einer Reihe erster Zeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehgeschwindigkeit des Motors angeben, während er die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um jedem der Zylinder einen ersten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen. Der Steuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln einer Anzahl zweiter Zeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehgeschwindigkeit des Motors angeben, während er die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um jedem der Zylinder einen zweiten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen. Der Steuercomputer kann darüber hinaus dazu ausgelegt sein, einen Referenzzeitwert als Funktion eines oder mehrerer der Anzahl zweiter Zeitwerte zu ermitteln und jeden Zylinder mit einem zugehörigen ersten Zeitwert als normal zündend zu identifizieren, der in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
Der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder als eine verstrichene Zeitdauer hinsichtlich der Motorkurbelwelle zu verarbeiten, die Letztere dazu benötigt, sich durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu drehen. Alternativ kann der Steuercom puter dazu ausgelegt sein, das Stellungssignal zum Ermitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder zu verarbeiten als eine verstrichene Zeitdauer hinsichtlich der Motorkurbelwelle, sich durch einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel zu drehen, bezogen auf die Drehzeit durch den vorgegebenen Kurbelwellenwinkel für einen vorhergehenden Zylinder einer Zylinderzündfolge.
Der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, den Referenzzeitwert als einen der oder als eine Funktion einer oder mehrerer der zweiten Zeitwerte zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Steuercomputer z.B. dazu ausgelegt sein, den Referenzzeitwert entweder als Durchschnitt oder als einen vorgegebenen Prozentsatz des Durchschnitts wenigstens zweier der zweiten Zeitwerte zu ermitteln, wobei die zumindest zwei der zweiten Zeitwerte die betragsmäßig kleinsten der zumindest zwei zweiten Zeitwerte sein können.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der zweite Prozentsatz an Kraftstoff kleiner als der erste Prozentsatz an Kraftstoff sein und die erste Richtung kann kleiner als der Referenzzeitwert sein. Alternativ kann der zweite Prozentsatz an Kraftstoff größer als der erste Prozentsatz an Kraftstoff sein und die erste Richtung kann größer als der Referenzzeitwert sein.
Der Steuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, für jeden Zylinder mit einem zugehörigen ersten Zeitwert, der in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen dritten Zeitwert aufzunehmen, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, während er die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um diesem Zylinder einen dritten Prozentsatz an Kraftstoff zuzuführen, und diesen Zylinder als normal zündend zu identifizieren, wenn sein zugehöriger dritter Zeitwert in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
Der Steuercomputer kann auch dazu ausgelegt sein, für jeden Zylinder mit einem zugehörigen dritten Zeitwert, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen momentan diesem Zylinder zugeführten Prozentsatz an Kraftstoff kontinuierlich durch einen vorgegebenen Änderungsprozentsatz bis zu einem vierten Prozentsatz an Kraftstoff zu modifizieren, für diesen Zylinder einen weiteren Zeitwert aufzunehmen, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, während er die Kraftstoffzumessungssignale steuert, um den abgeänderten Prozentsatz an Kraftstoff diesem Zylinder zuzuführen, und diesen Zylinder als normal zündend zu identifizieren, wenn sein weiterer Zeitwert in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht und der abgeänderte Prozentsatz an Kraftstoff in der ersten Richtung von einem vierten Prozentsatz an Kraftstoff abweicht.
Der Steuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, jeden Zylinder als fehlzündend zu identifizieren, dessen weiterer Zeitwert in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der abgeänderte Prozentsatz an Kraftstoff in der zweiten Richtung von dem vierten Prozentsatz an Kraftstoff abweicht.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der zweite Prozentsatz an Kraftstoff kleiner als der erste Prozentsatz an Kraftstoff sein, der dritte Prozentsatz an Kraftstoff kann größer als der erste Prozentsatz an Kraftstoff sein und der vierte Prozentsatz an Kraftstoff kann größer als der dritte Kraftstoffprozentsatz sein, und die erste Richtung kann kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein, und die zweite Richtung kann größer als der Referenzzeitwert und größer als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein. Alternativ kann der zweite Kraftstoffprozentsatz größer als der erste Kraftstoffprozentsatz sein, der dritte Kraftstoffprozentsatz kann kleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz sein und der vierte Kraftstoffprozentsatz kann kleiner als der dritte Kraftstoffprozentsatz sein, und die erste Richtung kann größer als der Referenzzeitwert und größer als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein, und die zweite Richtung kann kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sein.
Der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, Zylinderfehlzündungszustände im Motor nur wenn und solange eine Anzahl Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sind zu diagnostizieren. Eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen kann darin bestehen, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors sich innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereiches befindet. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass die Motorlast sich unterhalb eines maximalen Motorlastwertes befindet. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass die Gaspedalstellung sich in einer Motorleerlaufstellung befindet. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass eine angewiesene Motordrehzahl sich auf einem im Wesentlichen konstanten Leerlaufreferenzdrehzahlwert befindet. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Fahrgeschwindigkeitswert ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass die Betriebstemperatur des Motors sich oberhalb einer minimalen Motorbetriebstemperatur befindet. Al ternativ oder zusätzlich kann eine der Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen darin bestehen, dass eine Zapfwelleneinrichtung oder Zapfleistungseinrichtung inaktiv ist.
Das System kann ferner einen Speicher aufweisen und der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, in dem Speicher für jeden als normal zündend identifizierten Zylinder eine Bestanden-Marke zu speichern. Der Steuercomputer kann ferner dazu ausgelegt sein, in dem Speicher für jeden als fehlzündend identifizierten Zylinder eine Nichtbestanden-Marke zu speichern.
Der Steuercomputer kann dazu ausgelegt sein, den den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatz auf Voreinstellungs-Kraftstoffzumessungsprozentsatzwerte rückzusetzen, nachdem für alle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungszustände diagnostiziert worden sind.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung erläuternder Ausführungsbeispiele deutlicher hervorgehen. Es zeigt:
1 ein Schema eines erläuternden Ausführungsbeispiels eines Systems zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen in einem Verbrennungsmotor,
2 ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung einiger der inneren Merkmale des Steuercomputers aus 1, soweit sie das Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen betreffen,
3 eine Auftragung der Motordrehzahl über der Zeit am Beispiel eines Sechszylindermotors, die Zündzeiten für jeden der Zylinder der Zündfolge darstellt, und
4A–4D ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Softwarealgorithmus zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen.
Um das Verständnis der Grundlagen der Erfindung zu verbessern, wird im Folgenden Bezug genommen auf eine Reihe in den Figuren gezeigter, erläuterter Ausführungsbeispiele und es werden Fachbegriffe zu ihrer Beschreibung verwendet werden.
Trotzdem versteht es sich, dass damit keine Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung beabsichtigt ist.
Unter Bezugnahme nunmehr auf 1 ist ein Schema eines Systems 10 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungen in einem Verbrennungsmotor gezeigt. Das System 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 12, der betriebsmäßig mit einem Getriebe 14 gekoppelt ist, welches betriebsfähig mit einer 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 Ausführungsbeispiel weist der Motor 12 z.B. sechs solcher Zylinder C1–C6 auf, obwohl der Motor 12 alternativ mit jeder anderen Zylinderanzahl ausgeführt sein kann. Das Getriebe 14 kann eine betriebsfähig damit gekoppelte Zapfwellenantriebseinrichtung 18 aufweisen, die wiederum betriebsfähig mit einer Antriebswelle 22 gekoppelt ist, welche zur Verbindung mit einer Zapfleistungseinrichtung 20 ausgelegt ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Motor 12 eine weitere mit ihm gekoppelte Zapfwellenantriebseinrichtung 24 aufweisen, die betriebsfähig mit einer Antriebswelle 28 gekoppelt ist, welche zur Verbindung mit einer Zapfleistungseinrichtung 26 ausgelegt ist. Die Zapfleistungseinrichtungen 20 und 26 können jede bekannte Maschine und/oder Einrichtung sein, die mittels einer herkömmlichen Zapfwellenantriebseinrichtung angetrieben werden können.
Das System 10 umfasst einen Steuercomputer 30, der allgemein den Gesamtbetrieb des Motors 12 steuern und administrieren kann. Der Steuercomputer 30 weist einen Speicher 32 sowie eine Anzahl von Eingängen und Ausgängen zur Kommunikation mit verschiedenen mit dem Motor 12 verbundenen Sensoren und Systemen auf. Der Steuercomputer 30 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel mikroprozessorgestützt und kann ein herkömmliches Steuergerät sein, welches manchmal als ein elektronisches oder Motorsteuermodul (ECM) oder als elektronische oder Motorsteuereinheit (ECU) bezeichnet wird, oder kann alternativ eine Allzweck-Steuereinheit sein, die dazu in der Lage ist, einen im Folgenden beschriebenen Betrieb auszuführen. In jedem Fall enthält der Steuercomputer 30 einen oder mehrere Steueralgorithmen zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen, wie im Folgenden genauer beschrieben werden wird.
