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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Störungsbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Störung in einem Zylinderdrucksensor, der den Zylinderdruck einer Brennkraftmaschine erfasst.
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Eine Kraftmaschine (Brennkraftmaschine) verbrennt ein Gasgemisch in einer Brennkammer und arbeitet durch Niederdrücken eines Kolbens durch den Verbrennungsdruck. Daher ist der Verbrennungsdruck ein Parameter, der den Verbrennungszustand direkt anzeigt. Falls der Verbrennungszustand erfasst wird, sind ein Abschätzen der Kraftstoffeinspritzmenge oder der Verbrennungstemperatur, eine Ermittlung von Klopfen, eine Ermittlung einer Spitzenposition des Verbrennungsdrucks, eine Ermittlung einer Fehlzündung und dergleichen möglich. Daher wird der Verbrennungsdruck in verschiedenen Arten von Kraftmaschinensteuerungen, etwa der Steuerung der Kraftstoffeinspritzzeitgebung oder eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verwendet.
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Stand der Technik
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Ein allgemeines und praktisches Verfahren zum Erfassen des Verbrennungsdrucks sieht einen Zylinderdrucksensor in einem Zylinder vor und erfasst den Zylinderdruck der Kraftmaschine und außerdem den Zylinderdruck als den der Verbrennung (Verbrennungsdruck) auf Grundlage einer Ausgabe des Zylinderdrucksensors. Es ist jedoch nicht immer wahr, dass die Ausgabe des Zylinderdrucksensors ein richtiger Wert ist. Beispielsweise kann in dem Ausgabesignal in Folge externer Faktoren, etwa einer Temperaturänderung, eine Abweichung verursacht werden, so dass ein unnötiger Versatz (eine Verzerrung) auf den Sensorwert addiert wird oder es kann in Folge einer Charakteristikabweichung des Sensors (der seinen Ursprung in der Herstellungstoleranz oder dergleichen findet) oder Alterung ein Fehler in einem Verstärkungsfaktor (Erfassungssensitivitätskoeffizient) verursacht werden. Daher wurden herkömmliche Verfahren zum Kompensieren des Fehlers durch Berechnung des Verstärkungsfaktors und des Versatzes vorgeschlagen, wie sie beispielsweise in der
JP 2002-242750 A beschrieben sind, die eine Störungsbestimmungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
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Die in der
JP 2002-242750 A beschriebene Vorrichtung erhält Ausgaben Sr1, Sr2 (Sensorwerte) des Zylinderdrucksensors und Referenzdruckwerte P1, P2 (Referenzen für die Sensorwertkorrektur) an zwei Kurbelwinkelstellungen in einem Verdichtungstakt. Die Vorrichtung berechnet einen Verstärkungsfaktor A und einen Versatz B durch gleichzeitiges Lösen der folgenden Gleichungen (Ausdruck (1)) auf Grundlage einer polytropen Änderung während des Verdichtungstakts.
P1 = A × Sr1 + B
P2 = A × Sr2 + B Ausdruck (1) -
Die Vorrichtung korrigiert den Sensorwert auf Grundlage des Verstärkungsfaktors A und des Versatzes B. Die Vorrichtung schätzt die Referenzdruckwerte P1, P2 durch eine Berechnung aus einer Ausgabe eines Einlassdrucksensors ab, die während eines Einlasstakts ausgegeben werden.
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Somit kann die Vorrichtung die geeignete bzw. richtige Sensorausgabe erhalten, indem der Sensorwert selbst dann korrigiert wird, wenn in dem Sensorwert ein gewisser Fehler auftritt. Jedoch kann in der praktischen Anwendung eine Situation eintreten, etwa ein vollständiger Zusammenbruch des Sensors, die durch die Korrektur nicht gehandhabt werden kann. Daher ist es wünschenswert, eine geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung entsprechend des Störungsgrads des Sensors durchzuführen. An diesem Punkt gibt es noch Raum für Verbesserungen der Vorrichtung.
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Ferner sind aus
WO 2004/022 951 A und
US 2005/0 125 140 A1 Kalibrierungsverfahren für Zylinderdrucksensoren bekannt. Dabei verfolgt die
WO 2004/022 951 A ein Zylindergleichstellungsverfahren und die
US 2005/0 125 140 A1 greift auf ein thermodynamisches Modell zurück.
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Darstellung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Störungsbestimmungsvorrichtung für einen Zylinderdrucksensor zu schaffen, die in der Lage ist, eine geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung gemäß einem Störungsgrad in dem Sensor durchzuführen.
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Technische Lösung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Störungsbestimmungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Im Allgemeinen unterscheidet sich der Störungsgrad des Sensors zwischen dem Fall einer Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und dem Fall einer Fehlerhaftigkeit des Versatzes. Die Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors ist schwerwiegender, da die Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors grundsätzlich eine Störung in dem Sensor darstellt. In einem solchen Fall besteht eine Möglichkeit, dass das Signal ein Rauschen aufweist und es ist schwierig, die Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors lediglich durch die Korrektur handzuhaben. Die Fehlerhaftigkeit des Versatzes ist in vielen Fällen eine Drift-Störung in einem Ausgabesignal in Folge externer Faktoren, etwa einer Temperaturänderung. Durch Handhaben der Fehlerhaftigkeit des Versatzes durch geeignete Korrektur kann die Möglichkeit einer beträchtlichen Störung in der Steuerung verringert werden.
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Die vorstehend beschriebene Struktur führt jeweils die Bestimmung durch, ob die Verstärkung und/oder der Versatz fehlerhaft ist. Daher kann in dem Fall, in dem die Ausgabe des Zylinderdrucksensors gestört ist, auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses bestimmt werden, welches von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz fehlerhaft ist. Ferner weist die Ausfallsicherungsverarbeitung die Modi auf, die sich voneinander zwischen dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Versatzes unterscheiden. Somit kann die für die jeweiligen Fälle geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden. Mit dieser Struktur wird die geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung auf Grundlage davon durchgeführt, welcher von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz fehlerhaft ist, d. h. auf Grundlage des Störungsgrads des Sensors.
