DE4221938A1 - Einrichtung zum ermitteln von maschinenzylinder-funktionsstoerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ermitteln von Funktionsstörungen bzw. Aussetzern in den Zylindern einer Bremskraftmaschine.

Wenn in einem Maschinenzylinder eine Funktionsstörung wie eine schwerwiegende Fehlzündung auftritt, fällt das Maschinendrehmoment ab und es wird häufig aus dem Zylinder unverbrannter Brennstoff ausgestoßen, der auf Umgebungsteile der Maschine austritt. Infolge dessen ist es wichtig, daß der Fahrer die Funktionsstörung zur Kenntnis nimmt und sie in einem frühen Stadium behebt.

In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 61- 2 58 955 ist eine Einrichtung zum Ermitteln einer Funktionsstörung in einem Zylinder einer Mehrzylindermaschine beschrieben. In dieser Einrichtung wird eine Maschinendrehzahl bei dem Arbeitshub in einem jeweiligen Zylinder erfaßt und die Differenz zwischen zwei Drehzahlen für zwei aufeinanderfolgende Arbeitshübe berechnet. Wenn die Differenz größer als ein vorbestimmter konstanter Bezugswert ist, wird daraus bestimmt, daß in dem Maschinenzylinder eine Fehlzündung mit Verzögerung des Arbeitshubs aufgetreten ist, so daß folglich ein Fehlzündungszählwert um "1" aufgestuft wird. Diese Routine wird in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt und es wird das Auftreten einer Funktionsstörung in dem Maschinenzylinder festgestellt, wenn der Fehlzündungszählwert größer als ein vorbestimmter Störungsbestimmungswert wird.

Bei dieser Einrichtung wird der vorbestimmte konstante Bezugswert verhältnismäßig klein angesetzt, um dadurch bei allen Maschinenbetriebszuständen eine Fehlzündung ohne Ausfall zu erfassen. Daher kann entsprechend einem Maschinenbetriebszustand auch dann, wenn keine Fehlzündung aufgetreten ist, die Differenz größer als der vorbestimmte konstante Bezugswert sein und damit der Fehlzündungszählwert größer als der vorbestimmte Störungsbestimmungswert werden, so daß folglich bestimmt wird, daß ein normal arbeitender Zylinder ein fehlerhaft arbeitender bzw. aussetzender Zylinder ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, eine Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder auf genaue Weise zu ermitteln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Einrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Brennkraftmaschine.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines Rotors.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines anderen Rotors.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Brennkraftmaschine.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer dritten Brennkraftmaschine.

Fig. 6 ist eine erweiterte Schnittansicht einer Stellvorrichtung für das Steuern einer Überlappungsdauer.

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung von Hubwegen eines Einlaßventiles und eines Auslaßventiles.

Fig. 8 bis 11 sind Ablaufdiagramme einer ersten bis vierten Hauptroutine für das Ermitteln von Maschinenzylinder-Funktionsstörungen.

Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm einer Routine für das Berechnen eines Kurbelwinkelzählwertes.

Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm einer Routine für das Steuern einer Überlappungsdauer.

Fig. 14 bis 19 sind Ablaufdiagramme einer ersten bis sechsten Subroutine.

Fig. 20 zeigt Diagramme für das Bestimmen eines Sollwertes K.

Fig. 21 zeigt Diagramme für das Bestimmen eines Störungsrichtwertes M.

Fig. 22 ist eine erste Tabelle, die Kurbelwinkel für die Zylinder einer Vierzylindermaschine in bezug auf einen Kurbelwinkelzählwert zeigt.

Fig. 23 ist eine zweite Tabelle, die Kurbelwinkel für die Zylinder in einer Sechszylindermaschine in bezug auf einen Kurbelwinkelzählwert zeigt.

Fig. 24 ist ein Diagramm für das Bestimmen einer Überlappungsdauer.

Fig. 25 ist ein Diagramm für das Bestimmen eines Korrekturwertes D für einen Fehlzündungsrichtwert L.

Fig. 26 zeigt Diagramme für das Bestimmen eines Fehlzündungsrichtwerts L.

Gemäß Fig. 1 hat eine erste Brennkraftmaschine 1 vier Zylinder, nämlich einen ersten Zylinder 1, einen zweiten Zylinder 2, einen dritten Zylinder 3 und einen vierten Zylinder 4. Jeder der Zylinder 1 bis 4 hat eine Zündkerze 2 und ist mit einem Beruhigungsbehälter 3 über ein entsprechendes Zweigrohr 4 sowie ferner mit einem Abgassammler 5 verbunden. In einem Auspuffrohr 6 stromab des Abgassammlers 5 ist ein Sauerstoffsensor 7 für das Erfassen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas angebracht. In jedem der Zweigrohre 4 ist eine Brennstoffeinspritzdüse 8 angebracht. Der Beruhigungsbehälter 3 ist mit einem Luftfilter 9 über ein Ansaugrohr 10 und einem Luftstrommesser 11 verbunden. Hinter dem Ansaugrohr 10 ist eine Drosselklappe 12 angeordnet, an der ein Drosselsensor 13 für das Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 12 angebracht ist.

Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einem Wassertemperatursensor 14 zum Erfassen der Kühlwassertemperatur versehen. An einer Kurbelwelle 15 der Maschine ist ein scheibenförmiger Rotor 16 angebracht, an dessen Außenumfang ein Kurbelwinkelsensor 17 gegenübergesetzt ist. Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einem Verteiler 18 mit einer Welle 19 ausgestattet, die mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 15 dreht. An der Welle 19 ist ein scheibenförmiger Rotor 20 angebracht, an dessen Außenumfang ein Totpunkt- bzw. OT-Sensor 21 gegenübergesetzt angeordnet ist.

Eine elektronische Steuereinheit 50 ist als digitaler Computer gestaltet und enthält einen Festspeicher (ROM) 52, einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 53, eine Zentraleinheit (CPU) 54, einen Zeitgeber 55, eine Eingabeeinheit 56 und eine Ausgabeeinheit 57, die miteinander über einen Zweiweg-Bus 51 verbunden sind. Der Zeitgeber 55 besteht aus einem freilaufenden Zähler, der hochzählt, wenn der Steuereinheit 50 Strom zugeführt wird, und dessen Zählstand eine Zeit angibt. Der Sauerstoffsensor 7, der Luftstrommesser 11, der Drosselsensor 13 und der Wassertemperatursensor 14 sind jeweils über entsprechende A/D-Wandler 60, 61, 62 und 63 an die Eingabeeinheit 56 angeschlossen. Ferner werden in die Eingabeeinheit 56 die Ausgangssignale des Kurbelwinkelsensor 17 und des OT-Sensor 21 eingegeben. An die Ausgabeeinheit 57 sind jeweils über entsprechende (nicht gezeigte) Treiberstufen eine (nicht gezeigte) Zündanlage für das Zuführen von Hochspannung zu dem Verteiler 21 und die Einspritzventile 8 angeschlossen. Weiterhin sind an die Ausgabeeinheit 57 jeweils über entsprechende Treiberstufen 70, 71, 72 und 73 eine Meldelampe 40 zur Anzeige einer Störung im ersten Zylinder 1, eine Meldelampe 41 zur Anzeige einer Störung in dem zweiten Zylinder 2, eine Meldelampe 42 zur Anzeige einer Störung in dem dritten Zylinder 3 und eine Meldelampe 43 zur Anzeige einer Störung in dem vierten Zylinder 4 angeschlossen.

