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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Diagnosesystem für
einen Kraftstoffversorgungsweg, das auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem
einer Verbrennungsmaschine angewendet ist. Das Kraftstoffeinspritzungssystem
weist einen Speicher, der einen Hochdruckkraftstoff darin speichert,
eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch
einen Kraftstoffversorgungsweg hochpumpt und den Kraftstoff hin
zu dem Speicher druckspeist, einen Kraftstoffeinspritzer, der den
Kraftstoff, mit dem von dem Speicher versorgt wird, einspritzt,
eine Druckerfassungsvorrichtung, die einen Kraftstoffdruck in dem
Speicher erfasst, und eine Steuerung auf, die die Kraftstoffpumpe
auf eine solche Art und Weise steuert, dass der erfasste Kraftstoffdruck
ein Zielkraftstoffdruck wird.
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Ein
Kraftstoffeinspritzungssystem mit einer gemeinsamen Druckleitung
ist gut bekannt, bei dem eine Dieselmaschine mit einem Speicher
(einer gemeinsamen Druckleitung) zum Versorgen eines Kraftstoffeinspritzers
jedes Zylinders mit einem Hochdruckkraftstoff versehen ist. Ein
solches Kraftstoffeinspritzungssystem weist eine Kraftstoffpumpe auf,
die den Kraftstoff von einem Kraftstofftank hochpumpt und den Kraftstoff
zu der gemeinsamen Druckleitung druckspeist. Die Patentdokumente
1–4 beschreiben verschiedene Steuerungen, die eine Verschlechterung
der Zuverlässigkeit des Kraftstoffeinspritzungssystems
vermeiden.
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Es
ist ferner gut bekannt, dass ein Filter in einem Kraftstoffweg (Niederdruckkraftstoffweg)
zwischen einem Kraftstofftank und einer Kraftstoffpumpe vorgesehen
ist, um eine Verschlechterung einer Zuverlässigkeit des
Kraftstoffeinspritzungssystems zu vermeiden. Da der Filter Fremdsubstanzen,
die in dem Kraftstoff enthalten ist, entfernt, fließen
die Fremdsubstanzen nicht in die Kraftstoffpumpe und den Kraftstoffeinspritzer,
so dass die Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Kraftstoffeinspritzungssystems
vermieden werden kann.
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Wenn
der Filter mit den Fremdsubstanzen verstopft ist, sollte der verstopfte
Filter durch einen neuen ersetzt werden. Herkömmlicherweise
ist ein Differenzdrucksensor vorgesehen, um zwischen einem Einlass
und einem Auslass des Filters einen Differenzdruck zu erfassen.
Wenn der Differenzdruck einen Schwellenwert überschreitet,
wird bestimmt, dass der Filter verstopft ist, und der Filter sollte
durch einen neuen ersetzt werden.
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Der
Differenzdruck zwischen dem Einlass und dem Auslass des Filters
variiert gemäß einer Kraftstoffmenge, die durch
einen Niederdruckweg fließt. Bei einem Fall, bei dem der
Schwellenwert auf einen kleinen Wert eingestellt ist, kann, obwohl
der Filter tatsächlich nicht verstopft ist, somit fehlerhaft diagnostiziert
werden, dass der Filter verstopft ist. Bei einem Fall, bei dem der
Schwellenwert auf einen großen Wert eingestellt ist, um
die vorhergehende fehlerhafte Diagnose zu vermeiden, kann andererseits, obwohl
der Filter tatsächlich verstopft ist, diagnostiziert werden,
dass der Filter nicht verstopft ist.
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Es
sei bemerkt, dass Defekte in dem Niederdruckweg, die ein Verstopfen
eines Filters umfassen, schwierig genau zu erfassen sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der vorhergehenden Sachverhalte
gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Diagnosesystem zu schaffen, das ermöglicht, zu diagnostizieren,
ob es einen Defekt in einem Niederdruckweg gibt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ein Diagnosesystem für einen
Kraftstoffversorgungsweg auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem einer
Verbrennungsmaschine angewendet, das einen Speicher, der einen Hochdruckkraftstoff
darin speichert, eine Kraftstoffpumpe, die von einem Kraftstofftank
durch einen Kraftstoffversorgungsweg einen Kraftstoff hochpumpt
und den Kraftstoff hin zu dem Speicher druckspeist, einen Kraftstoffeinspritzer,
der den Kraftstoff, mit dem von dem Speicher versorgt wird, einspritzt,
eine Druckerfassungsvorrichtung, die einen Druck in dem Speicher
erfasst, und eine Steuerung hat, die die Kraftstoffpumpe auf eine
solche Art und Weise steuert, dass der erfasste Kraftstoffdruck
ein Zielkraftstoffdruck wird.
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Das
Diagnosesystem weist eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren
eines Zeitpunkts, zu dem angenommen wird, dass eine Kraftstoffmenge,
die zu dem Speicher druckgespeist wird, eine spezifizierte Menge
ist, eine Lerneinrichtung zum Erlernen eines Steuerungseingangssignals
der Kraftstoffpumpe, eine eine Variation erfassende Einrichtung
zum Erfassen einer zeitabhängigen Variation des Steuerungseingangssignals
der Kraftstoffpumpe, das durch die Lerneinrichtung erlernt wird,
und eine Diagnostizierungseinrichtung zum Diagnostizieren auf, dass
ein Defekt in dem Kraftstoffversorgungsweg existiert, wenn die erfasste
zeitabhängige Variation größer als eine
oder gleich einer Schwelle ist.
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Wenn
in dem Kraftstoffversorgungsweg ein Defekt entsteht, wird eine Kraftstoffmenge,
die zu dem Speicher druckgespeist wird, relativ zu dem Steuerungseingangssignal
der Kraftstoffpumpe verringert. Das Steuerungseingangssignal der
Kraftstoffpumpe wird somit zu einem Zeitpunkt variiert, zu dem die
druckgespeiste Kraftstoffmenge als ein vorbestimmter spezifizierter
Wert angenommen wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Zeitpunkt,
zu dem eine Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher druckgespeist wird,
als eine spezifizierte Menge angenommen wird, identifiziert, und
es wird diagnostiziert, dass in dem Kraftstoffversorgungsweg ein
Defekt existiert, wenn die erfasste zeitabhängige Variation
größer als eine oder gleich einer Schwelle ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Diagnosesystem
ferner eine variierende Einrichtung zum zwangsweise Variieren des
Steuerungs eingangssignals der Kraftstoffpumpe auf eine solche Art
und Weise auf, dass die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher druckgespeist wird,
verringert wird. Die Identifizierungseinrichtung identifiziert den
Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher druckgespeist
wird, als im Wesentlichen null angenommen wird.
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Die
zeitabhängige Variation in dem Steuerungseingangssignal
der Kraftstoffpumpe weist eine Variation, die aufgrund eines Defekts
in dem Kraftstoffversorgungsweg (Wegdefektvariation) verursacht
wird, eine Variation, die aufgrund eines mechanischen einzelnen
Unterschiedes der Kraftstoffpumpe (einzelne Variation) verursacht
wird, und eine Variation auf, die aufgrund einer Verschlechterung
mit dem Alter der Kraftstoffpumpe (Alterungsvariation) verursacht
wird. In einem Fall, dass die einzelne Variation und die Alterungsvariation
das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe beachtlich ungünstig
beeinflussen, kann die Wegdefektvariation nicht genau erhalten werden,
was eine fehlerhafte Diagnose des Kraftstoffversorgungswegs verursachen kann.
