DE102006047181A1

DE102006047181A1 - Krafstoffeinspritzsystem, das zum Gewährleisten einer verbesserten Zuverlässigkeit zum Diagnostizieren eines Ventils ausgelegt ist

Info

Publication number: DE102006047181A1
Application number: DE102006047181A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Kariya Takahashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2026-10-06
Also published as: US7278405B2; DE102006047181B4; JP4407611B2; CN100462537C; CN1945005A; US20070079808A1; JP2007100624A

Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Fahrzeug-Dieselkraftmaschine ist vorgesehen, das mit einem Kraftstoffdrucksensor, der zum Messen des Kraftstoffdruckes in einem Akkumulator dient, und einem Druckreduzierventil ausgestattet ist, das zum Auslassen des Kraftstoffes aus dem Akkumulator dient. Das System ist so ausgelegt, dass es eine verbesserte Zuverlässigkeit einer Diagnose des Druckreduzierventils gewährleistet. Das System dient zum Bewirken einer vorübergehenden Diagnose des Druckreduzierventils auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator beim Öffnen des Druckreduzierventils, nachdem ein Zündschalter ausgeschaltet wurde. Wenn nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitperiode bestimmt wird, dass ein Wert des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, nahe dem Atmosphärendruck liegt, bestimmt das System, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, und es fixiert endgültig die vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Akkumulator-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Kraftstoffdrucksensor, der zum Messen des Kraftstoffdruckes innerhalb eines Akkumulators wie zum Beispiel einer Common-Rail dient, und einem Druckreduzierventil ausgestattet ist, das zum Reduzieren des Druckes in dem Akkumulator dient, und insbesondere auf ein derartiges System, das zum Gewährleisten einer verbesserten Zuverlässigkeit zum Diagnostizieren des Druckreduzierventils ausgelegt ist.
Kraftstoffeinspritzsysteme für Fahrzeuge sind bekannt, die mit einem Akkumulator (auch als eine Common-Rail bezeichnet) ausgestattet sind, der zum Zuführen von Kraftstoff mit hohem Druck zu Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für jeweils einen Zylinder einer Dieselkraftmaschine dient. Derartige Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsysteme sind üblicherweise zum Steuern des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail ausgelegt, der zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu fördern ist, und zwar als eine Funktion von Betriebszuständen der Kraftmaschine.
Insbesondere dienen die Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsysteme üblicherweise zum Bestimmen eines Sollkraftstoffdruckes in der Common-Rail auf der Grundlage einer Kraftaufbringung durch einen Fahrer des Fahrzeuges auf ein Beschleunigungspedal und einer Sollkraftstoffmenge, die in die Kraftmaschine einzuspritzen ist, und zum Anpassen eines gemessenen Wertes des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail an den Solldruck bei einer Regelung.
Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen, dient das Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem zum schnellen Verringern des Sollkraftstoffdruckes in der Common-Rail, nachdem das Beschleunigungspedal zum Verzögern des Fahrzeuges gelöst wurde.
Dies kann bewirken, dass der gemessene Wert des Druckes in der Common-Rail sehr viel größer als der Solldruck wird.
Um den Druck in der Common-Rail schnell auf den Solldruck zu verringern, lehrt die japanische erste Patentoffenlegungsschrift JP-2004-011448 eine Verwendung eines Druckreduzierventils in den Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen, die zum Auslassen des Kraftstoffes aus der Common-Rail zu dem Kraftstoffbehälter dienen.
Jedoch können die üblichen Druckreduzierventile in den geschlossenen Zustand verriegelt werden, oder sie können zum korrekten Auslassen des Kraftstoffes aus der Common-Rail aufgrund einer Fehlfunktion einer Ventilantriebsvorrichtung einen Fehler aufweisen. Um die Zuverlässigkeit des Betriebes der Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsysteme zu gewährleisten, ist es wünschenswert, das Druckreduzierventil zu diagnostizieren.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsystem vorzusehen, das mit einem Druckreduzierventil für eine Kraftstoffeinspritzsteuerung ausgestattet ist, und das so ausgelegt ist, dass eine verbesserte Zuverlässigkeit zum Diagnostizieren des Druckreduzierventils gewährleistet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, das für Common-Rail-Dieselkraftmaschinen für Fahrzeuge verwendet werden kann. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist folgendes auf: (a) einen Akkumulator, der darin einen Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck speichert, der in eine Kraftmaschine einzuspritzen ist; (b) eine Kraftstoffpumpe, die zum Druckbeaufschlagen und Zuführen des Kraftstoffes zu dem Akkumulator dient; (c) eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die zum Einspritzen des Kraftstoffes in den Akkumulator in die Kraftmaschine dient; (d) einen Kraftstoffdrucksensor, der zum Messen eines Druckes des Kraftstoffes in dem Akkumulator dient, um ein Signal abzugeben, das diesen angibt; (e) ein Druckreduzierventil, das zum Auslassen des Kraftstoffes aus dem Akkumulator zu einem Kraftstoffbehälter dient, um den Druck des Kraftstoffes in dem Akkumulator zu verringern; und (f) eine Steuervorrichtung, die zum Überwachen des von dem Kraftstoffdrucksensor abgegebenen Signals dient, um den Druck in dem Akkumulator zu steuern. Die Steuervorrichtung hat eine erste Diagnoseschaltung und eine zweite Diagnoseschaltung. Die erste Diagnoseschaltung dient zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors. Die zweite Diagnoseschaltung dient zum Überwachen eines Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, wenn das Druckreduzierventil aktiviert wird, um das Druckreduzierventil zu diagnostizieren. Wenn ein erster Zustand, bei dem das überwachte Verhalten des Druckes in dem Akkumulator sich von einem Verhalten des Druckes in dem Akkumulator unterscheidet, das dann erwartet wird, wenn das Druckreduzierventil korrekt arbeitet, und ein zweiter Zustand, bei dem die erste Diagnoseschaltung diagnostiziert hat, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, jeweils erfüllt sind, dann bestimmt die zweite Diagnoseschaltung, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb hat.
Wenn das Druckreduzierventil bei ihrem Betrieb einen Fehler aufweist, dann wird dies üblicherweise ein anderes Verhalten des Druckes in dem Akkumulator, wenn die Steuervorrichtung versucht hat, das Druckreduzierventil zu öffnen, als jenes Verhalten bewirken, das dann auftritt, wenn das Druckreduzierventil korrekt arbeitet. Die Tatsache eines derartigen Ereignisses ist unzureichend, um zu entscheiden, dass das Druckreduzierventil einen Fehler aufweist. Dies ist dadurch begründet, dass die zweite Diagnoseschaltung das Verhalten des Druckes in dem Akkumulator unterschiedlich als jenes Verhalten sieht, wenn das Druckreduzierventil korrekt arbeitet, falls der Kraftstoffdrucksensor beim Messen des Druckes in dem Akkumulator einen Fehler aufweist, aber das Druckreduzierventil normal arbeitet. Um dieses Problem zu vermeiden, dient die zweite Diagnoseschaltung zum Diagnostizieren des Druckreduzierventils nur dann, wenn sowohl der erste als auch der zweite Zustand erfüllt sind.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient die zweite Diagnoseschaltung zum Öffnen des Druckreduzierventils beim Ausschalten eines Zündschalters eines Fahrzeuges, in das die Kraftmaschine angebracht ist, und zum Diagnostizieren, ob das Druckreduzierventil korrekt arbeitet oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator, der aus dem Öffnen des Druckreduzierventils resultiert, und eines Ergebnisses einer Diagnose des Kraftstoffdrucksensors, die durch die erste Diagnoseschaltung durchgeführt wird. Üblicherweise ist der Druck des Kraftstoffes in dem Akkumulator unempfindlich für beliebige Faktoren außer dem Betrieb des Druckreduzierventils, nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wurde. Die Verwendung des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator nach dem Ausschalten des Zündschalters führt somit zu einer erhöhten Genauigkeit der Diagnose des Druckreduzierventils.
Die erste Diagnoseschaltung dient zum Vergleichen eines Wertes des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitperiode nach dem Ausschalten des Zündschalters gemessen wird, mit einem Atmosphärendruck, um zu diagnostizieren, ob der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet oder nicht. Die zweite Diagnoseschaltung dient außerdem zum bewirken einer vorübergehenden Diagnose des Druckreduzierventils auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator, das aus dem Öffnen des Druckreduzierventils resultiert. Wenn ein Zustand, bei dem die vorübergehende Diagnose bewirkt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, und der zweite Zustand jeweils erfüllt sind, dann bestimmt die zweite Diagnoseschaltung, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb aufweist.
Nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wurde, fällt üblicherweise der Druck in dem Akkumulator unter den Atmosphärendruck ab. Die Erhöhung der Genauigkeit zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors wird daher dadurch erreicht, dass die Zeitperiode auf jene Zeit festgelegt wird, die dazu erforderlich ist, dass der Druck in dem Akkumulator den Atmosphärendruck erreicht. Des Weiteren ist der Druck des Kraftstoffes in dem Akkumulator auf beliebige Faktoren außer dem Betrieb des Druckreduzierventils nach dem Ausschalten des Zündschalters unempfindlich, was zu einer erhöhten Genauigkeit zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors führt.
Die Steuervorrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie die Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine erfasst. Die erste Diagnoseschaltung kann außerdem dazu dienen, dass sie die vorgegebene Zeitperiode verlängert, wenn sich die Temperatur des Kühlmittels verringert. Üblicherweise ist die Viskosität des Kraftstoffes umso höher, je kleiner die Temperatur des Kraftstoffes ist, was zu einer verringerten Rate führt, mit der der Kraftstoff aus dem Akkumulator ausgelassen wird. Dies wird eine Änderung der Zeit bewirken, die dazu erforderlich ist, dass der Druck in dem Akkumulator unter den Atmosphärendruck abfällt. Um dieses Auszugleichen, ist es ratsam, dass die vorgegebene Zeitperiode, nach der die erste Diagnoseschaltung den Kraftstoffdrucksensor diagnostiziert, als eine Funktion der Temperatur des Kühlmittels verlängert wird, die eine Wechselwirkung mit dem Viskositätsgrad des Kraftstoffes hat.
Die Steuervorrichtung kann außerdem so ausgelegt sein, dass sie die Temperatur des Kraftstoffes erfasst. Die erste Diagnoseschaltung kann außerdem dazu dienen, dass sie die vorgegebene Zeitperiode verlängert, wenn sich die Temperatur des Kraftstoffes verringert, und zwar aus den gleichen Gründen, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Die zweite Diagnoseschaltung dient zur Verwendung eines vorgegebenen Kriteriums zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb aufweist, und zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion des Druckes in dem Akkumulator. Üblicherweise ist die Rate eines Druckabfalls in dem Akkumulator beim Öffnen des Druckreduzierventils umso größer, je höher der Druck in dem Akkumulator ist. Um dieses auszugleichen, ist es ratsam, dass das Kriterium als eine Funktion des Druckes in dem Akkumulator geändert wird.
Die zweite Diagnoseschaltung kann zum Verwenden eines vorgegebenen Kriteriums zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose dienen, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb aufweist, und zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion der Temperatur des Kühlmittels. Üblicherweise ist die Viskosität des Kraftstoffes umso höher, je niedriger die Temperatur des Kraftstoffes ist, was zu einer verringerten Rate führt, mit der der Kraftstoff aus dem Akkumulator ausgelassen wird, was zu einem Fehler beim Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors führt. Um dieses auszugleichen, ist es ratsam, dass das vorgegebene Kriterium als eine Funktion der Temperatur des Kühlmittels geändert wird, die eine Wechselwirkung mit dem Viskositätsgrad des Kraftstoffes aufweist.
Die zweite Diagnoseschaltung kann außerdem zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion der Temperatur des Kraftstoffes dienen, und zwar aus den gleichen Gründen, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Nach dem Ausschalten des Zündschalters kann die zweite Diagnoseschaltung dazu dienen, dass sie die vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils bewirkt, bevor die vorgegebene Zeitperiode verstreicht, nach der der Wert des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, durch die erste Diagnoseschaltung zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors erfasst wird. Wenn der Zustand, bei dem die vorübergehende Diagnose bewirkt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, und wenn der zweite Zustand jeweils erfüllt sind, dann bestimmt die zweite Diagnoseschaltung, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb aufweist, nachdem die erste Diagnoseschaltung diagnostiziert hat, ob der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet oder nicht.
Wenn die zweite Diagnoseschaltung die vorübergehende Diagnose bewirkt hat, dass das Druckreduzierventil einen fehlerhaften Betrieb aufweist, dann dient die erste Diagnoseschaltung zum Verlängern der vorgegebenen Zeitperiode, so dass sie länger ist als jene Zeitperiode, bei der die zweite Diagnoseschaltung die vorübergehende Diagnose bewirkt hat, dass das Druckreduzierventil korrekt arbeitet. Insbesondere wenn die Steuervorrichtung versucht hat, das Druckreduzierventil zu öffnen, aber der Druck in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, einen höheren Wert als jenen Wert aufweist, der dann erwartet wird, wenn das Druckreduzierventil normal arbeitet, kann es möglich sein, dass das Druckreduzierventil beim Öffnen einen Fahler hat. Bei einem derartigen Ereignis wird die Rate abgesenkt, mit der der Druck in der Common-Rail abfällt, was zu einem Fehler beim Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors führt. Um dieses auszugleichen, ist es ratsam, dass die vorgegebene Zeitperiode so verlängert wird, dass sie länger ist als jene Zeitperiode, bei der die zweite Diagnoseschaltung die vorübergehende Diagnose bewirkt hat, dass das Druckreduzierventil korrekt arbeitet.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich, die jedoch nicht die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränken sollen, sondern nur dem Zwecke der Beschreibung und des Verständnisses dienen.
Zu den Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2(a) zeigt ein Betriebsdiagramm, das eine Zufuhr eines elektrischen Stromes zu einem Druckreduzierventils zeigt;
2(b) zeigt ein Betriebsdiagramm, das einen Betrieb des Druckreduzierventils zeigt, das mit dem elektrischen Strom versorgt wird, wie dies in der 2(a) dargestellt ist;
3(a) und 3(b) zeigen ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms zum Diagnostizieren eines Druckreduzierventils bei dem Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der 1;
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Nebenprogramms, das eine vorübergehende Diagnose eines Druckreduzierventils bei dem Hauptprogramm in den 3(a) und 3(b) durchführt;
5(a), 5(b), 5(c), 5(d) und 5(e) zeigen Zeitdiagramme zum Demonstrieren eines Betriebes eines Druckreduzierventils, das durch das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der 1 zu diagnostizieren ist;
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Nebenprogramms, das eine vorübergehende Diagnose eines Druckreduzierventils bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführt;
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8(a) und 8(b) zeigen ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms, das durch das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der 7 auszuführen ist, um ein Druckreduzierventil zu diagnostizieren;
9(a) zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen der Stromstärke, die zu einem Druckreduzierventil zugeführt wird, das bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, und dem Druck, der zum Öffnen des Druckreduzierventils dient;
9(b) zeigt eine graphische Darstellung einer Änderung des Druckes in einer Common-Rail, der auf das Druckreduzierventil wirkt, das durch die Stromstärke gesteuert wird, die zu dem Druckreduzierventil zugeführt wird, wie dies in der 9(a) dargestellt ist;
10 zeigt ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms, das durch ein Kraftstoffeinspritzsystem des vierten Ausführungsbeispiels auszuführen ist, um einen Kraftstoffdrucksensor zu diagnostizieren;
11 zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen der Sauerstoffkonzentration, die in Abgasemissionen einer Kraftmaschine enthalten ist, und der Kraftstoffmenge, die in die Kraftmaschine eingespritzt wird, was zum Schätzen des Druckes in der Common-Rail verwendet wird; und
12 zeigt ein Flussdiagramm eines Programms, das zum Diagnostizieren eines Druckreduzierventils bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung auszuführen ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen dieselben Bezugszeichen sich auf ähnliche Bauteile in mehreren Ansichten beziehen, ist insbesondere in der 1 ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das als ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgelegt ist (auch als ein Akkumulator-Einspritzsystem bezeichnet), das zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge in Dieselkraftmaschinen für Fahrzeuge dient.
Das Kraftstoffeinspritzsystem hat eine Kraftstoffpumpe 6, eine Common-Rail 10, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14, ein Druckreduzierventil 18 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30.
Die Kraftstoffpumpe 6 dient zum Pumpen des Kraftstoffes aus einem Kraftstoffbehälter 2 durch einen Kraftstofffilter 4, und sie fördert diesen zu der Common-Rail 10. Die Kraftstoffpumpe 6 wird durch ein Moment einer Kurbelwelle (das heißt einer Abgabewelle) der Dieselkraftmaschine angetrieben. Insbesondere ist die Kraftstoffpumpe 6 mit einem Saugsteuerventil 8 ausgestattet, das durch die ECU 30 aktiviert wird, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die aus der Kraftstoffpumpe 6 auszulassen ist. Die Kraftstoffpumpe 6 ist außerdem mit einer Vielzahl Tauchkolben (oder Kolben) ausgestattet, die sich zwischen dem oberen und dem unteren Todpunkt hin- und herbewegen, um den Kraftstoff anzusaugen und zu der Common-Rail 10 auszulassen.
