DE102004019957A1

DE102004019957A1 - Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftsystem

Info

Publication number: DE102004019957A1
Application number: DE102004019957A
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Toyota Koyama; Kenji Toyota Kimura; Shigemasa Toyota Hirooka; Takeo Toyota Ogiso; Keita Iwata Nakanishi
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: JP4410482B2; DE102004019957B4; JP2004324517A; US7010908B2; US20040211170A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem, das einen Sekundärluftzufuhrkanal zum Einfügen von Sekundärluft in einen Abgaskanal eines Verbrennungsmotors und ein in dem Sekundärluftzufuhrkanal angeordnetes auf/zu-Ventil umfasst. Das Ventil wird durch die Antriebskraft eines aus einem Abschnitt eines Einlasskanals des Motors stromab eines Drosselventils eingeführten negativen Drucks geöffnet und/oder geschlossen. Die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien umfasst einen Abschnitt zur Bestimmung von Anomalien zur Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht; einen Abschnitt zur Bestimmung eines negativen Drucks zur Bestimmung, ob der negative Druck zu einem Grad gesichert ist, der für die Antriebskraft zum verlässlichen Öffnen und/oder Schließen des auf/zu-Ventils erforderlich ist; und einen Abschnitt zur Verhinderung einer Bestimmung von Anomalien zur Verhinderung der Bestimmung durch den Abschnitt zur Bestimmung von Anomalien, wenn der negative Druck nicht zu einem ausreichenden Grad gesichert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftsystem, das zur Zuführung von Sekundärluft zu einem Abschnitt einer Abgasführung eines Verbrennungsmotors eingerichtet ist, der sich stromauf eines in der Abgasführung angeordneten Katalysators befindet.

Beschreibung des verwandten Stands der Technik

Gewöhnlich ist zur Eliminierung schädlicher Bestandteile (CO, HC und NOx) aus dem von einem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgas ein Dreiwegekatalysator (der hierin nur als „Katalysator" bezeichnet werden kann) in der Abgasführung eines Verbrennungsmotors angeordnet. Wenn die Temperatur des Dreiwegekatalysators niedriger ist als eine Aktivierungstemperatur, die zum Zeigen seiner katalytischen Funktion für den Dreiwegekatalysator erforderlich ist, versagt der Dreiwegekatalysator darin seine Abgasreinigungsfunktion ausreichend zu zeigen. Wenn die Temperatur des Dreiwegekatalysators niedriger als die Aktivierungstemperatur ist; zum Beispiel in dem Fall, in dem ein Verbrennungsmotor gestartet wird, wenn die Temperatur desselben nahe der Umgebungstemperatur ist (Außentemperatur) (nachfolgend bezeichnet als „zur Zeit des Kaltstarts" ist), muß die Temperatur des Dreiwegekatalysators daher so schnell als möglich zum Aktivieren (Aufwärmen) des Dreiwegekatalysators erhöht werden.

Zur Erfüllung des obigen Erfordernisses wird vielfach ein Sekundärluftsystem verwendet. Das Sekundärluftsystem führt Sekundärluft in einen Abschnitt der Abgasführung, der stromauf des Dreiwegekatalysators angeordnet ist, wodurch der Dreiwege katalysator durch die Reaktionswärme, der erzeugt wird, wenn in der Sekundärluft enthaltener Sauerstoff in dem Abgas enthaltene unverbrannte Bestandteile (insbesondere HC) oxidiert, aktiv aufgewärmt wird.

Die Bestandteile eines solchen Sekundärluftsystems schließen im allgemeinen eine Luftpumpe und ein Luft-Umschaltventil ein. Die Luftpumpe ist zur Einführung von Luft in eine mit einem stromauf des Dreiwegekatalysators angeordneten Abschnitt der Abgasführung verbundene Sekundärluftzufuhr eingerichtet. Das Luft-Umschaltventil ist in einem Abschnitt der Sekundärluftzufuhr vorgesehen, der stromab der Luftpumpe angeordnet ist und zur Steuerung des Öffnens und des Schließens der Sekundärluftzufuhr eingerichtet ist. Wenn eine Anomalie in einem solchen Bestandteil des Sekundärluftzufuhrsystems auftritt, entsteht das nachfolgende Problem. Sogar wenn ein Befehl zur Zufuhr von Sekundärluft an das Sekundärluftsystem gegeben wird, wird keine Sekundärluft zugeführt und das Aufwärmen des Dreiwegekatalysators wird verzögert, was in einer Erhöhung der Menge an Emissionen resultiert. Alternativ wird, sogar wenn ein Befehl zum Stoppen der Zufuhr von Sekundärluft an das Sekundärluftsystem gegeben wird, Sekundärluft weiter zugeführt und das Luft-Brennstoffverhältnis des Abgases verschiebt sich auf die magere Seite, was in einem Abfall in der Effizienz der Eliminierung von NOx resultiert. Wenn eine Anomalie in dem Sekundärluftzufuhrsystem (Bestandteilen desselben) auftritt, muß daher das Auftreten der Anomalie festgestellt werden.

In diesem Zusammenhang ist ein Sekundärluftzufuhrsystem (eine Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in demselben) in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung (kokai) Nr. 9-21312 wie folgt konfiguriert. Ein Drucksensor ist zur Bestimmung des Drucks in einem Abschnitt einer Sekundärluftzufuhr vorgesehen, der sich zwischen einer Luftpumpe und einem Luftumschaltventil befindet, welches Bestandteile des Sekundärluftzufuhrsystems sind. Ob die Bestandteile anomal sind, wird auf der Basis der Ergebnisse der Bestimmung ermittelt, ob der durch den Drucksensor ermittelte Druck innerhalb eines festgelegten Normalbereichs fällt.

In dem oben offenbarten Sekundärluftzufuhrsystem wird ein sogenanntes „normalerweise geschlossenes Auf/Zu-Ventil von der auf negativen Druck ansprechenden An" als Luftumschaltventil verwendet. Das Auf/Zu-Ventil von der auf negativen Druck ansprechenden An verwendet als negativen Druck den Druck in einem Abschnitt des Einlaßkanals stromab eines Drosselventils (nachfolgend als „Druck stromab Drosselventil" bezeichnet) und wird durch die vom negativen Druck erzeugte Antriebskraft geöffnet. Dem entsprechend ist das Sekundärluftzufuhrsystem so konfiguriert, daß, wenn das Sekundärluftzufuhrsystem zum Einbringen von Sekundärluft angewiesen wird, das System den Druck stromab Drosselventil (dem entsprechend negativer Druck) dem Luftumschaltventil zuführt, um dadurch das Luftumschaltventil zu öffnen. Um das Luftumschaltventil verläßlich auf Empfang einer für die Sekundärluftzufuhr ausgegebenen Anweisung zu öffnen, muß ein ausreichender Grad eines negativen Drucks zum Zeitpunkt, wenn die Anweisung ausgegeben wird, gesichert werden (d.h. der Druck stromab Drosselventil muß ein ausreichend niedriger, stabiler Druck sein).

Der Druck stromab Drosselventil verändert sich übrigens in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors. Ferner ist ein Ausgleichsbehälter allgemein in den Einlaßkanal stromab des Drosselventil angeordnet, um das Volumen des Einlaßkanals zum Beispiel für den Zweck des Abschwächens des Pulsierens der Zuluft des Motors zu vergrößern. Der Druck stromab Drosselventil besitzt daher Charakteristiken, so daß, wenn der Druck hoch wird, der Druck nicht umgehend auf einen ausreichend niedrigen Druck abnimmt.

Wie aus dem Obigen zu verstehen kann, wenn der Druck stromab Drosselventil so hoch ist, daß der oben beschriebene ausreichende Grad an negativem Druck nicht zur Zeit der Ausgabe einer Anweisung für die Sekundärluftzufuhr gesichert werden kann, ein Zustand andauern, in dem, obwohl das Luftumschaltventil normal ist, daß Luftumschaltventil in einem bestimmten Zeitraum nach der Ausgabe der Anweisung nicht verläßlich geöffnet wird. Wenn die Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem (Bestandteile desselben) anomal ist oder nicht, unter Verwendung der oben offenbarten Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in dem oben beschriebenen Zustand verwendet wird, der von dem Drucksensor ermittelte Druck daher außerhalb des festgelegten Normalbereichs fallen, wodurch das Sekundärluftzufuhrsystem (in diesem Beispiel das Luftumschaltventil) irrtümlicher Weise als anomal bestimmt wird, sogar wenn das Sekundärluftzufuhrsystem normal ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftzufuhrsystem bereitzustellen, das in seinem Sekundärlufteinlaßkanal ein Auf/Zu-Ventil einschließt, das als negativen Druck Druck in einem Abschnitt eines Einlaßkanals stromab eines Drosselventils verwendet und durch den negativen Druck angetrieben wird, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien zur korrekten Bestimmung fähig ist, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht.

Zur Erfüllung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftzufuhrsystem bereit, das einen Sekundärlufteinlaßkanal zum Einbringen von Sekundärluft in einen Abschnitt des Abgaskanals eines Verbrennungsmotors einschließt, der in dem Abgaskanal stromauf eines Katalysators angeordnet ist, und ein Auf/Zu-Ventil, das, als negativen Druck, Druck in einem Abschnitt eines Einlaßkanals des Motors verwendet, der stromab eines im Einlaßkanal angeordneten Drosselventils angeordnet ist, wobei das Auf/Zu-Ventil mittels einer von dem negativen Druck erzeugten Antriebskraft geöffnet und/oder geschlossen wird, um so den Sekundärlufteinlaßkanal zu öffnen und zu schließen. Die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien umfaßt Mittel zur Bestimmung von Anomalien, um zu bestimmen, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht; Mittel zur Bestimmung von negativem Druck, um zu bestimmen, ob der negative Druck zu einem Grad gesichert ist oder nicht, der für ein verläßliches Öffnen und/oder Schließen des Auf/Zu-Ventils erforderlich ist; und Mittel zur Verhinderung der Bestimmung von Anomalien, um eine Bestimmung durch das Mittel zur Bestimmung von Anomalien zu verhindern, wenn das Mittel zur Bestimmung von negativem Druck bestimmt, daß der negative Druck nicht in dem erforderlichen Grad gesichert ist.

Bevorzugt schließt das Sekundärluftzufuhrsystem, auf das die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien abgestellt ist, eine Luftpumpe ein, die in einem Abschnitt des Sekundärlufteinlaßkanals stromauf des Auf/Zu-Ventils angeordnet und zum Einbringen (Transfer unter Druck) von Luft in den Sekundärlufteinlaßkanal ausgebildet ist. Alternativ schließt das Sekundärluftzufuhrsystem die oben beschriebene Luftpumpe ein und einen Drucksensor zum Ermitteln von Druck innerhalb eines Abschnitts des Sekundärlufteinlaßkanals zwischen der Luftpumpe und dem Auf/Zu-Ventil.

Beispiele des Auf/Zu-Ventils schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, ein sogenanntes, normalerweise geschlossenes Auf/Zu-Ventil von der auf negativen Druck ansprechenden Art ein, das durch von negativem Druck erzeugter Antriebskraft geöffnet (von einem geschlossenen Zustand zu einem geöffneten Zustand verändert wird) wird, und ein sogenanntes, normalerweise geöffnetes Auf/Zu-Ventil von der auf negativen Druck ansprechenden Art, das durch von negativem Druck erzeugter Antriebskraft geschlossen wird (von einem geöffneten Zustand zu einem geschlossenen Zustand verändert wird).

Das Mittel zu Bestimmung von Anomalien bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht, auf der Basis zum Beispiel des durch den Drucksensor ermittelten Drucks, des Drucks und einen den Grad des Pulsierens des Drucks repräsentierenden Grad des Pulsierens, einen Wert in Zusammenhang mit der durch den Antrieb der Luftpumpe verbrauchten Energie (zum Beispiel einem Elektromotor zugeführter Strom zum Antrieb der Luftpumpe) oder des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Abgases (zum Beispiel ein Ausgangssignal eines Luft-Kraftstoffverhältnissensors, der in dem Abgaskanal zwischen einem Ort, an dem die Sekundärluft eingebracht wird, und einem Katalysator angeordnet ist). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch diese Beispiele beschränkt. Der oben genannte Grad des Pulsierens ist zum Beispiel ein integrierter Wert des Pulsierens (Fläche), der durch Integrieren des absoluten Werts der Abweichung zwischen dem ermittelten Druck und einem gedämpften Druck erhalten wird, der dem er mittelten Druck in einem festgelegten Verhältnis folgt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt.