Gemäß dem vorhergehenden Aspekt der Erfindung
wird die Diagnose des Kraftstoffversorgungswegs basierend auf der
zeitabhängigen Variation in dem Steuerungseingangssignal
der Kraftstoffpumpe zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu
dem angenommen wird, dass die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher
druckgespeist wird, im Wesentlichen null ist. Die Streuungen in
der einzelnen Variation und der Alterungsvariation können
klein gemacht werden, indem die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe
verringert wird. Es kann somit eingeschränkt werden, dass
die einzelne Variation und die Alterungsvariation ein Diagnoseresultat
ungünstig beeinflussen, so dass die Diagnose des Kraftstoffversorgungswegs
genau durchgeführt werden kann.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung identifiziert die Identifizierungseinrichtung
einen Zeitpunkt, zu dem eine Verringerungsgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks,
der durch eine Druckerfassungsvorrichtung erfasst wird, gleich einer
spezifizierten Geschwindigkeit ist, als den Zeitpunkt, zu dem die
Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher druckgespeist wird, als im
Wesentlichen null angenommen wird.
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Der
Kraftstoffdruck in dem Speicher variiert abhängig von der
Kraftstoffmenge, die aus dem Speicher zu dem Kraftstoffeinspritzer
fließt, und der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10.
Wenn somit die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe im Wesentlichen null
ist, verringert sich der Kraftstoffdruck in dem Speicher mit einer
spezifizierten Geschwindigkeit, die der Kraftstoffmenge, die aus
dem Speicher zu dem Kraftstoffeinspritzer fließt, entspricht.
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Bei
dem vorhergehenden anderen Aspekt der Erfindung wird der Zeitpunkt,
zu dem die Verringerungsgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks gleich einer
spezifizierten Geschwindigkeit ist, die der Kraftstoffmenge entspricht,
die aus dem Speicher zu dem Kraftstoffeinspritzer fließt,
als der Zeitpunkt identifiziert, zu dem die Kraftstoffmenge, die
zu dem Speicher druckgespeist wird, als im Wesentlichen null angenommen
wird. Der Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher
druckgespeist wird, als im Wesentlichen null angenommen wird, kann
dadurch mit einer einfachen Konfiguration genau identifiziert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung variiert die variierende Einrichtung
zwangsweise das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe, wenn
bestimmt wird, dass sich ein erforderliches Drehmoment der Verbrennungsmaschine
verringert.
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Bei
einem Diagnostizieren, ob ein Defekt in dem Kraftstoffversorgungsweg
existiert, wird das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe zwangsweise
auf eine solche Art und Weise variiert, dass die Ausstoßmenge
der Kraftstoffpumpe verringert wird. Die Kraftstoffmenge, die in
dem Speicher gespeichert ist, und die Kraftstoffmenge, mit der der Kraftstoffeinspritzer
zu versorgen ist, werden reduziert, was einen Maschinenstillstand
oder eine Verringerung des Drehmoments der Dieselmaschine verursachen
kann.
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Bei
dem vorhergehenden Aspekt der Erfindung wird, wenn bestimmt wird,
dass sich das erforderliche Drehmoment der Maschine verringert,
das heißt, wenn bestimmt wird, dass sich die Kraftstoffmenge,
die zu dem Speicher gespeist wird, verringert, das Steuerungseingangssignal
der Kraftstoffpumpe zwangsweise variiert, um die im Vorhergehenden
beschriebene Situation zu vermeiden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist das Kraftstoffeinspritzungssystem
ferner eine Kraftstoffabsperrungseinrichtung zum Durchführen einer
Kraftstoffabsperrungssteuerung auf, wenn bestimmt wird, dass sich
ein erforderliches Drehmoment der Verbrennungsmaschine verringert.
Die Lerneinrichtung erlernt das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe,
nachdem die Kraftstoffabsperrungssteuerung durchgeführt
ist.
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Die
Kraftstoffmenge, die aus dem Speicher zu dem Kraftstoffeinspritzer
fließt, kann aufgrund einer zeitabhängigen Variation
einer Kraftstoffeinspritzungscharakteristik des Kraftstoffeinspritzers
variieren. Diese Variation der Ausflusskraftstoffmenge kann in dem
Kraftstoffdruck in dem Speicher eine Variation verursachen. Aus
diesem Grund kann es, wenn die Ausflusskraftstoffmenge variiert
wird, unmöglich sein, die Kraftstoffmenge, die durch die Kraftstoffpumpe
druckgespeist wird, basierend auf dem Kraftstoffdruck, der durch
die Druckerfassungsvorrichtung erfasst wird, genau zu erhalten.
Bei dem vorhergehenden Aspekt der Erfindung kann jedoch, da das
Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe, nachdem die Kraftstoffabsperrung
durchgeführt ist, erlernt wird, das Steuerungseingangssignal
zu einem Zeitpunkt, zu dem angenommen wird, dass die Kraftstoffmenge,
die durch die Kraftstoffpumpe druckgespeist wird, im Wesentlichen
null ist, genau erlernt werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist das Diagnosesystem ferner eine
Einspritzungssystem-Diagnostizierungseinrichtung zum Diagnostizieren
auf, ob ein Defekt in einem Kraftstoffweg von der Kraftstoffpumpe
zu dem Kraftstoffeinspritzer durch den Speicher existiert. Die eine
Variation erfassende Einrichtung erfasst die zeitabhängige
Variation, wenn die Einspritzungssystem-Diagnostizierungseinrichtung
diagnostiziert, dass kein Defekt existiert.
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Wenn
ein Defekt in dem Kraftstoffweg oder dem Kraftstoffeinspritzer entsteht,
werden die Kraftstoffmenge, mit der der Speicher von der Kraftstoffpumpe
versorgt wird, und die Kraftstoffmenge, die aus dem Speicher zu
dem Kraftstoffeinspritzer fließt, variiert, so dass es
unmöglich sein kann, die Kraftstoffmenge, die durch die
Kraftstoffpumpe druckgespeist wird, genau zu erhalten. Gemäß dem
vorhergehenden Aspekt der Erfindung wird jedoch die zeitabhängige
Variation erfasst, wenn die Einspritzungssystem-Diagnostizierungseinrichtung
diagnostiziert, dass kein Defekt existiert. Es ist somit möglich,
die Kraftstoffmenge, die durch die Kraftstoffpumpe druckgespeist
wird, genau zu erhalten, und genau zu diagnostizieren, ob in dem
Kraftstoffversorgungsweg ein Defekt existiert.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist das Diagnosesystem ferner eine
einen Parameter erhaltende Einrichtung zum Erhalten eines Parameterwerts
auf, der eine Eigenschaft des Kraftstoffs darstellt. Die eine Variation
erfassende Einrichtung erfasst die zeitabhängige Variation,
wenn bestimmt wird, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs innerhalb
eines spezifizierten Bereichs ist.