Die Fig. 2 zeigt den Rotor 16 und den Kurbelwinkelsensor 17. Der Rotor 16 hat zwölf Außenzähne 16a bis 16l, die an seinem Umfang in gleichen Winkelabständen von 30° ausgebildet sind. Der Kurbelwinkelsensor 17 besteht aus einem elektromagnetischen Aufnehmer, der einen Aus­ gangsimpuls abgibt, wenn er einem der Außenzähne 16a bis 16l gegenüber steht. Daher bilden die Außenzähne 16a bis 16l erfaßbare Elemente. Wenn die Kurbelwelle 15 und damit der Rotor 16 in Pfeilrichtung nach Fig. 2 dreht, gibt der Kurbelwinkelsensor 17 bei jeder Drehung der Kurbelwelle 15 um 30° einen Ausgangsimpuls ab, der in die Eingabeeinheit 56 eingegeben wird.

Die Fig. 3 zeigt den Rotor 20 und den OT-Sensor 21. Der Rotor 20 hat einen einzelnen Vorsprung 20a und der OT- Sensor 21 besteht aus einem elektromagnetischen Aufnehmer, der einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn er dem Vorsprung 20a gegenübersteht.

Wie vorangehend ausgeführt wird dreht der Rotor 20 mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 15. Daher gibt bei dem Drehen der Kurbelwelle 15 der OT-Sensor 21 bei jeder Drehung der Kurbelwelle 15 um 720° ein Ausgangsimpuls ab, der in die Eingabeeinheit 56 eingegeben wird. Der Vorsprung 20a ist derart angeordnet, daß er dem OT-Sensor 21 gegenübersteht, wenn bspw. der erste Zylinder 1 bei seinem Arbeitshub den oberen Totpunkt erreicht. D. h., der OT-Sensor 21 gibt einen Ausgangsimpuls ab, wenn der erste Zylinder 1 den oberen Totpunkt seines Arbeitshubs erreicht.

Die Steuereinheit 50 steuert entsprechend einer gegenwärtigen Maschinendrehzahl N und einer gegenwärtigen Maschinenlast Q/N (Ansaugluftmenge Q/Maschinendrehzahl N), die aus den Signalen des Kurbelwinkelsensors 17 und des Luftstrommessers 11 berechnet werden, die Zündanlage zu einer guten Zündzeiteinstellung an dem jeweiligen Zylinder 1, 2, 3 und 4. Ferner führt die Steuereinheit 50 auch eine Regelung der aus den Einspritzdüsen 8 eingespritzten Brennstoffmenge gemäß einem Signal aus dem Sauerstoffsensor 7 aus, um dadurch unter allen Maschinenbetriebsbedingungen allen Maschinenzylindern 1, 2, 3 und 4 die geeignete Brennstoffmenge zuzuführen.

Ferner ermittelt die Zentraleinheit 50 eine Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder mittels einer in Fig. 8 gezeigten ersten Hauptroutine. Die erste Hauptroutine wird bei jedem Kurbelwinkel von 30° ausgeführt.

Gemäß Fig. 8 wird bei einem Schritt 101 als erste Subroutine eine Subroutine für das Ermitteln einer Fehlzündung abgerufen. Die erste Subroutine ist in Fig. 14 dargestellt. Gemäß Fig. 14 wird bei einem Schritt 1001 mittels des Zeitgebers 55 eine Zeit T0 gemessen, die zwischen dieser Hauptroutine-Unterbrechung und der vorangehenden Unterbrechung abgelaufen ist. Dann wird bei einem Schritt 1002 ermittelt, ob ein Kurbelwinkelzählwert CK einer der Werte "2", "8", "14" oder "20" ist.

Der Kurbelwinkelzählwert CK wird in einer in Fig. 12 gezeigten Routine berechnet. Diese Routine wird zur gleichen Zeit wie die erste Hauptroutine bei jedem Kurbelwinkel von 30° ausgeführt. Gemäß Fig. 12 wird bei einem Schritt 501 ermittelt, ob zum gleichen Zeitpunkt wie diese Unterbrechung von dem OT-Sensor 21 ein Ausgangsimpuls abgegeben wird. Wenn dies der Fall ist, nämlich im ersten Zylinder 1 der obere Totpunkt bei dem Arbeitshub erreicht ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 502 weiter, bei dem der Kurbelwinkelzählwert CK auf "1" gesetzt wird. Wenn das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 503 weiter, bei dem der Kurbelwinkelzählwert CK um "1" aufgestuft wird. Bei der in Fig. 1 gezeigten Vierzylindermaschine ist die Zündfolge 1-3-4-2 und der Kurbelwinkel bei einem jeden Zylinder in bezug auf den Kurbelwinkelzählwert CK ist als erste Tabelle in Fig. 22 aufgeführt.

Wenn bei der ersten Subroutine gemäß Fig. 14 bei dem Schritt 1002 der Kurbelwinkelzählwert CK einer der Werte "2", "8", "14" oder "20" ist, nämlich der Kurbelwinkel bei irgeneinem der Zylinder 1, 2, 3 und 4 30° erreicht hat (siehe in Fig. 22 gezeigte erste Tabelle), schreitet die Routine zu einem Schritt 1003 weiter, bei dem die Zeit T0 als Zeit T1 eingesetzt wird, wonach der Prozeß zu der ersten Hauptroutine gemäß Fig. 8 zurückkehrt. Wenn ferner bei dem Schritt 1002 der Kurbelwinkelzählwert CK keiner der Werte "2", "8", "14" und "20" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 1004 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Kurbelwinkelzählwert CK einer der Werte "6", "12", "18" und "24" ist. Wenn der Kurbelwinkelzählwert CK keiner dieser Werte ist, kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine nach Fig. 8 zurück. Wenn der Kurbelwinkelzählwert CK einer der Werte "6", "12", "18" und "24" ist, nämlich der Kurbelwinkel bei irgendeinem der Zylinder 1 bis 4 150° erreicht hat (siehe in Fig. 22 gezeigte erste Tabelle), schreitet die Routine zu einem Schritt 1005 weiter, bei dem die Differenz TS zwischen der Zeit T0 und der Zeit T1 berechnet wird. Es ist anzumerken, daß bei dem Arbeitshub in einem Maschinenzylinder die Zeit T0 die von 120° Kurbelwinkel bis 150° Kurbelwinkel für diesen Zylinder abgelaufene Zeit ist, während die Zeit T1 die vom oberen Totpunkt bis zu 30° Kurbelwinkel für den Zylinder abgelaufene Zeit ist. Bei dem Schritt 1005 kann somit eine Differenz zwischen einer aus der Zeit T0 ermittelten Maschinendrehzahl V0 und einer aus der Zeit T1 ermittelten Maschinendrehzahl V1 berechnet werden.

Als nächstes wird bei einem Schritt 1006 der Kurbelwinkelzählwert CK durch "6" dividiert, wobei das Ergebnis n die Zündfolgenummer des Maschinenzylinders darstellt.