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Die Ausfallsicherungsverarbeitung kann in Übereinstimmung mit der Verwendung, der Spezifikation und dergleichen des Zylinderdrucksensors beliebig eingestellt werden. Somit kann nicht nur der Fall, der mit der Korrektur gehandhabt werden kann, sondern auch der Fall, der mit der Korrektur nicht gehandhabt werden kann, flexibel gehandhabt werden, indem die Ausfallsicherungsverarbeitung auf geeignete Weise eingestellt wird.
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Falls sowohl die Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors als auch die Fehlerhaftigkeit des Versatzes ermittelt werden können, kann zudem ermittelt werden, ob sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind. Es ist zudem wirkungsvoll die Ausfallsicherungsverarbeitung in dem Fall, in dem sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind, anders als bei der Ausfallsicherungsverarbeitung in dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors oder des Versatzes einzustellen.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
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Merkmale und Vorteile eines Ausführungsbeispiels werden ebenso wie Betriebsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile aus einem Studium der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden. In den Zeichnungen ist/sind:
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1 ein schematisches Schaubild, das ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem einer Fahrzeugkraftmaschine zeigt, das eine Störungsbestimmungsvorrichtung eines Zylinderdrucksensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat;
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2 ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte der Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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3 ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung eines Versatzes gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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4A und 4B Graphen, die einen Verarbeitungsmodus der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Versatzes gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigen;
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5 ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung eines Verstärkungsfaktors gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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6A und 6B Graphen, die einen Verarbeitungsmodus der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Verstärkungsfaktors gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigen; und
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7 ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung einer Fehlerhaftigkeitsbestimmung eines Versatzes gemäß einem modifizierten Beispiel des Ausführungsbeispiels von 1 zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuersystem einer Fahrzeugdieselkraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. 1 ist ein schematisches Schaubild, das ein Fahrzeugsteuersystem zeigt, an dem eine Störungsbestimmungsvorrichtung eines Zylinderdrucksensors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird. Wie in 1 gezeigt ist, hat das System eine Brennkraftmaschine 10 als die Dieselkraftmaschine, verschiedene Sensoren und eine ECU 40 (elektronische Steuereinheit) zum Steuern der Kraftmaschine 10 und dergleichen.
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Die Kraftmaschine 10 ist so aufgebaut, dass Kolben 13 in Zylindern 12 aufgenommen sind (in 1 ist zum Zwecke der Einfachheit lediglich ein Zylinder dargestellt), die in einem Zylinderblock ausgebildet sind, und eine Kurbelwelle als eine Ausgangswelle (nicht gezeigt) wird durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 13 gedreht. In dem Zylinderblock 11 ist ein Kühlmittelkanal 14 zum Kühlen der Kraftmaschine 10 mit einem Kühlmittel ausgebildet. Ein Zylinderkopf 15 ist an einer oberen Endfläche des Zylinderblocks 11 ausgebildet. Zwischen dem Zylinderkopf 15 und einer oberen Fläche des Kolbens 13 ist eine Verbrennungskammer 16 definiert.
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In dem Zylinderkopf 15 sind eine Einlassöffnung 17 und eine Auslassöffnung 18 ausgebildet, die sich in die Brennkammer 16 öffnen. Die Einlassöffnung 17 und die Auslassöffnung 18 werden jeweils durch ein Einlassventil 21 und ein Auslassventil 22 geöffnet und geschlossen, die durch einen oder mehrere Nocken (nicht gezeigt) angetrieben sind. Ein Einlassrohr 23 zum Ansaugen von Umgebungsluft ist an der Einlassöffnung 17 angeschlossen. Ein Auslassrohr 24 zum Auslassen eines Verbrennungsgases ist an der Auslassöffnung 18 angeschlossen. Ein Einlassdrucksensor 25 zum Erfassen des Einlassrohrdrucks ist in dem Einlassrohr 23 vorgesehen.
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In dem Zylinderkopf 15 sind ein elektromagnetischer Injektor 27 und ein Zylinderdrucksensor 28 vorgesehen. Der Injektor 27 ist so angeordnet, dass sein Einspritzloch von oben in die Verbrennungskammer 16 gerichtet ist und er den Kraftstoff durch Einspritzung in die Brennkammer 16 zuführt. Der Zylinderdrucksensor 28 erfasst den Druck (Zylinderdruck) in der Verbrennungskammer 16. Obwohl lediglich ein Injektor 27 und ein Zylinderdrucksensor 28 in einem Zylinder 12 zum Zwecke der Einfachheit in 1 dargestellt sind, sind solche Injektoren und Zylinderdrucksensoren für die jeweiligen Zylinder der Kraftmaschine 10 vorgesehen. Der Kraftstoff wird durch einen Ventilöffnungsantrieb der Injektoren in die jeweiligen Zylinder eingespritzt und zugeführt und die Zylinderdrücke der Zylinder werden mit den Zylinderdrucksensoren erfasst.
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Die Injektoren der Kraftmaschine 10 einschließlich des Injektors 27 sind an einer Common Rail 31 als Drucksammelrohr über Hochdruckkraftstoffrohre 23 angeschlossen. Eine (nicht gezeigte) Kraftstoffpumpe führt den Hochdruckkraftstoff kontinuierlich zu der Common Rail 31 zu, um den Kraftstoff in der Common Rail 31 bei einem dem Einspritzdruck entsprechenden hohen Druck anzusammeln. Ein Kraftstoffdrucksensor 23 zum Erfassen des Kraftstoffdrucks (tatsächlichen Common-Rail-Drucks) in der Common Rail 31 ist in der Common Rail 31 vorgesehen. Somit kann der Ursprungsdruck des durch jeden Injektor einzuspritzenden und zuzuführenden Kraftstoffs zu jeder Zeit überwacht werden.
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Das (nicht gezeigte) Fahrzeug ist zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Sensoren mit einem Kurbelwinkelsensor 41 zum Erfassen der Kraftmaschinendrehzahl, einem Beschleunigersensor 42 zum Erfassen eines durch einen Fahrer vorgegebenen Beschleunigerbetätigungsbetrags ACCP (Beschleunigerstellung) und dergleichen für die Fahrzeugsteuerung ausgestattet.