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Eine
Variation der Kraftstoffeigenschaft verursacht eine Variation des
Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe relativ zu der Kraftstoffmenge,
die durch die Kraftstoffpumpe druckgespeist wird. Die Variation
in dem Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe erzeugt eine
Streuung in dem Steuerungseingangssignal, das durch die Lerneinrichtung erlernt
wird, und verursacht in der zeitabhängigen Variation eine
Variation. Die Variation der Kraftstoffeigenschaft verursacht somit
in einem Verhältnis des Wegdefekts relativ zu der zeitabhängigen
Variation eine Variation. Die Variation aufgrund des Wegdefekts
kann nicht genau erfasst werden, so dass möglicherweise
eine fehlerhafte Diagnose des Kraftstoffversorgungswegs durchgeführt
werden kann.
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Gemäß dem
vorhergehenden Aspekt der Erfindung wird die zeitabhängige
Variation erfasst, wenn bestimmt wird, dass die Eigenschaft des
Kraftstoffs innerhalb des spezifizierten Bereichs ist. Dadurch kann
eliminiert werden, dass die Variation der Kraftstoffeigenschaft
das Diagnoseresultat ungünstig beeinflusst, so dass die
Diagnose des Kraftstoffversorgungswegs genau durchgeführt
wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist der Parameter mindestens eine Kraftstofftemperatur,
eine atmosphärische Temperatur oder ein atmosphärischer
Druck.
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Die
Eigenschaft des Kraftstoffs kann somit geeignet erhalten werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffversorgungsweg mit
einem Filter versehen, der den Kraftstoff, der durch denselben fließt,
filtert.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile
durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet sind, vorgenommen ist. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Kraftstoffeinspritzungssystems,
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
graphische Darstellung, die eine zeitabhängige Variation
einer Ausstoßcharakteristik einer Kraftstoffpumpe zeigt;
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3 eine
graphische Darstellung zum Erläutern einer Schätzung
eines Zeitpunkts, zu dem eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe
im Wesentlichen null wird; und
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4 ein
Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Diagnose zeigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel eines Diagnosesystems für
einen Kraftstoffversorgungsweg, das auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem
mit einer gemeinsamen Druckleitung einer Dieselmaschine angewendet ist,
ist im Folgenden beschrieben.
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1 zeigt
eine Gesamtstruktur eines Kraftstoffeinspritzungssystems mit einer
gemeinsamen Druckleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Eine
Kraftstoffpumpe 10 ist eine mechanische Pumpe, die durch
eine Dieselmaschine durch eine Kurbelwelle 12 angetrieben
ist. Die Kraftstoffpumpe 10 weist eine Trochoidenspeisungspumpe, die
Kraftstoff von einem Kraftstofftank 14 durch einen Niederdruckkraftstoffweg 16 hochpumpt,
und eine Hochdruckpumpe eines Kolbentyps auf, die den Kraftstoff
zu einer gemeinsamen Druckleitung 18 druckspeist.
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Die
Kraftstoffpumpe 10 ist mit einem Saugsteuerungsventil (SCV;
SCV = suction control valve) 20 versehen. Das SCV 20 passt
die Kraftstoffmenge, die durch die Hochdruckpumpe gesaugt wird,
an, so dass eine Ausstoßrate der Kraftstoffpumpe 10 gesteuert
wird. Es sei bemerkt, dass das SCV 20 ein Ventil eines
normalerweise geschlossenen Typs ist, das die Hochdruckpumpe nicht
mit dem Kraftstoff versorgt, wenn dasselbe nicht erregt ist.
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Ein
Filter 22, der die Fremdsubstanzen, die in dem Kraftstoff
enthalten sind, entfernt, und eine elektrische Pumpe 24,
sind in dem Niederdruckkraftstoffweg 16 angeordnet. Der
Filter 22 ist feinmaschig, um eine hohe Effizienz einer
Filterung zu haben. Die elektrische Pumpe 24 kompensiert
eine Erhöhung eines Druckverlusts an dem Filter 22,
der erzeugt wird, wenn der Kraftstoff durch den Filter 22 geht.
Das heißt, der feinmaschige Filter 22 kann den
Druckverlust erhöhen, wenn der Kraftstoff durch den Filter 22 geht.
Wenn sich der Druckverlust erhöht, entstehen in dem Kraftstoff
Luftblasen. Diese Luftblasen werden durch die Speisungspumpe hochgepumpt
und durch die Hochdruckpumpe verdichtet, was eine Erhöhung
der Kraftstofftemperatur und eine Verschlechterung (Oxidation) des
Kraftstoffs verursachen kann. Eine solche Erhöhung eines
Druckverlusts wird durch die elektrische Pumpe 24 eingeschränkt.
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Die
gemeinsame Druckleitung 18 ist ein Speicher, der einen
Hochdruckkraftstoff, mit dem von der Kraftstoffpumpe 10 versorgt
wird, speichert. Ein Kraftstoffeinspritzer 28 jedes Zylinders
wird durch einen Hochdruckkraftstoffweg 26 mit einem Hochdruckkraftstoff
in der gemeinsamen Druckleitung 18 versorgt.
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Der
Kraftstoffeinspritzer 28 hat Einspritzungstore 30 bzw.
Einspritzungsöffnungen, die in einer Verbrennungskammer 31 der
Maschine angeordnet sind. Der Kraft stoffeinspritzer hat eine Düsennadel 32,
die die Einspritzungstore 30 öffnet/schließt. Die
Düsennadel 32 nimmt den Kraftstoffdruck eines Hochdruckkraftstoffs,
mit dem von der gemeinsamen Druckleitung 18 versorgt wird,
durch den Hochdruckkraftstoffweg 26 in einer Ventilöffnungsrichtung
und einer Ventilschließrichtung auf. Eine Gegendruckkammer 34 wird
mit dem Hochdruckkraftstoff gefüllt, was die Düsennadel 32 in
der Ventilschließrichtung vorspannt, und kommuniziert mit
einem Niederdruckabschnitt, der den Kraftstofftank 14 aufweist, wenn
ein Solenoid 36 erregt wird, um zu veranlassen, dass ein
Ventil 38 geöffnet wird. Der Druck in der Gegendruckkammer 34 wird
durch Öffnen/Schließen des Ventils 38 angepasst,
wodurch die Düsennadel 32 die Einspritzungstore 30 öffnet/schließt,
um eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen oder zu stoppen.
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Ein
Kraftstoff eines Lecks von dem Kraftstoffeinspritzer 28 wird
durch einen Kraftstoffrückführungsweg 39 zu
dem Kraftstofftank 14 zurückgeführt. Der
Kraftstoff eines Lecks weist einen Kraftstoff eines statischen Lecks
und einen Kraftstoff eines dynamischen Lecks auf. Der Kraftstoff
eines statischen Lecks ist der Kraftstoff eines Lecks, der von einer Nähe
der Einspritzungstore 30 und der Gegendruckkammer 34 zu
dem Kraftstoffrückführungsweg 39 durch
Zwischenräume von Schiebeabschnitten des Kraftstoffeinspritzers 28 konstant
fließt. Der Kraftstoff eines dynamischen Lecks ist der
Kraftstoff eines Lecks, der von der Gegendruckkammer 34 zu
dem Kraftstoffrückführungsweg 39 aufgrund
eines Öffnens des Ventils 38 fließt.