Dann wird bei einem Schritt 1007 ermittelt, ob die Differenz TS kleiner als ein Sollwert K ist. Falls der Maschinenzylinder ein normal arbeitender Zylinder ist, ist die Maschinendrehzahl bei dem frühen Abschnitt des Arbeitstaktes höher als bei dem späten Abschnitt desselben, so daß daher die bei dem späten Abschnitt ablaufende Zeit T0 länger als die Zeit T1 bei dem frühen Abschnitt ist. Bei dem normal arbeitenden Zylinder ändert sich die Differenz TS entsprechend der Maschinendrehzahl N und der Maschinenlast Q/N, sodaß in bezug auf alle Maschinendrehzahlen N und alle Lasten Q/N eine Differenz TS bei dem normal arbeitenden Zylinder angesetzt und als Sollwert K in Form einer in Fig. 20 (B) gezeigten Liste gespeichert wird. Die Fig. 20 (A) zeigt die Tendenz der Liste nach Fig. 20 (B).

Dementsprechend ist dann, wenn bei dem Schritt 1007 das Ergebnis "Ja" ist, in dem Maschinenzylinder eine Fehlzündung aufgetreten, wobei die Routine zu einem Schritt 1008 fortschreitet, bei dem ein Fehlzündungszählwert CFn für einen entsprechenden Zylinder um "1" aufgestuft wird. Dann kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurück. Wenn dagegen bei dem Schritt 1007 das Ergebnis "Nein" ist, wird der Fehlzündungszählwert CFn unverändert beibehalten und der Prozeß kehrt zu der ersten Hauptroutine zurück.

Bei der ersten Hauptroutine nach Fig. 8 wird bei einem Schritt 102 als zweite Subroutine eine Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung abgerufen. Die zweite Subroutine ist in Fig. 15 dargestellt. Gemäß Fig. 15 wird bei einem Schritt 2001 ermittelt, ob der Kurbelwinkelzählwert CK "23" ist. Wenn dies der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 2002 weiter, bei dem ein Zündzählwert CD um "1" aufgestuft wird.

Als nächstes wird bei einem Schritt 2003 ermittelt, ob der Zündzählwert CD "200" erreicht hat. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 2001 oder 2003 "Nein" ist, kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine nach Fig. 8 zurück. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 2003 "Ja" ist, nämlich die Zündhäufigkeit in jedem Zylinder "200" erreicht hat, schreitet die Routine zu einem Schritt 2004 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Fehlzündungszählwert CF1 größer als ein Störungsrichtwert M ist. Bei der ersten Hauptroutine ist der Störungsrichtwert M konstant. Wenn das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 2006 weiter, während dann, wenn das Ergebnis "Ja" ist, nämlich für den ersten Maschinenzylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 2005 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem ersten Zylinder 1 eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 40 für den ersten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 2006 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF2 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 2008 weiter, während dann, wenn das Ergebnis "Ja" ist, nämlich für den zweiten Maschinenzylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 2007 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem dritten Zylinder 3 eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 42 für den dritten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 2008 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF3 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn das Ergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 2010 weiter, während dann, wenn das Ergebnis "Ja" ist, nämlich für den dritten Maschinenzylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 2009 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem vierten Zylinder 4 eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 43 für den vierten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 2010 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF4 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 2012 weiter, während dann, wenn das Ergebnis "Ja" ist, nämlich für den vierten Maschinenzylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 2011 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem zweiten Zylinder 2 eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 41 für den zweiten Zylinder eingeschaltet wird.

Dann werden bei dem Schritt 2012 die Fehlzündungszählwerte CF1, CF2, CF3 und CF4 und der Zündzählwert CD auf "0" rückgesetzt, wonach der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurückkehrt. Es ist anzumerken, daß dann, wenn irgendeine der Meldelampen eingeschaltet wird, während eines vorbestimmten Maschinenbetriebszustand die Brennstoffeinspritzung und die Zündung für den betreffenden Zylinder unterbrochen werden können.

Gemäß der ersten Hauptroutine wird der zum Bestimmen einer Fehlzündung verwendetet Sollwert K entsprechend der Maschinendrehzahl N und der Last Q/n geändert, so daß daher die Bestimmung einer Fehlzündung genauer ist als bei dem eingangs genannten relevanten Stand der Technik.

Es ist anzumerken, daß bei der ersten Hauptroutine als Sollwert K bei der ersten Subroutine ein konstanter Wert eingesetzt werden kann und der Störungsrichtwert M bei der zweiten Subroutine gemäß einer in Fig. 21 (B) gezeigten Liste entsprechend der Maschinendrehzahl N und der Last Q/N geändert werden kann. Die Fig. 21 (A) zeigt die Tendenz der Liste in Fig. 21 (B).

Die Fig. 9 zeigt eine zweite Hauptroutine für das Ermitteln einer Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder. Bei der zweiten Hauptroutine wird bei einem Schritt 201 wie bei der ersten Hauptroutine die Subroutine für das Ermitteln einer Fehlzündung abgerufen. Als nächstes wird bei einem Schritt 202 als dritte Subroutine eine Subroutine zum Ändern des Störungsrichtwertes M abgerufen. Schließlich wird bei einem Schritt 203 wie bei der ersten Hauptroutine die Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung abgerufen.

Die dritte Subroutine ist in Fig. 16 dargestellt. Zuerst wird bei einem Schritt 3001 ermittelt, ob der Kurbelwinkelzählwert CK "23" ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß zu der zweiten Hauptroutine zurück.

Wenn das Ermittlungsergebnis "Ja" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3002 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Zündzählwert CD "0" ist. Wenn gemäß den vorangehenden Ausführungen der Zündzählwert CD "200" erreicht, wird die Funktionsstörungsbestimmung in der Subroutine hierfür ausgeführt und der Zündzählwert CD auf "0" rückgesetzt. Infolgedessen schreitet bei dem Zündzählwert CD "0" die Routine zu dem Schritt 3003 weiter, bei dem der Störungsrichtwert M auf "0" eingestellt wird.

Wenn der Zündzählwert nicht "0" ist, springt die Routine zu einem Schritt 3004 weiter.

Bei dem Schritt 3004 wird ermittelt, ob gerade die Brennstoffzufuhr für ein Warmlaufen erhöht wird. Diese Brennstoffregelung wird in einer (nicht dargestellten) anderen Hauptroutine für die Einspritzdüse 8 gemäß Signalen aus dem Wassertemperatursensor 14 und dgl. ausgeführt. Wenn das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3005 weiter, bei dem ermittelt wird, ob von dem Anlassen der Maschine ab noch nicht zwei Minuten abgelaufen sind. Wenn dabei das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3006 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Maschine gerade schnell beschleunigt oder verlangsamt wird. Wenn dabei das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3007 weiter, bei dem ermittelt wird, ob für das Warmlaufen der Zündzeitpunkt verzögert wurde. Diese Zündzeitsteuerung erfolgt in einer (nicht gezeigten) anderen Hauptroutine für die Zündanlage gemäß Signalen aus dem Wassertemperatursensor 14 und dgl.

Falls hierbei irgendeines der Ermittlungsergebnisse bei den Schritten 3004 bis 3007 "Ja" ist, nämlich der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand ein Übergangszustand ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3008 weiter, bei dem ein Aufstufungswert A für das Ändern des Störungsrichtwertes M auf "0,2" eingestellt wird. Wenn jedoch alle Ermittlungsergebnisse "Nein" sind, nämlich der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand ein gleichbleibender Zustand ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 3009 weiter, bei dem der Aufstufungswert A auf "0,04" eingestellt wird. Als nächstes wird bei einem Schritt 3010 der Störungsrichtwert M um den Aufstufungswert A von "0,2" oder "0,04" aufgestuft.