Der Steuercomputer 30 weist eine Anzahl von Eingängen zum Empfangen von Signalen von verschiedenen Sensoren oder Erfassungssystemen auf, die dem System 10 zugehörig sind. Zum Beispiel weist das System 10 ein Gaspedal 34 herkömmlichen Aufbaus auf und hat einen Gaspedalstellungssensor 36, der elektrisch über einen Signalweg 38 mit einem Gaspedaleingang AP des Steuercomputers 30 verbunden ist. Der Sensor 36 kann von bekanntem Aufbau sein und spricht auf eine Bewegung des Gaspedals 34 an, um auf dem Signalweg 38 ein Gaspedalsignal zu erzeugen, welches die Stellung des Gaspedals 34 bezüglich einer Gaspedalreferenzstellung angibt. Das Gaspedal 34 kann optional einen Leerlaufbestätigungsschalter 40 aufweisen, der elektrisch über einen Signalweg 42 mit einem Leerlaufbestätigungsschaltereingang IVS des Steuercomputers 30 verbunden ist, wie gestrichelt in 1 dargestellt. Falls vorhanden ist der Leerlaufbestätigungsschalter 40 geeignet bezüglich des Gaspedals 34 angeordnet, so dass der Schalter 40 sich in einer ersten Schaltstellung befindet, beispielsweise offen, wenn das 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 Leerlaufbestätigungssignals gibt somit an, ob das Pedal 34 niedergedrückt ist oder nicht, und gibt somit an, ob vom Fahrzeugführer die Motorleerlaufdrehzahl angefordert wird oder nicht. Der Steuercomputer 30 ist dazu ausgelegt zu jeder Zeit zu ermitteln, ob die Motorleerlaufdrehzahl vom Fahrzeugführer angefordert wird, indem das auf dem Signalweg 38 erzeugte Gaspedalsignal überwacht und verarbeitet wird und/oder indem das auf dem Signalweg 42 erzeugte Leerlaufbestätigungssignal überwacht und verarbeitet wird.
Das System 10 enthält ferner einen Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 (ESP), der über einen Signalweg 46 elektrisch mit einem Motordrehzahl- und Stellungseingang ESP des Steuercomputers 30 verbunden ist. Der Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 kann die Drehgeschwindigkeit des Motors 12 und auch die Drehstellung der 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 ein Motordrehzahl- und Stellungssignal erzeugen, welches auf bekannte Art und Weise eine Motordrehzahl und einen Kurbelwellenwinkel angibt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 44 ein bekannter Halleffektsensor, der die Motordrehzahl und den Kurbelwellenwinkel durch Erfassen des Passierens einer Anzahl gleichwinklig voneinander beabstandeter, auf einem Zahn- oder Impulsrad ausgebildeter Zähne ermitteln kann, welches synchron mit der Motorkurbelwelle CR rotiert, wobei das Zahn- oder Impulsrad ferner einen Referenzzahn aufweist, der eine Kurbelwellenreferenzstellung festlegt, z.B. OT. Alternativ kann der Motordrehzahlsensor 44 jeder andere bekannte Sensor sein, der wie soeben beschrieben arbeitet, einschließlich aber nicht beschränkt auf einen Sensor mit variabler Reluktanz oder ähnlichem.
Das System 10 umfasst ferner einen Fahrzeugfahrgeschwindigkeitssensor 48, der über einen Signalweg 50 elektrisch mit einem Fahrgeschwindigkeitseingang RS des Steuercomputers 30 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fahrgeschwindigkeitssensor 48 um oder nahe der sich aus dem Getriebe 14 erstreckenden Kardanwelle 16 angeordnet, obwohl der Sensor 48 alternativ in Bezug zu einer oder mehreren synchron mit der Kardanwelle 16 rotierenden Bauteilen angeordnet sein kann, beispielsweise in Bezug zu einer Antriebswelle oder einem Fahrzeugrad. In jedem Fall ist der Steuercomputer 30 dazu ausgelegt, das vom Sensor 48 erzeugte Fahrgeschwindigkeitssignal zu verarbeiten und daraus die Fahrgeschwindigkeit des mit dem Motor 12 versehenen Fahrzeuges zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Fahrgeschwindigkeitssensor 48 ein Sensor mit variabler Reluktanz, obwohl alternativ andere bekannte Fahrgeschwindigkeitssensoren eingesetzt werden können.
Der Motor 12 weist ferner ein herkömmliches Motorkühlsystem 52 auf. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, legt das Kühlsystem 52 einen Fluidströmungsweg durch den Motor 12 fest und vom Kühlsystem 52 getragenes Kühlmittel zirkuliert durch den Motor 12 und das Kühlsystem 52, um den Motor 12 während seines Betriebs zu kühlen. Ein Kühlmitteltemperatursensor 54 steht in Fluidverbindung mit dem von dem Motorkühlsystem 52 umgewälzten Kühlmittel und ist über einen Signalweg 56 elektrisch mit einem Kühlmitteltemperatureingang CT des Steuercomputers 30 verbunden. Der Kühlmitteltemperatursensor 54 kann von bekanntem Aufbau sein und liefert auf dem Signalweg 56 ein Temperatursignal, das die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlsystem 52 und damit die Betriebstemperatur des Motors angibt.
Das System 10 umfasst ferner ein Kraftstoffsystem 58, welches über eine Anzahl M von Signalwegen 60 elektrisch mit einem Kraftstoffsignalausgang FS des Steuercomputers 30 verbunden ist, wobei M jede positive Ganzzahl sein kann. Das Kraftstoffsystem 58 spricht auf vom Steuercomputer 30 am Ausgang FS erzeugte Kraftstoffsignale an, um Kraftstoff auf eine bekannte Art und Weise jedem der Zylinder C1–C6 des Motors 12 zuzuführen.
Bezugnehmend auf 2 ist ein Blockschaltbild einer veranschaulichenden Anordnung einiger der inneren Merkmale des Steuercomputers 30 gezeigt, soweit sie das Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen betreffen. Der Steuercomputer 30 umfasst einen Zylinderfehlzündungsdiagnoseblock 70, der das Kühlmitteltemperatursignal auf dem Signalweg 56, das Gaspedalsignal auf dem Signalweg 38, das Fahrgeschwindigkeitssignal auf dem Signalweg 50, das Motordrehzahlsignal auf dem Signalweg 46, optional das Leerlaufbestätigungssignal auf dem Signalweg 42, einen Motorlastwert von einem Motorlastermittlungslogikblock 74, und einen Zapfwellenantriebsstatuswert von einem Zapfwellenantriebslogikblock 76 erhält.
Der Steuercomputer 30 enthält ferner einen Kraftstoffzumessungslogikblock 72, der auf herkömmliche Weise auf eine Anzahl von Motorbetriebszuständen EOC anspricht, wie beispielsweise auf das Motordrehzahlsignal auf dem Signalweg 46, auf ein oder mehrere Drehmomentanforderungssignale und ähnliches, um angewiesene Kraftstoffwerte CF zu ermitteln und solche angewiesenen Kraftstoffwerte dann zu verarbeiten, um am Ausgang FS entsprechende Kraftstoffsignale auf den Signalwegen 78 zu erzeugen. Der Motorlastermittlungsblock 74 ist dazu ausgelegt, die angewiesenen Kraftstoffwerte CF von dem Kraftstoffzumessungslogikblock 72 zu empfangen und auf herkömmliche Weise als Funktion des angewiesenen Kraftstoffwertes CF einen Motorlastwert EL zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel z.B. berechnet der Block 74 den Motorlastwert EL als ein Verhältnis von CF und der Differenz zwischen einem Volllast-Kraftstoffzumessungswert und einem Nulllast-Kraftstoffzumessungswert, wobei der Volllast- und der Nulllast-Kraftstoffzumessungswert typischerweise kalibrierbare Werte sind, die im Speicher 32 gespeichert sind. Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, dass der Block 74 alternativ dazu ausgelegt sein kann, den Motorlastwert EL gemäß anderen bekannten Funktionen des angewiesenen Kraftstoffzumessungswertes CF und/oder gemäß weiteren Motorbetriebszuständen zu berechnen und jede solche andere Konfiguration des Blocks 74 soll in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen. In jedem Fall ist der Motorlastwert EL allgemein ein Parameter, der das Maß der vom Motor 12 geleisteten Arbeit angibt. Der Zapfwellenantriebslogikblock 76 reagiert auf eine Anzahl von Zapfwellenantriebssteuerparametern, um auf herkömmliche Weise den Betriebsstatus jeglicher der Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 festrustellen, d.h. ob irgendeine der Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 momentan aktiv oder inaktiv ist.
Der Zylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 umfasst eine Steueranordnung, die die Gestalt eines Softwarealgorithmus haben kann, um den Steuercomputer 30 zum Verarbeiten von Informationen zu instruieren, die den verschiedenen Eingängen des Blocks 70 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungszuständen zugeführt werden. Eine solche Steueranordnung wird im Folgenden genauer beschrieben. Der Zylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 erzeugt als einen Ausgang eine Angabe dahingehend, ob jeder Zylinder des Motors 12 normal zündet oder fehlzündet und der Computer 30 weist dementsprechend einen Speicherblock 78 auf, der zum Speichern solcher Zylinderfehlzündungsstatusinformation ausgelegt ist.
