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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät
zur Erfassung einer Anomalie eines Drucksensors, der zur Erfassung
eines Kraftstoffdrucks in einer gemeinsamen Kraftstoffleitung bzw.
einem Common-Rail in einem Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt
ist, in dem ein in dem Common-Rail aufgespeicherter Kraftstoff in
jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
eingespritzt wird.
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In
einigen herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsystemen für
Brennkraftmaschinen wird Kraftstoff von einer Kraftstoffzufuhrpumpe
unter Druck zugeführt, in einem Common-Rail aufgespeichert
und von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung in jeden Zylinder einer Kraftmaschine,
wie beispielsweise einer Dieselkraftmaschine, eingespritzt. Der
Kraftstoffdruck in dem Common-Rail (Common-Rail-Druck) wird auf
einen Soll-Common-Rail-Druck reguliert, der auf der Grundlage von
Kraftmaschinenbetriebszuständen eingestellt wird.
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Der
Common-Rail-Druck wird reguliert, indem beispielsweise die Kraftstoffmenge,
die von der Kraftstoffzufuhrpumpe zu dem Common-Rail unter Druck
zugeführt wird, auf der Grundlage einer Abweichung eines
Ist-Common-Rail-Drucks, der durch einen Drucksensor erfasst wird,
von einem Soll-Common-Rail-Druck geregelt wird.
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Die
Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird durch eine
Impulsperiode eines Einspritzbefehlimpulses gesteuert, der der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
zugeführt wird. Die Einspritzmenge nimmt zu, wenn die Impulsperiode
des Einspritzbefehlimpulses zunimmt. Die Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses
wird nicht nur auf der Grundlage einer Solleinspritzmenge, die auf
der Grundlage von Kraftmaschinenbetriebszuständen berechnet
wird, sondern auch des Common-Rail-Drucks eingestellt.
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Wenn
der Drucksensor aufgrund irgendeiner Anomalie darin versagt, den
Common-Rail-Druck genau zu erfassen, kann der Ist-Common-Rail-Druck durch
die Regelung nicht auf den Soll-Common-Rail-Druck reguliert werden.
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Da
die Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses unter Verwendung des
Common-Rail-Drucks berechnet wird, der durch den Drucksensor erfasst wird
und von dem Ist-Common-Rail-Druck abweicht, wird die Kraftstoffeinspritzmenge
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung fehlerhaft.
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In
der
JP 2005-155561A ist
ein Gerät offenbart, das bestimmt, dass ein Drucksensor
anormal ist, wenn die Erfassungsausgabe eines Drucksensors, die
den erfassten Druck angibt, von einem vorbestimmten normalen Erfassungsbereich
abweicht oder sich überhaupt nicht ändert, auch
wenn sie in dem normalen Bereich liegt.
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Zusätzlich
zu der vorstehend genannten Anomalie kann der Drucksensor eine Versatzanomalie
bzw. Offset-Anomalie oder eine Verstärkungsanomalie aufweisen.
Die Versatzanomalie verursacht, dass die Erfassungsausgabe zu einem
größeren Ausgabewert oder einem kleinerem Ausgabewert
abweicht. Die Verstärkungsanomalie verursacht, dass die
Erfassungsausgabe bezüglich des Ist-Drucks mit unterschiedlichen
Graden variiert.
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Gemäß der
JP 2005-155561A können
die Versatzanomalie und die Verstärkungsanomalie nicht erfasst
werden, solange die Erfassungsausgabe des Drucksensors innerhalb
des normalen Erfassungsbereichs variiert.
