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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
einer Brennkraftmaschine, die mit einer Vielzahl von Einspritzern
für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine versehen ist.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Wie
zum Beispiel in der Patentschrift 1 (
JP-A-2006-299945 ) beschrieben
ist, gibt es zum Beispiel ein System, das entsprechend mit zwei
Einspritzern in zwei Einlassöffnungen jedes Zylinders einer
Brennkraftmaschine angeordnet ist, und das durch die zwei Einspritzer
einen Kraftstoff in jeden Zylinder mit dem Ziel einspritzt, einen Kraftstoffnebel zu
atomisieren und innerhalb des Zylinders ein geeignetes Gemischgas
auszubilden.
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Wie
in der Patentschrift 2 (
JP-A-H8-338285 ) beschrieben
ist, gibt es ein anderes System, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
von jedem Zylinder ausgehend von einer Ausgabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors,
der in einem Abgaszusammenführungsabschnitt angeordnet
ist, bestimmt, in dem das Abgas von entsprechenden Zylindern der
Brennkraftmaschine zusammengesammelt wird und -strömt, und
das das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (oder die Kraftstoffeinspritzmenge)
für jeden Zylinder steuert.
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Wenn
zum Beispiel der Einspritzer eines bestimmten Zylinders versagt,
und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (oder die Kraftstoffeinspritzmenge) des
Zylinders sich ändert, kann der Zylinder, der das abnormale
Luft-Kraftstoff-Verhältnis verursacht, bestimmt werden,
indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von jedem Zylinder
ausgehend von der Ausgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
mit der Verwendung der Technologie der voranstehend beschriebenen
Patentschrift 2 bestimmt wird.
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In
dem System, das mit den zwei Einspritzern für jeden Zylinder
der Brennkraftmaschine angeordnet ist, wie zum Beispiel gemäß der
Technologie der voranstehend beschriebenen Patentschrift 1 der Fall
ist, kann, wenn einer der zwei Einspritzer, der an einem bestimmten
Zylinder angeordnet ist, versagt, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
(oder die Kraftstoffeinspritzmenge) des Zylinders sich ändert, der
Zylinder, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, unter Verwendung der Technologie der voranstehend beschriebenen
Patentschrift 2 bestimmt werden. Jedoch kann nicht bestimmt werden,
welcher der beiden Einspritzer des abnormalen Zylinders abnormal ist.
Deswegen ist das Austauschen von beiden Einspritzern des abnormalen
Zylinders in einer Werkstatt oder ähnlichem notwendig. Entsprechend
verbraucht die Austauscharbeit viel Zeit und die Kosten der Ersatzteile
sind hoch.
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Wie
zum Beispiel in der Patentschrift 3 (
JP-A-S63-94057 )
beschrieben ist, gibt es ein anderes System, das mit zwei Einspritzern
in zwei Einlassöffnungen jedes Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet
ist, und das einen Kraftstoff durch die zwei Einspritzer für
jeden Zylinder einspritzt, und damit auf die Atomisierung eines
Kraftstoffnebels oder die Reduktion einer Befeuchtung der Öffnung
(das heißt eine Reduktion der Anhaftung des Kraftstoffs an
der inneren Wand einer Einlassöffnung) in jedem Zylinder
der Brennkraftmaschine zielt.
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Wie
in der Patentschrift 4 (
JP-A-2007-85176 ) beschrieben
ist, gibt es noch ein anderes System, das das Vorhandensein oder
das Nichtvorhandensein einer Abnormalität in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
jedes Zylinders (das heißt eine Abnormalität eines
Einspritzers) ausgehend von einer Ausgabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
bestimmt, der in einem Abgaszusammenführungsabschnitt angeordnet
ist, in dem Abgas der entsprechenden Zylinder einer Brennkraftmaschine
sich zusammensammelt und -strömt.
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In
dem Fall, in dem die Abnormalitätsdiagnosetechnologie der
Patentschrift 4 an der Brennkraftmaschine der Patentschrift 3 angewendet
wird, die mit den zwei Einspritzern für jeden Zylinder
angeordnet ist, kann, falls einer der beiden Einspritzer eines bestimmten
Zylinders eine Abnormalität verursacht, der Zylinder, der
das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis wegen der Abnormalität
in dem Einspritzer verursacht, bestimmt werden. Jedoch ist es nicht möglich,
zu bestimmen, welcher der beiden Einspritzer des abnormalen Zylinders
abnormal ist. Deswegen ist das Austauschen von beiden Einspritzern
des abnormalen Zylinders in einer Werkstatt oder Ähnlichem
notwendig. Entsprechend verbraucht die Austauscharbeit viel Zeit
und sind die Kosten der Ersatzteile hoch.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, einen
abnormalen Einspritzer in einem System oder in einer Brennkraftmaschine,
die mit mehreren Einspritzern für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine
versehen ist, zu bestimmen, wenn in einem bestimmten Einspritzer
eine Abnormalität auftritt.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
einer Brennkraftmaschine, die mit einer Vielzahl von Einspritzern
für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine und mit einem
Abgassensor in einem Abgasdurchtritt versehen ist, einen Abnormalitätsdiagnoseabschnitt
auf, der eine Einspritzverhältnisänderungssteuerung
zum Ändern eines Verhältnisses zwischen Steuereinspritzmengen
der Vielzahl der Einspritzer durchführt, während
die Summe der Steuereinspritzmengen der Vielzahl der Einspritzer
konstant gehalten wird, und das eine Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
durchführt, um einen abnormalen Einspritzer ausgehend von
einer Ausgabe des Abgassensors aus der Vielzahl der Einspritzer
zu bestimmen.
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Wenn
alle der mehreren Einspritzer, die an einem Zylinder angeordnet
sind, normal sind, ändert sich die tatsächliche
Summe der Einspritzmenge (das heißt die Summe der tatsächlichen
Einspritzmengen) der mehreren Einspritzer sogar dann nicht, falls
das Einspritzverhältnis zwischen den mehreren Einspritzern
(das heißt, das Verhältnis zwischen den Steuereinspritzmengen)
durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder geändert wird, sondern verbleibt im Wesentlichen
konstant (siehe die Summe der Einspritzmenge Qsum der 3,
die im Detail später erläutert wird).
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Wenn
im Gegensatz in einem bestimmten der mehreren Einspritzer, die an
einem Zylinder angeordnet sind, eine Abnormalität auftritt,
und die Einspritzcharakteristik des Zylinders (das heißt,
das Verhältnis zwischen der Steuereinspritzmenge und der tatsächlichen
Einspritzmenge) sich ändert, falls das Einspritzverhältnis
zwischen den mehreren Einspritzern durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung an dem
Zylinder geändert wird, ändert sich die tatsächliche
Summe der Einspritzmenge Qsum der mehreren Einspritzer (siehe 4A bis 5B,
die später genau erläutert werden). Entsprechend ändert
sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders, an dem
die Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, und entsprechend ändert sich die Ausgabe des Abgassensors.
Falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
unter der gleichen Bedingung durchgeführt wird, variiert
ein Änderungsverhalten der tatsächlichen Summe
der Einspritzmenge der mehreren Einspritzer und deswegen variiert
ein Änderungsverhalten der Ausgabe des Abgassensors abhängig davon,
welcher der mehreren Einspritzer abnormal ist. Deswegen kann der
abnormale Einspritzer aus den Einspritzern durch das Evaluieren
der Ausgabe des Abgassensors oder der Information, die sich mit der
Ausgabe ändert, bestimmt werden (wie zum Beispiel ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwert
oder ein Lernwert davon), wenn die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird.
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Wie
voranstehend erwähnt wurde, ändert sich die tatsächliche
Summe der Einspritzmenge der mehreren Einspritzer nicht, sondern
bleibt im Wesentlichen sogar konstant, falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt wird, sodass dabei im Wesentlichen
keine nachteilige Wirkung auf die Abgasemissionen oder die Fahrbarkeit
entsteht.
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Falls
das Verhältnis zwischen den Steuereinspritzmengen der mehreren
Einspritzer während der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
schnell geändert wird, besteht eine Möglichkeit,
dass der Verbrennungszustand sich plötzlich ändert
und ein Momentstoß auftritt, wodurch die Fahrbarkeit verschlechtert
wird.
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Deswegen ändert
der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Verhältnis
zwischen den Steuereinspritzbefehlen der mehreren Einspritzer in
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung graduell.
Mit einer derartigen Konstruktion kann der Momentstoß durch
das Unterdrücken der plötzlichen Änderung
des Verbrennungszustands wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
unterdrückt werden. Als Ergebnis kann die Verschlechterung
des Fahrverhaltens verhindert werden.
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Die
Betriebszustände wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge ändern
sich während eines Übergangsbetriebs der Brennkraftmaschine
jederzeit. Deswegen kann, falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
während des Übergangsbetriebs durchgeführt
wird, die Ausgangsänderung des Abgassensors wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
wegen des Einflusses der Änderung der Betriebszustände
nicht mit hoher Genauigkeit gefühlt werden. Als Ergebnis
besteht eine Möglichkeit, dass die Diagnosegenauigkeit
der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors
sich verschlechtert.
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Deswegen
führt der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der Erfindung die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch
das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine durch.
Gemäß dem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung führt der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung während
eines gleichmäßigen Betriebs der Brennkraftmaschine durch.