Bezugnehmend nunmehr auf die 4A–4D ist ein Fließbild gezeigt, das ein Ausführungsbeispiel eines Softwarealgorithmus 100 zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungen in einem Verbrennungsmotor veranschaulicht. Der Algorithmus 100 kann allgemein im Speicher 32 (1) und speziell in dem Zylinderfehlzündungsdiagnoselogikblock 70 abgespeichert sein und wird in jedem Fall durch den Steuercomputer 30 ausgeführt. Der Algorithmus 100 beginnt mit dem Schritt 102. Im Schritt 104 ermittelt der Steuercomputer 30 eine Anzahl von Zylinderfehlzündungsdiagnosefreigabeparameterwerten und danach im Schritt 106, ob alle einer entsprechenden Anzahl von Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sind. Bei einem Ausführungsbeispiel führt der Steuercomputer 30 die Schritte 104 und 106 durch Überwachen der in der Tabelle 1 angegebenen Motor- und Systemsensorbetriebsbedingungen und durch Vergleichen dieser verschiedenen Motor- und Systemsensorbetriebsbedingungen mit den entsprechenden Parameterschwellenwerten, Bereichen oder Zuständen aus, die ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben sind. Wenn alle der in der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungen erfüllt sind, schreitet die Ausführung des Algorithmus vom Schritt 106 zum Schritt 108 weiter, andernfalls springt sie zurück zum Schritt 104. Tabelle 1
Die meisten der in der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungen stellen festgelegte Betriebsbereiche bestimmter Motor- und/oder Systembetriebsparameter dar. Beispielsweise muss die vom Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 bereitgestellte Motordrehzahl ES zwischen einer minimalen und einer maximalen Drehzahlgrenze ES_MIN bzw. ES_MAX liegen. Die Motordrehzahlgrenze ES_MIN ist auf eine minimale Motordrehzahl festgesetzt, oberhalb derer der Motor rund läuft und eine Zylinderfehlzündung leicht mittels der hierin beschriebenen Vorgehensweisen detektiert werden kann. Die Motordrehzahlgrenze ES_MAX ist auf eine maximale Motordrehzahl festgesetzt, unterhalb derer durch den Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 bereitgestellte Zeitinformation ohne weiteres verarbeitet werden kann, um eine genaue und zuverlässige Zeitinformation zu erhalten. Zwar versteht es sich, dass eine genaue Zeitinformation vom Sensor 44 im Allgemeinen auch oberhalb einer Motordrehzahl ES_MAX erhalten werden kann, es ist jedoch wünschenswert, die Motordrehzahl unterhalb des Wertes ES_MAX zu halten, um eine Verfälschung der Zeitinformation aufgrund übermäßiger Drehzahlen jenseits des optimalen Betriebsbereiches des Sensors 44 zu vermeiden und/oder um die Notwendigkeit einer komplizierten Filterung und/oder anderer Signalverarbeitungstechniken zum Erhalt einer genauen und zuverlässigen Zeitinformation zu vermeiden.
Als ein weiteres Beispiel muss die vom Motorlastermittlungsblock 74 bereitgestellte Motorlast EL sich unterhalb eines maximalen Motorlastwertes EL_MAX befinden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist EL_MAX auf einen Wert festgesetzt, unterhalb dessen der Motor nicht so hart arbeitet, dass die vom Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 bereitgestellte Zeitinformation verfälscht würde. Als noch weiteres Beispiel muss sich das Gaspedal 34 in einer Motorleerlaufstellung befinden. Bei einem Ausführungsbeispiel überwacht der Steuercomputer 30 die Stellung des Gaspedals 34 mittels des Gaspedalstellungssensors 36 und verarbeitet das vom Sensor 36 erzeugte Gaspedalstellungssignal auf eine bekannte Art und Weise um zu ermitteln, ob sich das Gaspedal 34 in einer Motorleerlaufstellung befindet. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, kann der Steuercomputer 30 dazu ausgelegt sein, eine solche Ermittlung durch Vergleichen der derzeitigen Stellung des Gaspedals 34 mit einer Gaspedalbezugsstellung auszuführen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Gaspedal 34 einen Leerlaufbestätigungsschalter 40 aufweisen, wie er in 1 gestrichelt gezeigt und obenstehend beschrieben worden ist. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann der Steuercomputer 30 alternativ oder zusätzlich dazu ausgelegt sein zu ermitteln, ob das Gaspedal 34 eine Motorleerlaufstellung einnimmt, einfach durch Überwachen des Status des Leerlaufbestätigungsschalters 40, wobei der Schalter 40 allgemein so funktioniert wie obenstehend beschrieben.
Als ein weiteres Beispiel muss die angewiesene Motordrehzahl CES eine angewiesene Motorleerlaufdrehzahl sein und darf sich nicht ändern, d.h. sie muss im Wesentlichen konstant sein. Fachleute auf diesem Gebiet wissen, dass die angewiesene Motordrehzahl CES allgemein Bezug nimmt auf eine Referenzmotordrehzahl, die vom Steu ercomputer 30 als Reaktion auf eine Anzahl momentaner Motorbetriebsbedingungen einschließlich beispielsweise der derzeitigen Gaspedalstellung oder einer von einem Fahrtgeschwindigkeitsregler angeforderten Fahrgeschwindigkeit, einer oder mehrerer Motorreferenzdrehzahlgrenzen oder begrenzender Steueralgorithmen und ähnlichem ermittelt wird und allgemein einen Teil des Kraftstoffzumessungslogikblocks 72 umfasst. In jedem Fall muss die angewiesene Motordrehzahl CES, soweit die Tabelle 1 betroffen ist, ebenfalls im Wesentlichen konstant sein. Als ein noch weiteres Beispiel muss die vom Fahrgeschwindigkeitssensor 48 bereitgestellte Fahrzeuggeschwindigkeit RS unterhalb eines maximalen Fahrgeschwindigkeitswertes RS_MAX liegen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist RS_MAX ein niedriger Wert, z.B. 3,6 km/h (2 mph), obwohl andere Werte für RS_MAX verwendet werden können. Als weiteres Beispiel muss die Motorbetriebstemperatur ET größer als ein minimaler Temperaturwert sein. Es ist wünschenswert, den minimalen Temperaturwert auf ein Temperaturniveau zu setzen, oberhalb dessen der Motor als warmgelaufen und bei normaler Betriebstemperatur arbeitend angesehen wird, obwohl andere minimale Temperaturwerte verwendet werden können. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das vom Kühlmitteltemperatursensor 54 bereitgestellte Motorkühlmitteltemperatursignal als Indikator für die Motorbetriebstemperatur benutzt und bei diesem Ausführungsbeispiel muss die Motorbetriebstemperatur ET größer als eine minimale Motorkühlmitteltemperatur CT_MIN sein, wie in Tabelle 1 wiedergegeben. Fachleute auf diesem Gebiet wissen jedoch, dass andere bekannte Sensoren oder Sensiersysteme zum Ermitteln der Motorbetriebstemperatur anstelle der vom Kühlmitteltemperatursensor 54 bereitgestellten Temperaturinformation eingesetzt werden können.
Das System 10 kann ferner herkömmliche Zapfleistungseinrichtungen 20, 26 umfassen, die von dem Motor 12 oder dem Getriebe 14 wie obenstehend beschrieben angetrieben werden können. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält der Steuercomputer 30 Schaltkreise und/oder Software, z.B. den Zapfleistungslogikblock 76, zum Steuern solcher Zapfleistungseinrichtungen 20, 26, und bei diesem Ausführungsbeispiel stellt der Block 76 dem Zylinderfehlzündungsdiagnostizierlogikblock 70 eine Zapfleistungsstatusinformation bereit, wie in 2 veranschaulicht. Die Zapfleistungsstatusinformation enthält Informationen betreffend den Betriebsstatus einer oder mehrerer der Zapfleistungseinrichtungen 20, 26.
Die in der Tabelle 1 angegebenen Diagnosefreigabebedingungen werden allgemein deshalb aufgestellt um sicherzustellen, dass der Motor warm ist und mit einer im Wesentlichen konstanten Motorleerlaufdrehzahl läuft, um die Genauigkeit des Zylinderfehlzündungsdiagnostizieralgorithmus zu erleichtern. Fachleute auf diesem Gebiet wissen, dass die Tabelle 1 nur eine veranschaulichende Zusammenstellung von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungen darstellt und dass diese Zusammenstellung alternativ einige der aufgelisteten Bedingungen nicht aufweisen kann und/oder andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungen umfassen kann, die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. Jede solche alternative Zusammenstellung von Freigabebedingungen wird typischerweise durch die Anwendung und/oder die gewünschte Genauigkeit des Diagnostizieralgorithmus diktiert und soll in jedem Fall in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Bezugnehmend wiederum auf 4A rückt die Ausführung des Algorithmus 100 vom JA-Zweig des Schritts 106 zum Schritt 108 vor, wo der Steuercomputer 30 einen Zähler "i" auf einen vorbestimmten der Gesamtzahl N von Zylindern setzt, wobei N jede positive Ganzzahl sein kann. Bei einem Ausführungsbeispiel wird "i" auf den ersten Zylinder der Zylinderzündfolge gesetzt, obwohl "i" alternativ auf jeden gewünschten Zylinder gesetzt werden kann. Danach weist im Schritt 110 der Steuercomputer 30 dem i-ten Zylinder einen ersten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz zu. Der Steuercomputer 30 kann den Schritt 110 durch eine Steuerung des Kraftstoffzumessungssignals FS auf einem entsprechenden der "M"-Signalwege ausführen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz 100 % Kraftstoff, so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 110 dem i-ten Zylinder 100 % Kraftstoff zuweist. Alternativ kann der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz mehr oder weniger als 100 % Kraftstoffzumessung sein und jeder solcher alternative Prozentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Bei einigen Implementierungen des Algorithmus 100 kann der erste vorgegebene Kraftstoffprozentsatz dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert entsprechen, wobei der Begriff "Voreinstellungskraftstoffzumessung" für die Zwecke dieses Dokuments als der Kraftstoffzumessungswert oder Kraftstoffprozentsatz definiert ist, der dem Motor allgemein oder dem in Rede stehenden Zylinder bei nicht vorhandenem Algorithmus 100 zugeführt worden wäre. In solchen Fällen kann der folgende optionale Schritt 112 weggelassen werden. In Fällen jedoch, in denen der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sich für den in Rede stehenden Zylinder von dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert unterscheidet, kann der optionale Schritt 112 vorhanden sein, um eine Verzögerungszeitdauer bereitzustellen, die es dem Betrieb des Motors 12 erlaubt, sich nach einer Veränderung des Kraftstoffprozentsatzes zum i-ten Zylinder im Schritt 110 zu stabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Zeitverzögerung beispielsweise zwei Motorzyklen sein, obwohl Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die im optionalen Schritt 112 erforderliche Dauer der Zeitverzögerung, um im Anschluss an den Schritt 110 eine Stabilisierung des Motors 12 zu erzielen, allgemein von der Größe der Abweichung zwischen dem ersten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz und dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert abhängt. In jedem Fall rückt die Ausführung des Algorithmus bei Ausführungsbeispielen, die den Schritt 112 enthalten, vom Schritt 112 oder, bei Ausführungsbeispielen, in denen der Schritt 112 weggelassen ist, vom Schritt 110 zum Schritt 114 vor.