In diesem Fall schließt das Mittel zur Bestimmung von negativem Druck bevorzugt Erfassungsmittel zum Erfassen eines der Antriebskraft entsprechenden Werts ein und ist so konfiguriert, daß, wenn ein Zustand, in dem der Wert, der der Antriebskraft entspricht, größer als ein festgelegter Wert ist, nicht für einen festgelegten Zeitraum andauert, das Mittel zur Bestimmung von negativen Druck bestimmt, daß der negative Druck nicht in dem erforderlichen Grad gesichert ist. Beispiele des Werts, der der Antriebskraft entspricht, schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, den Druck stromab Drosselventil selbst und den Differentialdruck zwischen Atmosphärendruck und Druck stromab Drosselventil ein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftzufuhrsystem führt keine Bestimmung aus, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht, wenn der negative Druck nicht zu einem Grad gesichert ist, wie es für die von dem negativen Druck erzeugte Antriebskraft zum verläßlichen Öffnen und/oder Schließen des Auf/Zu-Ventils erforderlich ist. Insbesondere wird eine solche Bestimmung zum Beispiel nicht durchgeführt, wenn ein Zustand, in dem der Wert, der der Antriebskraft entspricht (zum Beispiel der Differentialdruck zwischen Atmosphärendruck und Druck stromab Drosselventil) größer als der festgelegte Wert ist, nicht für einen festgelegten Zeitraum andauert. Dem entsprechend wird, wenn die oben beschriebene Bestimmung durchgeführt wird, ein ausreichend negativer Druck, der zum verläßlichen Öffnen des Auf/Zu-Ventils erforderlich ist, garantiert gesichert. Somit kann eine fehlerhafte Bestimmung, die ansonsten aufgrund von negativem Druck auftreten würde, vermieden werden.

In diesem Fall ist das Mittel zur Bestimmung von Anomalien konfiguriert, um die Bestimmung durchzuführen (Starten), ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht, wenn der negative Druck zu einem Grad gesichert ist, der für die durch den negativen Druck erzeugte Antriebskraft erforderlich ist, um das Auf/Zu-Ventil verläßlich zu öffnen und/oder zu schließen (zum Beispiel wenn ein Zustand, in dem der Wert für die Antriebskraft (zum Beispiel der Differentialdruck zwischen Atmosphärendruck und Druck stromab Drosselventil) größer als ein festgelegter Wert für einen festgelegten Zeitraum angedauert hat).

Bei der Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftzufuhrluftzufuhrsystem, das das oben genannte Erfassungsmittel einschließt, schließt das Erfassungsmittel bevorzugt einen Atmosphärendrucksensor zur Bestimmung eines atmosphärischen Drucks und Mittel zur Erfassung des Drucks stromab Drosselventil zum Erfassen des Drucks in einem Abschnitt des Einlaßkanals stromab des Drosselventils ein; und das Erfassungsmittel erfaßt als Wert, der der Antriebskraft entspricht, einen Differentialdruck zwischen dem ermittelten Atmosphärendruck und dem erfaßten Druck in dem Einlaßkanal. Das Mittel zur Erfassung des Drucks stromab Drosselventil kann ein in einem Abschnitt des Einlaßkanals stromab des Drosselventils angeordneter Sensor sein, der zur physikalischen Messung des Drucks stromab Drosselventils ausgebildet ist, eine Tabelle zur Abschätzung des Drucks stromab Drosselventil auf der Basis verschiedener Parameter, die Betriebszustände des Motors repräsentieren (zum Beispiel Drosselventilöffnung, Motorgeschwindigkeit und Zuluftdurchflußrate), oder jegliche andere geeignete Mittel.

Der Atmosphärendruck (Außendruck) verändert sich in Übereinstimmung mit dem Reiseort des Fahrzeugs. Dem entsprechend ändert sich die durch die negative Kraft erzeugte Antriebskraft zum Antrieb des Auf/Zu-Ventils gemäß dem Atmosphärendruck, sogar wenn der Druck stromab Drosselventil konstant ist. Wenn bei als konstant angenommenem Atmosphärendruck der „Differentialdruck zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck stromab Drosselventil" (der Wert, der der Antriebskraft entspricht) ausschließlich auf der Basis des Drucks stromab Drosselventil erhalten wird, kann der Differentialdruck daher von einem exakten Wert (tatsächlicher Wert) abweichen.

Im Gegenteil kann, wenn die oben beschriebene Konfiguration eingesetzt wird um mit derselben einen Differentialdruck zwischen dem ermittelten Atmosphärendruck und dem erfaßten Druck stromab Drosselventil als Wert, der der Antriebskraft entspricht, zu erfassen, der zum Erhalt des „Differentialdrucks zwischen dem Atmosphärendruck mit dem Druck stromab Drosselventil" zu verwendende Wert des Atmosphärendrucks zu jedem festgelegten Zeitpunkt auf das Basis des Ausgangswerts des Atmosphärendrucksensors aufgefrischt werden, wodurch der Differentialdruck mit größerer Genauigkeit erhalten werden kann. Dem entsprechend kann die Ermittlung, ob die Bestimmung durch das Mittel zur Bestimmung von Anomalien zu verhindern ist, genau durchgeführt werden und eine irrtumliche Bestimmung, die ansonsten aufgrund unzureichenden negativen Drucks auftreten könnte, kann somit mit größerer Verläßlichkeit vermieden werden.

