BR112012016680B1 - dispositivo de detecção de anormalidade para motor de combustão interna. - Google Patents

Abstract

"dispositivo de detecção de anormalidade para motor de combustão interna" um objetivo da presente invenção é o de prover um dispositivo de detecção de anormalidade que é usado para um motor de combustão interna cuja operação é controlada em relação as propriedades do combustível empregado, e capaz de detectar com exatidão uma anormalidade em um sensor de propriedade de combustível usado para determinar as propriedades de combustível, e mais especificamente, um sensor de propriedade de combustível emperrado. o dispositivo de detecção de anormalidade é configurado de modo que uma seção de medição do sensor de propriedade de combustível é alojada em um recipiente de combustível, o qual não é disposto em um percurso de fluxo principal de um percurso de fluxo de combustível conectando uma bomba de combustível a um injetor, mas é disposta separada do percurso de fluxo principal. o combustível puxado a partir de um tanque de combustível é introduzido no recipiente de combustível. o valor de saída resultante do sensor de propriedade de combustível é adquirido como um primeiro valor de saída do sensor. adicionalmente, o combustível é descarregado a partir do recipiente de combustível. o valor de saída resultante do sensor de propriedade de combustível é adquirido como um segundo valor de saída de sensor. o primeiro e o segundo valor de saída do sensor são então usa- dos como a informação-para avaliação de anormalidade para verificar uma anormalidade no sensor de propriedade de combustível.

Description

“DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE ANORMALIDADE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA” CAMPO TÉCNICO A presente invenção se refere a um dispositivo de detecção de anormalidade para um motor de combustão interna cuja operação é controlada de acordo com as propriedades do combustível empregado, e mais especificamente a um dispositivo de detecção de anormalidade capaz de detectar uma anormalidade de um sensor de propriedade de combustível usado para determinação de propriedade de combustível.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

Um motor de combustão interna capaz de utilizar combustíveis tendo diferentes propriedades é montado em um assim chamado FFV (veículo de combustível-flexível). Gasolina misturada com etanol pode ser usada tipicamente como tal motor de combustão interna FFV. Quando a gasolina misturada com etanol é usada como um combustível para um motor de combustão interna, é necessário ajustar uma proporção de ar/combustível de acordo com a concentração de etanol no combustível porque o etanol difere muito da gasolina em valor calorífero por unidade de volume. Portanto, um motor de combustão interna utilizando a gasolina misturada com etanol tem um sensor de concentração de etanol, o qual é um sensor de propriedade de combustível para determinar as propriedades de um combustível empregado, ou mais especificamente, a concentração de etanol no combustível empregado. É preferido que um sensor de capacitância, um sensor de transmissão ótica, ou um sensor de índice refrativo ótico seja usado como o sensor de concentração de etanol. A concentração de etanol medida pelo sensor de concentração de etanol é usada como um parâmetro para controle da proporção de ar/combustível do motor de combustão interna. Isso possibilita não apenas obter um torque desejado, mas também garantir desempenho de emissão satisfatório sem considerar a concentração de etanol no combustível empregado.

Conforme descrito acima, o sensor de propriedade de combustível no motor de combustão interna FFV desempenha um papel importante para garantir o desempenho esperado do motor de combustão interna. Contudo, não há garantia de que o sensor de propriedade de combustível funcionará normalmente durante todo o tempo, como é o caso com os outros sensores. Desconexão de fiação, curto-circuito, deterioração do elemento sensor, ou outra anormalidade pode ocorrer no sensor de propriedade de combustível. Se, em tal caso, o motor de combustão interna for controlado mediante uso de um valor de saída do sensor de propriedade de combustível, o motor de combustão interna falha em operar apropriadamente de acordo com as propriedades do combustível empregado, desse modo degradando as características de desempenho do motor de combustão interna tal como desempenho de emissão e eficiência do combustível.

Portanto, requer-se que uma anormalidade no sensor de propriedade de combustível seja detectada com exatidão para que se repare ou substitua imediatamente o sensor de propriedade de combustível ou realize outra ação corretiva apropriada. Em decorrência das circunstâncias acima, uma tecnologia revelada na JP-A-2010-038052 (em seguida referida como Documento 1 de Patente) pré-estabelece um valor de limite superior e um valor de limite inferior para o valor de saída de um sensor de concentração de etanol. Quando o valor de saída estiver fora da faixa entre os valores de limite superior e de limite inferior, essa tecnologia conclui que o sensor de concentração de etanol está anormal. Quando o valor de saída do sensor de concentração de etanol varia com a temperatura do combustível mesmo quando a concentração de etanol permanece inalterada, essa tecnologia pode mudar os valores de limite superior e de limite inferior de acordo com a temperatura do combustível medida por um sensor de temperatura de combustível.

Contudo, a tecnologia revelada no Documento 1 de Patente não detecta com exatidão uma anormalidade no sensor de concentração de etanol durante todo o tempo. Um fenômeno denominado "emperramento" é uma anormalidade provável de ocorrer particularmente no sensor de concentração de etanol e afetará muito o controle do motor de combustão interna. Nesse fenômeno, o valor de saída do sensor de concentração de etanol é emperrado em um valor fixo. Contudo, esse fenômeno também pode ocorrer quando o valor de saída do sensor de concentração de etanol estiver entre os valores de limite superior e de limite inferior. Portanto, a tecnologia revelada no Documento 1 de Patente pode falhar em detectar esse fenômeno como uma anormalidade.

Um método de detectar um emperramento de uma temperatura de capacitância é bem conhecido, como descrito em JP-A-2000-303898 (em seguida referido como Documento 2 de Patente). O método descrito no Documento 2 de Patente calcula a diferença entra uma temperatura máxima da água e uma temperatura mínima da água, que são medidas pelo sensor de temperatura após a partida de um motor de combustão interna. Quando a diferença calculada for pequena, esse método conclui que o sensor está emperrado. Contudo, é difícil aplicar esse método para a detecção de um sensor de concentração de etanol emperrado. A razão é que, ao contrário da temperatura do combustível, a concentração de etanol no combustível não pode ser mudada sem reabastecimento.

Quando as características de saída do sensor de concentração de etanol em relação à temperatura de combustível, que são descritas no Documento 1 de Patente, são consideradas, esteja ou não o sensor de concentração de etanol emperrado, podem ser determinadas mediante verificação de se o valor de saída do sensor de concentração de etanol varia com a temperatura do combustível. Contudo, se a concentração de etanol no combustível empregado for de 0%, o valor de saída do sensor de concentração de etanol permanece substancialmente inalterado mesmo quando variar a temperatura do combustível. Portan to, o método descrito acima não pode determinar se a concentração de etanol no combustível empregado é de 0% ou se o sensor está emperrado.

Outro método de detectar uma anormalidade no sensor de propriedade de combustível é descrito na JP-A-2008-014741 (em seguida referida como Documento 3 de Patente). O método de detecção de anormalidade descrito no Documento 3 de Patente presume que a entrada de um tanque de combustível é provida com uma câmara de medição, a qual inclui um sensor de propriedade de combustível. Presume-se também que o nível de uma saída de sinal a partir do sensor de propriedade de combustível varie dependendo de se existe combustível em um espaço de medição dentro da câmara de medição. Quando a configuração empregada é como descrito acima, nenhum combustível permanece no espaço de medição sob condições normais. Contudo, quando o combustível é fornecido ao tanque de combustível, o combustível temporariamente permanece no espaço de medição. Assim, o combustível no espaço de medição muda a saída de nível de sinal a partir do sensor de propriedade de combustível. Portanto, se o sensor de propriedade de combustível não produzir um sinal apropriado durante o reabastecimento, se pode concluir que o sensor de propriedade de combustível esteja anormal.