Der aus der Kraftstoffpumpe 6 ausgelassene Kraftstoff wird in der Common-Rail 10 mit einem vorgegebenen hohen Druck akkumuliert, und dann wird er zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 durch Hochdruckkraftstoffleitungen 12 gefördert. Die Kraftmaschine, auf die sich hier bezogen wird, ist als ein Beispiel eine Vierzylinder-Dieselkraftmaschine. Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 ist für einen der vier Zylinder der Kraftmaschine vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 sind mit dem Kraftstoffbehälter 2 durch eine Niederdruckkraftstoffleitung 16 verbunden. Das Druckreduzierventil 18 ist in der Common-Rail 10 angebracht, um den Kraftstoff daraus zu dem Kraftstoffbehälter 2 durch die Niederdruckkraftstoffleitung 16 auszulassen, um den Druck in der Common-Rail 10 zu reduzieren.
Das Kraftstoffeinspritzsystem hat außerdem einen Kraftstoffdrucksensor 20, einen Kraftstofftemperatursensor 22, einen Kühlmitteltemperatursensor 24 und einen Sauerstoffsensor (auch als ein O₂-Sensor bezeichnet) 26. Der Kraftstoffdrucksensor 20 dient zum Messen des Druckes des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 und zum Abgeben eines Signals, das diesen angibt, zu der ECU 30. Der Kraftstofftemperatursensor 22 dient zum Messen der Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und zum Abgeben eines Signals, das diese angibt, zu der ECU 30. Der Kühlmitteltemperatursensor 24 dient zum Messen der Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine und zum Abgeben eines Signals, das diese angibt, zu der ECU 30. Der Sauerstoffsensor 26 dient zum Messen der Sauerstoffkonzentration (O₂), die in den Abgasemissionen der Kraftmaschine enthalten ist, und zum Abgeben eines Signals, das diese angibt, zu der ECU 30.
Die ECU 30 ist mit einem Mikrocomputer 32 ausgestattet, und sie dient zum Überwachen von Abgaben der Sensoren 20, 22, 24 und 26, um eine Abgabe der Dieselkraftmaschine zu steuern. Die ECU 30 wird mit einem elektrischen Strom von einer Speicherbatterie B durch einen Zündschalter 40, ein Hauptrelais 42 und eine Stromzuführungsleitung L1 versorgt.
Das Hauptrelais 42 dient zum Einrichten einer Verbindung zwischen der Batterie B und der Stromzuführungsleitung L1, wenn der Zündschalter 40 eingeschaltet wird oder ein Antriebssignal darin über eine Signalleitung L2 eingegeben wird. Wenn insbesondere der Zündschalter 40 eingeschaltet wird, dann verbindet das Hauptrelais 42 die Batterie B mit der Stromzuführungsleitung L1, um die ECU 30 zu aktivieren.
Wenn sie mit dem elektrischen Strom von der Batterie B versorgt wird, überwacht die ECU 30 einen EIN/AUS-Zustand des Zündschalters 40 durch die Signalleitung L3. Wenn der Zündschalter 40 ausgeschaltet wird, dann gibt die ECU 30 das Antriebssignal zu dem Hauptrelais 42 durch die Signalleitung L2 ab, um die Stromzufuhr dorthin zu halten, bis ein vorgegebener Post-Task in der ECU 30 abgeschlossen ist.
Wenn der Zündschalter 40 eingeschaltet wird, dann startet die ECU 30 eine Durchführung eines Kraftstoffeinspritzbetriebs, um die Abgabe der Dieselkraftmaschine zu steuern. Insbesondere dient die ECU 30 zum Steuern des Betriebes des Saugsteuerventils 8 der Kraftstoffpumpe 6, um den Kraftstoffdruck in der Common-Rail 10 an einen Solldruck anzupassen, der als Funktionen des Betriebszustandes und des Umgebungszustandes der Kraftmaschine bei einer Regelung ausgewählt wird. Wenn es jedoch erforderlich ist, den Solldruck schnell zu verringern, dann kann dies zu einer Schwierigkeit dazu führen, einen Istkraftstoffdruck in der Common-Rail 10 an den Solldruck anzupassen. Um dieses Problem zu vermeiden, schaltet die ECU 30, wie dies in der 2(a) demonstriert ist, das Druckreduzierventil 18 ein, damit dieses geöffnet wird, wie dies in der 2(b) demonstriert ist, um den Kraftstoff aus der Common-Rail 10 auszulassen, damit eine Differenz zwischen dem Istdruck und dem Solldruck in der Common-Rail 10 minimiert wird.
Die ECU 30 ist außerdem dazu ausgelegt, den Status des Druckreduzierventils 18 zu diagnostizieren, das heißt, eine Fehlfunktion davon als einen Fehler beim Öffnen des Druckreduzierventils 18 zu überwachen, auch wenn die ECU 30 dieses mit Energie versorgt. Diese Diagnose kann dadurch bewirkt werden, dass das Druckreduzierventil 18 mit Energie versorgt wird und dass eine Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 erfasst wird, die einen Druckabfall des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 angeben muss, falls der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet. Falls jedoch der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, dann führt dies zu einer Schwierigkeit beim korrekten Bestimmen des Druckes in der Common-Rail 10. Es ist daher schwierig, die Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 zu verwenden, um die Zuverlässigkeit der Diagnose des Druckreduzierventils 18 zu gewährleisten.
Um den vorstehend geschilderten Nachteil zu beseitigen, ist die ECU 30 so ausgelegt, dass sie das Verhalten des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10 überwacht, der aus dem Öffnen des Druckreduzierventils 18 resultiert, und dass sie diagnostiziert, ob das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist oder nicht, um zu bestimmen, ob das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist oder nicht. Die 3(a) und 3(b) zeigen ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms, das durch die ECU 30 in vorgegebenen Intervallen auszuführen ist, um den Status des Druckreduzierventils 18 zu diagnostizieren.
Nachdem das Programm begonnen wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 10, bei dem der Zündschalter 40 in dem AUS-Zustand ist oder nicht. Falls eine Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass der Zündschalter 40 in dem AUS-Zustand ist, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 12, bei dem bestimmt wird, ob die Diagnose dessen, ob der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist oder nicht, abgeschlossen wurde oder nicht. Falls der gegenwärtige Zyklus zum Ausführen des Programms der erste Zyklus ist, dann wird bestimmt, dass die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors noch nicht abgeschlossen ist. Die Routine schreitet zu einem Schritt 14, bei dem der Status des Druckreduzierventils 18 diagnostiziert wird.
Nachdem der Schritt 14 begonnen wurde, schreitet die Routine zu einen Schritt 60, wie er in der 4 dargestellt ist, bei dem die ECU 30 das Druckreduzierventil 18 mit Energie versorgt, um es zu öffnen.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 62, bei dem eine Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 beim Öffnen des Druckreduzierventils 18 erfasst wird. Dieser Schritt kann alternativ vor dem Schritt 60 durchgeführt werden, um die Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 unmittelbar vor dem Öffnen des Druckreduzierventils 18 zu erfassen. Die Routine schreitet zu einen Schritt 64, bei dem ein Schwellwert α einer Druckabfallrate des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 berechnet wird, von der erwartet wird, dass sie nach dem Öffnen des Druckreduzierventils 18 auftritt, wenn dieses korrekt arbeitet. Insbesondere wird der Schwellwert α dadurch bestimmt, dass eine vorgegebenen Spanne ε von der Summe jener Rate, mit der der Druck in der Common-Rail 10 verringert wird, indem der Kraftstoff durch das Druckreduzierventil 18 ausgelassen wird, und jener Rate subtrahiert wird, mit der der Druck in der Common-Rail 10 aufgrund eines statischen Lecks des Kraftstoffes aus der Common-Rail 10 durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 verringert wird. Die Kraftstoffdruckabfallrate in der Common-Rail 10, die durch das Öffnen des Druckreduzierventils 18 verursacht wird, wird so bestimmt, dass sie sich bei einer Erhöhung des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10 erhöht. Die Kraftstoffdruckabfallrate in der Common-Rail 10, die durch das statische Leck des Kraftstoffes verursacht wird, ist jene Rate, mit der der Kraftstoff aus den Hochdruckkraftstoffleitungen 12 zu der Niederdruckkraftstoffleitung 16 durch Zwischenräume in den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 entweicht. Diese Abfallrate wird unter Verwendung der Abgabe von dem Kraftstoffdrucksensor 20 beim Öffnen des Druckreduzierventils 18 auf der Grundlage der Tatsache bestimmt, dass die Menge des statischen Leckes des Kraftstoffes um so größer ist, je höher der Druck in der Common-Rail 10 ist.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 66, bei dem zeitlich aufeinander folgende Daten auf Abgaben des Kraftstoffdrucksensors 20 analysiert werden, um die Rate zu berechnen, mit der der Druck des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 abgefallen ist. Insbesondere unter Verwendung von zumindest zwei Abgaben des Kraftstoffdrucksensors 20, die in einem vorgegebenen Intervall erfasst werden, wird die Rate, mit der der Druck in der Common-Rail 10 abgefallen ist, als die Abfallrate berechnet.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 68, bei dem bestimmt wird, ob die Abfallrate, die bei dem Schritt 66 berechnet wird, größer oder gleich dem Schwellwert α ist oder nicht. Falls eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 70, bei dem bestimmt wird, ob das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet. Falls alternativ eine Antwort NEIN erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 72, bei dem bestimmt wird, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist.