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Es
ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät,
das in der Lage ist, unterschiedliche Anomalien, einschließlich
einer Versatzanomalie und einer Verstärkungsanomalie, eines
Drucksensors zur Erfassung eines Common-Rail-Drucks zu erfassen,
und ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen, das das Drucksensoranomalieerfassungsgerät
verwendet.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät
gemäß Patentanspruch 1 und ein Kraftstoffeinspritzsystem
gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird in einem Kraftstoffeinspritzsystem,
das eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. einen Common-Rail zur Aufspeicherung
eines unter Druck zugeführten Kraftstoffes aufweist, um
durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt zu werden,
ein Common-Rail-Druck auf einen Soll-Common-Rail-Druck auf der Grundlage
einer Erfassungsausgabe eines Drucksensors geregelt, wobei eine
Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit auf eine Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit
geregelt wird, indem eine Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzung
gesteuert wird, wenn die Kraftmaschine in einem Leerlaufzustand
ist.
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Soweit
der Drucksensor sowie die Kraftstoffeinspritzeinrichtung usw. normal
ist, wird eine Befehlseinspritzgröße, die für
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung während des Kraftmaschinenleerlaufzustands
berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs
liegen. Da die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit mit der Ist-Einspritzmenge variiert,
wird sich die Ist-Einspritzmenge unabhängig von dem Common-Rail-Druck
nicht ändern, wenn die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
etwa bei der Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit stabil ist.
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Wenn
in dem Drucksensor eine Anomalie entsteht und der Common-Rail-Druck
in Reaktion auf eine anormale Erfassungsausgabe des Drucksensors
geregelt wird, wird der Ist-Common-Rail-Druck von dem Soll-Common-Rail-Druck
abweichen.
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Wenn
unter der Bedingung, dass der Ist-Common-Rail-Druck unterschiedlich
zu dem Soll-Common-Rail-Druck ist, Kraftstoff durch die Befehlseinspritzmenge
eingespritzt wird, die berechnet wird, um die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
auf die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit zu steuern, entsteht eine
Differenz zwischen der berechneten Befehlseinspritzmenge und der
Ist-Einspritzmenge.
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Folglich
kann auf einfache Weise indirekt erfasst werden, dass der Drucksensor
anormal ist, wenn die Befehlseinspritzmenge von einem vorbestimmten
Bezugsbereich bezüglich einer Bezugseinspritzmenge abweicht.
Dieser Bezugsbereich gibt einen zulässigen Bereich einer
Variation der Befehlseinspritzmenge an.
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Die
Bezugseinspritzmenge wird auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit unter
dem Kraftmaschinenleerlaufzustand berechnet, wobei der vorbestimmte
Bezug auf der Grundlage der Bezugseinspritzmenge bestimmt wird.
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Wenn
die Erfassungsausgabe des Drucksensors von dem Ist-Common-Rail-Druck
abweicht, weicht ebenso die Befehlseinspritzmenge von der Bezugseinspritzmenge
ab. Folglich kann, wenn die Befehlseinspritzmenge von dem Bezugsbereich
abweicht, der entsprechend der Bezugseinspritzmenge eingestellt
ist, bestimmt werden, dass der Drucksensor anormal ist.
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Wenn
der Common-Rail-Druck auf der Grundlage einer Erfassungsausgabe
des Drucksensors geregelt wird, die höher als der Ist-Common-Rail-Druck
ist, wird der Ist-Common-Rail-Druck auf einen Common-Rail-Druck
gesteuert, der niedriger als der Soll-Common-Rail-Druck ist. Aufgrund dieses
niedrigeren Common-Rail-Drucks wird die Einspritzmenge, die durch
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung tatsächlich eingespritzt
wird, kleiner, wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung durch einen
Einspritzimpuls der gleichen Impulsperiode angetrieben wird. Als
Ergebnis wird die Drehgeschwindigkeit niedrig. Um diesem Drehgeschwindigkeitsabfall
entgegenzuwirken, wird die Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses
verlängert. Somit wird, wenn die Erfassungsausgabe des
Drucksensors aufgrund einer Anomalie höher als der Ist-Common-Rail-Druck wird,
die Befehlseinspritzmenge größer als die, wenn der
Drucksensor normal ist.