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Die
Betriebszustände wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge
sind während des Leerlaufbetriebs oder des gleichmäßigen
Betriebs im Wesentlichen konstant. Deswegen kann, falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
während des Leerlaufbetriebs oder des gleichmäßigen
Betriebs durchgeführt wird, die Ausgangsänderung
des Abgassensors wegen der Einspitzverhältnisänderungssteuerung
mit hoher Genauigkeit gefühlt werden, indem der Einfluss
der Änderung in den Betriebszuständen im Wesentlichen
ausgeschlossen wird. Als Ergebnis kann die Diagnosegenauigkeit der
Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors
verbessert werden.
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Allgemein
ist der Abgassensor an dem Abgaszusammenführungsabschnitt
angeordnet, an dem das Abgas der Zylinder sich zusammensammelt und
-strömt. Deswegen besteht insbesondere in dem Fall einer
Brennkraftmaschine, die eine große Anzahl von Zylindern
aufweist, eine Tendenz, dass die Ausgangsänderung des Abgassensors
wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
sich wegen des Einflusses des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
des Abgases der anderen Zylinder sogar reduziert, falls eine Änderung
nur in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases des Zylinders
auftritt, an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird. Deswegen kann es schwierig sein, die Ausgangsänderung
des Abgassensors wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
aufgrund des Einflusses der vorübergehenden Änderung
der Ausgabe (das heißt Variation) des Abgassensors wegen
eines Geräusches und Ähnlichem genau zu fühlen.
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Deswegen
weist die Abnormalitätsdiagnosevorrichtung gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung außerdem
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungsabschnitt auf, der
die Rückführungskorrektur eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors durchführt,
und der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt führt die
Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von einem Lernwert eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
durch, der durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungsabschnitt
bereitgestellt wird.
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Allgemein
wird der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in einem vergleichsweise langen Zyklus aktualisiert. Deswegen ist
der Lernwert wegen eines Geräusches und Ähnlichem
einer vorübergehenden Ausgabeänderung (Variation)
des Abgassensors weniger ausgesetzt. Wenn die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird, wird die Ausgabeänderung des
Abgassensors wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
in den Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
reflektiert. Deswegen kann die Diagnosegenauigkeit der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
weiter verbessert werden, falls die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend
von dem Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
durchgeführt wird, indem im Wesentlichen der Einfluss der
vorübergehenden Ausgabeänderung des Abgassensors wegen
des Geräusches und Ähnlichem ausgeschlossen wird.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
außerdem einen Abnormaler-Zylinder-Bestimmungsabschnitt
auf, der einen Zylinder aus einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine
bestimmt, der ein abnormales Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht. Der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt führt
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch, indem er die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchführt, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, und der durch den Abnormaler-Zylinder-Bestimmungsabschnitt
bestimmt wird. Somit kann der abnormale Einspritzer bestimmt werden,
indem die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch die Ausführung
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung lediglich
an dem Zylinder durchgeführt wird, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht. Als Ergebnis kann der Einfluss der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
auf die Fahrbarkeit minimiert werden.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung führt
der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an entsprechenden Zylindern der Brennkraftmaschine in Serie durch,
und führt dabei eine Abnormaler-Zylinder-Diagnose zum Bestimmen
des Zylinders aus der Vielzahl der Zylinder, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, und die abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von
der Ausgabe des Abgassensors durch.
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Wenn
ein bestimmter der mehreren Einspritzer, die an einem Zylinder angeordnet
sind, abnormal ist, und sich dessen Einspritzcharakteristik ändert, wird
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders abnormal.
Falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt wird, ändert sich die
tatsächliche Summe der Einspritzmenge der mehreren Einspritzer,
und die Ausgabe des Abgassensors ändert sich. Deswegen
kann, wenn die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird, und der abnormale Einspritzer bestimmt ist,
sogar falls der Zylinder, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, nicht durch eine andere zuvor erwähnte Konstruktion
bestimmt ist, der abnormale Einspritzer bestimmt werden, während
der Zylinder bestimmt wird, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, indem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an den entsprechenden Zylindern einer nach dem anderen in Serie
durchgeführt wird, und indem die Ausgabe des Abgassensors
oder die mit der Ausgabe korrelierende Information evaluiert wird.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung führt
der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch,
indem er die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchführt, wenn während eines Betriebs der Brennkraftmaschine
eine fettseitige Abnormalität oder eine magerseitige Abnormalität
eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt.
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Mit
einer derartigen Konstruktion wird bestimmt, wenn weder die fettseitige
Abnormalität noch die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verursacht wird, dass
die Einspritzer aller Zylinder normal sind, und die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose werden nicht durchgeführt.
Lediglich wenn die fettseitige Abnormalität oder die magerseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt,
wird bestimmt, dass die Abnormalität in dem Einspritzer
eines bestimmten Zylinders auftritt, und der abnormale Einspritzer
wird durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose bestimmt. Deswegen kann
vermieden werden, dass eine Wiederholung der Einspritzverhältnisänderungssteuerung öfter
als notwendig ausgeführt wird.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung führt
der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch
das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
während eines Betriebs der Brennkraftmaschine unabhängig
von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Abnormalität
in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch.
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Wie
voranstehend erwähnt wurde, ändert sich die tatsächliche
Summe der Einspritzmenge der mehreren Einspritzer nicht, sondern
bleibt im Wesentlichen sogar konstant, falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt wird, in dem alle der mehreren
Einspritzer normal sind. Deswegen kann die Abnormalität
in dem Einspritzer im Wesentlichen konstant überwacht werden,
falls die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung unabhängig
von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Abnormalität
in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während des
Betriebs der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, ohne
die Abgasemissionen oder die Fahrbarkeit negativ zu beeinträchtigen.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
außerdem einen Versagenssicherungssteuerabschnitt (Failsafe-Steuerabschnitt)
auf, der eine Kraftstoffeinspritzung des abnormalen Einspritzers
verbietet und eine Anstiegskorrektur einer Kraftstoffeinspritzmenge
des verbleibenden normalen Einspritzers oder der Einspritzer durchführt,
wenn der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt aus den mehreren
Einspritzern den abnormalen Einspritzer bestimmt.
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Mit
einer derartigen Konstruktion wird der Kraftstoff in der verlangten
Einspritzmenge des Zylinders durch den verbleibenden normalen Einspritzer oder
die verbleibenden normalen Einspritzer eingespritzt, wenn die Abnormalität
in einem der mehreren Einspritzer auftritt, die an einem Zylinder
angeordnet sind, und dabei der Betrieb der Brennkraftmaschine fortgesetzt.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
einer Brennkraftmaschine, die mit mehreren Einspritzern für
jeden Zylinder der Brennkraftmaschine angeordnet ist, einen Abnormalitätsdiagnoseabschnitt
auf, der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Momentenschwankung oder
Schwankung eines Verbrennungszustands bestimmt, indem er verursacht,
dass die Vielzahl der Einspritzer jedes Zylinders die Einspritzung
nacheinander umschaltend durchführen, und der aus den mehreren
Einspritzern ausgehend von einem Ergebnis der Bestimmung einen abnormalen
Einspritzer bestimmt, wenn der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt eine
Abnormalitätsdiagnose an dem Einspritzer durchführt.
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Falls
verursacht wird, dass die mehreren Einspritzer jedes Zylinders die
Einspritzung nacheinander umschaltend durchführen, wird
der Kraftstoff von dem abnormalen Einspritzer nicht korrekt eingespritzt.
Deswegen schwankt das Moment oder der Verbrennungszustand der Brennkraftmaschine, wenn
der Einspritzvorgang des abnormalen Einspritzers durchgeführt
wird. Deswegen kann durch das Verursachen, das die mehreren Einspritzer
jedes Zylinders die Einspritzung nacheinander umschaltend durchführen,
und durch das Bestimmen des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins
der Momentenschwankung oder der Schwankung des Verbrennungszustands
zu der Zeit, der Einspritzer, der der Einspritzzeit direkt vor der
Erzeugungszeit der Momentenschwankung oder der Schwankung des Verbrennungszustands
entspricht, als der abnormale Einspritzer bestimmt werden.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
einen Versagenssicherungsabschnitt (Failsafe-Abschnitt) auf, der
verbietet, dass der Einspritzvorgang des Einspritzers, der durch
den Abnormalitätsdiagnoseabschnitt als abnormal bestimmt
ist, durchgeführt wird, und der eine Anstiegskorrektur
der Einspritzmenge des verbleibenden Einspritzers oder der Einspritzer
durchführt, und dabei eine Kraftstoffmenge, die der geforderten
Einspritzmenge gleich ist, lediglich durch den verbleibenden Einspritzer
oder die verbleibenden Einspritzer einspritzt.
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Somit
kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch das Einspritzen
des Kraftstoffs der Menge, die der angeforderten Einspritzmenge
gleich ist, lediglich durch den verbleibenden Einspritzer oder die
verbleibenden Einspritzer, sogar wenn einer der mehreren Einspritzer
eines Zylinders die Abnormalität verursacht, auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
gesteuert werden. Als Ergebnis kann der Betrieb der Brennkraftmaschine
fortgeführt werden, während die Verschlechterung
der Fahrbarkeit oder der Emissionen unterdrückt ist.
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Gemäß noch
einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung verbietet
der Versagenssicherungsabschnitt, wenn der Abnormalitätsdiagnoseabschnitt
den abnormalen Einspritzer in einem bestimmten der Zylinder entdeckt,
den Einspritzvorgang der Einspritzer in der gleichen Position des
abnormalen Einspritzers an allen Zylindern, und führt die
Anstiegskorrektur der Einspritzmenge der verbleibenden Einspritzer
durch, und spritzt dabei den Kraftstoff nur durch die verbleibenden
Einspritzer ein.