Zusätzlich zu dem vorhergehenden Kraftstoff eines Lecks
wird ein überschüssiger Kraftstoff in der gemeinsamen
Druckleitung 18 durch einen Druckbegrenzer 29 zu
dem Kraftstofftank 14 zurückgeführt.
Ein Überschusskraftstoff in der Kraftstoffpumpe 10 wird
ferner durch den Kraftstoffrückführungsweg 39 zu
dem Kraftstofftank 14 zurückgeführt.
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Der
Kraftstoff, der durch den Kraftstoffeinspritzer 28 in die
Verbrennungskammer 31 eingespritzt wird, wird verdichtet,
um sich selbst zu entzünden, um eine Verbrennungsenergie
zu erzeugen. Die Verbrennungsenergie wird in eine Drehungsenergie der
Kurbelwelle 12 gewandelt. Ein Kurbelwinkelsensor 40 ist
in einer Nähe der Kurbelwelle 12 angeordnet, der
einen Drehungswinkel der Kurbelwelle 12 erfasst.
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Eine
elektronische Steuerungseinheit (ECU; ECU = electronic control unit)
betreibt jede Betätigungsvorrichtung des Kraftstoffeinspritzungssystems mit
einer gemeinsamen Druckleitung. Die ECU 46 nimmt von einem
Beschleunigersensor 48 bzw. Gaspedalsensor, der eine Beschleunigerposition
erfasst, einem Temperatursensor 50, der eine atmosphärische
Temperatur erfasst, einem Sensor 52 für einen atmosphärischen
Druck, der einen atmosphärischen Druck erfasst, einem Kraftstoffdrucksensor 54,
der einen Kraftstoffdruck (einen tatsächlichen Kraftstoffdruck)
in der gemeinsamen Druckleitung 18 erfasst, einem Kraftstofftemperatursensor 56,
der die Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffpumpe 10 erfasst, und
dem Kurbelwinkelsensor 40 Erfassungssignale auf. Die ECU 46 betreibt
den Kraftstoffeinspritzer 28 und das SCV 20, um
die Verbrennung der Dieselmaschine zu steuern.
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Das
Solenoid 36 des Kraftstoffeinspritzers 28 wird
gemäß einem Einspritzungsbefehlswert (Befehlseinspritzungsmenge),
der basierend auf einer Maschinengeschwindigkeit, die durch den
Kurbelwinkelsensor 40 erfasst wird, und der Beschleunigerposition,
die durch den Beschleunigersensor 48 erfasst wird, berechnet
wird, erregt.
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Das
SCV 20 wird so betrieben, dass der tatsächliche
Kraftstoffdruck zu einem Zielkraftstoffdruck nahe kommt, der basierend
auf der Befehlseinspritzungsmenge und der Maschinengeschwindigkeit
berechnet wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird diese Steuerung des tatsächlichen Kraftstoffdrucks
zu dem Zielkraftstoffdruck durch eine Mitkopplungssteuerung und
eine Rückkopplungssteuerung durchgeführt.
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Bei
der Mitkopplungssteuerung wird eine Bedarfskraftstoffmenge geschätzt,
um den tatsächlichen Kraftstoffdruck zu dem Zielkraftstoffdruck
zu bringen. Ein Steuerungseingangssignal des SCV 20 wird
berechnet, so dass die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 die
Bedarfskraftstoffmenge wird. Es sei bemerkt, dass die Bedarfskraftstoffmenge
eine Summation der Menge des Kraftstoffs eines statischen Lecks,
der Menge des Kraftstoffs eines dynamischen Lecks, der Kraftstoffeinspritzungsmenge durch
den Kraftstoffeinspritzer 28 und einer Variationskraftstoffmenge
ist, die eine Kraftstoffmenge darstellt, mit der der tatsächliche
Kraftstoffdruck einer Variation des Zielkraftstoffdrucks folgt.
Die Menge des Kraftstoffs eines statischen Lecks wird basierend auf
der Kraftstofftemperatur, die durch den Kraftstofftemperatursensor 56 erfasst
wird, der Maschinengeschwindigkeit und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck berechnet. Die Menge des Kraftstoffs eines dynamischen
Lecks wird basierend auf einem Einspritzungszeitraum des Kraftstoffeinspritzers 28 und
dem tatsächlichen Kraftstoffdruck berechnet.
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Die
Variationskraftstoffmenge (VFQ; VFQ = variation fuel quantity) wird
gemäß der folgenden Formel berechnet: VFQ = (E/V) × VTFP,wobei „E” einen
Koeffizienten einer volumetrischen Ausdehnung eines Kraftstoffs
darstellt, „V” eine Gesamtmenge eines Kraftstoffwegvolumens
zwischen der Kraftstoffpumpe 10 und der gemeinsamen Druckleitung 18 und
eines Volumens der gemeinsamen Druckleitung 18 darstellt,
und „VTFP” eine Variation in dem Zielkraftstoffdruck
(= variation in the target fuel Pressure) darstellt. Eine Summation
der Variationskraftstoffmenge (VFQ), der Menge eines Kraftstoffs
eines statischen Lecks, der Menge eines Kraftstoffs eines dynamischen
Lecks und der Befehlseinspritzungsmenge wird als ein Mitkopplungssteuerungseingangssignal
berechnet, das eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 für
die Mitkopplungssteuerung darstellt.
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Die
Rückkopplungssteuerung wird unterdessen basierend auf einer
Abweichung zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und
dem Zielkraftstoffdruck durch eine Proportional-Integral-Differential-(PID-;
PID = Proportional-Integral-Derivative) Steuerung durchgeführt.
Eine Summation von Ausgangssignalen jedes Elements in der PID-Steuerung wird
als eine Rückkopplungsbetriebsmenge berechnet, die eine
Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 für
die Rückkopplungssteuerung darstellt.
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Eine
Summation des Rückkopplungssteuerungseingangssignals und
des Mitkopplungssteuerungseingangssignals entspricht einem Endbefehlswert
einer Ausstoßmenge (Befehlsausstoßmenge) der Kraftstoffpumpe 10.
Die Befehlsausstoßmenge wird in einen Treibstromwert für
das SCV 20 gewandelt, durch den das SCV 20 betrieben
wird. Beim Wandeln der Befehlsausstoßmenge werden die Informationen über
eine Standardausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 relativ
zu dem Steuerungseingangssignal (Treibstromwert) des SCV 20 verwendet.
Die Informationen über die Standardausstoßmenge
der Kraftstoffpumpe 10 sind die Informationen über
eine Standardausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10.
Diese Informationen sind in einem Speicher der ECU 46 gespeichert.
In einem Fall, bei dem die Kraftstoffpumpe 10 massenmäßig
erzeugt wird, ist es vorzuziehen, dass eine Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10, die eine Durchschnittsausstoßcharakteristik
hat, als die Standardausstoßcharakteristik verwendet wird.
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Gemäß der
im Vorhergehenden beschriebenen Steuerung des tatsächlichen
Kraftstoffdrucks wird, selbst wenn die Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 von der Standardcharakteristik aufgrund
eines mechanischen einzelnen Unterschieds oder einer Verschlechterung
mit dem Alter abweicht, diese Abweichung durch die Rückkopplungssteuerung
aufgehoben, so dass der tatsächliche Kraftstoffdruck dem
Zielkraftstoffdruck folgen kann.
