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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftstoffeinspritzsysteme und insbesondere verbesserte Diagnosesysteme und Verfahren zum Detektieren von Störungen eines Kraftstoffeinspritzsystems.
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HINTERGRUND
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Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck einer allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt des Einreichens nicht anderweitig als Stand der Technik ausgewiesen sind, werden weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung anerkannt.
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Bei einem System mit Funkenzündung und Direkteinspritzung (SIDI-System) wird unter hohem Druck stehender Kraftstoff über ein gemeinsames Kraftstoffverteilerrohr direkt in einen Brennraum jedes Zylinders in einem Motor eingespritzt. Das SIDI-Konzept kann eine effizientere Verteilung eines Luft/Kraftstoff-Gemischs in den Zylindern bereitstellen als eine herkömmliche Mehrkanalkraftstoffeinspritzung, welche Kraftstoff in der Nähe von Ansaugkanälen der Zylinder einspritzt. Eine effizientere Luft/Kraftstoff-Verteilung kann eine verbesserte Kraftstoffeffizienz, eine höhere Leistungsausgabe und verringerte Emissionsniveaus bei Niederlastbedingungen bereitstellen.
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Ein fahrzeugeigenes Diagnosesystem (OBD-System) überwacht die einzelnen Komponenten des SIDI-Systems und zeichnet Fehler auf, die bei einer beliebigen der einzelnen Komponenten detektiert werden. Diagnoseproblemcodes (DTCs) für vielfältige Fehler und Fehlfunktionen können durch Standards vordefiniert sein, wie etwa die OBD der zweiten Generation (OBD-II). Von dem OBD-System gesetzte DTCs können von Wartungswerkzeugen gelesen werden, welche Händler und/oder Reparaturwerkstätten besitzen. Das OBD-System kann auch einen Bediener des Fahrzeugs benachrichtigen, wenn einer oder mehrere DTCs gesetzt wurden.
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Die Druckschrift
DE 102 56 456 A1 offenbart ein Überwachungsverfahren für einen Aktor eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine mit einer Treiberschaltung und einer Diagnoseeinheit, die eine Vielzahl von Störungsmodi erkennen kann und entsprechende Diagnoseproblemcodes bereits nach einer Messung feststellt und weitermeldet.
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In der Druckschrift
DE 197 23 456 A1 ist eine Fehlschlusserkennungsvorrichtung für elektrische Verbraucher offenbart, welche über zwei Leistungsschalter mit einem Laststrom versorgt werden. Eine zu dem Verbraucher und den Leistungsschaltern parallele Messeinrichtung liefert eine Diagnosespannung, die von einer Diagnoseeinrichtung mit einem Referenzwert verglichen wird, um Fehlschlüsse im Lastkreis zu erkennen.
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Die Druckschrift
DE 199 36 858 C1 offenbart eine Aktoranordnung zur Ansteuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, bei der ein Aktor durch einen Leistungsschalter aktivierbar ist, wobei der Leistungsschalter von einer externen Steuereinheit gesteuert wird. Eine Diagnoseschaltung erfasst den Betriebszustand und schaltet in Abhängigkeit davon mehrere Schaltelemente, die das Eingangsverhalten der Aktoranordnung beeinflussen, woraus die externe Steuereinheit eine Ferndiagnose der Aktoranordnung ableiten kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Diagnosesystem für Motorsteuerungen bereitzustellen, das die Wahrscheinlichkeit für das vorschnelle Erzeugen von Diagnoseproblemcodes (DTCs) verringert.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Motorsteuerungssystem umfasst ein Treibermodul und ein Diagnosemodul. Das Treibermodul umfasst einen High-Side-Treiber bzw. einen Treiber, der an einer höheren Spannung anliegt, und einen Low-Side-Treiber bzw. einen Treiber, der an einer niedrigeren Spannung oder Masse anliegt. Die High-Side- und Low-Side-Treiber betätigen eine Last auf selektive Weise. Das Treibermodul analysiert eine Vielzahl von Störungsmodi der High-Side- und Low-Side-Treiber. Das Treibermodul erzeugt Statussignale auf der Grundlage einer Detektion jedes der Vielzahl von Störungsmodi. Das Diagnosemodul speichert einen ersten Fehlerzähler für jeden der Vielzahl von Störungsmodi und es speichert einen Gesamtzähler. Das Diagnosemodul inkrementiert den ersten Fehlerzähler für einen ersten Modus der Vielzahl von Störungsmodi, wenn die Statussignale anzeigen, dass das Treibermodul den ersten Modus detektiert hat. Das Diagnosemodul inkrementiert den Gesamtzähler jedes Mal, wenn das Treibermodul den ersten Modus analysiert. Das Diagnosemodul setzt einen Störungszustand für einen Diagnoseproblemcode (DTC), wenn der erste Fehlerzähler für den ersten Modus einen ersten vorbestimmten Schwellenwert erreicht, bevor der Gesamtzähler einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
