DE102010060713B4 - Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

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Abstract

Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei das System Folgendes aufweist:eine Hochdruckpumpe (15) zum Bereitstellen von Kraftstoff unter einem Versorgungsdruck,einen Kraftstoffdrucksensor (38) zum Erfassen des Versorgungsdrucks,wenigstens einen Kraftstoffinjektor (40), welcher eine Düse aufweist und mit der Hochdruckpumpe (15) über einen Hochdruckkraftstoffweg gekoppelt ist, welcher sich von der Hochdruckpumpe (15) zu der Düse erstreckt und geregelt wird zum Einspritzen des Kraftstoffs von der Düse in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine in aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen, undeine Befehlswertberechnungseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines Befehlswertes einer Kraftstoffmenge, welche in jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen eingespritzt werden soll;wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung Folgendes aufweist:eine Berechnungseinrichtung für einen tatsächlichen Druckabfall, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines tatsächlichen Wertes eines Versorgungsdruckabfalls, welcher mit einer gegenwärtig ausgeführten Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, basierend auf erfassten Druckwerten, welche von dem Kraftstoffdrucksensor (38) erhalten werden,eine Berechnungseinrichtung für einen abgeschätzten Druckabfall, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines abgeschätzten Wertes des Versorgungsdruckabfalls basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge,eine Druckabfallsubtraktionseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes als eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert des Versorgungsdruckabfalles und dem abgeschätzten Wert,eine erste Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes mit einem vorhergehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert, welcher einer vorhergehenden Kraftstoffeinspritzoperation entspricht, undeine Leckage-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Leckage-Außergewöhnlichkeit, wodurch der Kraftstoff zu einem Äußeren des Hochdruckkraftstoffwegs ausläuft, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert um mehr als einen vorbestimmten Betrag überschreitet.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Anmeldung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer internen Verbrennungsmaschine und insbesondere auf eine Fehlerdiagnosevorrichtung, welche eine Ursache eines unnormalen Zustandes eines Hochdruckkraftstoffflussweges bzw. -strömungsweges in dem Kraftstoffeinspritzsystem, beispielsweise aufgrund eines Kraftstofflecks zur Außenseite des Strömungsweges, diagnostiziert.
  • Beschreibung verwandter Technik
  • Im Allgemeinen weist ein Kraftstoffeinspritzsystem einer internen Verbrennungsmaschine eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffdrucksensor auf, welcher den Wert eines statischen Druckes erfasst, unter welchem Kraftstoff den Kraftstoffinjektoren bzw. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (der jeweiligen Maschinenzylinder) von der Hochdruckkraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt wird. Auf diesen Versorgungsdruck wird im Allgemeinen als der Kraftstoffleitungsdruck Bezug genommen, da Kraftstoff unter hohem Druck über eine Kraftstoffleitung zu den Kraftstoffinjektoren transferiert wird, wie hierin nachstehend beschrieben wird. Die Abgaberate der Hochdruckkraftstoffpumpe wird durch eine Regelung bzw. Rückkopplungsregelung geregelt, basierend auf einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffleitungsdruck, wie er durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, und einem Zielwert des Kraftstoffleitungsdrucks. Ein derartiges System ist beispielsweise in den japanischen Patentoffenlegungsschriften JP 2007 - 225 173 A und JP 2008 - 231 920 A beschrieben.
  • Falls es eine Beschädigung in dem Hochdruckströmungsweg zwischen der Hochdruckpumpe und den Düsen des Kraftstoffinjektors gibt, kann Kraftstoff auf die Außenseite des Strömungsweges auslaufen bzw. lecken. Die Leckage kann durch eine Beschädigung eines Bauteils bzw. einer Komponente der Hochdruckpumpe oder einer Rohrleitung, welche einen Teil des Hochdruckströmungsweges bildet, etc. verursacht sein.
  • Mit einer Diagnosevorrichtung des Typs des Standes der Technik wird ein derartiger Kraftstoffleckagezustand wie folgt diagnostiziert: Ein Betrag eines Abfalls in dem Kraftstoffleitungsdruck geht mit jeder Kraftstoffeinspritzoperation einher, d.h. mit dem Abfall, welcher zwischen einem Beginn und einem Ende einer Kraftstoffeinspritzoperation auftritt. Der Betrag dieses Druckabfalls wird basierend auf Druckwerten, welche durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst werden, berechnet. Jede Kraftstoffeinspritzoperation kann aus einer einzelnen Einspritzung oder einer Mehrzahl bzw. Vielzahl aufeinanderfolgender Einspritzungen (beispielsweise vorläufige Einspritzung bzw. Voreinspritzung und Haupteinspritzung) bestehen.
  • Zusätzlich wird ein abgeschätzter Wert des Kraftstoffleitungsdruckabfalls basierend auf einem Befehlswert einer Kraftstoffeinspritzmenge (bestimmte Menge von Kraftstoff, welche in jeder Kraftstoffeinspritzoperation eingespritzt werden soll) berechnet. Im Stand der Technik wird, wenn der tatsächliche Leitungsdruckabfall den abgeschätzten Leitungsdruckabfall um mehr als einen vorbestimmten Betrag überschreitet, dieser Zustand als eine Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert, d.h. wodurch Kraftstoff zur Außenseite bzw. nach außerhalb des Hochdruckströmungsweges ausläuft.
  • Bei einem gewöhnlichen „Fließ- bzw. Ström- und Rückgabe“-Typ von Kraftstoffeinspritzsystem jedoch läuft jedesmal, wenn eine Einspritzoperation durchgeführt wird, eine geringe Menge von nicht gebrauchtem Kraftstoff (auf diese wird Bezug genommen als die Kraftstoffrückgabemenge) von dem Kraftstoffinjektor zurück in den Kraftstofftank. Wenn der Betrag des Abstandes zwischen gleitenden bzw. ineinander schiebbaren Bauteilen eines Kraftstoffinjektors übermäßig aufgrund der Wirkungen von Verschleiß etc. wird, wird die Kraftstoffrückgabemenge über eine normale (Bauart-) Menge hinaus erhöht. Insbesondere können, wenn Kraftstoff einer geringen Qualität verwendet wird, Fremdmaterialien in dem Kraftstoff verursachen, dass die Verschleißrate dieser gleitenden Teile bzw. Bauteile der Kraftstoffinjektoren größer ist als erwartet. Dies wird verursachen, dass die Kraftstoffrückgabemenge schneller über einen Zeitraum einer Verwendung der Maschine ansteigt. Wenn diese Kraftstoffrückgabemenge groß wird, wird die Differenz zwischen dem tatsächlichen Leitungsdruckabfall und dem abgeschätzten Leitungsdruckabfall bei jeder Kraftstoffeinspritzung entsprechend erhöht.