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Eine
Diagnose über das Verstopfen des Filters 22 oder
ein Kraftstoffleck von dem Niederdruckkraftstoffweg 16 (Defekte
in dem Niederdrucksystem) ist im Detail im Folgenden beschrieben.
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Wenn
der Filter 22 mit Fremdsubstanzen verstopft ist, wird eine
tatsächliche Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 relativ
zu dem Treibstromwert des SCV 20 aufgrund einer Erhöhung
eines Druckverlustes verringert, der entsteht, wenn der Kraftstoff durch
den Filter 22 geht, so dass eine zeitabhängige Variation
der Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 entsteht.
Wenn ferner ein Kraftstoffleck in dem Niederdruckkraftstoffweg 16 existiert,
wird die tatsächliche Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 10 relativ
zu dem Treibstromwert des SCV 20 verringert, so dass eine
zeitabhängige Variation der Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 entstehen wird. 2 ist
eine graphische Darstellung, die eine zeitabhängige Variation
der Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 zeigt.
Eine gestrichelte Line „A” stellt genauer gesagt
eine Ausstoßcha rakteristik einer Kraftstoffpumpe 10,
die keinen Defekt in dem Niederdruckweg hat, dar. Eine Kraftstoffpumpe 10 hat
bei einem Versand beispielsweise keinen Defekt. Eine punktierte
Linie „B” stellt eine Ausstoßcharakteristik
einer Kraftstoffpumpe 10 dar, die in dem Niederdruckweg
einen Defekt hat. Wie in 2 gezeigt ist, wird der Treibstromwert „I” des
SCV 20, der erforderlich ist, um eine Ausstoßmenge „Q” der
Kraftstoffpumpe 10 auf einem spezifizierten Wert „q” beizubehalten,
durch eine Stromvariation „ΔIf” erhöht,
was aufgrund eines Defekts in dem Niederdruckweg verursacht wird.
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Grundsätzlich
ist des daher möglich, zu diagnostizieren, dass ein Defekt
in dem Niederdruckweg existiert, wenn die zeitabhängige
Variation des Treibstromwerts „I” des SCV 20 eine
spezifizierte Schwelle überschreitet.
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Die
zeitabhängige Variation des Treibstromwerts „I” weist
jedoch die Stromvariation „ΔIf”, die
aufgrund des Defekts in dem Niederdruckweg verursacht wird, und
eine Stromvariation „ΔIq” auf, die durch
einen mechanischen einzelnen Unterschied oder eine Verschlechterung
mit dem Alter der Kraftstoffpumpe 10 verursacht wird. Eine
durchgezogene Linie „C” stellt eine Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 dar, bei der der Treibstrom „I” die Stromvariation „ΔIf”,
auf die als eine erste Stromvariation „ΔIf” Bezug
genommen ist, und die Stromvariation „ΔIq”,
auf die als eine zweite Stromvariation „ΔIq” Bezug
genommen ist, aufweist. Es sei bemerkt, dass, da die zweite Stromvariation „ΔIq” eine
Streuung haben kann, möglicherweise die erste Stromvariation „ΔIf” nicht
genau erfasst wird, selbst wenn die zeitabhängige Variation
des Treibstroms „I” erfasst wird. In einem Fall,
dass cm Absolutwert der zweiten Stromvariation „ΔIq” groß wird,
kann insbesondere die Genauigkeit eines Erfassens der ersten Stromvariation „ΔIf” beachtlich
verschlechtert sein.
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Wenn
die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 verringert
wird, werden die Streuung der zweiten Stromvariation „ΔIq” und
der Absolutwert der zweiten Stromvariation „ΔIq” ebenfalls
verringert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg basierend
auf einer zeitabhängigen Variation „ΔI” =
(I2 – I1) des Treibstromwerts „IO” des
SCV 20 zu einer Zeit durchgeführt, zu der die
Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 im
Wesentlichen null ist.
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Der
Zeitpunkt, zu dem die Ausstoßmenge „Q” im
Wesentlichen null ist, kann basierend auf dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Druckleitung 18 geschätzt
werden. Der tatsächliche Kraftstoffdruck in der gemeinsamen
Druckleitung 18 variiert abhängig von der Kraftstoffmenge,
die durch den Hochdruckkraftstoffweg 26 aus der gemeinsamen
Druckleitung 18 zu dem Kraftstoffeinspritzer 28 fließt,
und der Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10.
Wenn somit die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 im
Wesentlichen null ist, verringert sich der tatsächliche
Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Druckleitung 18 mit
einer spezifizierten Geschwindigkeit, die durch die Kraftstoffmenge,
die aus der gemeinsamen Druckleitung 18 zu dem Kraftstoffeinspritzer 28 fließt,
definiert ist. Der Zeitpunkt, zu dem die Verringerungsgeschwindigkeit
des tatsächlichen Kraftstoffdrucks gleich der spezifizierten
Geschwindigkeit ist, kann als der Zeitpunkt identifiziert werden,
zu dem die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 als
im Wesentlichen null angenommen wird.
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3 zeigt
ein Verfahren zum Identifizieren des Zeitpunkts, zu dem die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe
im Wesentlichen null ist. Der Treibstromwert „I” des
SCV 20 wird von einer Zeit t1 verringert, und dann startet
der tatsächliche Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Druckleitung 18 damit,
sich zu verringern. Eine Zeit t2, zu der die Verringerungsgeschwindigkeit
(ΔP/Δt) gleich der spezifizierten Geschwindigkeit
(ΔP0/Δt0) ist, ist als der Zeitpunkt identifiziert,
zu dem die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 als
im Wesentlichen null angenommen ist. Auf diesen Zeitpunkt ist im
Folgenden als ein Nullzeitpunkt Bezug genommen.
-
4 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verarbeiten einer Diagnose eines Niederdrucksystems zeigt.
Dieses Verarbeiten einer Diagnose wird in einem regelmäßigen
Intervall durchgeführt, wenn eine Reisestrecke eines Fahrzeugs
ein spezifizierter Wert ist.
-
Bei
einem Schritt S10 wird bestimmt, ob eine Grunddiagnosedurchführungsbedingung
eingerichtet ist. Dieser Schritt wird durchgeführt, um
eine Situation zu vermeiden, bei der eine zeitabhängige
Variation „ΔI” in dem Treibstromwert „I0” des
SCV 20 nicht genau erhalten werden kann. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Grunddiagnosedurchführungsbedingung
eine logische Multiplikation von folgenden Bedingungen (A)–(C).
- (A) Die Kraftstofftemperatur TKraftstoff ist
innerhalb eines spezifizierten Bereichs (β1 ≤ TKraftstoff ≤ β2).
Wenn die Kraftstofftemperatur TKraftstoff variiert wird, wird die
Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 aufgrund
von Variationen der Dichte und kinematischen Viskosität
des Kraftstoffs ebenfalls variiert. Wenn die Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 variiert wird, kann der Treibstromwert „I0” des
SCV 20 an dem Nullzeitpunkt streuen. Die Bedingung (A)
dient zum Vermeiden einer solchen Streuung in dem Treibstromwert „I0”.
Die Kraftstofftemperatur TKraftstoff wird basierend auf einem Ausgangssignal
des Kraftstofftemperatursensors 56 berechnet.