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Ein Verfahren umfasst, dass eine Last unter Verwendung eines High-Side-Treibers und eines Low-Side-Treibers selektiv betätigt wird; dass eine Vielzahl von Störungsmodi der High-Side- und Low-Side-Treiber analysiert wird; dass Statussignale auf der Grundlage einer Detektion jedes der Vielzahl von Störungsmodi erzeugt werden; dass ein erster Fehlerzähler für jeden der Vielzahl von Störungsmodi gespeichert wird; dass ein Gesamtzähler für jeden der Vielzahl von Störungsmodi gespeichert wird; dass der erste Fehlerzähler für einen ersten Modus der Vielzahl von Störungsmodi inkrementiert wird, wenn die Statussignale anzeigen, dass der erste Modus detektiert wurde; dass der Gesamtzähler für den ersten Modus jedes Mal inkrementiert wird, wenn die Statussignale anzeigten, dass der erste Modus analysiert wurde; und dass ein Störungszustand für einen Diagnoseproblemcode (DTC) gesetzt wird, wenn der erste Fehlerzähler für den ersten Modus einen ersten vorbestimmten Schwellenwert erreicht, bevor der Gesamtzähler einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der hier nachstehend bereitgestellten genauen Beschreibung. Es versteht sich, dass die genaue Beschreibung und spezielle Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand der genauen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in denen:
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1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Fahrzeugleistungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
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2 eine schematische Zeichnung ist, die ein beispielhaftes Motorsteuerungssystem des Fahrzeugleistungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
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3 eine schematische Zeichnung ist, die eine beispielhafte Implementierung des Einspritzvorrichtungs/Kraftstoffsystemmoduls des Motorsteuerungsmoduls von 2 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
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4A eine schematische Zeichnung ist, die eine beispielhafte Implementierung des Diagnosemoduls des Motorsteuerungsmoduls von 2 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
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4B eine Zeichnung ist, die beispielhafte Daten veranschaulicht, die in dem Speichermodul von 4A gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung gespeichert sind; und
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5 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Diagnosemoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist keinesfalls dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Bei der Verwendung hierin soll der Ausdruck mindestens eine von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder bedeutet. Es ist zu verstehen, dass Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck Modul eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehr Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Mit Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugleistungssystems 10 gezeigt. Das Leistungssystem 10 umfasst ein Ansaugsystem 12, einen Motor 14, ein Motorsteuerungsmodul (ECM) 16, ein Kraftstoffsystem für Funkenzündung und Direkteinspritzung (SIDI-System) 18 und ein Abgassystem 20. Im Ansaugsystem 12 wird durch ein Drosselventil 22 strömende Luft in einen Ansaugkrümmer 24 eingesaugt.
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Auf der Grundlage von Signalen von dem ECM 16 regelt das Drosselventil 22 das Volumen der Luft, die in den Ansaugkrümmer 24 eingesaugt wird.
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Der Ansaugkrümmer 24 verteilt die Luft auf N Brennräume 26, die im Motor 14 angeordnet sind. Obwohl 1 den Motor 14 mit sechs Brennräumen 26 (N = 6) darstellt, kann der Motor 14 zusätzliche oder weniger Brennräume 26 umfassen. Der Motor 14 kann nur als Beispiel 1 bis 16 Brennräume umfassen. Die Funktionen des ECM 16 können mit Funktionen eines (nicht gezeigten) Getriebesteuerungsmoduls zu einem einzigen Antriebsstrangsteuerungsmodul zusammengefasst sein.