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Wenn
die Erfassungsausgabe des Drucksensors niedriger als der Ist-Common-Rail-Druck wird,
wird demgegenüber die Befehlseinspritzmenge in einer zu
dem vorstehend beschriebenen Fall entgegengesetzten Art und Weise
kleiner als die, wenn der Drucksensor normal ist.
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Aus
den vorstehend genannten Gründen kann bestimmt werden,
dass der Drucksensor eine größere Erfassungsausgabe
und eine kleinere Erfassungsausgabe als der Ist-Druck ausgibt, wenn
die berechnete Einspritzmenge größer bzw. kleiner
als ein vorbestimmter Bezugsbereich unter dem Kraftmaschinenleerlaufzustand
ist.
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Die
vorstehend genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
besser ersichtlich. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsystem zeigt,
das ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst,
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2 einen
Kennliniengraphen, der eine Beziehung zwischen einer Drucksensorausgabe
und einem Ist-Kraftstoffdruck in einem Common-Rail zeigt,
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3 ein
Zeitablaufdiagramm, das Änderungen in einer Befehlseinspritzmenge,
einem Common-Rail-Druck und dergleichen zu der Zeit einer Anomalie
des Drucksensors zeigt, die nach einem Start der Kraftmaschine entsteht,
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4 ein
Zeitablaufdiagramm, das Änderungen in einer Befehlskraftstoffeinspritzmenge,
einem Common-Rail-Druck und dergleichen zu der Zeit einer Anomalie
des Drucksensors zeigt, die vor einem Start einer Kraftmaschine
entsteht, und
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5 ein
Flussdiagramm, das eine in dem Ausführungsbeispiel ausgeführte
Drucksensoranomalieerfassungsroutine zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung wird ausführlicher unter Bezugnahme
auf ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzsystems
beschrieben, das in 1 durch ein Bezugszeichen 10 angegeben
ist.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem 10 ist für eine Zufuhr
von Kraftstoff zu einer Kraftmaschine bereitgestellt, die eine Vier-Zylinder-Dieselkraftmaschine für
ein Kraftfahrzeug sein kann. Das System 10 umfasst eine
Hochdruckpumpe 14 zur Zufuhr eines Hochdruckkraftstoffes,
eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. einen Common-Rail 20 zur
Aufspeicherung des Hochdruckkraftstoffs, der von der Pumpe 14 zugeführt
wird, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 zum Einspritzen
des in dem Common-Rail 20 aufgespeicherten Hochdruckkraftstoffes
in jeweilige Zylinder der Kraftmaschine 2, und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 40 zur
Steuerung verschiedener Teile des Systems 10. Die Hochdruckpumpe 14 weist
eine eingebaute Zufuhrpumpe auf, die Kraftstoff von einem Kraftstofftank 12 ansaugt.
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Die
Hochdruckpumpe 14, die als eine Kraftstoffzufuhrpumpe bereitgestellt
ist, weist einen Kolben auf, der durch die Drehung einer Nockenwelle der
Kraftmaschine 2 angetrieben wird, um sich hin- und herzubewegen
und den Kraftstoff, der in eine Druckkammer angesaugt wird, in der
bekannten Art und Weise unter Druck zu setzen.
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Ein
Dosierventil 16 ist als eine Dosierbetätigungseinrichtung
bereitgestellt und bei der Ansaugseite der Hochdruckpumpe 14 angeordnet.
Das Dosierventil 16 wird stromgesteuert, um die Ansaugmenge
von Kraftstoff zu dosieren, den die Hochdruckpumpe 14 von
dem Kraftstofftank 12 in einem zugehörigen Ansaughub
ansaugt. Die Menge des Kraftstoffs, den die Hochdruckpumpe 14 unter
Druck zuführt, wird dosiert, indem die Menge des Kraftstoffs dosiert
wird, den die Hochdruckpumpe 14 ansaugt.