Contudo, a tecnologia descrita no Documento 3 de Patente não pode determinar com a exatidão adequada as propriedades de um combustível empregado. A informação sobre as propriedades de combustível necessárias para controle do motor de combustão interna é a informação sobre as propriedades do combustível fornecido a partir do tanque de combustível para o motor de combustão interna, ou mais especificamente, a informação sobre as propriedades do combustível injetado a partir de um injetor. A descrição apresentada no Documento 3 de Patente, contudo, declara que as propriedades de combustível; determinadas pelo sensor de propriedade de combustível; são as propriedades do combustível fornecido ao tanque de combustível, e não as propriedades do combustível injetado a partir do injetor. No motor de combustão interna FFV, o qual pode usar combustíveis que têm propriedades diferentes, as propriedades do combustível no tanque de combustível nem sempre estão de acordo com aquelas de um combustível recentemente fornecido. Portanto, é altamente provável que as propriedades do combustível determinadas pelo sensor de propriedade de combustível com base na tecnologia descrita no Documento 3 de Patente possam diferir das propriedades de combustível do combustível injetado a partir do injetor. Isso dificulta a provisão de controle apropriado da proporção de ar/combustível de acordo com as propriedades de um combustível empregado.

Adicionalmente, a tecnologia descrita no Documento 3 de Patente não pode detectar uma anormalidade no sensor de propriedade de combustível com exatidão adequada, ou mais especificamente, não pode determinar com exatidão adequada se o sensor de propriedade de combustível está emperrado. Se, por exemplo, o valor de saída do sensor de pro priedade de combustível estiver emperrado em um nível de saída no qual não existe combustível no espaço de medição, a detecção do nível de saída do sensor de propriedade de combustível durante reabastecimento possibilita a determinação de se o sensor de propriedade de combustível está emperrado. Contudo, se o valor de saída do sensor de propriedade de combustível estiver emperrado em um nível de saída no qual existe combustível no espaço de medição, o nível de saída permanece inalterado durante o reabastecimento. Portanto, descobre-se que o sensor de propriedade de combustível está operando normalmente. Em outras palavras, a tecnologia descrita no Documento 3 de Patente não pode detectar um sensor emperrado em tal situação.

Conforme descrito acima, as tecnologias previamente propostas para a detecção de anormalidade de sensor de propriedade de combustível não detectam uma anormalidade em um sensor de propriedade de combustível com exatidão adequada, ou mais especificamente, não detecta um sensor de propriedade de combustível emperrado com exatidão adequada.

LITERATURA DA TÉCNICA ANTERIOR

DOCUMENTOS DE PATENTE

Documento 1 de Patente: JP-A-2010-038052 Documento 2 de Patente: JP-A-2000-303898 Documento 3 de Patente: JP-A-2008-014741 Documento 4 de Patente: Registro de Modelo de Utilidade Japonesa N° 3011605 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é o de detectar com exatidão uma anormalidade em um sensor de propriedade de combustível em um motor de combustão interna cuja operação é controlada de acordo com as propriedades de um combustível empregado, e mais especificamente, para detectar com exatidão se o sensor de propriedade de combustível está emperrado. Para alcançar tal objetivo, a presente invenção provê um dispositivo de detecção de anormalidade para um motor de combustão interna que é descrito abaixo.

De acordo com o dispositivo de detecção de anormalidade provido pela presente invenção, um sensor que tem características distintas de saída; tal como um sensor de ca-pacitância, um sensor de transmissão ótica, ou um sensor de índice refrativo ótico, é usado como um sensor de propriedade de combustível para determinar a concentração de álcool, peso, e outras propriedades de um combustível empregado. As características de saída do sensor de propriedade de combustível são caracterizadas de modo que o nível de um valor de saída varia dependendo de se existe um líquido ou um gás em uma seção de medição, e que quando existir combustível na seção de medição, o valor de saída seja determinado de acordo com as propriedades do combustível. De acordo com o dispositivo de detecção de anormalidade, o sensor de propriedade de combustível, tendo as características de saída descritas acima, não é disposto em um percurso de fluxo de combustível principal conectando uma bomba de combustível a um injetor; mas disposto de tal modo que ao menos sua seção de medição é alojada em um recipiente de combustível posicionado separado do percurso de fluxo de combustível principal. O recipiente de combustível pode ser disposto fora de um tanque de combustível. Do ponto de vista de vedação para impedir o vazamento de combustível, contudo, é preferido que o recipiente de combustível seja disposto dentro do tanque de combustível.

Quando o combustível retirado do tanque de combustível é introduzido no recipiente de combustível, o dispositivo de detecção de anormalidade adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível como um primeiro valor de saída do sensor. Adicionalmente, quando o combustível introduzido é descarregado a partir do recipiente de combustível, o dispositivo de detecção de anormalidade adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível como um segundo valor de saída do sensor. De acordo com as características de saída mencionadas anteriormente do sensor de propriedade de combustível, os níveis de saída dos dois valores de saída do sensor mencionados acima diferem um do outro quando o sensor de propriedade de combustível estiver normal. O dispositivo de detecção de anormalidade avalia, de acordo com os dois valores de saída de sensor mencionados acima, se o sensor de propriedade de combustível está normal.

Um método concreto de avaliar sobre uma anormalidade no sensor de propriedade de combustível é o de comparar a diferença entre o primeiro e o segundo valor de saída do sensor em relação a uma diferença predeterminada, e avaliar, de acordo com o resultado da comparação, se o sensor de propriedade de combustível está normal. Quando a diferença entre o primeiro e o segundo valor de saída do sensor estiver menor do que a diferença de referência, esse método conclui que o sensor de propriedade de combustível está anormal.

Um método alternativo é o de comparar o primeiro valor de saída do sensor com um primeiro valor limite predeterminado, comparar o segundo valor de saída do sensor com um segundo valor limite predeterminado, e avaliar, de acordo com os resultados das comparações, se o sensor de propriedade de combustível está normal. Quando o primeiro valor de saída do sensor estiver dentro de uma região anormal indicada pelo primeiro valor limite ou o segundo valor de saída do sensor estiver dentro de uma região anormal indicada pelo segundo valor limite, esse método alternativo conclui que o sensor de propriedade de combustível está anormal.

Outro método alternativo é o de comparar a diferença entre o primeiro e o segundo valor de saída de sensor com uma diferença de referência predeterminada, comparar o primeiro ou o segundo valor de saída de sensor com um valor limite predeterminado, e avaliar, de acordo com os resultados das comparações, se o sensor de propriedade de combustível está normal. Quando a diferença entre o primeiro θ o segundo valor de saída de sensor for menor do que a diferença de referência ou o primeiro ou segundo valor de saída de sensor está dentro de uma região anormal indicada pelo valor limite associado, esse método alternativo conclui que o sensor de propriedade de combustível está anormal.