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Die Luft in den Brennräumen 26 verbrennt mit einer dosierten Kraftstoffmenge, die den Brennräumen 26 von dem SIDI-Kraftstoffsystem 18 direkt zugeführt wird. Im SIDI-Kraftstoffsystem 18 wird Kraftstoff von einem Kraftstofftank 28 von einer Niederdruckpumpe 30 mit einem ersten Druck (z. B. 0,3–0,6 Megapascal) gepumpt.
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Die Niederdruckpumpe 30 liefert den Kraftstoff an eine Hochdruckpumpe 32, die den Kraftstoff mit einem zweiten Druck (z. B. 2–26 Megapascal) pumpt. Der mit dem zweiten Druck druckbeaufschlagte Kraftstoff wird über Kraftstoffverteilerrohre 36 an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 zur Einspritzung in die Brennräume 26 geliefert. Das ECM 16 kann die Ausgabe der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 variieren, um die Leistung des Motors 14 zu optimieren. Zum Beispiel kann das ECM 16 die eingespritzte Kraftstoffmenge bei Bedingungen mit leichter Last verringern (magereres Luft/Kraftstoff-Verhältnis), um Abgasemissionsniveaus abzusenken.
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Bei einem Modus mit voller Leistung hingegen (z. B. während einer schnellen Beschleunigung oder bei schweren Lasten) kann das ECM 16 die eingespritzte Kraftstoffmenge erhöhen (fetteres Luft/Kraftstoff-Verhältnis), um die Motorleistung zu optimieren. Obwohl das SIDI-Kraftstoffsystem 18 so gezeigt ist, dass die einzige Hochdruckpumpe 32 die Kraftstoffverteilerrohre 36 versorgt, kann das SIDI-Kraftstoffsystem 18 eine beliebige Kombination von Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteilerrohren umfassen, um Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 zu liefern. Zum Beispiel kann bzw. können bei Anwendungen mit hohem Kraftstoffbedarf eine oder mehrere dedizierte Kraftstoffpumpen für jedes Verteilerrohr in einem System mit mehreren Verteilerrohren implementiert sein. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches treibt Kolben 38, die in den Brennräumen 26 angeordnet sind, in einer Hin- und Herbewegung an, um eine Kurbelwelle anzutreiben. Leistung von der Kurbelwelle wird verwendet, um das Fahrzeug anzutreiben. Unbrauchbare Abgase aus dem Verbrennungsprozess werden durch das Abgassystem 20 vom Motor 14 wegtransportiert.
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Mit Bezug nun auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm des Motorsteuerungsmoduls (ECM) 16 gezeigt, das ein Kraftstoffsteuerungsmodul 39, ein Einspritzvorrichtungsmodul 40, ein Kraftstoffsystemmodul 42 und ein Diagnosemodul 44 umfasst. Das Kraftstoffsteuerungsmodul 39 ermittelt ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis entsprechend den Sollleistungskennlinien. Das Kraftstoffsteuerungsmodul 39 setzt das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis in eine Sollkraftstoffmasse um. Das Einspritzvorrichtungsmodul 40 steuert die Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 eingespritzt wird, um die Sollkraftstoffmasse zu erreichen.
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Das Einspritzvorrichtungsmodul 40 kann die eingespritzte Kraftstoffmenge steuern, indem es den Zeitbetrag steuert, während welchem die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 geöffnet sind. Bei einem konstanten Kraftstoffdruck in den Kraftstoffverteilerrohren 36 bestimmt die Zeit, während der die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 geöffnet sind, die eingespritzte Kraftstoffmenge. Das Kraftstoffsystemmodul 42 hält den Kraftstoffdruck in den Kraftstoffverteilerrohren 36 auf einem in etwa konstanten Niveau. Nur als Beispiel kann das Kraftstoffsystemmodul 42 den Kraftstoffdruck innerhalb eines vorbestimmten prozentualen Anteils eines Sollkraftstoffdrucks halten.
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Jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 kann einen Low-Side- und einen High-Side-Eingang umfassen. Das Einspritzvorrichtungsmodul 40 kann daher einen Low-Side-Treiber 46 und einen High-Side-Treiber 48 umfassen, die jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 entsprechen. Die Treiber 46, 48 können unter Verwendung einer Pulsbreitenmodulation (PWM) ”EIN” und ”AUS” geschaltet werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Einspritzvorrichtungsmodul 40 das Tastverhältnis der PWM-Signale steuern, um die Sollkraftstoffmasse zu erreichen.