- (B) Die atmosphärische Temperatur TLuft ist ein spezifizierter
Bereich (γ1 ≤ TLuft ≤ γ2). Wenn
die atmosphärische Temperatur TLuft variiert, wird ein
Temperaturverhalten des Kraftstoffs, der durch einen Kraftstoffweg
fließt, variiert, so dass die Kraftstoffmenge, die aus
der gemeinsamen Druckleitung 18 zu dem Kraftstoffeinspritzer 28 fließt,
oder die Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 variiert
werden kann. In einem solchen Fall kann der Treibstromwert „I0” des
SCV 20 bei dem Nullzeitpunkt streuen. Die Bedingung (B)
dient zum Vermeiden einer solchen Streuung in dem Treibstromwert „I0”.
Die atmosphärische Temperatur TLuft wird basierend auf
einem Ausgangssignal des Sensors 50 für eine atmosphärische
Temperatur berechnet.
- (C) Der atmosphärische Druck PLuft ist ein spezifizierter
Bereich (δ1 ≤ PLuft ≤ δ2). Wenn
der atmosphärische Druck PLuft variiert wird, wird die Dichte
des Kraftstoffs variiert, so dass eine Kraftstoffmenge pro Volumeneinheit
variiert. Die Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 wird ebenfalls
variiert. Der Treibstromwert „I0” des SCV 20 bei
dem Nullzeitpunkt kann aufgrund der Variation der Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 streuen. Die Bedingung (C) dient
zum Vermeiden einer solchen Streuung des Treibstromwerts „I0”.
Der atmosphärische Druck PLuft wird ba sierend auf einem
Ausgangssignal des Sensors 52 für einen atmosphärischen
Druck berechnet.
-
Wenn
bestimmt wird, dass die Grunddiagnosedurchführungsbedingung
bei dem Schritt S10 eingerichtet ist, schreitet die Prozedur zu
einem Schritt S12 fort, bei dem bestimmt wird, ob ein Defekt in
einem Einspritzungssystem existiert. Dieser Schritt S12 wird zum
Vermeiden einer Situation durchgeführt, bei der der Nullzeitpunkt
aufgrund eines Defekts in dem Kraftstoffweg zwischen einem Auslass der
Kraftstoffpumpe 10 und der gemeinsamen Druckleitung 18,
der gemeinsamen Druckleitung 18, dem Hochdruckkraftstoffweg
oder dem Kraftstoffeinspritzer 28 nicht genau erhalten
werden kann. Wenn ein Defekt, wie zum Beispiel ein Kraftstoffleck,
in dem Hochdruckweg entsteht, kann die Kraftstoffmenge, mit der
die gemeinsame Druckleitung 18 zu versorgen ist, oder die
Kraftstoffmenge, die aus der gemeinsamen Druckleitung 18 fließt,
variieren. Wenn ferner ein Defekt, wie zum Beispiel ein Verstopfen
mit Fremdsubstanzen, in dem Kraftstoffeinspritzer 28 entsteht,
kann die Kraftstoffmenge, die aus der gemeinsamen Druckleitung 18 fließt,
variieren. In einem solchen Fall wird eine Verringerungsgeschwindigkeit des
tatsächlichen Kraftstoffdrucks variiert, und der Treibstromwert „I0” des
SCV 20 an dem Nullzeitpunkt kann nicht genau erhalten werden.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Diagnose
eines Defekts bei dem Einspritzungssystem durch die Verwendung eines
Lernverarbeitens eines einzelnen Unterschieds der Kraftstoffpumpe 10 in
einem Leerlaufzustand durchgeführt. Ein Treibstromwert
des SCV 20, der erforderlich ist, um den tatsächlichen
Kraftstoffdruck zu dem Zielkraftstoffdruck zu bringen, wird genauer
gesagt mit einem Treibstromwert des SCV 20 in einem Fall ohne
Defekt verglichen. Wenn ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen
den vorhergehenden Treibstromwerten eine spezifizierte Schwelle überschreitet,
wird diagnostiziert, dass das Einspritzungssystem einen Defekt hat.
Bei dem vorhergehenden Lernverarbeiten eines einzelnen Unterschieds
wird eine Abweichung zwischen einer Standardausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10, die in dem Speicher der ECU 46 gespeichert
ist, und der tatsächlichen Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 erlernt und korrigiert, um die Streuung
der Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 aufgrund des
einzelnen Unterschieds oder der Verschlechterung mit dem Alter einzuschränken.
-
Wenn
bei dem Schritt S12 bestimmt wird, dass kein Defekt existiert, schreitet
die Prozedur zu einem Schritt S14 fort, bei dem bestimmt wird, ob eine
Kraftstoffabsperrung durchgeführt wird. Dieser Schritt
S14 wird durchgeführt, um den Betrieb der Dieselmaschine
beizubehalten, wenn in dem Niederdruckweg ein Defekt existiert.
Das heißt, wenn der Treibstromwert „I” des
SCV 20 verringert wird, so dass die Ausstoßmenge
der Kraftstoffpumpe 10 im Wesentlichen null wird, werden
die Kraftstoffmenge, die in der gemeinsamen Druckleitung 18 gespeichert ist,
und die Kraftstoffmenge, mit der der Kraftstoffeinspritzer 28 versorgt
wird, reduziert, was eine Verringerung des Drehmoments der Dieselmaschine
oder einen Maschinenstillstand verursachen kann. Die Kraftstoffabsperrung
wird somit für eine Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg
durchgeführt. Es sei bemerkt, dass basierend auf der Beschleunigerposition
und der Maschinengeschwindigkeit bestimmt wird, ob die Kraftstoffabsperrung
durchgeführt wird.
-
Wenn
bei dem Schritt S14 bestimmt wird, dass die Kraftstoffabsperrung
nicht durchgeführt wird, geht die Prozedur zurück
zu dem Schritt S10. Wenn die Antwort bei dem Schritt S14 ja ist,
schreitet die Prozedur zu einem Schritt S16 fort, bei dem die spezifizierte
Geschwindigkeit (ΔP0/Δt0), die in 3 gezeigt
ist, berechnet wird. Dieser Schritt S16 wird durchgeführt,
um den Nullzeitpunkt zu identifizieren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist, da die Diagnose des Defekts in dem Niederdruckweg mit der Kraftstoffabsperrung
durchgeführt wird, das Kraftstoffleck von der gemeinsamen
Druckleitung 18 zu dem Kraftstoffeinspritzer 28 das
statische Kraftstoffleck. Die spezifizierte Geschwindigkeit (ΔP0/Δt0) wird
somit basierend auf lediglich der Menge eines Kraftstoffs eines
statischen Lecks berechnet, so dass eine Fehlerquelle, wie zum Beispiel
Schätzungsfehler der Kraftstoffeinspritzungsmenge und der
Menge eines Kraftstoffs eines dynamischen Lecks, eliminiert werden
kann.
-
Die
Prozedur schreitet dann zu einem Schritt S18 fort, bei dem der Treibstromwert „I” des
SCV 20 reduziert wird. Dieser Schritt S18 wird durchgeführt, so
dass die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 im
Wesentlichen null wird.
-
Bei
einem Schritt S19 wird eine Verringerungsgeschwindigkeit (ΔP0/Δt)
des Kraftstoffdrucks in der gemeinsamen Druckleitung 18 basierend
auf einem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors 54 berechnet.