Wie bei der ersten Hauptroutine wird die Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung nicht ausgeführt, solange bis die Zündhäufigkeit nicht "200" erreicht hat, sodaß daher die dritte Subroutine 200mal wiederholt wird. Falls während des Wiederholens der dritten Subroutine der Maschinenbetriebszustand ein gleichmäßiger Zustand bleibt, wird der Störungsrichtwert M zu "8" (0,04 : 200).

Falls während des Wiederholens der dritten Subroutine der Maschinenbetriebszustand ein Übergangszustand bleibt, wird der Störungsrichtwert M zu "40" (0,2·200).

Bei dem Übergangszustand ändert sich die Maschinendrehzahl über die angesetzten Werte für die Maschinendrehzahl N und die Last Q/N hinaus, so daß daher bei der ersten Subroutine ermittelt werden könnte, daß in einem Zylinder eine Fehlzündung aufgetreten ist, obgleich dieser normal arbeitet. Bei der dritten Subroutine wird jedoch der Störungsrichtwert M umso größer, je länger die Maschine in dem Übergangszustand läuft, so daß daher das Bestimmen einer Funktionsstörung bei der zweiten Hauptroutine genauer ist als bei der ersten Hauptroutine.

Es ist anzumerken, daß bei der dritten Subroutine dann, wenn die Maschine in irgendeinem der Übergangs­ betriebszustände läuft, der Aufstufungswert A auf "0,02" eingestellt wird, wogegen der Aufstufungswert A entsprechend dem Übergangsbetriebszustand auf andere Werte eingestellt werden kann.

Die Fig. 10 zeigt eine dritte Hauptroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder. Gemäß Fig. 10 wird bei einem Schritt 301 ermittelt, ob der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand einer der vorangehend genannten Übergangsbetriebszustände ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 302 weiter, bei dem die Subroutine für das Bestimmen einer Fehlzündung abgerufen wird. Danach wird bei einem Schritt 303 die Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung abgerufen.

Falls das Ermittlungsergebnis bei dem Schritt 301 "Ja" ist, endet diese Routine, so daß dementsprechend dann, wenn der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand ein Übergangs-betriebszustand ist, der Fehlzündungszählwert CFn und der Zündzählwert CD nicht aufgestuft werden, so daß auf diese Weise die gleichen Wirkungen wie bei der zweiten Hauptroutine erreicht werden können.

Die Fig. 4 zeigt eine zweite Brennkraftmaschine 1′, wobei im folgenden nur der Unterschied zwischen der in Fig. 1 gezeigten ersten Maschine und der zweiten Maschine erläutert wird. Die zweite Maschine 1′ ist mechanisch mit einem automatischen Getriebe 22 verbunden. Das automatische Getriebe 22 ist auch über eine Treiberstufe 80 mit der Ausgabeeinheit 57 einer elektronischen Steuereinheit 50′ verbunden, während an die Eingabeeinheit 56 der Steuereinheit 50′ über einen A/D-Wandler 64 ein Geschwindigkeitssensor 23 für das Erfassen einer gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit angeschlossen ist. Die Steuereinheit 50′ steuert auf übliche Weise die Zündanlage und die Einspritzdüsen 8 gemäß dem vorangehenden Ausführungen sowie das automatische Getriebe 22 derart, daß ein guter Fahrzustand erreicht wird. Ferner versucht bei einem Gangwechsel in dem Getriebe 22 die Steuereinheit 50′, das von der Maschine 1′ erzeugte Drehmoment zu einer Verringerung eines Gangwechselstoßes zu steuern. Wenn das Fahrzeug auf einer schneebedeckten Fahrbahn oder dgl. anfährt und beschleunigt, versucht die Steuereinheit 50′, das von der Maschine 1′ erzeugte Drehmoment durch Verringern der Brennstoffzufuhr und dgl. derart zu steuern, daß ein durch eine übermäßige Antriebskraft hervorgerufenes Durchdrehen der Räder verhindert ist. Dies ist die sog. Antriebsschlupfregelung und gewährleistet eine Richtungsstabilität des Fahrzeugs. Wenn eine Fahrautomatik für das Einhalten einer von dem Fahrer gewählten Fahrgeschwindigkeit eingestellt ist, versucht die Steuereinheit 50′, das von der Maschine 1′ erzeugte Drehmoment durch Steuern der Öffnung der Drosselklappe 12 gemäß Signalen aus dem Geschwindigkeitssensor 23 und dem Drosselsensor 13 zu steuern.

Die Steuereinheit 50′ ermittelt auch gemäß der in Fig. 9 gezeigten zweiten Hauptroutine eine Funktionsstörung eines Maschinenzylinders, jedoch wird im Falle der zweiten Brennkraftmaschine 1′ bei dem Schritt 202 die Subroutine für das Ändern des Störungsrichtwertes M als vierte Subroutine abgerufen. Die vierte Subroutine ist in Fig. 14 dargestellt. Im folgenden ist der Unterschied zwischen der dritten und der vierten Subroutine erläutert.

Bei einem Schritt 4004 wird ermittelt, ob gerade die Drehmomentsteuerung für das Verringern des Gangwechselstoßes ausgeführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4005 weiter, bei dem ermittelt wird, ob gerade die Drehmomentssteuerung für die Fahrautomatik ausgeführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4006 weiter, bei dem ermittelt wird, ob gerade die Antriebsschlupfregelung ausgeführt wird.

Wenn hierbei das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4007 weiter, bei dem ermittelt wird, ob gerade eine Steigerung der Brennstoffzufuhr für das Verhindern eines plötzlichen Abfallens der Drehzahl bei dem plötzlichen Freigeben eines Fahrpedals für das Bremsen der Maschinen ausgeführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4008 weiter, bei dem ermittelt wird, ob gerade eine Verringerung der Brennstoffzufuhr nach beendeter Brennstoffabsperrung ausgeführt wird. Die Brennstoffverringerung wird vorgenommen, um nach beendeter Brennstoffabsperrung eine plötzliche Drehmomentänderung zu verhindern.

Wenn dabei das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4009 weiter, bei dem ermittelt wird, ob zumindest ein Maschinenzylinder vorsätzlich abgeschaltet wurde. Es ist anzumerken, daß bei dem Betriebszustand mit geringer Maschinenbelastung die in einen ihren Zylinder eingespritzte Brennstoffmenge derart gering ist, daß die Verbrennung in dem Zylinder verhältnismäßig ungleichmäßig ist. Infolgedessen wird bei diesem Betriebszustand mindestens ein Maschinenzylinder abgeschaltet, während nur die anderen Maschinenzylinder betrieben werden, so daß die in jeden betriebenen Maschinenzylinder eingespritzte Brennstoffmenge verhältnis-menge hoch wird, wodurch in den betriebenen Maschinenzylindern eine gute Verbrennung erreicht wird und das erwünschte Drehmoment erhalten wird.

Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 4009 "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4010 weiter, bei dem ermittelt wird, ob gerade eine Brennstoffabsperrung ausgeführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 4011 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die nach beendeter Brennstoffabsperrung abgelaufene Zeit nicht eine vorbestimmte Zeit erreicht hat. Es ist anzumerken, daß unmittelbar nach dem Beenden der Brennstoffabsperrung die Maschinendrehzahländerung verhältnismäßig groß ist.