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Bei
dem Common-Rail 20 sind ein Drucksensor 22 und
eine Druckbegrenzungseinrichtung 24 bereitgestellt. Der
Drucksensor 22 erfasst als eine Druckerfassungseinrichtung
einen internen Kraftstoffdruck (Common-Rail-Druck) in dem Common-Rail 20.
Die Druckbegrenzungseinrichtung 24 begrenzt den Common-Rail-Druck,
indem ein Rückführungskanal geöffnet
wird, um einen Teil des internen Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank 12 auslaufen
zu lassen, wenn der Common-Rail-Druck zu hoch ansteigt.
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Zusätzlich
zu dem Drucksensor 22 weist das System 10 verschiedene
Sensoren zur Erfassung von Kraftmaschinenbetriebszuständen
auf. Derartige Sensoren umfassen einen Drehsensor 32, der
bei der Kraftmaschine 2 zur Erfassung einer Drehgeschwindigkeit
der Kraftmaschine 2 bereitgestellt ist, einen Beschleunigungseinrichtungssensor
zur Erfassung einer Beschleunigungseinrichtungspedalposition Accp,
einen Lufttemperatursensor zur Erfassung einer Temperatur einer
Ansaugluft Ta der Kraftmaschine 2, einen Wassertemperatursensor
zur Erfassung einer Temperatur eines Wasserkühlmittels
Tw der Kraftmaschine 2 und dergleichen.
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Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 ist ein herkömmliches
elektromagnetisches Ventil, das einen Hub einer Düsennadel
durch einen Kraftstoffdruck in einer zugehörigen Steuerungskammer
steuert, um eine Einspritzöffnung zu öffnen und
zu schließen. Wenn der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 einzuspritzen
ist, wird die Steuerungskammer mit einer Niedrigdruckseite in Verbindung gebracht.
Somit wird der Hochdruckkraftstoff, der von dem Common-Rail 20 zu
der Steuerungskammer zugeführt wird, zu der Niedrigdruckseite
ausgestoßen, so dass der Kraftstoffdruck in der Steuerungskammer verringert
wird und die Düsennadel angehoben wird, um den Kraftstoff
einzuspritzen.
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Die
ECU 40, die als ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät
arbeitet, umfasst einen Mikrocomputer, der aus einer CPU, einem
ROM, einem RAM, einem Flash-Speicher und dergleichen aufgebaut ist. Die
ECU 40 ist bereitgestellt, um Erfassungssignale von den
Sensoren zu empfangen, die den Drucksensor 22 und den Drehsensor 32 umfassen,
und die Kraftmaschinenbetriebszustände in Reaktion auf
die Erfassungssignale zu steuern.
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Beispielsweise
steuert die ECU 40 die Kraftstoffzufuhrmenge der Hochdruckpumpe 14,
die Menge und die Zeitsteuerung bzw. den Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30, ein Mehrfachstufeneinspritzmuster,
das eine Voreinspritzung und eine Nacheinspritzung reguliert, die
vor und nach einer Haupteinspritzung erreicht werden, und dergleichen.
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Die
ECU 40 und insbesondere die zugehörige CPU arbeiten,
um die nachstehend beschriebenen Funktionen auf der Grundlage von
Steuerungsprogrammen auszuführen, die in dem ROM oder dem Flash-Speicher
gespeichert sind.
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(Drucksteuerung)
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Die
ECU 40 stellt als eine Drucksteuerungseinrichtung einen
Soll-Common-Rail-Druck auf der Grundlage der Kraftmaschinenbetriebszustände
ein. Die ECU 40 steuert einen elektrischen Strom, der dem
Dosierventil 16 zugeführt wird, um die Kraftstoffzufuhrmenge
der Hochdruckpumpe 14 auf der Grundlage einer Differenz
zwischen dem Soll-Common-Rail-Druck und dem durch den Drucksensor 22 erfassten
Common-Rail-Druck zu dosieren. Somit regelt die ECU 40 normalerweise
den Common-Rail-Druck auf den Soll-Common-Rail-Druck.