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Mit
einer derartigen Konstruktion kann der Kraftstoff durch die Einspritzer
in den gleichen Positionen in allen Zylindern eingespritzt werden,
wenn ein bestimmter der mehreren Einspritzer des Zylinders abnormal
wird. Entsprechend kann verhindert werden, dass eine Kraftstoffnebelform
(das heißt, ein Ausbildungszustand eines Gasgemisches)
des Zylinders, der den normalen Einspritzer aufweist, sich von den
Kraftstoffnebelformen der anderen Zylinder unterscheidet, und die
Kraftstoffnebelformen aller Zylinder können einander gleich
gemacht werden. Als Ergebnis kann die Momentschwankung wegen des
Unterschieds der Kraftstoffnebelform unter den Zylindern der Brennkraftmaschine
unterdrückt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale
und Vorteile von Ausführungsformen wie auch Betriebsverfahren
und Funktionen der betreffenden Teile werden aus dem Studium der
folgenden ausführlichen Beschreibung, der anhängenden
Ansprüche und der Zeichnungen deutlich werden, die alle
einen Teil dieser Anmeldung bilden. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein
schematisches Konstruktionsdiagramm, das ein Maschinensteuerungssystem
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
schematisches Konstruktionsdiagramm gemäß der
ersten Ausführungsform, das zwei Einspritzer und deren
Umgebung zeigt, die an einem Zylinder angeordnet sind;
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3 ein
Diagramm gemäß der ersten Ausführungsform,
das ein Verhältnis zwischen einem Einspritzverhältnis
und einer tatsächlichen Summe der Einspritzmenge in dem
Fall erläutert, in dem sowohl der erste wie auch der zweite
Einspritzer normal sind;
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4A ein
Diagramm gemäß der ersten Ausführungsform,
das ein Verhältnis zwischen dem Einspritzverhältnis
und der tatsächlichen Summe der Einspritzmenge in dem Fall
erläutert, in dem in dem ersten Einspritzer eine magerseitige
Abnormalität auftritt;
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4B ein
Diagramm gemäß der ersten Ausführungsform,
das ein Verhältnis zwischen dem Einspritzverhältnis
und der tatsächlichen Summe der Einspritzmenge in dem Fall erläutert,
in dem in dem zweiten Einspritzer eine magerseitige Abnormalität auftritt;
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5A ein
Diagramm gemäß der ersten Ausführungsform,
das ein Verhältnis zwischen dem Einspritzverhältnis
und der tatsächlichen Summe der Einspritzmenge in dem Fall
erläutert, in dem in dem ersten Einspritzer eine fettseitige
Abnormalität auftritt;
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5B ein
Diagramm gemäß der ersten Ausführungsform,
das ein Verhältnis zwischen dem Einspritzverhältnis
und der tatsächlichen Summe der Einspritzmenge in dem Fall
erläutert, in dem in dem zweiten Einspritzer eine fettseitige
Abnormalität auftritt;
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6 einen
Teil eines Flussdiagramms, das einen Verarbeitungsfluss einer Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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7 den
anderen Teil des Flussdiagramms, das den Verarbeitungsfluss der
Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine gemäß der
ersten Ausführungsform zeigt;
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8 einen
Teil eines Flussdiagramms, das einen Verarbeitungsfluss einer Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 den
anderen Teil des Flussdiagramms, das den Verarbeitungsfluss der
Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine gemäß der
zweiten Ausführungsform zeigt;
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10 ein
schematisches Konstruktionsdiagramm gemäß der
dritten Ausführungsform, das zwei Einspritzer und deren
Umgebung zeigt, die an einem Zylinder angeordnet sind;
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11 ein
Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsfluss einer Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine
gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
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12 ein
Zeitdiagramm, das ein Steuerbeispiel zu der Zeit zeigt, zu der die
Einspritzerabnormalitätsdiagnose gemäß der
dritten Ausführungsform durchgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Zuerst
wird mit Bezug auf 1 bis 7 eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird mit Bezug auf 1 eine allgemeine
Anordnung eines gesamten Maschinensteuerungssystems erläutert.
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Ein
Luftfilter 13 ist in dem am meisten stromaufwärts
liegenden Abschnitt eines Einlassrohrs 12 einer Maschine 11 (eine
Brennkraftmaschine) angeordnet. Ein Luftstrommesser 14 zum
Fühlen einer Einlassluftmenge ist stromabwärts
des Luftfilters 13 angeordnet. Ein Drosselventil 16,
dessen Öffnungsgrad durch einen Motor 15 reguliert
wird, und ein Drosselpositionssensor 17 zum Fühlen
eines Öffnungsgrads (ein Drosselöffnungsgrad)
des Drosselventils 16 sind stromabwärts des Luftstrommessers 14 angeordnet.
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Ein
Ausgleichsbehälter 18 ist stromabwärts des
Drosselventils 16 angeordnet und ein Einlassrohrdrucksensor 19 zum
Fühlen des Einlassrohrdrucks ist an dem Ausgleichsbehälter 18 angeordnet. Ein
Einlasskrümmer 20 zum Einbringen der Luft in jeden
Zylinder der Maschine 11 ist an dem Ausgleichsbehälter 18 angeordnet.
Ein Einspritzer 21 zum Einspritzen von Kraftstoff ist an
oder nahe einer Einlassöffnung 31 angeordnet,
die mit dem Einlasskrümmer 20 jedes Zylinders
verbunden ist. Zündkerzen 22 sind an dem Zylinderkopf
der Maschine 11 für die entsprechenden Zylinder
angeordnet, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern mit
einer Funkenabgabe von den entsprechenden Zündkerzen 22 zu zünden.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, sind die zwei Einlassöffnungen 31 und
die zwei Auslassöffnungen 32 entsprechend für
jeden Zylinder der Maschine 11 bereitgestellt. Der Einspritzer 21 ist
an oder nahe jeder der zwei Einlassöffnungen 31 des
Zylinders angeordnet. Jede Einlassöffnung 31 wird
mit einem Einlassventil 33 geöffnet und geschlossen.
Jede Auslassöffnung 32 wird durch ein Auslassventil 34 geöffnet und
geschlossen. Der in einem Kraftstofftank 35 gespeicherte
Kraftstoff wird durch eine Kraftstoffpumpe 36 gezogen.
Der von der Kraftstoffpumpe 36 abgegebene Kraftstoff wird
durch ein Kraftstoffzufuhrrohr 37 zu den Einspritzern 21 jedes
Zylinders zugeführt.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist ein Abgassensor 24 (ein
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, ein Sauerstoffsensor
oder Ähnliches) zum Fühlen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
oder eines fetten/mageren Zustands von Abgas oder Ähnlichem
an einem Abgasrohr 23 (ein Abgasdurchtritt) der Maschine 11 angeordnet.
Ein Katalysator 25 wie zum Beispiel ein Dreiwegekatalysator
zum Reinigen des Abgases ist stromabwärts des Abgassensors 24 angeordnet.
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Ein
Kühlmitteltemperatursensor 26 zum Fühlen
einer Kühlmitteltemperatur und ein Klopfsensor 29 zum
Fühlen von Klopfschwingungen sind an einem Zylinderblock
der Maschine 11 angebracht. Ein Kurbelwinkelsensor 28 ist
angrenzend an einen äußeren Umfang einer Kurbelwelle 27 angeordnet.
Der Kurbelwinkelsensor 28 gibt jedes Mal ein Impulssignal
aus, wenn die Kurbelwelle 27 sich um einen vorbestimmten
Kurbelwinkel dreht. Ein Kurbelwinkel und eine Maschinendrehzahl
werden ausgehend von einem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 28 gefühlt.
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Ausgaben
der voranstehenden verschiedenen Sensoren werden in einen Maschinensteuerkreis 30 eingegeben
(im Folgenden als ECU bezeichnet). Die ECU 30 ist hauptsächlich
durch einen Mikrocomputer bestimmt. Die ECU 30 führt
verschiedene Arten von Maschinensteuerungsprogrammen aus, die in
einem eingebauten ROM (ein Speichermedium) gespeichert sind, um
eine Kraftstoffeinspritzmenge des Einspritzers 21 und eine
Zündzeit der Zündkerze 22 gemäß einem
Maschinenbetriebszustand zu steuern. Normalerweise werden die zwei
Einspritzer 21, die an jedem Zylinder angeordnet sind,
gesteuert, die Kraftstoffeinspritzmenge der zwei Einspritzer 21 einander
anzugleichen (das heißt, derart, dass ein Verhältnis
zwischen den Kraftstoffeinspritzmengen 50:50 beträgt).
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Wenn
ein vorbestimmter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungssteuerausführungszustand
erfüllt ist, berechnet die ECU 30 einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwert,
um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ausgehend von
der Ausgabe des Abgassensors 24 an ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
(zum Beispiel ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis)
anzupassen. Die ECU 30 führt die Luft-Kraftstoff-Verhältnisregelung zum
Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge des Einspritzers 21 durch,
indem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwert verwendet
wird. Diese Funktion spielt eine Rolle eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungsabschnitts.
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Die
ECU 30 lernt den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwert
in einem vorbestimmten Zyklus, der länger ist als ein Berechnungszyklus des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
während der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung.