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Das Kraftstoffsystemmodul 42 steuert ein Solenoid 50 in der Hochdruckpumpe 32 unter Verwendung eines Low-Side-Treibers 52 und eines High-Side-Treibers 54. Das Kraftstoffsystemmodul 42 empfängt eine Rückmeldung von einem Kraftstoffverteilerrohrsensor 56, welche den Kraftstoffdruck im Kraftstoffverteilerrohr 36 anzeigt. Die Treiber 52, 54 werden ”EIN” und ”AUS” geschaltet, um das Solenoid 50 zu öffnen oder zu schließen, um eine Kraftstoffströmung von der Niederdruckpumpe 30 von 1 an eine Kraftstoffleitung 58 zu ermöglichen.
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Die Hochdruckpumpe 32 kann eine Kolbenpumpe umfassen, die ein erstes Sperrventil 60, einen Kolben 62 und ein zweites Sperrventil 64 umfasst. Ein Ende des Kolbens 62 ist in einer Kammer 66 angeordnet. Ein Nocken 68 drückt den Kolben 62 von einer ersten Position in eine zweite Position, was das Volumen der Kammer 66 verringert. Jeglicher Kraftstoff in der Kammer 66 wird daher durch das zweite Sperrventil 64 in die Kraftstoffleitung 58 gedrückt. Nur als Beispiel kann der Nocken 68 durch eine (nicht gezeigte) Ventiltriebnockenwelle oder durch einen (nicht gezeigten) Elektromotor gedreht werden.
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Der Kolben 62 wird durch eine Einrichtung, wie etwa eine Feder 70, in die zweite Position zurückgestellt. Dies erhöht das Volumen in der Kammer 66, wodurch der Druck abgesenkt wird. Wenn das Solenoid 50 offen ist, führt der Druckunterschied in der Kammer 66 dazu, dass Kraftstoff von dem ersten Sperrventil 60 in die Kammer strömt. Ein mechanisches Überdruckventil 71 kann ermöglichen, dass Kraftstoff von der Kraftstoffleitung 58 zu der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe 32 strömt, wenn ein Druck in der Kraftstoffleitung 58 über einen Schwellenwert ansteigt. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Kraftstoffsystemmodul 42 das Öffnen und Schließen des Solenoids 50 mit der Position des Nockens 68 synchronisieren.
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Mit Bezug nun auf 3 ist eine schematische Zeichnung einer beispielhaften Implementierung der Treiber 46, 48, 52, 54 gezeigt. Bei dem Low-Side-Treiber 46, 52 ermöglicht ein Schalter 72, dass selektiv ein Strom von einer Last 74 zu einem niedrigen Potential, wie etwa Masse oder 12 V, fließt. Bei dem High-Side-Treiber 48, 54 ermöglicht ein Schalter 73, dass selektiv Strom von einer Leistungsversorgung zu der Last 74 fließt. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Spannung der Leistungsversorgung variiert werden, wie etwa, indem eine von zwei Leistungsversorgungsspannungen gewählt wird. Bei verschiedenen Implementierungen können die zwei Leistungsversorgungsspannungen 12 V und 65 V betragen. Bei verschiedenen Implementierungen können die Schalter 72 und 73 Halbleiterschalter sein, wie etwa Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs).
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Die Last 74 ist über einen High-Side-Ausgang (HSO) mit dem High-Side-Treiber 48, 54 verbunden, und sie ist über einen Low-Side-Ausgang (LSO) mit dem Low-Side-Treiber 46, 52 verbunden. Die Last 74 wird sowohl von dem High-Side-Treiber 48, 54 als auch dem Low-Side-Treiber 46, 52 getrieben, um ein Schalten mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Potentielle Störungsmodi für die High-Side-Treiber 48, 54 umfassen, dass der HSO geöffnet ist (unterbrochen), dass der HSO mit dem Massepotential kurzgeschlossen ist, und dass der HSO mit der Leistungsversorgung kurzgeschlossen ist. Auf ähnliche Weise umfassen Störungsmodi für die Low-Side-Treiber 46, 52, dass der LSO geöffnet ist, mit dem Massepotential kurzgeschlossen ist und mit der Leistungsversorgung kurzgeschlossen ist. Ein weiterer Störungsmodus umfasst einen Kurzschluss zwischen dem HSO und dem LSO im Inneren der Last 74. Daher kann jedes Paar von High- und Low-Side-Treibern mindestens sieben Störungsmodi aufweisen.