Para uma avaliação sobre uma anormalidade, o dispositivo de detecção de anormalidade utiliza dois valores de saída de sensor que têm diferentes níveis de saída. Portanto, mesmo quando um valor de saída de sensor estiver emperrado em um valor fixo, o dispositivo de detecção de anormalidade pode detectar com exatidão tal situação de emperramento como uma anormalidade. Além disso, o dispositivo de detecção de anormalidade é configurado de modo que o combustível que é submetido à avaliação de propriedade de combustível; pelo sensor de propriedade de combustível; é o combustível retirado do tanque de combustível; como é o caso com o combustível fornecido ao injetor. Portanto, quando o sensor de propriedade de combustível é normal, a operação do motor de combustão interna pode ser controlada apropriadamente de acordo com as propriedades do combustível empregado.

Um esquema para introduzir o combustível no recipiente de combustível e um esquema para descarregar o combustível a partir do recipiente de combustível pode ser como descrito abaixo.

Em primeiro lugar, o combustível pode ser descarregado forçadamente a partir do recipiente de combustível, por exemplo, mediante aplicação de uma pressão negativa. Contudo, o combustível no recipiente de combustível só é naturalmente descarregado de uma saída de combustível, quando a saída de combustível for provida no fundo do recipiente de combustível com uma entrada de ar provida no topo do recipiente de combustível. Nessa situação, a seção de medição do sensor de propriedade de combustível pode ser imersa no combustível mediante carregamento do recipiente de combustível com uma quantidade maior de combustível do que a quantidade de combustível descarregado a partir da saída de combustível. Nesse caso, o ar pode permanecer na seção de medição. Contudo, quando a seção de medição é provida com uma saída de ar para expelir o ar para cima, o ar pode ser expelido a partir de uma área envolvendo a seção de medição para imergir completamente a seção de medição no combustível. Entretanto, a seção de medição do sensor de propriedade de combustível pode ser exposta ao ar mediante carregamento do recipiente de combustível com uma quantidade menor de combustível do que a quantidade do combustível descarregado a partir da saída de combustível ou mediante fechamento do fornecimento de combustível para o recipiente de combustível. Quando a descarga de combustível a partir do recipiente de combustível deve ser controlada ativamente, uma válvula de saída de combustível pode ser conectada à saída de combustível para controlar a abertura e o fechamento da válvula de saída de combustível.

Com relação à introdução do combustível no recipiente de combustível, é preferido que o recipiente de combustível seja disposto em uma saída de um percurso de fluxo de combustível no qual é instalada uma válvula de regulagem de pressão. A válvula de regula-gem de pressão é instalada em um percurso de fluxo auxiliar, que se deriva a partir do percurso de fluxo principal. A válvula de regulagem de pressão abre e fecha de modo a ajustar automaticamente a pressão do combustível que flui no percurso de fluxo principal. Enquanto a bomba de combustível estiver operando após partida do motor de combustão interna, a válvula de regulagem de pressão permanece aberta para introduzir um combustível no recipiente de combustível. Após a bomba de combustível ser parada mediante desligamento do motor de combustão interna, a válvula de regulagem de pressão fecha para desligar o fornecimento de combustível para o recipiente de combustível. Quando o esquema descrito acima é empregado como o meio para introduzir o combustível no recipiente de combustível, é possível utilizar um valor de saída de sensor de propriedade de combustível adquirido no momento de desligamento de comutação de ignição como o primeiro valor de saída do sensor e utilizar um valor de saída do sensor de propriedade de combustível adquirido no momento da ligação da chave de ignição subsequente ao desligamento do motor de combustão interna como o segundo valor de saída do sensor. Uma alternativa é a de utilizar um valor de saída de sensor de propriedade de combustível adquirido no momento de ligação da chapa de ignição como o segundo valor de saída do sensor e utilizar um valor de saída de sensor de propriedade de combustível adquirido após o decurso de tempo predeterminado subsequente à ligação da chave de ignição como o primeiro valor de saída do sensor.

Quando, por outro lado, a introdução de combustível no recipiente de combustível deve ser controlada ativamente, um percurso de fluxo auxiliar, o qual deriva do percurso de fluxo principal, pode ser conectado ao recipiente de combustível e provido com uma válvula de entrada de combustível para controlar a abertura e o fechamento da válvula de entrada de combustível. Nesse caso, a abertura da válvula de entrada de combustível introduz o combustível bombeado pela bomba de combustível no recipiente de combustível, e o fechamento da válvula de entrada de combustível desliga o fornecimento de combustível para o recipiente de combustível.

Uma alternativa é a de instalar uma bomba de fornecimento de combustível exclusiva em adição à bomba de combustível e permitir que a bomba de fornecimento de combustível puxe o combustível a partir do tanque de combustível e forneça o combustível ao recipiente de combustível. Nesse caso, a operação da bomba de fornecimento de combustível fornece o combustível a partir do tanque de combustível para o recipiente de combustível e a paralisação da bomba de fornecimento de combustível desliga o fornecimento de combustível para o recipiente de combustível. Como a bomba de fornecimento de combustível é exclusiva para um fim específico, ela pode ser operada apenas quando as propriedades do combustível devem ser determinadas.

Quando o recipiente de combustível é disposto dentro do tanque de combustível, o combustível no tanque de combustível pode entrar no recipiente de combustível dependendo da quantidade de combustível armazenado no tanque de combustível. Se surgir tal situação, o segundo valor de saída do sensor, isto é, o valor de saída do sensor de propriedade de combustível que é gerado enquanto a seção de medição é exposta ao ar, não pode ser adequadamente obtidos. Portanto, é preferido que a função de avaliação de anormalidade do sensor de propriedade de combustível seja desabilitada dependendo da quantidade de combustível permanecendo no tanque. Se a função deve ou não ser desabilitada pode ser facilmente determinado ao se permitir que um sensor de quantidade de combustível restante meça a quantidade do combustível restante no tanque de combustível e compare a quantidade de combustível restante com uma quantidade restante de referência predeterminada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração de um sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual um dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção é aplicado. A Figura 2 é um fluxograma ilustrando uma rotina de avaliação de anormalidade que é executada na primeira modalidade da presente invenção. A Figura 3 é um diagrama de temporização ilustrando um exemplo preferido de uma aquisição de valor de saída de sensor para uma sequência de avaliação de anormalidade realizada na primeira modalidade da presente invenção. A Figura 4 é um diagrama de temporização ilustrando outro exemplo preferido de aquisição de valor de saída de sensor para a sequência de avaliação de anormalidade realizada na primeira modalidade da presente invenção. A Figura 5 é um fluxograma ilustrando uma rotina de avaliação de anormalidade que é executada em uma segunda modalidade da presente invenção. A Figura 6 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração de um sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual é aplicado o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. A Figura 7 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração de um sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual é aplicado o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. A Figura 8 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração de um sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual é aplicado o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção. A Figura 9 é um diagrama esquemático ilustrando um exemplo modificado de uma posição na qual é disposto um sensor de concentração de etanol. A Figura 10 é um diagrama ilustrando uma estrutura exemplar preferida de uma seção de eletrodo do sensor de concentração de etanol. A Figura 11 é um diagrama ilustrando uma estrutura exemplar preferida a seção de eletrodo do sensor de concentração de etanol.

MELHOR MODO PARA A REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

PRIMEIRA MODALIDADE

Uma primeira modalidade da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos.