Im Schritt 114 ermittelt der Steuercomputer 30 einen Zeitparameter T_FF,i, der dem Beitrag des i-ten Zylinders zur Gesamtdrehzahl des Motors 12 entspricht. Bezüglich des in 1 dargestellten Systems 10 führt der Steuercomputer 30 den Schritt 114 durch Verarbeiten des von dem Motordrehzahl- und Stellungssensor 44 erzeugten Motorstellungssignals auf eine bekannte Weise aus, um den Zeitparameter T_FF,i zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel des Algorithmus 100 ist der Zeitparameter T_FF,i ein Maß der verstrichenen Zeit, die die Motorkurbelwelle CR dazu benötigt, durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren. Als veranschaulichendes Beispiel eines bestimmten Ausführungsbeispiels kann der Motor 12 ein Sechszylinderviertaktmotor sein, wie beispielhaft in 1 dargestellt. Die Zylinder zünden allgemein in einer aus dem Stand der Technik bekannten Zündfolge und ein Beispiel einer solchen Zündfolge für den in 1 gezeigten Sechszylindermotor 12 ist in dem Motordrehzahl über Zeit-Diagramm der 3 als 1-4-3-6-2-4 veranschaulicht. Bei diesem Beispiel beginnt der erste Zylinder bei 30 Grad nach dem oberen Totpunkt zu zünden und die Zündung der restlichen Zylinder erfolgt gemäß der dargestellten Abfolge. Ein Motorzyklus, d.h. ein Durchlaufen der Zylinderzündfolge, erfordert zwei Umdrehungen der Motorkurbelwelle CR entsprechend einem Gesamtbetrag von 720 Grad Kurbelwellenwinkel. Der maximale jeden Zylinder darstellende Gesamtkurbelwellenwinkel beträgt daher 720/6 = 120 Grad Kurbelwellenwinkel. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist dann jeder Zeitparameter T_FF,i ein Maß der verstrichenen Zeit, die die Kurbelwelle CR dazu benötigt, 120 Grad bezüglich einer vorbestimmten Position, z.B. dem oberen Totpunkt OT, 30 Grad nach OT, oder einer anderen Kurbelwellenbezugsstellung zu durchlaufen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel des Algorithmus 100 ist der Zeitparameter T_FF,i ein Maß der Änderung der Zeit, die die Kurbelwelle CR dazu benötigt, einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu durchlaufen bezogen auf die Zeit, die die Kurbelwelle CR dazu benötigte, den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel beim vorhergehenden Zylinder der Zündfolge zu durchlaufen. Fachleuten auf diesem Gebiet sind andere bekannte Techniken zum Erzeugen und/oder Ermitteln des Zeitparameters T_FF,i als ein Maß für den Beitrag jedes Zylinders zur Gesamtmotordrehzahl bekannt und jede solche andere Vorgehensweise soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Als ein veran schaulichendes Beispiel einer solchen alternativen Vorgehensweise kann der Steuercomputer 30 Zeitparameterdaten T_FF,i über mehrere 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 Geräuschquellen resultierende Rauscheffekte zu verringern.
Bei einigen Implementierungen des Algorithmus 100 kann wie zuvor beschrieben der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert entsprechen. In solchen Fällen kann der folgende optionale Schritt 116 weggelassen werden. In Fällen jedoch, in denen der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sich von dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert für den in Rede stehenden Zylinder unterscheidet, kann der optionale Schritt 116 vorhanden sein, wobei der Steuercomputer 30 den Kraftstoffzumessungsbefehl für den i-ten Zylinder auf seinen Voreinstellungskraftstoffzumessungswert zurücksetzt, um dadurch dem Betrieb des i-ten Zylinders zu erlauben, sich auf seinem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert zu stabilisieren, bevor im Laufe des Algorithmus 100 die Kraftstoffzumessung für diesen Zylinder wieder geändert wird, wie im Folgenden beschrieben werden wird. Fachleute auf dem Gebiet werden jedoch erkennen, dass selbst in Fällen, in denen der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz sich für den in Rede stehenden Zylinder von dem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert unterscheidet, der optionale Schritt 106 nicht erforderlich ist und deshalb weggelassen werden kann. In jedem Fall rückt die Algorithmusausführung bei Ausführungsbeispielen, die den Schritt 116 enthalten, vom Schritt 116 oder, bei Ausführungsbeispielen, in denen der Schritt 116 weggelassen ist, vom Schritt 114 zum Schritt 118 vor.
In den Schritten 118 und 120 ermittelt der Steuercomputer 30 wieder eine 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 die Algorithmusausführung zum Schritt 122 vor, wo die Ausführung des Algorithmus 100 und somit die Zylinderfehlzündungsüberwachung abgebrochen wird. Die Schritte 118 und 120 können identisch zu den obenstehend beschriebenen Schritten 104 und 106 sein und die Diagnostizierfreigabeparameter und -bedingungen können dementsprechend dieselben wie die in der Tabelle 1 dargestellten sein. Alternativ können die Schritte 118 und 120 dazu konfiguriert sein, den Steuercomputer 30 dazu anzuweisen, einen unterschiedlichen Satz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungen als die in Tabelle 1 aufgeführten zu überwachen und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungen ausschließen und/oder einen oder mehrere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungen einschließen, die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. In jedem Fall rückt die Algorithmusausführung vom JA-Zweig des Schritts 120 zum Schritt 124 vor, in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob die ersten Zeitwerte T_FF,i für jeden der N Zylinder erfasst worden sind. Falls nicht, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 126 vor, in dem der Steuercomputer 30 den Zähler "i" auf die Nummer des nächsten Zylinders der Zündfolge setzt oder alternativ auf die Nummer irgendeines Zylinders, für den der Steuercomputer 30 noch keine T_FF,i-Daten vorliegen hat, bevor er zurück zum Schritt 110 springt.
Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 124 feststellt, dass T_FF,i-Daten für alle N Zylinder aufgenommen worden sind, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 128 vor, in dem der Steuercomputer 30 einen Zähler "j" auf eine vorbestimmte Zylindernummer setzt, z.B. auf die Nummer des ersten Zylinders der Zylinderzündfolge oder auf eine andere gewünschte Zylindernummer. Danach weist der Steuercomputer 30 im Schritt 130 einen zweiten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz für den j-ten Zylinder an. Der Steuercomputer 30 führt den Schritt 130 durch eine Steuerung des Kraftstoffzumessungssignals FS auf einem zugehörigen der "M"-Signalwege aus. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz und als ein spezielles Beispiel kann der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 80 % betragen, so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 130 bei diesem Beispiel dem j-ten Zylinder 80 % Kraftstoffzumessung anweist. Alternativ kann der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz bei diesem Ausführungsbeispiel größer oder kleiner als eine 80 %-ige Kraftstoffzumessung sein und jeder solch andere Prozentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Im Anschluss an den Schritt 130 wartet der Steuercomputer 30 im Schritt 132 eine Verzögerungszeitdauer, um es dem Betrieb des Motors 12 zu erlauben, sich nach der Änderung des Kraftstoffzumessungsprozentsatzes zum j-ten Zylinder im Schritt 130 zu stabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Zeitverzögerung z.B. zwei Motorzyklen betragen, obwohl Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die im Schritt 132 erforderliche Dauer der Zeitverzögerung, um im Anschluss an den Schritt 130 eine Stabilisierung des Motors 12 zu erlauben, allgemein von der Größe der Abweichung zwischen dem ersten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz und dem zweiten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz abhängt. In jedem Fall schreitet die Algorithmusausführung vom Schritt 132 zum Schritt 134 weiter, in dem der 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 Vorgehensweisen ermitteln, etwa gemäß einer oder mehrerer der obenstehend mit Bezug auf die Ermittlung der T_FF,i-Werte im Schritt 110 beschriebenen Vorgehensweisen. In jedem Fall ermittelt der Steuercomputer 30 im Schritt 134 jedoch T_SF,j auf dieselbe Art und Weise wie beim Ermitteln der T_FF,i-Werte, so dass die T_SF,j- und die T_FF,i-Werte konsistente Zeitparameter darstellen.