Die ECU 30 speichert den Lernwert des gelernten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungswerts
in einem wieder beschreibbaren nicht volatilen Speicher (ein wieder
beschreibbarer Speicher, der die gespeicherten Daten sogar hält,
während die Stromzufuhr zu der ECU 30 ausgeschaltet
ist), wie zum Beispiel ein Sicherungs-RAM (nicht dargestellt) der
ECU 30.
-
Die
ECU 30 führt eine Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine
der 6 und 7 (später erläutert)
durch, um die Abnormalitätsdiagnose des Einspritzers 21 durchzuführen,
wie folgt. Wenn eine fettseitige Abnormalität, in der das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu einer fetteren
Seite als das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis schwankt,
oder eine magerseitige Abnormalität, in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu einer magereren Seite als das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
schwankt, während des Maschinenbetriebs auftritt, wird
der Zylinder, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, aus der Vielzahl der mehreren Zylinder der Maschine 11 bestimmt.
Dann wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt, der das abnormale Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, um ein Verhältnis zwischen Steuereinspritzmengen
der zwei Einspritzern 21 des Zylinders graduell zu ändern, während
die Summe der Steuereinspritzmengen der zwei Einspritzer 21 konstant
gehalten bleibt. Somit wird eine Abnormaler-Einspritzer- Diagnose
zum Bestimmen des abnormalen Einspritzers 21 aus den zwei
Einspritzern 21 unter Verwendung des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungssteuerwerts
ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors 24 durchgeführt.
-
Im
Folgenden wird ein Verfahren erläutert, den abnormalen
Einspritzer 21 zu bestimmen. Im Folgenden wird einer der
zwei Einspritzer 21, der an einem Zylinder angeordnet ist,
als erster Einspritzer 21A bezeichnet, und der andere der
zwei Einspritzer 21 wird als zweiter Einspritzer 21B bezeichnet.
-
Wie
aus 3 ersichtlich ist, wird, wenn sowohl der erste
Einspritzer 21A wie auch der zweite Einspritzer 21B,
die an einem bestimmten Zylinder angeordnet sind, normal sind, sogar
falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt wird und das Einspritzverhältnis zwischen
dem ersten und dem zweiten Einspritzer 21A, 21B (das
heißt das Verhältnis zwischen der Steuereinspritzmenge
R1 des ersten Einspritzers 21A und die Steuereinspritzmenge
R2 des zweiten Einspritzers 21B) von dem normalen Verhältnis
(zum Beispiel R1:R2 = 50:50) auf ein vorbestimmtes Verhältnis
(zum Beispiel R1:R2 = 70:30 geändert wird, während
die Summe der Steuereinspritzmengen des ersten und des zweiten Einspritzers 21A, 21B konstant
gehalten werden, die tatsächliche Summe der Einspritzmenge
Qsum des ersten und zweiten Einspritzers 21A, 21B (das
heißt, die Summe der tatsächlichen Einspritzmenge
Q1 des ersten Einspritzers 21A und die tatsächliche
Einspritzmenge Q2 des zweiten Einspritzers 21B nicht geändert,
sondern bleibt im Wesentlichen konstant.
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Wie
im Gegensatz aus 4A ersichtlich ist, sinkt die
tatsächliche Summe der Einspritzmenge Qsum des ersten und
zweiten Einspritzers 21A, 21B entsprechend, wenn
die magerseitige Abnormalität in dem ersten Einspritzer 21A aus
dem ersten und dem zweiten Einspritzer 21A, 21B auftritt,
die an einem bestimmten Zylinder angeordnet sind, und die Einspritzcharakteristik
des ersten Einspritzers 21A sich in eine magerere Richtung ändert
(das heißt, eine Richtung, in der die tatsächliche
Einspritzmenge kleiner als die Steuereinspritzmenge wird), falls
die Einspritzverhältnisänderungssteuerung an dem
gleichen Zylinder durchgeführt wird und das Einspritzverhältnis
(das heißt, das Verhältnis zwischen den Steuereinspritzmengen
R1, R2) zwischen dem ersten und zweiten Einspritzer 21A, 21B von
dem normalen Verhältnis (zum Beispiel R1:R2 = 50:50) auf ein
vorbestimmtes Verhältnis (zum Beispiel R1:R2 = 70:30) geändert
wird, während die Summe der Steuereinspritzmengen des ersten
und des zweiten Einspritzers 21A, 21B konstant
gehalten werden. Entsprechend ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des
Zylinders, an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird, in die magerere Richtung. Entsprechend ändert
sich die Ausgabe des Abgassensors 24 in die magerere Richtung
und der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungswerts ändert
sich in eine fettere Richtung (das heißt, eine Richtung
zum Korrigieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, damit
es fetter wird). 4A zeigt drei Fälle
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung, die
durchgeführt wird, wenn die magerseitige Abnormalität
in dem ersten Einspritzer 21A auftritt. Die obere Tabelle
in 4A zeigt den Fall, in dem die tatsächliche
Einspritzmenge Q1 des ersten Einspritzers 21A um 10% verringert
wurde. Die mittlere Tabelle in 4A zeigt
den Fall, in dem die tatsächliche Einspritzmenge Q1 des
ersten Einspritzers 21A um 20% verringert wurde. Die untere
Tabelle in 4A zeigt den Fall, in dem die
tatsächliche Einspritzmenge Q1 des ersten Einspritzers 21A um
30% verringert wurde.
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Wie
aus 4B ersichtlich ist, steigt die tatsächliche
Summe der Einspritzmenge Qsum der ersten und zweiten Einspritzer 21A, 21B entsprechend, wenn
die magerseitige Abnormalität in dem zweiten Einspritzer 21B aus
erstem und zweitem Einspritzer 21A, 21B auftritt,
die an einem bestimmten Zylinder angeordnet sind, und die Einspritzcharakteristik
des zweiten Einspritzers 21B sich in die magerere Richtung ändert,
falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem gleichen Zylinder durchgeführt wird. Entsprechend ändert
sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders, an dem
die Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, in die fettere Richtung. Entsprechend ändert sich
die Ausgabe des Abgassensors 24 in die fettere Richtung
und der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts ändert
sich in die magerere Richtung (das heißt, eine Richtung
zum Korrigieren, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer
wird). 4B zeigt drei Fälle
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung, die
durchgeführt wird, wenn in dem zweiten Einspritzer 21B die
magerseitige Abnormalität auftritt. Die obere Tabelle in 4B zeigt
den Fall, in dem die tatsächliche Einspritzmenge Q2 des
zweiten Einspritzers 21B um 10% gesunken ist. Die mittlere
Tabelle in 4B zeigt den Fall, in dem die
tatsächliche Einspritzmenge Q2 des Einspritzers 21B um
20% gesunken ist. Die untere Tabelle in 4B zeigt
den Fall, in dem die tatsächliche Einspritzmenge Q2 des
zweiten Einspritzers 21B um 30% gesunken ist.
-
Deswegen
wird der magerseitige abnormale Zylinder bestimmt, der die magerseitige
Abnormalität verursacht, wenn die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt. In diesem Fall kann
bestimmt werden, falls der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung ändert, wenn die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem magerseitigen abnormalen Zylinder durchgeführt wird, dass
der erste Einspritzer 21A des magerseitigen abnormalen
Zylinders die magerseitige Abnormalität verursacht. Falls
der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung ändert, kann bestimmt werden,
dass der zweite Einspritzer 21B des magerseitigen abnormalen
Zylinders die magerseitige Abnormalität verursacht.
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Wie
aus 5A ersichtlich ist steigt, wenn die fettseitige
Abnormalität in dem ersten Einspritzer 21A aus
dem ersten und zweiten Einspritzer 21A, 21B, die
an einem bestimmten Zylinder angeordnet sind, auftritt, und die
Einspritzcharakteristik des ersten Einspritzers 21A sich
in die fettere Richtung ändert (das heißt, eine
Richtung, in der die tatsächliche Einspritzmenge größer
als die Steuereinspritzmenge wird), die tatsächliche Summe
der Einspritzmenge Qsum der ersten und zweiten Einspritzer 21A, 21B entsprechend,
falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem gleichen Zylinder durchgeführt wird. Entsprechend ändert
sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders, an dem
die Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, in die fettere Richtung. Entsprechend ändert sich
die Ausgabe des Abgassensors 24 in die fettere Richtung
und der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts ändert
sich in die magerere Richtung. 5A zeigt
drei Fälle der Einspritzverhältnisänderungssteuerung,
die durchgeführt wird, wenn die fettseitige Abnormalität
in dem ersten Einspritzer 21A auftritt. Die obere Tabelle
in 5A zeigt den Fall, in dem die tatsächliche
Einspritzmenge Q1 des ersten Einspritzers 21A um 10% gestiegen
ist. Die mittlere Tabelle in 5A zeigt
den Fall, in dem die tatsächliche Einspritzmenge Q1 des ersten
Einspritzers 21A um 20% gestiegen ist. Die untere Tabelle
in 5A zeigt den Fall, in dem die tatsächliche
Einspritzmenge Q1 des ersten Einspritzers 21A um 30% gestiegen
ist.
