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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
für Brennkraftmaschinen wie beispielsweise Dieselmaschinen und
ein Kraftstoffeinspritzsystem, das eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
verwendet, und das mit Kraftstoffeinspritzventilen (oder Kraftstoffinjektoren) zum
Einspritzen des Kraftstoffs in entsprechende Zylinder der Brennkraftmaschine
ausgestattet ist.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
gibt Kraftstoffeinspritzsysteme, die in der Lage sind, basierend
auf der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu beurteilen, ob eine normale
Zündung in entsprechenden Zylindern in einer Brennkraftmaschine
wie beispielsweise einer Dieselmaschine korrekt ausgeführt
wird oder nicht. Zum Beispiel haben die japanischen Patente
JP 2712332 und
JP 3036351 solche Kraftstoffeinspritzsysteme
offen gelegt.
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Obwohl
das Auftreten des Zündungsfehlers in den entsprechenden
Zylindern basierend auf der Abweichung der Drehzahl der Brennkraftmaschine beurteilt
werden kann, ist es schwierig, basierend auf der Abweichung der
Drehzahl der Brennkraftmaschine zu beurteilen, ob es durch (A1)
einen Betriebsfehler der Kraftstoffeinspritzventile oder (A2) durch
einen anderen Fehler als (A1) trotz eines korrekten Einspritzens
des Kraftstoffs in die entsprechenden Zylinder verursacht wird.
Folglich ist es, obwohl das Auftreten von Zündungsfehlern
der entsprechenden Zylinder in der Brennkraftmaschine beurteilt
werden kann, schwierig zu bestimmen, was in den Fehlerzustand gerät,
die Kraftstoffeinspritzventile oder die Brennkraftmaschine oder
beides.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
und ein Kraftstoffeinspritzsystem vorzusehen, das eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
verwendet, die in der Lage ist, die Ursache des Zündungsfehlers
korrekt zu beurteilen.
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Um
die vorstehenden Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende
Erfindung eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung vor,
die in der Lage ist, zu beurteilen, (1) ob entsprechende Kraftstoffeinspritzventile
(oder Kraftstoffinjektoren) Kraftstoff basierend auf einer weisungsgemäßen
Einspritzmenge korrekt in entsprechende Zylinder in eine Brennkraftmaschine
einspritzen oder nicht, und (2) ob entsprechende Zylinder korrekt
zünden oder nicht, und (3) basierend auf den Beurteilungsergebnissen
(1) und (2), ob jeder Zylinder korrekt zündet oder nicht,
obwohl das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff korrekt
einspritzt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, präzise
und korrekt zu beurteilen, ob der Zielzylinder zündet oder
nicht, obwohl das Kraftstoffeinspritzventil (oder der Kraftstoffinjektor)
den Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen
Einspritzmenge in diesen Zielzylinder einspritzt, indem die Kombination
der vorstehenden Beurteilungsergebnisse (1) und (2) verwendet wird,
nämlich die Kombination der Einspritzungsbeurteilung der
Kraftstoffeinspritzventile und der Zündungsbeurteilung
der Zylinder. Es ist dadurch möglich, dass dann, wenn das Kraftstoffeinspritzsystem,
das die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung verwendet,
an einem Fahrzeug montiert ist, der Fahrer die am besten geeignete Maßnahme
gemäß dem Zylinder-Zündungszustand auswählen
und vornehmen kann, da die vorstehenden Beurteilungen korrekt die
Ursache des Nicht-Zündungszustands des Zylinders als entweder durch
eine Fehlfunktion des Kraftstoffeinspritzventils oder durch eine
Fehlfunktion Seite der Brennkraftmaschine verursacht bestimmt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
vorgesehen, die in der Lage ist, zu beurteilen, ob das Kraftstoffeinspritzventil
den Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen
Einspritzmenge korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt oder
nicht, nachdem das Beurteilungsergebnis andeutet, dass der entsprechende
Zylinder nicht zündet, obwohl die Kraftstoffeinspritzanweisung
an das Kraftstoffeinspritzventil übertragen wird.
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Somit
beurteilt die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung die
folgenden Zustände (4) und (5).
- (4)
Den Zustand, in dem der Zylinder nicht zündet, obwohl die
Kraftstoffeinspritzanweisung an das Kraftstoffeinspritzventil übertragen
wird; und
- (5) Den Zustand, ob das Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff
korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt.
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Dadurch
ist es nicht erforderlich, die Beurteilung darüber willkürlich
durchzuführen, ob das Kraftstoffeinspritzventil zu jedem
Zeitpunkt den Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen
Einspritzmenge korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt oder
nicht. Der einzige Zeitpunkt, an dem das beurteilt werden kann,
ist dann, wenn der Zylinder nicht zündet, wenn die Kraftstoffeinspritzanweisung
an das Kraftstoffeinspritzventil übertragen wird. Folglich kann
dies die Auslastung des Einspritzungsbeurteilungsvorgangs verringern.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen,
das eine Kraftstoffförderpumpe, eine Common-Rail, eine
Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (oder Kraftstoffinjektoren)
und die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung aufweist.
Die Kraftstoffförderpumpe ist ausgebildet, um Kraftstoff
zwangsweise zu fördern. Die Common-Rail ist ausgebildet, um
den Kraftstoff zu speichern, der von der Kraftstoffförderpumpe
zwangsweise zugeführt wurde. Die Kraftstoffeinspritzventile
sind ausgebildet, um den von der Common-Rail zugeführten
Kraftstoff in entsprechende Zylinder einer Brennkraftmaschine einzuspritzen.
Die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ausgebildet, um irreguläre Zustände
der Kraftstoffeinspritzventile und der Zylinder der Brennkraftmaschine
zu erfassen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein
bevorzugtes, nicht beschränktes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist auf dem Wege eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1A ist
ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffeinspritzsystem zeigt, welches
eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden verwendet;
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1B ist
eine schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzventils als ein
Injektor und einer Vierzylinder-Dieselmaschine als eine Brennkraftmaschine;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das eine Irregularitäten-Erfassungsroutine
zeigt, die durch die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung ausgeführt
wird;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Zündungsbeurteilungsroutine
zeigt, die durch die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung ausgeführt
wird;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
zeigt, die durch die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung ausgeführt
wird;
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5 zeigt
eine Schwankung einer Drehzahl jedes Zylinders einer Brennkraftmaschine;
und
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6 zeigt
eine Schwankung eines Common-Rail-Drucks, wenn die jeweiligen Einspritzventile
den Kraftstoff in die entsprechenden Zylinder der Brennkraftmaschine
einspritzen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im
Folgenden sind zahlreiche Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. In der folgenden Beschreibung der zahlreichen Ausführungsbeispiele
bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Ziffern gleiche oder äquivalente
Bauteile durch die verschiedenen Darstellungen hindurch.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Es
folgt eine Beschreibung des Kraftstoffeinspritzsystems, welches
die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet,
unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Die 1A ist
ein Blockschaubild, das das Kraftstoffeinspritzsystem 10 zeigt,
welches die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die 1B ist eine schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzventils 30 als
ein Injektor und einer Vierzylinder-Dieselmaschine 50 als
eine Brennkraftmaschine.
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Wie
dies in der 1A gezeigt ist, besteht das
Kraftstoffeinspritzsystem einer Speicherart aus einer Förderpumpe 14,
einer Hochdruckpumpe 16, einer Common-Rail 20,
einem Drucksensor 22, einem Druckminderungsventil 24,
vier Kraftstoffinjektoren 30, einer elektrischen Steuereinheit
(ECU) 40, einer elektronischen Antriebseinheit (EDU) 42 und desgleichen.