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Die ECU 40, die die Fahrzeugsteuerung als eine elektronische Steuereinheit durchführt, ist mit einem wohlbekannten Mikrocomputer (nicht gezeigt) ausgestattet und steuert die Kraftmaschine 10 auf Grundlage der Erfassungssignale, die sukzessive von den vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Sensoren eingegeben werden. Der in der ECU 40 montierte Mikrocomputer besteht aus Berechnungseinheiten und Speichereinheiten, wie etwa einer CPU (Grundverarbeitungseinheit) zum Durchführen verschiedener Berechnungsarten, einem Hauptspeicher, der aus einem RAM oder dergleichen besteht, einem ROM und aus einem Datenspeicher, der aus einem EEPROM oder dergleichen als ein elektrisch überschreibbarer nicht flüchtiger Speicher besteht.
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Der ROM speichert im Vorfeld verschiedene Arten von sich auf die Kraftmaschinensteuerung beziehenden Programmen einschließlich eines Störungsbestimmungsprogramms für den Zylinderdrucksensor 28. Der Datenspeicher (EEPROM) speichert im Vorfeld verschiedene Arten von Steuerdaten einschließlich Entwurfsdaten der Kraftmaschine 10.
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In dem System führt die ECU 40 die Berechnung verschiedener Programmarten aus, um die optimale Kraftstoffeinspritzmenge und Einspritzzeitgebung auf Grundlage der Kraftmaschinenbetriebsinformation, etwa der Kraftmaschinendrehzahl und der Beschleunigerstellung ACCP zu bestimmen. Die ECU 40 gibt ein Einspritzsteuersignal zu dem Injektor 27 in Übereinstimmung mit dem optimalen Betrag und der optimalen Zeitgebung aus. Somit wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Injektor 27 in die Verbrennungskammer 16 gesteuert.
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Die ECU 40 steuert zudem die Einspritzzeitgebung des Kraftstoffs. Beispielsweise berechnet die ECU 40 eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzzeitgebung (tatsächliche Einspritzzeitgebung), d. h. die Verbrennungsstartzeitgebung, auf Grundlage der Ausgabe des Zylinderdrucksensors 28 (Zylinderdruck). Die ECU 40 steuert die Kraftstoffeinspritzzeitgebung auf Grundlage der berechneten tatsächlichen Zündzeitgebung, so dass der Injektor 27 die Kraftstoffeinspritzung bei der optimalen Zeitgebung durchführt. In einer solchen Kraftstoffeinspritzzeitgebung wird eine Rückkopplungssteuerung der Kraftstoffeinspritzzeitgebung auf Grundlage der Ausgabe des Zylinderdrucksensors 28 (des Zylinderdrucks) durchgeführt.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist es nicht immer wahr, dass als die Ausgabe des Zylinderdrucksensors
28 ein korrekter Wert erhalten wird. Daher werden auch in diesem Ausführungsbeispiel, wie in dem System der
JP 2002-242750 A ein Verstärkungsfaktor und ein Versatz berechnet und der Sensorwert des Zylinderdrucksensors
28 wird zu jeder Zeit (beispielsweise periodisch) korrigiert, indem die berechneten Werte (Verstärkungsfaktor und Versatz) berechnet werden. Somit wird ein in dem Sensorwert verursachter Fehler kompensiert (korrigiert). Außerdem wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt, ob der Verstärkungsfaktor bzw. der Versatz fehlerhaft ist. Falls in der Bestimmung die Fehlerhaftigkeit bestimmt wird, wird eine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, die Modi aufweist, die sich voneinander im Fall der Verstärkungsfaktorstörung und dem Fall der Versatzstörung unterscheiden. Somit wird in Übereinstimmung mit dem Grad der Störung in dem Sensor eine geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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Als nächstes wird ein Modus der Sensorwertkorrektur des Zylinderdrucksensors 28 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 2 bis 6 beschrieben. Ein Beispiel, in dem die Sensorwertkorrektur auf die Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung angewendet wird, wird nachstehend beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte der Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung zeigt. Grundsätzlich wird ein Ablauf der in 2 gezeigten Verarbeitung zudem durch Berechnung und Ausübung der unterschiedlichen Programmarten durch die ECU 40 ausgeführt.
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Wie in 2 gezeigt ist, berechnet Schritt S1 als erstes in der Steuerung einen Versatz Offset0 und einen Verstärkungsfaktor Gain0 und führt eine Fehlerhaftigkeitsbestimmung der berechneten Werte Offset0, Gain0 aus. Der folgende Schritt S2 korrigiert den Zylinderdruck Ps auf der Grundlage des Verstärkungsfaktors Gain0 und des Versatzes Offset0, die bei Schritt S1 berechnet wurden. Der folgende Schritt S3 führt die Berechnungsverarbeitung aus, die sich auf die Steuerung bezieht, etwa die Berechnung der tatsächlichen Zündzeitgebung auf Grundlage des bei Schritt S2 korrigierten Zylinderdrucks. Der folgende Schritt S4 steuert die Kraftstoffeinspritzzeitgebung eines jeden Zylinders der Kraftmaschine 10 auf Grundlage des Berechnungsergebnisses von Schritt S3. Somit wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzzeitgebung auf Grundlage der korrigierten Werte gesteuert, während die Sensorwertkorrektur des Zylinderdrucksensors 28 durchgeführt wird. In der Korrektur des Sensorwerts werden der Verstärkungsfaktor und der Versatz berechnet und der Sensorwert wird korrigiert (d. h. der Fehler wird kompensiert) und zwar auf Grundlage des Vergleichs zwischen den berechneten Werten und den Referenzwerten.