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Wie
aus 5B ersichtlich ist sinkt, wenn die fettseitige
Abnormalität in dem zweiten Einspritzer 21B auf
dem ersten und dem zweiten Einspritzer 21A, 21B auftritt,
die an einem bestimmten Zylinder angeordnet sind, und die Einspritzcharakteristik
des zweiten Einspritzers 21B sich in die fettere Richtung ändert,
die tatsächliche Summe der Einspritzmenge Qsum des ersten
und des zweiten Einspritzers 21A, 21B entsprechend,
falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem gleichen Zylinder durchgeführt wird. Entsprechend ändert
sich das Luft-Kraftstoffverhältnis des Zylinders, an dem
die Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, in die magerere Richtung. Entsprechend ändert sich
die Ausgabe des Abgassensors 24 in die magerere Richtung
und der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts ändert
sich in die fettere Richtung. 5B zeigt
drei Fälle der Einspritzverhältnisänderungssteuerung,
die durchgeführt wird, wenn die fettseitige Abnormalität
in dem zweiten Einspritzer 21B auftritt. Die obere Tabelle
in 5B zeigt den Fall, in dem die tatsächliche
Einspritzmenge Q2 des zweiten Einspritzers 21B um 10% gestiegen
ist. Die mittlere Tabelle in 5B zeigt
den Fall, in dem die tatsächliche Einspritzmenge Q2 des
zweiten Einspritzers 21B um 20% gestiegen ist. Die untere
Tabelle in 5B zeigt den Fall, in dem die
tatsächliche Einspritzmenge Q2 des zweiten Einspritzers 21B um
30% gestiegen ist.
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Deswegen
wird, wenn die fettseitige Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
auftritt, der fettseitig abnormale Zylinder bestimmt, der die fettseitige
Abnormalität verursacht. Falls der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung ändert, wenn die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem fettseitig abnormalen Zylinder durchgeführt wird, kann
bestimmt werden, dass der erste Einspritzer 21A des fettseitig
abnormalen Zylinders die fettseitige Abnormalität verursacht.
Falls der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung ändert, kann bestimmt werden,
dass der zweite Einspritzer 21B des fettseitigen abnormalen
Zylinders die fettseitige Abnormalität verursacht.
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Die
voranstehend beschriebene Abnormalitätsdiagnose des Einspritzers 21 wird
durch die ECU 30 gemäß einer Routine
durchgeführt, die in 6 und 7 dargestellt
ist. Im Folgenden werden die Verarbeitungsinhalte der Routine erläutert.
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Die
Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine, die aus 6 und 7 ersichtlich
ist, wird in einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt, während
eine Leistungszufuhr zu der ECU 30 eingeschaltet ist, und funktioniert
als Abnormalitätsdiagnoseabschnitt. Falls die Routine begonnen
wird, wird zuerst in S101 (S bedeutet „Schritt") ausgehend
von der Ausgabe des Abgassensors 24 bestimmt, ob die magerseitige Abnormalität,
in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu der
magereren Seite als das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
schwankt, aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass die magerseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
aufgetreten ist, wird bestimmt, dass die magerseitige Abnormalität
in dem Einspritzer 21 des einen bestimmten Zylinders aufgetreten
ist. Dann wird der abnormale Einspritzer 21 durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung und
der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose bestimmt, wie folgt.
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Zuerst
wird in S102 eine Routine zum Bestimmen eines magerseitig abnormalen
Zylinders (nicht dargestellt) durchgeführt. Somit wird
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders ausgehend von
der Ausgabe des Abgassensors 24 bestimmt, und der magerseitig
abnormale Zylinder wird bestimmt, der die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verursacht. Die Verarbeitung
des S102 funktioniert als Abnormaler-Zylinder-Bestimmungsabschnitt.
-
Dann
schreitet der Vorgang zu S103 voran, wo bestimmt wird, ob ein Leerlaufbetrieb
ausgeführt wird. Falls bestimmt wird, dass der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird, schreitet der Vorgang zu S104 voran, wo die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem magerseitig abnormalen Zylinder durchgeführt wird.
Somit wird das Einspritzverhältnis zwischen dem ersten
und dem zweiten Einspritzer 21A, 21B graduell
von dem normalen Verhältnis (zum Beispiel R1:R2 = 50:50)
auf ein vorbestimmtes Verhältnis (zum Beispiel R1:R2 =
70:30) geändert, während die Summe der Steuereinspritzmengen
des ersten und des zweiten Einspritzers 21A, 21B konstant
gehalten werden. In der Steuerung kann das Einspritzverhältnis
zwischen dem ersten und dem zweiten Einspritzer 21A, 21B fortlaufend
oder schrittweise von dem normalen Verhältnis auf das vorbestimmte
Verhältnis geändert werden.
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Dann
schreitet der Vorgang zu Schritt S105 voran, wo bestimmt wird, ob
eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. In S105 wird bestimmt, ob
die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, indem bestimmt wird, ob eine
vorbestimmte Zeit verstrichen ist, die von dem Beginn der Einspritzverhältnisänderungssteuerung bis
zu dem Ende der Änderung des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
erforderlich ist. Alternativ kann bestimmt werden, ob die vorbestimmte
Zeit verstrichen ist, indem bestimmt wird, ob die Änderung
des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
beendet wurde.
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Falls
in S105 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist,
schreitet der Vorgang zu S106, wo bestimmt wird, ob der Lernwert
des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung geändert hat. Falls bestimmt
wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S107 voran, wo bestimmt wird, dass der erste Einspritzer 21A des
magerseitig abnormalen Zylinders die magerseitige Abnormalität
verursacht. Falls in S106 bestimmt wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in die magerere Richtung geändert hat, schreitet der Vorgang
zu S108 voran, wo bestimmt wird, dass der zweite Einspritzer 21B des
magerseitig abnormalen Zylinders die magerseitige Abnormalität verursacht.
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Wenn
in S101 bestimmt wird, dass die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht aufgetreten ist,
schreitet der Vorgang zu S109 der 7 voran.
In S109 wird bestimmt, ob die fettseitige Abnormalität,
in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu der
fetteren Seite als das Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis
schwankt, ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors 24 aufgetreten ist.
Wenn bestimmt wird, dass die fettseitige Abnormalität des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgetreten ist, wird bestimmt,
dass die fettseitige Abnormalität in dem Einspritzer 21 des
einen bestimmten der Zylinder aufgetreten ist. Dann wird der abnormale
Einspritzer 21 durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose bestimmt, wie folgt.
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Zuerst
wird in S110 eine Routine zum Bestimmen eines fettseitig abnormalen
Zylinders (nicht dargestellt) durchgeführt. Somit wird
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders ausgehend
von der Ausgabe des Abgassensors 24 bestimmt, und der fettseitig
abnormale Zylinder, der die fettseitige Abnormalität des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verursacht, wird bestimmt.
Die Verarbeitung des S110 funktioniert als Abnormaler-Zylinder-Bestimmungsabschnitt.
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Dann
schreitet der Vorgang zu S111 voran, wo bestimmt wird, ob der Leerlaufbetrieb
ausgeführt wird. Falls bestimmt wird, dass der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird, schreitet der Vorgang zu S112 voran, wo die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem fettseitig abnormalen Zylinder durchgeführt wird.
Dann wird in dem folgenden S113 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit
verstrichen ist.
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Falls
in S113 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist,
schreitet der Vorgang zu S114, wo bestimmt wird, ob der Lernwert
des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung geändert hat. Falls bestimmt
wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung geändert hat, schreitet der Vorgang
zu S115, wo bestimmt wird, dass der erste Einspritzer 21A des
fettseitig abnormalen Zylinders die fettseitige Abnormalität
verursacht. Falls in S114 bestimmt wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S116 voran, wo bestimmt wird, dass der zweite Einspritzer 21B des
fettseitig abnormalen Zylinders die fettseitige Abnormalität
verursacht.
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Nach
dem Bestimmen des abnormalen Zylinders und des abnormalen Einspritzers 21,
wie voranstehend erwähnt wurde, schreitet der Vorgang zu S117
voran. In S117 wird eine Abnormalitätsinformation (das
heißt ein Abnormalitätscode) in einem wieder beschreibbaren
nicht volatilen Speicher wie zum Beispiel einem Sicherungs-RAM (nicht
dargestellt) der ECU 30 gespeichert. Dann schreitet der
Vorgang zu Schritt S118 voran, wo eine Versagenssicherungssteuerung
durchgeführt wird. In der Versagenssicherungssteuerung
wird die Kraftstoffeinspritzung des abnormalen Einspritzers 21 des
abnormalen Zylinders verboten und eine Anstiegskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge
des verbleibenden normalen Einspritzers 21 wird durchgeführt,
und dabei der Kraftstoff der verlangten Einspritzmenge des abnormalen
Zylinders durch den normalen Einspritzer 21 eingespritzt.
Die Verarbeitung des S118 funktioniert als Versagenssicherungssteuerabschnitt.
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Wenn
in S101 bestimmt wird, dass die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht verursacht wird,
und in S109 bestimmt wird, dass die fettseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht verursacht wird,
wird bestimmt, dass die Einspritzer 21 aller Zylinder normal sind,
und die Routine wird beendet, ohne die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durchzuführen.
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In
der voranstehend erläuterten ersten Ausführungsform
wird, wenn die magerseitige Abnormalität oder die fettseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
während des Maschinenbetriebs auftritt, der magerseitig
abnormale Zylinder, der die magerseitige Abnormalität verursacht,
oder der fettseitig abnormale Zylinder, der die fettseitige Abnormalität
verursacht, bestimmt. Dann wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem magerseitig abnormalen Zylinder oder an dem fettseitig abnormalen
Zylinder durchgeführt, um das Verhältnis zwischen
den Steuereinspritzmengen der zwei Einspritzer 21 des Zylinders
graduell zu ändern, während die Summe der Steuereinspritzmengen
der zwei Einspritzer 21 konstant gehalten wird. Somit wird
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose zum Bestimmen des abnormalen
Einspritzers 21 aus den zwei Einspritzern 21 unter
Verwendung des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
ausgehend von der Ausgabe der Abgassensoren 24 durchgeführt.