Da jeder Injektor ein elektromagnetisches Ventil hat, ist er im
Folgenden als das „Kraftstoffeinspritzventil 30"
bezeichnet. Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 spritzt den
Kraftstoff von einer spezifizierten Menge in jeden Zylinder (als
jede Verbrennungskammer) in der Vierzylinder-Dieselmaschine 50 ein.
Obwohl die 1A der Kürze wegen
nur eine Steuerleitung von der EDU 42 zu einem Kraftstoffeinspritzventil 30 zeigt,
ist die ECU 42 in der Tat mit jedem Kraftstoffeinspritzventil 30 durch
je eine Steuerleitung verbunden.
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Die
Förderpumpe 14 saugt den in den Kraftstofftank 12 gespeicherten
Kraftstoff an und führt den Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe 16.
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Die
Hochdruckpumpe 16 ist eine wohl bekannte Pumpe zum Ansaugen
des Kraftstoffs in eine Druckkammer und zum anschließenden
Komprimieren dieses Kraftstoffs in der Druckkammer durch eine Hin-
und Herbewegung eines Kolbens, die durch Drehen einer Nocke einer
Nockenwelle durchgeführt wird.
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Die
ECU 40 steuert einen Strom, der einem variablen Ventil 18 in
der Hochdruckpumpe 18 zuzuführen ist, um das Kraftstoffansaugvolumen
der Hochdruckpumpe 16 während des Ansaugvorgangs einzustellen.
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Die
Menge von Kraftstoff, die der Common-Rail 20 aus der Hochdruckpumpe 16 zuzuführen
ist, wird durch Steuern der Kraftstoffansaugmenge eingestellt.
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Die
Common-Rail 20 nimmt einen Hochdruckkraftstoff auf, der
von der Hochdruckpumpe 16 zugeführt wird, und
speichert den Kraftstoff in sich. Die Common-Rail 20 behält
den Hochdruckkraftstoff in sich bei einem vorbestimmten hohen Druck
gemäß dem Maschinenbetriebszustand.
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Der
Drucksensor 22 als eine Druckerfassungseinrichtung erfasst
den Druck im Innern der Common-Rail 20 und gibt das Erfassungssignal
an die ECU 40 aus.
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Das
Druckminderungsventil 24 gibt den Kraftstoff in der Common-Rail 20 in
eine Niederdruckrückführleitung 100 aus,
wenn es öffnet. Das Druckminderungsventil 24 ist
zum Beispiel ein wohl bekanntes elektromagnetisches Ventil, das
eine elektromagnetische Antriebseinheit wie beispielsweise eine
Spule hat. Die elektromagnetische Antriebseinheit hebt ein Ventilbauteil
gegen eine Federkraft an, wenn der Strom eingeschaltet wird, und
das Druckminderungsventil 24 öffnet dadurch.
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Die Öffnungszeitdauer
des Druckminderungsventils 24 wird gemäß einer
Impulsbreite eines Impulses verändert, der dem Druckminderungsventil 24 zugeführt
wird.
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Jedes
Kraftstoffeinspritzventil 30 ist für den entsprechenden
Zylinder in der Vierzylinder-Dieselmaschine 50 platziert.
Jedes Kraftstoffeinspritzventil 30 spritzt den in der Common-Rail 20 gespeicherten Kraftstoff
in das Innere des entsprechenden Zylinders #i (i = 1 bis 4) ein.
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Die
Kraftstoffeinspritzventile 30 führen Mehrfacheinspritzschritte
inklusive einer Haupteinspritzung und einer Piloteinspritzung pro
Verbrennungszyklus durch. Die Kraftstoffeinspritzventile 30 sind
mit der Common-Rail 20 durch Einspritzleitungen 102 verbunden.
Jedes Kraftstoffeinspritzventil 30 ist ein wohl bekanntes
elektromagnetisch angetriebenes Ventil, dessen Kraftstoffeinspritzmenge
durch Steuern eines Drucks einer Steuerkammer eingestellt wird,
indem ein Kraftstoffdruck zu einer Kraftstoffdüse so hinzugegeben
wird, dass die Kraftstoffdüsennadel geschlossen wird.
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Die
ECU 40 als die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
ist durch einen Mikrocomputer realisiert, der hauptsächlich
aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM),
einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einem nicht flüchtigen
Speicher wie beispielsweise einem beschreibbaren Flash-Speicher
besteht.
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In
der ECU 40 sind zahlreiche Programme in der Speichereinrichtung
wie beispielsweise dem ROM oder dem Flash-Speicher gespeichert.
Solche Programme dienen als eine Zündungsbeurteilungseinrichtung,
eine Einspritzungsbeurteilungseinrichtung, eine Irregularitäten-Beurteilungseinrichtung, eine
Irregularitäten-Abschätzungseinrichtung, eine Drehzahlermittlungseinrichtung,
eine Druckermittlungseinrichtung, eine Einspritzungskompensationseinrichtung
und eine Stoppanweisungseinrichtung.
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Die
ECU 40 empfängt zahlreiche Erfassungssignale auf,
die von einem Gaspedalsensor, einem Temperatursensor, einem Drucksensor 22,
einem NE-Sensor 56, einem Zylinderbeurteilungssensor 58 und
desgleichen übertragen werden. Die ECU 40 beurteilt
dann den Betriebszustand der Dieselmaschine 50 basierend
auf den Erfassungssignalen. Der Gaspedalsensor erfasst ein Gaspedalöffnungsverhältnis,
der NE-Sensor 56 erfasst NE (als die Drehzahl der Brennkraftmaschine)
und der Zylinderbeurteilungssensor 58 beurteilt den vorgegebenen Zylinder.
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Um
optimale Betriebszustände für die Dieselmaschine 50 zu
erzielen, steuert die ECU 40 die elektrische Stromzufuhr
zu dem Regelventil 19, dem Druckminderungsventil 24 und
den Kraftstoffeinspritzventilen 30 basierend auf dem ermittelten
Betriebszustand der Dieselmaschine 50.
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Die
ECU 40 steuert die Einspritzzeitdauer und die Kraftstoffmenge
oder das Einspritzvolumen jedes Kraftstoffeinspritzventils 30 gemäß dem
Maschinenbetriebszustand, der durch analysieren der Erfassungssignale
erhalten wird, die von den zahlreichen Sensoren inklusive dem Drucksensor 22 übertragen
werden. Die ECU 40 erzeugt ein Impulssignal und gibt es
an die EDU 42 aus. Dieses Impulssignal ist ein Einspritzungsantriebssignal,
um die Einspritzzeitdauer und die Kraftstoffeinspritzmenge jedes Kraftstoffeinspritzventils 30 zu
steuern.
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Die
ECU 40 und die EDU 42 arbeiten als eine Einspritzungssteuereinrichtung
zum Steuern des Einspritzvorgangs jedes Kraftstoffeinspritzventils 30.
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Die
ECU 40 beurteilt basierend auf der Druckschwankung der
Common-Rail 20 oder der Einspritzleitung 102,
ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 den Kraftstoff basierend
auf einer weisungsgemäßen Einspritzmenge korrekt
in den entsprechenden Zylinder #i einspritzt oder nicht.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel führt die ECU 40 basierend
auf dem Erfassungssignal, das von dem Drucksensor 22 übertragen
wird, welcher den Druck der Common-Rail 20 erfasst, die
vorstehende Beurteilung durch, ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt oder
nicht.
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Zudem
erfasst die ECU 40 basierend auf den Impulssignalen, die
von dem NE-Sensor 56 und dem Zylinderbeurteilungssensor 68 übertragen
werden, wie oft sich jeder Zylinder dreht und beurteilt dann basierend
auf der Abweichung der Anzahl der Maschinendrehungen, ob jeder Zylinder
zündet oder nicht.