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Als nächstes wird die Verarbeitung von Schritt S1 aus 2 ausführlicher unter Bezugnahme auf 3 bis 6 beschrieben. Bei der Verarbeitung von Schritt S1 werden die Berechnung und die Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Versatzes und des Verstärkungsfaktors getrennt und parallel durchgeführt. Daher kann in dem Fall, in dem sich die Verarbeitung der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Verstärkungsfaktors mit der Verarbeitung der Berechnung und der Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Versatzes stören, eine Verarbeitungswartezeit oder dergleichen auf geeignete Weise eingestellt werden, um die Störung wie erwünscht zu vermeiden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 die sich auf den Versatz beziehende Verarbeitung beschrieben und dann wird unter Bezugnahme auf 5 und 6, die sich auf den Verstärkungsfaktor beziehende Verarbeitung beschrieben.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte der Verarbeitung zeigt, die die Berechnung und die Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Versatzes betrifft. 4A und 4B sind Graphen, die einen Verarbeitungsmodus zeigen. 4A ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem wahren Druck Pt (tatsächlichem Zylinderdruck) und der Ausgabe Ps des Zylinderdrucksensors 28 zeigt. In 4A zeigt eine durchgezogene Linie eine Ausgabecharakteristik (Referenzcharakteristik), die keinen Versatz aufweist. In 4A zeigen gestrichelte Linien zwei Arten von Ausgabecharakteristiken, die um bestimmte Versätze Offset0 versetzt sind. 4B ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Kurbelwinkel θ und dem Zylinderdruck P zeigt. In 4B zeigt eine durchgezogene Linie Ps eine Ausgabecharakteristik des Zylinderdrucksensors 28 und die gestrichelte Linie Pt zeigt eine Charakteristik des wahren Drucks. In 4B entspricht eine Zeitspanne von dem Kurbelwinkel θ1 bis zu dem Kurbelwinkel θ2 einem Verdichtungstakt, der eine polytrope Änderung in der Betriebsdauer der Kraftmaschine 10 hervorbringt. In dieser Zeitspanne zeigt das Verhältnis zwischen dem Druck und der Temperatur in der Verbrennungskammer 16 eine Zwischenänderung, die zwischen einer isothermen Änderung und einer adiabatischen Änderung liegt, und physikalische Eigenschaften stabilisieren sich.
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Wie in 3 gezeigt ist, erfasst in einer Verarbeitungsabfolge zunächst Schritt S11 einen Sensorwert Ps1 des Zylinderdrucksensors 28 bei einem Kurbelwinkel θ1 (4B) in die ECU 40. Daraufhin liest Schritt S12 aus dem Datenspeicher (der in der ECU 40 eingegliedert ist) ein Zylindervolumen V1 (Volumen der Verbrennungskammer 16) aus, das der Kurbelwinkelstellung an dem Kurbelwinkel θ1 entspricht. Auf ähnliche Weise erfassen die folgenden Schritte S13 und S14 einen Sensorwert Ps2 des Zylinderdrucksensors 28 beim Kurbelwinkel θ2 (4B) und lesen aus dem Datenspeicher ein Zylindervolumen V2 aus, das einer Kurbelwinkelstellung bei dem Kurbelwinkel θ2 entspricht.
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Im folgenden Schritt S15 wird ein polytroper Exponent n aus dem Datenspeicher (der in der ECU 40 eingegliedert ist) ausgelesen, der der Zeitspanne zwischen den Kurbelwinkeln θ1, θ2 entspricht. Der polytrope Exponent wird beispielsweise auf Grundlage des Zylinderdrucks (oder Einlassdrucks) und der Kraftmaschinendrehzahl erhalten. Der polytrope Exponent wird beispielsweise auf Grundlage der Koordinatenachse des Zylinderdrucks und der Kraftmaschinendrehzahl abgebildet und gespeichert.
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Im folgenden Schritt S16 wird ein Verhältnis r zwischen Drücken an zwei Kurbelwinkelstellungen (Kurbelwinkeln θ1, θ2) durch folgenden Ausdruck (2) berechnet, der auf den in den vorstehend beschriebenen Schritten erhaltenen Parametern basiert. r = (V1/V2)n Ausdruck (2)
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Im folgenden Schritt S17 wird mittels des folgenden Ausdrucks (3), der auf den in den vorstehend beschriebenen Schritten erhaltenen Parametern basiert, d. h., der auf den Sensorwerten Ps1, Ps2 des Zylinderdrucksensors 28 bei den Kurbelwinkeln θ1, θ2 (Schritte S11 und S13) und dem Druckverhältnis r (Schritt S16) basiert, ein Versatz Offset0 berechnet. Offset0 = r·Ps1–Ps2 / r–1 Ausdruck (3)
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Somit wird der sich auf die Ausgabe des Zylinderdrucksensors 28 beziehende Versatz (Verzerrung bzw. Bias) durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung berechnet. In dem Fall, in dem der Versatz Offset0 vorhanden ist, wie er durch die gestrichelten Linien in 4A gezeigt ist, weicht die Ausgabecharakteristik von der ursprünglichen Sensorausgabe (von dem durch die durchgezogene Linie gezeigten Warenwert Pt) als der Referenzwert zu einer positiven oder einer negativen Seite ab.
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Dann wird bestimmt, ob der auf diese Weise berechnete Versatz Offset0 fehlerhaft ist. Zunächst werden in Schritt S18 vorgegebene Werte m1, m2 jeweils als ein unterer Grenzwert und ein oberer Grenzwert gesetzt, die einen zulässigen Bereich definieren. Im folgenden Schritt S19 wird auf Grundlage der vorgegebene Werte m1, m2 bestimmt, ob der Versatz Offset0 fehlerhaft ist, d. h. ob ein Ausdruck ”m1 < Offset0 < m2” erfüllt ist. Die bestimmten Werte m1, m2 werden auf Grundlage der Kraftmaschinenentwurfsdaten, etwa dem Volumen der Verbrennungskammer, Versuchsdaten oder dergleichen bestimmt.
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Selbst dann, wenn der Versatz vorhanden ist, wie dies durch die strichlierten Linien in 4A gezeigt ist, wird durch die Störungsbestimmung von Schritt S19 eine Bestimmung bereitgestellt, die einen normalen Zustand anzeigt, falls der Versatz in den zulässigen Bereich fällt, der durch die strichpunktierten Linien in 4A gezeigt ist (der Bereich zwischen den bestimmten Werten m1, m2). Falls der Schritt S19 zu der Bestimmung führt, die anzeigt, dass der Versatz Offset0 fehlerfrei ist, wird diese Verarbeitungsreihe von 3 beendet und die Verarbeitung springt zu Schritt S2 von 2.
