DE102010000623B4

DE102010000623B4 - Diagnosesystem für einen Krafstoffversorgungsweg

Info

Publication number: DE102010000623B4
Application number: DE102010000623.8A
Authority: DE
Inventors: Takeo Matsumoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2030-03-04
Also published as: JP2010203330A; DE102010000623A1

Abstract

Diagnosesystem für einen Kraftstoffversorgungsweg, das auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem einer Verbrennungsmaschine angewendet ist, das einen Speicher (18), der einen Hochdruckkraftstoff darin speichert, eine Kraftstoffpumpe (10), die durch einen Kraftstoffversorgungsweg (16) einen Kraftstoff von einem Kraftstofftank (14) hochpumpt und den Kraftstoff hin zu dem Speicher (18) druckspeist, einen Kraftstoffeinspritzer (28), der den Kraftstoff, mit dem von dem Speicher (18) versorgt wird, einspritzt, eine Druckerfassungsvorrichtung (54), die einen Kraftstoffdruck in dem Speicher (18) erfasst, und eine Steuerung (20, 46) hat, die die Kraftstoffpumpe auf eine solche Art und Weise steuert, dass der erfasste Kraftstoffdruck ein Zielkraftstoffdruck wird, mit:einer Identifizierungseinrichtung (S16, 46) zum Identifizieren eines Zeitpunkts, zu dem eine Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, als eine spezifizierte Menge angenommen wird;einer Lerneinrichtung (S24, S28, 46) zum Erlernen eines Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10) zu dem identifizierten Zeitpunkt;einer eine Variation erfassenden Einrichtung (S30, 46) zum Erfassen einer zeitabhängigen Variation des Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10), das durch die Lerneinrichtung erlernt wird;einer Diagnostizierungseinrichtung (S30, S34, S32, 46) zum Diagnostizieren, dass in dem Kraftstoffversorgungsweg ein Defekt existiert, wenn die erfasste zeitabhängige Variation (ΔI) größer als eine oder gleich einer Schwelle (α) ist; undeiner variierenden Einrichtung (S18, 20, 46) zum zwangsweise Variieren des Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10) auf eine solche Art und Weise, dass die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, verringert wird, wobeidie Identifizierungseinrichtung (S16, 46) den Zeitpunkt identifiziert, zu dem die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, als im Wesentlichen null angenommen wird.

Description

Diagnosesystem für einen Kraftstoffversorgungsweg
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.
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 JP H08 - 326 617 A ( DE 196 22 071 A1 ), JP 2005 - 147 005 A ( DE 10 2004 055 219 A1 ), JP 2005 - 307 911 A und JP 2008 - 291 808 A ( DE 10 2008 000 772 A1 ) beschreiben verschiedene Steuerungen, die eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Kraftstoffeinspritzungssystems vermeiden.
Zudem beschreibt die DE 10 2008 041 569 A1 ein Verfahren zur Überwachung einer Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine. Hierbei soll eine die Pumpenleistung der Vorförderpumpe charakterisierende Größe erfasst werden, um diese mit vergleichbaren Schwellenwerten zu vergleichen und aufgrund dieses Vergleichs den Zustand im Niederdruckbereich zu überwachen, indem eine Abweichung von einem vorgegebenen Normalzustand erfasst wird.
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.
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.
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.
Es sei bemerkt, dass Defekte in dem Niederdruckweg, die ein Verstopfen eines Filters umfassen, schwierig genau zu erfassen sind.
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.
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.
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.
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.
Erfindungsgemäß weist das Diagnosesystem ferner eine variierende Einrichtung zum zwangsweise Variieren des Steuerungseingangssignals 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist der Parameter mindestens eine Kraftstofftemperatur, eine atmosphärische Temperatur oder ein atmosphärischer Druck.
Die Eigenschaft des Kraftstoffs kann somit geeignet erhalten werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffversorgungsweg mit einem Filter versehen, der den Kraftstoff, der durch denselben fließt, filtert.
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:

1 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine graphische Darstellung, die eine zeitabhängige Variation einer Ausstoßcharakteristik einer Kraftstoffpumpe zeigt;
3 eine graphische Darstellung zum Erläutern einer Schätzung eines Zeitpunkts, zu dem eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe im Wesentlichen null wird; und
4 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Diagnose zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel eines Diagnosesystems für einen Kraftstoffversorgungsweg, das auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem mit einer gemeinsamen Druckleitung einer Dieselmaschine angewendet ist, ist im Folgenden beschrieben.
1 zeigt eine Gesamtstruktur eines Kraftstoffeinspritzungssystems mit einer gemeinsamen Druckleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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.
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.
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.
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.
Der Kraftstoffeinspritzer 28 hat Einspritzungstore 30 bzw. Einspritzungsöffnungen, die in einer Verbrennungskammer 31 der Maschine angeordnet sind. Der Kraftstoffeinspritzer 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Variationskraftstoffmenge (VFQ; VFQ = variation fuel quantity) wird gemäß der folgenden Formel berechnet: $VFQ = (E/V) \times VTFP,$
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.
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.
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.
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.
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.
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 Ausstoßcharakteristik 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.
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.
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 ein Absolutwert der zweiten Stromvariation „ΔIq“ groß wird, kann insbesondere die Genauigkeit eines Erfassens der ersten Stromvariation „ΔIf“ beachtlich verschlechtert sein.
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.
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.
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 basierend 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 „Δlf“ 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“ (= 12-11) 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 Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung 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.