Wenn bei den Schritten 4004 bis 4011 irgendeines der Ermittlungsergebnisse "Ja" ist, nämlich das Maschinendrehmoment vorsätzlich gesteuert wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 4012 weiter, bei dem der Aufstufungswert A für das Ändern des Störungsrichtwertes M wie bei der dritten Subroutine auf "0,2" eingestellt wird. Wenn jedoch alle Ermittlungsergebnisse "Nein" sind, schreitet die Routine zu einem Schritt 4013 weiter, bei dem wie bei der dritten Subroutine der Aufstufungswert A auf "0,04" eingestellt wird. Als nächstes wird bei einem Schritt 4014 der Störungsrichtwert M um den Aufstufungswert A von "0,2" oder "0,04" aufgestuft.

Wenn das Maschinendrehmoment vorsätzlich gesteuert wird, ändert sich die Maschinendrehzahl über die angenommenen Werte für die Maschinendrehzahl N und die Last Q/N hinaus. Infolgedessen kann gemäß der vierten Subroutine dann, wenn das Maschinendrehmoment vorsätzlich gesteuert wird, der Wert M wie bei der dritten Subroutine auf einen geeigneten Wert gebracht werden.

Es ist anzumerken, daß bei der vierten Subroutine dann, wenn das Maschinendrehmoment absichtlich gesteuert wird, der Aufstufungswert A auf "0,2" eingestellt wird, jedoch kann der Aufstufungswert A entsprechend dem Zustand, bei dem das Drehmoment absichtlich gesteuert wird, auf einen anderen Wert eingestellt werden.

Die Fig. 11 zeigt eine vierte Hauptroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder. Nachfolgend wird nur der Unterschied zwischen der dritten und der vierten Hauptroutine erläutert.

Bei einem Schritt 401 wird ermittelt, ob gemäß den vorstehenden Ausführungen das Maschinendrehmoment vorsätzlich gesteuert wird, wonach die Routine endet, wenn dies der Fall ist. Daher werden dann, wenn das Drehmoment absichtlich gesteuert wird, der Fehlzündungszählwert CFn und der Zündzählwert CD nicht aufgestuft, sodaß im Falle der zweiten Brennkraftmaschine 1′ die gleichen Wirkungen wie diejenigen bei der zweiten Hauptroutine erzielt werden können.

Die Fig. 5 zeigt eine dritte Brennkraftmaschine 1′′, wobei im folgenden nur der Unterschied zwischen der ersten Maschine nach Fig. 1 und der dritten Maschine erläutert wird.

Die dritte Maschine 1′′ hat sechs Zylinder, nämlich einen ersten Zylinder 1′′, einen zweiten Zylinder 2′′, einen dritten Zylinder 3′′, einen vierten Zylinder 4′′, einen fünften Zylinder 5′′ und einen sechsten Zylinder 6′′. An die Ausgabeeinheit 57 einer elektronischen Steuereinheit 50′′ sind über entsprechende Treiberstufen 74 und 75 eine Meldelampe 44 zur Anzeige einer Funktionsstörung in dem Zylinder 5′′ und eine Meldelampe 45 für die Anzeige einer Funktionsstörung in dem Zylinder 6′′ angeschlossen.

Aus einem Zylinderkopf 1′′a heraus erstreckt sich eine Nockenwelle 24 für das Verstellen von (nicht gezeigten) Einlaßventilen. Die Nockenwelle 24 ist mit einer Stellvorrichtung 25 zum Steuern einer Überlappungsdauer versehen, während der das Einlaßventil und das (nicht gezeigte) Auslaßventil gleichzeitig geöffnet sind.

Die Fig. 6 ist eine ausgebreitete Schnittansicht der Stellvorrichtung 25. Gemäß Fig. 6 enthält die Stellvorrichtung 25 eine Einstellscheibe 26, die drehbar an der Nockenwelle 24 angebracht ist und über einen Einstellriemen 27 durch die Kurbelwelle 15 angetrieben ist, ein Gehäuse 28, das an der Nockenwelle 24 befestigt ist und ein Außenteil 28a hat, einen zwischen der Einstellscheibe und dem Gehäuse 28 angeordneten ringförmigen Kolben 29, einen durch das Gehäuse 28 und dem Kolben 29 begrenzte Druckkammer 30 und eine Feder 31, die den Kolben 29 zu der Druckkammer hin vorspannt.

Die Druckkammer 30 steht ständig mit einem in dem Zylinderkopf 1′′a ausgebildeten ersten Öldurchlaß 32 über einen in der Nockenwelle 24 ausgebildeten zweiten Öldurchlaß 33 in Verbindung. Gemäß Fig. 5 ist der erste Öldurchlaß 32 über ein elektromagnetisches Schaltventil 35 an den Auslaß einer Ölpumpe 34 angeschlossen. Die Innenfläche des Kolbens 29 steht mit der Einstellscheibe 26 über Keilnuten 36 in Eingriff, während die Außenfläche des Kolbens 29 über Keilnuten 37 mit dem Außenteil 28a des Gehäuses 28 in Eingriff steht. Die Keilnuten 36 und 37 verlaufen schräg zu der Achse der Nockenwelle 24 und erstrecken sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen. Infolgedessen wird dann, wenn sich der Kolben 29 in Längsrichtung zur Nockenwelle 24 bewegt, diese in bezug auf die Einstellscheibe 26 gedreht.

Die Fig. 7 zeigt eine Kurve E für den Hubweg des Auslaßventils und eine Kurve I für den Hubweg des Einlaßventils. Wenn die Druckkammer 30 über das elektromagnetische Schaltventil 35, den ersten und den zweiten Öldurchlaß 32 und 33 und einen Ölrücklaufkanal 39 mit einem Ölvorratsbehälter 38 verbunden ist, bewegt sich durch die Feder 30 der Kolben 29 in die Stellung am weitesten links nach Fig. 6. In diesem Fall entspricht der Hubweg des Einlaßventils der in Fig. 7 gezeigten Kurve I1. Wenn ferner die Druckkammer 30 über das Schaltventil 35 und den ersten und zweiten Öldurchlaß 32 und 33 mit dem Auslaß der Ölpumpe 34 in Verbindung steht, bewegt sich der Kolben 29 durch den Öldruck in die Stellung am weitesten rechts nach Fig. 6. ln diesem Fall entspricht der Hubweg des Einlaßventils der in Fig. 7 gezeigten Kurve I2. Es ist somit ersichtlich, daß mit höher werdendem Druck in der Druckkammer 30 die Überlappungsdauer länger wird, während der das Einlaßventil und das Aulaßventil gleichzeitig geöffnet sind. Bei der dritten Maschine 1′′ wird die Überlappungsdauer mittels des elektromagnetischen Schaltventils 35 gesteuert. Das Schaltventil 35 ist über eine Treiberstufe 81 an die Ausgabeeinheit 57 der Steuereinheit 50′′ angeschlossen.

Es ist anzumerken, daß dann, wenn die Maschinenbelastung verhältnismäßig gering ist, eine Rückströmung von Abgasen vorzugsweise gering gehalten wird, um auf diese Weise eine gleichmäßige Verbrennung zu erzielen. Infolgedesen wird dann, wenn der Öffnungsgrad der Öffnungsklappe 12 kleiner als ein Sollwert S0 ist, gemäß der Darstellung durch die Kurven I1 und E in Fig. 7 die Überlappungsdauer verkürzt.

Ferner wird dann, wenn die Maschinenbelastung verhältnismäßig hoch ist, ein Ladewirkungsgrad vorzugsweise erhöht, um auf diese Weise ein höheres Maschinendrehmoment zu erzielen. Infolgedessen wird dann, wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe 12 nicht kleiner als der Sollwert S0 ist, gemäß der Darstellung durch die Kurven I2 und E in Fig. 7 die Überlappungsdauer verlängert.