Nach dem Schritt 70 oder dem Schritt 72 schreitet die Routine zu den Schritt 16, wie dies in der 3(a) dargestellt ist, bei dem bestimmt wird, ob bei dem Schritt 14 bestimmt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet oder nicht. Falls eine Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass die Bestimmung bei dem Schritt 14 durchgeführt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 normal arbeitet, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 18, bei dem vorübergehend bestimmt wird, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet. Falls alternativ bei dem Schritt 16 bestimmt wird, dass bei dem Schritt 14 bestimmt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, schreitet die Routine zu einem Schritt 20, bei dem vorübergehend bestimmt wird, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist. Das Ergebnis der Diagnose bei dem Schritt 18 oder 20 wird in dem Speicher des Mikrocomputers 32 gespeichert.
Nach dem Schritt 18 oder 20 schreitet die Routine zu einem Schritt 22, bei dem Abgaben von dem Kühlmitteltemperatursensor 24 und dem Kraftstofftemperatursensor 22 erfasst werden, um die Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine und die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 zu erfassen. Die Routine schreitet zu einem Schritt 24, bei dem die Zeit, bei der der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert werden soll, auf der Grundlage der Temperaturen des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und des Kühlmittels der Kraftmaschine und des Status des Druckreduzierventils 18 bestimmt wird. Insbesondere wird eine derartige Zeit nach dem Verstreichen einer Zeit festgelegt, die dazu erforderlich ist, dass der Druck des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 auf den Atmosphärendruck nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 abfällt. Dies ist dadurch begründet, dass nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 der Druck in der Common-Rail 10 üblicherweise auf den Atmosphärendruck abfällt, wodurch es möglich ist, zu bestimmen, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, wenn der Druck in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wird, nach dem Verstreichen einer Zeit, die dazu erforderlich ist, dass der Druck in der Common-Rail 10 nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 auf den Atmosphärendruck abfällt, größer ist als der Atmosphärendruck.
Die Temperaturen des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und des Kühlmittels der Kraftmaschine sind Parameter, die eine Wechselwirkung mit der Temperatur des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 zeigen. Im Allgemeinen wird die Viskosität des Kraftstoffes umso größer, je niedriger die Temperatur des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 wird, so dass die Geschwindigkeit oder die Rate abfällt, mit der Kraftstoff aus der Common-Rail 10 zu dem Kraftstoffbehälter 2 ausgelassen wird. Die Zeit, die dazu erforderlich ist, dass der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 10 auf den Atmosphärendruck abfällt, wird daher verlängert, wenn die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und die Temperatur des Kühlmittels in der Kraftmaschine verringert werden. Folglich wird die Zeit verlängert, in der der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert werden soll, wenn die Temperaturen des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und des Kühlmittels der Kraftmaschine niedrig sind.
Zusätzlich ist der Status des Druckreduzierventils 18 ein Faktor, der einen Druckabfall des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 beeinflusst. Insbesondere wenn das Druckreduzierventil 18 in dem AUS-Zustand ist (das heißt in dem geschlossenen Zustand), dann tritt ein Druckabfall in der Common-Rail 10 nur durch das statische Leck des Kraftstoffes durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 auf, was zu einer verringerten Rate eines Druckabfalls in der Common-Rail 10 führt. Falls das Druckreduzierventil 18 beim Öffnen einen Fehler aufweist, dann wird dies eine Änderung des Druckes in der Common-Rail 10 bewirken, was als gleich angesehen wird, wenn das Druckreduzierventil 18 in den AUS-Zustand versetzt ist. Wenn das Druckreduzierventil 18 nicht öffnet, nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde oder wenn bestimmt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, dann wird daher bei einem Schritt 24 die Zeit, in der der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert werden soll, später als jene Zeit festgelegt, bei der das Druckreduzierventil 18 geöffnet wird und die Bestimmung durchgeführt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet.
Nach dem Schritt 24 schreitet die Routine zu einen Schritt 26, bei dem bestimmt wird, ob die Zeit erreicht wurde oder nicht, in der der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert werden soll. Falls eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 28, bei dem bestimmt wird, ob der Druck des Kraftstoffes in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 gemessen wird, innerhalb eines Bereiches liegt oder nicht, der um den Druck der Atmosphäre definiert ist. Falls eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 30, bei dem der Kraftstoffdrucksensor 20 normal betrieben wird. Die Routine schreitet zu einem Schritt 32, bei dem bestimmt wird, ob die vorübergehende Bestimmung durchgeführt wurde oder nicht, dass das Druckreduzierventil 18 normal betrieben wird oder eine Fehlfunktion aufweist, und zwar anders gesagt, ob die Entscheidung bei dem Schritt 18 oder 20 bewirkt wurde oder nicht. Fall eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 34, bei dem die Entscheidung bei dem Schritt 18 oder 20 ultimativ gefällt wird.
Falls alternativ eine Antwort NEIN bei dem Schritt 28 erhalten wird, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 gemessen wird, außerhalb jenes Bereiches liegt, der um den Druck der Atmosphäre definiert ist, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 36, bei dem der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist.
Nach dem Schritt 34 oder 36 schreitet die Routine dann zu einem Schritt 38, bei dem die ECU 30 ausgeschaltet wird, um dieses Programm zu beenden.
Falls bei dem Schritt 12 eine Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass bestimmt wurde, dass die Diagnose dessen abgeschlossen wurde, ob der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist oder nicht, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 39, bei dem bestimmt wird, ob die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20, die bereits durchgeführt wurde, angibt, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 normal arbeitet oder nicht, und zwar ob die Entscheidung, wie sie bereits bei dem Schritt 30 oder 36 bei einem vorherigen Zyklus bewirkt wurde, darstellt, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 normal arbeitet oder eine Fehlfunktion aufweist.
Falls bei dem Schritt 39 eine Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass die Entscheidung bewirkt wurde, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 normal arbeitet, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 40, bei dem das Druckreduzierventil 18 diagnostiziert wird. Diese Diagnose wird in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 14 durchgeführt, und deren detaillierte Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Nachfolgend schreitet die Routine zu einem Schritt 42, bei dem bestimmt wird, ob bei dem Schritt 40 bestimmt wurde, ob das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet oder nicht. Falls eine Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass die Bestimmung bei dem Schritt 40 durchgeführt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 normal arbeitet, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 46, bei dem bestimmt wird, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet. Falls bei dem Schritt 42 alternativ bestimmt wird, dass bei dem Schritt 40 bestimmt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 44, bei dem bestimmt wird, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist.
Falls bei dem Schritt 39 eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass bestimmt wurde, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 48, bei dem bestimmt wird, ob Daten der Diagnose des Druckreduzierventils 18 in dem Speicher des Mikrocomputers 32 gespeichert wurden oder nicht. Falls eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 50, bei dem die in dem Speicher gespeicherten Daten so belassen werden, wie sie sind. Falls alternativ eine Antwort NEIN erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 52, bei dem bestimmt wird, dass die Diagnose des Druckreduzierventils 18 noch nicht abgeschlossen oder fixiert ist.
Nach dem Schritt 44, 46, 50 oder 52 schreitet die Routine zu dem Schritt 22, wie er vorstehend beschrieben ist.
Falls bei dem Schritt 10 eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Zündschalter 40 nicht in dem AUS-Zustand ist, wird die Routine beendet.