  • Es wurde durch die Begünstigten der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass dieser Zustand (hierin wird darauf Bezug genommen als eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit) zu einer fehlerhaften Diagnose einer Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit führen kann.
  • Wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit fehlerhaft als eine Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert wird, kann dies zu unnötigen Ausgaben führen aufgrund der Zeit, welche damit verknüpft ist, zu versuchen, eine nichtexistierende Kraftstoffleckage zu lokalisieren und zu reparieren, von Kosten von unnötigem Austausch von Systemkomponenten wie beispielsweise der Hochdruckpumpe oder Hochdruckrohrleitungen, welche mit der Hochdruckpumpe verbunden sind, etc., wohingegen es tatsächlich nur nötig ist, einen oder mehrere der Kraftstoffinjektoren zu ersetzen. Bis jetzt war es jedoch schwierig, zuverlässig zwischen einer Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden.
  • Weiterer relevanter Stand der Technik findet sich in DE 10 2008 000 633 A1 , DE 698 09 614 T2 , DE 198 59 913 B4 und DE 103 22 144 A1 .
  • In der DE 10 2008 000 633 A1 wird offenbart, dass in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Druckspeicherart ein Additionsabschnitt eine Kraftstoffleckage-Abschätzmenge auf der Grundlage einer Leckagemenge einer Einspritzeinrichtung, einer Menge an Kraftstoff, der in eine Verbrennungskammer von der Einspritzrichtung eingespritzt wird, und einem kraftstoffausströmmengen-Abschätzwert erlangt, die jeweils durch einen Leckagemengen-Berechnungsabschnitt, einen Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt bzw. einen Kraftstoffausströmmengen-Abschätzberechnungsabschnitt. Ein Differentialwert-Berechnungsabschnitt erlangt einen Differenzialwert der Kraftstoffleckage-Abschätzmenge als eine gefilterte Kraftstoffleckage-Abschätzmenge, derart, dass ein Änderungsbetrag der Abschätzmenge in Bezug auf die Zeit erhöht wird. Ein Bestimmungsabschnitt bestimmt, ob eine Leckage des Kraftstoffs in einer Common-Rail aufgetreten ist oder nicht, indem die Abschätzmenge und ein Kraftstoffleckage-Bestimmungswert verglichen werden, der das Auftreten der Kraftstoffleckage anzeigt.
  • Ferner offenbart die DE 698 09 614 T2 ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Druckspeicher zum Speichern von mit druckbeaufschlagten Kraftstoff, einem Kraftstoffeinspritzventil, das mit dem Druckspeicherverbunden ist und in dem Druckspeicher befindlichen Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung einspritzt, einer Kraftstoffpumpe zum Zuführen von mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu dem Druckspeicher bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung, um den Druck des Kraftstoffs in dem Druckspeicher bei einem vorbestimmten Wert zu halten, einer Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen des Drucks des Kraftstoffs in dem Druckspeicher, einem Volumenelastizitätsmodulerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Volumenelastizitätsmoduls des Kraftstoffs in dem Druckspeicher, und einer Fehlverhaltenserfassungseinrichtung zum Erfassen, ob bei dem Kraftstoffeinspritzsystem des Motors ein Fehlverhalten aufgetreten ist, auf der Grundlage des Volumenelastizitätsmoduls, das durch die Volumenelastizitätsmodulerfassungseinrichtung erfasst worden ist, und der Änderung des Drucks des Kraftstoffs in dem Druckspeicher während des Betriebs des Motors.
  • In der DE 198 59 913 B4 wird eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen offenbart, mit einer Niederdruckpumpe und einer Hochdruckpumpe, wovon jede von einer Einspritzeinrichtung der Brennkraftmaschine des Direkteinspritzungstyps einzuspritzenden Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und liefert, einem Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, einem Druckstellglied mit dem im Rahmen einer Regelung ein variabler Kraftstoffdruck eingestellt wird, einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, einer Kraftstoffdruck-Setzeinrichtung zum Setzen eines Soll-Kraftstoffdrucks entsprechend dem Betriebszustand und einer Einrichtung zum Ansteuern des Druckstellglieds in der Weise, dass der Soll-Kraftstoffdruck erhalten wird, wobei eine Fehlerbeurteilungseinrichtung zum Beurteilen eines Fehlers anhand der Tatsache, dass eine Beziehung zwischen dem erfassten Kraftstoffdruckwert, der von der Ansteuerungseinrichtung für die Kraftstoffregelung verwendet wird, und dem Ansteuerungsverhältnis zum Ansteuern des Druckstellglieds während einer vorgegebenen Zeitperiode oberhalb eines oberen oder unterhalb eines unteren Grenzwerts liegt.
  • Die DE 103 22 144 A1 offenbart ein Brennkraftmaschinenfehlerdiagnosegerät zur Erfassung eines anormalen Fehlers in einem Maschinensteuerungssystem. Genauer betrifft die Erfindung ein Dieselbrennkraftmaschinenfehlerdiagnosegerät, das einer Maschinensteuerungseinheit selbst ermöglicht, einen anormalen Fehler in einem Kraftstoffeinspritzsystem der Akkumulatorbauart zu erfassen, das aus einer Kraftstoffzufuhrpumpe ausgestoßenen Hochdruckkraftstoff in einem Common-Rail akkumuliert, um den Hochdruckkraftstoff (unter hohem Druck gesetzten Kraftstoff), das in dem Common-Rail akkumuliert ist, in jeden Zylinder einer Dieselbrennkraftmaschine über ein Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das obige Problem zu bewältigen durch eine Bereitstellung einer Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung fähig ist, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren, in welcher Kraftstoff zu dem äußeren bzw. der Außenseite eines Hochdruckversorgungsweges des Kraftstoffeinspritzsystems ausläuft.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine derartige Fehlerdiagnosevorrichtung bereitzustellen, welche weiterhin in der Lage ist, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren, wodurch eine übermäßige Menge von Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzung bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation zurückgegeben wird, und welche in der Lage ist, zuverlässig zwischen dem Auftreten einer Leckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden.