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Die
ECU 40 speichert in dem Flash-Speicher eine charakteristische
Zuordnung hinsichtlich einer Abgabemenge der Hochdruckpumpe 16 entsprechend
dem elektrischen Strom, der dem variablen Ventil 18 zuzuführen
ist, gemäß dem Maschinenbetriebszustand.
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Die
ECU 40 führt eine Regelung durch, um den dem variablen
Ventil 18 zugeführten elektrischen Strom zu steuern,
so dass der Druck der Common-Rail 20, welcher durch den
Drucksensor 22 ermittelt wird, der Zieldruck der Common-Rail 20 wird, basierend
auf der in dem Flash-Speicher gespeicherten charakteristischen Zuordnung
hinsichtlich der Abgabemengencharakteristik der Hochdruckpumpe 16.
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Die
EDU 42 ist eine Antriebsvorrichtung zum Zuführen
des Antriebsstroms oder der Antriebsspannung zu dem Druckminderungsventil 24 und
jedem Kraftstoffeinspritzventil 30 basierend auf der Steuersignalausgabe
aus der ECU 40.
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Ein
Maschinendrehungsimpulsgeber 52 und ein Zylinderbeurteilungsimpulsgeber 54 sind
an der Kurbelwelle der Dieselmaschine 50 montiert. Der
Maschinendrehungsimpulsgeber 52 (im Folgenden als der "NE-Impulsgeber 52"
bezeichnet) erfasst die Drehzahl der Dieselmaschine 50 als
die Brennkraftmaschine. Der Zylinderbeurteilungsimpulsgeber 54 erfasst
die Zylinderposition der Dieselmaschine 50.
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Eine
Vielzahl von Vorsprüngen ist an dem NE-Impulsgeber 52 in
einem vorbestimmten regelmäßigen Winkel in einer
Umfangsrichtung angeordnet. Der NE-Sensor 56 erfasst die
an dem NE-Impulsgeber 52 ausgebildeten Vorsprünge,
welcher sich zusammen mit der Kurbelwelle dreht, und gibt das Impulssignal
bei jeder Erfassung eines Vorsprungs aus. Die ECU 40 berechnet,
wie oft sich jeder Zylinder in der Dieselmaschine 50 dreht,
basierend auf der Anzahl der von dem NE-Senosor 56 übertragenen
Impulssignale pro Zeit.
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Die
Vorsprünge sind in einem vorbestimmten Winkelabstand an
dem Zylinderbeurteilungsimpulsgeber 54 zum Beurteilen der
Position der vier Zylinder der Dieselmaschine 50 ausgebildet.
Auf ein Erfassen der Vorsprünge des Zylinderbeurteilungsimpulsgebers 54 hin
erzeugt der Zylinderbeurteilungssensor 58 ein Impulssignal
und gibt dieses aus. Die ECU 40 empfängt die von
dem NE-Sensor 56 und dem Zylinderbeurteilungssensor 58 übertragenen Impulssignale
und berechnet dann den Kurbelwinkel der Dieselmaschine 50 basierend
auf den empfangenen Impulssignalen.
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(Irregularitätserfassung)
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Es
folgt eine Beschreibung der durch das Kraftstoffeinspritzsystem 10 durchgeführten
Irregularitäten-Erfassungsroutine unter Bezugnahme auf
die 2 bis 4.
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Die 2 ist
ein Flussdiagramm, das die Irregularitäten-Erfassungsroutine
zeigt, welche durch die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung durchgeführt
wird. Die Hauptprogrammschleife für die Maschinensteuerung
beinhaltet diese Irregularitäten-Erfassungsroutine. Die
ECU 40 als die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
führt die Irregularitäten-Erfassungsroutine in
der Hauptprogrammschleife für die Maschinensteuerung immer
durch.
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Die 3 ist
ein Flussdiagramm, das die Zündungsbeurteilungsroutine
zeigt, welche durch die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung durchgeführt
wird. Die Zündungsbeurteilungsroutine beurteilt, ob jeder
Zylinder in der Dieselmaschine 50 korrekt zündet
oder nicht.
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Die 4 ist
ein Flussdiagramm, das die Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
zeigt, die durch die ECU 40 als die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung durchgeführt
wird. Die Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine wird basierend
auf der weisungsgemäßen Einspritzmenge abhängig
davon durchgeführt, ob jedes Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt. Jene
in der 2, der 3 und der 4 gezeigten
Routinen wird durch die Programme realisiert, die in der Speichervorrichtung
wie beispielsweise dem Flash-Speicher gespeichert sind.
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Insbesondere
werden die Beurteilung bei dem Schritt S302 und die Beurteilung
bei dem Schritt S304, die in der 2 gezeigt
sind, jeweils basierend auf den Ausführungsergebnissen
in der in der 3 gezeigten Zündungsbeurteilungsroutine
und der in der 4 gezeigten Einspritzungsbeurteilungsroutine
ausgeführt.
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In
der in der 2 gezeigten Irregularitäten-Erfassungsroutine
beurteilt die ECU 40 zuerst, ob die Zündungsbeurteilungsbedingung
in der Dieselmaschine 50 eingerichtet ist oder nicht (Schritt S300).
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Wenn
die Drehzahl (NE) der Brennkraftmaschine größer
als ein vorbestimmter Wert Kn wird und die Einspritzmenge oder das
Volumen (Q) größer als ein vorbestimmter Wert
Kq wird, nachdem die Dieselmaschine 50 startet, beurteilt
die ECU 40 zum Beispiel, die Zündungsbedingung
eingerichtet wurde („JA" bei dem Schritt S300).
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In
diesem Fall führt die ECU 40 die Zündungsbeurteilungsroutine,
die in der 3 gezeigt ist, bei dem Schritt
S301 aus. Die Zündungsbeurteilungsroutine wird im Folgenden
im Detail unter Bezugnahme auf die 3 erklärt.
Nach einer Beendigung der Zündungsbeurteilungsroutine bei
dem Schritt S301, der in der 3 gezeigt
ist, geht der Betriebsablauf zu dem Schritt S302.
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Andererseits
geht bei dem Schritt S300, wenn die ECU 40 beurteilt, dass
die Zündungsbedingung noch nicht eingerichtet ist („NEIN"
bei dem Schritt S300), der Betriebsablauf aus dieser Routine heraus,
die ECU 40 beendet nämlich die in der 2 gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsroutine.
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Zurück
zu dem Schritt S302 beurteilt die ECU 40, ob es bei den
vier Zylindern einen nicht zündenden Zylinder gibt oder
nicht. Wenn beurteilt wird, dass alle der vier Zylinder bereits
gezündet haben („NEIN" bei dem Schritt S302),
beendet die ECU 40 diese Irregularitäten-Erfassungsroutine.
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Andererseits
geht bei dem Schritt S302, wenn die ECU 40 beurteilt, dass
es mindestens einen nicht zündenden Zylinder gibt ("JA"
bei dem Schritt S302), der Betriebsablauf bei dem Schritt S303 zu der
Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine, die in der 4 gezeigt
ist.
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Die
ECU 40 führt bei dem Schritt S303 die in der 4 gezeigte
Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine aus. Die Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
ist im Folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die 4 erklärt.
Nach einer Beendigung der Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
bei dem Schritt S303, welche in der 4 gezeigt
ist, geht der Betriebsablauf zu dem Schritt S304.
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Bei
dem Schritt S304 erhält die ECU 40 den Common-Rail-Druck
des Zylinders, der nicht zündet, und beurteilt, ob das
entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 30 den Kraftstoff
basierend auf der weisungsgemäßen Einspritzmenge
korrekt eingespritzt hat oder nicht. Diese Beurteilung verwendet
die Druckabnahmecharakteristik des Common-Rail-Drucks, der sich
synchron mit der weisungsgemäßen Einspritzmenge
für das Kraftstoffeinspritzventil 30 verändert.