Um dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a primeira modalidade é aplicado a um motor de combustão interna FFV o qual pode usar não apenas gasolina, mas também gasolina misturada com etanol. A Figura 1 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração de um sistema de fornecimento de combustível para tal motor de combustão interna. O sistema de fornecimento de combustível mostrado na Figura 1 é configurado de tal modo que um percurso de fluxo principal 6 conecta um tubo de fornecimento 8 com uma bomba de combustível 4, disposta em um tanque de combustível 2. A bomba de combustível 4 é uma bomba eletricamente operada. O percurso de fluxo principal 6 é conectado a uma extremidade do tubo de fornecimento 8. Vários injetores 10, os quais são providos para os cilindros respectivos, são conectados lado a lado ao tubo de fornecimento 8. O combustível pressurizado bombeado a partir da bomba de combustível 4 é fornecido ao tubo de fornecimento 8 através do percurso de fluxo principal 6, e injetado em cada cilindro pelos injetores 10. Na presente modalidade, um percurso de fluxo de combustível que inclui o percurso de fluxo principal 6 e o tubo de fornecimento 8 corresponde ao "percurso de fluxo principal de um percurso de fluxo de combustível" de acordo com a presente invenção.

No tanque de combustível 2, um percurso de fluxo de retorno 12 deriva a partir do meio do meio de fluxo principal 6. Um regulador de pressão 14 é disposto no meio do percurso de fluxo de retorno 12. O regulador de pressão 14 se abre automaticamente quando uma pressão de combustível no percurso de fluxo principal 6 excede uma pressão de escape predeterminada, e automaticamente fecha quando a pressão do combustível não é superior à pressão de escape. Isso garante que a pressão do combustível fornecida aos injetores 10 seja ajustada em uma pressão predeterminada definida pela pressão de escape. Enquanto o regulador de pressão 14 estiver aberto, parte do combustível pressurizado bombeado a partir da bomba de combustível 4 é retornada ao tanque de combustível 2 através do percurso de fluxo de retorno 12.

Adicionalmente, um recipiente de combustível 18 é disposto no tanque de combus tível 2 e posicionado separado do percurso de fluxo principal 6. Quando o recipiente de combustível 18 é disposto em uma parte superior do tanque de combustível 2, é provável que ele se torne exposto a partir de uma superfície de líquido combustível. O topo do recipiente de combustível 18 é aberto e usado como uma entrada de ar 18b para introdução de ar no recipiente de combustível 18. Há um furo 18a na parte inferior do recipiente de combustível 18. Esse furo 18a é usado como uma saída de combustível para descarregar o combustível acumulado no recipiente de combustível 18. Uma extremidade avançada do percurso de fluxo de retorno 12 é conectada ao recipiente de combustível 18. O combustível a ser retornado ao tanque de combustível 2 através do percurso de fluxo de retorno 12 é introduzido antecipadamente no recipiente de combustível 18. O diâmetro da saída de combustível 18a é predeterminado de modo que a taxa de fluxo do combustível descarregado a partir da mesma não exceda a taxa de fluxo do combustível introduzido a partir do percurso de fluxo de retorno 12. Se a quantidade do combustível introduzido exceder a capacidade do recipiente de combustível 18, o combustível transborda a partir da entrada de ar 18b disposta no topo do recipiente de combustível 18.

Um sensor de concentração de etanol 16 é disposto no recipiente de combustível 18. Mais especificamente, a relação posicionai entre o sensor de concentração de etanol 16 e o recipiente de combustível 18 é definida de modo que uma seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é completamente alojada dentro do recipiente de combustível 18. O sensor de concentração de etanol 16 usado na presente modalidade é um sensor de capacitâncía. Um valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 varia continuamente com a concentração de etanol. Portanto, a concentração de etanol em um combustível empregado pode ser medida a partir do valor de saída. O valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é introduzido em uma ECU 20 e usado como a informação para controlar uma operação do motor de combustão interna. De acordo com a configuração do sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade, o combustível cuja concentração de etanol é avaliada pelo sensor de concentração de etanol 16 é o combustível tirado do tanque de combustível 2 pela bomba de combustível 4 e o mesmo combustível que é fornecido aos injetores 10. Portanto, quando o sensor de concentração de etanol 16 está normal, uma operação do motor de combustão interna pode ser adequadamente controlada de acordo com a concentração de etanol no combustível empregado. A ECU 20 adquire sinais a partir de vários sensores tal como o sensor de concentração de etanol 16 e um sensor de quantidade de combustível restante 22. O sensor de quantidade de combustível restante 22 emite um sinal de acordo com a quantidade de combustível permanecendo no tanque de combustível 2. O sensor de quantidade de combustível restante 22 pode empregar vários métodos de detecção tal como um método de detecção de capacitâncía e um método de detecção de boia. Na presente modalidade, o método de detecção a ser empregado pelo sensor de quantidade de combustível restante 22 não é definido especificamente. A partir do recebimento dos sinais a partir de vários sensores, a ECU 20 controla as operações do motor de combustão interna mediante operação de vários acio-nadores de acordo com um programa predeterminado. A ECU 20 também funciona como o dispositivo de detecção de anormalidade para o motor de combustão interna. Quando a ECU 20 funciona como o dispositivo de detecção de anormalidade, ela detecta uma anormalidade no sensor de concentração de etanol 16 como uma operação de detecção. De acordo com um programa de detecção de anormalidade incorporado na ECU 20, a ECU 20 utiliza as características de saída do sensor de concentração de etanol 16 para fazer uma avaliação sobre uma anormalidade. As características de saída usadas pela ECU 20 são tais que o nível de um valor de saída gerado a partir do sensor varia dependendo de se existe um líquido ou um gás na seção de eletrodo 16a que é uma seção de medição. Essas características de saída são peculiares para os sensores de capacitância. De acordo com tais características de saída, o valor de saída do sensor aparentemente varia dependendo de se a seção de eletrodo 16a está imersa em combustível ou exposta ao ar enquanto o sensor de concentração de etanol 16 está normal. Portanto, se o sensor de concentração de etanol 16 está normal, pode ser determinado mediante exame da validade de um valor de saída de sensor em um caso onde a seção de eletrodo 16a está imersa em combustível e em um caso onde a seção de eletrodo 16a está exposta ao ar. Se o valor de saída do sensor estiver fora de uma faixa apropriada em qualquer caso, pode-se concluir que o sensor de concentração de etanol 16 está anormal.

Para usar o método de avaliação de anormalidade descrita acima, contudo, é necessário criar um estado onde a seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é imerso em um combustível e um estado onde a mesma seção 16a é exposta ao ar. De acordo com a configuração do sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade, tais estados não precisam ser criados intencionalmente porque eles são criados naturalmente durante uma operação normal do veículo. O estado onde a seção de eletrodo 16a é imersa em combustível é criada quando a bomba de combustível 4 opera. Quando a bomba de combustível 4 opera para elevar a pressão de combustível, isso faz com que o regulador de pressão 14 se abra para introduzir o combustível no recipiente de combustível 18 a partir do percurso de fluxo de retorno 12. Quando o combustível introduzido é acumulado no recipiente de combustível 18, a seção de eletrodo 16a é completamente imersa no combustível. A bomba de combustível 4 opera durante uma operação do motor de combustão interna, isto é, durante o intervalo entre o momento em que uma chave de ignição é ligada e o momento em que a chave de ignição é desligada.

Por outro lado, o estado onde a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar, é criado quando a chave de ignição é desligada para parar a bomba de combustível 4. Quando a bomba de combustível 4 é desligada para baixar a pressão de combustível, o regulador de pressão 14 fecha para desligar o fornecimento de combustível a partir do percurso de fluxo de retorno 12 para o recipiente de combustível 18. Quando o fornecimento de combustível é desligado enquanto o combustível está sendo continuamente descarregado da saída de combustível 18a, o recipiente de combustível 18 é esvaziado de combustível muito antes de modo que a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar.