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Solange
der Drucksensor 22 normal arbeitet, stimmt der erfasste
Common-Rail-Druck, der durch das Ausgabesignal (die Erfassungsausgabe)
des Drucksensors 22 angezeigt wird, mit dem Ist-Common-Rail-Druck überein,
wie es durch die durchgezogene Linie 200 in 2 gezeigt
ist. Der erfasste Common-Rail-Druck des Drucksensors 22 weicht
jedoch vom dem Ist-Common-Rail-Druck ab, wie es durch die gestrichelten
Linien 210 und 212 gezeigt ist, wenn der Drucksensor 22 eine
Anomalie aufweist. Die Linie 210 zeigt eine Anomalie an,
die durch eine Abweichung eines Versatzes bzw. Offsets des Drucksensors 22 von
dem normalen Versatz bzw. Offset verursacht wird, und die Linie 212 zeigt
eine Anomalie an, die durch eine Abweichung einer Verstärkung
des Drucksensors 22 von der normalen Verstärkung
verursacht wird.
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Die
ECU 40 regelt das Dosierventil 16 auf der Grundlage
der Differenz zwischen dem Soll-Common-Rail-Druck und der Erfassungsausgabe
des Drucksensors 22. Folglich wird, wenn die Ausgabekennlinie
des Drucksensors 22, wie sie durch die gestrichelte Linie 210 oder 212 angezeigt
wird, von der normalen Kennlinie, die durch die durchgezogene Linie 200 angezeigt
wird, abweicht, der Common-Rail-Druck auf Common-Rail-Drücke
gesteuert, die von dem Soll-Common-Rail-Druck abweichen.
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Wenn
die Erfassungsausgabe des Drucksensors 22 größer
als der Ist-Common-Rail-Druck ist, wird der Ist-Common-Rail-Druck
verringert, um kleiner als der Soll-Common-Rail-Druck zu sein, da
die ECU 40 das Dosierventil 16 regelt, um den
Common-Rail-Druck zu verringern. Wenn die Erfassungsausgabe des
Drucksensors 22 kleiner als der Ist-Common-Rail-Druck ist,
wird der Ist-Common-Rail-Druck erhöht, um größer
als der Soll-Common-Rail-Druck zu sein, da die ECU 40 das
Dosierventil 16 steuert, um den Common-Rail-Druck zu erhöhen.
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(Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung)
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Die
ECU 40 erfasst die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit auf
der Grundlage des Ausgabesignals des Drehsensors 32. Wenn
die Kraftmaschine 2 in dem Leerlaufzustand ist, steuert
die ECU 40 eine Befehlseinspritzmenge, die die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 erreichen
sollte, auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit
und der erfassten Kraftmaschinenleerlaufdrehgeschwindigkeit. Somit
regelt die ECU 40 die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
unter dem Kraftmaschinenleerlaufzustand auf die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit.
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(Bezugseinspritzmengenberechnung)
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Die
ECU 40 berechnet eine Bezugseinspritzmenge Qr, die durch
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 eingespritzt werden
sollte, in dem Kraftmaschinenleerlaufzustand durch die nachstehende
Gleichung (1). Qr = Grundeinspritzmenge
+ Externe-Last-Korrekturmenge (1)
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Die
Grundeinspritzmenge dient zur Drehung der Kraftmaschine 2 gegen
eine Reibung in der Kraftmaschine und wird auf der Grundlage der
Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit und der Wasserkühlmitteltemperatur
berechnet.
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Die
Externe-Last-Korrekturmenge dient zur Korrektur der Grundeinspritzmenge
und wird auf der Grundlage der Betriebszustände externer
Lasten berechnet, wie beispielsweise einer Klimaanlage, Scheinwerfer
und dergleichen. Wenn Signale der Betriebszustände derartiger
externer Lasten nicht verfügbar sind, kann die Bezugseinspritzmenge
Qr ohne die Externe-Last-Korrekturmenge berechnet werden.