Ein Beispiel eines Betriebes des Kraftstoffeinspritzsystems von diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5(a) bis 5(e) beschrieben. Die 5(a) bis 5(e) demonstrieren den Status des Zündschalters 40, den Status des Druckreduzierventils 18 und Werte des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 gemessen wird.
Wenn der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet, der Zündschalter 40 eingeschaltet ist und das Druckreduzierventil 10 bei einem Zeitpunkt t1 geöffnet wird, dann gibt eine Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 an, dass der Druck in der Common-Rail 10 abfällt, wie dies in der 5(c) dargestellt ist. Bei dem dargestellten Beispiel wird die Rate eines Druckabfalls in der Common-Rail 10 zwischen Zeitpunkten t1 und t2 (das heißt ΔP1/ΔT) bei dem Schritt 68 in der 4 so bestimmt, dass sie größer als oder gleich dem Schwellwert α ist. Somit wird bei dem Schritt 24 in der 3(b) bestimmt, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet. Wenn der Zeitpunkt t3 eine Zeitperiode erreicht hat, die bei dem Schritt 24 bestimmt wird, und zwar nach dem Zeitpunkt t1, dann ist der Druck in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 gemessen wird, auf den Atmosphärendruck abgefallen. Somit wird bei dem Schritt 30 in der 3(b) bestimmt, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet. Dies bewirkt die vorübergehende Entscheidung hinsichtlich der Diagnose des Druckreduzierventils 18, die bei dem Schritt 34 in der 3(b) ultimativ gefällt wird.
Wie dies zum Beispiel in der 5(d) dargestellt ist, falls der Kraftstoffdrucksensor 20 blockiert ist und zum Erzeugen einer korrekten Abgabe einen Fehler aufweist, dann bewirkt dies, dass der Druck in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 angegeben wird, auch dann gehalten wird, nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde. Somit wird bei dem Schritt 18 in der 3(a) vorübergehend bestimmt, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist. Dies bewirkt, dass die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 nach dem Verstreichen der Zeit bewirkt wird, die so bestimmt ist, dass sie zum Abfallen des Druckes in der Common-Rail 10 auf den Atmosphärendruck unter der Annahme erforderlich ist, dass das Druckreduzierventil 18 in dem geschlossenen Zustand versetzt ist. Bei dem Zeitpunkt t4 nach dem Verstreichen einer derart erforderlichen Zeit hat der Druck in der Common-Rail 10 den Atmosphärendruck noch nicht erreicht. Dies bewirkt, dass bei dem Schritt 36 in der 3(b) bestimmt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, so dass die vorübergehende Entscheidung über die Diagnose des Druckreduzierventils 18 nicht gefällt ist. Dies beseitigt einen Fehler bei der Diagnose des Druckreduzierventils 18, der aus der Fehlfunktion des Kraftstoffdrucksensors 20 resultiert.
Die 5(e) stellt jenen Fall dar, bei dem ein Versatzfehler einer Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 aufgetreten ist, der die Summe eines Istwertes des Drucks in der Common-Rail 10 und eines Versatzes (Offset) ist.
Die Rate eines Druckabfalls in der Common-Rail 10 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 ist identisch mit jener Rate, die in der 5(c) dargestellt ist. Der Druck des Kraftstoffes in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 unmittelbar vor dem Öffnen des Druckreduzierventils 18 angegeben wird, zeigt jedoch ein höheres Niveau als in der 5(c). Dies bewirkt, dass der Schwellwert α, der bei dem Schritt 64 in der 4 bestimmt wird, größer ist als in der 5(c), was zu einem Fehler beim vorübergehenden Bestimmen bei dem Schritt 14 in der 3(a) führen kann, dass nämlich das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist. Jedoch liegt der Druck in der Common-Rail, der bei dem Zeitpunkt t4 nach dem Verstreichen der Zeit gemessen wird, wie sie bei dem Schritt 24 bestimmt wird, nicht in der Nähe des Atmosphärendruckes, so dass bei dem Schritt 36 in der 3(b) bestimmt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist. Die vorübergehende Entscheidung der Diagnose des Druckreduzierventils 18 wird daher nicht ultimativ gefällt. Dies beseitigt einen Fehler beim Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18, der aus der Fehlfunktion des Kraftstoffdrucksensors 20 resultiert.
Bei der vorstehenden Beschreibung wird angenommen, dass bei dem Schritt 12 in der 3(a) eine negative Entscheidung bewirkt wurde. Bei den Beispielen in den 5(d) und 5(e) wird die positive Entscheidung bei dem Schritt 12 bewirkt, nachdem einmal bestimmt wurde, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, so dass die Diagnose des Druckreduzierventils 18 nicht durchgeführt wird.
Es ist ratsam, dass bestimmt wird, was von der Blockierung des Kraftstoffdrucksensors 20, die in der 5(d) dargestellt ist, und dem Versatzfehler der Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20, der in der 5(e) dargestellt ist, die Fehlfunktion des Kraftstoffdrucksensors 20 verursacht. Diese Unterscheidung wird dadurch bewirkt, dass sowohl ein Wert des Druckes in der Common-Rail 10, der unmittelbar nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 gemessen wird, als auch ein Wert des Druckes in der Common-Rail 10 verwendet werden, der bei dem Schritt 28 in der 3(b) verwendet wird. Wenn bestimmt wird, dass der Versatzfehler einen Beitrag auf die Entscheidung hat, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 eine Fehlfunktion aufweist, dann kann der Versatz ΔP2, wie er in der 5(e) gezeigt ist, herausgefunden und beim Korrigieren der Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 verwendet werden. Die Verwendung einer derart korrigierten Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 gewährleistet die Genauigkeit beim Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, entscheidet die ECU 30, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, wenn das Ergebnis einer logischen UND-Verknüpfung jenes Zustandes, bei dem sich das Verhalten des Druckes in der Common-Rail 10, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 überwacht wird, wenn das Druckreduzierventil 18 geöffnet wird, von jenem Verhalten unterscheidet, das dann erwartet wird, wenn das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet, und jenes Zustandes wahr ist, bei dem bestimmt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet. Dies beseitigt einen Fehler beim Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18, der aus der Fehlfunktion des Kraftstoffdrucksensors 20 resultiert.
Die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 wird auf der Grundlage eines Vergleiches zwischen dem Kraftstoffdruck in der Common-Rail 10, der nach dem Verstreichen einer ausgewählten Zeit nach dem Aushalten des Zündschalters 40 gemessen wird, und des Atmosphärendruckes durchgeführt. Das Maß eines Faktors, der das Verhalten des Druckes in der Common-Rail 10 nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 beeinflusst, ist kleiner als jenes Maß, wenn der Zündschalter 40 in dem EIN-Zustand ist, was zu einer erhöhten Genauigkeit der Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 resultiert.
Die Diagnose des Druckreduzierventils 18 wird nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 durchgeführt. Das Maß eines Faktors, der das Verhalten des Druckes in der Common-Rail 10 nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 beeinflusst, wie dies vorstehend beschrieben ist, ist kleiner als das Maß, wenn der Zündschalter 40 in dem EIN-Zustand ist, was zu einer erhöhten Genauigkeit der Diagnose des Druckreduzierventils 18 resultiert.
Wenn sich die Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine oder die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 verringert, dann wird eine Zeitperiode verlängert, die gebraucht wird, bis eine Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 startet, wodurch gewährleistet wird, dass die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 durchgeführt wird, nachdem angenommen werden kann, dass der Druck in der Common-Rail 10 auf den Atmosphärendruck abgefallen ist.
Das Kriterium (das heißt der Schwellwert α) zum Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18 ändert sich als eine Funktion des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10, so dass das Kriterium korrekt vorbereitet werden kann, wenn die Rate, mit der sich der Druck durch das Druckreduzierventil 18 verringert, bei einer Änderung des Druckes in der Common-Rail 10 geändert wurde.
Nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde, wird das Druckreduzierventil 18 zunächst vorübergehend diagnostiziert. Nachfolgend wird der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert. Wenn diagnostiziert wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet, wird die vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils 18 als eine endgültige Diagnose fixiert. Dieses führt zu einer erhöhten Genauigkeit beim Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18.
Wenn diagnostiziert wird, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, dann wird eine Zeitperiode verlängert, die bis zu der Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 gebraucht wird, wodurch gewährleistet wird, dass die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 durchgeführt wird, nachdem angenommen werden kann, dass der Druck in der Common-Rail 10 auf den Atmosphärendruck abgefallen ist.