Im Anschluss an den Schritt 134 setzt der Steuercomputer 30 im Schritt 136 die Kraftstoffzumessungsanweisung für den j-ten Zylinder auf ihren Voreinstellungskraftstoffzumessungswert, um es so dem Betrieb des j-ten Zylinders zu ermöglichen, sich auf seinem Voreinstellungskraftstoffzumessungswert zu stabilisieren, bevor wiederum gemäß dem Algorithmus 100 die Kraftstoffzumessung für diesen Zylinder geändert wird, wie im Folgenden beschrieben wird. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 in den Schritten 138 und 140 eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparametern und ermittelt aus diesen, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 140 feststellt, dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind, schreitet die Algorithmusausführung zum Schritt 132 fort, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 und somit die Zylinderfehlzündungsüberwachung abgebrochen wird. Die Schritte 138 und 140 können identisch zu den Schritten 104 und 106 (und zu den Schritten 118 und 120) sein, die obenstehend beschrieben worden sind, und die Diagnostizierfreigabeparameter und -bedingungen können dementsprechend dieselben wie die in Tabelle 1 wiedergegebenen sein. Alternativ können die Schritte 138 und 140 dazu konfiguriert sein, den Steuercomputer 30 anzuweisen, einen unterschiedlichen Satz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungen als die in Tabelle 1 aufgeführten zu überwachen und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungen ausschließen und/oder eine oder mehrere andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungen einschließen, die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. In jedem Fall schreitet die Algorithmusausführung von dem JA-Zweig des Schritts 140 zum Schritt 144 vor, in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob T_SF,j-Daten für jeden der N Zylinder aufgenommen worden sind. Falls nicht, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 146 vor, in dem der Steuercomputer 30 den Zähler "j" auf die Nummer des nächsten Zylinders der Zündfolge setzt, oder alternativ auf die Nummer irgendeines Zylinders, für den der Steuercomputer 30 noch keine T_SF,j-Daten vorliegen hat, bevor zum Schritt 130 zurückgesprungen wird.
Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 144 feststellt, dass T_SF,j-Daten für alle N Zylinder aufgenommen worden sind, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 148 vor, in dem der Steuercomputer 30 einen Referenzzeitwert T_REF allgemein als Funktion einer Anzahl K der zweiten Zeitwerte T_SF,j ermittelt, wobei K jede positive Ganzzahl kleiner oder gleich der Anzahl von Zylindern N sein kann. Bei einem Ausführungsbeispiel berechnet der Steuercomputer 30 im Schritt 148 den Referenzzeitwert T_REF als ein Mittel oder als einen vorbestimmten Prozentsatz des Mittels von zwei oder mehreren der zweiten Zeitwerte T_SF,j und als ein spezielles Beispiel dieser Ausführungsform kann der Steuercomputer 30 im Schritt 148 den Referenzzeitwert T_REF als ein algebraisches Mittel oder als vorbestimmten Prozentsatz des algebraischen Mittels der drei betragsmäßig kleinsten T_SF,j-Werte berechnen. In jedem Fall kann der vorbestimmte Prozentsatz des Mittels jeder gewünschte Prozentwert sein. Es versteht sich jedoch, dass der Steuercomputer 30 alternativ im Schritt 148 den Referenzzeitwert T_REF gemäß einer oder mehreren anderen bekannten Funktionen einer oder mehrerer der T_SF,j-Werte berechnen kann, einschließlich aber nicht beschränkt auf beispielsweise den Wert irgendeines gewünschten der T_SF,j-Werte, ein Mittel aus jeglichen gewünschten zwei oder mehr der T_SF,j-Werte unter Verwendung jeder bekannten Mittelungstechnik, ein Medianwert oder gewünschter Prozentsatz eines Medianwertes irgendeines oder einer Kombination der T_SF,j-Werte, eines Minimums irgendeines gewünschten oder einer Kombination der T_SF,j-Werte, eines Maximums irgendeines gewünschten oder 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.
Im Anschluss an den Schritt 148 setzt der Steuercomputer 30 im Schritt 150 Zähler "i" und "m" auf Eins und initialisiert den Wert jeder Stelle eines "N"-dimensionalen Zählerarrays "C" auf Null. Danach vergleicht der Steuercomputer 30 im Schritt 152 den i-ten der ersten Zeitwerte T_FF,i mit dem im Schritt 148 ermittelten Referenzzeitwert T_REF. Bei einem Ausführungsbeispiel ist wie obenstehend beschrieben der im Schritt 130 angewiesene zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein kleiner als der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz und der Referenzzeitwert T_REF ist ein vorbestimmter Prozentsatz eines Durchschnitts aus zwei oder mehr der zweiten Zeitwerte T_SF,j. Bei diesem Ausführungsbeispiel würde der Referenzzeitwert T_REF in einem normal zündenden Motor allgemein größer als jeder der ersten Zeitwerte T_FF,i erwartet werden, da die kleineren zum Erzeugen von T_REF verwendeten Kraftstoffzumessungswerte die Motorkurbelwelle CR mit einer niedrigeren Drehzahl rotieren lassen würden, als es die zum Erzeugen der ersten Zeitwerte T_FF,i verwendeten größeren Kraftstoffzumessungswerte würden. Folglich würden die verstrichenen Zeiten T_FF,i, die die Kurbelwelle CR unter den ersten Kraftstoffzumessungsprozentsatzanweisungen zum Durchlaufen von jedem der vorbestimmten Kurbelwellenwinkel braucht, kleiner als T_REF erwartet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ermittelt der Steuercomputer 30 dementsprechend im Schritt 152, ob T_FF,i kleiner als T_REF ist. Falls ja, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 154 vor, in dem der Steuercomputer 30 den i-ten Zylinder als normal zündend identifiziert. Bei einem Ausführungsbeispiel identifiziert der Steuercomputer 30 im Schritt 154 den i-ten Zylinder als normal zündend, indem er eine Fehlzündungsmarke für den i-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 auf BESTANDEN setzt. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 im Schritt 154 den i-ten Zylinder gemäß anderen bekannten Bekanntgabevorgehensweisen als normal zündend identifizieren, beispielsweise aber nicht beschränkt auf die Bereitstellung solcher Information auf einer optischen Anzeigeeinheit (nicht gezeigt), durch Übermitteln solcher Information an ein oder mehrere Systeme in Verbindung mit dem Steuercomputer 30, durch protokollieren von Leistungsinformation, z.B. Zylinderzeitinformation oder ähnliches.
Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 152 feststellt, dass der i-te der ersten Zeitwerte T_FF,i größer oder gleich dem Referenzzeitwert T_REF ist, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 156 vor, in dem der i-te Zylinder zur weiteren Fehlzündungsdiagnose durch Speichern des Wertes von "i" an der m-ten Stelle des Zählerarrays markiert wird, z.B. durch Setzen von C(m) = i. Danach erhöht der Steuercomputer 30 im Schritt 158 den Zähler "m" um Eins. Von den Schritten 154 und 158 schreitet die Algorithmusausführung zum Schritt 160 vor, in dem der Steuercomputer 30 den Zähler "i" um Eins erhöht. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 in den Schritten 162 und 164 wieder eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparametern und ermittelt aus ihnen, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostiziertreigabebedingungen erfüllt ist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 164 feststellt, dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 166 vor, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 und somit die Zylinderfehlzündungsüberwachung abgebrochen wird. Die Schritte 162 und 164 können identisch zu den Schritten 104 und 106 (und auch zu den Schritten 118 bis 120 und den Schritten 138 bis 140) sein, die obenstehend beschrieben worden sind, und die Diagnostizierfreigabeparameter und -bedingungen können dementsprechend dieselben wie die in Tabelle 1 wiedergegebenen sein. Alternativ können die Schritte 162 und 164 dazu ausgelegt sein, den Steuercomputer 30 anzuweisen, einen unterschiedlichen Satz von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungen als die in Tabelle 1 aufgeführten zu überwachen, und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungen ausschließen und/oder einen oder mehrere andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungen einschließen, die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind. In jedem Fall rückt die Algorithmusausführung von dem JA-Zweig des Schritts 164 zum Schritt 168 vor, in dem der Steuercomputer 30 ermittelt, ob der Zähler "i" größer als die 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 als N ist, dann ist entweder jeder der N Zylinder als normal zündend identifiziert worden oder ist zur weiteren Fehlzündungsdiagnose markiert worden, und die Algorithmusausführung rückt zum Schritt 170 vor.