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Spezifisch
entspricht die Bezugseinspritzmenge Qr einer Ist-Menge eines Kraftstoffs,
der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 eingespritzt
werden muss, so dass die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit durch
die Leerlaufdrehgeschwindigkeitssteuerungseinrichtung etwa bei der
Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit gehalten wird.
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Wenn
die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit im Allgemeinen gleich der
Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit durch eine Steuerung der Einspritzmenge
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 durch die Leerlaufdrehgeschwindigkeitssteuerungseinrichtung wird,
wird die Ist-Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 im
Allgemeinen gleich der Bezugseinspritzmenge Qr.
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Es
sei angenommen, dass, wie es in 3 gezeigt
ist, eine Anomalie in dem Drucksensor 22 während
der Leerlaufdrehgeschwindigkeitssteuerung (ISC) entsteht, nachdem
die Kraftmaschine 2 gestartet ist, wobei die Erfassungsausgabe
des Drucksensors 22 höher als der normale Wert
wird, der den Ist-Common-Rail-Druck überschreitet. In diesem
Beispiel steuert die ECU 40 die Kraftstoffzufuhrmenge der
Hochdruckpumpe 14 derart, dass die Erfassungsausgabe des
Drucksensors 22 auf den Soll-Common-Rail-Druck fällt,
der normal ist. Als Ergebnis wird der Ist-Common-Rail-Druck verringert, um
kleiner als der Soll-Common-Rail-Druck zu sein.
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Wenn
der Common-Rail-Druck so verringert wird, aber die Impulsperiode
des Einspritzbefehlimpulses nicht verändert wird, d. h.
wenn die Befehlseinspritzmenge unverändert aufrecht erhalten wird,
fällt die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit. Folglich vergrößert
die ECU 40 die Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses
(Befehlseinspritzmenge Qc), um die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
zu vergrößern, so dass die Sollleerlaufdrehgeschwindigkeit
erreicht wird. Unter dieser Bedingung ist, da die Befehlseinspritzmenge
Qc relativ zu der Verkleinerung des Ist-Common-Rail-Drucks vergrößert
wird, wie es vorstehend beschrieben ist, die Ist-Einspritzmenge
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 im Allgemeinen gleich
zu der Bezugseinspritzmenge Qr.
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Genauer
gesagt wird, wenn die Erfassungsausgabe des Drucksensors 22 größer
als der Ist-Common-Rail-Druck wird, die Befehlseinspritzmenge Qc
größer als die Bezugseinspritzmenge Qr und überschreitet
einen vorbestimmten Bezugsbereich bezüglich der Bezugseinspritzmenge
Qr unter der Bedingung, dass die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
im Allgemeinen stabil um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum
liegt. Der vorbestimmte Bezugsbereich entspricht einem zulässigen Bereich
einer Variation der Befehlseinspritzmenge Qc bezüglich
der Bezugseinspritzmenge Qr.
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Es
sei ferner angenommen, dass, wie es in 4 gezeigt
ist, der Drucksensor 22 bereits eine Anomalie aufweist,
bevor die Kraftmaschine 2 gestartet wird, wobei die Erfassungsausgabe
des Drucksensors 22 größer als der normale
Wert ist und den Ist-Common-Rail-Druck überschreitet. Die
ECU 40 steuert den Ist-Common-Rail-Druck, um kleiner als
der Soll-Common-Rail-Druck zu sein, was durch die gestrichelte Linie
in ähnlicher Weise wie in dem Fall gemäß 3 angezeigt
wird. Als Ergebnis wird die Befehlseinspritzmenge Qc größer
als die Bezugseinspritzmenge Qr und überschreitet den vorbestimmten
Bezugsbereich bezüglich der Bezugseinspritzmenge Qr unter
der Bedingung, dass die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit im Allgemeinen
stabil um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum liegt.
