DE10257383A1

DE10257383A1 - Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE10257383A1
Application number: DE10257383A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Takahashi; Koichi Okamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: US20030197511A1; US7062373B2; DE10257383B4; JP2003314352A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor. Das Fehlzündungs-Detektionsgerät enthält einen Winkelsensor zum Detektieren des Drehwinkels des Verbrennungsmotors, eine ECU zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung und der Zündsteuerung auf der Grundlage der Drehinformation des Winkelsensors, eine Zündspule (2) zum Erzeugen einer Hochspannung zum Zünden auf der Grundlage eines Treibersignals von der ECU und eine Zündkerze, die bei Anlegen einer Hochspannung zum Zünden von der Zündspule einen Zündfunken erzeugt und ein Luft-Kraftstoffgemisch zündet. Das Fehlzündungs-Detektionsgerät bewirkt das Anlegen einer Vorspannung zu der Zündkerze, es detektiert einen Ionenstrom, es führt eine Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage der Ionenstrom-Detektion aus und es führt eine Fehlerbestimmung auf der Grundlage einer Zeitänderung der Drehinformation des Verbrennungsmotors aus, wenn Fehlzündungen aufeinander folgend in einem spezifischen Zylinder des Verbrennungsmotors auftreten.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor zum Detektieren des Umfangs der Ionen, die durch Verbrennung in einem Verbrennungsmotor produziert werden, wodurch das Auftreten einer Fehlzündung in dem Verbrennungsmotor detektiert wird, und insbesondere ein Fehlzündungs-Detektionsgerät mit einer Fehlerdiagnosefunktion mit einer Diagnosefunktion zum Bestimmen, ob die Bedingung ein Fehlzündungs-Detektionsfehler ist oder nicht, der durch einen Ionenstrom bewirkt ist, wenn bestimmt wird, dass die Bedingung eine Fehlzündung auf der Grundlage eines Ionenstroms ist.

Bisher ist beispielsweise in JP-A-10-252635 ein Fehlzündungs- Detektionsgerät offenbart, unter Verwendung einer Ionenstrom- Detektionsvorrichtung und mit einer Fehlerbestimmungsvorrichtung auf der Grundlage einer Drehzahlschwankung eines Verbrennungsmotors.

Die Fig. 6 zeigt eine Zeichnung zum Darstellen einer Ionenstrom-Detektionsschaltung eines betreffenden Stands der Technik, die Fig. 7 zeigt ein Steuerblockschaltbild des Beispiels nach dem Stand der Technik, und die Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerdiagnose in dem entsprechenden Beispiel des Stands der Technik.

Gemäß Fig. 6 besteht eine Schaltung aus einer Zenerdiode 302, eine Ladekondensator 303, einer Diode 304, und ein Detektionswiderstand 305 ist zwischen einem Sekundäranschluss mit niedriger Spannung der Zündspule 301 und GND verbunden. Liegt ein Zündsignal an einem Zünder 112 an, so beginnt ein elektrischer Strom in eine Primärspule der Zündspule 301 zu fließen. Wird das Zündsignal zu Null während einer vorgegebenen Erregungszeit rückgesetzt, so wird der in die Primärzündspule fließende Strom Null. In der Zündspule 301 gespeicherte Energie bewirkt das Erzeugen einer Hochspannung an der Sekundärspule, wodurch die Verbrennung startet. Der Ladekondensator 303 speichert einen Strom zu der Funkenbildungszeit, und er wird zu der Zenerspannung der Zenerdiode DZ 203 geladen. Wenn der Funke verschwindet, wird der Ladestrom Null, jedoch liegt die in dem Ladekondensator 302 geladene Spannung bei einer Zündkerze 107 an, und es fließt ein Entladestrom in die Zündspule 301 und die Peripherie der Zündkerze 107.

Dann fließt ein Ionenstrom proportional zu der Ionenmenge in der Verbrennungskammer. Der Ionenstrom wird integriert, wodurch der Verbrennungszustand erfasst wird. D. h., bei Auftreten einer Fehlzündung erscheinen keine Ionen, da keine Verbrennung auftritt, und eine Wellenform gemäß einem Ionenstrom tritt nicht bei dem Ausgang einer Ionenstrom- Detektionsschaltung auf, jedoch tritt die Ionenstromwellenform zu dem Verbrennungszeitpunkt auf.