  • Die Aufgaben werden durch eine Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche 1, 5 und 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden Unteransprüche.
  • Eine Fehlerdiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders anwendbar auf ein Kraftstoffeinspritzsystem, welches eine Hochdruckpumpe, einen Kraftstoffdrucksensor, welcher den Druck erfasst, unter welchem Kraftstoff von der Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellt wird, und wenigstens einen Kraftstoffinjektor aufweist, welcher mit der Hochdruckpumpe über einen Hochdruckströmungsweg verbunden ist, und zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine in aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen geregelt bzw. gesteuert wird. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem weist weiterhin eine Befehlswertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Befehlswertes der Kraftstoffmenge, welche in jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen eingespritzt werden soll, auf.
  • In der Folge soll „die gegenwärtige Kraftstoffeinspritzoperation“ verstanden werden als diejenige, die die letzte ausgeführte einer Aufeinanderfolge von Kraftstoffeinspritzoperationen bezeichnet, welche durch einen oder mehrere Kraftstoffinjektoren durchgeführt wird.
  • Wenn nur eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert werden soll (d.h. wodurch Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffweg ausläuft), kann die Fehlerdiagnosevorrichtung im Grunde genommen eine Berechnungseinrichtung für einen tatsächlichen Druckabfall, eine Berechnungseinrichtung für den abgeschätzten Druckabfall und eine Einrichtung zum Spezifizieren eines Befehlswertes einer Kraftstoffeinspritzmenge aufweisen. In einer gegenwärtig ausgeführten Diagnoseoperation berechnet die Berechnungseinrichtung für den tatsächlichen Druckabfall den tatsächlichen Wert eines Versorgungsdruckabfalls, welcher mit der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht (d.h. einen Druckabfall in dem Hochdruckkraftstoffweg, welcher in einem Zeitraum bzw. Intervall von einem Beginn bis zur Vollendung einer Kraftstoffeinspritzoperation auftritt), wobei die Berechnung auf erfassten Druckwerten, welche von dem Kraftstoffdrucksensor erhalten werden, basiert. Die Berechnungseinrichtung für den abgeschätzten Druckabfall leitet einen abgeschätzten Wert des Versorgungsdruckabfalls basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge ab. Ein gegenwärtiger Kraftstoffleckagebeurteilungswert (d.h. ein Beurteilungswert, welcher in der gegenwärtig ausgeführten Diagnoseoperation erhalten wird) wird dann erhalten als die Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert des Versorgungsdruckabfalls und dem abgeschätzten Wert. Dieser gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert wird dann mit einem vorangehend erhaltenen Kraftstoffleckagebestimmungswert (beispielsweise entsprechend einer unmittelbar vorhergehend ausgeführten Kraftstoffinjektionsoperation) verglichen. Wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den vorangehend erhaltenen Kraftstoffleckagebestimmungswert um mehr als einen vorbestimmten Betrag übersteigt, wird eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Die Basis hierfür ist wie folgt, beispielsweise unter der Annahme, dass jede Diagnoseoperation folgend einer Kraftstoffeinspritzoperation ausgeführt wird. Wenn eine Leckage von Kraftstoff von dem Hochdruckströmungsweg beginnt, beginnt der Leitungsdruck mit einer schnellen Rate abzufallen. Daher wird die Größenordnung des vorstehend erwähnten Kraftstoffleckagebestimmungswertes demzufolge um einen großen Betrag erhöht werden, wenn eine Diagnoseoperation ausgeführt wird, nachdem solch eine Leckage begonnen hat. Wenn jedoch eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt (wodurch eine übermäßige Kraftstoffmenge bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation von einem Kraftstoffinjektor zu dem Kraftstofftank zurückgegeben wird), kann, da geringe Kraftstoffmengen in der Folge zurückgegeben werden, die Kraftstoffmenge, welche durch die Hochdruckkraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt wird, erhöht werden, um dies zu kompensieren, so dass der Leitungsdruck sich nicht schnell ändert. Demnach würde der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den vorangehend erhaltenen Kraftstoffleckagebestimmungswert nicht um mehr als den vorstehend erwähnten vorbestimmten Betrag überschreiten, wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt.
  • Daher ist es aus dem obigen Aspekt der Erfindung möglich, zuverlässig einen Zustand einer Leckage von dem Hochdruckkraftstoffweg zu diagnostizieren. Eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit kann jedoch nicht zuverlässig diagnostiziert werden.
  • Aus einem anderen Aspekt ermöglicht die Erfindung weiterhin die Diagnose einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit. In diesem Fall wird der vorstehend erwähnte Kraftstoffleckagebestimmungswert (Differenz zwischen dem tatsächlich erfassten Wert des Versorgungsdruckabfalls, welcher mit der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht und dem abgeschätzten Wert des Kraftstoffabfalls) mit einem Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert verglichen. Dieser Schwellwert wird derart bestimmt, dass wenn er überschritten ist, dies dann entweder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit oder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit anzeigt. Wenn herausgefunden wird, dass der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert diesen Schwellwert überschreitet, während der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert auch den vorangehend erhaltenen Kraftstoffleckagebestimmungswert um mehr als den vorstehend erwähnten vorbestimmten Betrag überschritten hat, dann wird eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert. Wenn jedoch der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschreitet, jedoch eine Leckage-Außergewöhnlichkeit nicht diagnostiziert wird, dann wird eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert kann als ein fester Wert vorbestimmt sein. Er wird jedoch vorzugsweise in Übereinstimmung mit gegenwärtigen Betriebsbedingungen bzw. Operationsbedingungen der Maschine, einschließlich der Maschinengeschwindigkeit angepasst.