Entsprechend kann der abnormale Einspritzer 21 bestimmt
werden, wenn die Abnormalität in dem Einspritzer 21 in
dem System auftritt, das die zwei Einspritzer 21 pro Zylinder
aufweist.
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Darüber
hinaus wird in der ersten Ausführungsform das Verhältnis
zwischen den Steuereinspritzmengen der zwei Einspritzer 21 während
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung graduell
geändert. Entsprechend kann eine plötzliche Änderung des
Verbrennungszustands wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
unterdrückt werden, und ein Auftreten eines Momentenstoßes
kann unterdrückt werden, und dabei eine Verschlechterung
der Fahrbarkeit unterdrückt werden.
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Darüber
hinaus wird in der ersten Ausführungsform die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt, und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose wird
während des Leerlaufbetriebs durchgeführt, in
dem die Betriebszustände wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge
im Wesentlichen konstant sind. Deswegen kann die Ausgabeänderung
des Abgassensors 24 wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
genau gefühlt werden, ohne durch die Änderung
des Betriebszustands beeinträchtigt zu werden. Als Ergebnis
kann die Diagnosegenauigkeit der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors 24 verbessert
werden.
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Allgemein
wird der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in einem vergleichsweise langen Zyklus aktualisiert. Deswegen ist
der Lernwert weniger einer vorübergehenden Ausgabeänderung
(Variation) des Abgassensors 24 ausgesetzt, die durch ein
Geräusch und Ähnliches verursacht wird. Wenn die
Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, wird die Ausgabeänderung des Abgassensors 24 wegen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung in dem
Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
reflektiert. Unter Berücksichtigung dieses Punkts wird
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von dem Lernwert des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in der ersten Ausführungsform durchgeführt. Deswegen
kann die Diagnosegenauigkeit der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
weiter durch das im Wesentlichen Ausschließen des Einflusses
der vorübergehenden Ausgabeänderung des Abgassensors 24 wegen
des Geräuschs und Ähnlichem verbessert werden.
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Darüber
hinaus wird in der ersten Ausführungsform bestimmt, wenn
weder die fettseitige Abnormalität noch die magerseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
verursacht wird, dass die Einspritzer 21 aller Zylinder
normal sind, und die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose werden nicht durchgeführt.
Nur wenn die fettseitige Abnormalität oder die magerseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
auftritt, wird bestimmt, dass die Abnormalität in dem Einspritzer 21 eines
bestimmten der Zylinder auftritt, und der Abnormaler-Einspritzer 21 wird
durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
und der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose bestimmt. Deswegen kann
eine häufige Ausführung der Einspritzverhältnisänderungssteuerung öfter
als notwendig vermieden werden.
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Darüber
hinaus wird in der ersten Ausführungsform, wenn die magerseitige
Abnormalität oder die fettseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
jedes Zylinders ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors 24 bestimmt,
und der magerseitig abnormale Zylinder oder der fettseitig abnormale
Zylinder wird bestimmt. Dann wird die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem magerseitig abnormalen Zylinder oder dem fettseitig abnormalen
Zylinder durchgeführt. Entsprechend kann der abnormale Einspritzer 21 durch
das Durchführen der Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch
die Ausführung der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
lediglich an dem magerseitig abnormalen Zylinder oder an dem fettseitig
abnormalen Zylinder bestimmt werden.
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Darüber
hinaus wird in der ersten Ausführungsform, wenn der abnormale
Einspritzer 21 des abnormalen Zylinders bestimmt wird,
die Kraftstoffeinspritzung des abnormalen Einspritzers 21 verboten und
die Anstiegskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge des verbleibenden
normalen Einspritzers 21 durchgeführt, und dabei
der Kraftstoff der verlangten Einspritzmenge des abnormalen Zylinders
durch den normalen Einspritzer 21 eingespritzt. Deswegen kann
sogar, falls die Abnormalität in einem der zwei Einspritzer 21 eines
bestimmten Zylinders auftritt, der Kraftstoff in der verlangten
Einspritzmenge durch den verbleibenden normalen Einspritzer 21 eingespritzt werden,
und der Betrieb der Maschine 11 kann fortgesetzt werden.
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Als
Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden lediglich Unterschiede zur
ersten Ausführungsform erläutert.
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In
der zweiten Ausführungsform wird eine Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine
der 8 und 9 durchgeführt, die
später ausführlich erläutert wird. Somit
wird, wenn die magerseitige Abnormalität oder die fettseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
auftritt, die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an entsprechenden Zylindern in Serie einer nach dem anderen durchgeführt.
Somit werden die Abnormaler-Zylinder-Diagnose zum Bestimmen des
magerseitig abnormalen Zylinders oder des fettseitig abnormalen
Zylinders und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose zum Bestimmen
des abnormalen Einspritzers 21 durchgeführt.
-
In
der Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine, die aus 8 und 9 ersichtlich
ist, wird zuerst in S201 bestimmt, ob die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses aufgetreten ist. Wenn
bestimmt wird, dass die magerseitige Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
aufgetreten ist, wird bestimmt, dass die magerseitige Abnormalität
in dem Einspritzer 21 eines bestimmten der Zylinder aufgetreten
ist. Dann wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an den entsprechenden Zylindern in Serie einer nach dem anderen
durchgeführt, wie folgt. Somit werden die Abnormaler-Zylinder-Diagnose
zum Bestimmen des magerseitig abnormalen Zylinders und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose zum
Bestimmen des abnormalen Einspritzers 21 durchgeführt.
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Zuerst
wird in S202 bestimmt, ob der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird. Falls bestimmt wird, dass der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird, schreitet der Vorgang zu S203 voran, wo die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an einem geeigneten Zylinder dieser Zeit durchgeführt wird.
Dann schreitet der Vorgang zu S204, wo bestimmt wird, ob eine vorbestimmte
Zeit verstrichen ist.
-
Wenn
in S204 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist,
schreitet der Vorgang zu S205, wo bestimmt wird, ob ein Änderungsausmaß des
Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in die magerere Richtung oder die fettere Richtung gleich wie oder
größer als ein vorbestimmter Wert ist. Falls bestimmt
wird, dass das Änderungsausmaß des Lernwerts des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass beide
Einspritzer 21 des Zylinders, an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
zu dieser Zeit durchgeführt wird, normal sind, und der
Vorgang schreitet zu S206 voran. In S206 wird der Zylinder geändert,
an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird. Somit wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung an
den entsprechenden Zylindern in Serie einer nach dem anderen durchgeführt.
-
Wenn
danach in S205 bestimmt wird, dass das Änderungsausmaß des
Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert
ist, schreitet der Vorgang zu S207 voran, wo bestimmt wird, dass
der Zylinder, an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
zu dieser Zeit durchgeführt wird, der magerseitig abnormale
Zylinder ist.
-
Dann
schreitet der Vorgang zu S208 voran, wo bestimmt wird, ob sich der
Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in die fettere Richtung geändert hat. Falls bestimmt wird,
dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S209 voran, wo bestimmt wird, dass der erste Einspritzer 21A des
magerseitig abnormalen Zylinders die magerseitige Abnormalität
verursacht. Falls in S208 bestimmt wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S210 voran, wo bestimmt wird, dass der zweite Einspritzer 21B des
magerseitig abnormalen Zylinders die magerseitige Abnormalität
verursacht.
-
Wenn
in S201 bestimmt wird, dass die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht verursacht wird,
schreitet der Vorgang zu S211 der 9 voran.
In S211 wird bestimmt, ob die fettseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgetreten ist. Wenn
bestimmt wird, dass die fettseitige Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
aufgetreten ist, wird bestimmt, dass die fettseitige Abnormalität
in dem Einspritzer 21 eines bestimmten Zylinders aufgetreten
ist. Dann wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
in Serie nacheinander an den entsprechenden Zylindern durchgeführt,
wie folgt. Somit werden die Abnormaler-Zylinder-Diagnose zum Bestimmen
des fettseitig abnormalen Zylinders und die abnormaler-Einspritzer-Diagnose
zum Bestimmen des abnormalen Einspritzers 21 durchgeführt.
-
Zuerst
wird in S212 bestimmt, ob der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird. Falls bestimmt wird, dass der Leerlaufbetrieb ausgeführt
wird, schreitet der Vorgang zu S213 voran. In S213 wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem geeigneten Zylinder dieser Zeit durchgeführt. Dann
schreitet der Vorgang zu S214, wo bestimmt wird, ob eine vorbestimmte
Zeit verstrichen ist.
-
Wenn
in S214 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist,
schreitet der Vorgang zu S215 voran, wo bestimmt wird, ob eine Änderungsmenge
des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
in die magerere Richtung oder die fettere Richtung gleich wie oder größer
als ein vorbestimmter Wert ist. Falls bestimmt wird, dass die Änderungsmenge
des Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass beide
Einspritzer 21 des Zylinders, an dem zu dieser Zeit die
Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt
wird, normal sind, und der Vorgang schreitet zu S216 voran. In S216
wird der Zylinder geändert, an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
durchgeführt wird. Somit wird die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an den entsprechenden Zylindern in Serie einer nach dem anderen
durchgeführt.
-
Wenn
danach in S215 bestimmt wird, dass die Änderungsmenge des
Lernwerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert
ist, schreitet der Vorgang zu S217, wo bestimmt wird, dass der Zylinder,
an dem die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
zu dieser Zeit durchgeführt wird, der fettseitig abnormale
Zylinder ist.