Demnach bestimmt die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung 206, ob die Ionenstromwellenform existiert oder nicht, wodurch bestimmt wird, ob die Bedingung einer Normalverbrennung oder einer Fehlzündung entspricht. D. h., mit der Entladestartzeiteinteilung als Starttrigger bewirkt die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung 206 die Eingabe eines Ausgangssignals einer Ionenstrom-Detektionsschaltung 210 zu einer vorgegebenen Zeit, und sie vergleicht das Ausgangssignal mit einem Schwellwert, und ist das Ausgangssignal gleich oder kleiner als der Schwellwert, bestimmt sie, dass die Bedingung eine Fehlzündung ist.

Die Ionenstrom-Detektionsschaltung in Fig. 6 ist als Fehl- bzw. Abtastvorrichtung 210 in Fig. 7 beschrieben. Eine A/D- Umsetzvorrichtung 205 bewirkt das Umsetzen einer analogen Ausgabe von der Ionenstrom-Detektionsschaltung in digitale Form, und sie gibt das digitale Signal zu der Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung 206 aus. Die Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung 206 bestimmt, ob eine Fehlzündung in jedem Zylinder des Motors auftritt oder nicht, auf der Grundlage des Ionenstromwerts von der Abtastschaltvorrichtung 210, und sie gibt eine Ausgangssignal von dem Bestimmungsergebnis zu einer Überwachungsverarbeitungsvorrichtung 204 und einer Abtastschaltungs-Fehlerbestimmungsvorrichtung 207 aus. Die Überwachungs-Verarbeitungsvorrichtung 204 führt immer eine Überwachungsdiagnoseverarbeitung aus, zum Überwachen der Beziehung zwischen dem Motorbetriebszustand und der Steuermenge auf der Grundlage von Ausgangssignalen von zahlreichen Sensoren und dem Ausgangssignal von der Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung 206 und der Detektion einer Anormalität der zahlreichen Sensoren oder der Steuerinhalte; gemäß dem Überwachungsergebnis ist eine Ausgangssteuerung der Kraftstoffunterbrechung, etc., durch die Ausgabesteuervorrichtung 203 bewirkt. Die Abtastschaltungs-Fehlerbestimmungsvorrichtung 207 bewirkt eine Abtastschaltungs-Fehlerdiagnose. Bei der Fehlerdiagnose wird bestimmt, ob die Abtastschaltung anormal vorliegt oder nicht, anhand der Beziehung zwischen dem Verbrennungszustand- Bestimmungsergebnis der Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung 206 und jedem anderen Betriebszustand, basierend auf einem vorgegebenen Betriebszustandssignal, und wird bestimmt, dass die Abtastschaltung anormal ist, wird eine Warnlampe 123angeschaltet, basierend auf einem Vergleich mit einem Ausgangssignal von einer Erleuchtungsbedingung 208, und der Anzeige zum Ausführen einer Reparatur zu dem Betreiber.

In dem in Fig. 8 gezeigten Flussdiagramm erfolgt zunächst bei dem Schritt 601 die Eingabe der Stromfehlzündungsbestimmung, und es wird bestimmt, ob die Bedingung normal oder eine Fehlzündung ist oder nicht. Ist die Bedingung eine normale Verbrennung, so geht die Steuerung zu den Schritten 610 und nachfolgend über, jedoch unterscheiden sich deren Inhalte von den Inhalten der Erfindung, und sie werden deshalb hier nicht diskutiert. Wird bestimmt, dass die Bedingung eine Fehlzündung ist, so geht die Steuerung zu dem Schritt 602, und es wird das Zeitintervall eines Referenzsensors 105 gemessen, und die Steuerung geht zu dem Schritt 603 über. Bei dem Schritt 603 werden die Zeitintervall-Messbedingungen des Referenzsensors 105 geprüft. D. h., es wird bestimmt, ob die Motorgeschwindigkeit in einem vorgegebenen Bereich liegt oder nicht, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist oder nicht, und ob die Motorlastfluktuation in einem vorgegebenen Bereich liegt oder nicht. Bei dem Schritt 604 erfolgt, sofern vorgegebene Bedingungen erfüllt sind, ein Vergleich des Referenzsensorintervalls für den Zylinder, für den eine Fehlzündung detektiert wird, mit demjenigen jedes anderen Zylinders. Ist die Intervalldifferenz weniger als ein vorgegebener Wert, so geht die Steuerung zu dem Schritt 605. In dem Schritt 605 wird bestimmt, dass der Motor selbst nicht eine Fehlzündung ausführt und dass ein Fehler bei der Ionenstrom-Detektionsschaltung oder einem Kabelbaum vorliegt. Ist die Intervalldifferenz gleich oder größer als der vorgegebene Wert, so geht die Steuerung zu dem Schritt 606 über, und wird bestimmt, dass Fehlzündungen in dem Motor auftreten.