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Falls der Versatz Offset0 nicht in den zulässigen Bereich fällt, führt der Schritt S19 zu der Bestimmung, die anzeigt, dass der Versatz Offset0 fehlerbehaftet ist. In diesem Fall wird in Schritt S191 eine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, die im Vorfeld als die Verarbeitung eingestellt wird, die durchzuführen ist, wenn der Versatz fehlerbehaftet ist. Dann wird die Verarbeitungsreihe von 3 beendet. Dann springt die Verarbeitung zu Schritt S2 von 2 wie in dem normalen Fall, solange nicht die Aussetzung der Steuerung in der Ausfallsicherungsverarbeitung von Schritt S191 angewiesen wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Drift eines Versatzsignals korrigiert und es wird beispielsweise ein (nicht gezeigtes) Warnlämpchen leuchten gelassen, um den Fahrer von der Existenz der Störung in dem Zylinderdrucksensor als die Ausfallsicherungsverarbeitung von Schritt S191 in Kenntnis zu setzen. Das heißt, die sich auf das Ablaufdiagramm von 3 beziehende Steuerung wird selbst dann fortgeführt, nachdem die Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt wurde. Nach dem Ende der Verarbeitungsreihe von 3 schreitet die Verarbeitung zu Schritt S2 von 2 vor.
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Die Korrekturverarbeitung bei Schritt S191 kann ausgelassen werden, falls die Korrekturverarbeitung beim folgenden Schritt S2 ausreicht. Das heißt, die Ausfallsicherungsverarbeitung des als fehlerbehaftet bestimmten Versatzes wird in diesem Fall durch die Korrekturverarbeitung von Schritt S2 durchgeführt. Das Warnlämpchen wird leuchten gelassen, um dem Fahrzeuginsassen die Störung mitzuteilen und den Fahrzeuginsassen dazu zu zwingen, dauerhafte Korrekturmaßnahmen zu ergreifen, etwa den Austausch oder die Reparatur. Das Warnlämpchen kann vor oder nach der Korrektur leuchten gelassen werden. Anstelle des Warnlämpchens kann eine andere Alarmvorrichtung, etwa ein Warnsummer verwendet werden.
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Als nächstes wird die den Verstärkungsfaktor betreffende Verarbeitung erläutert. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitungsschritte der sich auf die Berechnung und die Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Verstärkungsfaktors beziehende Verarbeitung zeigt. 6A und 6B sind Graphen, die einen Verarbeitungsmodus zeigen. 6A ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem wahren Druck Pt (tatsächlichem Zylinderdruck) und der Ausgabe Ps des Zylinderdrucksensors 28 zeigt. In 6A zeigt eine durchgezogene Linie die Ausgabeeigenschaft (Referenzeigenschaft) in dem Fall, in dem der Verstärkungsfaktor keinen Fehler aufweist. Die strichlierten Linien zeigen zwei Arten von Ausgabeeigenschaften in dem Fall, in dem der Verstärkungsfaktor den Fehler aufweist. 6B ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel θ und dem Zylinderdruck P zeigt. In 6B zeigt eine durchgezogene Linie Ps die Ausgabecharakteristik des Zylinderdrucksensors 28 und eine gestrichelte Linie Pk zeigt die Eigenschaft des Referenzdrucks (Referenzwert für die Sensorwertkorrektur). In 6B entspricht eine Zeitspanne von einem Kurbelwinkel θ1 bis zu einem Kurbelwinkel θ2 dem Verdichtungstakt, der die polytrope Änderung hervorruft, wie dies in 4B der Fall ist.
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Wie in 5 gezeigt ist, wird in einer Verarbeitungsreihe zunächst in Schritt S21 die Ventilöffnungszeitgebung des Einlassventils 21 in die ECU 40 eingegeben. Dann wird im folgenden Schritt S22 die Zeitgebung zum Erfassen des Sensorwerts von dem Einlassdrucksensor 25 beispielsweise bei 5° Kurbelwinkel vor der Ventilschließzeitgebung auf Grundlage des bei Schritt S21 eingegebenen Werts bestimmt. Im folgenden Schritt S23 werden auf Grundlage der Zeitgebungen zum Erfassen der Sensorwerte die den Kurbelwinkeln θ1, θ2 (6B) entsprechenden Sensorwerte des Einlassdrucksensors 25 erfasst. Im folgenden Schritt S24 wird die Druckdifferenz „Pk2 – Pk1” (6B) zwischen den Referenzdrücken Pk1, Pk2 entsprechend den von dem Datenspeicher (der in der ECU 40 montiert ist) entnommenen Sensorwerten eingelesen.
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Dann werden in Schritten S25, S26 jeweils die Sensorwerte Ps1, Ps2 des Zylinderdrucksensors 28 bei den Kurbelwinkeln θ1, θ2 in die ECU 40 eingegeben. Im folgenden Schritt S27 wird der Verstärkungsfaktor Gain0 auf Grundlage der in den vorstehend beschriebenen Schritten erhaltenen Parametern, d. h., der Referenzdruckdifferenz „Pk2 – Pk1” (Schritt S24) und den Sensorwerten Ps1, Ps2 des Zylinderdrucksensors 28 an den Kurbelwinkeln θ1, θ2 (Schritte S25, S26) durch den folgenden Ausdruck (4) berechnet. Gain0 = (Ps2 – Ps1)/(Pk2 – Pk1) Ausdruck (4)
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Durch diese Verarbeitung wird der die Ausgabe des Zylinderdrucksensors 28 betreffende Verstärkungsfaktor (Erfassungsempfindlichkeitskoeffizient) berechnet. Wie durch die gestrichelten Linien in 6A gezeigt ist, ist die Ausgabeeigenschaft dann, wenn der Verstärkungsfaktor den Fehler aufweist, von der ursprünglichen Sensorausgabe (durchgezogene Linie) als ein Referenzwert zu der positiven Seite (so dass die Steigung zunimmt) oder zu der negativen Seite (so dass die Steigung abnimmt) verändert.
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Als nächstes wird bestimmt, ob der berechnete Verstärkungsfaktor Gain0 fehlerbehaftet ist. Als erstes werden in Schritt S28 vorgegebene Werte n1, n2 als oberer Grenzwert und als unterer Grenzwert zum Festlegen eines zulässigen Bereichs festgelegt. Im nachfolgenden Schritt S29 wird auf Grundlage der vorgegebenen Werten n1, n2, d. h. auf Grundlage dessen, ob ein Ausdruck (n1 < Gain0 < n2) erfüllt ist, bestimmt, ob der Verstärkungsfaktor Gain0 fehlerbehaftet ist. Die vorgegebenen Werte n1, n2 werden auf Grundlage der Kraftmaschinenentwurfsdaten, etwa dem Volumen der Verbrennungskammer, Versuchsdaten oder dergleichen festgelegt.