  • Auf diesem Wege kann entweder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit oder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit mit einem hohen Zuverlässigkeitsgrad positiv diagnostiziert werden. Unnötige Arbeit beim Aufsuchen einer Kraftstoffleckageörtlichkeit (wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit gegenwärtig auftritt) kann dadurch beispielsweise verhindert werden.
  • Aus einem anderen Aspekt stellt die Erfindung eine Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem bereit, wodurch eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert wird, basierend auf Strömungsmengen-Entwicklungsinformationen, d.h. Informationen, welche mit Kraftstoffmengen korreliert sind, welche aufeinanderfolgend unter dem Versorgungsdruck von der Hochdruckpumpe an den vorstehend erwähnten Hochdruckströmungsweg bis zu der gegenwärtigen Zeit bzw. bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt abgegeben wurden. Im Allgemeinen wird die Hochdruckkraftstoffpumpe (durch einen Rückkopplungsregelkreis) in Übereinstimmung mit einem Druckfehlerwert, d.h. einer Differenz zwischen einem Zielwert des Kraftstoffleitungsdrucks und dem tatsächlichen (erfassten) Wert des Druckes geregelt. Der Zieldruck wird basierend auf einer bestimmten Rate, mit welcher Kraftstoff den Hochdruckkraftstoffweg verlässt, bestimmt, beispielsweise basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge, einer normalen (Bauart) Kraftstoffrückgabemenge und der Maschinengeschwindigkeit. Der Regelkreis wie beispielsweise ein PID (Proportional-Integral-Differential) Regelkreis verwendet im Allgemeinen eine Rückkopplungsgröße, welche eine Integrationsgröße einschließt. Während einer normalen Operation wird die Integrationsgröße nahe zu Null gebracht. Wenn jedoch eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit existiert, müssen zusätzliche Mengen von Kraftstoff aufeinanderfolgend bereitgestellt werden, um die Überschussmenge zurückgegebenen Kraftstoffes zu kompensieren, was verursacht, dass die Integrationsgröße sich allmählich bzw. schrittweise auf einen hohen Wert erhöht.
  • Demnach verwendet ein anderer Aspekt der Erfindung diese Korrelation zwischen dem Wert der Integrationsgröße und der Entwicklungsinformation, welche mit den Kraftstoffmengen korreliert sind, welche aufeinanderfolgend von der Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellt werden. Besonders eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit wird diagnostiziert, wenn die Integrationsgröße der Hochdruckpumpenrückkopplungsregelung einen Schwellwert überschreitet. Dieser Schwellwert wird vorzugsweise basierend auf den gegenwärtigen Werten der Maschinengeschwindigkeit und der Kraftstoffmenge, welche bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation eingespritzt wird (wie durch einen Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge spezifiziert) berechnet.
  • Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, eine Rückkopplungsregelungsintegrationsgröße als Strömungsmengen-Entwicklungsinformation zu verwenden. Beispielsweise können wie in den Ausführungsformen, welche hierin nachstehend beschrieben werden, die Abgabemengen von der Hochdruckpumpe durch ein Ventil in Übereinstimmung mit einer relativen Einschaltdauer von AN/AUS-Operationen des Ventils und einem Wert eines Steuer- bzw. Regelstroms des Ventils geregelt werden. In diesem Fall kann die Abgabemenge, welche dem Zeitraum zwischen der gegenwärtigen (letzten) Kraftstoffeinspritzoperation und der vorangehenden Kraftstoffeinspritzoperation entspricht, basierend auf der relativen Einschaltdauer und Regelstromwerten abgeschätzt werden. Falls diese Abgabemenge den Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und dieser Zustand für mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Kraftstoffeinspritzoperationen andauert, wird eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Von einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Kraftstoffleckagebestimmungswert entsprechend der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation abgeleitet und mit einem Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert, wie obenstehend beschrieben, verglichen. Wenn der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwertbetrag überschritten wird und es bestimmt wird, dass eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit nicht auftritt (beispielsweise basierend auf dem Wert der vorstehend erwähnten Integrationsgröße der Rückkopplungsregelung, wie obenstehend beschrieben), dann wird eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Die Basis hierfür ist wie folgt. Wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit beginnt, wird sich die Kraftstoffrückgabemenge bei jeder von aufeinanderfolgenden Kraftstoffinjektionsoperationen nur sehr schrittweise danach erhöhen. Daher wird die Integrationsgröße der Rückkopplungsregelung sich nur schrittweise mit der Zeit erhöhen, wobei der Betrag des Kraftstoffdruckabfalls sich demnach auch nur schrittweise mit aufeinanderfolgen Kraftstoffeinspritzoperationen erhöht, bis eventuell ein Punkt erreicht wird, an welchem der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschritten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Integrationsgröße einen im Wesentlichen großen Wert erreicht haben. Andererseits wird, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit beginnt, die Differenz zwischen dem Zielwert des Versorgungsdrucks und dem erfassten Druckwert schnell groß werden, so dass sich die Integrationsgröße schnell erhöht. In diesem Fall jedoch wird der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschritten werden (d.h. eine Kraftstoffdruck-Außergewöhnlichkeit wird erfasst werden) bevor die Integrationsgröße sich auf ein Ausmaß erhöht hat, dass eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert würde.
  • Auf diesem Weg wird es möglich, zwischen dem Auftreten einer Leckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden und zuverlässig solch ein Auftreten zu diagnostizieren.