Bei einem Schritt S20 wird der Treibstromwert „I0” des
SCV 20 bei dem Nullzeitpunkt erfasst, bei dem die Verringerungsgeschwindigkeit
(ΔP/Δt) des Kraftstoffdrucks gleich der spezifizierten
Geschwindigkeit (ΔP0/Δt0) ist.
-
Die
Prozedur schreitet dann zu einem Schritt S22 fort, bei dem bestimmt
wird, ob eine Anfangslernabschluss-Flag F auf „1” eingestellt
ist. Dieser Schritt S22 wird durchgeführt, um zu bestimmen,
ob der Standardtreibstromwert „I1” des SCV 20 erlernt wurde.
Wenn die Anfangslernabschluss-Flag F auf „0” eingestellt
ist, wurde das Anfangslernen nicht abgeschlossen. Wenn die Anfangslernabschluss-Flag F
auf „1” eingestellt ist, wurde das Anfangslernen
abgeschlossen.
-
Wenn
bei dem Schritt S22 bestimmt wird, dass die Anfangslernabschluss-Flag
F nicht auf „1” eingestellt ist, schreitet die
Prozedur zu einem Schritt S24 fort, bei dem der erfasste Treibstromwert „I0” des SCV 20 in
dem Speicher als ein Anfangslernwert „I1” gespeichert
wird. Die Prozedur schreitet dann zu einem Schritt S26 fort, bei
dem die Anfangslernabschluss-Flag F auf „1” eingestellt
wird. Der Treibstromwert des SCV 20, der der Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10 genau vor oder nach dem Erzeugnisversand
entspricht, kann dadurch gespeichert werden. Der Anfangslernwert „I1” und
die Anfangslernabschluss-Flag F sind immer in dem Speicher gespeichert.
Dieser Speicher speichert die Daten immer, selbst wenn ein Zündungsschalter
ausgeschaltet ist. Ein nicht flüchtiger Speicher, wie ein EEPROM
oder ein Sicherungs-RAN, kann als der Speicher verwendet sein.
-
Wenn
bei dem Schritt S22 die Antwort JA ist, schreitet die Prozedur zu
einem Schritt S28 fort, bei dem der erfasste Treibstromwert „I0” des
SCV 20 als ein zeitabhängiger Lernwert „I2” in
dem Speicher gespeichert wird.
-
Bei
einem Schritt S30 wird bestimmt, ob die zeitabhängige Variation „ΔI”,
die einem Unterschied zwischen dem zeitabhängigen Lernwert „I2” und
dem Anfangslernwert „I2” entspricht, größer
als eine oder gleich einer Schwelle α ist. Dieser Schritt
S30 wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob in dem Niederdruckweg
ein Defekt existiert. Das heißt, da das SCV 20 ein
Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs ist, wird der Treibstromwert „I” des
SCV 20 relativ zu der Ausstoßmenge „Q” der
Kraftstoffpumpe 10 erhöht, wie es in 2 gezeigt
ist, wenn in dem Niederdruckweg ein Defekt entsteht. Es kann somit
basierend auf einer Tatsache, dass der zeitabhängige Lernwert „I2” größer
als der Anfangslernwert „I1” aufgrund eines Defekts
in dem Niederdruckweg wird, bestimmt werden, ob ein Defekt in dem
Niederdruckweg existiert. Die Schwelle α wird basierend
auf der zeitabhängigen Variation des Treibstromwerts des SCV 20,
der durch ein Experiment erhalten wird, definiert.
-
Wenn
die Antwort bei dem Schritt S30 NEIN ist, schreitet die Prozedur
zu einem Schritt S32 fort, bei dem diagnostiziert wird, dass in
dem Niederdruckweg kein Defekt entsteht. Wenn die Antwort bei dem
Schritt S30 JA ist, schreitet die Prozedur zu einem Schritt S34
fort, bei dem diagnostiziert wird, dass in dem Niederdruckweg ein
Defekt entsteht. Eine Maschinenkontrolllampe wird dann eingeschaltet,
um dem Fahrer mitzuteilen, dass in dem Niederdruckweg ein Defekt
entsteht. Wenn ferner bei dem Schritt S12 bestimmt wird, dass in
dem Einspritzungssystem ein Defekt existiert, schreitet die Prozedur
zu einem Schritt S34 fort.
-
Wenn
die Verfahren bei den Schritten S26, S32 und S34 abgeschlossen werden,
wird dieses Verarbeiten beendet.
-
Gemäß dem
im Vorhergehenden beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel
können die folgenden Vorteile erhalten werden.
- (1) Wenn bestimmt wird, dass die zeitabhängige Variation „ΔI” des
Treibstromwerts „I0” des SCV 20 bei dem
Nullzeitpunkt größer als die oder gleich der spezifizierten
Schwelle α ist, wird diagnostiziert, dass in dem Niederdruckweg
ein Defekt entsteht. Die erste Stromvariation „ΔIf” aufgrund eines
Defekts in dem Niederdruckweg kann somit genau erhalten werden,
so dass genau diagnostiziert wird, ob in dem Niederdruckweg ein
Defekt existiert. Ein Differenzdrucksensor ist unnötig,
um zu diagnostizieren, ob in dem Niederdruckweg ein Defekt (Verstopfen
des Filters 22) existiert, so dass eine Erhöhung
der Zahl von Teilen vermieden werden kann, und ein Herstellungsaufwand reduziert
werden kann. Da ferner die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg
basierend auf der zeitabhängigen Variation „ΔI” bei
dem Nullzeitpunkt durchgeführt wird, kann eine Erhöhung
der Mannstunden für eine Anpassung der Schwelle eingeschränkt
werden.
- (2) Die Diagnose wird unter einer Bedingung durchgeführt,
bei der die Kraftstoffabsperrungssteuerung durchgeführt
wird. Eine Verringerung eines Drehmoments der Dieselmaschine kann
somit vermieden werden. Da ferner die Diagnose unter einer Bedingung
durchgeführt wird, bei der die Kraftstoffeinspritzung nicht
durchgeführt wird, wird der Nullzeitpunkt genau identifiziert.
- (3) Wenn die Grunddiagnosedurchführungsbedingung eingerichtet
ist und bestimmt wird, dass in dem Einspritzungssystem kein Defekt
existiert, wird diagnostiziert, ob in dem Niederdruckweg ein Defekt
existiert. Der Nullzeitpunkt wird somit genau identifiziert, und
die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg wird genau durchgeführt.
- (4) Der Filter 22 ist in dem Niederdruckkraftstoffweg 16 angeordnet.
Das Verstopfen des Filters 22 kann genau erfasst werden.
- (5) Die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg wird durchgeführt,
wenn die Reisestrecke des Fahrzeugs einen spezifizierten Wert erreicht.
Die Diagnose kann somit mit einer geeigneten Häufigkeit
durchgeführt werden, so dass vermieden werden kann, dass
ein Fahrzeug mit einem Kraftstoffeinspritzungssystem, dessen Zuverlässigkeit
verschlechtert ist, weiter gefahren wird.