Da allgemein der Atmosphärendrucksensor in dem Einlaßkanal zwischen dem Luftfilter und dem Drosselventil angeordnet ist, ermittelt der Atmosphärendrucksensor während des Betriebs des Motors einen Druck, der um einen Druckverlust des Luftfilters niedriger als der Atmosphärendruck ist. Dem entsprechend wird der zum Erhalt des „Differentialdrucks zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck stromab Drosselventil" zu verwendende Wert des Atmosphärendrucks bevorzugt auf der Basis des Ausgangswerts des Atmosphärendrucksensors jedes Mal aufgefrischt, wenn der Motor gestartet wird (zum Beispiel wenn die Position des Zündschalters von „AUS" auf „EIN" verändert wird). Vor dem Start des Motors gibt der „Drucksensor zur physikalischen Messung des Drucks stromab Drosselventil" ferner einen Wert aus, der dem Atmosphärendruck entspricht. In dem Fall, in dem der Wert des Atmosphärendrucks vor jedem Start des Motors aufgefrischt wird, kann der „Drucksensor zur physikalischen Messung des Drucks stromab Drosselventil" entsprechend als der Atmosphärendrucksensor verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Figuren
Verschiedene andere Aufgaben, Merkmale und viele der begleitenden Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht anerkannt während selbige durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Betrachtung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser verstanden werden, in denen:
1 eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors ist, auf den eine Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem gemäß der vorliegenden Erfindung abgestellt ist;
2 ein Diagramm ist, das das Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung des in 1 dargestellten Luftdurchflußmessers und einem gemessenen Zuluftdurchsatz ist;
3 eine Ansicht zur Erläuterung eines integrierten Werts des Pulsierens unter Verwendung einer Auftragung ist, die eine Veränderung in einem Druck stromauf ASV (Luftumschaltventil) und einem gedämpften Druck mit der Zeit zeigt;
4 ein Diagramm ist, auf das die in 1 dargestellte CPU Bezug nimmt, wenn sie bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht;
5 eine Auftragung ist, die das Verhältnis (statische Charakteristik) zwischen einem ASV-Antriebsdruck (Druck, der durch Abziehen des Drucks stromab Drosselventil von dem Atmosphärendruck erhalten wurde) und eine Öffnungsfläche des ASV;
6 eine Auftragung ist, die eine Tabelle zum Erhalt des Drucks stromab Drosselventil aus der Motorgeschwindigkeit und einer Drosselventilöffnung wiedergibt;
7 ein Zeitdiagramm ist, das beispielhafte Veränderung in (a) Druck stromauf ASV und (b) ASV-Antriebsdruck in dem Fall zeigt, in dem das Sekundärluft zufuhrsystem normal ist und eine Sekundärluftsteuerung zur Zeit t1 gestartet wird;
8 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine zeigt, die die in 1 dargestellte CPU zur Steuerung der Ausführung und des Stops von A1 (Sekundärluftzufuhrsteuerung) ausführt;
9 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine zeigt, die die in 1 dargestellte CPU zur Bestimmung beim Start eines Prozesses einer Bestimmung von Anomalien ausführt;
10 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine zeigt, die die in 1 dargestellte CPU zur Berechnung des integrierten Wertes des Pulsierens ausführt;
11 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine zeigt, die die in 1 dargestellte CPU zur Bestimmung der Hinlänglichkeit des ASV-Antriebsdrucks ausführt; und
12 ein Flußdiagramm ist, das eine Routine zeigt, die die in 1 dargestellte CPU zur Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht, ausfährt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem wird ausführlich mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. 1 zeigt schematisch eine Systemkonfiguration der Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien, die auf einen fremd gezündeten Mehrzylinder (4-Zylinder) Verbrennungsmotor 10 abgestellt ist, welcher mit einem Sekundärluftzufuhrsystem versehen ist. 1 zeigt eine Konfiguration, die sich nur auf einen einzigen Zylinder unter mehreren bezieht. Eine sich auf jeden der anderen Zylinder beziehende Konfiguration ist ähnlich der aus 1.
Der Verbrennungsmotor 10 schließt einen Zylinderblockabschnitt 20 ein, der einen Zylinderblock, ein unteres Zylinderblockgehäuse und eine Ölpfanne einschließt; einen Zylinderkopfabschnitt 30, der auf dem Zylinderblockabschnitt 20 befestigt ist; ein Einlaßsystem 40 zur Zufuhr einer Kraftstoff-Luftmischung zu dem Zylinderblockabschnitt 20; ein Abgassystem 50 zur Abgabe von Abgasen aus dem Zylinderblock 20 an das Äußere des Motors 10; und ein Sekundärluftzufuhrsystem 60 zur Durchführung der Sekundärluftzufuhrsteuerung, um dem Abgassystem 50 Sekundärluft zuzuführen.
Der Zylinderblockabschnitt 20 schließt Zylinder 21 ein, Kolben 22, Pleuel 23 und eine Kurbelwelle 24. Jeder der Kolben 22 bewegt sich innerhalb des korrespondierenden Zylinders 21 hin und her. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 22 wird über das entsprechende Pleuel 23 auf die Kurbelwelle 24 übertragen, wodurch die Kurbelwelle 24 routiert. Der Zylinder 21 und der Kopf des Kolbens 22 bilden, zusammen mit dem Zylinderkopfabschnitt 30, eine Verbrennungskammer 25.
Der Zylinderkopfabschnitt 30 schließt einen Einlaßkanal 31 ein, der mit der Verbrennungskammer 25 in Verbindung steht; ein Einlaßventil 32 zum Öffnen und Schließen des Einlaßkanals 31; eine variable Einlaßzeitgebereinheit 33, die eine Einlaßnockenwelle zum Antrieb des Einlaßventils 32 einschließt, welche zur kontinuierlichen Veränderung des Phasenwinkels der Einlaßnockenwelle ausgebildet ist; ein Betätigungselement 33a für die variable Einlaßzeitgebereinheit 33; einen Abgaskanal 34, der mit der Verbrennungskammer 25 in Verbindung steht; ein Abgasventil 35 zum Öffnen und Schließen des Abgaskanals 34; eine Abgasnockenwelle 36 zum Antrieb des Abgasventils 35; eine Zündkerze 37; eine Zündeinrichtung 38, die eine Zündspule zur Erzeugung einer Hochspannung einschließt, welche der Zündkerze 37 zugeführt wird; und eine Einspritzeinrichtung (Kraftstoffeinspritzmittel) 39 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Einlaßkanal 31.
Das Einlaßsystem 40 schließt ein mit dem Einlaßkanal 31 kommunizierendes Einlaßrohr 41 ein, das zusammen mit dem Einlaßport 31 einen Einlaßkanal bildet und einen Einlaßverteiler einschließt, einen als Ausgleichstank S fungierenden Abschnitt des Einlaßrohrs 41; ein am Endabschnitt des Einlaßrohrs 41 angeordneten Luftfilter 42; ein in dem Einlaßrohr 41 angeordnetes und zur Variation der Querschnittfläche des Einlaßkanals ausgebildetes Drosselventil 43; und eine Drosselventilbetätigungseinheit 43a, die einen Gleichstrommotor einschließt und als Drosselventilantriebsmittel dient. Das Abgassystem 50 schließt einen Abgaskrümmer 51 ein, der mit dem Abgasport 34 kommuniziert; ein Abgasrohr 52, das mit dem Abgaskrümmer 51 verbunden ist; und einen Katalysator (auch „Dreiwege-Katalysator" oder „Startkatalysator" genannt) 53, der in dem Abgasrohr 52 angeordnet ist. Der Abgasport 34, der Abgaskrümmer 51 und das Abgasrohr 52 bilden den Abgaskanal.
Das Sekundärluftzufuhrsystem 60 schließt einen Sekundärluftzufuhrkanal 61 zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Abschnitt des Einlaßkanals, der stromab des Luftfilters 42 und stromauf des Drosselventils 43 angeordnet ist, und einem Abschnitt des Abgaskanals (tatsächlich ein Abschnitt des Abgaskanals von jedem Zylinder) ein, der stromauf des Katalysators 53 angeordnet ist; eine Luftpumpe 62, die in dem Sekundärluftzufuhrkanal 61 angeordnet und zur erzwungenen Übertragung von Luft unter Druck vom Einlaßkanal in den Abgaskanal ausgebildet ist; ein Luftumschaltventil (nachfolgend als „ASV" bezeichnet) 63, das als Auf/Zu-Ventil dient, das in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 stromab der Luftpumpe 62 angeordnet und zum Öffnen und Schließen des Sekundärluftzufuhrkanals 61 ausgebildet ist; und ein Membranventil 64, das in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals angeordnet ist, der stromab des ASV 63 angeordnet und ausgebildet ist, um einen Luftdurchsatz in dem Sekundärluftzufuhrkanal 61 nur in der Richtung zum Abgaskanal zu erlauben. Das Sekundärluftzufuhrsystem 60 schließt ferner einen Negativdruckeinführungskanal 65 zum Einführen von negativem Druck (d.h. Druck stromab Drosselventil Pm) in das ASV 63 von dem Ausgleichstank S ein; und ein normalerweise geschlossenes An-/Aus-Magnetventil) nachfolgend als das „Magnetventil" bezeichnet) 66, das in dem Negativdruckeinführungskanal 65 angeordnet und zum Öffnen und Schließen des Negativdruck-Einführungskanals 65 ausgebildet ist.
Das ASV 63 ist ein normalerweise geschlossenes Auf/Zu-Ventil von dem auf negativen Druck ansprechenden Typ. Ein dargestelltes Ventilelement des ASV 63 wird mittels der Kraft einer nicht dargestellten Feder in Schließrichtung gezwungen und in die Öffnungsrichtung mittels einer Antriebskraft (durch negative Kraft erzeugte Antriebskraft); die dem Differentialdruck (nachfolgend als „ASV-Antriebsdruck Pdv" bezeichnet) zwischen dem Atmosphärendruck (Außendruck) Pa und dem Druck stromab Drosselventil Pm, welcher als negativer Druck dient, entspricht. Demgemäß wird das ASV 63 geöffnet, wenn ein ausreichend niedriger Druck stromab Drosselventil Pm (dem entsprechend ein ausreichend hoher ASV Antriebsdruck Pdv), der zur Überwindung der Kraft, mit der die Feder das Ventil in Schließrichtung beaufschlagt, dem ASV 63 zugeführt wird, und es wird geschlossen, wenn ein solcher niedriger Druck stromab Drosselventil Pm dem ASV 63 nicht zugeführt wird. Mit anderen Worten ist das ASV 63 in einem geöffneten Zustand, wenn das Magnetventil 66 im angeregten Zustand (in geöffnetem Zustand) ist, und ist im geschlossenen Zustand, wenn das Magnetventil 66 in nicht angeregtem Zustand (in geschlossenem Zustand) ist. Unter der oben beschriebenen Konfiguration, wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung (nachfolgend teilweise als „AI" bezeichnet) durchgeführt werden soll, aktiviert das Sekundärluftzufuhrsystem 60 die Luftpumpe 62 und bringt das Magnetventil 66 in den geöffneten Zustand; und wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung gestoppt werden soll, deaktiviert das Sekundärluftzufuhrsystem 60 die Luftpumpe 62 und bringt das Magnetventil 66 in den geschlossenen Zustand.
Die vorliegende Erfindung schließt indessen einen Heißdrahtluftmengenmesser 71 ein; einen Drosselklappenpositionssensor 72; einen Nockenwellenpositionssensor 73; einen Pleuelpositionssensor 74; einen Wassertemperatursensor 75; einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor 76, der in einem Abschnitt des Abgaskanals stromauf des Katalysator 53 angeordnet ist; einen Atmosphärendrucksensor 77, der in einem Abschnitt des Einlaßkanals zwischen dem Luftfilter 42 und dem Drosselventil 43 angeordnet ist; einen Fahrbeschleunigungsöffnungssenor 78; und einen Drucksensor 79, der als Druckermittlungsmittel dient, welches in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 stromab der Luftpumpe 62 und stromauf des ASV 63 angeordnet ist.
Der Heißdrahtluftmengenmesser 71 gibt gemäß dem Massendurchsatz an Zuluft durch das Einlaßrohr 41 eine Spannung Vg aus. 2 zeigt das Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung Vg des Luftmengenmessers 71 und dem gemessenen Luftmengendurchsatz Ga. Der Drosselklappenpositionssensor 72, der als Mittel zur Bestimmung der Drosselklappenöffnung dient, bestimmt die Öffnung des Drosselventils 43 und gibt ein die Drosselöffnung TA anzeigendes Signal aus. Der Nockenwellenpositionssenor 73 erzeugt ein Signal, das die Form eines einzigen Pulses (G2-Signal) annimmt, jedes Mal, wenn die Einlaßnockenwelle um 90° rotiert (d.h. jedes Mal, wenn die Kurbelwelle um 180° rotiert). Der Kurbelwellenpositionssensor 74, der als Mittel zur Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeit dient, gibt ein Signal aus, das die Form eines Impulses annimmt bei jeweils 10° Rotation der Kurbelwelle 24 und die Form eines breiten Pulses bei jeder 360° Rotation der Kurbelwelle 24. Dieses Signal zeigt die Motorgeschwindigkeit NE an. Der Wassertemperatursensor 75 ermittelt die Temperatur des Kühlwassers für den Verbrennungsmotor 10 und gibt ein Signal aus, das die Kühlwassertemperatur THW anzeigt.
Der Atmosphärendrucksensor 77 bestimmt einen Druck in einem Abschnitt des Einlaßkanals, der zwischen dem Luftfilter 42 und dem Drosselventil 43 angeordnet ist (d.h. (im wesentlichen) Atmosphärendruck) und gibt ein Signal aus, das den Atmosphärendruck Pa anzeigt. Der Fahrbeschleunigungsöffnungssensor 78 ermittelt den zurückgelegten Weg Accp eines Gaspedals 91, das von einem Fahrer zu bedienen ist, und gibt ein Signal aus, das den Weg Accp anzeigt. Der Drucksensor 79, der als Mittel zur Druckbestimmung dient, bestimmt den Druck in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61, der stromauf des ASV 63 angeordnet ist, und gibt ein den Druck anzeigendes Signal aus, wie es stromauf des ASV 63 gemessen wird (nachfolgend als „Druck stromauf ASV" bezeichnet) Pai.
Eine elektronische Steuerungseinrichtung 80 ist ein Mikrocomputer, der die folgenden, miteinander über einen Bus verbundener Elemente einschließt: eine CPU 81; ROM 82, in dem Routinen (Programme), die durch die CPU 81 auszuführen sind, Tabellen (Nachschlagetabellen oder Maps), Konstanten und dergleichen zuvor gespeichert werden, RAM 83, in dem die CPU 81 wie erforderlich temporär Daten speichert; Sicherungs-RAM 84, das Daten speichert während eingeschaltet ist, und das die gespeicherten Daten sogar während ausgeschaltet ist beibehält; und ein Interface 85, das AD-Wandler einschließt. Das Interface 85 ist mit den Sensoren 71 bis 79 verbunden. Signale von den Sensoren 71 bis 79 werden durch das Interface 85 der CPU 81 zugeführt. Die CPU 81 sendet durch das Interface 85 entsprechende Antriebssignale an das Betätigungselement 33a der variablen Einlaßzeitgebereinheit 33, die Zugeinrichtung 38, die Einspritzeinrichtung 39, das Betätigungselement für das Drosselventil 43a, die Luftpumpe 62 (einen nicht dargestellten elektrischen Motor zum Antrieb derselben), und das Magnet-Ventil 66. Die CPU 81 sendet durch das Interface 85 auch ein Anweisungssignal zum Erleuchten einer Warnlampe 92 an die Warnlampe 92, wie es zum in Kenntnis setzen des Benutzers von Anomalien in dem Sekundärluftzufuhrsystem 60 erforderlich ist.
Abriß der Sekundärluftzufuhrsteuerung (AI):
Wenn die Temperatur des Katalysators 53, welches ein in dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors 10 angeordneter Dreiwegekatalysator ist, niedriger als eine Aktivierungstemperatur ist, die erforderlich ist, damit der Katalysator 53 seine katalytische Funktion zeigt, versagt der Katalysator 53 darin seine Abgasreinigungsfunktion ausreichend zu zeigen. Zur Zeit des Kaltstarts, wenn die Temperatur des Katalysators 53 niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, muß der Katalysator daher sobald als möglich aufgewärmt werden.
Der Katalysator 53 kann aktiv durch Zufuhr von Sekundärluft zu einem stromauf des Katalysators 53 angeordneten Abschnitt des Abgaskanals aufgewärmt werden, um den Katalysator 53 dadurch Reaktionswärme zuzuführen, die erzeugt wird, wenn in der Sekundärluft enthaltener Sauerstoff unverbrannte Bestandteile (insbesondere HC), die in dem Abgas enthalten sind, oxidiert.
Somit bewirkt die CPU 81 zur Zeit eines Kaltstarts das Laufen der Luftpumpe 62 und das Öffnen des Solenoid-Ventils 66 (zur Veränderung von geschlossenem Zustand zu geöffnetem Zustand) (somit bewirkt es das ASV 63 zum Öffnen), wodurch die Ausführung der Sekundärluftzufuhrsteuerung gestartet wird. Als ein Ergebnis des Rotierens der Luftpumpe 62 bei einer festgelegten Drehzahl erhöht sich der Druck der aus der Luftpumpe 62 (Druck stromauf ASV Pai (der zentrale Wert desselben)) von im wesentlichen Atmosphärendruck auf einen festgelegten Luftpumpenaustragsdruck und die aufgetragene Luft (Sekundärluft) tritt durch das ASV 63 und das Magnetventil 64 hindurch und wird nachfolgend einem stromauf des Katalysators 43 angeordneten Abschnitt des Abgaskanals zugeführt.
Einmal gestartet, wird die Sekundärluftzufuhrsteuerung über eine zum Aufwärmen des Katalysators 53 erforderliche Dauer fortgeführt, solange das Fahrzeug hält (insbesondere wird die Motorgeschwindigkeit NE nahe der Leerlaufgeschwindigkeit gehalten). Wenn die festgelegte Dauer verstrichen ist, stoppt die CPU 81 die Luftpumpe 62 und schließt das Magnet-Ventil 66 (zur Veränderung von geöffnetem Zustand in den geschlossenen Zustand) (bewirkt somit ein Schließen des ASV 63), wodurch die Sekundärluftzufuhrsteuerung beendet (gestoppt) wird. Als ein Ergebnis wird die Zufuhr von Sekundärluft in den Abgaskanal gestoppt und der Druck stromauf ASV Pai (der zentrale Wert desselben) fällt von dem Luftpumpenaustragsdruck wieder auf im wesentlichen Atmosphärendruck.
Wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgeführt wird, verschiebt sich das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Abgases leicht auf die magere Seite, so daß die Reinigungseffizienz des Katalysators in Relation zur Entfernung von NOx zum Fallen tendiert und somit die Menge an NOx Emissionen zur Erhöhung tendiert. Somit ist ein sich bewegendes Fahrzeug während der Ausführung des Sekundärluftzufuhrsteuerung unerwünscht. In dem Fall, in dem ein Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 10 fährt, bevor die festgelegte Dauer, beginnend beim Kaltstart, verstreicht, unterbricht die CPU 81 die Sekundärluftzufuhrsteuerung für den Zeitraum, während dessen das Fahrzeug fährt. Somit ist die Sekundärluftzufuhrsteuerung umrissen.
Abriß des Anomalien-Bestimmungsverfahrens für ein Sekundärluftzufuhrsystem:
Der Sekundärluftzufuhrkanal 61 ist mit dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Wenn das ASV 63 sich in dem geöffneten Zustand befindet, schreitet ein Pulsieren des Abgases, das unvermeidbar im Verbrennungsmotor 10 entsteht, somit in einen stromauf des ASV 63 angeordneten Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals über das Membranventil 64 und das ASV 63 fort. Als ein Ergebnis bewirkt das Pulsieren das Abgases, daß der Druck stromauf ASV Pai mit einem festgelegten Level des Pulsierens pulsiert. Wenn das ASV 63 im geschlossenen Zustand ist, kann das Pulsieren des Abgases nicht in einem stromauf des ASV 63 angeordneten Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals fortschreiten. Als ein Ergebnis schreitet der Druck stromauf ASV Pai nicht fort. Mit anderen Worten, wenn der Druck stromauf ASV Pai mit einem Level des Pulsierens pulsiert, der gleich oder größer als ein festgelegter Referenzlevel des Pulsierens ist, bedeutet dies, daß sich das ASV 63 im geöffneten Zustand befindet (wiederum, daß der Sekundärluftzufuhrkanal 61 geöffnet ist); und wenn der Druck stromauf ASV Pai mit einem Level des Pulsierens pulsiert, der niedriger als der festgelegte Referenzlevel des Pulsierens ist (einschließlich des Falls, in dem derselbe nicht pulsiert), bedeutet dies, daß das ASV 63 sich in geschlossenem Zustand befindet (wiederum, daß der Sekundärluftzufuhrkanal 61 geschlossen ist).
Wenn die Luftpumpe 62 wie oben erwähnt läuft, wird der Druck stromauf ASV Pai (der zentrale Wert desselben) auf dem festgelegten Luftpumpenaustragsdruck gehalten. Wenn die Luftpumpe 62 angehalten ist, wird der Druck stromauf ASV Pai (der zentrale Wert desselben) bei im wesentlichen Atmosphärendruck gehalten, da ein stromauf angeordneter Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 mit dem Einlaßkanal verbunden ist. Mit anderen Worten, wenn der Druck stromauf ASV Pai gleich oder größer als der festgelegte Referenzdruck Pref ist, der niedriger als der Luftpumpenaustragsdruck ist, bedeutet dies, daß die Luftpumpe 62 läuft; und wenn der Druck stromauf ASV Pai niedriger als der festgelegte Referenzdruck Pref ist, bedeutet dies, daß die Luftpumpe 62 angehalten ist.
Der Grad des Pulsierens des Drucks stromauf ASV Pai kann durch die Verwendung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls wiedergegeben werden, der unten durch den Ausdruck 1 ausgedrückt ist. Insbesondere der absolute Wert der Abweichung zwischen dem Druck stromauf ASV Pai (derzeitiger Druck oder augenblicklicher Druck) und der gedämpfte Druck Pgedämpft, der dem Druck stromauf ASV Pai in einem festgelegten Verhältnis folgt (in Übereinstimmung mit einer Dämpfungszeitkonstanten) wird in jedem arithmetischen Zyklus der CPU 81 erhalten. Der so erhaltene absolute Wert der Abweichung wird über den festgelegten Zeitraum T1 integriert. Der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls entspricht der Totalfläche der in 3 dargestellten schraffierten Regionen und nimmt mit dem Grad des Pulsierens des Drucks stromauf ASV Pai zu.
Ausdruck 1