-
Dann
schreitet der Vorgang zu S218 voran, wo bestimmt wird, ob der Lernwert
des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung geändert hat. Falls bestimmt wird,
dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die magerere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S219 voran, wo bestimmt wird, dass der erste Einspritzer 21A des
fettseitig abnormalen Zylinders die fettseitige Abnormalität
verursacht. Falls in S218 bestimmt wird, dass der Lernwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
sich in die fettere Richtung geändert hat, schreitet der
Vorgang zu S220 voran, wo bestimmt wird, dass der zweite Einspritzer 21B des
fettseitig abnormalen Zylinders die fettseitige Abnormalität
verursacht.
-
Nach
dem Bestimmen des abnormalen Zylinders und des abnormalen Einspritzers 21,
wie voranstehend erwähnt wurde, schreitet der Vorgang zu S221
voran. In S221 wird eine Abnormalitätsinformation (das
heißt, ein Abnormalitätscode) in einem wieder
beschreibbaren, nicht volatilen Speicher wie zum Beispiel einem
Sicherungs-RAM (nicht dargestellt) der ECU 30 gespeichert.
Dann schreitet der Vorgang zu S222 voran, wo eine Versagenssicherungssteuerung
durchgeführt wird. In der Versagenssicherungssteuerung
wird die Kraftstoffeinspritzung des abnormalen Einspritzers 21 des
abnormalen Zylinders verboten und eine Anstiegskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge
des verbleibenden normalen Einspritzers 21 des abnormalen
Zylinders durchgeführt, und dabei der Kraftstoff der verlangten
Einspritzmenge des abnormalen Zylinders durch den normalen Einspritzer 21 eingespritzt.
-
Wenn
in S201 bestimmt wird, dass die magerseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht verursacht wird,
und in S211 bestimmt wird, dass die fettseitige Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht verursacht wird,
wird bestimmt, dass die Einspritzer 21 aller Zylinder normal sind
und die Routine wird beendet, ohne die Einspritzerverhältnisänderungssteuerung,
die Abnormaler-Zylinder-Diagnose und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
durchzuführen.
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In
der voranstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform
wird, wenn die magerseitige Abnormalität oder die fettseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
auftritt, die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
in Serie nacheinander an den entsprechenden Zylindern durchgeführt.
Somit werden die Abnormaler-Zylinder-Diagnose zum Bestimmen des
magerseitig abnormalen Zylinders oder des fettseitig abnormalen
Zylinders und die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose zum Bestimmen
des abnormalen Einspritzers 21 durchgeführt. Entsprechend
kann der abnormale Einspritzer 21 sogar ohne das Bestimmen
des magerseitig abnormalen Zylinders oder des fettseitig abnormalen
Zylinders im Voraus durch eine andere Konstruktion bestimmt werden,
während das Bestimmen des magerseitig abnormalen Zylinders
oder des fettseitig abnormalen Zylinders durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung in Serie
nacheinander an den entsprechenden Zylindern durchgeführt
wird.
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In
der voranstehend beschriebenen, ersten oder zweiten Ausführungsform
wird die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose ausgehend von dem Lernwert
des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
durchgeführt. Alternativ kann die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
ausgehend von der Ausgabe des Abgassensors 24 oder des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
durchgeführt werden, wenn die Ausgabeänderung
des Abgassensors 24 wegen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
gefühlt werden kann, ohne durch die vorübergehende
Ausgabeänderung des Abgassensors 24, die durch
das Geräusch und Ähnliches verursacht wird, stark
beeinträchtigt zu werden.
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In
der voranstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform
wird die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung während
des Leerlaufbetriebs durchgeführt. Alternativ kann zum Beispiel
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung während
eines gleichmäßigen Betriebs durchgeführt
werden.
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In
der voranstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform
wird die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung durchgeführt,
wenn die fettseitige Abnormalität oder die magerseitige
Abnormalität des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
während des Maschinenbetriebs auftritt. Alternativ kann
die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose durch das Durchführen
der Einspritzverhältnisänderungssteuerung während
des Maschinenbetriebs unabhängig von dem Vorhandensein
oder dem Nichtvorhandensein der Abnormalität in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
durchgeführt werden.
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Sogar
falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
an dem Zylinder durchgeführt wird, in dem beide Einspritzer 21 normal
sind, ändert sich die tatsächliche Summe der Einspritzmenge
der zwei Einspritzer 21 nicht, sondern ist im Wesentlichen
konstant. Deswegen kann, falls die Abnormaler-Einspritzer-Diagnose
durch das Durchführen der Einspritzverhältnisänderungssteuerung
während des Maschinenbetriebs unabhängig von dem
Vorhandensein oder dem Nichtvorhandensein der Abnormalität
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt
wird, die Abnormalität in dem Einspritzer 21 konstant überwacht
werden, ohne im Wesentlichen die Abgasemissionen oder die Fahrbarkeit
negativ zu beeinträchtigen.
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Als
Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. In der dritten Ausführungsform
führt die ECU 30 eine aus der 11 ersichtliche
Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine durch, die später
ausführlich erläutert wird. Somit verursacht die
ECU 30, wenn die Abnormalitätsdiagnose des Einspritzers 21 durchgeführt wird,
dass die zwei Einspritzer 21 jedes Zylinders die Einspritzung
einer nach dem anderen umschaltend durchführen, und bestimmt
das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein einer Momentenschwankung
(oder Schwankung eines Verbrennungszustands). Die ECU 30 bestimmt
einen abnormalen Einspritzer 21 aus den zwei Einspritzern 21 ausgehend
von dem Bestimmungsergebnis. Im Folgenden wird einer der zwei Einspritzer 21,
die an jedem Zylinder angeordnet sind, als Einspritzer A bezeichnet, und
der andere wird als Einspritzer B bezeichnet (siehe 10).
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Die
Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine, die aus 11 ersichtlich
ist, wird in einem vorbestimmten Zyklus während des Maschinenbetriebs ausgeführt,
und funktioniert als Abnormalitätsdiagnoseabschnitt. Falls
die Routine begonnen wird, wird zuerst in S301 bestimmt, ob ein
Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand erfüllt
ist. Der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand
schließt ein: (1) einen Zustand, dass der Leerlaufbetrieb
(oder der gleichmäßige Betrieb) ausgeführt
wird, (2) einen Zustand, dass das Aufwärmen der Maschine 11 vollendet
ist, (3) einen Zustand, dass keine Abnormalität in dem
Maschinensteuersystem erfasst wird, mit Ausnahme von zum Beispiel
den Einspritzern A, B und Ähnlichem. Der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand
ist erfüllt, falls alle Bedingungen (1) bis (3) und Ähnliche
erfüllt sind. Der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand
ist nicht erfüllt, falls zumindest eine der Bedingungen
(1) bis (3) und Ähnliches nicht erfüllt sind.
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Falls
in S301 bestimmt wird, dass der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand
nicht erfüllt ist, wird die Routine beendet, ohne die folgende Verarbeitung
durchzuführen. Falls bestimmt wird, dass der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand erfüllt
ist, schreitet der Vorgang zu S302 voran, wo die Einspritzung der
Einspritzer A einer Seite aller Zylinder erlaubt ist, und die Einspritzung
der anderen Einspritzer B aller Zylinder verboten ist. Die Einspritzung
der Einspritzer A der einen Seite aller Zylinder wird in Serie durchgeführt.
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Dann
schreitet der Vorgang zu S303 voran, wo bestimmt ist, ob die Momentschwankung
(oder die Schwankung des Verbrennungszustands) aufgetreten ist.
Bezüglich des Bestimmungsverfahrens der Momentschwankung
(oder der Schwankung des Verbrennungszustands) können zum
Beispiel die Momentschwankung (oder die Schwankung des Verbrennungszustands)
ausgehend von zumindest einer Schwankungsmenge der Maschinendrehzahl,
des Zylinderdrucks (Verbrennungsdrucks), der mit einem Zylinderdrucksensor (nicht
dargestellt) jedes Zylinders gefühlt wird, und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
des Abgases, das mit dem Abgassensor 24 gefühlt
wird, bestimmt werden. Alternativ kann ein Innenstrom, der mit der
Verbrennung eines Gasgemischs erzeugt wird, mit der Zündkerze 22 oder Ähnlichem
gefühlt werden, und die Schwankung des Verbrennungszustands
kann ausgehend von dem Innenstrom bestimmt werden.
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Falls
in S303 bestimmt wird, dass die Momentschwankung (oder die Schwankung
des Verbrennungszustands) nicht aufgetreten ist, schreitet der Vorgang
zu S304 voran, wo bestimmt wird, dass die Einspritzer A der einen
Seite aller Zylinder normal sind. Falls in S303 bestimmt wird, dass
die Momentschwankung (oder die Schwankung des Verbrennungszustands)
aufgetreten ist, schreitet der Vorgang zu S305 voran, wo bestimmt
wird, dass der Einspritzer A der einen Seite des Zylinders, der
die Momentschwankung (oder die Schwankung des Verbrennungszustands)
verursacht, abnormal ist.
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Dann
schreitet der Vorgang zu S306 voran, wo die Einspritzung der anderen
Einspritzer B aller Zylinder erlaubt ist, und die Einspritzung der
Einspritzer A an der einen Seite aller Zylinder verboten ist. Die
Einspritzung der anderen Einspritzer B aller Zylinder wird in Serie
durchgeführt.