Bei dem Gerät nach dem betreffenden Stand der Technik erfolgt dann, wenn die Bedingung einer Fehlzündung auf der Grundlage eines Ionenstroms bestimmt wird, eine Fehlerdiagnose auf der Grundlage einer Umdrehungsschwankung; zum Verbessern der Fehlerdiagnose-Zuverlässigkeit, insbesondere der Zuverlässigkeit der Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage einer Drehzahlfluktuation, und es ist erforderlich, die Betriebsausdrücke und Betriebskoeffizienten zu kalibrieren bzw. eichen und insbesondere in einem Mehrzylindermotor gibt es ein Problem der Zunahme der Zahl der Kalibrierungsschritte.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Beachtung des oben erwähnten Problems geschaffen, und das technische Problem besteht in der Angabe eines Fehlzündungs-Detektionsgeräts, das die Kalibrierungsschritte verringern kann und die Verbrennungs-Fehlzündungsbestimmung mit hoher Zuverlässigkeit ausführen kann.

Ein Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält zumindest einen Winkelsensor zum Detektieren des Drehwinkels des Verbrennungsmotors, zumindest eine elektronische Steuereinheit zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritz- und Zündsteuerung auf der Grundlage einer Drehzahlinformation von dem Winkelsensor, mehrere Zündspulen zum Erzeugen einer Hochspannung zum Zünden auf der Grundlage eines Treibersignals von der elektrischen Steuereinheit und mehrere Zündkerzen, unter Anlage der Hochspannung zum Zünden von der Zündspule, zum Erzeugen eines Zündfunkens und zum Zünden einer Luft-Kraftstoffmischung. Das Fehlzündungs- Detektionsgerät enthält auch eine Vorspannvorrichtung zum Anlegen einer Vorspannspannung für die Ionenstrom-Detektion zu der Zündkerze, eine Ionenstrom-Detektionsvorrichtung zum Detektieren eines Ionenstroms, eine Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Ionenstrom-Detektionsvorrichtung, und eine Fehlerbestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlerbestimmung von der Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung. Die Fehlerbestimmungsvorrichtung führt eine Fehlerbestimmung aus, auf der Grundlage einer Zeitänderung der Drehzahlinformation von dem Verbrennungsmotor, wenn die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung bestimmt, dass eine Fehlzündung sukzessiv in einem spezifischen Zylinder des Verbrennungsmotors auftritt.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird eine Fehlerdiagnose in dem erforderlichen minimalen Zustand lediglich unter einer spezifischen Betriebsbedingung ausgeführt, so dass die Zahl der Kalibrierschritte der Drehzahlfluktuationsberechnung verringert werden kann.