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Die
ECU 40 beurteilt, dass die Einspritzcharakteristik des
Kraftstoffeinspritzventils 30 normal ist, wenn die Druckabnahmecharakteristik
des Common-Rail-Drucks normal ist. Der Betriebsablauf geht dann
zu dem Schritt S306.
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Andererseits
beurteilt die ECU 40, dass die Einspritzcharakteristik
des Kraftstoffeinspritzventils 30 anormal ist, wenn die
Druckabnahmecharakteristik des Common-Rail-Drucks anormal ist. In
diesem Fall geht der Betriebsablauf zu dem Schritt S316.
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Bei
dem Schritt S304 zeigt der normale Zustand der Druckabnahmecharakteristik
an, dass der Common-Rail-Druck normal abnimmt, indem der Kraftstoff
korrekt durch das Kraftstoffeinspritzventil 30 basierend
auf der weisungsgemäßen Einspritzmenge in den
entsprechenden Zylinder eingespritzt wird.
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Andererseits
zeigt bei dem Schritt S304 der anormale Zustand der Druckabnahmecharakteristik an,
dass der Common-Rail-Druck durch einen Fehler, der bei dem Betrieb
des Kraftstoffeinspritzventils 30 auftritt, nicht korrekt
verändert wird, wobei das Kraftstoffeinspritzventil 30 eine
vorbestimmte Menge von Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen Einspritzmenge
nicht einspritzt, obwohl bereits die Einspritzanweisung an den Zylinder übertragen
wurde, der noch nicht zündet. Dies bedeutet, dass es eine
Möglichkeit gibt, dass das Kraftstoffeinspritzventil 30 selbst
in einen Fehlerzustand gerät oder eine Verkabelung und
desgleichen, die mit dem Kraftstoffeinspritzventil 30 verbunden
ist, in einen Fehlerzustand gerät.
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Es
ist dadurch möglich, abzuschätzen, dass der Betriebsfehler
in dem Kraftstoffeinspritzventil 30 auftritt. Dementsprechend
geht bei dem Schritt S304, wenn die Druckabnahmecharakteristik des
Common-Rail-Drucks irregulär ist, nämlich anormal („NEIN"
bei dem Schritt S304), der Betriebsablauf zu dem Schritt S316. Bei
dem Schritt S316 zeigt die ECU 40 eine Nachricht hinsichtlich
des Fehlers des Kraftstoffeinspritzventils 30 auf einer
Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) an. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs
diese auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Nachricht wahrnimmt,
kann er eine rechtzeitige und geeignete Maßnahme wie beispielsweise
ein Anhalten und Inspizieren des Fahrzeugs gefolgt von einer Instandsetzung
vornehmen.
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Zudem
weist die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzventil 30 nicht
an, die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend dem normal zündenden
Zylinder zu erhöhen, um ein unzureichendes Maschinendrehmoment
zu kompensieren, obwohl die ECU 40 als die Ursachen einer
Nichtzündung bei dem Schritt S304 beurteilt, dass das Kraftstoffeinspritzventil 30 den Kraftstoff
nicht korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt.
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Dies
kann die EGR-Menge (Abgasruckführungsmenge) gegen ein Verschieben
eines Zielwerts schützen und eine Emissionsverschlechterung
vermeiden.
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Bei
dem Schritt S306 erhöht die ECU 40 einen Irregularitäten-Beurteilungszähler
Np um den Wert +1. Wenn die in der 2 gezeigte
Routine beginnt, wird der Ausgangswert wie beispielsweise 0 bei
dem Irregularitäten-Beurteilungszähler Np eingestellt.
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Bei
dem Schritt S308 beurteilt die ECU 40, ob der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Np einen vorbestimmten Wert Kp überschreitet oder nicht.
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Wenn
das Beurteilungsergebnis anzeigt, dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Np einen vorbestimmten Wert Kp (Np ≤ Kp) nicht überschreitet, zeigt
die ECU 40 bei dem Schritt S310 die Nachricht „obwohl
das Einspritzungssystem normal ist, tritt ein Fehler auf Seiten
der Brennkraftmaschine auf" auf der Anzeigeeinrichtung und desgleichen
an.
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Die
ECU 40 erlernt eine Piloteinspritzmenge durch Verschieben
des Einspritzzeitpunkts des Kraftstoffeinspritzventils 30 zu
entweder der Voreilwinkelseite oder der Nacheilwinkelseite oder
durch Zwangsdurchführen einer Einspritzung mit einer winzigen
Menge.
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Das
Erlernen der Piloteinspritzmenge, die allgemeines Wissen ist, wird
durchgeführt, indem zum Beispiel jede Abweichung der Drehzahl
der Dieselmaschine 50 unter Verwendung des NE-Sensors 56 erfasst
wird.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, versucht sie, nachdem der Einspritzzeitpunkt
und die Piloteinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 30 erlernt
und kompensiert wurde, die Zündung des Zylinders, der nicht
zündete, obwohl das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff eingespritzt hat, unter Verwendung von kompensiertem/r
Einspritzzeitpunkt und Kraftstoffmenge durchzuführen.
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Bei
dem Schritt S312 ist es, obwohl bei dem Schritt S312 in dem in der 2 gezeigten
Flussdiagramm einen aus den Einspritzzeitpunkts-Kompensationsvorgängen
und der Piloteinspritzmengenkompensation für das Kraftstoffeinspritzventil 30 auswählt und
durchführt, auch möglich, diese Kompensationen
zu kombinieren.
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Wenn
der vorstehende nicht zündende Zylinder unter Verwendung
des Kompensationswerts des Einspritzzeitpunkts und/oder des Kompensationswerts
der Piloteinspritzmenge zündet, beurteilt die ECU 40,
dass die anormale Zündung bereits vermieden wurde, es gibt
nämlich keinen Zylinder, der nicht zündet („NEIN"
bei dem Schritt S302). Der Betriebsablauf geht dann aus dieser Routine
heraus. Die ECU 40 beendet die Irregularitäten-Erfassungsroutine.
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Zurück
zu dem Schritt S308, bei dem, wenn das Beurteilungsergebnis anzeigt,
dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler Np
den vorbestimmten Wert Kp (Np > Kp) überschreitet,
die ECU 40 beurteilt, dass der Zielzylinder nicht zündet,
obwohl das Kraftstoffeinspritzventil 30 den Kraftstoff
zu dem entsprechenden Zielzylinder nach dem Erlernen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts
oder der Piloteinspritzmenge einspritzt und einige Male den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
oder die Piloteinspritzmenge kompensiert.
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Bei
dem Schritt S314 weist die ECU 40 dann das Kraftstoffeinspritzventil 30 entsprechend
dem Zielzylinder an, die Kraftstoffzufuhr zu stoppen.
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Da
die ECU 40 die Kraftstoffeinspritzventile, die den anderen
Zylindern als solch einem fehlerhaften Zylinder entsprechen, anweist,
die Kraftstoffzufuhr fortzuführen, kann der Fahrer das
Fahrzeug in diesem Fall vorsichtig und durchgehend fahren.
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Gemäß der
vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung ist es möglich,
den nicht zündenden Zylinder vor der Kraftstoffzufuhr des
entsprechenden Kraftstoffeinspritzventils 30 zu schützen, und
es wird auch möglich gemacht, ein Abgeben von nicht verbranntem
Kraftstoff aus dem Zylinder zu vermeiden, der nicht gezündet
hat.