Como descrito acima, de acordo com a configuração do sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade, a informação exigida para avaliação de anormalidade do sensor de concentração de etanol 16 pode ser obtida mediante aquisição do valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 quando a bomba de combustível 4 está operando e quando a bomba de combustível 4 está parada. Assim, a ECU 20 que funciona como o dispositivo de detecção de anormalidade realiza um processo de avaliação de anormalidade de acordo com uma rotina mostrada no fluxograma da Figura 2. A rotina mostrada na Figura 2 primeiramente realiza a etapa S102 na qual a quantidade de combustível restante é medida pelo sensor de quantidade de combustível restante 22 para avaliar se a quantidade de combustível restante medida é menor do que uma quantidade de referência predeterminada. A quantidade de referência é uma quantidade de combustível restante que serve como um guia para avaliar se o tanque de combustível 2 está carregado com combustível para permitir que o combustível entre no recipiente de combustível 18. Quando a quantidade de combustível restante é maior do que a quantidade de referência, o combustível entra no recipiente de combustível 18 de modo que o valor de saída do sensor predominante quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar não pode ser adequadamente obtido. Portanto, quando o resultado da avaliação, obtido na etapa S102, indicar que a quantidade de combustível restante é maior do que a quantidade de referência, a rotina inibe o processo de avaliação se o sensor de concentração de etanol 16 estiver normal.

Quando, por outro lado, o resultado da avaliação, obtido na etapa S102, indicar que a quantidade de combustível restante é menor do que a quantidade de referência, a rotina prossegue para a etapa S104. Na etapa S104, a rotina avalia se a seção de eletrodo 16a está vazia de combustível. Como mencionado anteriormente, o sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade é configurado de modo que a presença de combustível na seção de eletrodo 16a é determinada mediante verificação de se a bomba de combustível 4 está operando ou se está parada. Um estão onde a seção de eletrodo 16a está vazia de combustível é criado quando a bomba de combustível 4 para de funcionar. Um estado onde a seção de eletrodo 16a está carregada com combustível é criado quando a bomba de combustível 4 está operando.

Quando a seção de eletrodo 16a é carregada com combustível, a rotina conclui que a consulta na etapa S104 é respondida com "NÃO", e então prossegue para a etapa S106. Na etapa S106, a ECU 20 adquire o valor de saída de sensor do sensor de concentração de etanol 16. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (um "primeiro valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a está imersa em combustível. O valor de saída de sensor adquirido é então comparado com um valor limite predeterminado a (um "primeiro valor limite" de acordo com a presente invenção). O valor limite α é definido com base em um valor de saída de sensor normal que é obtido quando a seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é carregada com combustível. Contudo, o valor de saída de sensor obtido quando o sensor de concentração de etanol 16 é normal varia com a concentração de etanol no combustível. Mais especificamente, o valor de saída de sensor é minimizado quando a concentração de etanol é de 0%. Portanto, o valor limite α é definido com base em um valor de saída de sensor que é obtido quando a concentração de etanol em uma gasolina empregada é de 0%.

Quando a comparação na etapa S106 indicar que o valor de saída do sensor é maior do que o valor limite a, a rotina ajusta o sinalizador F1 para 1 na etapa S108. O sinali-zador F1 indica que o sensor de concentração de etanol 16 pode estar normal, e é ajustado para 0 (zero) por padrão. Quando, por outro lado, o valor de saída do sensor não é maior do que o valor limite a, não há dúvida de que o valor de saída do sensor é anormal. Nesse caso, a rotina conclui na etapa S110 que o sensor de concentração de etanol 16 é anormal.

Quando o resultado do julgamento obtido na etapa S104 indicar que a seção de eletrodo 16a está vazia de combustível, a rotina conclui que a consulta na etapa S104 é respondida com "SIM", e então prossegue para a etapa S112. Na etapa S112, a ECU 20 adquire o valor de saída de sensor do sensor de concentração de etanol 16. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (um "segundo valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar. O valor de saída de sensor adquirido é então comparado com um valor limite predeterminado β (um "segundo valor limite" de acordo com a presente invenção). O valor limite β é definido com base em um valor de saída de sensor normal que é obtido quando a seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é exposta ao ar.

Quando a comparação na etapa S112 indicar que o valor de saída de sensor é menor do que o valor limite β, a rotina ajusta o sinalizador F2 área 1 na etapa S114. O sinalizador F2 indica que o sensor de concentração de etanol 16 pode ser normal, e é ajustado para 0 (zero) por padrão. Quando, por outro lado, o valor de saída de sensor não é menor do que o valor limite β, não há dúvida de que o valor de saída de sensor é anormal. Nesse caso, a rotina conclui na etapa S116 que o sensor de concentração de etanol 16 está anormal.

Na etapa S118, a rotina avalia se os sinalizadores F1 e F2 são, ambos, 1. Quando qualquer um dos dois sinalizadores for 0 (zero) na etapa S118, a rotina não conclui imediatamente que o sensor de concentração de etanol 16 está normal. Quando os sinalizadores F1 e F2 são ambos ajustados para 1, a rotina conclui na etapa S120 que o sensor de concentração de etanol 16 está normal.

Conforme descrito acima, o processo de avaliação de anormalidade realizado pela presente modalidade utiliza dois valores de saída de sensor que têm diferentes níveis de saída como a informação para avaliação de anormalidade e examina a validade de cada valor de saída de sensor. Isso possibilita que se avalie com exatidão se o sensor de concentração de etanol 16 está ou não normal. Quando o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 está emperrado em um valor fixo, tal situação de emperramento pode ser detectada de forma exata como uma anormalidade.

Do ponto de vista do consumo de energia e manutenção de dados, há uma tempo-rização particularmente favorável quando a ECU 20 adquire o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16. Tal temporização favorável será descrita abaixo com referência às Figuras 3 e 4.

As Figuras 3 e 4 são diagramas de temporização que se referem a um estado onde o sensor de concentração de etanol 16 está normal e ilustra as relações entre as mudanças de saída do sensor, operações de ligar/desligar chave de ignição, mudanças de velocidade do motor, e estados de operação de bomba de combustível. Conforme indicado nessas figuras, uma determinada quantidade de tempo decorrido é exigida entre o momento em que a chave de ignição é desligada e o momento em que o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é equivalente a uma saída atmosférica (um valor de saída obtido quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar) após o recipiente de combustível 18 ser esvaziado de combustível subsequentemente à paralisação da bomba de combustível 4. Para deixar a ECU 20 adquirir o valor de saída de sensor após desligamento da chave de ignição, portanto, é necessário manter a ECU 20 operando até que o recipiente de combustível 18 seja esvaziado de combustível. Nesse caso, o consumo de energia aumenta em um valor equivalente ao tempo exigido para uma operação extraordinária da ECU 20.

Um esquema mostrado na Figura 3 é tal que o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é adquirido em uma temporização quando a chave de ignição é desligada, conforme indicado pelo ponto A. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (o "primeiro valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a está imersa em combustível. O desligamento da chave de ignição causa uma parada do motor de combustão interna. Subsequentemente, conforme indicado pelo ponto B, o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é adquirido em uma temporização quando a chave de ignição é outra vez ligada. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (o "segundo valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar. Esse esquema elimina a necessidade de operar a ECU 20 após desligamento da chave de ignição, desse modo evitando um aumento no consumo de energia.