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Es
sei ferner angenommen, dass der Drucksensor 22 anormal
ist und die Erfassungsausgabe des Drucksensors 22 kleiner
als der Ist-Common-Rail-Druck wird. Die ECU 40 steuert
die Kraftstoffzufuhrmenge der Hochdruckpumpe 14 derart, dass die
Erfassungsausgabe auf den Soll-Common-Rail-Druck ansteigt. Als Ergebnis
wird der Ist-Common-Rail-Druck größer als der
Soll-Common-Rail-Druck.
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Wenn
der Ist-Common-Rail-Druck ansteigt, steigt die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
soweit an, wie die Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses (Befehlseinspritzmenge)
nicht verändert wird. Folglich verkleinert die ECU 40 die
Impulsperiode des Einspritzbefehlimpulses (Befehlseinspritzmenge Qc),
um die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit zu verkleinern, so dass
die Sollleerlaufdrehgeschwindigkeit erreicht wird.
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Unter
dieser Bedingung ist, wie es vorstehend beschrieben ist, die Ist-Einspritzmenge
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 im Allgemeinen gleich
zu der Bezugseinspritzmenge Qr. Spezifisch wird, wenn die Erfassungsausgabe
des Drucksensors 22 kleiner als der Ist-Common-Rail-Druck
wird, die Befehlseinspritzmenge Qc kleiner als die Bezugseinspritzmenge
Qr, die den vorbestimmte Bezugsbereich überschreitet, unter
der Bedingung, dass die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit im Allgemeinen um
die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum stabil ist.
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Wenn
unter dem Leerlaufbetriebszustand die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum stabil wird, vergleicht
die ECU 40 die Befehlseinspritzmenge Qc, die bei der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 angewendet
wird, mit der Bezugseinspritzmenge Qr. Wenn die Befehlseinspritzmenge
Qc von der Bezugseinspritzmenge Qr abweicht, wobei der Bezugsbereich überschritten
wird, bestimmt die ECU 40, dass der Drucksensor 22 anormal
ist.
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Die
Befehlseinspritzmenge Qc variiert von Kraftmaschine zu Kraftmaschine
aufgrund einer unterschiedlichen Reibung, unterschiedlicher Kraftstoffeinspritzeinrichtungstoleranzen,
einer unterschiedlichen Abnutzung usw. Folglich wird der vorbestimmte
Bezugsbereich auf der Grundlage dieser Faktoren bestimmt.
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Solange
der Drucksensor 22 normal ist und die Erfassungsausgabe
des Sensors 22 im Allgemeinen gleich zu dem Ist-Common-Rail-Druck
ist, wird der Ist-Common-Rail-Druck bei dem Soll-Common-Rail-Druck
durch die Drucksteuerungseinrichtung gehalten, nachdem die Kraftmaschine
gestartet ist. Die Befehlseinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 bleibt
innerhalb des vorbestimmten Bezugsbereichs bezüglich der
Bezugseinspritzmenge.
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Wenn
der Kraftmaschinenleerlaufzustand in der Leerlaufsteuerung (ISC)
stabil wird, wobei die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit gesteuert
wird, um gleich zu der Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit zu sein,
wird die Befehlseinspritzmenge konstant, ob der Drucksensor 22 normal
oder anormal ist. Unter dieser Bedingung überprüft
die ECU 40, ob die Befehlseinspritzmenge Qc außerhalb
des vorbestimmten Bezugsbereichs liegt, wodurch indirekt eine Anomalie
des Drucksensors 22 erfasst wird.
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Eine
Drucksensoranomalieerfassung wird durch die ECU 40 durch
Ausführen einer in 5 gezeigten
Anomalieerfassungsroutine erreicht. Diese Routine wird wiederholt
ausgeführt.
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Unter
Bezugnahme auf 5 überprüft
die ECU 40 zuerst in einem Schritt (S) 300, ob die Kraftmaschine
in dem Leerlaufbetrieb ist. Wenn sie nicht in dem Leerlaufbetrieb
ist (S300: NEIN), beendet die ECU 40 diese Routine.