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Folglich
vermeidet dies ein Verbrennen des Kraftstoffs an dem Katalysator
in einem Partikelreinigungsfilter (PM Filter), der bei einer Betrachtung
von der Seite der Dieselmaschine 50 an der stromabwärtigen
Seite des Abgasabgabesystems angeordnet ist, wodurch es möglich
ist, einen regulären Regenerationszyklus des Partikelreinigungsfilters
mit einem Katalysator durchzuführen.
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Bei
dem Schritt S316 zeigt die ECU 40 die Nachricht bezüglich
einem „Fehler" auf der Anzeigeeinrichtung an und beendet
diese Irregularitäten-Erfassungsroutine, die in der 2 gezeigt
ist.
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Wenn
das Kraftstoffeinspritzventil 30 den Kraftstoff nicht korrekt
in den entsprechenden Zylinder einspritzt, zeigt die ECU 40 die
Nachricht „Fehler des Kraftstoffeinspritzventils" auf der
Anzeigeeinrichtung an.
-
Wenn
der Zylinder trotz eines korrekten Einspritzens des Kraftstoffs
aus dem entsprechenden Einspritzventil 30 nicht zündet,
und wenn der Zylinder nicht zünden kann, obwohl die Einspritzmenge
des Kraftstoffeinspritzventils 30 kompensiert ist, zeigt
die ECU 40 die Nachricht „Fehler der Brennkraftmaschine"
auf der Anzeigeeinrichtung an.
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Da
der Fahrer des Fahrzeugs die Art eines Fehlers hinsichtlich des
Kraftstoffeinspritzventils 30 und der Brennkraftmaschine
(oder der Dieselmaschine) erkennen kann, ist es möglich,
die optimale Behandlung wie beispielsweise eine Beendigung des Fahrens,
eine Inspektion und eine Wartung gemäß der auf
der Anzeigeeinrichtung angezeigten Fehlerart auszuwählen.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, beurteilt die ECU 40 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 bei dem Schritt S304
in der in der 2 gezeigten Irregularitäten-Erfassungsroutine den
Kraftstoff korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt oder
nicht, die ECU 40 zeigt bei dem Schritt S310 die Fehlernachricht
auf der Anzeigeeinrichtung an, wenn der Zylinder trotz eines korrekten
Einspritzen des Kraftstoffs durch das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 30 nicht
zündet, oder wenn der Fehler in der Brennkraftmaschine
auftritt, obwohl das Kraftstoffeinspritzsystem, das aus den Kraftstoffeinspritzventilen 30 besteht,
korrekt funktioniert.
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Der
Fahrer des Fahrzeugs kann ein Auftreten des Fehlers auf der Seite
der Brennkraftmaschine erkennen, obwohl der Zylinder nach der Kompensation
des Zündzeitpunkts oder der Einspritzmenge bei dem Schritt
S312 zündet.
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(Zündungsbeurteilung)
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Es
folgt eine Beschreibung der Zündungsbeurteilungsroutine,
die in der 3 gezeigt ist.
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Die 3 ist
das Flussdiagramm, das die Zündungsbeurteilungsroutine
zeigt, die durch die ECU 40 als die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung in
dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 durchführt, das
in der 1A gezeigt ist.
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Die
ECU 40 führt die Zündungsbeurteilungsroutine
aus, die in der 3 gezeigt ist, um zu beurteilen,
ob entsprechende Zylinder korrekt zünden oder nicht. Diese
Zündungsbeurteilungsroutine, die in der 3 gezeigt
ist, wird nach dem Schritt S300 und vor dem Schritt S302 durchgeführt,
die in der 2 gezeigt sind.
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Bei
dem Schritt S320 in der Zündungsbeurteilungsroutine, die
in der 3 gezeigt ist, empfängt die ECU 40 die
Erfassungssignale, die von dem NE-Sensor 56 und dem Zylinderbeurteilungssensor 58 übertragen
wurden, und berechnet die Schwankung der Drehzahl jedes Zylinders
#1 (wobei i = 1 bis 4) bei der Vierzylinder-Dieselmaschine 50.
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Die 5 zeigt
die Schwankung der Drehzahl jedes Zylinders #1 (wobei i = 1 bis
4) bei der Vierzylinder-Dieselmaschine 50. Insbesondere
berechnet die ECU 40, wie es in der 5 gezeigt
ist, den Schwankungswert DNEi (i = 1 bis 4), der die erhöhte Zahl
ist, die durch Subtrahieren des Minimalwerts NEiL von dem Maximalwert
NEiH erhalten wird, basierend auf der vorliegenden Gleichung (1), DNEi = NEiH – NeiL (1)wobei NEiH
der Maximalwert der Schwankung der Drehzahl jedes Zylinders #i ist,
wenn die ECU 40 die Einspritzungsanweisung an ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzventil 30 ausgibt,
um die Kraftstoffeinspritzung zu initiieren, und der Minimalwert
die Drehzahl jedes Zylinders #i zu dem Startzeitpunkt ist, wenn
die Schwankung der Drehzahl auftritt.
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Bei
dem Schritt S322 beurteilt die ECU 40, ob der Schwankungswert
DNEi der Drehzahl des Zylinders kleiner als ein vorbestimmter Wert
KNETABLE ist oder nicht, wenn sich der Schwankungswert DNEi der
Drehzahl des Zylinder synchron mit der Einspritzungsanweisung an
das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 30 verändert.
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Die
ECU 40 beurteilt zudem, ob der Schwankungswert DNEi der
Drehzahl der Dieselmaschine 50 (als die Brennkraftmaschine)
anormal ist oder nicht, wenn die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzventil 30 entsprechend
jedem Zylinder #i anweist, den Kraftstoff einzuspritzen. Die 5 zeigt
das Beispiel des Schwankungswerts DNE4 der Drehzahl des Zylinders
#4, welche anormal ist, nämlich kleiner als der vorbestimmte
Wert KNETABLE ist.
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Wenn
der Schwankungswert DNEi (wobei i = 1 bis 4) größer
als der vorbestimmte Wert KNETABLE ist (DNEi < KNETABLE), beurteilt die ECU 40 als die
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung, dass der Schwankungswert
DNEi zu klein ist, weil dieser Zielzylinder #i nicht zündet
(„JA” bei dem Schritt S322). In diesem Fall geht
der Betriebsablauf zu dem Schritt S324 in dem in der 3 gezeigten
Flussdiagramm.
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Andererseits
beurteilt dann, wenn alle Zylinder #i (wobei i = 1 bis 4) die Beziehung
von DNEi ≥ KNETABLE erfüllen (nämlich „NEIN"
bei dem Schritt S322) die ECU 40 als die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung,
dass alle Zylinder #1 (i = 1 bis 4) normal zünden. In diesem
Fall beendet die ECU 40 diese in der 3 gezeigte
Zündungsbeurteilungsroutine. Zu diesem Zeitpunkt stellt
die ECU 40 zum Beispiel eine Fehlzündungsmarke
jedes Zylinder #i auf AUS.
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Der
Betriebsablauf kehrt von der Zündungsbeurteilungsroutine
bei dem Schritt 301, welche in der 3 gezeigt
ist, zu der in der 2 gezeigten Irregularitäten-Erfassungsroutine
zurück. Bei der Irregularitäten-Erfassungsroutine,
die in der 2 gezeigt ist, geht der Betriebsablauf
dann zu dem Schritt S302.
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Bei
dem Schritt S302 beurteilt die ECU 40, ob ein Zylinder
eine Fehlzündung hatte oder nicht, basierend auf dem wert „EIN"
und „AUS" der Fehlzündungsmarke.