Das Kraftstoffeinspritzsystem des zweiten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend beschrieben, das so ausgelegt ist, dass es den Schwellwert α zur Verwendung beim Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18 als Funktionen der Temperaturen des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und des Kühlmittels der Kraftmaschine und außerdem des Druckes des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 bestimmt.
Die 6 zeigt ein Diagnoseprogramm, das durch die ECU 30 des Kraftstoffeinspritzsystems von diesem Ausführungsbeispiel auszuführen ist, um das Druckreduzierventil 18 zu diagnostizieren. Dieses Programm wird bei einem Schritt 14 in der 3(a) durchgeführt. Dieselben Bezugszeichen, wie sie in der 4 verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Betriebe, und deren detaillierte Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Nachdem die Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 bei dem Schritt 22 erfasst wurde, als das Druckreduzierventil 18 geöffnet wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 64a, bei dem der Schwellwert α auf der Grundlage des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10, der Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und der Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine berechnet wird, die beim Öffnen des Druckreduzierventils 18 gemessen werden. Die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und die Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine sind Parameter, die jeweils eine Wechselwirkung mit der Temperatur des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 zeigen. Je niedriger die Temperatur des Kraftstoffes in der Common-Rail 10 ist, umso größer wird im Allgemeinen die Viskosität des Kraftstoffes, so dass die Rate abfällt, mit der der Kraftstoff durch das Druckreduzierventil 18 aus der Common-Rail 10 zu dem Kraftstoffbehälter 2 ausgelassen wird. Folglich wird der Schwellwert α so ausgewählt, dass er sich bei Verringerungen der Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und/oder der Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine verringert.
Nachdem der Schwellwert α bestimmt wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 68, um die Abfallrate, wie sie bei dem Schritt 66 berechnet wird, mit dem Schwellwert α zum Diagnostizieren des Druckreduzierventils 18 zu vergleichen.
Die 7 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Abwandlung des in der 1 dargestellten Ausführungsbeispieles ist. Dieselben Bezugszeichen, wie sie in der 1 verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Bauteile, und deren detaillierte Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Die ECU 30 ist mit einem Haltzeitgeber 34 ausgestattet, der zum Einschalten der ECU 30 nach dem Verstreichen einer Zeit dient, die durch den Haltezeitgeber 32 festgelegt wird. Insbesondere bleibt der Haltzeitgeber 34 auch dann aktiviert, nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde, um eine elektrische Leistung zu der ECU 30 zu unterbrechen, und er dient zum Zählen der verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der ECU 30. Wenn die verstrichene Zeit, die durch den Haltezeitgeber 34 gezählt wird, jene Zeit erreicht, die durch den Mikrocomputer 32 festgelegt ist, dann startet der Haltezeitgeber 34 eine Zufuhr der elektrischen Leistung von der Batterie B zu der ECU 30.
Die 8(a) und 8(b) zeigen ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms, das durch die ECU 30 in vorgegebenen Intervallen auszuführen ist, um das Druckreduzierventil 18 und den Kraftstoffdrucksensor 20 unter Verwendung des Haltezeitgebers 34 zu diagnostizieren. Dieselben Schrittnummern, wie sie in den 3(a) und 3(b) verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Betriebe, und deren detaillierte Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Nachdem Abgaben des Kühlmitteltemperatursensors 24 und des Kraftstofftemperatursensors 22 erfasst wurden, um die Temperatur des Kühlmittels der Kraftmaschine und die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 bei dem Schritt 23 in der 8(a) zu bestimmen, schreitet die Routine zu einem Schritt 24a, der in der 8(b) dargestellt ist, bei dem eine Diagnosestartzeit, die jene Zeit ist, wenn der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert werden soll, zunächst auf der Grundlage der Temperaturen des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 6 und des Kühlmittels der Kraftmaschine und des Status des Druckreduzierventils 18 in der gleichen Art und Weise bestimmt wird, wie dies bei dem Schritt 24 in der 3(b) beschrieben ist. Als nächstes wird die Diagnosestartzeit bei dem Haltezeitgeber 34 festgelegt.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 25, bei dem die ECU 25 ausgeschaltet wird. Insbesondere nachdem bei dem Schritt 10 bestimmt wurde, dass der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde, gibt die ECU 30 weiterhin das Antriebssignal zu dem Hauptrelais 42 durch die Signalleitung L2 ab, um die Stromzufuhr von der Batterie B zu der ECU 30 zu halten. Bei dem Schritt 25 stoppt die ECU 30 die Abgabe des Antriebssignals, um die Stromzufuhr zu sich selbst zu unterbrechen. Der Haltezeitgeber 34 startet das Zählen der verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der ECU 30. Wenn die verstrichene Zeit die Diagnosestartzeit erreicht, schreitet die Routine zu einem Schritt 26a, bei dem der Haltezeitgeber 34 zum Aktivieren der ECU 30 dient. Insbesondere gibt der Haltezeitgeber 34 das Antriebssignal zu dem Hauptrelais 42 durch die Signalleitung L2 ab, um die Leistung zu der ECU 30 zuzuführen, um den Mikrocomputer 32 einzuschalten. Wenn er eingeschaltet ist, führt der Mikrocomputer 32 die Schritte 28 bis 36 in der 8(b) durch.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, wird die ECU 30 weiterhin ausgeschaltet, nachdem die Diagnosestartzeit festgelegt wurde, und sie wird durch den Haltezeitgeber 34 eingeschaltet, wenn die Diagnosestartzeit erreicht wird, um den Kraftstoffdrucksensor 20 zu diagnostizieren. Die Verwendung des Haltezeitgebers 34 resultiert somit zu einer Stromeinsparung der Batterie B.
Das Kraftstoffeinspritzsystem des vierten Ausführungsbeispieles wird nachfolgend beschrieben, das mit dem Druckreduzierventil 18 einer normal-offenen Bauart ausgestattet ist. Weitere Anordnungen sind identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel, und deren detaillierte Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Das Druckreduzierventil 18 wird offen gehalten, wenn es in dem ausgeschalteten Zustand ist. Das Druckreduzierventil 18, wie es in der 9(a) dargestellt ist, ist so ausgelegt, dass eine Erhöhung der elektrischen Stromstärke, die in das Druckreduzierventil 18 zugeführt wird, eine Erhöhung des Druckes in der Common-Rail 10 bewirkt, der auf das Druckreduzierventil 18 wirkt, um es zu öffnen. Die ECU 30 dient zum Steuern der elektrischen Stromstärke, die in das Druckreduzierventil 18 zugeführt wird, so dass das Druckreduzierventil 18 geöffnet wird, wenn der daran wirkende Kraftstoffdruck, wie er durch eine durchgezogene Linie in der 9(b) bezeichnet ist, auf ein Niveau angehoben wird, das durch eine Zweipunktstrichlinie angegebne ist, das höher als ein Sollniveau ist, wie es durch eine gestrichelte Linie in der 9(b) angegeben ist, und zwar um einen vorgegebenen Wert Δ.
Die ECU 30 ist so ausgelegt, dass sie den Kraftstoffdrucksensor 20 unter Verwendung einer Abgabe der Dieselkraftmaschine in der folgenden Art und Weise diagnostiziert.
Die 10 zeigt ein Flussdiagramm eines Diagnoseprogramms, das durch die ECU 30 auszuführen ist, um den Kraftstoffdrucksensor 20 zu diagnostizieren. Das Diagnoseprogramm wird dann durchgeführt, nachdem die Dieselkraftmaschine montiert oder hergestellt wurde.
Zunächst wird bei einem Schritt 80 die Kraftmaschine experimentell gestartet. Das Verhältnis zwischen der tatsächlich in die Kraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge und der Sauerstoffkonzentration (O₂) wird erfasst, die in dem aus der Kraftmaschine ausgelassenen Abgas enthalten ist. Insbesondere die Ausdehnkraftstoffeinspritzvorrichtungen in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge und die in dem Abgas enthaltene Sauerstoffkonzentration (O₂), die durch einen Sauerstoffsensor gemessen wird, werden so aufgetragen, wie dies in der 11 demonstriert wird.
Als nächstes schreitet die Routine zu einem Schritt 82, bei dem die Beziehung der Einspritzmenge zur Sauerstoffkonzentration, wie sie bei dem Schritt 80 definiert wird, in dem Speicher der ECU 30 des Kraftstoffeinspritzsystems des Fahrzeuges gespeichert wird, in das die Kraftmaschine anzubringen ist.