Por outro lado, um esquema mostrado na Figura 4 é tal que o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é adquirido em uma temporização quando a chave de ignição é ligada, como indicado pelo ponto B. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (o "segundo valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar. Então, conforme indicado pelo ponto C, o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 é adquirido outra vez em uma temporização quando um período predeterminado de tempo é decorrido após ligação da chave de ignição. O período de tempo predeterminado é adequado de modo que um aumento de pressão de combustível causado por uma operação da bomba de combustível 4 faz com que o regulador de pressão 14 se abra para deixar o combustível descarregado a partir do percurso de fluxo de retorno 2 se acumule no recipiente de combustível 18. O valor de saída de sensor adquirido é um valor de saída de sensor (o "primeiro valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a é imersa em combustível. Como é o caso com o esquema mostrado na Figura 3, esse esquema elimina a necessidade de operar a ECU 20 após desligamento da chave de ignição, desse modo evitando um aumento no consumo de energia. Além disso, mesmo quando um procedimento de "batería liberada" é realizado enquanto o motor de combustão interno está parado, esse esquema impede a perda de dados necessários para avaliação de anormalidade.

SEGUNDA MODALIDADE

Uma segunda modalidade da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos.

Como é o caso com o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a primeira modalidade, o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a segunda modalidade é aplicado a um motor de combustão interna tendo o sistema de fornecimento de combustível mostrado na Figura 1. Portanto, a descrição subsequente se baseia no sistema mostrado na Figura 1, como é o caso com a primeira modalidade. A segunda modalidade difere da primeira modalidade na função de detecção de anormalidade exercida pela ECU 20. Mais especificamente, essas duas modalidades diferem no método de avaliação se o sensor de concentração de etanol 16 estiver normal. Uma rotina mostrada no fluxograma da Figura 5 é executada pela ECU 20 na segunda modalidade para realizar um processo de avaliação de anormalidade. Essa rotina será descrita abaixo. A rotina mostrada na Figura 5 em primeiro lugar realiza a etapa S202 na qual a quantidade de combustível restante é medida pelo sensor de quantidade de combustível restante 22 para avaliar se a quantidade de combustível restante medida é menor do que uma quantidade de referência predeterminada. Quando o resultado da avaliação obtido na etapa S202 indicar que a quantidade de combustível restante é maior do que a quantidade de referência, a rotina inibe o processo de avaliar se o sensor de concentração de etanol 16 está normal.

Quando, por outro lado, o resultado de avaliação obtido na etapa S202 indicar que a quantidade de combustível restante é menor do que a quantidade de referência, a rotina prossegue para a etapa S204. Na etapa S204, a rotina avalia se a seção de eletrodo 16a está vazia de combustível. Quando a seção de eletrodo 16a está carregada com combustível, a rotina realiza a etapa S206. Quando, por outro lado, a seção de eletrodo 16a está vazia de combustível, a rotina realiza a etapa S208.

Nas etapas S206 e S208, a ECU 20 adquire o valor de saída de sensor do sensor de concentração de etanol 16. O valor de saída de sensor A que é adquirido na etapa S206 é um valor de saída de sensor (o "primeiro valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a está imersa em combustível. O valor de saída de sensor B que é adquirido na etapa S208 é um valor de saída de sensor (o "segundo valor de saída de sensor" de acordo com a presente invenção) que é obtido quando a seção de eletrodo 16a está exposta ao ar. A seguir, a rotina prossegue para a etapa S210 e verifica se os valores de saída de sensor A e B estão ambos adquiridos. Quando qualquer um desses dois valores de saída de sensor ainda não foi obtido na etapa S210, a rotina não prossegue para a próxima etapa e não faz a avaliação em relação a uma anormalidade. Quando, por outro lado, os valores de saída de sensor A e B são ambos adquiridos, a rotina prossegue para a etapa S212.

Na etapa S212, a diferença entre os valores de saída de sensor A e B é calculada e comparada com uma diferença de referência predeterminada Y. A diferença de referência Y é determinada com base na diferença entre os valores de saída de sensor A e B que devem surgir quando o sensor de concentração de etanol 16 está normal. Especificamente, quando o sensor de concentração de etanol 16 está normal, a diferença entre os valores de saída de sensor A e B varia com a concentração de etanol no combustível e é minimizada quando a concentração de etanol é de 0%. Portanto, a diferença de referência Y é ajustada com base em um valor de saída de sensor obtido quando a concentração de etanol em um combustível empregado é de 0%.

Quando a comparação na etapa S212 indicar que a diferença entre os valores de saída de sensor A e B é maior do que a diferença de referência Y, a rotina prossegue para a etapa S214 e conclui que o sensor de concentração de etanol 16 está normal. Quando, por outro lado, a diferença entre os valores de saída de sensor A e B não é maior do que a diferença de referência Y, a rotina prossegue para a etapa S216 e conclui que o sensor de concentração de etanol 16 está anormal, ou mais especificamente, emperrado.

Conforme descrito acima, o processo de avaliação de anormalidade realizado na presente modalidade utiliza dois valores de saída de sensor (valores de saída de sensor A e B) tendo diferentes níveis de saída como a informação para avaliação de anormalidade. Portanto, mesmo quando o valor de saída do sensor de concentração de etanol 16 estiver emperrado em um valor fixo, tal situação de emperramento pode ser detectada com exatidão como uma anormalidade.

TERCEIRA MODALIDADE

Uma terceira modalidade da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos. O dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a terceira modalidade é caracterizado em que o sistema de fornecimento de combustível ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade é aplicado, tem uma configuração distinta. A Figura 6 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração do sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a presente modalidade é aplicado. Na Figura 6, elementos idênticos àqueles do sistema de fornecimento de combustível mostrado na Figura 1 são designados pelos mesmos numerais de referência como os elementos correspondentes. A presente modalidade difere da primeira modalidade em que a saída de combustível 18a do recipiente de combustível 18 é provida com uma válvula de saída de combustível 30. A válvula de saída de combustível 30 é uma válvula de solenóide ou uma válvula mecânica que é operada pela pressão do combustível. A abertura e o fechamento da válvula de saída de combustível 30 são controlados por um sinal gerado pela ECU 20. Quando a válvula de saída de combustível 30 fecha, o combustível introduzido no recipiente de combustível 18 a partir do percurso de fluxo de retorno 12 é armazenado no recipiente de combustível 18. O combustível armazenado no recipiente de combustível 18 é descarregado a partir do interior do recipiente de combustível 18 para o tanque de combustível quando a válvula de saída de combustível 30 se abre. Quando a válvula de saída de combustível 30 se abre, a taxa de fluxo máximo de combustível que pode ser descarregado a partir da mesma é superior à taxa de fluxo de combustível introduzido a partir do percurso de fluxo de retorno 12. Mais especificamente, enquanto a válvula de saída de combustível 30 está aberta, o combustível não pode permanecer no recipiente de combustível 18 não importando se o combustível flui para dentro do recipiente de combustível 18 a partir do percurso de fluxo de retorno 12. O sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade é configu rado de tal modo que a ECU 20 pode criar intencionalmente um estado onde o recipiente de combustível 18 é carregado com combustível e um estado onde o recipiente de combustível 18 é esvaziado de combustível mediante controle da abertura e fechamento da válvula de saída de combustível 30. Isso possibilita avaliar se o sensor de concentração de etanol 16 está ou não normal em uma temporização arbitrária sem considerar o status de operação do motor de combustão interna. Especificamente, a ECU 20 pode realizar o processo de avaliação de anormalidade conforme indicado ou no fluxograma da Figura 2 ou no fluxograma da Figura 5.