  • Die obigen und andere Aspekte der Erfindung werden detaillierter in der folgenden sich auf die spezifischen Ausführungsformen beziehenden Beschreibung beschrieben werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt den Aufbau bzw. die Konfiguration eines Kraftstoffeinspritzsystems, welches eine erste Ausführungsform einer Fehlerdiagnosevorrichtung enthält;
    • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm, welches konzeptuell eine Rückkopplungsregelung des Druckes in einer Kraftstoffleitung der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 3A bis 3C sind Zeitablaufdiagramme, welche Änderungen im Kraftstoffleitungsdruck veranschaulichen, wenn eine Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit auftritt;
    • 4A bis 4C sind Zeitablaufdiagramme, welche Änderungen im Kraftstoffleitungsdruck veranschaulichen, wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt;
    • 5A, 5B sind Zeitablaufdiagramme, welche Änderungen in dem Kraftstoffleitungsdruck veranschaulichen, welcher mit zwei aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen einhergeht;
    • 6 ist ein Flussdiagramm einer Auswertung, welche durch die erste Ausführungsform ausgeführt wird zum Diagnostizieren einer Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit;
    • 7A, 7B sind Zeitablaufdiagramme, welche jeweils Änderungen des Kraftstoffleitungsdruckes und einer Rückkopplungsintegrationsgröße veranschaulichen; und
    • 8 ist ein Flussdiagramm einer Auswertung, welche durch eine zweite Ausführungsform ausgeführt wird, zum Diagnostizieren einer Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen sind Komponenten bzw. Bauteile welche identische oder äquivalente Funktionen in jeweiligen Ausführungsformen haben, durch identische Bezugszeichen bezeichnet.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform einer Fehlerdiagnosevorrichtung, welche in einem Kraftstoffeinspritzsystem enthalten ist, wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden. Das Kraftstoffeinspritzsystem dieser Ausführungsform ist dasjenige einer 4-Zylinderdieselmaschine, wobei die jeweiligen Kraftstoffinjektoren der Zylinder gemeinsam durch das Bezugszeichen 40 bezeichnet sind. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Kraftstoffeinspritzsystem einen Kraftstofftank 2, welcher Kraftstoff darin gespeichert hat, auf, wobei Kraftstoff von dem Kraftstofftank 2 durch eine Kraftstoffpumpe 10 unter hohem Druck zu einer Versorgungsleitung 21 transferiert wird, um einer Kraftstoffleitung 30, welche als eine Hochdruckkraftstoffspeicherkammer bzw. -bevorratungskammer fungiert, zur Verfügung gestellt zu werden.
  • Die Kraftstoffpumpe 10 weist eine Niedrigdruckpumpe 11, ein Transfermengensteuer- bzw. Regelventil 12 und eine Hochdruckpumpe 15 auf. Das Transfermengenregelventil 12 ist stromabwärts von der Niedrigdruckpumpe 11 in einem Kraftstoffströmungsweg platziert, welcher sich von dem Kraftstofftank 2 zu der Kraftstoffleitung 30 erstreckt und gesteuert bzw. geregelt wird, um wahlweise die Zurverfügungstellung eines Stromes von Kraftstoff von der Niedrigdruckpumpe 11 zu der Hochdruckpumpe 15 zu ermöglichen oder zu blockieren. Die Hochdruckpumpe 15 ist stromabwärts von dem Transfermengenregelventil 12 platziert und transferiert Kraftstoff von dem Transfermengenregelventil 12 über die Niedrigdruckpumpe 11 unter hohem Druck zu der Versorgungsleitung 21 über einen ersten Durchlass bzw. eine erste Passage 13 und einen zweiten Durchlass bzw. eine zweite Passage 14. Indem sich ein Rotor 20 innerhalb einer Aussparung bzw. Kavität 19 in einem Kolbenabschnitt 18 der Hochdruckpumpe 15 dreht, verursacht die daraus resultierende hin- und hergehende Bewegung des Kolbenabschnitts 18, dass Kraftstoff alternierend über ein Einwegventil 22a durch einen ersten Kolben 16 eingesogen wird und in die Versorgungsleitung 21 über ein Einwegventil 21b durch einen zweiten Kolben 17 ausgestoßen wird und über ein Einwegventil 23a durch den zweiten Kolben 17 eingesogen wird und in die Versorgungsleitung 21 über ein Einwegventil 22b durch den ersten Kolben 16 ausgestoßen wird. Der Rotor 20 und auch die Niedrigdruckpumpe 11 werden jeweils von der Antriebswelle der Dieselmaschine angetrieben.
  • Die Kraftstoffmenge, welche durch jeden Hub des Kolbenabschnitts 18 zu der Versorgungsleitung 21 transferiert wird (d.h. indem der erste Kolben 16 sich zu einer oberen Totpunktsposition oder der zweite Kolben 17 sich zu einer unteren Totpunktsposition bewegt, wie in 1 gesehen werden kann) wird durch eine Regelung des Transfermengenregelventils 12 bestimmt. Besonders wird während jedem Hub, welcher durch den Kolbenabschnitt 18 ausgeführt wird, das Transfermengenregelventil 12 während eines Intervalls einer bestimmten Dauer und einer bestimmten Zeitwahl geöffnet. Die Dauer des offenen Zustandes bestimmt die Kraftstoffmengen, welche aufeinanderfolgend durch die Hochdruckpumpe 15 zu der Versorgungsleitung 21 transferiert werden. Eine Steuerung bzw. Regelung des Öffnungszeitpunktes des Transfermengenregelventils 12 (und damit eine Steuerung bzw. Regelung der Strömungsrate unter welcher unter hohem Druck befindlicher Kraftstoff der Kraftstoffleitung 30 von der Hochdruckpumpe 15 zur Verfügung gestellt wird) wird durch ein Steuer- bzw. Regelsignal, welches dem Transfermengenregelventil 12 von der ECU 50 zur Verfügung gestellt wird, bestimmt. Genauer gesagt bestimmt das Regel- bzw. Steuersignal die Einschaltdauer des Öffnens/Schließens des Kraftstoffstroms durch das Transfermengenregelventil 12.
  • Jeder der Kraftstoffinjektoren 40 ist mit einer entsprechenden Hochdruckleitung 32 gekoppelt und wird mit Kraftstoff von der Kraftstoffleitung 30 über diese Hochdruckleitung 32 versorgt. Jeder der Kraftstoffinjektoren 40 ist aus einem Körper 41, einem Nadelventil 42 und einem Magneten bzw. Elektromagneten bzw. Solenoid 43 (elektrisch betriebener Aktuator) gebildet. Der Körper 41 ist mit einer internen Kraftstoffströmungspassage bzw. einem internen Kraftstoffdurchlass und mit einer Düse gebildet, von welcher Kraftstoff in den entsprechenden Maschinenzylinder eingespritzt wird, wenn die Düse durch das Nadelventil 42 geöffnet wird. Ein Öffnen und Schließen der Düse durch das Nadelventil 42 wird durch das Solenoid 43 gesteuert bzw. geregelt.