Eine nachfolgende Schrittfolge 84 bis 90 wird in einem Zyklus der ECU 30 durchgeführt, nachdem die Kraftmaschine in dem Fahrzeug angebracht wurde. Zunächst wird bei einem Schritt 84 die Sauerstoffkonzentration durch den Sauerstoffsensor 26 erfasst, während eine in die Kraftmaschine einzuspritzende Sollkraftstoffmenge geändert wird. Die Routine schreitet zu einem Schritt 86, bei dem die tatsächlich in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge aus der Sauerstoffkonzentration geschätzt wird, die durch den Sauerstoffsensor 26 gemessen wird, indem die Beziehung der Einspritzmenge zur Sauerstoffkonzentration betrachtet wird, die bei dem Schritt 80 hergeleitet wird. Wie dies zum Beispiel in der 11 demonstriert ist, wird die Menge Q1 des in die Kraftmaschine eingespritzten Kraftstoffes geschätzt, wenn die Sauerstoffkonzentration einen Wert Q01 hat.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 88, bei dem der Wert des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 10 berechnet wird, indem ein Kennfeld betrachtet wird, das auf der eingespritzten Kraftstoffmenge, wie sie bei dem Schritt 86 bestimmt wird, und einer Solleinspritzperiode beruht, die durch die ECU 30 befohlen wird, während der jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 den Kraftstoff in die Kraftmaschine bei dem Schritt 84 hineinsprüht. Das Kennfeld ist in der ECU 30 zur Verwendung bei der Bestimmung einer Solleinspritzperiode auf der Grundlage einer in die Kraftmaschine einzuspritzenden Sollkraftstoffmenge und des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 30 gespeichert.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 90, bei dem der Druck in der Common-Rail 10, der bei dem Schritt 88 hergeleitet wird, mit einer Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 verglichen wird, der bei der ECU 30 verwendet wird, um die Solleinspritzperiode zu bestimmen, und zwar unter Bezugnahme auf den Schritt 88, um den Kraftstoffdrucksensor 20 zu diagnostizieren.
Die 12 zeigt ein Flussdiagramm eines Programms, das durch die ECU in vorgegebenen Intervallen auszuführen ist, um das Druckreduzierventil 18 zu diagnostizieren.
Nachdem das Programm gestartet wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 100, bei dem ein Solldruck in der Common-Rail 10 erfasst wird. Der Solldruck wird in einem anderen Programm durch die ECU 30 auf der Grundlage der Position eines Beschleunigungspedals des Fahrzeuges (das heißt eine Pedallast) und der in die Kraftmaschine einzuspritzenden Sollkraftstoffmenge bestimmt.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 102, bei dem ein Schwellwert β, der eine untere Grenze des Druckes in der Common-Rail 10 ist, die zum Öffnen des Druckreduzierventils 18 dient, dadurch bestimmt wird, dass der Wert Δ, der in der 9(b) bezeichnet ist, zu dem Solldruck in der Common-Rail 10 addiert wird.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 104, bei dem die elektrische Stromstärke, die zu dem Druckreduzierventil 18 zuzuführen ist und die dazu erforderlich ist, dass das Druckniveau in der Common-Rail 10, das auf das Druckreduzierventil 18 wirkt, mit dem Schwellwert β übereinstimmt, unter Verwendung der Beziehung bestimmt wird, wie sie in der 9(a) angedeutet ist.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 106, bei dem die elektrische Stromstärke, wie sie bei dem Schritt 104 bestimmt ist, zu dem Druckreduzierventil 18 zugeführt wird, um dieses zu öffnen.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 108, bei dem bestimmt wird, ob die Diagnose bei dem Schritt 90 durchgeführt wurde oder nicht, dass das Druckreduzierventil 18 normal arbeitet. Falls eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 110, bei dem ein Common-Rail-Druck NPC erfasst wird, der der Druck in der Common-Rail 10 ist, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 gemessen wird.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 112, bei dem bestimmt wird, ob der Common-Rail-Druck NPC für eine vorgegebene Zeitperiode größer als der Schwellwert β bleibt oder nicht. Insbesondere wenn ein Istdruck in der Common-Rail 10 größer ist als der Schwellwert β, dann wird das Druckreduzierventil 18 geöffnet, um den Druck in der Common-Rail 10 zu verringern. Daher wird die vorstehend beschriebene Zeitperiode auf der Grundlage jener Zeit bestimmt, von der erwartet wird, dass sie dazu erforderlich ist, dass der Druck in der Common-Rail 10 unter den Schwellwert β abfällt, nachdem das Druckreduzierventil 18 geöffnet wurde. Wenn der Common-Rail-Druck NPC in der vorgegebenen Zeitperiode größer als der Schwellwert β bleibt, dann wird bei einem Schritt 116 bestimmt, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist. Wenn der Common-Rail-Druck NPC in der vorgegebenen Zeitperiode alternativ nicht größer als der Schwellwert β bleibt, dann wird bei dem Schritt 114 bestimmt, dass das Druckreduzierventil 18 korrekt arbeitet.
Falls bei dem Schritt 108 eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass die Diagnose bei dem Schritt 90 oder nach dem Schritt 114 oder 116 nicht durchgeführt wurde, dass das Druckreduzierventil 18 normal arbeitet, dann wird die Routine beendet.
Das Kraftstoffeinspritzsystem von jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann abgewandelt werden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
Wenn bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde, und wenn bei einem vorherigen Zyklus des Programms gemäß den 3(a) und 3(b) bestimmt wurde, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet, dann werden die Ergebnisse der Diagnose des Druckreduzierventils 18 endgültig bestätigt, die in diesem Programmzyklus durchgeführt wurde, als der Zündschalter ausgeschaltet war (siehe Schritte 44 und 46 in der 3(a)). Während eines Intervalls zwischen dem vorherigen Ausschalten und einem gegenwärtigen Ausschalten des Zündschalters 40 kann jedoch ein Fehler bei dem Betrieb des Druckreduzierventils 18 auftreten. Bei einem derartigen Ereignis ist bei den Programmen gemäß den 3(a) und 3(b) zu beachten, dass der Fehler beim Betrieb des Kraftstoffdrucksensors 20 zu einer fehlerhaften Entscheidung führt, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist.
Die Verschlechterung der Zuverlässigkeit bei der Diagnose des Druckreduzierventils 18, die aus dem vorstehend geschilderten Faktor resultiert, kann dadurch vermieden werden, dass Daten des Ergebnisses der Diagnose des Druckreduzierventils bei dem Schritt 50 gemäß der 3(a) gelöscht werden, oder dass alternativ die Schritte 12, 39 bis 52 und 32 beseitigt werden. Im letztgenannten Fall wird jedes Mal dann, wenn der Zündschalter 40 ausgeschaltet wird, eine vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils 18 durchgeführt. Nachfolgend wird der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert. Falls diagnostiziert wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 20 korrekt arbeitet, wird die vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils 18 endgültig fixiert.
Das Kraftstoffeinspritzsystem des dritten Ausführungsbeispiels kann alternativ so ausgelegt sein, dass es das Programm gemäß der 6 durchführt.
Bei jedem des ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispieles kann die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 unmittelbar dann durchgeführt werden, nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde. Unmittelbar nach dem Ausschalten des Zündschalters 40 wird üblicherweise erwartet, dass der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 10 nahe dem Atmosphärendruck ist. Es ist somit möglich, zu überwachen, ob eine Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 das Druckniveau nahe dem Atmosphärendruck angibt oder nicht, um den Kraftstoffdrucksensor 20 zu diagnostizieren.
Die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20, wie sie in der 10 dargestellt ist, kann bei dem Kraftstoffeinspritzsystem von jedem des ersten bis dritten Ausführungsbeispieles durchgeführt werden.
Das Kraftstoffeinspritzsystem des vierten Ausführungsbeispieles verwendet die Beziehung zwischen der in die Kraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der Sauerstoffkonzentration, die in den Abgasemissionen der Kraftmaschine enthalten ist, um ein Istdruckniveau in der Common-Rail 10 zu schätzen, damit der Kraftstoffdrucksensor 20 diagnostiziert wird, aber es kann jedoch so ausgelegt sein, dass es die in die Kraftmaschine eingesprühte Kraftstoffmenge auf der Grundlage einer Erhöhung einer Drehzahl einer Abgabewelle der Kraftmaschine schätzt, wenn ein einziger Kraftstoffstrahl in die Kraftmaschine während einer Verzögerung des Fahrzeuges in einem Kraftstoffunterbrechungsmodus eingespritzt wird, und das es den Druck in der Common-Rail 10 auf der Grundlage der geschätzten Kraftstoffmenge und einer Einspritzperiode berechnet, in der der einzige Kraftstoffstrahl in die Kraftmaschine eingespritzt wird. Die Beziehung zwischen dem einzigen Kraftstoffstrahl und der Menge des in die Kraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffes wird zum Beispiel in der japanischen ersten Offenlegungsschrift JP-2005-36788 gelehrt, auf deren Offenbarung hierbei Bezug genommen wird.