-
(Andere Ausführungsbeispiele)
-
Das
im Vorhergehenden erwähnte Ausführungsbeispiel
kann wie folgt modifiziert sein:
- • Bei
dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird die gleiche
Grunddiagnosedurchführungsbedingung für das Anfangslernen
und das zeitabhängige Lernen des Treibstromwerts verwendet. Die
spezifizierten Bereiche (β1–β2, γ1–γ2, δ1–δ2) der
Parameter (Kraftstofftemperatur, atmosphärische Temperatur,
atmosphärischer Druck) können alternativ jeweils
für das Anfangslernen und das zeitabhängige Lernen
eingerichtet sein. Der spezifizierte Bereich für das Anfangslernen
kann genauer gesagt schmaler als derselbe für das zeitabhängige
Lernen eingestellt sein. Die Kraftstofftemperatur TKraftstoff ist
für das Anfangslernen beispielsweise innerhalb eines spezifizierten Bereichs
von –2°C bis +2°C, und die Kraftstofftemperatur
TKraftstoff ist innerhalb eines spezifizierten Bereichs von –5°C
bis +5°C. Diese Bereiche werden vermutend eingerichtet,
dass das Anfangslernen in einer Fabrik durchgeführt wird,
in der Variationen jedes Parameters relativ klein sind. Der Anfangslernwert „I1” kann
somit genau erhalten werden.
Die spezifizierten Bereiche können
alternativ für das Anfangslernen und das zeitabhängige
Lernen voneinander abweichen. In diesem Fall wird eine Abbildung
zum Wandeln der Variation jedes Parameters in die Variation einer
Ausstoßcharakteristik der Kraftstoffpumpe 10 im
Vorhergehenden durch Experimente erhalten. Der Treibstromwert „I0” des
SCV 20 wird basierend auf dieser Abbildung korrigiert.
- • Die Grunddiagnosedurchführungsbedingung
ist nicht auf die logische Multiplikation der vorhergehenden Bedingungen
(A)–(C) begrenzt. Die Bedingung (C) kann beispielsweise
eliminiert sein, und die Grunddiagnosedurchführungsbedingung kann
eine logische Multiplikation der Bedingungen (A) und (B) sein. Dies
liegt daran, dass ein Grad einer Variation der Ausstoßcharakteristik
der Kraftstoffpumpe 10, der aufgrund einer Variation des
atmosphärischen Drucks PLuft verursacht wird, kleiner als
derselbe der Kraftstofftemperatur TKraftstoff und der atmosphärischen
Temperatur TLuft ist. Das Verarbeiten einer Diagnose kann somit
vereinfacht werden.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezieht
sich die Bedingung (A) auf die Kraftstofftemperatur TKraftstoff,
die basierend auf dem Ausgangssignal des Kraftstofftemperatursensors 56 berechnet
wird. Die Bedingung (A) kann sich alternativ auf eine Kühlmitteltemperatur
der Dieselmaschine beziehen.
Die Parameter der Grunddiagnosedurchführungsbedingung
sind nicht auf die Kraftstofftemperatur TKraftstoff, die atmosphärische
Temperatur TLuft und den atmosphärischen Druck PLuft begrenzt. Der
Parameter der Grunddiagnosedurchführungsbedingung kann
mindestens entweder die Kraftstofftemperatur TKraftstoff, die atmosphärische
Temperatur TLuft oder der atmosphärische Druck PLuft sein.
- • Die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg
kann in spezifizierten regelmäßigen Zeitintervallen
durchgeführt werden.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird,
wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffabsperrung durchgeführt
wird, die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg durchgeführt. Wenn
jedoch bestimmt wird, dass das erforderliche Drehmoment der Dieselmaschine
verringert ist, kann die Diagnose ohne die Kraftstoffabsperrung
durchgeführt werden. In diesem Fall weist die Kraftstoffmenge,
die zu dem Kraftstoffeinspritzer 28 aus der gemeinsamen
Druckleitung 18 fließt, die Kraftstoffeinspritzungsmenge
und die Menge eines Kraftstoffs eines dynamischen Lecks zusätzlich
zu der Menge eines Kraftstoffs eines statischen Lecks auf. Die im
Vorhergehenden spezifizierte Geschwindigkeit kann somit basierend
auf der Kraftstoffeinspritzungsmenge (Befehlseinspritzungsmenge)
und der Menge eines Kraftstoffs eines dynamischen Lecks zusätzlich zu
der Menge eines Kraftstoffs eines statischen Lecks berechnet werden.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel hat
das Kraftstoffeinspritzungssystem den Kraftstoffrückführungsweg 39,
durch den der Kraftstoff eines Lecks von dem Kraftstoffeinspritzer 28 zu dem
Kraftstofftank 14 zurückkehrt. Die vorliegende
Erfindung kann auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet
sein, das keinen Kraftstoffrückführungsweg hat.
In diesem Fall kann, da die Kraftstoffmenge, die aus der gemeinsamen Druckleitung 18 zu
dem Kraftstoffeinspritzer 28 fließt, lediglich
eine Kraftstoffeinspritzungsmenge ist, die spezifizierte Geschwindigkeit
basierend auf lediglich der Kraftstoffeinspritzungsmenge berechnet
werden.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist
das Kraftstoffeinspritzungssystem in dem Niederdruckkraftstoffweg 16 die
elektrische Pumpe 24 auf. Die vorliegende Erfindung kann
auf das Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet sein, das in dem
Niederdruckkraftstoffweg 16 keine elektrische Pumpe hat.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist
das SCV 20 ein Ventil eines normalerweise geschlossenen
Typs. Das SCV 20 kann alternativ ein Ventil eines normalerweise
geöffneten Typs sein. In diesem Fall wird bei dem Schritt
S18 der Treibstromwert „I” des SCV 20 erhöht,
so dass die Ausstoßmenge „Q” der Kraftstoffpumpe 10 im Wesentlichen
null wird. Bei einem Schritt S30 wird bestimmt, ob die zeitabhängige
Variation „ΔI”(= I2 – I1) größer
als eine oder gleich einer Schwelle α ist.
- • Die Kraftstoffpumpe kann anstatt mit dem Saugsteuerungsventil
(SCV) 20 mit einem Ausstoßsteuerungsventil versehen
sein.
- • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird
die Diagnose eines Defekts in dem Niederdruckweg basierend auf der
zeitabhängigen Variation „ΔI” des
Treibstromwerts „I0” des SCV 20 zu dem
Zeitpunkt (Nullzeitpunkt) durchgeführt, zu dem angenommen
wird, dass das Ausstoßvolumen „Q” der
Kraftstoffpumpe 10 im Wesentlichen null ist. Die Diagnose
kann alternativ basierend auf der zeitabhängigen Variation
des Treibstroms des SCV 20 zu einem Zeitpunkt durchgeführt
werden, zu dem das Ausstoßvolumen „Q” der
Kraftstoffpumpe in einem leerlaufenden Maschinenzustand stabil ist.
Der Zeitpunkt ist ein willkürlicher Zeitpunkt in einem
Zeitraum, in dem die Leer laufgeschwindigkeitssteuerung stabil ist.
Ein Treibstromwert bei einem willkürlichen Zeitpunkt oder
ein Durchschnittswert von Treibstromwerten bei einer Mehrzahl von
Zeitpunkten können somit als der Anfangslernwert oder der
zeitabhängige Lernwert erlernt werden.
- • Die Verbrennungsmaschine ist nicht auf eine Dieselmaschine
begrenzt. Eine Direkteinspritzungsbenzinmaschine kann verwendet
sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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