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Mit Bezug nun auf 4A ist eine beispielhafte Implementierung des Diagnosemoduls 44 gezeigt. Das Einspritzvorrichtungsmodul 40 ermittelt, wenn einer der vorstehenden Störungsmodi bei irgendeinem der Low-Side-Treiber 46 oder der High-Side-Treiber 48 vorhanden ist. Das Kraftstoffsystemmodul 42 ermittelt, wenn einer der vorstehenden Störungsmodi bei dem Low-Side-Treiber 52 oder dem High-Side-Treiber 54 vorhanden ist. Nur als Beispiel kann das Einspritzvorrichtungsmodul 40 Ströme und/oder Spannungen an verschiedenen Stellen des Low-Side-Treibers 46 und des High-Side-Treibers 48 von einer der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 messen, um verschiedene Störungsmodi zu detektieren.
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Das Diagnosemodul 44 zeichnet Daten auf, welche die detektierten Störungsmodi betreffen, analysiert die aufgezeichneten Daten, und trifft auf der Grundlage der Analyse BESTANDEN/NICHT BESTANDEN-Entscheidungen. Nur als Beispiel umfasst das Diagnosemodul 44 ein Analysemodul 75, ein Speichermodul 76, ein Vergleichsmodul 78, ein Kalibrierungsmodul 80, ein Gegenmaßnahmenmodul 82 und ein Zeitgebermodul 84. Das Analysemodul 75 empfängt Statussignale von dem Einspritzvorrichtungsmodul 40 und dem Kraftstoffsystemmodul 42, die anzeigen, welche Störungen detektiert wurden und/oder ob keine Störungen detektiert wurden.
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Nur als Beispiel können sieben Störungsmodi für jedes Low/High-Side-Treiberpaar definiert sein, wie vorstehend beschrieben und in 4B gezeigt ist. Obwohl sieben Störungsmodi gezeigt sind, können einige oder alle der Low/High-Side-Treiberpaare mehr oder weniger definierte Störungsmodi aufweisen. Wenn sechs Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 34 vorhanden sind, wie etwa bei einem Sechszylindermotor, und ein Pumpensolenoid mit einem Low/High-Side-Treiberpaar gesteuert wird, gibt es insgesamt sieben Low/High-Side-Treiberpaare. Daher können neunundvierzig Störungsmodi aufgezeichnet werden – sieben Störungsmodi für jedes der sieben Treiberpaare.
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Mit Bezug nun auf 4B ist eine beispielhafte Speichertabelle 86 gezeigt, die im Speichermodul 76 gespeichert ist. Jede Speicherstelle der Speichertabelle 86 kann einem der Störungsmodi entsprechen, die für eines der Low/High-Side-Treiberpaare detektiert werden. Jede Speicherstelle kann zwei Werte umfassen, die X und Y genannt werden. Der X-Wert führt mit, wie oft ein Störungsmodus detektiert wurde, während der Y-Wert die Gesamtanzahl der Detektionszyklen mitführt. Bei anderen Implementierungen umfasst jede Speicherstelle einen X-Wert, während ein oder mehrere gemeinsame Y-Werte gespeichert werden. Zum Beispiel kann für die gesamte Speichertabelle 86 ein einziger Y-Wert gespeichert werden. Alternativ können verschiedene Y-Werte für jeden Störungsmodus gespeichert werden, wobei jeder Y-Wert für alle Low/High-Side-Treiberpaare für diesen Störungsmodus gemeinsam ist.
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Bei verschiedenen Implementierungen kann periodisch ermittelt werden, ob ein gegebener Störungsmodus für ein gegebenes Low/High-Side-Treiberpaar vorhanden ist, wie etwa alle 12,5 ms, alle 62,5 ms oder alle 100 ms. Die Periode zwischen Ermittlungen kann für jedes Low/High-Side-Treiberpaar und jeden Störungsmodus verschieden sein. Zu Veranschaulichungszwecken wird auf eine Speicherstelle 88 für einen Störungsmodus Bezug genommen, bei dem für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung C der Low-Side-Ausgang (LSO) offen ist. Die Werte in der Speicherstelle 88 zeigen an, dass 40 Störungen (X = 40) bei 100 Detektionszyklen (Y = 100) detektiert wurden. Mit anderen Worten wurde der LSO-Offen-Störungsmodus bei 40% der 100 Detektionszyklen detektiert. Als weitere Veranschaulichung ist gezeigt, dass die Einspritzvorrichtung A einen LSO-Offen-Störungsmodus für 100% der letzten 40 Detektionszyklen aufwies, während die Einspritzvorrichtung E einen LSO-Offen-Störungsmodus für 20% der letzten 50 Detektionszyklen aufwies.