SUMpuls = Σ|Pai – Pgedämpft| (Intervall der Integration: T1)

Der festgelegte Zeitraum T1 (die Länge desselben) wird gemäß der Motorgeschwindigkeit NE wie sie zum Startpunkt des festgelegten Zeitraums T1 gemessen wird, bestimmt. Der Startpunkt des festgelegten Zeitraums T1 ist jeweils der Startpunkt und Endpunkt der Sekundärluftzufuhrsteuerung. Der gedämpfte Druck (der derzeitige Wert desselben) Pgedämpft wird in jedem arithmetischen Zyklus der CPU 81 gemäß dem unten dargestellten Ausdruck 2 berechnet. In Ausdruck 2 ist der derzeitige Wert des Drucks stromauf ASV (der am derzeitigen Punkt der Berechnung erhaltene Wert); Pgedämpftb ist der letzte Wert des gedämpften Drucks; und T ist eine Dämpfungszeitkonstante (> 1 (konstanter Wert)). Der derzeitige gedämpfte Druck Pgedämpft wird auf der Basis der Abweichung zwischen dem derzeitigen Druck stromauf ASV Pai und dem letzten gedämpften Druck Pgedämpftb berechnet.
Ausdruck 2

Pgedämpft = (1/T)·(Pai – Pgedämpftb) + Pgedämpftb

Somit müssen in dem Fall, in dem die CPU 81 das Sekundärluftzufuhrsystem 60 zur Ausführung der Sekundärluftzufuhrsteuerung anweist (insbesondere weist die CPU 81 die Luftpumpe 62 zum Laufen und das Magnetventil 66 zum Öffnen an), wenn die Luftpumpe 62 und das ASV 63 (und die anderen Komponententeile) normal sind (und ein ausreichend hoher ASV-Antriebsdruck Pdv auf das ASV 63 angewendet wird), müßte der Druck stromauf ASV Pai und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls Werte annehmen, die in die in 4 dargestellte Region 1 fallen (d.h. der Druck stromauf ASV Pai ist gleich oder größer als der Referenzdruck Pref und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls ist gleich oder größer als der Referenzwert des integrierten Pulsierens SUMpulsref welches dem vorgenannten, festgelegten Referenzgrad des Pulsierens entspricht). Im Gegensatz müssen in dem Fall, in dem die CPU 81 das Sekundärluftzufuhrsystem 60 zum Stoppen der Sekundärluftzufuhrsteuerung anweist (insbesondere instruiert die CPU 81 die Luftpumpe 62 zu stoppen und das Magnetventil 66 zu schließen), wenn die Luftpumpe 62 und das ASV 63 (ob die anderen Komponententeile) normal sind, der Druck stromauf ASV Pai und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls Werte annehmen, die in die in 4 dargestellte Region 2 fallen (d.h. der Druck stromauf ASV Pai ist niedriger als der Referenzdruck Pref und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls ist kleiner als der Referenzwert des integrierten Pulsierens SUMpulsref).
Somit startet die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien (nachfolgend auch als die „vorliegende Vorrichtung" bezeichnet) für ein Sekundärluftzufuhrsystem gemäß der vorliegenden Erfindung einmal ein Prozeß zur Bestimmung von Anomalien insbesondere einen Prozeß zur Integration der vorgenannten Abweichung über den festgelegten Zeitraum T1, (um den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls zu erhalten) jedes Mal, wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung startet oder endet (insbesondere, wenn die CPU 81 eine Anweisung zur Durchführung einer Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgibt, oder wenn die CPU 81 eine Anweisung zum Stoppen der Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgibt), um zu bestimmen, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht. Jedes Mal, wenn der festgelegte Zeitraum T1 verstreicht, bestimmt die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, wie unten beschrieben.
In dem Fall, in dem die CPU 81 eine Anweisung zur Durchführung einer Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgegeben hat:
In diesem Fall bestimmt die vorliegende Vorrichtung, wenn der Druck stromauf ASV Pai und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls Werte annimmt, die in die in 4 dargestellte Region 1 fallen, daß das Sekundärluftzufuhrsystem 60 normal ist. Wenn die Werte für Pai und SUMpuls aus der in 4 dargestellten Region 1 herausfallen, bestimmt die vorliegende Vorrichtung, daß das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist.
Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 2 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel die Luftpumpe 62 zu laufen versagt und das ASV 63 zu öffnen versagt (das ASV 63 ist in den geschlossenen Zustand festgelegt). Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 3 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel das ASV 63 zu öffnen versagt. Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 4 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel die Luftpumpe 62 zu laufen versagt.
In dem Fall, in dem die CPU 81 eine Anweisung zum Stoppen der Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgegeben hat:
In diesem Fall, wenn der Druck stromauf ASV Pai und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls Werte annimmt, die in die in 4 dargestellte Region 2 fallen, bestimmt die vorliegende Vorrichtung, daß das Sekundärluftzufuhrsystem 60 normal ist. Wenn die Werte für Pai und SUMpuls aus der in 4 dargestellten Region 2 heraus fallen, bestimmt die vorliegende Vorrichtung, daß das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist.
Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 1 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel die Luftpumpe 62 zu stoppen versagt und das ASV 63 zu schließen versagt (das ASV 63 ist in den geöffneten Zustand festgelegt). Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 3 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel die Luftpumpe 62 zu stoppen versagt. Wenn die Werte für Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 4 fallen, deutet dies auf das Auftreten einer solchen Anomalie, daß zum Beispiel die ASV 63 zu schließen versagt. Wenn die vorliegende Vorrichtung die Bestimmung einmal in jedem Fall abschließt, wo eine Anweisung zur Durchführung einer Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgegeben wird, und in dem Fall, in dem eine Anweisung zum Stoppen der Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgegeben wird, führt die vorliegende Vorrichtung keinen Bestimmungsprozeß ab diesem Zeitpunkt durch, bis der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 endet. Mittel zur Bestimmung wie oben, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, entsprechen den Mitteln zur Bestimmung von Anomalien.
Abriß der Verhinderung einer Bestimmung von Anomalien aufgrund von unzureichendem negativen Druck:
Wie zuvor beschrieben wird das ASV 63 geöffnet, wenn sein Ventilelement mittels einer dem ASV Antriebsdruck Pdv (= Pa – Pm) gegen die beaufschlagende Kraft der Feder in Schließungsrichtung in die Öffnungsrichtung gedrängt wird. Mit anderen Worten verändert sich die Öffnungsfläche Sa des ASV 63 gemäß dem ASV-Antriebsdruck Pdv.
Genauer ist 5 ein Diagramm, daß das Verhältnis (statische Eigenschaft) zwischen dem ASV-Antriebsdruck Pdv und der Öffnungsfläche Sa des ASV 63 zeigt. Wie in 5 dargestellt, wird die Öffnungsfläche Sa des ASV 63 bei Null gehalten, wenn der ASV-Antriebsdruck Pdv kleiner als P1 ist und sich von Null zu der maximalen Öffnungsfläche Smax vergrößert, wenn sich der ASV-Antriebsdruck Pdv von P1 auf P2 erhöht. Wenn der ASV-Antriebsdruck Pdv P2 überschreitet, wird die Öffnungsfläche Sa des ASV 63 auf der maximalen Öffnungsfläche Smax gehalten.
Zum verlässlichen Öffnen des ASV 63 (stabilen Beibehalten der Öffnungsfläche Sa bei der maximalen Öffnungsfläche Smax), wenn die oben beschriebene CPU 81 eine Anweisung der Durchführung einer Sekundärluftzufuhrsteuerung ausgibt, muß der Druck stromab Drosselventil Pm dementsprechend ein ausreichend niedriger, stabiler Druck zu der Zeit sein (d.h. der ASV-Antriebsdruck Pdv muß ein ausreichend hoher, stabiler Druck sein (zum Beispiel ein Druck größer als der oben genannte Druck P2 in 5)), wenn die Anweisung ausgegeben wird.
Im übrigen verändert sich der Druck stromab Drosselventil Pm in Abhängigkeit von der Drosselventilöffnung TA, etc. des Motors 10. Ferner besetzt der Druck stromab Drosselventil Pm von der Wirkung des Ausgleichtanks S stammende Charakteristika, so daß, wenn der Druck hoch wird, derselbe nicht unmittelbar auf einen ausreichend niedrigen Druck abnimmt.
Wie aus obigem zu verstehen kann, wenn die CPU 81 eine Anweisung zur Durchführung einer Querluftzufuhrsteuerung in einen Zustand ausgibt, in dem der Druck stromab Drosselventil Pm relativ hoch ist, zum Beispiel unmittelbar nach dem Ende einer Fortbewegung des Fahrzeugs oder unmittelbar nach einem Kaltstart, sogar, wenn das ASV 63 normal ist, ein Zustand, in dem das ASV 63 nicht zuverlässlich geöffnet wird und der Druck stromauf ASV Pai nicht gemäß dem Pulsieren des Abgases pulsiert, für einen bestimmten Zeitraum nach der Ausgabe der Anweisung fortdauern. Dementsprechend kann, wenn der oben beschriebene Prozeß zur Bestimmung von Anomalien gleichzeitig mit der Ausgabe der Anweisung in einem solchen Zustand gestartet wird, der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls, der durch den vorgenannten Ausdruck 1 berechnet wurde, von einem vom Pulsieren des Abgases stammenden Wert differieren (er kann kleiner sein). Somit kann, wenn der berechnete integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls als eine Basis zur Bestimmung benutzt wird, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, eine falsche Bestimmung resultieren.
Indessen wird, um ohne Fehler zu garantieren, daß der Druck stromab Drosselventil Pm ein ausreichend niedriger, stabiler Druck wird (d.h. der ASV-Antriebsdruck Pdv ein ausreichend hoher, stabiler Druck wird), zu einer Zeit, wenn der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien gestartet wird, der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien bevorzugt gestartet, nachdem ein Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv (= Pa – Pm) höher als ein Schwellenwert Pdvref ist (siehe 5), geringfügig größer als der oben beschriebene Druck P2 wird, für einen festgelegten Zeitraum T2 fortgeführt wird.
6 ist ein Diagramm, das eine Tabelle zum Erhalt des Drucks stromab Drosselventil Pm auf der Motorgeschwindigkeit NE und der Drosselventilöffnung TA wiedergibt. Wie in 6 dargestellt, kann der Druck stromab Drosselventil Pm, der zum Erhalt des ASV-Antriebsdrucks Pdv erforderlich ist, auf der Basis der Motorgeschwindigkeit NE und der Drosselventilgeschwindigkeit TA bestimmt werden. Wie aus 6 zu sehen, erhöht sich der Druck stromab Drosselventil Pm, wenn sich die Drosselventilöffnung vergrößert, oder wenn die Motorgeschwindigkeit NE abnimmt. Ferner wird der für den Erhalt des ASV-Antriebsdrucks Pdv erforderliche Atmosphärendruck Pa auf der Basis der Ausgabe des Atmosphärendrucksensors 77 erhalten. Tatsächlich wird der zum Erhalt des ASV-Antriebsdrucks Pdv zu verwendende Atmosphärendruck als Pa0 gespeichert (aufgefrischt), jedes Mal, wenn ein nicht dargestellter Zündschalter IG von „AUS" auf „EIN" verändert wird.
Nach einem Zeitpunkt, wenn der oben beschriebene Prozeß der Bestimmung von Anomalien nach dem Starten oder Beenden der Sekundärluftzufuhrsteuerung gestartet wird, bestimmt die vorliegende Vorrichtung somit (schätzt ab) den Druck stromab Drosselventil Pm auf der Basis der Motorgeschwindigkeit NE, wie sie von dem Ausgangssignal des Kurbelwellenpositionssensors bestimmt wird, des durch den Drosselklappenpositionssensors 72 bestimmten Drosselventilöffnung, gemäß der in 6 dargestellten Tabelle (Druck stromab Drosselventilakquisitionsmittel). Nachfolgend erhält die vorliegende Vorrichtung den ASV-Antriebsdruck Pdv durch Subtrahieren des Drucks stromab Drosselventil Pm vom Atmosphärendruck Pa0 und bestimmt, ob ein Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, für den festgelegten Zeitraum T2 andauert. Wenn der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, nicht für die festgelegte Zeitdauer T2 andauert, stoppt die vorliegende Vorrichtung den oben beschriebenen Prozeß zur Bestimmung von Anomalien (d.h. verhindert die oben beschriebene Bestimmung). Die Mittel zur Bestimmung, daß der oben beschriebene negative Druck nicht ausreichend gesichert ist, wenn der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv höher als der Schwellenwert Pdvref ist und nicht für den festgelegten Zeitraum T2 andauert, entspricht den Mitteln zur Bestimmung des negativen Drucks, und die Mittel zur Verhinderung einer Bestimmung durch die Mittel zur Verhinderung der Bestimmung von Anomalien entspricht den Mitteln zur Verhinderung der Bestimmung von Anomalien.