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Wenn
sie in dem Leerlaufbetrieb ist (S300: JA), überprüft
die ECU 40 in S302, ob die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
stabil ist, d. h., ob die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit im Allgemeinen durch
die Leerlaufdrehgeschwindigkeitssteuerung (ISC) um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit
herum stabil gehalten wird. Wenn die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
nicht um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum liegt (S302:
NEIN), beendet die ECU 40 diese Routine.
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Wenn
die Kraftmaschinendrehung um die Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit
herum stabil ist (S302: JA), berechnet die ECU 40 die Bezugseinspritzmenge
Qr in S304 auf der Grundlage der Gleichung (1). Die ECU 40 überprüft
ferner in S306, ob die Differenz zwischen der Befehlseinspritzmenge Qc
und der Bezugseinspritzmenge Qr größer als ein vorbestimmter
Schwellenwert Qt ist.
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Wenn
diese Differenz größer als der vorbestimmte Schwellenwert
Qt ist (S306: JA), bestimmt die ECU 40 in S308, dass der
Drucksensor 22 anormal ist. Wenn die Differenz nicht größer
als der vorbestimmte Schwellenwert Qt ist (S306: NEIN), bestimmt
die ECU 40 in S310, dass der Drucksensor 22 normal
ist.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Anomalie des
Drucksensors 22 erfasst, indem die Befehlseinspritzmenge
Qc der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 und die Bezugseinspritzmenge Qr
verglichen werden und überprüft wird, ob die Befehlseinspritzmenge
von dem vorbestimmten Bezugsbereich der Bezugseinspritzmenge Qr
abweicht. Als Ergebnis kann die Anomalie des Drucksensors 22 indirekt
auf der Grundlage der Befehlskraftstoffeinspritzmenge Qc erfasst
werden. Die Anomalie umfasst, dass die Erfassungsausgabe des Drucksensors 22 in
einer hohen Ausgabeseite oder einer niedrigen Ausgabeseite außerhalb
eines vorbestimmten Ausgabebereichs fixiert ist, die Erfassungsausgabe des
Drucksensors 22 fixiert und nicht variabel in dem vorbestimmten
Ausgabebereich ist. Zusätzlich umfasst die Anomalie, dass
der Versatz bzw. Offset nicht normal ist oder die Verstärkung
nicht normal ist.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann derart
modifiziert werden, dass der vorbestimmte Bezugsbereich, mit dem
die Befehlseinspritzmenge Qc verglichen wird, ein fixierter Wert sein
kann, obwohl sie entsprechend der berechneten Bezugseinspritzmenge
variabel eingestellt wird.
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Die
Funktionen der Drucksteuerungseinrichtung, der Leerlaufdrehgeschwindigkeitssteuerungseinrichtung,
der Anomalieerfassungseinrichtung und der Bezugseinspritzmengenberechnungseinrichtung,
die durch die ECU 40 ausgeführt werden, die mit
den Steuerungsprogrammen arbeitet, kann zumindest teilweise durch
fest verdrahtete elektronische Schaltungen ausgeführt werden.
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In
einem Kraftstoffeinspritzsystem (10) berechnet eine ECU
(40), die als ein Drucksensoranomalieerfassungsgerät
arbeitet, eine Bezugseinspritzmenge (Qr), wenn eine Kraftmaschinendrehung
stabil um eine Soll-Leerlaufdrehgeschwindigkeit herum liegt. Die
ECU (40) vergleicht eine Befehlseinspritzmenge (Qc) mit
der Bezugseinspritzmenge (Qr) und überprüft, ob
eine Differenz zwischen den verglichenen Mengen (Qc – Qr)
größer als ein Schwellenwert (Qt) ist. Die ECU
(40) bestimmt, dass der Drucksensor (22) anormal
ist, wenn die Differenz groß ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-155561
A [0007, 0009]