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Zurück
zu dem Schritt S320 in der Zündungsbeurteilungsroutine,
die in der 3 gezeigt ist, wobei, wenn die
Beziehung DNEi < KNETABLE erfüllt
ist, die ECU 40 bei dem Schritt S324 den Wert „1"
zu dem Irregularitäten-Beurteilungszähler Nn addiert.
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Zu
Beginn der in der 3 gezeigten Zündungsbeurteilungsroutine
stellt die ECU 40 zum Beispiel den Wert „null"
für den Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nn ein.
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Bei
dem Schritt S326 beurteilt die ECU 40, ob der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nn einen vorbestimmten Wert Kn nicht überschreitet oder nicht.
Wenn das Beurteilungsergebnis anzeigt, dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nn den vorbestimmten wert Kn nicht überschreitet („NEIN"
bei dem Schritt S326), kehrt der Betriebsablauf zu dem Schritt S320
am Anfang der Zündungsbeurteilungsroutine zurück,
die in der 3 gezeigt ist. Die ECU 40 führt dann
den Vorgang des Schritts S320 erneut aus.
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Andererseits
geht, wenn das Beurteilungsergebnis anzeigt, dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nn den vorbestimmten Wert Kn überschreitet („JA"
bei dem Schritt S326), der Betriebsablauf weiter zu dem Schritt
S328. Bei dem Schritt S328 beurteilt die ECU 40, dass der
Zielzylinder sich in dem Fehlzündungszustand befindet,
dass er nicht korrekt zündet, obwohl die ECU 40 das
entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 30 einige Male angewiesen
hat, den Kraftstoff einzuspritzen. Zu diesem Zeitpunkt setzt die
ECU 40 die Fehlzündungsmarke zudem auf „EIN",
was anzeigt, dass der Zielzylinder unter die Fehlzündungsbedingung
fällt.
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Der
Betriebsablauf kehrt von der in der 3 gezeigten
Zündungsbeurteilungsroutine zu der in der 2 gezeigten
Irregularitäten-Erfassungsroutine zurück. Die
ECU 40 führt dann den Schritt S320 aus. Bei dem
Schritt S302 beurteilt die ECU 40, ob es einen Zylinder
gibt oder nicht, dessen Fehlzündungsmarke auf EIN steht.
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(Standardeinspritzungsbeurteilung)
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Es
folgt eine Beschreibung der Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine,
die in der 4 gezeigt ist, als die Nebenroutine,
die in der 2 durch den Schritt S303 bezeichnet
ist.
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Die 4 ist
ein Flussdiagramm, das die Zündungsbeurteilungsroutine
zeigt, die durch die ECU 40 als die in der 1A gezeigte
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung durchgeführt
wird.
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Die
ECU 40 führt die Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
aus, die in der 4 gezeigt ist, bevor der Schritt
S304 in der in der 2 gezeigten Irregularitäten-Erfassungsroutine
ausgeführt wird.
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Die
Beschreibung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
basiert auf der Annahme, dass der Common-Rail-Druck gemäß der
weisungsgemäßen Einspritzmenge und der Drehzahl
der Dieselmaschine 50 verringert wird, wenn die ECU 40 die
jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 30 anweist, den Kraftstoff
zu den entsprechenden Zylindern #i (i = 1 bis 4) einzuspritzen.
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Bei
dem Schritt S330 in der Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine,
die in der 4 gezeigt ist (als Schritt S303
in der 2), empfängt die ECU 40 das
Erfassungssignal, das von dem Drucksensor 22 übertragen
wird, und berechnet den Schwankungswert des Common-Rail-Drucks der
Common-Rail 20, der sich synchron mit der Einspritzungsanweisung
von der ECU 40 an jeden Zylinder verändert, wenn
das Kraftstoffeinspritzventil 30 angewiesen wird, den Kraftstoff
einzuspritzen. Insbesondere berechnet die ECU 40 den Schwankungswert
DPCi des Common-Rail-Drucks durch die folgende Gleichung (2), DPCi = PCiA – PCiL (2),wobei PCiA
ein mittlerer Druck des Common-Rail-Drucks zu dem Einspritzungsstartzeitpunkt ist,
wenn die ECU 40 jedes Kraftstoffeinspritzventil 30 anweist,
den Kraftstoff in den entsprechenden Zylinder einzuspritzen, und
PCiL ist der minimale Common-Rail-Druck innerhalb eines Kurbelwinkels,
der eingestellt ist, nachdem die ECU 40 die Kraftstoffeinspritzanweisung
an die Kraftstoffeinspritzventile 30 beendet.
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Bei
dem Schritt S332 beurteilt die ECU 40, ob der Schwankungswert
DPCi des Common-Rail-Drucks größer als ein vorbestimmter
Wert KPCTABLE1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert KPCTABLE2
ist oder nicht. Die ECU 40 beurteilt zudem basierend auf
dem vorstehenden Vergleichsergebnis, dass der Schwankungswert DPCi
des Common-Rail-Drucks normal oder anormal ist.
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Die 6 zeigt
ein Beispiel, bei dem der Schwankungswert DPC4 des Common-Rail-Drucks kleiner
als der vorbestimmte Wert KPCTABLE1 wird (DPC4 < KPCTABLE1), wenn die ECU 40 das
Kraftstoffeinspritzventil 30 anweist, den Kraftstoff in
den entsprechenden Zylinder #4 einzuspritzen.
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Wenn
das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S332 anzeigt, dass die
Beziehung DPCi ≤ KPCTABLE1 oder KPCTABLE2 ≤ DPCi
erfüllt ist, beurteilt die ECU 40, dass das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff nicht korrekt in den Zielzylinder einspritzt („JA"
bei dem Schritt S332), obwohl die ECU 40 dieses Kraftstoffeinspritzventil 30 angewiesen
hat, den Kraftstoff einzuspritzen. Der Betriebsablauf geht dann
zu dem Schritt S334.
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Andererseits
beurteilt die ECU 40 bei dem Schritt S332, wenn der Common-Rail-Druck
innerhalb des Bereichs von KPCTABLE1 < DPCi < KPCTABLE2 verringert wird und der
Common-Rail-Druck dann ansteigt, dass das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff korrekt in den Zielzylinder #i einspritzt, obwohl der
Zielzylinder #i nicht zündet. In diesem Fall beendet die
ECU 40 die in der 4 gezeigte
Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine. Die ECU 40 stellt
zudem zum Beispiel eine Marke für eine irreguläre
Einspritzung dieses Zielzylinders #i auf AUS.
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Der
Betriebsablauf kehrt zu der Irregularitäten-Erfassungsroutine
zurück, die in der 2 gezeigt
ist, und geht zu dem Schritt S304.
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Bei
dem Schritt S304, der in der 2 gezeigt
ist, beurteilt die ECU 40, ob sich die Abweichung des Common-Rail-Drucks
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet oder nicht, in dem
die Schwankung des Common-Rail-Drucks durch die Kraftstoffeinspritzung
des Kraftstoffeinspritzventils 30 entsprechend dem Zielzylinder
#i verursacht wird, und wobei dieser Zielzylinder #i nicht zündet,
basierend auf dem Wert (EIN oder AUS) der Marke für eine irreguläre
Einspritzung, die diesem Zielzylinder #i entspricht.
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Zurück
zu dem Schritt S334 in der in der 4 gezeigten
Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine stellt die ECU 40 den
Wert von „1" für den Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nf (Nf + 1 -> Nf)
ein. Dieser Irregularitäten-Beurteilungszähler
ist anfangs auf einen Wert von null eingestellt, wenn die Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
beginnt, welche in der 4 gezeigt ist.
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Bei
dem Schritt S336 in der Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
der 4 beurteilt die ECU 40, ob der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nf einen vorbestimmten Wert Kf überschreitet oder nicht.