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Dann
schreitet der Vorgang zu S307 voran, wo bestimmt wird, ob die Momentschwankung
(oder die Schwankung des Verbrennungszustands) aufgetreten ist,
wobei das gleiche Verfahren wie in S303 verwendet wird. Falls in
S307 bestimmt wird, dass die Momentschwankung (oder die Schwankung
des Verbrennungszustands) nicht aufgetreten ist, schreitet der Vorgang
zu S308 voran, wo bestimmt wird, dass die anderen Einspritzer B
aller Zylinder normal sind.
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Falls
in S307 bestimmt wird, dass die Momentenschwankung (oder die Schwankung
des Verbrennungszustands) aufgetreten ist, schreitet der Vorgang
zu S309 voran, wo bestimmt wird, dass der andere Einspritzer B des
Zylinders, der die Momentenschwankung verursacht (oder die Schwankung des
Verbrennungszustands), abnormal ist.
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Dann
schreitet der Vorgang zu S310 voran, wo bestimmt wird, ob beide
Einspritzer A, B aller Zylinder normal sind. Falls bestimmt wird,
dass beide Einspritzer A, B aller Zylinder normal sind, schreitet der
Vorgang zu S311 voran, wo die Einspritzung von beiden Einspritzern
A, B aller Zylinder erlaubt wird, und die Routine beendet wird.
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Falls
das Ergebnis der Bestimmung in S310 NEIN ist, das heißt,
falls bestimmt wird, dass einer der Einspritzer A, B eines bestimmten
Zylinders abnormal ist, schreitet der Vorgang zu S312 voran. In S312
wird der Einspritzvorgang der Einspritzer in der gleichen Position
wie der abnormale Einspritzer an allen Zylindern verboten. Dann
wird in dem folgenden S313 die Einspritzmenge von jedem der normalen Einspritzer
(das heißt, jedem der Einspritzer, denen es erlaubt ist,
die Einspritzung durchzuführen) korrigiert, und durch die
Einspritzmenge erhöht, die der Einspritzmenge des abnormalen
Einspritzers gleich ist (das heißt, dem Einspritzer, dem
die Durchführung der Einspritzung verboten ist). Somit
wird die Kraftstoffmenge, die der verlangten Einspritzmenge gleich ist,
nur mit den normalen Einspritzern eingespritzt (das heißt,
mit den Einspritzern, denen erlaubt ist, die Einspritzung durchzuführen.
Die Verarbeitung der S312, S313 funktioniert als Versagenssicherungsabschnitt.
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Als
Nächstes wird ein Ausführungsbeispiel der voranstehend
beschriebenen Einspritzerabnormalitätsdiagnoseroutine der 11 unter
Verwendung eines Zeitdiagramms der 12 beschrieben. Das
Beispiel der 12 zeigt das Verhalten von Parametern
in einem Fall, in dem ein Einspritzer B eines vierten Zylinders
#4 einer Vierzylindermaschine abnormal wird. In dem Beispiel der 12 ist
der Abnormalitätsdiagnoseausführungszustand erfüllt und
die Einspritzerabnormalitätsdiagnose wird zu einer Zeit
t1 begonnen. Zuerst wird die Einspritzung der Einspritzer A an der
einen Seite aller Zylinder erlaubt, und die Einspritzung der anderen
Einspritzer B aller Zylinder wird verboten. Die Einspritzung der
Einspritzer A aller Zylinder wird in Folge zum Beispiel in der Reihenfolge
erster Zylinder #1, dritter Zylinder #3, vierter Zylinder #4 und
zweiter Zylinder #2 durchgeführt.
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Zu
der Zeit t2 wird, wenn die Einspritzung der Einspritzer A an der
einen Seite aller Zylinder eine Runde macht, die Einspritzung der
Einspritzer A an der einen Seite aller Zylinder verboten und die
Einspritzung der anderen Einspritzer B aller Zylinder erlaubt. Die
Einspritzung der anderen Einspritzer B aller Zylinder wird in Folge
in zum Beispiel der Reihenfolge erster Zylinder #1, dritter Zylinder
#3, vierter Zylinder #4 und zweiter Zylinder #2 durchgeführt.
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Das
Auftreten der Momentschwankung (oder der Schwankung des Verbrennungszustands)
wird während der Ausführung der Einspritzerabnormalitätsdiagnose überwacht.
Falls zum Beispiel die Momentschwankung (oder die Schwankung des
Verbrennungszustands) in dem Zeitraum erfasst wird, in dem die Einspritzung
der anderen Einspritzer B durchgeführt wird, wird bestimmt,
dass der andere Einspritzer B des Zylinders (des vierten Zylinders
#4 in dem Beispiel der 12), der die Momentschwankung
verursacht (oder die Schwankung des Verbrennungszustands), abnormal
ist.
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In
diesem Fall wird der Einspritzvorgang aller Einspritzer B in den
gleichen Positionen wie der abnormale Einspritzer B an allen Zylindern
verboten, und die Einspritzung von lediglich den Einspritzern A an
der einen Seite wird zu einer Zeit t3 erlaubt, wenn die Einspritzerabnormalitätsdiagnose
beendet wird. Zusätzlich wird die Einspritzmenge des normalen Einspritzers
A korrigiert und um die Einspritzmenge erhöht, die der
Einspritzmenge des Einspritzers B gleich ist, dem verboten wurde,
die Einspritzung durchzuführen.
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Gemäß der
voranstehend beschriebenen dritten Ausführungsform wird
verursacht, wenn die Abnormalitätsdiagnose der Einspritzer 21 (A,
B) durchgeführt wird, dass die zwei Einspritzer 21 jedes Zylinders
die Einspritzung abwechselnd umschaltend durchführen, und
das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Momentenschwankung
(oder der Schwankung des Verbrennungszustands) wird bestimmt. Der
abnormale Einspritzer 21 wird ausgehend von dem Bestimmungsergebnis
aus den zwei Einspritzern 21 bestimmt. Entsprechend kann,
wenn die Abnormalität in einem der beiden Einspritzer 21 auftritt,
der abnormale Einspritzer 21 bestimmt werden.
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Darüber
hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die
Abnormalität in einem der Einspritzer 21 auftritt,
der Einspritzvorgang des Einspritzers 21, der als abnormal
bestimmt wurde, verboten, und die Anstiegskorrektur der Einspritzmenge des
verbleibenden Einspritzers 21 durchgeführt, und dabei
die Kraftstoffmenge gleichwertig der verlangten Einspritzmenge nur
durch den verbleibenden Einspritzer 21 eingespritzt. Somit
kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis sogar, wenn einer der
beiden Einspritzer 21 jedes Zylinders abnormal wird, auf
das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert werden, indem
der Kraftstoff der Menge nur mit dem verbleibenden Einspritzer 21 eingespritzt
wird, der der verlangten Einspritzmenge gleichwertig ist. Als Ergebnis kann
der Betrieb der Maschine 11 fortgeführt werden, während
eine Verschlechterung der Fahrbarkeit oder der Emissionen unterdrückt
wird.
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Darüber
hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der
abnormale Einspritzer 21 in einem bestimmten der Zylinder
erfasst wird, der Einspritzvorgang der Einspritzer 21 in
den gleichen Positionen wie der normale Einspritzer 21 an
allen Zylindern verboten, und der Kraftstoff wird von den verbleibenden
Einspritzern in den anderen gleichen Positionen in allen Zylindern
eingespritzt. Deswegen kann eine Form eines Kraftstoffnebels (das
heißt ein Ausbildungszustand eines Gasgemischs) des Zylinders,
der den abnormalen Einspritzer 21 aufweist, gehindert werden,
sich von der Kraftstoffnebelform der anderen Zylinder zu unterscheiden,
und die Kraftstoffnebelformen aller Zylinder können einander gleich
gemacht werden. Als Ergebnis kann eine Momentenschwankung wegen
eines Unterschieds der Kraftstoffnebelform unter den Zylindern unterdrückt werden.
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Die
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf ein System beschränkt,
das zwei Einspritzer pro Zylinder aufweist. Die vorliegende Erfindung
kann alternativ auch an einem System angewendet werden, das drei
oder mehr Einspritzer pro Zylinder aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt sondern kann auf viele andere Arten ausgeführt
werden, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen, der lediglich
durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.
-
Ein
Zylinder, der ein abnormales Luft-Kraftstoff-Verhältnis
verursacht, wird bestimmt. Eine Einspritzverhältnisänderungssteuerung
zum graduellen Ändern eines Verhältnisses zwischen
Steuereinspritzmengen von zwei Einspritzern (21) des abnormalen
Zylinders wird an dem abnormalen Zylinder durchgeführt,
während die Summe der Steuereinspritzmengen der zwei Einspritzer
(21) konstant gehalten wird. Falls die Einspritzverhältnisänderungssteuerung
unter der gleichen Bedingung durchgeführt wird, variiert
ein Änderungsverhalten der tatsächlichen Summe
der Einspritzmenge der zwei Einspritzer (21), und ein Änderungsverhalten
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses variiert abhängig
davon, welcher der zwei Einspritzer (21) abnormal ist.
Deswegen wird der abnormale Einspritzer (21) aus den zwei
Einspritzern (21) unter Verwendung eines Lernwerts eines
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskorrekturwerts
ausgehend von einer Ausgabe eines Abgassensors (24) bestimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2006-299945
A [0002]
- - JP 8-338285 A [0003]
- - JP 63-94057 [0006]
- - JP 2007-85176 A [0007]