Ein Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung enthält zumindest einen Sauerstoffkonzentrationssensor zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration im Abgas der Verbrennungsmotors, zumindest eine elektronische Steuereinheit zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung und einer Zündsteuerung, mehrere Zündspulen zum Erzeugen einer Hochspannung zum Zünden auf der Grundlage eines Treibersignals von der elektronischen Steuereinheit, und mehrere Zündkerzen, unter Anlage der Hochspannung zum Zünden der Zündspule, zum Erzeugen eines Zündfunkens und zum Zünden der Luft-Kraftstoffmischung. Das Fehlzündungs-Detektionsgerät enthält auch eine Vorspannvorrichtung zum Anlegen einer Vorspannung für eine Ionenstromdetektion zu der Zündkerze, eine Ionenstrom- Detektionsvorrichtung zum Detektieren eines Ionenstroms, eine Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Ionenstrom-Detektionsvorrichtung, und einer Fehlerdiagnosevorrichtung zum Bestimmen, ob eine wahre Fehlzündung oder ein Fehler der Fehlzündungs-Detektion, bewirkt durch den Ionenstrom, vorliegt. Die Bestimmung der Fehlerdiagnosevorrichtung erfolgt auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas von dem Verbrennungsmotor, wenn die Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung eine Fehlzündung detektiert.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung erfolgt eine Fehlerbestimmung auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas eines Verbrennungsmotors. Demnach lässt sich eine Fehlerdiagnose mit einer geringeren Zahl von Validierschritten ohne Spezifizieren irgendeiner Betriebsbedingung ausführen.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung werden unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine Zeichnung zum Darstellen der Konfiguration einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild zum Darstellen der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ein Flussdiagramm zum Darstellen der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Zeichnung zum Darstellen der Konfiguration eines Geräts nach einem betreffenden Stand der Technik;
Fig. 7 ein Blockschaltbild zum Darstellen des Geräts des entsprechenden Stands der Technik; und
Fig. 8 ein Flussdiagramm zum Darstellen des Geräts des betreffenden Stands der Technik.
Die Fig. 1 zeigt ein Ionenstrom-Detektionsgerät einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die Fig. 2 zeigt ein Betriebszeit-Ablaufdiagramm des Ionenstrom-Detektionsgeräts der ersten Ausführungsform der Erfindung, die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform der Erfindung, und die Fig. 4 zeigt ein Fehlzündungsfrequenz- Bestimmungsflussdiagramm der ersten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Schaltelement, das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Zündspule, das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Zündkerze, das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Vorspannschaltung bestehend aus einer Zenerdiode, einem Kondensator, und einer Diode, das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Ionenstrom- Detektionswiderstand, das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Vergleichsvorrichtung mit einem Komparator, das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Zeitgeber-Verarbeitungsvorrichtung, und das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Ionenpuls- Erkennungsvorrichtung.
Das Schaltelement 1, die Zündspule 2 und die Zündkerze 3, gezeigt in Fig. 1, sind für jeden Zylinder platziert. Das Ionenstrom-Detektionsgerät, bestehend aus der Vorspannschaltung 4, dem Ionenstrom-Detektionswiderstand 5, der Vergleichsvorrichtung 6 und der Zeitgeber- Verarbeitungsvorrichtung 7 ist für jeden Zylinder platziert.