Im Schritt 170 setzt der Steuercomputer 30 den Zähler "i" auf Eins. Danach ermittelt der Steuercomputer 30 im Schritt 172, ob der an der i-ten Stelle des Zählerarrays gespeicherte Wert Null ist, z.B. ob C(i) = 0. Wenn ja, bedeutet dies, dass alle der ersten Zeitwerte T_FF,i im Schritt 152 als kleiner als der Referenzzeitwert T_REF festgestellt wurden und dass somit im Schritt 156 keine Zylinder zur weiteren Fehlzündungsdiagnose markiert worden sind. In diesem Fall ist der Zylinderfehlzündungsdiagnostizieralgorithmus abgeschlossen und die Algorithmusausführung rückt zum Schritt 174 vor, in dem der Steuercomputer 30 die Kraftstoffzumessungsanweisungen für alle Zylinder auf ihren zugehörigen Voreinstellungskraftstoffzumessungswert zurücksetzt, und danach zum Schritt 176, in dem der Algorithmus 100 beendet wird. Wenn andererseits der Steuercomputer 30 im Schritt 172 feststellt, dass der an der i-ten Stelle des Zählerarrays gespeicherte Wert nicht Null ist, zeigt dies an, dass einer oder mehrere Zylinder zur weiteren Fehlzündungsdiagnose markiert worden sind und die Algorithmusausführung rückt zum Schritt 178 vor, in dem der Steuercomputer 30 dem C(i)_TH-ten Zylinder einen dritten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz anweist. Der Steuercomputer 30 kann den Schritt 178 durch Steuerung des Kraftstoffzumessungssignals FS auf einer zugehörigen der "M"-Signalwege ausführen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz größer als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz, und als ein spezielles Beispiel dieser Ausführungsform kann der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 120 % betragen, so dass der Steuercomputer 30 im Schritt 178 bei diesem Beispiel dem C(i)_TH-ten Zylinder 120 % Kraftstoffzumessung anweist. Alternativ kann der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz bei diesem Ausführungsbeispiel größer oder kleiner als 120 % Kraftstoffzumessung und jeder solch alternative Prozentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Im Anschluss an den Schritt 178 wartet der Steuercomputer 30 im Schritt 180 eine Verzögerungszeitdauer, um es dem Betrieb des Motors 12 zu erlauben, sich nach der Änderung des Kraftstoffprozentsatzes für den C(i)_TH-ten Zylinder im Schritt 178 zu stabilisieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann 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 eine Stabilisierung zu ermöglichen, allgemein vom Betrag der Abweichung zwischen dem dem C(i)_TH-ten Zylinder angewiesenen vorhergehenden Kraftstoffwert und dem dritten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz abhängt. In jedem Fall rückt die Algorithmusausführung vom Schritt 180 zum Schritt 182 vor, in dem der Steuercomputer 30 einen Zeitparameter T_TF,C(i) ermittelt, der dem Beitrag des C(i)_TH-ten Zylinders zur Gesamtdrehzahl des Motors 12 entspricht. Der Steuercomputer 30 kann im Schritt 182 T_TF,C(i) unter Verwendung irgendeiner oder mehrerer einer Anzahl von vorstehend unter Bezugnahme auf die Ermittlung von T_FF,i im Schritt 110 beschriebenen Vorgehensweisen ermitteln. In jedem Fall ermittelt jedoch der Steuercomputer 30 im Schritt 182 T_TF,C(i) auf dieselbe Art 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-Werte je konsistente Zeitparameter darstellen.
Im Anschluss an den Schritt 182 ermittelt der Steuercomputer 30 in den Schritten 184 und 186 eine Anzahl von Diagnostizierfreigabeparametern und ermittelt daraus, ob eine entsprechende Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist. Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 186 feststellt, dass eine oder mehrere Diagnostizierfreigabebedingungen nicht erfüllt sind, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 188 vor, in dem die Ausführung des Algorithmus 100 und somit der Zylinderfehlzündungsüberwachung abgebrochen wird. Die Schritte 184 und 186 können identisch zu 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 Diagnostizierfreigabeparameter und -bedingungen können somit dieselben wie die in der Tabelle 1 wiedergegebenen sein. Alternativ können die Schritte 184 und 186 dazu konfiguriert sein, den Steuercomputer 30 zum Überwachen eines unterschiedlichen Satzes von Zylinderfehlzündungsdiagnostizierfreigabebedingungen als den in der Tabelle 1 aufgeführten anzuweisen, und dieser andere Satz kann eine oder mehrere der aufgeführten Bedingungen ausschließen und/oder eine oder mehrere andere Motor- und/oder Systembetriebsbedingungen einschließen, die nicht in der Tabelle 1 aufgeführt sind.
In jedem Fall schreitet die Algorithmusausführung von dem JA-Zweig des Schritts 186 zum Schritt 190 weiter, in dem der Steuercomputer 30 den C(i)_TH-ten der dritten Zeitwerte T_TF,C(i) mit dem im Schritt 148 ermittelten Referenzzeitwert T_REF vergleicht. Bei einem Ausführungsbeispiel wie es vorstehend beschrieben wurde ist der im Schritt 178 angewiesene dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein größer als der im Schritt 110 angewiesene erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz und der Referenzzeitwert T_REF ist ein vorbestimmter Prozentsatz eines Mittels von zwei oder mehr der zweiten Zeitwerte T_SF,j. Bei diesem Ausführungsbeispiel würde erwartet werden, dass dann, wenn der in Rede stehende Zylinder nicht vollständig fehlzündet, der dritte Zeitwert T_TF,C(i) durch ausreichendes Erhöhen des Kraftstoffprozentsatzes zum C(i)_TH-ten Zylinder kleiner als der Referenzzeitwert T_REF ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ermittelt der Steuercomputer 30 folglich im Schritt 190, ob T_TF,C(i) kleiner als T_REF ist. Falls ja, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 192 vor, in dem der Steuercomputer 30 den C(i)_TH-ten Zylinder als normal zündend identifiziert. Bei einem Ausführungsbeispiel identifiziert der Steuercomputer 30 im Schritt 192 den C(i)_TH-ten Zylinder als normal zündend, indem eine Fehlzündungsmarke für den C(i)_TH-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 auf BESTANDEN gesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 im Schritt 192 den C(i)_TH-ten Zylinder gemäß anderen bekannten Bekanntgabetechniken als normal zündend identifizieren, beispielsweise aber nicht beschränkt auf das Bereitstellen einer solchen Information auf einer optischen Anzeigeeinheit (nicht dargestellt), durch Übertragen einer solchen Information an eines oder mehrere in Verbindung mit dem Steuercomputer 30 stehende Systeme, durch Protokollieren von Leistungsinformation, z.B. von Zylinderzeitinformationen oder ähnlichem.
Wenn im Schritt 190 der Steuercomputer 30 ermittelt, dass der C(i)_TH-te der dritten Zeitwerte T_TF,C(i) größer oder gleich dem Referenzzeitwert T_RER ist, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 194 vor, in dem der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz mit einem vierten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz verglichen wird. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein größer als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, wie vorstehend beschrieben, stellt der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz einen maximalen Kraftstoffprozentsatz dar, der dem C(i)_TH-ten Zylinder angewiesen werden kann, bevor dieser Zylinder als ein fehlzündender Zylinder identifiziert wird. Als ein zahlenmäßiges Beispiel kann in einem Fall, in dem der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz etwa 120 % beträgt, der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ungefähr 200 % betragen. Alternativ kann der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner oder größer als 200 % sein und jeder solch alternative Prozentsatz soll in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem Fall rückt, wenn der Steuercomputer somit im Schritt 194 ermittelt, dass der dritte vorbestimmte Kraftstoff prozentsatz größer als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, die Algorithmusausführung vor zum Schritt 196, in dem der Steuercomputer 30 den C(i)_TH-ten Zylinder als fehlzündend identifiziert. Bei einem Ausführungsbeispiel identifiziert der Steuercomputer 30 im Schritt 196 den C(i)_TH-ten Zylinder als fehlzündend, indem er eine Fehlzündungsmarke für den C(i)_TH-ten Zylinder in dem Zylinderfehlzündungsstatusinformationsblock 78 auf NICHT BESTANDEN setzt. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuercomputer 30 im Schritt 196 den C(i)_TH-ten Zylinder gemäß anderen Bekanntgabetechniken als fehlzündend identifizieren, beispielsweise aber nicht beschränkt auf das Bereitstellen einer solchen Information auf einer optischen Anzeigeeinheit (nicht dargestellt), durch Übertragen einer solchen Information auf eines oder mehrere mit dem Steuercomputer 30 in Verbindung stehende Systeme, durch Protokollieren von Leistungsinformation, z.B. von Zylinderzeitinformation oder ähnlichem. Von jedem der Schritte 192 und 196 rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 198 vor, in dem der Zähler "i" um Eins erhöht wird und springt dann von dort zurück zum Schritt 172.
Wenn der Steuercomputer 30 im Schritt 194 ermittelt, dass der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 200 vor, in dem der Steuercomputer 30 den dritten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz um einen vorbestimmten Erhöhungsprozentsatz erhöht. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Erhöhungsprozentsatz 20 % betragen, obwohl alternativ als Erhöhungsprozentsatz jeder positive Prozentwert gewählt werden kann. Vom Schritt 200 springt die Algorithmusausführung zurück zum Schritt 178.
Aus der Beschreibung der Schritte 172–200 sollte ersichtlich sein, dass für jeden Zylinder, der für eine weitere Fehlzündungsdiagnose markiert worden ist, der Kraftstoffprozentsatz für jeden Zylinder schrittweise geändert wird bis zu einem maximalen Kraftstoffprozentsatz (vierter vorbestimmter Kraftstoffprozentsatz) und dass die Zylinderzeitinformation nach jeder schrittweisen Kraftstoffprozentsatzänderung mit der Referenzzeitinformation verglichen wird. Wenn die Zylinderzeitinformation kleiner als T_REF ist, bevor der schrittweise geänderte Kraftstoffprozentsatz den maximalen Kraftstoffprozentsatz erreicht, wird der Zylinder als ein normal zündender Zylinder identifiziert. Wenn andererseits die Zylinderzeitinformation immer noch größer als T_REF ist, wenn der geänderte Kraftstoffprozentsatz den maximalen Kraftstoffprozentsatz erreicht oder übersteigt, wird der Zylinder als ein fehlzündender Zylinder identifiziert.