  • In jedem Kraftstoffinjektor 40 wird das Nadelventil 42 durch die Tätigkeit einer Feder und durch den Kraftstoffdruck in einer rückwärtigen Kammer (in den Zeichnungen nicht gezeigt) in Richtung des Ventilschließzustandes gedrängt, und es wird durch den Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffspeicherkammer (in den Zeichnungen nicht gezeigt) in den Ventilöffnungszustand gedrängt. Zusätzlich wird ein Steuer- bzw. Regelventil (in den Zeichnungen nicht gezeigt), welches ein Öffnen und ein Schließen einer Passage bzw. eines Durchlasses zwischen der rückwärtigen Kammer und der Niedrigdruckleitung 34 steuert bzw. regelt, in den Ventilöffnungszustand verbracht, wenn das Solenoid 43 betätigt wird, um eine Kraftstoffeinspritzung zu bewirken (d.h. wenn Strom durch das Solenoid 43 geführt wird). Wenn dies auftritt, tritt der unter Druck stehende Kraftstoff in der rückwärtigen Kammer durch die Niedrigdruckleitung 34 zurück in den Kraftstofftank 2 als zurückgegebener Kraftstoff. Als ein Ergebnis wird der Druck des Kraftstoffs in der rückwärtigen Kammer erniedrigt. Wenn eine Betätigung des Solenoids 43 beendet wird (das Solenoid 43 kehrt in den AUS-Zustand zurück), wird das Steuer- bzw. Regelventil geschlossen, so dass unter hohem Druck stehender Kraftstoff in die rückwärtige Kammer tritt, wodurch der rückwärtige Druck (Druck innerhalb der rückwärtigen Kammer) ansteigt.
  • Damit wird, wenn das Solenoid 43 betätigt wird und der rückwärtige Druck erniedrigt wird, die drängende Einwirkung der Feder auf das Nadelventil 42 überwunden, so dass die Düse durch das Nadelventil 42 geöffnet wird. Kraftstoff wird dadurch von der Düse in den entsprechenden Maschinenzylinder eingespritzt. Umgekehrt erhöht sich, wenn das Solenoid 43 abgeschaltet wird (der Stromfluss angehalten wird) der rückwärtige Druck und dies verursacht mit der drängenden Einwirkung der Feder, dass die Düse durch das Nadelventil 42 verschlossen wird. Ein Einspritzen von Kraftstoff wird dadurch angehalten.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Druckminderventil bzw. Druckverringerungsventil 36 an der Kraftstoffleitung 30 installiert, welche zwischen dem Inneren des Druckverringerungsventils 36 und jeder der Niedrigdruckleitungen 34 angeordnet ist. Das Druckverringerungsventil 36 wird durch ein Steuer- bzw. Regelsignal, welches von der ECU 50 hergestellt wird, gesteuert bzw. geregelt, zum ausgewählten Verbinden und Blockieren jeder der Niedrigdruckleitungen 34 zu/von dem Inneren des Druckverringerungsventils 36. Ein Kraftstoffdrucksensor 38 ist auch an bzw. auf bzw. in der Kraftstoffleitung 30 installiert zum Erfassen des Druckes des Kraftstoffes innerhalb der Kraftstoffleitung 30.
  • Es wird angenommen, dass die Dieselmaschine dieser Ausführungsform in einem Motorfahrzeug installiert ist. Wie in 1 gezeigt ist, weist das System einen Gaspedalsensor 52 zum Erfassen des Betrages einer Gaspedalbetätigung als einem Grad des Niederdrückens eines Gaspedals 51 durch den Fahrzeugführer auf.
  • Die ECU 50 eignet sich erfasste Werte des Kraftstoffdrucks von dem Kraftstoffdrucksensor 38 und Erfassungswerte, welche von dem Gaspedalsensor 52, welche den Grad der Betätigung des Gaspedals 51 anzeigen, hergestellt werden, an. Die ECU 50 eignet sich auch Erfassungswerte von verschiedenen anderen Sensoren (in Zeichnungen nicht gezeigt) an. Die ECU 50 ist auf einem Mikrocomputer (CPU und zugeordneten Speichereinrichtungen) basiert. Die ECU 50 erzeugt Steuer- bzw. Regelsignale, welche jeweilige Betätiger bzw. Aktuatoren des Transfermengenregelventils 12, des Kraftstoffdrucksensors 38, des Druckverringerungsventils 36 und jedes der Solenoide 43 der Kraftstoffinjektoren 40 etc. steuern bzw. regeln, basierend auf Erfassungswerten, welche der ECU 50 von verschiedenen Sensoren einschließlich des Gaspedalsensors 52 und des Kraftstoffdrucksensors 38, eines Maschinengeschwindigkeitssensors (in den Zeichnungen nicht gezeigt) und eines Batteriespannungssensors (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zum Erfassen der Spannung einer Batterie, welche Strom zum Betätigen des Transfermengenregelventils 12 zur Verfügung stellt, zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Regelung des Transfermengenregelventils 12 durch die ECU 50 zum Regeln des Kraftstoffleitungsdruckes wird unter Bezugnahme zuerst auf 2 beschrieben werden. Dies ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches die Kraftstoffleitungsdruckregelung und auch die Kraftstoffeinspritzregelung konzeptuell veranschaulicht. Die Blöcke mit durchgezogenen Linien innerhalb der 2 zeigen interne Funktionen und interne Komponenten der ECU 50 an, während die Blöcke mit gestrichelten Linien Komponenten anzeigen, welche außerhalb der ECU 50 sind. Hier bezeichnet „interne Komponenten“ einen Regelventiltreiberschaltkreis bzw. -antriebsschaltkreis M10 und einen Pumpentreiberschaltkreis bzw. -antriebsschaltkreis M3, während „interne Funktionen“ der ECU 50 Funktionen bezeichnet, welche durch den Mikrocomputer der ECU 50 durch das Ausführen eines gespeicherten Programms implementiert sind.