Es ist ferner anzumerken, daß die Verbrennung umso ungleichmäßiger ist, je niedriger eine Maschinentemperatur T ist. Infolgedessen wird der Sollwert S0 in bezug auf die Wassertemperatur T in Form eines in Fig. 24 gezeigten Diagramms gespeichert.

Die Fig. 13 veranschaulicht eine Routine zum Steuern der Überlappungsdauer. Gemäß Fig. 13 wird bei einem Schritt 601 ermittelt, ob eine Kennung F1 für das zwangsweise Einstellen der langen Überlappungsdauer "1" ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 602 weiter, bei dem ermittelt wird, ob eine Kennung F2 für zwangsweise Einstellen der kurzen Überlappungsdauer "1" ist.

Die Kennungen F1 und F2 werden in einer nachfolgend beschriebenen Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung gesetzt. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 601 "Ja" schreitet die Routine zu einem Schritt 605 weiter, bei dem eine Einschaltkennung F0 auf "1" gesetzt wird, wonach die Routine zu einem Schritt 607 fortschreitet. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 602 "Ja" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 606 weiter, bei dem die Einschaltkennung auf "0" rückgesetzt wird, wonach die Routine zu dem Schritt 607 fortschreitet.

Wenn bei dem Schritt 602 das Ergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 603 weiter, bei dem aus dem in Fig. 24 gezeigten Diagramm der Sollwert S0 entsprechend einem Signal aus dem Wassertemperatursensor 14 festgelegt wird. Als nächstes wird bei einem Schritt 604 ermittelt, ob ein gegenwärtiger Öffnungsgrad S der Drosselklappe 12 gleich dem Sollwert S0 oder größer ist. Der gegenwärtige Öffnungsgrad S wird aus einem Signal aus dem Drosselsensor 13 erfaßt.

Wenn bei dem Schritt 604 das Ergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 606 weiter, während die Routine andernfalls zu dem Schritt 605 fortschreitet. Danach wird bei dem Schritt 607 ermittelt, ob die Einschaltkennung F0 "1" ist. Wenn dies der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 608 weiter, bei dem die Überlappungsdauer gemäß der Darstellung durch die Kurven I2 und E in Fig. 7 verlängert wird. Wenn das Ermittlungsergebnis "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 609 weiter, bei dem die Überlappungsdauer gemäß der Darstellung durch die Kurven 11 und E in Fig. 7 verkürzt wird.

Die Steuereinheit 50′′ ermittelt auch eine Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder gemäß der ersten Hauptroutine nach Fig. 8. Zuerst wird bei dem Schritt 101 als Subroutine für das Ermitteln einer Fehlzündung eine fünfte Subroutine abgerufen. Die fünfte Subroutine ist in Fig. 18 dargestellt. Gemäß Fig. 18 wird bei einem Schritt 5001 die zwischen dieser Unterbrechungsroutine und der vorangehenden Unterbrechung abgelaufene Zeit TP0 mittels des Zeitgebers 55 gemessen, wonach bei einem Schritt 5002 ermittelt wird, ob der Kurbelwinkelzählwert einer der Werte "2", "6", "10", "14", "18" und "22" ist. Der Kurbelwinkelzählwert CK wird auf die vorangehend beschriebene Weise bei der Routine nach Fig. 12 berechnet und bei der dritten Maschine 1′′ mit den sechs Zylindern ist die Zündfolge 1′′-5′′-3′′- 6′′-2′′-4′′, so daß daher der Kurbelwinkel bei einem jedem Zylinder in bezug auf den Kurbelwinkelzählwert CK dem in der zweiten Tabelle nach Fig. 23 aufgeführten entspricht.

Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 5002 "Ja" ist, nämlich der Kurbelwinkel bei irgendeinem der Zylinder 1′′ bis 6′′ 30° ist (siehe in Fig. 23 gezeigte zweite Tabelle), schreitet die Routine zu einem Schritt 5003 weiter, bei dem eine Differenz TD zwischen der Zeit TD0 und einer Zeit TD1 berechnet wird. Die Zeit TD1 ist die bei einem normal arbeitenden Zylinder bei der gegenwärtigen Maschinendrehzahl und Belastung von dem oberen Totpunkt bis zu dem Kurbelwinkel von 30° verstreichende Zeit und wird bei einem Schritt 5011 oder 5012 eingesetzt.

Als nächstes wird bei einem Schritt 5004 zu dem Kurbelwinkelzählwert CK "2" addiert und das Ergebnis (CK +2) durch "4" geteilt. Das Ergebnis n (=(CK+2)/4) stellt die Zündfolgenummer des Maschinenzylinders dar.

Danach wird bei einem Schritt 5005 gemäß einer gegenwärtigen Maschinendrehzahl N und einer gegenwärtigen Last Q/N ein Fehlzündungsrichtwert L aus einer in Fig. 26 (B) gezeigten Liste bestimmt, wonach die Routine zu einem Schritt 5006 fortschreitet. Die Fig. 26 (A) zeigt die Tendenz der Werte in der Liste nach Fig. 26 (B). Bei dem Schritt 5006 wird ermittelt, ob die Einschaltkennung F0 "1" ist. Wenn dies nicht der Fall ist, nämlich in der Routine zum Steuern der Überlappungsdauer die Überlappungsdauer verkürzt wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 5007 weiter, bei dem ein Korrekturwert D für den Richtwert L auf "0" eingestellt wird. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 5006 "Ja" ist, nämlich in der Routine für das Steuern der Überlappungsdauer diese verlängert wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 5008 weiter, bei dem der Korrekturwert D berechnet wird.

Es ist anzumerken, daß bei der vorangehend beschriebenen ersten Subroutine zum Bestimmen des Auftretens einer Fehlzündung die Differenz TS zwischen der vom Kurbelwinkel 120° bis zum Kurbelwinkel 150° bei dem Zylinder abgelaufenen Zeit T0 und der vom oberen Totpunkt bis zum Kurbelwinkel 30° bei dem gleichen Zylinder abgelaufenen Zeit T1 herangezogen wird, aber bei der Anwendung dieses Konzept bspw. bei der Sechszylindermaschine als T0 eine von der 60° bis 90° Kurbelwinkel abgelaufene Zeit T0′ eingesetzt wird (siehe in Fig. 23 gezeigte zweite Tabelle). lnfolgedessen ist eine Differenz TS′ (=T0′t-T1) sehr gering, so daß es daher schwierig ist, aus der Differenz TS′ das Auftreten einer Fehlzündung zu ermitteln.

Infolgedessen wird bei der fünften Subroutine für das Bestimmen des Auftretens einer Fehlzündung die Differenz TD zwischen den von dem oberen Totpunkt bis zu den Kurbelwinkel 30° bei zwei aufeinanderfolgend gezündeten Maschinenzylindern verstrichenen Zeiten TD0 und TD1 herangezogen.