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Wenn
das Beurteilungsergebnis anzeigt, dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nf einen vorbestimmten Wert Kf nicht überschreitet („NEIN" bei
dem Schritt S336), kehrt der Betriebsablauf zu dem Schritt S330
in der 4 zurück.
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Andererseits
geht, wenn das Beurteilungsergebnis anzeigt, dass der Irregularitäten-Beurteilungszähler
Nf einen vorbestimmten Wert Kf überschreitet („JA"
bei dem Schritt S336) der Betriebsablauf zu dem Schritt S338 in
der 4.
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Bei
dem Schritt S338 beurteilt die ECU 40, dass das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff nicht korrekt zu dem entsprechenden Zylinder einspritzt,
da der Schwankungswert DPCi des Common-Rail-Drucks außerhalb
des Bereichs KPCTABLE1 < DPCi < KPCTABLE2 liegt,
obwohl die ECU 40 einige Male das Kraftstoffeinspritzventil 30 angewiesen
hat, den Kraftstoff in den entsprechenden Zylinder einzuspritzen,
bei dem diese Anweisung nicht ausgeführt wurde (er zündet
nämlich nicht). Die ECU 40 stellt die Marke für
eine irreguläre Einspritzung entsprechend dem Kraftstoffeinspritzventil 30 auf
EIN.
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Der
Betriebsablauf kehrt von der in der 4 gezeigten
Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine zu der in der 2 gezeigten
Irregularitäten-Erfassungsroutine zurück.
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Der
Betriebsablauf geht dann zu dem Schritt S304 in der 2.
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Bei
dem Schritt S304 beurteilt die ECU 40, ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff zu dem entsprechenden Zylinder korrekt einspritzt oder nicht,
unter Verwendung des EIN/AUS-Zustands der Marke für eine
irreguläre Einspritzung.
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Gemäß dem
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, korrekt zu beurteilen,
ob der irreguläre Zustand des Zylinders, der unter die
Fehlzündungsbedingung gefallen ist, (nämlich desjenigen,
der nicht zündet), durch den Fehler des Kraftstoffeinspritzventils 30 oder
eher durch den Fehler der Brennkraftmaschine als dem Kraftstoffeinspritzventil 30 verursacht wurde.
Diese Beurteilung wird erzielt, indem beurteilt wird, ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff korrekt in den entsprechenden Zielzylinder einspritzt oder
nicht, welcher, obwohl Anweisungen empfangen werden, immer noch
nicht zündet. Die ECU 40 weist an, dass eine gewisse
Menge zu den Zylindern eingespritzt wird, wobei diese Anweisung
an die Kraftstoffeinspritzventile übertragen wird, und
die Beurteilung darüber, wo der Fehler liegt, basiert auf
dem Betriebsfehler des Kraftstoffeinspritzventils 30 oder dem
Fehler der Seite der Brennkraftmaschine.
-
Insbesondere
tritt wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels,
da die Dieselmaschine 50 als die Brennkraftmaschine mit
einer Vielzahl von Zylindern den Dieselzyklus unter Verwendung der
Kompressionsselbstzündung tätigt, ein Fehlzünden
leicht und oft beim Durchführen der Pilotzündung
und dem Verzögern des Einspritzungszeitpunkts zum Erfüllen der
Verbrennungssteuerung und desgleichen auf. Gemäß der
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist es, da ein Nichtzündungszustand
der Zylinder in der Dieselmaschine 50 korrekt beurteilt word,
für den Fahrer des Fahrzeugs möglich, eine geeignete
Maßnahme basierend auf dem Beurteilungsergebnis vorzunehmen.
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Zudem
erhält die ECU 40 den Common-Rail-Druck und berechnet
eine Schwankung des Common-Rail-Drucks nur dann, wenn die ECU 40 das
Vorhandensein eines fehlerhaft zündenden Zylinders erfasst,
nämlich desjenigen, der nicht zündet, und weist
dann das Kraftstoffeinspritzventil 30 entsprechend diesem
Zylinder an.
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Es
ist dadurch möglich, die Verarbeitungslast der ECU 40 zu
verringern, da die Häufigkeit eines Erhaltens des Common-Rail-Drucks
und eines Berechnens des Schwankungswerts des Common-Rail-Drucks
zum Beurteilen, ob das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff korrekt zu dem entsprechenden Zylinder einspritzt oder
nicht, verringert werden kann.
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(Andere Abwandlungen)
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Es
folgt eine Beschreibung einiger Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst die ECU 40 zuerst
das Vorhandensein eines Zylinders mit Fehlzündung, der
nicht zündet, und erhält dann den Common-Rail-Druck,
wenn die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzventil (oder den
Injektor) 30 anweist, den Kraftstoff in den erfassten Zylinder
mit Fehlzündung einzuspritzen. Die ECU 40 berechnet schließlich
den Schwankungswert des Common-Rail-Drucks.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht durch die vorstehende Art und Weise
beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, den Fehlzündungszustand
der Zylinder basierend auf einem anderen Ablauf wie folgt zu beurteilen.
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Die
ECU 40 erhält den Common-Rail-Druck und berechnet
die Schwankung des Common-Rail-Drucks bei jeder Übertragung
der Einspritzungsanweisung an die Kraftstoffeinspritzventile 30 für
alle Zylinder. Die ECU beurteilt dann basierend auf dem Schwankungswert
des Common-Rail-Drucks, ob jedes Kraftstoffeinspritzventil 30 den
Kraftstoff in den entsprechenden Zylinder einspritzt oder nicht.
Die ECU 40 erhält die Drehzahl der Brennkraftmaschine,
wenn die Kraftstoffeinspritzventile 30 angewiesen werden,
den Kraftstoff einzuspritzen, und berechnet den Schwankungswert
der Drehzahl. Die ECU 40 beurteilt dann basierend auf dem berechneten
Schwankungswert der Drehzahl, ob jeder Zylinder korrekt zündet
oder nicht.
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Auf
diese Weise beurteilt die ECU 40 bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
ob jeder Zylinder korrekt zündet oder nicht, basierend
auf dem berechneten Schwankungswert der Drehzahl der Brennkraftmaschine
unter Verwendung des Erfassungssignals, das von dem NE-Sensor 56 übertragen
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Art und Weise
beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, das Auftreten
einer Fehlzündung in jedem Zylinder unter Verwendung einer
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, das aus der Brennkraftmaschine
während eines Ausstoßhubs abgegeben wird, und
einer Sauerstoffkonzentration in einer Ansauluft während
eines Ansaughubs zu beurteilen.
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Um
die Beurteilungspräzision in der Standardeinspritzungs-Beurteilungsroutine
für die Kraftstoffeinspritzventile 30 zu verbessern,
die in der 4 gezeigt und vorstehend beschrieben
ist, ist es möglich, als einen von Fehlerdiagnoseausdrücken
zusätzlich zu einer Verwendung des Schwankungswerts des
Common-Rail-Drucks den Schritt hinzuzufügen, den Abnahmezeitpunkt
zu beurteilen, wenn das Abnehmen des Common-Rail-Druck beginnt, nachdem
die ECU 40 die Kraftstoffeinspritzventile 30 anweist,
den Kraftstoff einzuspritzen.