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Selbst dann, wenn der Verstärkungsfaktor fehlerbehaftet ist, wie dies durch die gestrichelten Linien in 6A gezeigt ist, stellt die Fehlerhaftigkeitsbestimmung bei Schritt S29 die Bestimmung bereit, die die Fehlerfreiheit anzeigt, falls der Verstärkungsfaktor Gain0 in den zulässigen Bereich fällt (in den Bereich zwischen den bestimmten Werten n1, n2), der durch die strichpunktierten Linien in 6A gezeigt ist. Falls in Schritt S29 bestimmt wird, dass der Verstärkungsfaktor Gain0 fehlerfrei ist, dann wird die Verarbeitungsreihe von 5 beendet und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S2 von 2 vor.
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Falls der Verstärkungsfaktor Gain0 nicht in den zulässigen Bereich fällt, dann wird in Schritt S29 bestimmt, dass der Verstärkungsfaktor Gain0 fehlerbehaftet ist. In diesem Fall wird in Schritt S291 eine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, die im Vorfeld als die Verarbeitung eingestellt wird, die dann durchzuführen ist, wenn der Verstärkungsfaktor als fehlerbehaftet bestimmt wird. Dann wird die Verarbeitungsreihe von 5 beendet. Die Verarbeitung springt zu Schritt S2 von 2 wie in dem Fall der Fehlerfreiheit, solange die Aussetzung der Steuerung in der Ausfallsicherungsverarbeitung von Schritt S291 nicht angewiesen wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als die Ausfallsicherungsverarbeitung von Schritt S291, die die Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung betreffende Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Ausgabe des Zylinderdrucksensors 28 auf einen offenen Regelkreis umgeschaltet. Somit wird ein vorbestimmter Sollwert als ein alternativer Wert des Sensorwerts des Zylinderdrucksensors 28 eingestellt, was einen Notbetrieb sicherstellt. Das heißt, die sich auf das Ablaufdiagramm von 4 beziehende Steuerung wird einmal unterbrochen und durch die Ausfallsicherungsverarbeitung auf die Steuerung des Notbetriebs umgeschaltet. Der als der alternative Wert verwendete vorgegebene Wert sollte bevorzugterweise als ein Wert gewählt und auf diesen eingestellt werden, der so allgemein und weit wie möglich auf vorhersehbare Situationen anpassbar ist.
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Somit wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beim Durchführen der Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung die Ausfallsicherungsverarbeitung unter Verwendung des Sensorwerts des Zylinderdrucksensors 28 in den Modi durchgeführt, die in dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Versatzes voneinander unterschiedlich eingestellt sind. Somit wird die geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung in Übereinstimmung mit dem Störungsgrad des Sensors durchgeführt.
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Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt beispielsweise die folgenden Wirkungen.
- (1) Die Zylinderdrucksensorbestimmungsvorrichtung (die in diesem Ausführungsbeispiel durch die ECU 40 gebildet ist) zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Störung des Zylinderdrucksensors 28, der zum Erfassen des Zylinderdrucks der Kraftmaschine 10 in dem Zylinder 12 vorgesehen ist, berechnet den Verstärkungsfaktor (Erfassungsempfindlichkeitskoeffizient) und den Versatz (Verzerrung), die die Ausgabecharakteristik des Zylinderdrucksensors 28 angeben, und bestimmt, ob der Verstärkungsfaktor bzw. der Versatz fehlerbehaftet ist. Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, wird die Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, die Modi aufweist, die sich zwischen dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Versatzes voneinander unterscheiden. Somit kann jeweils die geeignete Ausfallsicherungsverarbeitung in dem Fall, in dem der Verstärkungsfaktor fehlerhaft ist, und in dem Fall, in dem der Versatz fehlerhaft ist, durchgeführt werden.
- (2) Der Verstärkungsfaktor und der Versatz werden getrennt durch die unabhängigen Formeln (Ausdruck (3) und Ausdruck (4)) berechnet, die jeweils lediglich eines von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz, aber nicht jeweils den anderen davon als Variable verwenden. Somit beeinträchtigen sich der Verstärkungsfaktor und der Versatz zumindest bei der Berechnung nicht gegeneinander. Dementsprechend kann präziser bestimmt werden, welcher von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz die Störung hat.
- (3) Die die Berechnung des Verstärkungsfaktors betreffende Computerberechnung und die die Berechnung des Versatzes betreffende Computerberechnung können gleichzeitig (parallel) durchgeführt werden, was in Hinblick auf eine Verarbeitungszeit vorteilhaft ist.
- (4) Als die Ausfallsicherungsverarbeitung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Verstärkungsfaktor fehlerhaft ist, wird die Verwendung des Sensorwerts des Zylinderdrucksensors 28 in der Steuerung (Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung) im Wesentlichen durch Verwendung des Alternativwerts (vorgegebenen Werts) anstelle des Sensorwerts des Zylinderdrucksensors 28 untersagt (Schritt S291 von 5). Als die Ausfallsicherungsverarbeitung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Versatz fehlerhaft ist, wird die Verarbeitung zum Anwenden der vorbestimmten Korrektur auf den als fehlerbehaftet bestimmten Versatz (Schritt S191 von 3) durchgeführt. Somit kann gemäß dem Störungsgrad des Sensors die gewünschte Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden.
- (5) Nachdem der als fehlerbehaftet bestimmte Versatz korrigiert wurde, wird die Fehlerhaftigkeit des Versatzes mittels des Warnlämpchens angezeigt. Somit kann das Sicherheitsniveau verbessert werden.
- (6) Als die Steuerung, die den untersagten Sensorwert verwendet hat, wird anstelle des Sensorwerts der Alternativwert eingestellt. Somit wird die zugehörige Steuerung fortgeführt und das Problem in der Steuerung infolgedessen, dass die Verwendung des Sensorwerts untersagt ist, kann behoben werden.
- (7) Da der vorbestimmte Sollwert als der Alternativwert verwendet wird, kann die Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung einfach fortgeführt werden, ohne dass eine Komplikation der Steuerung verursacht wird.