Ferner wird dann, wenn die Überlappungsdauer verlängert wird, selbst bei keiner Fehlzündung die Verbrennung häufig infolge einer Rückströmung von Abgasen ungleichmäßig, so daß daher der Fehlzündungs- bzw. Störungsrichtwert L um den Korrekturwert D aufgestuft wird, um dadurch zu verhindern, daß diese durch die Rückströmung der Abgase verursachte ungleichmäßige Verbrennung als Fehlzündung gewertet wird. Der Korrekturwert D könnte eine Konstante sein, jedoch wird zu einer genaueren Bestimmung einer Fehlzündung der Korrekturwert D in Form eines in Fig. 25 gezeigten Diagramms gespeichert. Demgemäß wird der Korrekturwert D umso kleiner, je größer der Öffnungsgrad der Drosselklappe 12 ist. Dies ist deshalb der Fall, weil selbst bei einer Rückströmung von Abgasen die Verbrennung umso gleichmäßiger wird, je höher der Maschinendrehmoment ist.

Als nächstes wird bei einem Schritt 5009 der Richtwert L um den Korrekturwert D aufgestuft, wonach die Routine zu einem Schritt 5010 fortschreitet, bei dem ermittelt wird, ob die Differenz TD größer als der Richtwert L ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 5011 weiter, bei dem bestimmt wird, daß in dem entsprechenden Zylinder keine Fehlzündung aufgetreten ist, und die Zeit TD0 als die Zeit TD1 bei dem normal arbeitenden Zylinder gespeichert wird.

Wenn das Ermittlungsergebnis "Ja" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 5012 weiter, bei dem der Fehlzündungszählwert CFn für den betreffenden Zylinder um "1" aufgestuft wird, der zu diesem Zeitpunkt geltende Fehlzündungs- bzw. Störungsrichtwert L von der Zeit TD0 subtrahiert wird und das Ergebnis (TD0′-L) als Zeit TD1 bei dem normal arbeitenden Zylinder gespeichert wird. Daher ist es möglich, selbst bei einer gleichzeitig in zwei aufeinanderfolgend gezündeten Zylindern auftretenden Fehlzündung zu ermitteln, daß die Fehlzündung in dem Zylinder mit dem verzögerten Arbeitshub aufgetreten ist.

Als nächstes kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurück, in welcher bei dem Schritt 102 die Subroutine für das Bestimmen einer Funktionsstörung als sechste Subroutine abgerufen wird. Die sechste Subroutine ist in Fig. 19 dargestellt. lm folgenden wird der Unterschied zwischen der zweiten und der sechsten Subroutine erläutert.

Wenn bei einem Schritt 6003 der Zündzählwert CD "200" erreicht, schreitet die Routine zu einem Schritt 6004 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Fehlzündungszählwert CF1 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6006 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den ersten Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6005 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem ersten Zylinder 1′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 40 für den ersten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 6006 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF2 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6008 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den zweiten Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6007 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem fünften Zylinder 5′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 44 für den fünften Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 6008 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF3 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6010 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den dritten Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6009 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem dritten Zylinder 3′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 42 für den dritten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 6010 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF4 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6012 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den vierten Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6011 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem sechsten Zylinder 6′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 45 für den sechsten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 6012 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CL5 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6014 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den fünften Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6013 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem zweiten Zylinder 2′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 41 für den zweiten Zylinder eingeschaltet wird.

Als nächstes wird bei dem Schritt 6014 ermittelt, ob der Fehlzündungszählwert CF6 größer als der Störungsrichtwert M ist. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6016 weiter, während andernfalls, nämlich dann, wenn für den sechsten Zylinder in der Zündfolge die Fehlzündungshäufigkeit während 200 Zündungen größer als der Störungsrichtwert M ist, die Routine zu einem Schritt 6015 fortschreitet, bei dem bestimmt wird, daß in dem vierten Zylinder 4′′ eine Funktionsstörung aufgetreten ist, und daher die Meldelampe 43 für den vierten Zylinder eingeschaltet wird.

Danach werden bei dem Schritt 6016 die Fehlzündungszählwerte CF1, CF2, CF3, CF4, CF5 und CF6 und der Zündzählwert CD auf "0" rückgesetzt, wonach die Routine zu einem Schritt 6017 fortschreitet, bei dem ermittelt wird, ob irgendeine Meldelampe eingeschaltet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurück. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 6017 "Ja" ist, nämlich in einem der Zylinder eine Funktionsstörung aufgetreten ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6018 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Kennung Fl für das Verlängern der Überlappungsdauer "1" ist. Wenn dies der Fall ist, kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurück. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 6018 "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6019 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Kennung F2 für das Verkürzen der Überlappungsdauer "1" ist. Wenn dies der Fall ist, kehrt der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurück.

Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 6019 "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6020 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Einschaltkennung F0 "1" ist. Wenn dies der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6021 weiter, bei dem die Kennung F2 auf "1" gesetzt wird. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 6020 "Nein" ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 6022 weiter, bei dem die Kennung F1 auf "1" gesetzt wird, wonach der Prozeß zu der ersten Hauptroutine zurückkehrt.

Es ist anzumerken, daß eine Funktionsstörung wie eine schwere Fehlzündung üblicherweise während des Betriebszustands niedriger Maschinenbelastung oder hoher Maschinenbelastung auftritt. Falls eine Funktionsstörung in einem der Zylinder während des Betriebszustands niedriger Maschinenbelastung auftritt, wird von Anfang an die Verbrennung in allen Zylindern während dieses Betriebszustands ungleichmäßig, sodaß daher die Maschine abgewürgt werden kann. Falls die Funktionsstörung während des Betriebszustands hoher Maschinenbelastung auftritt, wird die Überlappungsdauer länger, sodaß daher infolge einer Rückströmung von Abgasen die Vibrationen der Maschine stärker werden.

Gemäß der sechsten Subroutine wird dann, wenn eine Funktionsstörung in einem der Zylinder während des Betriebszustands niedriger Maschinenbelastung auftritt, die Überlappungsdauer von kurz auf lang umgestellt und lang gehalten, sodaß daher der Ladewirkungsgrad erhöht wird und infolge dessen das Maschinendrehmoment erhöht und das Abwürgen der Maschine verhindert wird.

Wenn die Funktionsstörung während des Betriebszustand hoher Maschinenbelastung auftritt, wird die Überlappungsdauer von lang auf kurz umgestellt und kurz gehalten, wodurch die Rückströmung von Abgasen verringert wird und infolge dessen die Vibrationen der Maschine verringert werden.

Es ist offensichtlich, daß das bei der fünften Subroutine angewandte Konzept zum Ermitteln einer Fehlzündung auch bei einer Vierzylindermaschine wie der ersten Maschine 1 oder der zweiten Maschine 1′ angewandt werden kann.

Es ist anzumerken, daß bei der dritten Maschine 1′′ für das Bestimmen einer Funktionsstörung in einem Maschinenzylinder eine andere Hauptroutine angewandt werden kann, wobei entsprechend den vorangehend genannten verschiedenen Betriebszuständen der Störungsrichtwert M geändert wird oder die Aufstufung des Fehlzündungszählwertes CFn und des Zündzählwertes CD abgebrochen wird, sodaß die Bestimmung einer Funktionsstörung genauer vorgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß ist es möglich, unabhängig von verschiederlei Maschinenbetriebszuständen einen fehlerhaft arbeitenden Zylinder auf genaue Weise zu ermitteln.