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Wieder mit Bezug auf 4A kann das Zeitgebermodul 84 bestimmen, wie oft Störungsmodusdaten von dem Analysemodul 75 gelesen werden. Das Zeitgebermodul 84 kann unterschiedliche Timingsignale für verschiedene Störungsmodi in Abhängigkeit davon bereitstellen, wie oft Prüfungen auf das Vorhandensein der jeweiligen Störungsmodi ausgeführt werden. Jedes Mal, wenn das Analysemodul 75 eine Anzeige empfängt, ob ein Störungsmodus vorhanden ist oder nicht, inkrementiert das Analysemodul 75 den Y-Wert in der entsprechenden Speicherstelle des Speichermoduls 76. Wenn der Störungsmodus vorhanden war, inkrementiert das Analysemodul 75 den X-Wert der entsprechenden Speicherstelle des Speichermoduls 76.
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Das Vergleichsmodul 78 analysiert die Daten, die im Speichermodul 76 gespeichert sind. Nur als Beispiel kann das Vergleichsmodul 78 die X- und Y-Werte jeder Speicherstelle mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleichen. Diese Schwellenwerte können in einem Kalibrierungsmodul 80 gespeichert sein und können für jeden Störungsmodus und für jedes Low/High-Side-Treiberpaar unabhängig eingestellt sein. Bei verschiedenen Implementierungen können die Schwellenwerte für einen gegebenen Störungsmodus für alle Low/High-Side-Treiberpaare gleichgesetzt sein.
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Nur als Beispiel kann eine gewählte Speicherstelle einen ersten vorbestimmten Schwellenwert für den X-Wert und einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert für den Y-Wert aufweisen. Wenn der Y-Wert einer Speicherstelle den zweiten vorbestimmten Schwellenwert erreicht, kann das Vergleichsmodul 78 die X- und Y-Werte in der Speicherstelle auf 0 zurücksetzen. Wenn der Y-Wert jedoch den zweiten vorbestimmten Schwellenwert noch nicht erreicht hat, aber der X-Wert den ersten vorbestimmten Schwellenwert erreicht, kann das Vergleichsmodul 78 einen Diagnoseproblemcode (DTC) setzen. Der DTC wird an das Gegenmaßnahmenmodul 82 übertragen.
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Zur Veranschaulichung wird ein Fall betrachtet, bei dem der erste vorbestimmte Schwellenwert 40 ist und der zweite vorbestimmte Schwellenwert 100 ist. Dies entspricht einem 40%-Schwellenwert, über dem ein DTC gesetzt wird. Wenn der Y-Wert 100 erreicht, bevor der X-Wert 40 erreicht, wird der Prozentsatz der Störungsmodusdetektion kleiner als 40% sein. Der DTC wird auf einen Bestanden-Zustand gesetzt und sowohl X als auch Y werden für eine weitere Messreihe zurückgesetzt. Wenn jedoch der X-Wert zu einem beliebigen Zeitpunkt bis zu und einschließlich davon, dass der Y-Wert 100 erreicht, 40 erreicht, ist der Prozentsatz der Störungsmodusdetektion 40% oder größer. Der DTC wird auf einen Nicht-Bestanden-Zustand gesetzt und sowohl X als auch Y werden für eine weitere Messreihe zurückgesetzt.
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Jedem Störungsmodus für jedes Low/High-Side-Treiberpaar können separate DTCs zugeordnet sein. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann die Gesamtzahl jedes DTC aufzeichnen, der von dem Vergleichsmodul 78 erzeugt wurde. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann auch Informationen darüber aufzeichnen, wann die DTCs erzeugt wurden. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann diese gespeicherten Informationen an Diagnoseeinrichtungen bereitstellen, wie etwa an OBD-II-Prüfwerkzeuge.