  • Ein Einspritzmengenbefehlswertberechnungsabschnitt M1 berechnet einen Befehlswert einer Kraftstoffeinspritzmenge (d.h. eine Menge, welche durch einen Kraftstoffinjektor 40 bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation eingespritzt werden soll). Die Berechnung basiert auf dem Grad der Betätigung des Gaspedals 51 durch den Fahrer und auf der Drehgeschwindigkeit NE der Dieselmaschine. Ein Leitungsintervallberechnungsabschnitt M2 wandelt die berechnete Kraftstoffeinspritzbefehlsmenge in ein entsprechendes Leitungsintervall, d.h. ein Intervall, in dem Strom durch das Solenoid eines Kraftstoffinjektors 40 zum Bewirken einer Kraftstoffeinspritzoperation hindurchgeführt wird, um.
  • Informationen, welche die Dauer des Leitungsintervalls spezifizieren, werden durch den Leitungsintervallberechnungsabschnitt M2 dem Kraftstoffinjektorantriebsschaltkreis M3 zur Verfügung gestellt, welcher Antriebsströme erzeugt, welche diese Dauer haben, zum Betätigen jedes der Kraftstoffinjektoren 40 zu jeweils angemessenen Zeitpunkten.
  • Basierend auf der Maschinengeschwindigkeit NE und dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge berechnet ein Zieldruckwertberechnungsabschnitt M4 einen Zielwert eines Kraftstoffleitungsdruckes Ptrg. Der Zieldruck Ptrg wird erniedrigt, wenn die Maschine im Leerlauf ist, und erhöht in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit. Eine PID (Proportional-Integral-Differential)-Regelung bzw. - Rückkopplungsregelung wird durch die ECU 50 zum Erhalten eines erfassten Wertes des Kraftstoffleitungsdruckes (bezeichnet als der tatsächliche Druck Pact) nahe zu dem Zieldruck Ptrg angewandt, wie in der Folge beschrieben wird.
  • Ein Subtraktionsabschnitt M5 erhält die Differenz zwischen dem Zieldruck Ptrg und dem tatsächlichen Druck Pact. Basierend auf dieser Differenz (Ptrg - Pact) berechnen jeweils ein Proportionalitätsgrößenberechnungsabschnitt M6, ein Differentialgrößenberechnungsabschnitt M7 und ein Integrationsgrößenberechnungsabschnitt M8 eine Integrationsgröße (Integrationsterm) k3 • 1/s, eine Proportionalitätsgröße k1 und eine Differentialgröße k2 •s. In Kombination bilden k1, k2 • s und k3 • 1/s eine Kompensationsgröße der PID-Regelung bzw. -Rückkopplungsregelung. Die Proportionalitätsgröße k1 ist proportional zu dem gegenwärtigen Wert der Druckdifferenz (Ptrg - Pact) und wird durch Multiplizieren der Differenz mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor (Proportionalitätsfaktor) berechnet. Die Differentialgröße k2 • s ist proportional zu der Geschwindigkeit zu welcher bzw. mit welcher der gegenwärtige Druck Pact sich ändert und wird berechnet durch Ableiten des Zeitdifferentials von aufeinanderfolgend erhaltenen Werten der Druckdifferenz (Ptrg - Pact) und einer Multiplikation dieses Differentials mit einem vorbestimmten Differentialverstärkungswert. Die Integrationsgröße k3 • 1s wird berechnet durch Erhalten des Zeitintegrals von aufeinanderfolgend erhaltenen Werten der Druckdifferenz (Ptrg - Pact) und Multiplizieren des Zeitintegrals mit dem Inversen bzw. Kehrwert eines vorbestimmten Integrationsverstärkungswertes.
  • Der Einschaltdauerberechnungsabschnitt M9 berechnet einen Befehlswert einer Einschaltdauer Dt zum Betreiben des Transfermengensteuerventils 12 der Kraftstoffpumpe 10 (d.h. eine Einschaltdauer eines wahlweisen Ermöglichens/Blockierens des Transfers von Kraftstoff von der Niedrigdruckpumpe 11 zu der Hochdruckpumpe 15, wie hierin obenstehend beschrieben ist). Die Einschaltdauer Dt wird berechnet basierend auf einer Kombination der Proportionalitätsgröße k1, der Differentialgröße k2 • s und der Integrationsgröße k3 • 1/s.
  • Der Regelungsventilantriebsschaltkreis M10 bestimmt den Wert eines Regelstromes i, welcher durch das Transfermengenregelungsventil 12 geleitet wird, basierend auf der Einschaltdauer Dt, welche durch den Einschaltdauerberechnungsabschnitt M9 berechnet wird, und auf der erfassten Spannung einer Batterie, welche den Regelstrom i zur Verfügung stellt. Die Kraftstoffmengen, welche dem Hochdruckströmungsweg aufeinanderfolgend zur Verfügung gestellt werden, werden dabei durch eine PID-Rückkopplungsregelung geregelt, um den tatsächlichen Kraftstoffleitungsdruck Pact nahe zu dem Zieldruck Ptrg zu bringen.
  • In Hinsicht auf die beigefügten Ansprüche entsprechen der Zieldruckwertberechnungsabschnitt M4, der Subtraktionsabschnitt M5, der Proportionalitätsgrößenberechnungsabschnitt M6, der Differentialgrößenberechnungsabschnitt M7, der Integrationsgrößenberechnungsabschnitt M8, der Einschaltdauerberechnungsabschnitt M9, der Regelventilantriebsschaltkreis M10 und das Regelventil 12 in Kombination einer Kraftstoffpumpenregelungseinrichtung bzw. einer Kraftstoffpumpenrückkopplungsregelungseinrichtung. Der Einspritzmengenbefehlswertberechnungsabschnitt M1 entspricht einer Befehlswertberechnungseinrichtung.
  • Eine Leckage-Außergewöhnlichkeit kann auftreten, wodurch Kraftstoff unter hohem Druck zu dem Äußeren von dem Hochdruckweg zwischen der Kraftstoffpumpe 10 und den Düsen der Kraftstoffinjektoren 40 ausläuft. Beispielsweise kann eine derartige Leckage-Außergewöhnlichkeit auftreten, wenn es einen Schaden an der Versorgungsleitung 21 oder einer Hochdruckleitung 32, der Kraftstoffpumpe 10, der Kraftstoffleitung 30 oder einem Kraftstoffinjektor 40 gibt. Eine Diagnose einer Leckage-Außergewöhnlichkeit wird unter Bezugnahme auf die Zeitablaufdiagramme der 3A bis 3C, 4A bis 4C und 5A, 5B beschrieben werden.