Zwar wurde die Erfindung anhand der Figuren und der vorstehenden Beschreibung veranschaulicht und näher erläutert, jedoch sind die Figuren und die Beschreibung nur als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu verstehen. Es versteht sich, dass lediglich veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind und dass alle Änderungen und Abwandlungen, die im Geist der Erfindung liegen, ebenfalls geschützt sein sollen. So wurde beispielsweise vorstehend bei einem Ausführungsbeispiel des Algorithmus 100 der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz als allgemein kleiner als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz beschrieben, der dritte und der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz wurden als allgemein größer als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz beschrieben, und jeder Zylinder wurde als normal zündend identifiziert, wenn entweder sein erster Zeitwert T_FF,i als kleiner als der Referenzzeitwert T_REF oder sein dritter Zeitwert T_TF,C(i) als kleiner als T_REF festgestellt wurde, bevor der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz den maximalen vierten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz erreichte. Alternativ kann der Algorithmus 100 im Schritt 130 so modifiziert werden, dass der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein größer als der erste vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist. In einem solchen Fall wird der Schritt 152 ebenfalls so modifiziert, dass der in Rede stehende Zylinder als normal zündend identifiziert wird, wenn sein erster Zeitwert T_FF,i größer als der Referenzzeitwert T_REF ist. Analog können die Schritte 178, 194 und 200 bei einem solchen alternativen Ausführungsbeispiel so abgewandelt werden, dass der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz allgemein kleiner als der zweite vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist, der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist und deshalb einen minimalen Kraftstoffprozentsatz darstellt, und der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz im Schritt 200 um einen vorbestimmten Erniedrigungsprozentsatz verringert wird. In diesem Fall wird der Schritt 190 so geändert, dass der in Rede stehende Zylinder als normal zündend identifiziert wird, wenn sein dritter Zeitwert T_TF,C(i) größer als der Referenzzeitwert T_REF ist, und als fehlzündend identifiziert wird, wenn T_TF,C(i) immer noch kleiner oder gleich dem Referenzzeitwert T_REF ist, wenn der dritte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz unter den vierten vorbestimmten Kraftstoffprozentsatz fällt. Solche Änderungen des Algorithmus 100 wären für einen Programmierer rein mechanische Schritte und sollen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem dieser Ausführungsbeispiele wird wahlweise der jedem Zylinder angewiesene Kraftstoffprozentsatz geändert, es wird eine entsprechende Zylinderzeitinformation erhalten, und jeder Zylinder wird als normal zündend identifiziert, wenn die zugehörige Zylinderzeitinformation von dem Referenzzeitwert in einer ersten Richtung abweicht, und wird als fehlzündend identifiziert, wenn die entsprechende Zylinderzeitinformation von dem Refe renzzeitwert in einer entgegengesetzten zweiten Richtung abweicht, nachdem die Kraftstoffzuweisung für diesen Zylinder schrittweise über einen gewünschten Kraftstoffprozentsatzbereich erhöht oder erniedrigt worden ist.

Claims

System zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung in einem Verbrennungsmotor mit – einem Motorstellungssensor, der ein Stellungssignal erzeugt, das die Stellung einer Motorkurbelwelle bezüglich einer Referenzstellung angibt, – einer auf das Stellungssignal ansprechenden Einrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von Zeitparametern, die jeweils einen Beitrag eines entsprechenden der Motorzylinder zur Gesamtdrehzahl des Motors angeben, – einer Einrichtung zum Aufnehmen erster Werte der Anzahl von Zeitparametern, während ein erster Kraftstoffprozentsatz jedem der Zylinder zugeführt wird, – einer Einrichtung zum Aufnehmen zweiter Werte der Anzahl von Zeitparametern, während ein zweiter Kraftstoffprozentsatz jedem der Zylinder zugeführt wird, – einer Einrichtung zum Ermitteln eines Referenzzeitwertes als Funktion einer oder mehrerer der zweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern, und – einer Einrichtung zum Identifizieren jedes Zylinders als normal zündend, der einen zugehörigen ersten Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Diagnostizieren von Zylindern, die einen zugehörigen ersten Wert der Anzahl von Zeitparametern haben, welcher in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, wobei die Diagnostiziereinrichtung aufweist: – eine Einrichtung zum Aufnehmen dritter Werte der Anzahl von Zeitparametern, während ein dritter Kraftstoffprozentsatz, der größer ist als der erste Kraftstoffprozentsatz, den Zylindern zugeführt wird, die einen zugehörigen Wert der Anzahl von Zeitparametern haben, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, und – einer Einrichtung zum Identifizieren jedes Zylinders als normal zündend, der einen zugehörigen dritten Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
System nach Anspruch 2, bei dem die Diagnoseeinrichtung ferner eine Einrichtung zum fortwährenden schrittweisen Ändern des dritten Kraftstoffprozentsatzes, zum Aufnehmen weiterer Werte der Anzahl von Zeitparametern, während der geänderte dritte Kraftstoffprozentsatz den Zylindern zugeführt wird, die einen zugehörigen ersten Wert der Anzahl von Zeitparametern haben, der in einer zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, und zum Identifizieren jedes Zylinders als normal zündend aufweist, der einen zugehörigen weiteren Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, welcher in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, während der schrittweise geänderte dritte Kraftstoffprozentsatz in der ersten Richtung von einem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
System nach Anspruch 3, bei dem die Einrichtung zum fortwährenden schrittweisen Ändern des dritten Kraftstoffprozentsatzes ferner eine Einrichtung zum Identifizieren jedes Zylinders als fehlzündend aufweist, der einen zugehörigen weiteren Wert der Anzahl von Zeitparametern hat, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der schrittweise geänderte dritte Kraftstoffprozentsatz in der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündungsbedingungen in dem Motor nur solange, wie eine Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Rücksetzen des den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatzes auf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte, nachdem für alle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungsbedingungen diagnostiziert worden sind.
System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Ermitteln eines Referenzzeitwertes als Funktion einer oder mehrerer der zweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern eine Einrichtung zum Ermitteln des Referenzzeitwertes als einen Durchschnitt aus oder einen vorbestimmten Prozentsatz des Durchschnitts von wenigstens zwei der betragsmäßig kleinsten zweiten Werte der Anzahl von Zeitparametern aufweist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Abspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jeden Zylinder, der als normal zündend identifiziert worden ist.
System nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Einrichtung zum Abspeichern einer NICHT BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jeden Zylinder, der als fehlzündend identifiziert worden ist.
System zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung in einem Verbrennungsmotor, mit – einem Motorstellungssensor, der ein Stellungssignal erzeugt, das die Stellung einer Motorkurbelwelle bezüglich einer Referenzstellung angibt, – einem Kraftstoffsystem, das auf Kraftstoffzumessungssignale anspricht, um jedem Zylinder des Motors Kraftstoff zuzuführen, und – einem Steuercomputer, der dazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zum Ermitteln einer Anzahl erster Zeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, und gleichzeitig die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern, um einen ersten Kraftstoffprozentsatz jedem der Zylinder zuzuführen, die Stellungssignale zum Ermitteln einer Anzahl zweiter Zeitwerte zu verarbeiten, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, und gleichzeitig die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern, um jedem Zylinder einen zweiten Kraftstoffprozentsatz zuzuführen, einen Referenzzeitwert als Funktion einer oder mehrerer der Anzahl zweiter Zeitwerte zu ermitteln, und jeden Zylinder als normal zündend zu identifizieren, der einen zugehörigen ersten Zeitwert hat, der in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zum Ermitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder als eine verstrichene Zeit zu verarbeiten, die die Motorkurbelwelle benötigt, um durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren.
System nach Anspruch 10, bei dem Steuercomputer dazu ausgelegt ist, das Stellungssignal zum Ermitteln der ersten und zweiten Zeitwerte für jeden Zylinder als eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwelle dazu benötigt, durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu drehen, bezüglich einer Drehzeit zu verarbeiten, die die Kurbelwelle bei einem vorhergehenden Zylinder einer Zylinderzündfolge dazu benötigte, durch den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren.
System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, den Referenzzeitwert als einen Durchschnitt aus oder als einen vorbestimmten Prozentsatz des Durchschnitts von zumindest zwei der zweiten Zeitwerte zu ermitteln.
System nach Anspruch 13, bei dem der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, den Referenzzeitwert als einen Durchschnitt aus oder einen vorbestimmten Prozent satz des Durchschnitts von wenigstens zwei der betragsmäßig niedrigsten zweiten Zeitwerte zu ermitteln.
System nach Anspruch 10, bei der Steuercomputer ferner dazu ausgelegt ist, für jeden Zylinder, der einen zugehörigen ersten Zeitwert hat, der in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen dritten Zeitwert aufzunehmen, der einen Beitrag des Zylinders zur Drehzahl des Motors angibt, und zugleich die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern, um diesem Zylinder einen dritten Kraftstoffprozentsatz zuzuführen, und diesen Zylinder als normal zündend zu identifizieren, wenn der zugehörige dritte Zeitwert in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
System nach Anspruch 15, bei dem der Steuercomputer ferner dazu ausgelegt ist, für jeden Zylinder, der einen zugehörigen dritten Zeitwert hat, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, einen momentan diesem Zylinder zugeführten Kraftstoffprozentsatz fortwährend durch einen vorbestimmten Änderungsprozentsatz bis zu einem vierten Kraftstoffprozentsatz zu ändern, für diesen Zylinder einen weiteren Zeitwert aufzunehmen, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehzahl des Motors angibt, und zugleich die Kraftstoffzumessungssignale zu steuern, um diesem Zylinder den geänderten Kraftstoffprozentsatz zuzuführen, und diesen Zylinder als normal zündend zu identifizieren, wenn sein weiterer Zeitwert in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht und der geänderte Kraftstoffprozentsatz in der ersten Richtung von einem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
System nach Anspruch 16, bei dem der Steuercomputer ferner dazu ausgelegt ist, jeden Zylinder als fehlzündend zu identifizieren, dessen weiterer Zeitwert in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der geänderte Kraftstoffprozentsatz in der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, Zylinderfehlzündungsbedingungen im Motor nur dann und solange zu diagnostizieren, wenn eine Anzahl von Diagnostiziertreigabebedingungen erfüllt ist.