Liegt das in Fig. 2 gezeigte Zündsignal D bei dem Schaltelement 1 an und fließt ein Primärstrom E in die Primärwicklung der Zündspule 2 und wird das Zündsignal D eine Nullspannung zu dem Zündzeitpunkt, so wird der Primärstrom E abgetrennt. In der Zündspule 2 gespeicherte Energie bewirkt das Erzeugen einer Hochspannung in der Sekundärspule, und bei Anlegen der Hochspannung wird eine Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 3 erzeugt, und eine Luft- Kraftstoffmischung in dem Zylinder wird gezündet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator in der Vorspannspannung 4 durch den Sekundärstrom F geladen, der in die Sekundärwicklung der Zündspule 2 fließt. Die Maximalspannung des Kondensators wird durch die Zenerdiode begrenzt, die parallel zu dem Kondensator angeschlossen ist. Nach dem Abschluss der Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze, liegt die Vorspannspannung, gespeichert in dem Kondensator, bei der Zündkerzen-Mittenelektrode an, und ein Ionenstrom fließt durch die Wirkung der Ionen, die durch die Verbrennung in dem Zylinder erzeugt werden. Der Ionenstrom wird in eine Spannung durch den Detektionswiderstand 5 umgesetzt, und die Spannung wird in einem Puls durch die Vergleichsschaltung 6 umgesetzt, und ein durch einen Rauschstrom erzeugter Puls wird durch die Zeitgeber- Verarbeitungsschaltung 7 getrennt, und durch die Ionenpuls- Erkennungsvorrichtung 8 wird bestimmt, ob durch den Ionenstrom ein Puls erzeugt wird oder nicht, wodurch sich eine Verbrennungsfehlzündung bestimmen lässt. Wie in Fig. 2 gezeigt, tritt ein Puls bei dem Verbrennungszeitpunkt (#1) auf, jedoch tritt kein Puls bei dem Fehlzündungszeitpunkt (#3) auf. Die Ionenpuls-Erkennungsvorrichtung 8 bestimmt, ob ein Puls in der Zeitperiode von dem #1 Referenzwinkel zu dem #3 Referenzwinkel eines Kurbelwinkelsensors, gezeigt in Fig.2, für das Ionenpulssignal des ersten Zylinders vorliegt oder nicht. Die Fehlzündungsfrequenz-Bestimmungsvorrichtung führt eine Fehlzündungszustandsbestimmung auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses aus. Sie fordert die Fehlerbestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlerbestimmung lediglich dann auf, wenn die Ionenpuls- Erkennungsvorrichtung 8 bestimmt, dass kein Puls für eine vorgegebene Zahl sukzessiver Zeitpunkte oder für mehr als einen spezifischen Zylinder auftritt. Die mögliche Situation, in der die Ionenpuls-Erkennungsvorrichtung bestimmt, dass kein Puls während einer vorgegebenen Zahl sukzessiver Zeitpunkte oder für mehr als einen spezifischen Zylinder auftritt, ist eine wahre Fehlzündung bewirkt durch einen Fehler der Zündspulenverdrahtung oder der Zündspule selbst, oder ein Fehlzündungs-Detektionssystemfehler beispielsweise ein Verdrahtungsfehler zwischen der Zündspule und dem Ionenstrom-Detektionsgerät, ein Verdrahtungsfehler zwischen dem Ionenstrom-Detektionsgerät und einem Controller, oder ein Fehler von dem Ionenstrom-Detektionsgerät selbst, und es muss eine Fehlerbestimmung ausgeführt werden.
Die Fehlerbestimmungsvorrichtung misst die Zeit von dem Referenzwinkel zu dem nächsten Referenzwinkel, gezeigt in Fig. 2. Ist die Messzeitschwankung gleich oder größer als ein vorgegebener Wert, so bestimmt die Fehlerbestimmungsvorrichtung, dass die Bedingung eine wahre Fehlzündung ist, und ist die Messzeitfluktuation kleiner als der vorgegebene Wert, so bestimmt die Fehlerbestimmungsvorrichtung, dass die Bedingung ein Fehlzündungs-Detektionssystemfehler ist, und sie gibt das Bestimmungsergebnis an die Fehlzündungsfrequenz- Bestimmungsvorrichtung und die Steuerumfang- Berechnungsvorrichtung aus.
Demnach ist es dann, wenn die Steuermengen- Berechnungsvorrichtung eine Gegensteuerung bzw. Regelung wie eine Sperrung der Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder bei dem Fehlzündungs-Detektionszeitpunkt ausführt, wenn die Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmt, dass die Bedingung eines Fehlzündungs-Detektionssystemfehlers vorliegt, auch möglich, eine Steuerung so auszuführen, dass das Einspritzen in den Zylinder fortgesetzt wird. Weiterhin schreitet das MIL voran, unabhängig davon, ob die Bestimmung einen Fehlzündungs-Detektionssystemfehler oder eine wahre Fehlzündung anzeigt, und der Fehlermodus lässt sich durch die Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmen, so dass sich der Fehlercode für das Speichern sortieren lässt.
Die Fig. 4 zeigt ein Fehlzündungsfrequenz- Bestimmungsflussdiagramm.
Es erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Ionenpuls- Erkennungsvorrichtung 8 das Vorliegen eines Ionenpuls in dem Stromverbrennungshubzyklus erkennt oder nicht (S1). Existiert ein Ionenpuls, so sollte eine Fehlerbestimmung erfolgen, jedoch betrifft dies nicht die Inhalte der Erfindung und wird nicht diskutiert. In diesem Fall wird bestimmt, dass die Bedingung eine normale Verbrennung ist (S2), und die Steuerung geht zu der Berechtigung der Fehlzündungsfrequenz des Zylinders (S10).