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Außerdem kann das Gegenmaßnahmenmodul 82 eine Rückmeldung an einen Bediener des Fahrzeugs bereitstellen, wie etwa durch Beleuchten eines Anzeigelichts oder durch Ausgabe einer Meldung an einem Display. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann ferner Fahrzeugsysteme zur Ausführung verschiedener Gegenmaßnahmen anweisen. Nur als Beispiel können die gewählten Gegenmaßnahmen darauf beruhen, welcher Typ und wie viele der DTCs empfangen wurden.
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Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann die Obergrenze der Leistungsausgabe des Motors verringern. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann die maximal zulässige Reichhaltigkeit des Luft/Kraftstoff-Gemisches verringern (äquivalent zu einem Erhöhen der Untergrenze des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses). Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann die Öffnung des Drosselventils 22 auf einen Positionsbereich oder auf eine vorbestimmte Position begrenzen. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann die Lieferung von Kraftstoff an einen oder mehrere Zylinder 38 anhalten. Das Gegenmaßnahmenmodul 82 kann den Motor 14 ausschalten, was umfassen kann, dass die Lieferung von Kraftstoff an alle Zylinder 38 angehalten wird und/oder die Lieferung von Zündfunken an alle Zylinder 38 gestoppt wird.
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Mit Bezug nun auf 5 stellt ein Flussdiagramm eine beispielhafte Arbeitsweise des Diagnosemoduls 44 von 4A dar. Die Steuerung kann beginnen, wenn der Motor 14 gestartet ist. Die Steuerung beginnt bei Schritt 102, bei dem die Steuerung die X- und Y-Werte für alle Speicherstellen im Speichermodul 76 löscht. Die Steuerung fährt mit Schritt 104 fort, bei dem die Steuerung Störungsinformationen von dem Kraftstoffsystemmodul 42 und dem Einspritzvorrichtungsmodul 40 empfängt.
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Die Steuerung fährt mit Schritt 106 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob von dem Zeitgebermodul 84 ein Zeitgebersignal erzeugt wurde. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 108 weiter; andernfalls kehrt die Steuerung zu Schritt 104 zurück. Das bei Schritt 106 empfangene Zeitgebersignal kann einer oder mehrerer der Speicherstellen des Speichermoduls 76 entsprechen.
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Nur als Beispiel werden alle Störungsmodi für alle Low/High-Side-Treiberpaare mit einem gemeinsamen periodischen Zeitplan ermittelt. In diesem Fall zeigt das Zeitgebersignal bei Schritt 106 an, dass die X- und Y-Werte für alle Speicherstellen im Speichermodul 76 aktualisiert werden. Alternativ kann das Zeitgebersignal nur auf einige Störungsmodi zutreffen. Nur als Beispiel können Störungsmodi, die häufiger getestet werden, einem Zeitgebersignal entsprechen, das häufiger erzeugt wird. Nur als Beispiel können Kurzschlüsse mit Masse und mit Leistung häufiger als Modi mit offenen Störungen getestet werden.
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Bei Schritt 108 inkrementiert die Steuerung selektiv X- und Y-Werte für Speicherstellen, die dem bei Schritt 106 erzeugten Zeitgebersignal entsprechen. Die Y-Werte für alle Speicherstellen können unabhängig davon inkrementiert werden, ob eine Störung detektiert wurde, während die X-Werte inkrementiert werden können, wenn der entsprechende Störungsmodus des entsprechenden Low/High-Side-Treiberpaars detektiert wird.
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Die Steuerung fährt bei Schritt 110 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob ein X-Wert einer beliebigen der aktualisierten Speicherstellen größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn der X-Wert einer oder mehrerer der Speicherstellen den entsprechenden Schwellenwert überschreitet, geht die Steuerung zu Schritt 112 weiter; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 114 weiter.
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Der vorbestimmte Schwellenwert kann durch ein Kalibrierungsmodul 80 gespeichert sein. Wie vorstehend beschrieben wurde, können die Schwellenwerte in Abhängigkeit von dem Störungsmodus und dem Low/High-Side-Treiberpaar, zu dem die Speicherstelle gehört, unterschiedlich sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Kalibrierungsmodul 80 eine Tabelle enthalten, die der Speichertabelle 86 ähnelt, wobei die X- und Y-Werte in jeder Speicherstelle die X- und Y-Schwellenwerte anzeigen, die auf die Speichertabelle 86 zutreffen.