QUARTA MODALIDADE

Uma quarta modalidade da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos. O dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a quarta modalidade é caracterizado em que o sistema de fornecimento de combustível ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade é aplicado tem uma configuração distinta. A Figura 7 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração do sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a presente modalidade é aplicado. Na Figura 7, elementos idênticos àqueles do sistema de fornecimento de combustível mostrado na Figura 1 são designados pelos mesmos numerais de referência que os elementos correspondentes. A presente modalidade difere da primeira modalidade em que um percurso de fluxo dedicado 32 para introduzir combustível no recipiente de combustível 18 (em seguida referido como percurso de fluxo de introdução de combustível) é provido além do percurso de fluxo de retorno 12. O percurso de fluxo de introdução de combustível 32 é um percurso de fluxo auxiliar que deriva do percurso de fluxo principal 6 que é um percurso de fluxo principal na bomba de combustível 4. Portanto, parte do combustível pressurizado pela bomba de combustível 4 é fornecida ao percurso de fluxo de introdução de combustível 32. Uma válvula de entrada de combustível 34 cuja abertura e fechamento são controlados por um sinal a partir da ECU 20 é instalada no percurso de fluxo de introdução de combustível 32. Quando a válvula de entrada de combustível 34 se abre, o combustível pressurizado pela bomba de combustível 4 é introduzido no recipiente de combustível 18 a partir do percurso de fluxo de introdução de combustível 32 de modo que o combustível é armazenado no recipiente de combustível 18. Quando, por outro lado, a válvula de entrada de combustível 34 se fecha, o fornecimento de combustível a partir do percurso de fluxo de introdução de combustível 32 no recipiente de combustível 18 é desligado de modo que o combustível armazenado no recipiente de combustível 18 é descarregado da saída de combustível 18a para o tanque de combustível 2. O sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade é confígu- rado de modo que a ECU 20 pode criar intencionalmente um estado onde o recipiente de combustível 18 é carregado com combustível e um estado onde o recipiente de combustível 18 é esvaziado de combustível mediante controle da abertura e fechamento da válvula de entrada de combustível 34. Isso possibilita a avaliação de se o sensor de concentração de etanol 16 está ou não normal em uma temporização arbitrária sem considerar o status de operação do motor de combustão interna, como é o caso com a terceira modalidade. Especificamente, a ECU 20 pode realizar o processo de avaliação de anormalidade conforme indicado quer seja no fluxograma da Figura 2 ou no fluxograma da Figura 5.

QUINTA MODALIDADE

Uma quinta modalidade da presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos. O dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a quinta modalidade é caracterizado em que o sistema de fornecimento de combustível ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade é aplicado tem uma configuração distinta. A Figura 8 é um diagrama esquemático ilustrando a configuração do sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna ao qual o dispositivo de detecção de anormalidade de acordo com a presente modalidade é aplicado. Na Figura 8, elementos idênticos àqueles do sistema de fornecimento de combustível mostrado na Figura 1 são designados pelos mesmos numerais de referência que os elementos correspondentes. A presente modalidade difere da primeira modalidade em que é provida uma bomba dedicada 36 (em seguida referida como bomba de fornecimento de combustível) cuja operação é controlada pela ECU 20. A bomba de fornecimento de combustível 36 é conectada ao recipiente de combustível 18 através de um percurso de fluxo dedicado (em seguida referido como percurso de fluxo de introdução de combustível) 38. Quando a bomba de fornecimento de combustível 36 opera, o combustível pressurizado pela bomba de fornecimento de combustível 36 é introduzido no recipiente de combustível 18 a partir do percurso de fluxo de introdução de combustível 38 de modo que o combustível é armazenado no recipiente de combustível 18. Quando, por outro lado, a bomba de fornecimento de combustível 36 é paralisada, o fornecimento de combustível a partir do percurso de fluxo de introdução de combustível 38 para o recipiente de combustível 18 é desligado de modo que o combustível armazenado no recipiente de combustível 18 é descarregado a partir da saída de combustível 18a para o tanque de combustível 2. O sistema de fornecimento de combustível para a presente modalidade é configurado de modo que a ECU 20 pode criar intencionalmente um estado onde o recipiente de combustível 18 é carregado com combustível e um estado onde o recipiente de combustível 18 é esvaziado de combustível mediante controle da operação da bomba de fornecimento de combustível 36. Isso possibilita a avaliação de se o sensor de concentração de etanol 16 está ou não normal em uma temporização arbitrária sem considerar o status de operação do motor de combustão interna, como é o caso com a terceira e quarta modalidades. Especificamente, a ECU 20 pode realizar o processo de avaliação de anormalidade como indicado quer seja no fluxograma da Figura 2 ou no fluxograma da Figura 5.

OUTROS

Embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com modalidades preferidas, deve-se entender que a presente invenção não é limitada àquelas modalidades preferidas. As modalidades preferidas podem ser modificadas de forma variada para implementar a presente invenção sem se afastar de sua essência.

Por exemplo, a válvula de saída de combustível 30 usada na terceira modalidade também é aplicável ao sistema de fornecimento de combustível para a quarta e quinta modalidade. Quando o recipiente de combustível 18 é provido com a válvula de saída de combustível 30, seu sistema de fornecimento de combustível pode controlar a descarga de combustível a partir do recipiente de combustível 18.

As modalidades precedentes são configuradas de modo que o sensor de concentração de etanol 16 é disposto no tanque de combustível 2 junto com o recipiente de combustível 18. Em comparação com uma situação onde o sensor de concentração de etanol 16 e o recipiente de combustível 18 são dispostos fora do tanque de combustível 2, essa configuração é vantajosa em que a vedação pode ser feita facilmente para impedir o vazamento de combustível. Alternativamente, contudo, o sensor de concentração de etanol 16 pode ser montado no tanque de combustível 2 com o recipiente de combustível 18 disposto no tanque de combustível 2, conforme mostrado na Figura 9. Em tal caso, a seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 deve ser alojada no recipiente de combustível 18.

Uma estrutura específica da seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é preferida do ponto de vista de exatidão do valor de saída do sensor. As Figuras 10 e 11 mostram estruturas exemplares preferidas da seção de eletrodo 16a. A seção de eletrodo 16a mostrada na Figura 10 é estruturada de tal modo que uma seção de liberação de ar 43 é colocada sobre um espaço encaixado entre dois eletrodos semelhantes à chapa 41 e 42 para expelir o ar no sentido para cima. A seção de eletrodo 16a mostrada na Figura 11 é estruturada de tal modo que uma seção de liberação de ar 53 é colocada sobre um espaço encerrado por um eletrodo externo cilíndrico 51 e um eletrodo interno cilíndrico 52 para expelir o ar no sentido para cima. O uso dessas estruturas impede que o ar permaneça na seção de eletrodo 16a quando o combustível é introduzido no recipiente de combustível 18. Isso possibilita evitar uma diminuição na exatidão do valor de saída do sensor.