Claims

Diagnosesystem für einen Kraftstoffversorgungsweg, das auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem einer Verbrennungsmaschine angewendet ist, das einen Speicher (18), der einen Hochdruckkraftstoff darin speichert, eine Kraftstoffpumpe (10), die durch einen Kraftstoffversorgungsweg (16) einen Kraftstoff von einem Kraftstofftank (14) hochpumpt und den Kraftstoff hin zu dem Speicher (18) druckspeist, einen Kraftstoffeinspritzer (28), der den Kraftstoff, mit dem von dem Speicher (18) versorgt wird, einspritzt, eine Druckerfassungsvorrichtung (54), die einen Kraftstoffdruck in dem Speicher (18) erfasst, und eine Steuerung (20, 46) hat, die die Kraftstoffpumpe auf eine solche Art und Weise steuert, dass der erfasste Kraftstoffdruck ein Zielkraftstoffdruck wird, mit: einer Identifizierungseinrichtung (S16, 46) zum Identifizieren eines Zeitpunkts, zu dem eine Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, als eine spezifizierte Menge angenommen wird; einer Lerneinrichtung (S24, S28, 46) zum Erlernen eines Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10) zu dem identifizierten Zeitpunkt; einer eine Variation erfassenden Einrichtung (S30, 46) zum Erfassen einer zeitabhängigen Variation des Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10), das durch die Lerneinrichtung erlernt wird; einer Diagnostizierungseinrichtung (S30, S34, S32, 46) zum Diagnostizieren, dass in dem Kraftstoffversorgungsweg ein Defekt existiert, wenn die erfasste zeitabhängige Variation (ΔI) größer als eine oder gleich einer Schwelle (α) ist; und einer variierenden Einrichtung (S18, 20, 46) zum zwangsweise Variieren des Steuerungseingangssignals der Kraftstoffpumpe (10) auf eine solche Art und Weise, dass die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, verringert wird, wobei die Identifizierungseinrichtung (S16, 46) den Zeitpunkt identifiziert, zu dem die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, als im Wesentlichen null angenommen wird.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, bei dem die Identifizierungseinrichtung (S16,46) einen Zeitpunkt, zu dem eine Verringerungsgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks, der durch eine Druckerfassungsvorrichtung (54) erfasst wird, gleich einer spezifizierten Geschwindigkeit ist, als den Zeitpunkt identifiziert, zu dem die Kraftstoffmenge, die zu dem Speicher (18) druckgespeist wird, als im Wesentlichen null angenommen wird.
Diagnosesystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die variierende Einrichtung (S18, 20, 46) das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe (10) zwangsweise variiert, wenn bestimmt wird, dass ein erforderliches Drehmoment der Verbrennungsmaschine verringert wird.
Diagnosesystem nach Anspruch 3, mit ferner: einer Kraftstoffabsperrungseinrichtung (S14, 46) zum Durchführen einer Kraftstoffabsperrungssteuerung, wenn bestimmt wird, dass sich ein erforderliches Drehmoment der Verbrennungsmaschine verringert, wobei die Lerneinrichtung (S24, S28, 46) das Steuerungseingangssignal der Kraftstoffpumpe (10), nachdem die Kraftstoffabsperrungssteuerung durchgeführt ist, erlernt.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit ferner einer Einspritzungssystem-Diagnostizierungseinrichtung (S12, 46) zum Diagnostizieren, ob in dem Kraftstoffeinspritzer (28) und einem Kraftstoffweg (18, 26) von der Kraftstoffpumpe (10) zu dem Kraftstoffeinspritzer (28) durch den Speicher (18) ein Defekt existiert, wobei die eine Variation erfassende Einrichtung (S30, 46) die zeitabhängige Variation erfasst, wenn die Einspritzungssystem-Diagnostizierungseinrichtung diagnostiziert, dass kein Defekt existiert.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit ferner: einer einen Parameter erhaltenden Einrichtung (S10, 46) zum Erhalten eines Parameterwerts, der eine Eigenschaft des Kraftstoffs darstellt, wobei die eine Variation erfassende Einrichtung (S30, 46) die zeitabhängige Variation erfasst, wenn bestimmt wird, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs innerhalb eines spezifizierten Bereichs ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, bei dem der Parameter mindestens entweder eine Kraftstofftemperatur (TKraftstoff), eine atmosphärische Temperatur (TLuft) oder ein atmosphärischer Druck (PLuft) ist.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Kraftstoffversorgungsweg (16) mit einem Filter (22), der den Kraftstoff, der durch denselben fließt, filtert, versehen ist.