System nach Anspruch 10, bei dem der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, den den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatz auf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte zurückzusetzen, nachdem für alle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungsbedingungen diagnostiziert worden sind.
System nach Anspruch 10, ferner aufweisend einen Speicher, wobei der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, in dem Speicher eine BESTANDEN-Marke für jeden Zylinder abzuspeichern, der als normal zündend identifiziert worden ist.
System nach Anspruch 17, ferner aufweisend einen Speicher, wobei der Steuercomputer dazu ausgelegt ist, in dem Speicher eine NICHT BESTANDEN-Marke für jeden Zylinder abzuspeichern, der als fehlzündend identifiziert worden ist.
Verfahren zum Diagnostizieren von Zylinderfehlzündung in einem Verbrennungsmotor, mit den Schritten: – Zuführen eines ersten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder des Motors, – Ermitteln einer Anzahl erster Zeitwerte, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, während dem Zylinder der erste Kraftstoffprozentsatz zugeführt wird, – Zuführen eines zweiten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder des Motors, – Ermitteln einer Anzahl zweiter Zeitwerte, die je einen Beitrag eines entsprechenden der Zylinder zur Drehzahl des Motors angeben, während dem Zylinder der zweite Kraftstoffprozentsatz zugeführt wird, – Berechnen eines Referenzzeitwertes als Funktion einer oder mehrerer der Anzahl zweiter Zeitwerte, und – Identifizieren jedes Zylinders als normal zündend, der einen zugehörigen ersten Zeitwert hat, welcher in einer ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend das Ausführen des Verfahrens der Zylinderfehlzündungsdiagnose in einem Verbrennungsmotor nur dann und solange eine Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln der Drehzahl des Motors, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen der sich innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereiches befindenden Drehzahl des Motors entspricht.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln einer Motorlast als Funktion einer Kraftstoffzumessung zum Motor, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen der sich unterhalb eines Maximalmotorlastwertes befindenden Motorlast entspricht.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln einer Gaspedalstellung, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen der sich in einer Motorleerlaufstellung befindenden Gaspedalstellung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen einer angewiesenen Motordrehzahl entspricht, die sich auf einem im Wesentlichen konstanten Leerlaufreferenzdrehzahlwert befindet.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln einer Fahrgeschwindigkeit eines mit dem Motor ausgerüsteten Fahrzeugs, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen einer Fahrgeschwindigkeit entspricht, die kleiner als ein vorbestimmter Fahrgeschwindigkeitswert ist.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln einer Betriebstemperatur des Motors, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen der oberhalb einer minimalen Motorbetriebstemperatur liegenden Betriebstemperatur des Motors entspricht.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend das Ermitteln des Betriebsstatus einer entweder von dem Motor oder einem mit diesem gekoppelten Getriebe angetriebenen Zapfleistungseinrichtung, wobei eine der Anzahl von Diagnostizierfreigabebedingungen einem inaktiven Zustand der Zapfleistungseinrichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgang des Berechnens eines Referenzzeitwertes einschließt das Berechnen des Referenzzeitwertes als entweder ein Durchschnitt aus oder ein vorbestimmter Prozentsatz des Durchschnitts von wenigstens zwei der Anzahl zweiter Zeitwerte.
Verfahren nach Anspruch 31, bei dem der Vorgang des Berechnens eines Referenzzeitwertes einschließt das Berechnen des Referenzzeitwertes als ein Durchschnitt aus oder ein vorbestimmter Prozentsatz des Durchschnitts von wenigstens zwei der betragsmäßig niedrigsten der Anzahl zweiter Zeitwerte.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend das Abspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jeden Zylinder, der als normal zündend identifiziert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgang des Ermittelns der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte umfasst das – Erfassen der Motorkurbelwellenstellung bezüglich einer Referenzstellung und das Erzeugen eines entsprechenden Motorstellungssignals, und – Verarbeiten des Motorstellungssignals zum Ermitteln der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte für jeden Zylinder einer Zylinderzündfolge als eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwelle zum Rotieren durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel benötigt.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Vorgang des Ermittelns der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte umfasst das – Erfassen einer Motorkurbelwellenstellung bezüglich einer Referenzstellung und – Verarbeiten des Stellungssignals zum Ermitteln der Anzahl erster und zweiter Zeitwerte für jeden Zylinder als eine verstrichene Zeit, die die Motorkurbelwelle benötigt, um durch einen vorbestimmten Kurbelwellenwinkel zu rotieren, in Bezug auf eine Zeit, die die Kurbelwelle bei einem vorhergehenden Zylinder der Zylinderzündfolge zum Rotieren durch den vorbestimmten Kurbelwellenwinkel benötigt hat.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatz kleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, wobei der in der ersten Richtung vom Referenzzeitwert abweichende Zeitwert kleiner als der Referenzzeitwert ist.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatz größer als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, wobei der in der ersten Richtung vom Referenzzeitwert abweichende Zeitwert größer als der Referenzzeitwert ist.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend das Identifizieren jedes Zylinders zur weiteren Diagnose, der einen zugehörigen ersten Zeitwert hat, der in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 38, ferner umfassend – Zuführen eines dritten Kraftstoffprozentsatzes zu jedem Zylinder, der zur weiteren Diagnose identifiziert worden ist, – Ermitteln eines dritten Zeitwertes für jeden der zur weiteren Diagnose identifizierten Zylinder, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehzahl des Motors angibt, während diesem Zylinder der dritte Kraftstoffprozentsatz zugeführt wird, und – Identifizieren jedes der zur weiteren Diagnose identifizierten Zylinders als normal zündend, der einen dritten Zeitwert hat, der von dem Referenzzeitwert in der ersten Richtung abweicht.
Verfahren nach Anspruch 39, ferner umfassend das Ausführen der folgenden Vorgänge für jeden Zylinder mit einem dritten Zeitwert, der in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht: – Bereitstellen eines geänderten Kraftstoffprozentsatzes entsprechend einem durch einen vorbestimmten Änderungsprozentsatz modifizierten momentanen Kraftstoffprozentsatz, – Berechnen eines weiteren Zeitwertes, der einen Beitrag dieses Zylinders zur Drehzahl des Motors angibt, während diesem Zylinder der geänderte Kraftstoffprozentsatz zugeführt wird, – fortwährendes Ausführen der Vorgänge des Bereitstellens des geänderten Kraftstoffprozentsatzes und des Berechnens eines weiteren Zeitwertes, bis einer der weiteren Zeitwerte in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht und der geänderte Kraftstoffprozentsatz einen vierten Kraftstoffprozentsatz erreicht, und – Identifizieren jedes der Zylinder, der einen zugehörigen weiteren Zeitwert hat, welcher in der ersten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, als normal zündend.
Verfahren nach Anspruch 40, ferner umfassend das Identifizieren jedes der Zylinder als fehlzündend, der einen zugehörigen weiteren Zeitwert hat, der in der zweiten Richtung von dem Referenzzeitwert abweicht, wenn der geänderte Kraftstoffprozentsatz in der zweiten Richtung von dem vierten Kraftstoffprozentsatz abweicht.
Verfahren nach Anspruch 41, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatz kleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, der dritte Kraftstoffprozentsatz größer als der erste Kraftstoffprozentsatz ist und der vierte Kraftstoffprozentsatz größer als der dritte Kraftstoffprozentsatz ist, und bei dem die erste Richtung kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist und die zweite Richtung größer als der Referenzzeitwert und größer als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist.
Verfahren nach Anspruch 41, bei dem der zweite Kraftstoffprozentsatz größer als der erste Kraftstoffprozentsatz ist, der dritte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der erste Kraftstoffprozentsatz ist und der vierte Kraftstoffprozentsatz kleiner als der dritte Kraftstoffprozentsatz ist, und bei dem die erste Richtung größer als der Referenz zeitwert und größer als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist und bei dem die zweite Richtung kleiner als der Referenzzeitwert und kleiner als der vierte vorbestimmte Kraftstoffprozentsatz ist.
Verfahren nach Anspruch 41, ferner umfassend das Abspeichern einer BESTANDEN-Marke in einem Speicher für jeden Zylinder, der als normal zündend identifiziert worden ist, und des Abspeicherns einer NICHT BESTANDEN-Marke in dem Speicher für jeden Zylinder, der als fehlzündend identifiziert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 41, ferner umfassend das Rücksetzen des den Zylindern des Motors zugeführten Kraftstoffprozentsatzes auf Voreinstellungskraftstoffzumessungsprozentsatzwerte, nachdem für alle Zylinder des Motors Zylinderfehlzündungsbedingungen diagnostiziert worden sind.