- (8) Die Bestimmung der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors oder des Versatzes wird auf Grundlage dessen durchgeführt, ob der Verstärkungsfaktor oder der Versatz in den entsprechenden vorbestimmten zulässigen Bereich fällt. Somit kann die Fehlerhaftigkeit einfach auf Grundlage dessen bestimmt werden, ob der Verstärkungsfaktor oder der Versatz in den zulässigen Bereich fällt.
- (9) Die zulässigen Bereiche sind änderbare Parameter (die bei Schritt S18 von 3 und Schritt S28 von 5 gesetzt werden). Somit kann durch Ändern der zulässigen Bereiche die Störungsbestimmung der unterschiedlichen Störungsgrade einfach durchgeführt werden.
- (10) Der berechnete Störungsfaktor und Versatz werden dazu verwendet, den Sensorwert des Zylinderdrucksensors 28 zu korrigieren. Die Korrektur wird ausnahmslos durchgeführt, während der Verstärkungsfaktor und der Versatz fehlerfrei sind. Somit wird die Richtigkeit der Sensorausgabe (des Sensorwerts) grundsätzlich fortwährend beibehalten. Ferner können die Verringerung der Erfassungsgenauigkeit der tatsächlichen Zündzeitgebung (Verbrennungsstartzeitgebung) und dergleichen in Folge der Störung der Ausgabecharakteristik des Zylinderdrucksensors 28 auf geeignete Weise verhindert werden.
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Das vorstehende Ausführungsbeispiel kann beispielsweise folgendermaßen modifiziert werden.
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Das heißt, bei der Bestimmung der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und des Versatzes können anstelle der Verwendung lediglich eines zulässigen Bereichs eine Vielzahl unterschiedlicher zulässiger Bereiche verwendet werden. Die Bestimmung der Fehlerhaftigkeit kann auf Grundlage dessen durchgeführt werden, ob der Verstärkungsfaktor oder der Versatz innerhalb eines jeden der zulässigen Bereiche fällt. Eine Ausfallsicherungsverarbeitung in sich unter den zulässigen Bereichen unterschiedlichen Modi kann festgelegt werden.
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In diesem Fall wird beispielsweise, wie in 7 gezeigt ist, der Schritt S192 zum Festlegen des zulässigen Bereichs nach dem Schritt S191 aus 3 eingestellt und Sollwerte m11, m12 werden als ein unterer Grenzwert und ein oberer Grenzwert des zulässigen Bereichs gesetzt. Im folgenden Schritt S193 wird die Fehlerhaftigkeit des Versatzes Offset0 auf Grundlage der vorgegebenen Werte m11, m12, d. h., auf Grundlage dessen, ob ein Ausdruck „m11 < Offset0 < m12” erfüllt ist, bestimmt. Beispielsweise ist der durch die vorgegebenen Werte m11, m12 definierte zulässige Bereich weiter als der durch die vorgegebenen Werte m1, m2 (Schritt S19) definierte zulässige Bereich eingestellt, d. h., die zulässigen Bereiche weiten sich schrittweise auf. Schritt S193 stellt die Bestimmung bereit, die die Fehlerfreiheit anzeigt, falls der Versatz Offset0 in den zulässigen Bereich zwischen den vorgegebenen Werten m11, m12 fällt. Somit wird die Verarbeitungsreihe einmal beendet. Falls der Versatz Offset0 nicht in den zulässigen Bereich fällt, wird im folgenden Schritt S194 die Ausfallsicherungsverarbeitung eines Modus durchgeführt (die zweite Ausfallsicherungsverarbeitung für die Versatzfehlerhaftigkeit), die sich von der Ausfallsicherungsverarbeitung von Schritt S191 (der ersten Ausfallsicherungsverarbeitung für die Versatzfehlerhaftigkeit) unterscheidet.
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Beispielsweise korrigiert die erste Ausfallsicherungsverarbeitung für die Fehlerhaftigkeit des Versatzes und lässt das Warnlämpchen leuchten, wie dies im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist, und die zweite Ausfallsicherungsverarbeitung für die Fehlerhaftigkeit des Versatzes untersagt im Wesentlichen die Verwendung des Sensorwerts durch Verwendung des Alternativwerts zum Durchführen des Notbetriebs. Somit wird die Steuerung fortgeführt, wenn der Störungsgrad gering ist und die zugehörige Steuerung kann fortgeführt werden. Die Ausfallsicherungsverarbeitung, die die Steuerung stoppt, wird dann durchgeführt, wenn der Störungsgrad hoch ist und die zugehörige Steuerung nicht fortgeführt werden kann.
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Die erste Ausfallsicherungsverarbeitung für die Fehlerhaftigkeit des Versatzes kann ein gelbes Warnlämpchen leuchten lassen und die zweite Ausfallsicherungsverarbeitung für die Fehlerhaftigkeit des Versatzes kann ein rotes Warnlämpchen leuchten lassen. Somit kann der Fahrer einfach den Grad der Störung des Sensors erfassen.
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Außerdem kann nach dem Schritt S194 ein zulässiger Bereich bereitgestellt sein, der weiter als der zulässige Bereich von Schritt S193 ist und es kann eine dritte Ausfallsicherungsverarbeitung für die Fehlerhaftigkeit des Versatzes durchgeführt werden. Die Ausfallsicherungsverarbeitung, die für den Grad der Störung geeignet ist, kann auf geeignetere Weise durchgeführt werden, indem die notwendige Anzahl von Ausfallsicherungsverarbeitungen gemäß der Spezifikation der Verwendung und dergleichen des Zylinderdrucksensors 28 eingestellt wird. Zudem ist es in diesem Fall wirkungsvoll, die vorstehend beschriebene Korrekturverarbeitung als eine der Ausfallsicherungsverarbeitung einzustellen, die sich auf den engeren zulässigen Bereich bezieht, und die Verarbeitung zum Untersagen oder Beschränken der Verwendung des Sensorwerts (beispielsweise durch Verwendung eines Alternativwerts) als eine der Ausfallsicherungsverarbeitung einzustellen, die sich auf den weiteren zulässigen Bereich bezieht.
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In dem vorgenannten modifizierten Beispiel werden mehrere zulässige Bereiche für die Fehlerhaftigkeitsbestimmung des Versatzes eingestellt. Alternativ können mehrere zulässige Bereiche für den Verstärkungsfaktor oder sowohl für den Verstärkungsfaktor als auch für den Versatz vorgesehen werden.