Erkennt die Ionenpuls-Erkennungsvorrichtung 8 das Nichtvorliegen eines Ionenpulses in dem momentanen Verbrennungshubzyklus, erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Fehlerbestimmungsvorrichtung bereits eine Fehlerbestimmungsberechnung ausführt oder nicht (S3). Führt die Fehlerbestimmungsvorrichtung nicht die Fehlerbestimmungsberechnung aus, so erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob bestimmt wird oder nicht, dass kein Puls zu den Zylinder n Zeitpunkten oder weiter nachfolgend in der Vergangenheit vorliegt oder nicht (S7). Wird bestimmt, dass kein Puls in den Zylinder n Zeitpunkten oder weiter nachfolgend existiert, so wird die Fehlerbestimmungsvorrichtung aufgefordert, eine Fehlerbestimmung auszuführen, und diese Verbrennungs- Fehlzündungsbestimmung wird in den Haltezustand versetzt (S8). Wird nicht bestimmt, dass kein Puls in den Zylinder n Zeitpunkten oder weiter nachfolgend existiert, so wird dieses Mal bestimmt, dass die Bedingung eine Fehlzündung ist (S9). In jedem Fall wird die Fehlzündungsfrequenzberechnung des Zylinders ausgeführt (S10). Es wird bestimmt, ob die Fehlzündungsfrequenz des Zylinders eine vorgegebene Frequenz oder mehr ist oder nicht (S11). Ist die Fehlzündungsfrequenz kleiner als die vorgegebene Frequenz, wird bestimmt, dass die Bedingung normal ist (S14), und die MIL wird nicht angeschaltet.
Führt die Fehlerbestimmungsvorrichtung eine Fehlerbestimmungsberechnung aus, wird bestimmt, ob die Fehlerbestimmung terminiert oder nicht (S4). Terminiert die Fehlerbestimmung nicht, so wird die Verbrennungsfehlzündungsbestimmung in diesem Zyklus in den Haltezustand versetzt, und die Steuerung geht zu der Fehlzündungs-Frequenzberechnung des Zylinder über (S10). Bei der Berechnung der Fehlerbestimmungsvorrichtung ist es dann, wenn eine Fehlerbestimmung auf der Grundlage einer Änderung der Drehzahlinformation des Verbrennungsmotors erfolgt, möglich, eine hoch zuverlässige Verbrennungs- Fehlzündungsbestimmung mit einfacher Kalibrierung im Bereich auszuführen, wo die Drehung ausreichend niedrig und die Drosselklappenöffnung gering (geringe Last) ist.
Die Fehlerbestimmung terminiert, und das Fehlerbestimmungsergebnis wird geprüft (S6). Wird bestimmt, dass ein Fehler auftritt, so ist der Fehler ein Fehlzündungs- Detektions-Systemfehler (S13); wird nicht bestimmt, dass ein Fehler auftritt, wird bestimmt, dass die Bedingung eine Fehlzündung darstellt (S12). In jedem Fall wird MIL angeschaltet, unter Anzeige zu dem Betreiber, eine Reparatur auszuführen.
Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der zweiten Ausführungsform führt bei Empfang einer Anforderung zum Ausführen einer Fehlerbestimmung von der Fehlzündungsfrequenz-Bestimmungsvorrichtung die Fehlerbestimmungsvorrichtung die Fehlerbestimmung auf der Grundlage des Ausgangsspannungs-A/D-Werts eines in einer Abgasleitung installierten O2 Sensors aus. Als O2 Sensor wird ein Sensor zum Ausgeben eines hohen Signals von weniger als 1 V verwendet, wenn die Sauerstoffkonzentration niedrig ist, sowie eines niedrigen Signals von 0 V oder mehr, wenn die Sauerstoffkonzentration hoch ist, mit dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis als Grenze. Führt ein spezifischer Zylinder Fehlzündungen fortlaufend aus, so wird die Verbrennung in dem Zylinder nicht ausgeführt, und ein Luft- Kraftstoffverhältnis wird intakt abgeleitet, und demnach existiert eine große Menge an Sauerstoff in der Nähe des O2 Sensors, und die O2 Sensorausgangsgrößen sind ein geringes Signal. Demnach kann, wenn zumindest der O2 Sensorausgabe A/D Wert bei dem Auslasshub des Zielzylinders fortlaufend niedrig ist, die Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmen, dass die Bedingung eine wahre Fehlzündung ist; andernfalls kann die Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmen, dass die Bedingung ein Fehlzündungsdetektions-Systemfehler ist.
Demnach kann im Vergleich zu der Fehlerbestimmung auf der Grundlage einer Drehinformation eines Verbrennungsmotors eine Fehlerbestimmung ohne der Anforderung einer komplizierten Kalibrierung ohne Spezifizieren irgendwelcher Betriebsbedingungen ausgeführt werden.