Claims (18)

1. Einrichtung zum Ermitteln einer Funktionsstörung in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch
eine erste Detektoreinrichtung (16, 17) zum Erfassen einer ersten Maschinendrehzahl bei einem vorbestimmten ersten Kurbelwinkel und einer zweiten Maschinendrehzahl bei einem vorbestimmten zweiten Kurbelwinkel während des Arbeitstaktes zweier Zylinder in einem fortlaufenden Verbrennungszyklus,
eine Differenzrecheneinrichtung (50) zum Berechnen einer Differenz (TS; TD) zwischen der ersten und der zweiten Maschinendrehzahl,
eine Fehlzündungsbestimmungseinrichtung (50), die dann, wenn die Differenz außerhalb eines vorbestimmtes Grenzwertes (K; L) liegt, das Auftreten einer Fehlzündung in einem entsprechenden Zylinder bestimmt,
eine Funktionsstörungsbestimmungseinrichtung (50), die bestimmt, daß in dem entsprechenden Zylinder eine Funktionsstörung aufgetreten ist, wenn die Häufigkeit, in der die Fehlzündungsbestimmungseinrichtung das Auftreten einer Fehlzündung bestimmt, größer als eine vorbestimmte Häufigkeit (M) ist,
eine zweite Detektoreinrichtung (11, 16, 17) zum Erfassen einer gegenwärtigen Maschinenbelastung (Q/N) und
eine erste Änderungseinrichtung (50), die entsprechend der gegenwärtigen Maschinenbelastung den vorbestimmten Grenzwert und/oder die vorbestimmte Häufigkeit ändert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte erste Kurbelwinkel in einem frühen Abschnitt des Arbeitstaktes des entsprechenden Zylinders liegt, der vorbestimmte zweite Kurbelwinkel in einem späten Abschnitt des Arbeitstaktes des gleichen Zylinders liegt und die Fehlzündungsbestimmungseinrichtung (50) das Auftreten einer Fehlzündung in dem Zylinder bestimmt, wenn die Differenz (TS) kleiner als der Grenzwert (K) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorbestimmte Kurbelwinkel in einem Teil des Arbeitstaktes von einem von zwei Zylindern liegt, der vorbestimmte zweite Kurbelwinkel im gleichen Teil des Arbeitstaktes des anderen Zylinders liegt und die Fehlzündungsbestimmungseinrichtung (15) dann, wenn die Differenz (TD) größer als der Grenzwert (L) ist, das Auftreten einer Fehlzündung in demjenigen Zylinder bestimmt, bei dem die Maschinendrehzahl geringer ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung, die nach der Bestimmung, daß in einem entsprechenden Zylinder eine Fehlzündung aufgetreten ist, die zweite Maschinendrehzahl auf eine Maschinendrehzahl für einen normal arbeitenden Zylinder korrigiert.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine dritte Detektoreinrichtung (11, 13, 14) zum Erfassen eines gegenwärtigen Maschinen­ betriebszustands und eine zweite Änderungseinrichtung, die die vorbestimmte Häufigkeit (M) erhöht, wenn der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand ein Übergangszustand ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine vierte Detektoreinrichtung (13, 23) für das Erfassen eines absichtlichen Steuerns des Maschinendrehmoments und eine dritte Änderungseinrichtung, die die vorbestimmte Häufigkeit (M) erhöht, wenn das Maschinendrehmoment absichtlich gesteuert wird.

7. Einrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine dritte Detektoreinrichtung zum Erfassen eines gegenwärtigen Maschinenbetriebszustand und eine erste Unterbrechungseinrichtung, die eine Bestimmung durch die Fehlzündungsbestimmungseinrichtung unterbricht, wenn der gegenwärtige Maschinenbetriebszustand ein Übergangszustand ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangszustand ein Zustand, bei dem die Brennstoffzufuhr während des Warmlaufens der Maschine gesteigert ist, ein Zustand, bei dem die nach dem Anlassen der Maschine abgelaufene Zeit nicht eine vorbestimmte Zeit erreicht hat, ein Zustand, bei dem die Maschine schnell beschleunigt oder verlangsamt wird, oder ein Zustand ist, bei dem während des Warmlaufens der Maschine der Zündzeitpunkt verzögert ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine vierte Detektoreinrichtung für das Erfassen eines absichtlichen Steuerns des Maschinendrehmoments und eine zweite Unterbrechungseinrichtung für das Unterbrechen der Bestimmung durch die Fehlzündungsbestimmungseinrichtung dann, wenn das Maschinendrehmoment absichtlich gesteuert wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinendrehmoment dann absichtlich gesteuert wird, wenn in einem automatischen Getriebe (22) ein Gangwechsel vorgenommen wird, wenn durch eine Fahrautomatik eine von dem Fahrer eingestellte Fahrgeschwindigkeit automatisch eingehalten wird, wenn eine Antriebsschlupfregelung ausgeführt wird, wenn zum Verhindern eines plötzlichen Abfalls der Maschinendrehzahl bei dem plötzlichen Freigeben des Fahrpedals die Brennstoffzufuhr gesteigert wird, wenn zum Verhindern einer plötzlichen Drehmomentänderung nach dem Beenden eines Brennstoffabsperrvorgangs die Brennstoffzufuhr verringert wird, wenn zum Erzielen einer guten Verbrennung bei einem Betriebszustand mit geringer Maschinenbelastung zumindest ein Zylinder abgeschaltet wird, wenn ein Brennstoffabsperrvorgang ausgeführt wird oder wenn die nach dem Beenden eines Brennstoffabsperrvorgangs abgelaufene Zeit nicht eine vorbestimmte Zeit erreicht hat.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüch 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Überlappungsdauerstellvorrichtung (25) zum Steuern einer Überlappungsdauer, während der Einlaßventil und Auslaßventil gleichzeitig geöffnet sind, und ein vierte Änderungseinrichtung, die den vorbestimmten Grenzwert (L) ändert, wenn die Überlappungsdauer verlängert ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Temperaturmessvorrichtung (14) zum Messen einer gegenwärtigen Maschinentemperatur, wobei die vierte Änderungseinrichtung den vorbestimmten Grenzwert (L) entsprechend der gegenwärtigen Maschinentemperatur ändert.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Detektoreinrichtung einen Rotor (16), der synchron mit der Kurbelwelle (15) dreht und eine Vielzahl von in gleichen Winkelabständen um den Rotor herum angeordneten erfaßbaren Elementen (16a bis 16l) hat, eine Erfassungsvorrichtung (17), der die erfaßbaren Elemente aufeinanderfolgend gegenüberstehen und die bei jeder Gegenüberstellung eines erfaßbaren Elements ein Ausgangssignal erzeugt, und eine Maschinendrehzahlrecheneinrichtung aufweist, die aus dem Ausgangssignal die erste und die zweite Maschinendrehzahl berechnet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinendrehzahlrecheneinrichtung die erste und die zweite Maschinendrehzahl aus einem jeweiligen Zeitabstand zwischen dem Erzeugen von Ausgangssignalen durch die Erfassungsvorrichtung (17) berechnet.

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als representativer Wert für die Maschinendrehzahl die Zeit zwischen dem Erzeugen der Ausgangssignalen der Erfassungsvorrichtung (17) eingesetzt ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßbaren Elemente Außenzähne (16a bis 16l) sind, die an dem Außenumfang des Rotors (16) ausgebildet sind.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung (17) einen elektromagnetischen Aufnehmer aufweist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektorvorrichtung ferner eine gegenwärtige Maschinendrehzahl (N) erfaßt und die erste Änderungseinrichtung den vorbestimmten Grenzwert (K) und/oder die vorbestimmte Häufigkeit (M) entsprechend der gegenwärtigen Maschinenbelastung (Q/N) und der gegenwärtigen Maschinendrehzahl (N) ändert.