Die vorliegende Vorrichtung startet im wesentlichen den oben beschriebenen Prozeß der Bestimmung von Anomalien unter der Voraussetzung, daß der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, für den festgelegten Zeitraum T2 andauert. Insbesondere nachdem der oben genannte Zustand für den festgelegten Zeitraum T2 angedauert hat, setzt die vorliegende Vorrichtung den festgelegten Zeitraum T1 gemäß der Motorgeschwindigkeit NE wie zu diesem Zeitpunkt gemessen; initialisiert den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls auf Null; und beginnt zu diesem Zeitpunkt die vorgenannte Abweichung über den festgelegten Zeitraum T1 zu integrieren, um den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls zu erhalten. Wenn der gesetzte, festgelegte Zeitraum T1 verstreicht, führt die vorliegende Vorrichtung die oben beschriebene Bestimmung auf der Basis des aktuell erhaltenen integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls durch.
7 ist ein Zeitdiagramm, das beispielhafte Veränderungen in dem Druck stromauf ASV Pai und dem ASV-Antriebsdruck Pdv in dem Fall zeigt, in den das Sekundärluftzufuhrsystem 60 normal ist und die Sekundärluftzufuhrsteuerung zur Zeit t1 gestartet wurde. Wie in 7(b) dargestellt, zeigt dieses Zeitdiagramm den Fall, in dem die Sekundärluftzufuhrsteuerung in einem Zustand gestartet wird, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv kleiner als der Schwellenwert Pdvref wurde (d.h. der Druck stromab Drosselventil Pm ist relativ groß geworden), zum Beispiel unmittelbar nach dem Ende der Fortbewegung des Fahrzeugs oder unmittelbar nach einem Kaltstart, wobei der ASV-Antriebsdruck Pdv nachfolgend allmählich ansteigt (demgemäß verringert sich der Druck stromab Drosselventil Pm).
Wie in 7(a) dargestellt, ist die Luftpumpe 62 bis zur Zeit t1 angehalten und das ASV 63 befindet sich in dem geschlossenen Zustand; somit schreitet ein Pulsieren das Abgases nicht in einen stromauf des ASV 63 angeordneten Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 fort. Demgemäß wird der Druck stromauf ASV Pai nahe dem Atmosphärendruck gehalten. Wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung zur Zeit t1 gestartet wird, wird die Luftpumpe 62 gestartet und das Magnetventil 66 wird geöffnet (es wird vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand verändert), wodurch der Druck stromab Drosselventil Pm auf das ASV 63 geführt wird. Mit anderen Worten, die Beaufschlagung des ASV 63 mit dem ASV-Antriebsdruck Pdv wird begonnen.
Als ein Ergebnis erhöht sich nach der Zeit t1 der Druck stromauf ASV Pai von nahe Atmosphärendruck auf den vorgenannten, festgelegten Luftpumpenaustragsdruck, während sich die Rotation der Luftpumpe 62 erhöht. Dabei ist während der Zeit t1 der ASV-Antriebsdruck Pdv immer noch niedrig und das ASV 63 ist nicht verlässlich geöffnet, so daß ein Zustand, in dem der Druck stromauf ASV Pai nicht pulsiert für eine kurze Zeitdauer nach dem Zeitraum t1 andauert. Bei etwa der Zeit t2, bei der der ASV-Antriebsdruck Pdv den Schwellenwert Pdvref überschreitet, nähert sich die Öffnungsfläche des ASV 63 der maximalen Öffnungsfläche Smax an, wodurch der Druck stromauf ASV Pai allmählich anfängt zu pulsieren. Da die Öffnungsfläche des ASV 63 bei der maximalen Öffnungsfläche Smax gehalten wird, pulsiert der Druck stromauf ASV Pai kontinuierlich, was von dem Pulsieren des Abgases herrührt.
Hier wird angenommen, daß der oben beschriebene Prozeß der Bestimmung von Anomalien (d.h. Integration der oben beschriebenen Abweichung) zur Zeit t1 gestartet wurde, welches der Startpunkt der Sekundärluftzufuhrsteuerung ist. In diesem Fall nimmt der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls, der durch Integration der Abweichung über den festgelegten Zeitraum T1 zwischen der Zeit t1 und der Zeit t4 erhalten wird einen Wert an, in dem das Ergebnis der Integration der Abweichung, die als ein kleiner Wert in einem Zeitraum berechnet wird, in dem der Druck stromauf ASV Pai nicht pulsiert, reflektiert. Dem entsprechend kann, obwohl der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls gleich oder größer als der Referenzwert des integrierten Pulsierens SUMpulsref sein muß, der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls möglicherweise kleiner als der integrierte Referenzwert des Pulsierens SUMpulsref sein. Als ein Ergebnis kann das Sekundärluftzufuhrsystem 60 fälschlicherweise als anomal bestimmt werden, sogar wenn das Sekundärzuluftsystem 60 normal ist.
Im Gegensatz dazu startet die vorliegende Vorrichtung im wesentlichen nicht den oben beschriebenen Prozeß der Bestimmung von Anomalien bis zur Zeit t3; d.h. bis zu der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, für den festgelegten Zeitraum T2 angedauert hat.
Nachfolgend beginnt die vorliegende Vorrichtung zur Zeit t3 den oben beschriebenen Prozeß der Bestimmung von Anomalien. Insbesondere setzt die vorliegende Vorrichtung den festgelegten Zeitraum T1 gemäß der Motorgeschwindigkeit NE zur Zeit t3 und beginnt zur Zeit t3 die Abweichung über den gesetzten Zeitraum T1 (zwischen der Zeit t3 und der Zeit t5) zu integrieren, um den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls zu erhalten. Zur Zeit t5 bestimmt die vorliegende Vorrichtung auf der Basis des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht. Dem entsprechend wird während der Ausführung der Sekundärluftzufuhrkontrolle garantiert, daß der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls in einem Zustand berechnet wird, in dem ein ausreichender ASV-Antriebsdruck Pdv, der zum verlässlichen Öffnen des ASV 63 erforderlich ist, zu dem ASV geführt wird. Als ein Ergebnis kann die oben beschriebene fehlerhafte Bestimmung, die ansonsten wegen des unzureichenden negativen Drucks durchgeführt werden könnte, vermieden werden.
Tatsächlicher Betrieb:
Der tatsächliche Betrieb der so konfigurierten Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem wird als nächstes mit Bezug auf die 8 bis 12 beschrieben, welches Flußdiagramme sind, die Routinen zur Ausführung durch die CPU 81 der elektrischen Steuervorrichtung 80 darstellen.
Jedes Mal, wenn ein festgelegter Zeitraum verstreicht, führt die CPU 81 die in 8 dargestellte Routine zur Steuerung der Ausführung und zum Stopp der Sekundärluftzufuhrsteuerung aus. Wenn die festgelegte Zeit erreicht ist, startet die CPU 81 die Verarbeitung bei Schritt 800 und schreitet zu Schritt 805 fort. Im Schritt 805 bestimmt die CPU 81, ob der Zündschalter IG in der Position von AUS auf EIN verändert wurde.
Die folgende Beschreibung nimmt an, daß ein Fahrer den Zündschalter IG gerade von AUS auf EIN verändert hat. Im Schritt 805 bestimmt die CPU 81 „Ja" und schreitet zu Schritt 810 fort. In Schritt 810 initialisiert die CPU 81 die maßgeblichen Flags und Variablen auf „0". Ferner wird der durch den Atmosphärendrucksensor 77 ermittelte Atmosphärendruck Pa als Atmosphärendruck Pa0 gespeichert. Wenn der Wert des Flags zur Bestimmung während-AI-in-Ausführung-abgeschlossen FINexe „1" ist, deutet dies auf den Abschluß der Bestimmung in dem Fall, in dem die CPU 81 eine Anweisung zur Durchführung der AI ausgegeben hat (nachfolgend wird der Fall als „während-AI-in-Ausführung" bezeichnet). Wenn der Wert des Flags FINexe „0" ist, deutet dies darauf, daß die Bestimmung während-AI-in-Ausführung nicht abgeschlossen ist. Wenn der Wert des Flags der Bestimmung während-AI-angehalten-abgeschlossen FINstopp „1" ist, deutet dies auf den Abschluß der Bestimmung in dem Fall, in dem die CPU 81 eine Anweisung zum Stoppen der AI ausgegeben hat (nachfolgend wird der Fall als „während-AI-angehalten" bezeichnet. Wenn der Wert des Flags FINstopp „0" ist, deutet dies darauf, daß die Bestimmung während-AI-angehalten nicht abgeschlossen ist. Wenn der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe „1" ist, deutet dies darauf, daß AI ausgeführt wird. Wenn der Wert des Flags AIexe „0" ist, deutet dies darauf, daß AI angehalten ist. Wenn der Wert des Flags Prozeß-zur-Bestimmung-von-Anomalien-in-Ausführung XHAN „1" ist, deutet dies darauf, daß der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien (insbesondere die Integration der Abweichung zum Erhalt des integrierten Wertes des Pulsierens SUMpuls) durchgeführt wird. Wenn der Wert des Flags XHAN „0" ist, deutet dies darauf, daß der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien nicht durchgeführt wird. Die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa ist ein integrierter Wert der Zuluftdurchflußrate Ga.
Als nächstes schreitet die CPU 81 zu Schritt 815 fort und bestimmt, ob der Wert des Flags AIexe „0" ist und die AI-Startbedingung festgelegt ist. Die AI-Startbedingung ist zum Beispiel festgelegt, wenn die Kühlwassertemperatur THW gleich oder niedriger als eine festgelegte Temperatur ist und der Zündschalter IG von EIN auf START verändert wurde (ein Kaltstart dwchgeführt wurde) oder wenn die Kühlwassertemperatur THW gleich oder niedriger als die festgelegte Temperatur ist, die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa nicht den integrierten Referenzwert der Zuluftdurchflußrate SUMGaref erreicht, die der festgelegten Dauer entspricht, und die Motorgeschwindigkeit NE nahe der Leerlaufgeschwindigkeit für den festgelegten Zeitraum gehalten wird.
In diesem Moment ist der Zündschalter IG gerade von AUS auf EIN verändert worden (d.h. der Verbrennungsmotor 10 ist noch nicht gestartet) und somit ist die AI-Startbedingung noch nicht festgelegt. Daher bestimmt die CPU 81 „Nein" in Schritt 815 und schreitet zu Schritt 820 fort. In Schritt 820 bestimmt die CPU 81, ob beide der folgenden Bedingungen festgelegt sind oder nicht: Der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe ist „1" und die AI-Endbedingung ist festgelegt. Die AI-Endbedingung ist zum Beispiel festgelegt, wenn die Motorgeschwindigkeit NE auf einer festgelegten Laufgeschwindigkeit gehalten wird, die höher als die Leerlaufgeschwindigkeit ist, wobei dies für einen festgelegten Zeitraum (wenn das Fahrzeug sich fortzubewegen beginnt) der Fall ist, oder wenn die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa den Referenzwert für die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGaref erreicht.
In dem Moment bestimmt die CPU 81 auch „Nein" in Schritt 820, da der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe „0" ist, und schreitet zu Schritt 825 fort. In Schritt 825 addiert die CPU 81 die durch den Luftmengendurchflußmesser 71 gemessene Zuluftdurchflußrate Ga zu der integrierten Zuluftdurchflußrate SUMGa an diesem Zeitpunkt und setzt die erhaltene Summe als neu integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa. Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu Schritt 195 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine. Nachfolgend führt die CPU 81, es sei denn ein Kaltstart wird durchgeführt, wiederholt die Prozesse der Schritte 800, 805 und 815 bis 825 durch.
Es wird angenommen, daß der Zündschalter IG nun von EIN auf START verändert wird, um dadurch einen Kaltstart durchzuführen. In diesem Fall bestimmt die CPU 81 „Ja" in Schritt 815 und schreitet zu Schritt 830 fort. In Schritt 830 weist die CPU 81 das Sekundärluftzufuhrsystem 60 zur Durchführung der AI an (insbesondere weist die CPU 81 die Luftpumpe 62 zu laufen an und das Magnetventil 66 zu öffnen). Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu Schritt 835 fort und setzt das Flag AI-in-Ausführung auf „1". Danach schreitet die CPU 81 zu den Schritten 825 und 895 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine. Somit startet die Ausführung der AI.