Claims

1. Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor, enthaltend:
zumindest einen Winkelsensor zum Detektieren des Drehwinkels des Verbrennungsmotors;
zumindest eine elektronische Steuereinheit zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung und einer Zündsteuerung auf der Grundlage der Drehinformation von dem Winkelsensor;
mehrere Zündspulen zum erzeugen einer Hochspannung für die Zündung auf der Grundlage eines Treibersignals von der elektronischen Steuereinheit;
mehrere Zündkerzen, die bei Anlegen einer Hochspannung zum Zünden von der Zündspule zum Erzeugen eines Zündfunkens und zum Zünden der Luft-Kraftstoffmischung dienen;
eine Vorspannvorrichtung zum Anlegen einer Vorspannspannung für die Ionenstrom-Detektions zu der Zündkerze;
eine Ionenstrom-Detektionsvorrichtung zum Detektieren eines Ionenstroms;
eine Fehlzündungsbestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Ionenstrom- Detektionsvorrichtung;
eine Fehlerbestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlerbestimmung von der Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung der Drehinformation des Verbrennungsmotors, wenn die Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung bestimmt, dass Fehlzündungen sukzessive in einem spezifischen Zylinder des Verbrennungsmotors auftreten.

2. Fehlzündungs-Detektionsgerät nach Anspruch 1, wobei, wenn die Fehlzündung auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung der Drehinformation bestimmt wird, dann, wenn die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung bestimmt, dass eine Fehlzündung fortlaufend in dem spezifischen Zylinder auftritt, Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmt, dass die Bedingung eine wahre Fehlzündung ist.

3. Fehlzündungs-Detektionsgerät nach Anspruch 1, wobei die Fehlerbestimmung der Fehlerbestimmungsvorrichtung dann ausgeführt wird, wenn die Motorgeschwindigkeit gleich oder kleiner als ein spezifischer Wert ist.

4. Fehlzündungs-Detektionsgerät für einen Verbrennungsmotor, enthaltend:
zumindest einen Sauerstoffkonzentrationssensor zum Detektieren des Sauerstoffkonzentration in einem Abgas des Verbrennungsmotors;
zumindest eine elektronische Steuereinheit zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung und der Zündsteuerung;
mehrere Zündspulen zum Erzeugen einer Hochspannung für die Zündung auf der Grundlage eines Treibersignals von der elektronischen Steuereinheit;
mehrere Zündkerzen zum Erzeugen, bei Anlegen der hohen Spannung zum Zünden von der Zündspule, eines Zündfunkens und zum Zünden eines Luft-Kraftstoffgemisches;
eine Vorspannvorrichtung zum Anlegen einer Vorspannung für eine Ionenstromdetektion an der Zündkerze;
eine Ionenstrom-Detektionsvorrichtung zum Detektieren eines Ionenstroms;
eine Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung zum Ausführen einer Fehlzündungsbestimmung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Ionenstrom- Detektionsvorrichtung; und
eine Fehlerdiagnosevorrichtung zum Bestimmen, wenn die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung eine Fehlzündung detektiert, ob es eine wahre Fehlzündung oder ein Fehler bei einer Fehlzündungs-Detektion ist, auf der Grundlage eines Ionenstroms, basierend auf der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas von dem Verbrennungsmotor.

5. Fehlzündungs-Detektionsgerät nach Anspruch 4, wobei dann, wenn die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung eine Fehlzündung detektiert, die Fehlerbestimmungsvorrichtung bestimmt, dass es eine wahre Fehlzündung ist, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas von dem Verbrennungsmotor hoch ist, und bestimmt, dass es ein Fehler bei der Fehlzündungs-Detektion auf der Grundlage eines Ionenstroms ist, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas von dem Verbrennungsmotor nicht hoch ist.

6. Fehlzündungs-Detektionsgerät nach Anspruch 4, wobei die Fehlerbestimmungsvorrichtung dies lediglich dann bewertet, wenn die Fehlzündungs-Bestimmungsvorrichtung eine Fehlzündung sukzessive in einem spezifischen Zylinder des Verbrennungsmotors detektiert.

7. Fehlzündungs-Detektionsgerät nach Anspruch 6, wobei die Fehlerbestimmungsvorrichtung eine Fehlerbestimmung auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas des Verbrennungsmotors bei einer vorgegebenen Zeitperiode ausführt, nachdem die Fehlzündungs- Bestimmungsvorrichtung die Fehlzündungsbestimmung aufeinanderfolgend für einen spezifischen Zylinder des Verbrennungsmotors startet.