Os dois valores limite (valores limite α e β) usados no processo de avaliação de anormalidade de acordo com a primeira modalidade podem ser iguais entre si. Em tal caso, os valores limite devem ser tais que o valor de saída do sensor obtido quando a seção de eletrodo 16a do sensor de concentração de etanol 16 é imersa em combustível é claramente distinto do valor de saída de sensor obtido quando a seção de eletrodo 16a é exposta ao ar.

Nas modalidades precedentes, uma bomba eletricamente operada é usada como a bomba de combustível 4. Alternativamente, contudo, a bomba de combustível 4 pode ser uma bomba mecânica acionada pelo motor de combustão interna.

Com relação à descarga de combustível a partir do recipiente de combustível 18, o combustível pode ser descarregado de forma forçada, por exemplo, mediante colocação da saída de combustível 18a sob pressão negativa. Uma bomba de jato para fornecer o combustível no tanque de combustível 2 a uma entrada da bomba de combustível 4 pode ser usada como o meio para geração de pressão negativa.

Nas modalidades precedentes, um sensor de concentração de etanol é usado como o sensor de propriedade de combustível. Contudo, o tipo de sensor a ser usado pode ser determinado de acordo com um combustível empregado. Se, por exemplo, a qualidade da gasolina usada em um motor a gasolina variar, um sensor para determinar se o combustível empregado é pesado ou leve, ou um sensor para determinar o índice de octana pode ser usado como o sensor de propriedade de combustível. Adicionalmente, quando a presente invenção deve ser implementada, o sensor de propriedade de combustível não é limitado a um sensor de capacitância. Um sensor exceto o sensor de capacitância, tal como um sensor de índice refrativo ótico, pode ser usado desde que ele tenha as características de saída descritas anteriormente.

DESCRIÇÃO DOS NUMERAIS DE REFERÊNCIA 2Tanque de combustível 4Bomba de combustível 6Percurso de fluxo principal 8Tubo de fornecimento 10 Injetor 12Percurso de fluxo de retorno 14Regulador de pressão 16Sensor de concentração de etanol 16aSeção de Eletrodo 18Recipiente de combustível 18aSaída de combustível 18bEntrada de ar 20ECU 22Sensor de quantidade de combustível restante 30Válvula de saída de combustível 32Percurso de fluxo de introdução de combustível 34Válvula de entrada de combustível 36Bomba de fornecimento de combustível 38Percurso de fluxo de introdução de combustível REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Dispositivo de detecção de anormalidade para um motor de combustão interna cuja operação é controlada em relação às propriedades de um combustível empregado, o dispositivo de detecção de anormalidade CARACTERIZADO por compreender: um sensor de propriedade de combustível cujo valor de saída varia em nível dependendo se existe um líquido ou um gás em uma seção de medição do mesmo, o valor de saída sendo determinado em relação às propriedades do combustível quando existir combustível na seção de medição; um recipiente de combustível que aloja a seção de medição do sensor de propriedade de combustível e é disposto separado de um percurso de fluxo principal de um percurso de fluxo de combustível conectando uma bomba de combustível a um injetor; meios de introdução de combustível para introduzir o combustível retirado de um tanque de combustível para dentro do recipiente de combustível; meios de descarga de combustível para descarregar o combustível introduzido para fora do recipiente de combustível; primeiro meio de aquisição de valor de saída de sensor para adquirir um primeiro valor de saída de sensor, o primeiro valor de saída de sensor sendo um valor de saída do sensor de propriedade de combustível que é gerado quando o combustível é introduzido no recipiente de combustível; segundo meio de aquisição de valor de saída de sensor para adquirir um segundo valor de saída de sensor, o segundo valor de saída de sensor sendo um valor de saída do sensor de propriedade de combustível que é obtido quando o combustível é descarregado a partir do recipiente de combustível; e meio de avaliação de anormalidade para avaliar se o sensor de propriedade de combustível está ou não normal mediante uso do primeiro valor de saída de sensor e do segundo valor de saída de sensor como a informação para avaliação de anormalidade.

2. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o recipiente de combustível é disposto no tanque de combustível.

3. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de descarga de combustível inclui: uma saída de combustível disposta no fundo do recipiente de combustível para descarregar o combustível introduzido no recipiente de combustível; e uma entrada de ar disposta no topo do recipiente de combustível para introduzir ar no recipiente de combustível.

4. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de descarga de combustível inclui ainda: uma válvula de saída de combustível conectada à saída de combustível; e um meio de controle de válvula de saída de combustível para controlar a abertura e o fechamento da válvula de saída de combustível.

5. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de introdução de combustível inclui: um percurso de fluxo auxiliar que deriva do percurso de fluxo principal e se conecta ao recipiente de combustível; e uma válvula reguladora de pressão que abre e fecha para ajustar automaticamente a pressão do combustível fluindo no percurso de fluxo principal.

6. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de introdução de combustível inclui: um percurso de fluxo auxiliar que deriva do percurso de fluxo principal e se conecta ao recipiente de combustível; uma válvula de entrada de combustível disposta no percurso de fluxo auxiliar; e meio de controle de válvula de entrada de combustível para controlar a abertura e o fechamento da válvula de entrada de combustível.

7. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de introdução de combustível inclui: uma bomba de fornecimento de combustível para puxar o combustível a partir do tanque de combustível e fornecer o combustível ao recipiente de combustível; e meio de controle de bomba de fornecimento de combustível para controlar uma operação da bomba de fornecimento de combustível.

8. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, CARACTERIZADO por compreender: um sensor de quantidade de combustível restante cujo valor de saída é determinado em relação à quantidade do combustível restante no tanque de combustível; meios de avaliação de ingresso de combustível para comparar uma quantidade de combustível restante medida a partir do valor de saída do sensor de quantidade de combustível restante com uma quantidade restante de referência predeterminada para avaliar se o tanque de combustível está carregado com combustível até o ponto em que o combustível entra no recipiente de combustível; e meios de inibição de avaliação de anormalidade para, quando a quantidade do combustível restante no tanque de combustível for maior do que a quantidade restante de referência, inibir o meio de avaliação de anormalidade no sentido de avaliar se o sensor de propriedade de combustível está normal.

9. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro meio de aquisição de valor de saída de sensor adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível em uma temporização quando uma chave de ignição é desligada; e em que o segundo meio de aquisição de valor de saída de sensor adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível em uma temporização quando a chave de ignição é outra vez ligada após o motor de combustão interna ser desligado.

10. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo meio de aquisição de valor de saída de sensor adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível em uma temporiza-ção quando a chave de ignição é ligada; e em que o primeiro meio de aquisição de valor de saída de sensor adquire o valor de saída do sensor de propriedade de combustível após um tempo decorrido predeterminado desde a ligação da chave de ignição.

11. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção de medição do sensor de propriedade de combustível inclui uma seção de liberação de ar que expele o ar no sentido para cima a partir da seção de medição quando o recipiente de combustível está carregado com combustível.

12. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de avaliação de anormalidade compara a diferença entre o primeiro valor de saída do sensor e o segundo valor de saída do sensor com uma diferença de referência predeterminada, e avalia em relação ao resultado da comparação, se o sensor de propriedade de combustível está normal.

13. Dispositivo de detecção de anormalidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de avaliação de anormalidade compara o primeiro valor de saída do sensor com um primeiro valor limite predeterminado, compara o segundo valor de saída do sensor com um segundo valor limite predeterminado, e avalia em relação aos resultados das comparações, se o sensor de propriedade de combustível está normal.