Hiernach führt die CPU 81, da der Wert des Flags AI-in-Ausführung „1" ist, wiederholt die Prozesse der Schritte 800, 805 und 815 bis 825 aus, bis die AI-Endbedingung hergestellt ist.
Als nächstes wird die Bestimmung beim Start des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien beschrieben. Die CPU 81 wiederholt die Ausführung der in 9 dargestellten Routine jedes Mal, wenn eine festgelegte Zeit verstreicht. Daher beginnt die CPU 81, wenn eine festgelegte Zeit erreicht ist, die Verarbeitung von Schritt 900 und schreitet zu Schritt 905 fort. In Schritt 905 bestimmt die CPU 81, ob das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „0" gesetzt ist.
In dem Moment bestimmt die CPU 81, da der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „0" ist, „Ja" in Schritt 905 und in Schritt schreitet zu Schritt 910 fort. In Schritt 910 bestimmt die CPU 81, ob die folgende Bedingung (a) oder (b) hergestellt ist: (a) der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe verändert sich von „0" auf „1" und der Wert des Flags der Bestimmung während-AI-in-Ausführung-abgeschlossen FINexe ist „0"; und (b) der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe verändert sich von "1" auf „0" und der Wert des Flags Bestimmung während AI-angehalten abgeschlossen FINstopp ist „0". Mit anderen Worten bestimmt die CPU 81, ob eine Anweisung zur Ausführung der AI während-AI-angehalten in einem Zustand ausgegeben wird, in dem die Bestimmung während-AI-in-Ausführung nicht abgeschlossen ist oder nicht, oder ob eine Anweisung zum Stoppen der AI während-AI-in-Ausführung in einem Zustand ausgegeben wird, in dem die Bestimmung während AI-angehalten nicht abgeschlossen ist oder nicht. Wenn die CPU 81 „Nein" bestimmt, schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 995 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine.
Es wird angenommen, daß der Schritt 835 gerade ausgeführt worden ist. In diesem Fall bestimmt die CPU 81, da der Wert des Flags der Bestimmung während-AI-in-Ausführung-abgeschlossen FINexe in diesem Moment „0" ist, „Ja" in Schritt 910 und schreitet zu Schritt 915 fort. In Schritt 915 setzt die CPU 81 das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „1". In dem nachfolgenden Schritt 920 bezieht die CPU 81 den Referenzwert für die Bestimmung beim Ende des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien Nref, der den festgelegten Zeitraum T1 auf der Basis der derzeitigen Motorgeschwindigkeit NE entspricht und der Funktion G der Motorgeschwindigkeit NE.
Als nächstes schreitet die CPU 81 zu Schritt 925 fort. In Schritt 925 initialisiert die CPU 81 alle, den Zählerwert M, den Zählerwert N, der in einer später zu beschreibenden Routine verwendet wird, das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien Ende FIN, und den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls auf „0" und speichert den aktuellen Druck stromauf ASV Pai als den letzten gedämpften Druck Pgedämpftb, um zur Berechnung eines gedämpften Drucks vorzubereiten. Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu Schritt 995 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine. Wenn der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien Ende FIN „1" ist, deutet dies bemerkenswerter Weise darauf, daß der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien beendet ist; und wenn der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien FIN „0" ist, deutet dies darauf, daß der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien nicht beendet ist.
Als ein Ergebnis wird das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „1" gesetzt. Hiernach bestimmt die CPU 81 somit „Nein" in Schritt 905 und schreitet zu Schritt 930 fort. Bis der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe während des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien ausgeführt wird sich verändert, bestimmt die CPU 81 „Nein" in Schritt 930 und schreitet zu Schritt 995 fort. Der Fall, in dem der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe sich während der Ausführung des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien verändert, wird später beschrieben.
Als nächstes wird eine Berechnung eines integrierten Wert des Pulsierens beschrieben. Die CPU 81 führt wiederholt die in 10 dargestellte Routine jedes Mal aus, wenn eine festgelegte Zeit verstreicht. Daher beginnt die CPU 81, wenn eine festgelegte Zeit erreicht ist, die Verarbeitung von Schritt 1000 und schreitet zu Schritt 1005 fort. In Schritt 1005 bestimmt die CPU 81, ob das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „1" gesetzt ist oder nicht. Wenn die CPU 81 „Nein" bestimmt, schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 1095 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine.
Es wird angenommen, daß der Schritt 915 gerade ausgeführt worden ist. In diesem Fall ist der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „1". Somit bestimmt die CPU 81 „Ja" in Schritt 1005 und schreitet zu Schritt 1010 fort. In Schritt 1010 berechnet die CPU 81 den derzeitigen gedämpften Druck Pgedämpft gemäß der im oben beschriebenen Ausdruck 2 und auf der Basis des derzeitigen Drucks stromauf ASV Pai und dem letzten gedämpften Druck Pgedämpftb. Der letzte gedämpfte Druck Pgedämpftb, der in dem vorliegenden Schritt 1010 zu verwenden ist, ist ein Wert, der in dem vorherigen Schritt 925 gespeichert wurde.
Als nächstes schreitet die CPU 81 zu Schritt 1015 fort. In Schritt 1015 bezieht die CPU 81 den Abweichungspuls durch Abziehen des derzeitigen gedämpften Drucks Pgedämpft von dem derzeitigen Druck stromauf ASV Pai. In den nachfolgenden Schritt 1020 addiert die CPU 81 den absoluten Wert des Abweichungspulses zu dem derzeitigen integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls (derzeit „0" als Ergebnis der Ausführung des vorherigen Schritts 925) und setzt die erhaltene Summe als neuen integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls (frischt den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls auf).
Als nächstes schreitet die CPU 81 zu Schritt 1025 fort und erhöht den derzeitigen Zählerwert N (derzeit „0" als ein Ergebnis der Ausführung des vorhergehenden Schritts 925) um „1" und setzt den erhaltenen Wert als neuen Zählerwert N. In dem nachfolgenden Schritt 1030 bestimmt die CPU 81, ob der Zählerwert N kleiner als der Referenzwert zur Bestimmung von Ende-des-Prozesses-zur-Bestimmung-von-Anomalien Nref ist, der in dem vorherigen Schritt 920 gesetzt wurde, oder nicht. Das heißt, der Zählerwert N zeigt die Dauer, beginnend von einem Zeitpunkt, an dem der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien gestartet wurde, und die CPU 81 bestimmt, ob die durch den Zählerwert N angezeigte Dauer den festgelegten Zeitraum T1 erreicht hat, oder nicht.
Da der Zählerwert N „1" ist und kleiner als der Referenzwert zur Bestimmung von Ende-des-Prozesses-zur-Bestimmung-von-Anomalien Nref bestimmt die CPU 81 in diesem Moment "Ja" in Schritt 1030 und schreitet zu Schritt 1035 fort. In Schritt 1035 speichert die CPU 81 den derzeitigen gedämpften Druck Pgedämpft, der in Schritt 1010 erhalten wurde, als den letzten gedämpften Druck Pgedämpftb. Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu Schritt 1095 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine.
Hiernach führt die CPU 81, solange die CPU 81 in der nachfolgend beschriebenen Routine bestimmt, daß der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, für den festgelegten Zeitraum T2 oder länger angedauert hat, wiederholt die Prozesse der Schritte 1000 bis 1035 aus bis der Zählerwert N, der sich durch wiederholte Ausführung des Prozesses von Schritt 1025 erhöht, den Referenzwert zur Bestimmung des Endes des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien Nref erreicht. Auf diese Weise wird die Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls fortgesetzt. Wenn der festgelegte Zeitraum T1 verstreicht und somit der Zählerwert N dem Referenzwert zur Bestimmung des Endes des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien Nref erreicht, bestimmt die CPU 81 „Nein" in Schritt 1030 und schreitet zu Schritt 1040 fort. In Schritt 1040 setzt die CPU 81 das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „0". Im nachfolgenden Schritt 1045 setzt die CPU 81 das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalienende FIN auf „1". Dann schreitet die CPU 81 zu Schritt 1095 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine.
Da der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „0" ist, bestimmt die CPU 81 hiernach „Nein" in Schritt 1005 und schreitet unmittelbar zu Schritt 1095 fort; somit endet die Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls. Die CPU 81 bestimmt wieder „Ja" in Schritt 905 von 9 und schreitet zu Schritt 910 fort. In Schritt 910 überwacht die CPU 81, ob das Flag AI-in-Ausführung AIexe von derzeit „1" auf „0" verändert ist, oder nicht.
Dabei wiederholt die CPU 81, um eine Bestimmung über das Ausreichen des ASV-Antriebsdrucks Pdv durchzuführen, die in 11 dargestellte Routine jedes Mal, wenn eine festgelegte Zeit verstreicht. Daher beginnt die CPU 81, wenn die festgelegte Zeit erreicht ist, eine Verarbeitung von Schritt 1100 und schreitet zu Schritt 1105 fort. In Schritt 1105 bestimmt die CPU 81, ob der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „1" ist. In dem Fall, in dem die CPU 81 „Nein" in Schritt 1105 bestimmt, schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 1195 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine.
Es wird angenommen, daß der Schritt 915 gerade ausgeführt worden ist. In diesem Fall ist der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „1". Somit bestimmt die CPU 81 „Ja" in Schritt 1105 und schreitet zu Schritt 1110 fort. In Schritt 1110 bezieht die CPU 81 den Druck stromab Drosselventil Pm auf der Basis der derzeitigen Motorgeschwindigkeit NE, der derzeitigen Drosselventilöffnung TA und der Tabelle aus 6. Im nachfolgenden Schritt 1115 subtrahiert die CPU 81 den Druck stromab Drosselventil Pm vom Atmosphärendruck Pa0, um dadurch den ASV Antriebsdruck Pdv zu erhalten.
Als nächstes schreitet die CPU 81 zu Schritt 1020 fort und bestimmt, ob der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, oder nicht. In dem Fall, in dem in Schritt 1120 die CPU 81 „Nein" bestimmt, schreitet die CPU 81 zu Schritt 1125 fort; löscht den Speicherwert M „0" in Schritt 1125; und schreitet nachfolgend zu Schritt 1135 fort. In dem Fall, in dem in Schritt 1120 die CPU 81 „Ja" bestimmt, schreitet die CPU 81 zu Schritt 1130 fort; erhöht den derzeitigen Zählerwert M um „1" in Schritt 1130 (in diesem Moment ist der Zählerwert M „0" aufgrund des Prozesses in den vorherigen Schritt 925); und schreitet nachfolgend zu Schritt 1135 fort. Der Zählerwert M weist daher auf die Dauer des Zustands, in dem der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN „1" ist und der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist.
In Schritt 1135 bestimmt die CPU 81, ob der Zählerwert M gleich oder kleiner als der Referenzwert zur Bestimmung des Ausreichens des ASV-Antriebsdrucks Mref ist, der den festgelegten Zeitraum T2 entspricht, oder nicht (d.h., ob die Dauer des Zustands, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, kürzer als der festgelegte Zeitraum T2 ist).