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Durch Einstellen der mehreren zulässigen Bereiche kann der Grad der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors oder des Versatzes mit höherer Genauigkeit bestimmt werden. Beispielsweise dann, wenn die Fehlerfreiheit in dem relativ weiten zulässigen Bereich bestimmt ist, aber ein Fehler in dem relativ engen zulässigen Bereich bestimmt ist, kann daraus gefolgert werden, dass der Grad der Fehlerhaftigkeit einem mittlerem Bereich zwischen diesen beiden zulässigen Bereichen entspricht. Indem die Ausfallsicherungsverarbeitung die Modi aufweist, die sich in den Fehlerhaftigkeitsgraden unterscheiden, kann eine geeignetere Ausfallsicherungsverarbeitung in Übereinstimmung mit dem Grad der Fehlerhaftigkeit zusätzlich zu der Unterscheidung zwischen der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und der Fehlerhaftigkeit des Versatzes durchgeführt werden.
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Die Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und des Versatzes können beide erfasst werden, indem die Fehlerhaftigkeitsbestimmung sowohl für den Verstärkungsfaktor als auch für den Versatz durchgeführt wird, wie dies in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist. Dementsprechend kann zudem erfasst werden, ob sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind. Die Bestimmungsverarbeitung darüber, ob sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind, kann zusätzlich eingestellt werden. Die Ausfallsicherungsverarbeitung, die sich von der Ausfallsicherungsverarbeitung im Fall der Fehlerhaftigkeit entweder des Verstärkungsfaktors oder des Versatzes unterscheidet, kann durchgeführt werden, falls sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind. Es besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass der Zylinderdrucksensor 28 vollständig zerstört ist, falls sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Versatz fehlerhaft sind. Daher ist in diesem Fall als die Ausfallsicherungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Speichern eines sich auf den Schaden des Sensors beziehenden Diagnosecodes in dem EEPROM oder dergleichen wirkungsvoll.
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Die Formeln zum Berechnen des Verstärkungsfaktors und des Versatzes sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Formeln (Ausdrücke (3) und (4)) beschränkt. Wirkungen, die ähnlich zu den Wirkungen (2) und (3) sind, können zumindest dann erreicht werden, wenn die Formeln zum Ableiten des Verstärkungsfaktors und des Versatzes unabhängige Formeln sind, von denen die eine zum Ableiten von einem von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz nicht den anderen von dem Verstärkungsfaktor und dem Versatz als eine Variable verwendet. Jedoch ist dies keine unabkömmliche Anforderung. Beispielsweise können, wie die in der
JP 2002-242750 A beschriebenen simultanen Gleichungen (Ausdruck (1)), eine Formel für den Verstärkungsfaktor, die den Versatz als Variable verwendet, und eine Formel für den Versatz, die den Verstärkungsfaktor als eine Variable verwendet, in Übereinstimmung mit der Verwendung des Sensors oder dergleichen verwendet werden.
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Der Korrekturmodus in der Ausfallsicherungsverarbeitung kann beliebig eingestellt werden. Für gewöhnlich reicht als die Korrektur des Versatzes eine einfache Korrektur aus, um den Versatzes in den zulässigen Bereich zu bringen. Da insbesondere der Fehler in dem Versatz in vielen Fällen der Fehler in Folge des Drifts ist, ist die sich auf den Drift beziehende Korrektur wirkungsvoll.
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Der Modus der Ausfallsicherungsverarbeitung kann beliebig eingestellt werden, beispielsweise in Übereinstimmung mit der Verwendung oder der Spezifikation des Zylinderdrucksensors 28 und dergleichen. Beispielsweise kann, was die Verwendung des Sensorwerts des Zylinderdrucksensors 28 in der Steuerung angeht, lediglich die Verwendung ausgesetzt werden, ohne eine spezifische Untersagensverarbeitung durchzuführen, oder die Verwendung kann lediglich in einer bestimmten Steuerung (beispielsweise der Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung) untersagt werden, die ein schwerwiegendes Ergebnis verursachen kann. Somit können verschiedene Arten der Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden.
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Alternativ kann die Verwendung lediglich des Sensorwerts nach der Bestimmung der Störung untersagt werden und der letzte Sensorwert, der erhalten wurde, während der Verstärkungsfaktor und der Versatz fehlerfrei waren, wird bestimmt, d. h., der Sensorwert (der fortwährend in dem RAM oder dem EEPROM gespeichert wird), der unmittelbar erhalten wurde, bevor die Störung bestimmt wurde, kann als der Alternativwert gesetzt werden. In diesem Fall kann die Steuerung unter Verwendung des Sensorwerts durchgeführt werden, der den minimalen Fehler zu dem Zeitpunkt enthält, zu dem die Störung auftritt.
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Eine zu der Wirkung (1) ähnliche Wirkung kann erzielt werden, indem die Modi der Ausfallsicherungsverarbeitung in dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Verstärkungsfaktors und in dem Fall der Fehlerhaftigkeit des Versatzes unterschiedlich voneinander eingestellt werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Einlassöffnungsdruck während des Lufteinlasses als der Referenzdruck verwendet (Referenzwert für die Sensorwertkorrektur). Alternativ kann der Referenzdruck beispielsweise auf Grundlage der Kraftmaschinenentwurfsdaten, etwa dem Volumen der Verbrennungskammer, den Kraftmaschinensteuerzuständen, etwa dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und dergleichen berechnet werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffeinspritzzeitgebungssteuerung als ein Beispiel angegeben. Jedoch ist die Verwendung des Zylinderdrucksensors 28 nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Zylinderdrucksensor 28 wirkungsvoll für die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder dergleichen verwendet werden. Selbst in diesem Fall kann die vorliegende Erfindung in einem Modus angewandt werden, der ähnlich zu jenem des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels ist.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zulässige Bereich durch änderbare Werte definiert. Alternativ kann der zulässige Bereich durch feste Werte definiert sein.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuersystem der Fahrzeugdieselkraftmaschine als ein Beispiel angegeben. Grundsätzlich kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Benzinmotor (direkt einspritzenden Motor) angewendet werden.