Die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 30 bei dem vierten Ausführungsbeispiel kann bei dem Kraftstoffeinspritzsystem von jedem des ersten bis dritten Ausführungsbeispieles durchgeführt werden.
Das Kraftstoffeinspritzsystem des vierten Ausführungsbeispieles kann so ausgelegt sein, dass es das Druckreduzierventil 18 durch diagnostiziert, dass das Druckreduzierventil 18 ausgeschaltet wird, nachdem der Zündschalter 40 ausgeschaltet wurde.
Das Kraftstoffeinspritzsystem von jedem der Ausführungsbeispiele kann mit zwei Kraftstoffdrucksensoren 20 ausgestattet sein und so ausgelegt sein, dass es eine Abgabe von einem der Kraftstoffdrucksensoren 20 überwacht, um den anderen Kraftstoffdrucksensor 20 zu diagnostizieren.
Die Diagnose des Drucksreduzierventils 18 kann alternativ in einer anderen Art und Weise durchgeführt werden, als sie in den 4, 6 und 12 dargestellt ist. Falls zum Beispiel die Diagnose des Kraftstoffdrucksensors 20 in jener Art und Weise durchgeführt wird, wie sie in der 10 dargestellt ist, dann kann die ECU 30 zum Ausschalten des Druckreduzierventils 18 dienen, wenn der Zündschalter 40 ausgeschaltet wird, und sie kann bestimmen, dass das Druckreduzierventil 18 eine Fehlfunktion aufweist, wenn eine Abgabe des Kraftstoffdrucksensors 20 ein Druckniveau zeigt, das höher ist als der Atmosphärendruck nach dem Verstreichen einer Zeit, von der erwartet wird, dass sie dazu erforderlich ist, dass der Druck in der Common-Rail 10 unter den Atmosphärendruck abfällt, und zwar unter der Annahme, dass das Druckreduzierventil 18 nun in den geöffneten Zustand versetzt ist.
Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart wurde, um ihr Verständnis zu erleichtern, so ist klar, dass die Erfindung in vielfältigen Arten und Weisen ausgeführt werden kann, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird. Daher soll die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele beinhaltet, die ausgeführt werden können, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem für Fahrzeug-Diesel-Kraftmaschinen ist vorgesehen, welches mit einem Kraftstoffdrucksensor, der zum Messen des Kraftstoffdruckes in einem Akkumulator dient, und einem Druckreduzierventil ausgestattet ist, das zum Auslassen des Kraftstoffes aus dem Akkumulator dient. Das System ist so ausgelegt, dass es eine verbesserte Zuverlässigkeit einer Diagnose des Druckreduzierventils gewährleistet. Das System dient zum Bewirken einer vorübergehenden Diagnose des Druckreduzierventils auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator beim Öffnen des Druckreduzierventils, nachdem ein Zündschalter ausgeschaltet wurde. Wenn nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitperiode bestimmt wird, dass ein Wert des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, nahe dem Atmosphärendruck liegt, dann bestimmt das System, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, und es fixiert endgültig die vorübergehende Diagnose des Druckreduzierventils.

Claims

Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, mit: einem Akkumulator, der darin einen Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck speichert, der in eine Kraftmaschine einzuspritzen ist; einer Kraftstoffpumpe, die zur Druckbeaufschlagung und zur Zufuhr des Kraftstoffes zu dem Akkumulator dient; einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die zum Einspritzen des Kraftstoffes in dem Akkumulator in die Kraftmaschine dient; einem Kraftstoffdrucksensor, der zum Messen eines Druckes des Kraftstoffes in dem Akkumulator dient, um ein Signal abzugeben, das diesen angibt; einem Druckreduzierventil, das zum Auslassen des Kraftstoffes aus dem Akkumulator zu einem Kraftstoffbehälter dient, um den Druck des Kraftstoffes in dem Akkumulator zu verringern; und einer Steuervorrichtung, die zum Überwachen des von dem Kraftstoffdrucksensor abgegebenen Signals dient, um den Druck in dem Akkumulator zu steuern, wobei die Steuervorrichtung eine erste Diagnoseschaltung und eine zweite Diagnoseschaltung aufweist, wobei die erste Diagnoseschaltung zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors dient und die zweite Diagnoseschaltung zum Überwachen eines Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator dient, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, wenn das Druckreduzierventil aktiviert wird, um das Druckreduzierventil zu diagnostizieren, und wenn sowohl ein erster Zustand, bei dem sich das überwachte Verhalten des Druckes in dem Akkumulator von einem Verhalten des Druckes in dem Akkumulator unterscheidet, das dann erwartet wird, wenn das Druckreduzierventil korrekt arbeitet, als auch ein zweiter Zustand erfüllt sind, bei dem die erste Diagnoseschaltung diagnostiziert hat, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, dann bestimmt die zweite Diagnoseschaltung, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Diagnoseschaltung dazu dient, das Druckreduzierventil beim Ausschalten eines Zündschalters eines Fahrzeuges zu öffnen, in dem die Kraftmaschine angebracht ist, und auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator, das aus dem Öffnen des Druckreduzierventils resultiert, und eines Ergebnisses einer Diagnose des Kraftstoffdrucksensors, die durch die erste Diagnoseschaltung bewirkt wird, zu diagnostizieren, ob das Druckreduzierventil korrekt arbeitet oder nicht,
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 2, wobei die erste Diagnoseschaltung zum Vergleichen eines Wertes des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, nachdem eine vorgegebene Zeitperiode nach dem Ausschalten des Zündschalters verstrichen ist, mit einem Atmosphärendruck dient, um zu diagnostizieren, ob der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet oder nicht, und wobei die zweite Diagnoseschaltung auch zum Durchführen einer vorübergehenden Diagnose des Druckreduzierventils auf der Grundlage des Verhaltens des Druckes in dem Akkumulator dient, das aus dem Öffnen des Druckreduzierventils resultiert, und wenn sowohl ein Zustand, bei dem die vorübergehende Diagnose bewirkt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, als auch der zweite Zustand erfüllt sind, dann bestimmt die zweite Diagnoseschaltung, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, dass sie eine Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine erfasst, und wobei die erste Diagnoseschaltung zum Verlängern der vorgegebenen Zeitperiode dient, wenn sich die Temperatur des Kühlmittels verringert.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, dass sie eine Temperatur des Kraftstoffes erfasst, und wobei die erste Diagnoseschaltung zum Verlängern der vorgegebenen Zeitperiode dient, wenn sich die Temperatur des Kraftstoffes verringert.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die zweite Diagnoseschaltung zum Verwenden eines vorgegebenen Kriteriums zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist, und zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion des Druckes in dem Akkumulator dient.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, dass sie eine Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine erfasst, und wobei die zweite Diagnoseschaltung zum Verwenden eines vorgegebenen Kriteriums zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist, und zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion der Temperatur des Kühlmittels dient.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, dass sie eine Temperatur des Kraftstoffes erfasst, und wobei die zweite Diagnoseschaltung zum Verwenden eines vorgegebenen Kriteriums zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist, und zum Ändern des vorgegebenen Kriteriums als eine Funktion der Temperatur des Kraftstoffes dient.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 3, wobei die zweite Diagnoseschaltung nach dem Ausschalten des Zündschalters zum Bewirken der vorübergehenden Diagnose des Druckreduzierventils vor dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitperiode dient, nach der der Wert des Druckes in dem Akkumulator, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, durch die erste Diagnoseschaltung zum Diagnostizieren des Kraftstoffdrucksensors erfasst wurde, und wobei, wenn sowohl der Zustand, bei dem die vorübergehende Diagnose bewirkt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, als auch der zweite Zustand erfüllt sind, die zweite Diagnoseschaltung bestimmt, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist, nachdem die erste Diagnoseschaltung diagnostiziert hat, ob der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet oder nicht.
Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 9, wobei, wenn die zweite Diagnoseschaltung die vorübergehende Diagnose bewirkt hat, dass der Betrieb des Druckreduzierventils einen Fehler aufweist, die erste Diagnoseschaltung zum Verlängern der vorgegebenen Zeitperiode derart dient, dass diese länger ist als wenn die zweite Diagnoseschaltung die vorübergehende Diagnose bewirkt hat, dass das Druckreduzierventil korrekt arbeitet.