-
Im Übrigen
beurteilt bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung die ECU 40 den Zustand einer irregulären
Zündung bei dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 einer
Speicherart, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil 30 den
in der Common-Rail 20 gespeicherten Kraftstoff in den entsprechenden
Zylinder der Dieselmaschine 50 einspritzt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Art und Weise
beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, das Konzept
der vorliegenden Erfindung auf einen Benzinmotor anzuwenden, bei
dem der Kraftstoff in die Benzinmaschine ohne Verwendung einer Common-Rail
eingespritzt wird. Dieser Fall kann die Einspritzungsbeurteilung
darüber, ob die Kraftstoffeinspritzventile den Kraftstoff
korrekt in die entsprechenden Zylinder der Benzinmaschine einspritzen
oder nicht, durchführen, indem zum Beispiel eine Schwankung
des Drucks der Kanäle erfasst wird, durch die der Kraftstoff
zu den Kraftstoffeinspritzventilen geführt wird.
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Weitere Effekte
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Als
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
vorgesehen, die in der Lage ist, basierend auf der weisungsgemäßen
Einspritzmenge zu beurteilen, ob das Kraftstoffeinspritzventil (oder
der Injektor) den Kraftstoff korrekt einspritzt, nachdem beurteilt wird,
dass der entsprechende Zylinder nicht zündet, wenn die
Einspritzungsanweisung an das Kraftstoffeinspritzventil übertragen
wird.
-
Dies
kann die Ausführung einer konstanten Beurteilung darüber
verhindern, ob die entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile den
Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen Einspritzmenge
korrekt zu den entsprechenden Zylindern einspritzen oder nicht.
Es ist möglich, die vorstehende Beurteilung (nämlich
darüber, ob das Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff
korrekt zu dem entsprechenden Zylinder einspritzt oder nicht) nur
durchzuführen, wenn beurteilt wird, dass der Zylinder nicht
zündet. Dies kann die Verarbeitungslast der Beurteilung
der korrekten Einspritzung verringern.
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Bei
der Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung als einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da die Ursache des Auftretens
des nicht zündenden Zylinders abgeschätzt wird,
obwohl das Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff basierend auf
der weisungsgemäßen Einspritzmenge korrekt zu
dem Zylinder einspritzt, der Fahrer des Fahrzeug die geeignete Behandlung
und das optimale Vorgehen gemäß dem vorstehend
Abschätzungsergebnis auswählen und vornehmen.
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Bei
der Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung als einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da die Ursache eines Auftretens
des nicht zündenden Zylinders abgeschätzt wird,
obwohl die Einspritzungsanweisung an das Kraftstoffeinspritzventil übertragen
wird, der Fahrer die geeignete Behandlung auswählen und
nimmt das optimale Vorgehen gemäß dem vorstehenden
Abschätzergebnis vor.
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Im Übrigen
erfasst das Kraftstoffeinspritzsystem im Allgemeinen die Drehzahl
der Brennkraftmaschine wie beispielsweise einer Dieselmaschine,
das die Einspritzmenge und desgleichen basierend auf der Drehzahl
gesteuert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung, ohne einen
zusätzlichen Drehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl der
Brennkraftmaschine einzubauen, unter Verwendung des Erfassungssignals,
das von dem Drehzahlsensor übertragen wird, der an dem
Fahrzeug zur Verwendung einer Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge für
die Kraftstoffeinspritzventile montiert ist, beurteilen, ob der
Zylinder nicht zündet oder doch. Dies kann das Auftreten
der Zündung des Zylinders ohne Hinzufügen eines
Erfassungssensors korrekt beurteilen.
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Gemäß einem
weitern Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
die Einspritzmenge basierend auf einem Common-Rail-Druck (als einen
Druckwert der Common-Rail) in einem Fall eines Kraftstoffeinspritzsystems
zum Einspritzen des in der Common-Rail gespeicherten Kraftstoffs
in die Zylinder der Brennkraftmaschine durch die Kraftstoffeinspritzventile steuert,
der Common-Rail-Druck im Allgemeinen unter Verwendung eines Drucksensors
erfasst, der an der Common-Rail montiert ist.
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Ohne
zusätzlich einen zusätzlichen Sensor einzubauen,
um den Druck in der Common-Rail zu erfassen, kann die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
unter Verwendung des von dem Drucksensor übertragenen Erfassungssignals,
der an dem Kraftstoffeinspritzsystem montiert ist, um die Einspritzmenge
für die Kraftstoffeinspritzventile zu steuern, beurteilen,
ob das Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff korrekt in den entsprechenden
Zylinder einspritzt oder nicht.
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Gemäß einem
weitern Aspekt der vorliegenden Erfindung kompensiert die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung
zumindest entweder den Einspritzzeitpunkt oder die Piloteinspritzmenge
des Kraftstoffeinspritzventils (oder des Injektors), wenn der entsprechende
Zylinder nicht zündet, obwohl das Kraftstoffeinspritzventil
den Kraftstoff basierend auf der weisungsgemäßen
Einspritzmenge korrekt in den entsprechenden Zylinder einspritzt.
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Es
gibt die Möglichkeit, dass der Zylinder mit Fehlzündung
(oder der nicht zündende Zylinder), obgleich er durch eine
Fehlfunktion der Brennkraftmaschine nicht zündete, infolge
der Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung, die entweder
den Einspritzungszeitpunkt oder die Piloteinspritzmenge kompensiert,
zu zünden beginnt.
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Unglücklicher
Weise weist in dem Fall, dass der Zylinder mit Fehlzündung
nicht beginnt, die Zündung zu starten, indem entweder der
Einspritzzeitpunkt oder die Voreinspritzmenge kompensiert wird, die
Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung das Kraftstoffeinspritzventil
entsprechend diesem Zylinder mit Fehlzündung an, die Kraftstoffeinspritzung
anzuhalten. Dies kann verhindern, dass nicht verbrannter Kraftstoff
durch den Zylinder abgegeben wird, der nicht gezündet hat.
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Jede
Funktion der zahlreichen Einrichtungen, die die Irregularitäten-Erfassungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung bilden, kann durch eine Kombination von Hardwarequellen,
deren Konfiguration eine spezifizierte Funktion vorsieht, und zahlreichen
Programmen verwirklicht werden, die in der Speichereinrichtung gespeichert
sind.
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Während
besondere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
im Detail beschrieben wurden, ist es dem Fachmann klar, dass im
Lichte der Gesamtlehre der Offenbarung zahlreiche Abwandlungen und
Alternativen zu diesen Details entwickelt werden können.
Dementsprechend sind die offenbarten besonderen Anordnungen nur
von veranschaulichender Natur und beschränken nicht den Umfang
der vorliegenden Erfindung, der in seiner ganzen Breite durch die
folgenden Ansprüche und alle ihre Äquivalente
gegeben ist.
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Bei
dem Kraftstoffeinspritzsystem beurteilt bzw. bestimmt die ECU das
Auftreten der Zylinderfehlzündung basierend auf der Abweichung
der Drehzahl der Dieselmaschine, wenn eine Zündungsbeurteilungsbedingung
erfüllt ist, nachdem die Dieselmaschine startet. Wenn es
einen nicht zündenden Zylinder gibt, wird die erhöhte
Drehzahl der Dieselmaschine im Allgemeinen kleiner als ein vorbestimmter
Wert. Die ECU erhält einen Common-Rail-Druck entsprechend
dem nicht zündenden Zylinder und beurteilt dann, ob eine
korrekte Druckschwankung auftritt oder nicht. Die ECU beurteilt
bzw. erfasst dann das Auftreten der Fehlfunktion des Kraftstoffeinspritzventils,
wenn sich der verringerte Wert des entsprechenden Common-Rail-Drucks
außerhalb eines normalen Bereichs befindet. Die ECU beurteilt
den Zustand jedes Zylinders basierend auf dem Beurteilungsergebnis
hinsichtlich dessen, ob das Kraftstoffeinspritzventil den Kraftstoff
korrekt in den entsprechend Zylinder einspritzt oder nicht.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2712332 [0002]
- - JP 3036351 [0002]