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Bei Schritt 114 ermittelt die Steuerung, ob der Y-Wert für eine beliebige der Speicherstellen, die bei Schritt 108 aktualisiert wurden, größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 116 weiter; andernfalls kehrt die Steuerung zu Schritt 104 zurück. Auch die Y-Schwellenwerte können durch das Kalibrierungsmodul 80 gespeichert sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Ungleichheit bei den Schritten 110 und 114 größer oder gleich (≥) anstelle größer als (>) sein. Bei Schritt 116 meldet die Steuerung einen Bestanden-Zustand für einen Diagnoseproblemcode (DTC) an das Gegenmaßnahmenmodul 82. Der DTC entspricht der Speicherstelle, die bei Schritt 114 identifiziert wurde, für welche der Y-Wert größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
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Die Steuerung fährt bei Schritt 118 fort, bei dem eine Gegenmaßnahme selektiv angehalten wird. Wenn beispielsweise eine Gegenmaßnahme auf der Grundlage des DTC eingeleitet worden war, der nun einen Bestanden-Zustand aufweist, kann die Gegenmaßnahme angehalten werden. Alternativ kann die vorherige Gegenmaßnahme weniger restriktiv gestaltet werden. Nur als Beispiel kann eine obere Drehmomentgrenze erhöht werden, wenn der DTC, der zuvor einen Nicht-Bestanden-Zustand aufwies, jetzt den Bestanden-Zustand aufweist. Die Steuerung fährt mit Schritt 120 fort, die Steuerung setzt die X- und Y-Werte für die identifizierte Speicherstelle zurück, und die Steuerung kehrt zu Schritt 104 zurück.
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Bei Schritt 112 meldet die Steuerung einen Nicht-Bestanden-Zustand für einen Diagnoseproblemcode (DTC) an das Gegenmaßnahmenmodul 82. Der DTC entspricht der Speicherstelle, die bei Schritt 110 identifiziert wurde, bei welcher der X-Wert größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Wenn bei Schritt 110 mehrere Speicherstellen die Kriterien erfüllen, können bei Schritt 112 mehrere DTCs mit Nicht-Bestanden-Zustand an das Gegenmaßnahmenmodul gemeldet werden. Für jede Speicherstelle in der Speichertabelle 86 können unterschiedliche DTCs definiert sein.
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Die Steuerung fährt mit Schritt 122 fort, bei dem die Steuerung auf der Grundlage der DTCs, die bei Schritt 112 gesandt wurden, selektiv vorbestimmte Gegenmaßnahmen ausführt. Ob eine Gegenmaßnahme ausgeführt wird und welche Gegenmaßnahme oder Gegenmaßnahmen bei Schritt 122 ausgeführt werden, kann ferner durch vorherige DTC-Informationen bestimmt sein.
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Nur als Beispiel kann ein erster DTC für ein erstes Low/High-Side-Treiberpaar, das einer ersten Kraftstoffeinspritzvorrichtung entspricht, bei dem der Störungsmodus eine Offenstörung des Low-Side-Ausgangs (LSO) ist, zur Abfrage durch einen Wartungstechniker protokolliert werden. Zusätzliche Instanzen des gleichen DTC können jedoch eine Deaktivierung der ersten Kraftstoffeinspritzvorrichtung auslösen. Ein Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann umfassen, dass der zugehörige Zylinder und beliebige weitere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die mit dem zugehörigen Zylinder arbeiten, deaktiviert werden.
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Nur als Beispiel kann die gewählte Gegenmaßnahme umfassen, dass der Motor 14 ausgeschaltet wird, wenn eine Summe von DTCs über mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen hinweg größer als eine Schwellenwertzahl ist. Nach dem Ausführen und/oder Einleiten der vorbestimmten Gegenmaßnahme fährt die Steuerung mit Schritt 120 fort, bei dem die X- und Y-Werte für die bei Schritt 110 identifizierten Speicherstellen zurückgesetzt werden.
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Die weiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung spezielle Beispiele umfasst, soll daher der wahre Umfang der Offenbarung nicht darauf begrenzt sein, da sich dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Modifikationen offenbaren werden.