In dem Fall, in dem in Schritt 1135 die CPU 81 „Nein" bestimmt (d.h. die Dauer des Zustands, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv höher als der Schwellenwert Pdvref ist, ist gleich oder länger als der festgelegte Zeitraum T2), schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 1195 fort und beendet jetzt die gegenwärtige Routine. Dabei bestimmt die CPU 81, wenn der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv höher als der Schwellenwert Pdvref ist, kürzer als der festgelegte Zeitraum T2 ist und der Zählerwert M kleiner als der Referenzwert zur Bestimmung des Ausreichens des ASV-Antriebs drucks Mref (bezieht sich auf den Zeitraum zwischen der Zeit t1 und der Zeit t3 in 7), „Ja" in Schritt 1135 und führt die Prozesses der Schritte 1140 und 1145 aus, welches dieselben wie die jeweiligen vorherigen Schritte 920 und 925 sind. Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu Schritt 1195 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine. Somit werden der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls, der Zählerwert N und dergleichen einmal auf „0" gelöscht. Das heißt, während AI in Ausführung (auch wenn AI-angehalten) wird die Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls nur fortgeführt, wenn der Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref ist, für den festgelegten Zeitraum T2 oder länger andauert.
Sogar nach diesem Zeitpunkt wird, da der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „1" gehalten wird, die Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls und die Bestimmung des Ausreichens des ASV-Antriebsdrucks durch wiederholte Ausführung der Routinen aus den 10 und 11 ausgeführt. In dem Zustand, in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv größer als der Schwellenwert Pdvref für den festgelegten Zeitraum T2 angedauert hat, führt die CPU 81, wenn im Verlauf der wiederholten Ausführung der Routine aus 10 die CPU 81 „Nein" in Schritt 1030 bestimmt, den Prozeß von Schritt 1040 aus, um dadurch das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „0" zu setzen (siehe Zeit t5 in 7). Nach diesem Zeitpunkt bestimmt die CPU 81, wenn dieselbe zu Schritt 1105 fortschreitet, „Nein" und schreitet unmittelbar zu Schritt 1195 fort.
Als nächstes wird die Bestimmung von Anomalien beschrieben. Die CPU 81 führt wiederholt die in 12 dargestellte Routine jedes Mal dann aus, wenn eine festgelegte Zeit verstreicht. Daher beginnt, wenn eine festgelegte Zeit erreicht ist, die CPU 81 die Verarbeitung von Schritt 1200 und schreitet zu Schritt 1205 fort. In Schritt 1205 bestimmt die CPU 81, ob das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien Ende FIN von „0" auf „1" verändert wurde. Wenn die CPU 81 „Nein" bestimmt, schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 1295 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine.
Es wird angenommen, daß der Schritt 1045 gerade ausführt worden ist. In diesem Fall bestimmt die CPU 81, da das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalienende FIN gerade von „0" auf „1" verändert worden ist, „Ja" in Schritt 1205 und schreitet zu Schritt 1210 fort. In Schritt 1210 beginnt die CPU 81 einen Prozeß zur Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht.
In Schritt 1210 bestimmt die CPU 81, ob das Flag AI in Ausführung AIexe „1" ist. Da die AI-Endbedingung in dem vorhergehenden Schritt 820 noch nicht festgelegt ist und AI ausgeführt wird, wird in diesem Moment der Wert des Flags AI in Ausführung AIexe auf „1" gehalten. Daher bestimmt die CPU 81 „Ja" in Schritt 1210 und schreitet zu Schritt 1215 fort. In Schritt 1215 setzt die CPU 81 das Flag Bestimmung-während-AI-in-Ausführung-abgeschlossen FINexe auf „1". In dem nachfolgenden Schritt 1220 bestimmt die CPU 81, ob beide der folgenden Bedingungen (a) und (b) festgelegt sind oder nicht: (a) der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls, der durch den Prozeß der vorhergehenden Schritts 1020 aufgefrischt wurde, ist gleich oder größer als der Referenzwert des integrierten Werts des Pulsierens SUMpulsref und (b) der derzeitige Druck stromauf ASV Pai ist gleich oder größer als der Referenzdruck Pref (d.h. die CPU 81 bestimmt, ob der Pai und SUMpuls in die in 4 dargestellte Region 1 fallen).
Wenn die CPU 81 „Ja" in Schritt 1020 bestimmt (d.h., wenn die Pai- und SUMpuls-Werte aus der in 4 dargestellten Region 1 fallen, so daß das Sekundärluftzufuhrsystem 60 als anomal bewertet wird), schreitet die CPU 81 zu Schritt 1225 fort. In Schritt 1225 gibt die CPU 81 eine Anweisung zum Erleuchten der Warnlampe 92 aus und speichert die Einzelheiten der Anomalie im Sekundärluftzufuhrsystem 60 in dem SicherungsRAM 84. Dann schreitet die CPU 81 zu Schritt 1295 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine.
Da der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalienende FIN bei „1" gehalten wird, bestimmt die CPU 81 hiernach „Nein" in Schritt 1205 und schreitet unmittelbar zu Schritt 1295 fort. In Schritt 1295 beendet die CPU 81 jetzt die vorliegende Routine. Auf die oben beschriebene Weise wird, während AI, die zum Zeitpunkt eines Kaltstarts begonnen wird, fortgeführt wird, während die CPU 81 kontinuierlich zur Ausführung von AI anweist), einmal bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist, während AI ausgeführt wird und das Flag Bestimmung-während-AI-in-Ausführung-abgeschlossen FINexe wird auf „1" gesetzt, um anzuzeigen, daß die Bestimmung während AI-in-Ausführung abgeschlossen ist.
Als nächstes wird der Fall beschrieben, in dem in dem obigen Zustand, ein Zustand in dem AI, die zur Zeit eines Kaltstarts gestartet wurde, fortgeführt wird) die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa den Referenzwert der integrierten Zuluftdurchflußrate SUMGaref erreicht (d.h. die festgelegte Dauer verstreicht und somit ist das Aufwärmen des Katalysators 53 abgeschlossen). In diesem Fall ist, wie zuvor beschrieben, der Wert des Flags AI-in-Ausführung AIexe „1" und auch die AI-Endbedingung des vorherigen Schritts 820 ist festgelegt. Daher bestimmt die CPU 81 in Schritt 820 aus 8 „Ja" und schreitet zu Schritt 840 fort. In Schritt 840 weist die CPU 81 das Sekundärluftzufuhrsystem 60 zum Stoppen der AI an (speziell instruiert die CPU 81 die Luftpumpe 62 zu Stoppen und das Magnetventil 66 zu schließen). Dann schreitet die CPU 81 zu Schritt 845 fort und verändert den Wert des Flags AI in Ausführung AIexe von derzeit „1" auf „0". Nachfolgend schreitet die CPU 81 zu den Schritten 825 und 895 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine. Somit wird die AI gestoppt.
Hiernach ist die AI Startbedingung nicht festgelegt, weil das Flag AI-in-Ausführung AIexe auf „0" gesetzt wurde und die integrierte Zuluftdurchflußrate SUMGa den Referenzwert der integrierten Zuluftdurchflußrate SUMGaref erreicht hat. Somit führt die CUP 81 wiederholt die Prozesse der Schritte 800, 805 und 815 bis 825 aus, bis der Verbrennungsmotor 10 stoppt (speziell bis der Zündschalter IG von EIN zu AUS verändert wird). Daher wird die AI niemals wieder aufgenommen.
Wie zuvor beschrieben, überwacht die CPU 81 in Schritt 910 aus 9 wiederholt, ob das Flag AI-in-Ausführung AIexe von „1" auf „0" verändert wird. Hier wird angenommen, daß der vorherige Schritt 845 vor dem Fortschreiten zu Schritt 910 ausge führt worden ist. In diesem Fall wird, da der Wert des Flags Bestimmung-während-AI-angehalten abgeschlossen FINstopp derzeit auf „0" ist, die CPU 81 „Ja" in Schritt 910 bestimmen und führt wiederum die Prozesse der Schritte 915 und die nachfolgenden Schritte aus. Daher bestimmt die CPU 81, da das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN wiederum auf „1" gesetzt ist, „Ja" in beiden der Schritte 1005 in 10 und 1105 aus 11 und nimmt die Integration (das Auffrischen) von „0" wieder auf, um den integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls zu erhalten und zur Bestimmung des Ausreichens des ASV-Antriebsdrucks.
Wenn in dem Verlauf der wiederholten Ausführung der Routine aus 10 die CPU 81 „Nein" in Schritt 1030 bestimmt und somit den Prozeß von Schritt 1045 ausführt, um dadurch wiederum den Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalienende FIN von „0" auf „1" zu verändern, bestimmt die CPU 81 wieder „Ja" in Schritt 1205 aus 12 und schreitet zu Schritt 1210 fort. Da der Wert des Flags AI-in Ausführung AIexe derzeit „0" ist, bestimmt die CPU 81 „Nein" in Schritt 1210 und schreitet zu Schritt 1230 fort. In Schritt 1230 setzt die CPU 81 das Flag Bestimmung während AI-angehalten abgeschlossen FINstopp auf „1". Im nachfolgenden Schritt 1235 bestimmt die CPU 81, ob beide der folgenden Bedingungen (a) und (b) erfüllt sind oder nicht: (a) der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls, der durch den Prozeß des vorherigen Schritts 1020 aufgefrischt wurde, ist geringer als der Referenzwert des integrierten Wert des Pulsierens SUMpulsref und (b) der derzeitige Druck stromauf ASV Pai ist geringer als der Referenzdruck Pref (d.h. die CPU 81 bestimmt, ob die Pai- und SUMpuls-Werte in die in 4 dargestellte Region 2 fallen).
Wenn die CPU 81 in Schritt 1235 „Ja" bestimmt (d.h., wenn die Pai- und SUMpuls-Werte in die in 4 dargestellte Region 2 fallen) schreitet die CPU 81 unmittelbar zu Schritt 1295 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine. Dieser Fall entspricht dem Fall, in dem das Sekundärluftzufuhrsystem 60 als normal beurteilt wird. Im Gegensatz, wenn in Schritt 1235 die CPU 81 „Nein" bestimmt (d.h. die Pai- und SUMpuls-Werte fallen aus der in 4 dargestellten Region 2 heraus, so daß das Sekundärluftzuführsystem 60 als anomal beurteilt wird), schreitet die CPU 81 zu Schritt 1225 fort. In Schritt 1225 gibt die CPU 81 eine Anweisung zum Erleuchten der Warnlampe 92 aus und speichert die Einzelheiten der Anomalie in dem Sekundärluftzufuhrsystem in dem SicherungsRAM 84. Dann schreitet die CPU 81 zu Schritt 1295 fort und beendet jetzt die vorliegende Routine.
Hiernach bestimmt die CPU 81, da der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien Ende FIN auf „1" gehalten wird, „Nein" in Schritt 1205 und schreitet unmittelbar zu Schritt 1295 fort. In Schritt 1295 beendet die CPU 81 jetzt die vorliegende Routine. Auf die oben beschriebene Weise wird, während AI nach einem Kaltstart beendet und angehalten gehalten wird (während die CPU 81 kontinuierlich anweist AI zu stoppen) einmal bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 während AI angehalten ist anomal ist oder nicht, und das Flag Bestimmung-während-AI-angehalten abgeschlossen FINstopp wird auf „1" gesetzt, um anzuzeigen, daß die Bestimmung während AI angehalten abgeschlossen ist. Als ein Ergebnis werden, da das Flag Bestimmung während AI in Ausführung abgeschlossen FINexe und das Flag Bestimmung während AI-angehalten abgeschlossen FINstopp beide auf „1" gesetzt sind, die CPU 81 nicht „Nein" in Schritt 910 aus 9 bestimmen. Da nachfolgend die CPU 81 nicht zu Schritt 915 fortschreitet, in dem das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „1" gesetzt wird, wird somit die Integration zum Erhalt des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls und die Bestimmung der vorgenannten abrupten Veränderung im Druck niemals wieder aufgenommen. Auf die oben beschriebene Weise wird der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien zur Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, einmal gestartet, wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung gestartet oder beendet wird. Ebenso wird jedes Mal, wenn der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien endet bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem anomal ist oder nicht.
In dem Fall, in dem der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung ist (d.h. der Wert des Flags Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN ist „1"), wenn der Wert des Flags AI in Ausführung AIexe sich verändert (speziell, wenn die AI-Endbedingung in Schritt 820 aus 8 während AI in Ausführung ist fest gelegt wird oder wenn die AI-Startbedingung in Schritt 815 von 8 während AI-angehalten festgelegt wird), bestimmt die CPU 81 „Nein" in Schritt 905 aus 9; schreitet zu Schritt 930 fort und bestimmt „Ja"; schreitet zu Schritt 935 fort und setzt das Flag Prozeß zur Bestimmung von Anomalien in Ausführung XHAN auf „0"; und führt den Bestimmungsprozeß aus Schritt 910 durch. In diesem Fall werden die derzeit durchgeführte Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls und die Bestimmung des Ausreichens der ASV-Antriebsdrucks gestoppt; und nur, wenn die Bedingung von Schritt 910 festgelegt ist, wird die Berechnung des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls um die Bestimmung des Ausreichens des ASV-Antriebsdrucks wieder aufgenommen.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Prozeß zur Bestimmung von Anomalien (Prozeß zur Durchführung der Integration (des Auffrischens) über den festgelegten Zeitraum T1 zum Erhalt des integrierten Wert des Pulsierens SUMpuls) im wesentlichen gestartet, vorausgesetzt, daß der Zustand in dem der ASV-Antriebsdruck Pdv (= der Atmosphärendruck Pa0 – Druck stromab Drosselventil Pm) größer als der Schwellenwert Pdvref ist für den festgelegten Zeitraum T2 angedauert hat. Ferner wird, wenn der festgelegte Zeitraum T1 verstrichen ist, die Bestimmung, ob das Sekundärzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, auf der Basis des integrierten Werts des Pulsierens SUMpuls zu diesem Zeitpunkt durchgeführt. Dem entsprechend wird während der Ausführung der Sekundärluftzufuhrsteuerung garantiert, daß der integrierte Wert des Pulsierens in einem Zustand berechnet wird, in dem ein ausreichender ASV-Antriebsdruck Pdv (d.h. ein ausreichend negativer Druck), der zum verlässlichen Öffnen des ASV 63 erforderlich ist, auf das ASV 63 angewendet wird. Als ein Ergebnis wird die Vermeidung einer falschen Bestimmung möglich, die ansonsten durchgeführt werden würde, wenn das ASV 63 aufgrund eines unzureichenden negativen Drucks nicht verlässlich öffnet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedenen anderen Formen ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, ausgeführt werden. Zum Beispiel kann in der obigen Ausfüh rungsform ein sogenanntes, normalerweise geschlossenes Auf-/Zu-Ventil von der Art eines auf negativen Druck reagierenden Ventils verwendet werden, das durch eine von negativen Druck erzeugte Antriebskraft geöffnet wird (von einem geschlossenen Zustand zu einem geöffneten Zustand verändert wird). Ein sogenanntes normalerweise geöffnetes Auf-/Zu-Ventil von der Art eines auf negativen Druck reagierenden Ventils, das durch eine von negativen Druck erzeugte Antriebskraft geschlossen wird (von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand verändert wird), kann als das ASV 63 verwendet werden. In diesem Fall muß das Magnetventil 66 auf eine solche Weise gesteuert werden, daß dessen geöffneten und geschlossenen Zustände umgekehrt als jene in der oben beschriebenen Ausführungsform sind. In diesem Fall, wenn die Sekundärluftzufuhrsteuerung angehalten ist, wird garantiert, daß der integrierte Werte des Pulsierens SUMpuls in einem Zustand berechnet wird, in dem ein ausreichender ASV-Antriebsdruck Pdv (d.h. ein ausreichend negativer Druck) der zum verlässlichen Schließen des ASV 63 erforderlich ist, auf das ASV 63 angewendet wird. Als ein Ergebnis wird das Vermeiden einer fälschlichen Bestimmung möglich, die ansonsten durchgeführt werden würde, wenn das ASV 63 aufgrund eines unzureichenden negativen Drucks nicht verlässlich schließt.
In der obigen Ausführungsform bestimmt das oben genannte Mittel zur Bestimmung von Anomalien, ob das Sekundärluftsystem 60 anomal ist oder nicht, auf der Basis der von dem Drucksensor 79 ermittelten Druck stromauf ASV Pai und im Level des Pulsierens (integrierter Wert des Pulsierens SUMpuls) davon. Die Bestimmung kann jedoch auf der Basis eines einem elektrischen Motor zum Antrieb der Luftpumpe 62 zugeführten Stroms durchgeführt werden, weil der den Elektromotor zugeführte Strom allgemein proportional zu der Last ist, die die Luftpumpe 62 auf den Elektromotor ausübt (gemäß dem Druck stromauf ASV Pai, welches der Austragsdruck der Luftpumpe 62 ist).
Ferner kann die obige Bestimmung auf der Basis eines Ausgangssignals des Luft-/Kraftstoffverhältnissensors 76 durchgeführt werden, der in einem Abschnitt des Abgas kanals angeordnet ist, welcher zwischen dem Ort an dem die Sekundärluft zugeführt wird und dem Katalysator 53 angeordnet ist.
In diesem Fall wird der Tatsache Aufmerksamkeit gewidmet, daß, wenn das Sekundärluftzufuhrsystem 60 normal ist, der Betrieb der Sekundärluftzufuhrsteuerung bewirkt, daß das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Abgases, wie es auf der stromaufwärtigen Seite des Luft-/Kraftstoffsensors 76 gemessen wird, sich leicht auf die magere Seite verschiebt. Somit kann, wenn das Ausgangssignal des Luft-/Kraftstoffverhältnissensors 76 während der Ausführung der Sekundärluftzufuhrsteuerung keine leichte Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite zeigt (zum Beispiel ein Luft-/Kraftstoffverhältnis auf der fetten Seite anzeigt), das Sekundärluftzufuhrsystem als anomal beurteilt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Mittel zum Erfassen des Drucks stromab Drosselventil unter Einschluß einer Tabelle zum Abschätzen des Drucks stromab Drosselventil PM auf der Basis der Drosselventilöffnung TA und der Motorgeschwindigkeit NE konfiguriert. Das Mittel zur Erfassung des Drucks stromab Drosselventil kann jedoch ein in einem stromab des Drosselventils 43 angeordneten Abschnitt angeordneter Drucksensor sein und eingerichtet zur physikalischen Messung des Drucks stromab Drosselventil Pm.
Die obige Ausführungsform ist so konfiguriert, daß die Dämpfungszeitkonstante T in Ausdruck 2 ein konstanter Wert ist. Die Konfiguration kann jedoch so sein, daß die Dämpfungszeitkonstante T in Ausdruck 2 gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 variiert (zum Beispiel der Motorgeschwindigkeit NE).
Die obige Ausführungsform ist so konfiguriert, daß der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls durch Integrieren, über den festgelegten Zeitraum T1, des absoluten Werts des Abweichungspulses zwischen dem derzeitigen Druck stromauf ASV Pai und dem derzeitigen gedämpften Druck Pgedämpft erhalten wird. Die Konfiguration kann jedoch so sein, daß der Druck stromauf ASV Pai in jedem arithmetischen Zyklus über den festgelegten Zeitraum T1 gespeichert wird; die über den festgelegten Zeitraum T1 gespeicherten Werte des Drucks stromauf ASV Pai werden zum Erhalt eines gemittelten Werts Paiave gemittelt; und der integrierte Wert des Pulsierens SUMpuls wird durch Integrieren, über den festgelegten Zeitraum T1, des absoluten Werts der Abweichung zwischen dem Druck stromauf ASV Pai und dem gemittelten Druck Paiave berechnet.
Die obige Ausführungsform ist so konfiguriert, daß der festgelegte Zeitraum T1 (speziell der Referenzwert zur Bestimmung des Endes des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien Nref) gemäß der Motorgeschwindigkeit NE bestimmt wird, wie er zum Startpunkt des festgelegten Zeitraums T1 gemessen wird. Der festgelegte Zeitraum T1 (speziell der Referenzwert zur Bestimmung des Endes des Prozesses zur Bestimmung von Anomalien Nref) kann jedoch konstant sein.
Die obige Ausführungsform ist so konfiguriert, daß der Drucksensor 79 in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 angeordnet ist, der sich stromab der Luftpumpe 62 und stromauf des ASV 63 befindet. Die Konfiguration kann jedoch so sein, daß der Drucksensor 79 in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61 angeordnet ist, der sich stromab des ASV 63 (und stromauf des Membranventils 64) befindet. In diesem Fall wird bestimmt, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, auf der Basis des Luftdrucks (Sekundärluft) in einem Abschnitt des Sekundärluftzufuhrkanals 61, der stromab des ASV 63 angeordnet ist, und dem Level des Pulsierens (integrierter Wert des Pulsierens) des Drucks.
Die obige Ausführungsform ist so konfiguriert, daß eine Bestimmung, ob das Sekundärluftzufuhrsystem 60 anomal ist oder nicht, einmal in jeden Zeitraum durchgeführt wird, in dem eine AI ausgeführt wird und in einem Zeitraum, in dem AI angehalten ist. Die Konfiguration kann jedoch so sein, daß die Bestimmung, ob das Sekundärluftzuführsystem 60 anomal ist oder nicht, mehrmals in jedem der Zeiträume durchgeführt wird, in der eine AI ausgeführt wird und in der AI angehalten ist.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien in einem Sekundärluftzufuhrsystem, das einen Sekundärlufteinlaßkananl zum Einbringen von Sekundärluft in einen Abschnitt des Abgaskanals eines Verbrennungsmotors einschließt, der in dem Abgaskanal stromauf eines Katalysators angeordnet ist, und ein auf/zu-Ventil, das, als negativen Druck, Druck in einem Abschnitt eines Einlaßkanals des Motors verwendet, der stromab eines im Einlaßkanal angeordneten Drosselventils angeordnet ist, wobei das auf/zu-Ventil mittels einer von dem negativen Druck erzeugten Antriebskraft geöffnet und/oder geschlossen wird, um so den Sekundärlufteinlaßkanal zu öffnen und zu schließen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien umfaßt: Mittel zur Bestimmung von Anomalien, um zu bestimmen, ob das Sekundärluftzuluftsystem anomal ist oder nicht; Mittel zur Bestimmung von negativem Druck, um zu bestimmen, ob der negative Druck zu einem Grad gesichert ist oder nicht, der für ein verläßliches Öffnen und/oder Schließen des auf/zu-Ventils erforderlich ist; und Mittel zu Verhinderung der Bestimmung von Anomalien, um eine Bestimmung durch das Mittel zur Bestimmung von Anomalien zu verhindern, wenn das Mittel zur Bestimmung von negativem Druck bestimmt, daß der negative Druck nicht in dem erforderlichen Grad gesichert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Bestimmung von negativem Druck Erfassungsmittel zum Erfassen eines der Antriebskraft entsprechenden Werts umfaßt und das Mittel zur Bestimmung von negativem Druck bestimmt, daß der negative Druck nicht zu dem erforderlichen Grad gesichert ist, wenn ein Zustand, in dem der Wert, der der Antriebskraft entspricht, größer als ein festgelegter Wert ist und nicht für einen festgelegten Zeitraum andauert.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsmittel einen Atmosphärendrucksensor zum Erfassen eines atmospähärischen Drucks umfaßt und ein Erfassungsmittel für Drosselventildruck stromab, um Druck in einem Abschnittb des Einlaßkanals stromab des Drosselventils zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsmittel als einen der Antriebskraft entsprechenden Wert einen Differentialdruck zwischen dem erfaßten Atmosphärendruck und dem erfaßten Druck in dem Einlaßkanal erfaßt.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Erlangen des Differentialdrucks verwendete Wert des Atmosphärendrucks auf der Basis des Ausgangswerts des Atmosphärendrucksensors jedesmal aktualisiert wird, wenn der Motor gestartet wird.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärluftzufuhrsystem, auf welches die Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien abgestellt ist, eine Luftpumpe einschließt, die in einem Abschnitt des Sekuzndärlufteinlaßkanals stromauf des auf/zu-Ventils vorgesehen ist, wobei die Luftpumpe zum Einbringen von Luft in den Sekundärlufteinlaßkanal ausgebildet und ein Drucksensor zur Erfassung eines Drucks innerhalb eines Abschnitts des Sekundärlufteinlaßkanals zwischen der Luftpumpe und dem auf/zu-Ventil vorgesehen ist.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Bestimmung von Anomalien auf der Basis eines von dem Drucksensor bestimmten Drucks, des Drucks und des einen Grad des Pulsierens des Drucks repräsentierender Grad des Pulsierens, eines Werts in Zusammenhang mit der durch den Antrieb der Luftpumpe verbrauchten Energie und eines Luft-Kraftstoffverhältnisses des zwischen einem Ort, zu dem die Sekundärluft zugeführt wird, und dem Katalysator bestimmt, ob das Sekundärluftsystem anomal ist oder nicht.
Vorrichtung zur Bestimmung von Anomalien für ein Sekundärluftzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf/zu-Ventil ein normalerweise geschlossenes auf/zu-Ventil von der von auf negativen Druck ansprechenden Art ist, das durch die von dem negativen Druck erzeugten Antriebskraft geöffnet wird, oder ein normalerweise geöffnetes auf/zu-Ventil von der von auf negativen Druck ansprechenden Art ist, das durch die von dem negativen Druck erzeugten Antriebskraft geschlossen wird.