  • 3A veranschaulicht ein Beispiel einer Änderung der Einspritzmenge von der Düse eines Injektors. In dieser Ausführungsform besteht jede Kraftstoffeinspritzoperation, welche in einem Verbrennungszyklus durchgeführt wird, aus einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Einspritzungen, d.h. einer Voreinspritzung bzw. einer vorläufigen Einspritzung Q1 und einer Haupteinspritzung Q2, wie gezeigt ist. 3B ist ein entsprechendes Beispiel einer Änderung der Kraftstoffrückgabemenge, d.h. des Kraftstoffes, welcher zu dem Kraftstofftank 2 von der rückwärtigen Kammer eines Kraftstoffinjektors 40 bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation zurückgegeben wird, welcher durch die Niedrigdruckleitung 34 des Kraftstoffinjektors 40 tritt.
  • In 3C veranschaulicht der Abschnitt mit durchgezogenen Linien ein Beispiel einer Änderung des tatsächlichen Drucks Pact (d.h. des Drucks innerhalb der Kraftstoffleitung 30), wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit nicht auftritt, während der Abschnitt mit den gestrichelten Linien in 3C ein Beispiel einer Änderung des tatsächlichen Drucks Pact zeigt, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt. Die Leckage-Außergewöhnlichkeit ist als zu einem Zeitpunkt t1 beginnend angezeigt.
  • Das Auftreten eines Kraftstoffleitungsdruckabfalls, welcher mit einer Kraftstoffeinspritzoperation einher geht, wird in der Folge beschrieben werden. In dem Beispiel der 3C geht während eines normalen Betriebes ein Leitungsdruckabfall, welcher eine Größenordnung ΔP1 hat mit jeder Kraftstoffeinspritzoperation einher. Wie gezeigt, wird dieser Kraftstoffleitungsdruckabfall während einer Leckage-Außergewöhnlichkeit wesentlich erhöht. Demnach kann durch ein Messen des tatsächlichen Drucks Pact unmittelbar vor und unmittelbar nach jeder Kraftstoffeinspritzoperation eine Leckage-Außergewöhnlichkeit als ein Zustand detektiert werden, wobei der Kraftstoffleitungsdruckabfall einen vorbestimmten Betrag überschreitet.
  • Wenn jedoch eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt, wird ein großer Leitungsdruckabfall mit jeder Kraftstoffeinspritzoperation einher gehen (genauer gesagt wird er mit jeder Kraftstoffeinspritzoperation eines beliebigen Kraftstoffinjektors, welcher übermäßige Kraftstoffmengen zurückgibt, einher gehen). Damit kann dies als eine Leckage-Außergewöhnlichkeit fehldiagnostiziert werden. Weil ein Kraftstoffinjektor 40 sich über eine lange Zeitdauer der Verwendung verschlechtert bzw. altert, wird die Kraftstoffrückgabemenge graduell bzw. schrittweise ansteigen und kann so einen übermäßig hohen Wert erreichen, beispielsweise aufgrund von Verschleiss zwischen den gleitenden Bauteilen des Körpers 41 eines Kraftstoffinjektors 40. Weiterhin kann, wie obenstehend beschrieben, die Verschleissrate wesentlich erhöht werden, wenn die Maschine mit niedrigqualitativem Kraftstoff, welcher Fremdmaterialien enthält, versorgt wird, wodurch verursacht wird, dass die Kraftstoffrückgabemengen innerhalb einer kürzeren Zeit unnormal hoch werden als in dem Falle eines normalen Kraftstoffs.
  • Die 4B und 4C veranschaulichen jeweils eine Änderung in der Kraftstoffrückgabemenge und dem Kraftstoffleitungsdruck in dem Falle eines normalen Betriebs (angezeigt durch Abschnitte mit durchgezogenen Linien) und für den Fall, in dem es keine Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeit gibt, jedoch die Kraftstoffrückgabemenge unnormal hoch ist (angezeigt durch eine Strich-Punktlinie). Wie in 4C gezeigt ist, ist, wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt, der Betrag des Abfalls ΔP3 in dem Kraftstoffleitungsdruck, welcher aus einer Kraftstoffeinspritzoperation resultiert, wesentlich größer als der Betrag ΔP1 für den Fall eines normalen Betriebs.
  • Demnach kann, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit nur basierend auf dem Betrag des Leitungsdruckabfalls, welcher aus einer Kraftstoffeinspritzoperation resultiert, diagnostiziert wird, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit fehldiagnostiziert werden als eine Leckage-Außergewöhnlichkeit, d.h. es wird nicht möglich sein, zwischen einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und einer Leckage-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden.
  • Wenn jedoch der Leitungsdruckabfall bei jeder Kraftstoffeinspritzung aufgrund einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit ansteigt, tritt der Anstieg schrittweise über eine lange Zeitdauer auf. Andererseits wird, wenn der Leitungsdruckabfall aufgrund einer Leckage-Außergewöhnlichkeit ansteigt, das Ausmaß des Druckabfalls innerhalb einer kurzen Zeitdauer wesentlich größer werden. Diese Ausführungsform verwendet diese Tatsachen wie folgt. Unter Bezugnahme auf die 5A, 5B wird, wenn der Betrag des Leitungsdruckabfalls ΔPi bei der i-ten Kraftstoffeinspritzoperation (gegenwärtig ausgeführte Kraftstoffeinspritzoperation) den Druckabfall ΔPi-1 zu der vorangehenden Kraftstoffeinspritzoperation um mehr als einen vorbestimmten Betrag überschreitet, was einen plötzlichen Abfall in dem Leitungsdruck anzeigt, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert. Andererseits wird, wenn der Kraftstoffleitungsdruckabfall ΔPi den vorbestimmten Betrag überschreitet, jedoch die Differenz zwischen ΔPi und ΔPi-1 den vorbestimmten Betrag nicht überschreitet, dies als Anzeige genommen, dass der Kraftstoffleitungsdruckabfall sich schrittweise über eine lange Zeitdauer erhöht. In diesem Falle wird eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • 5A zeigt Änderungen in den Kraftstoffeinspritzmengen, während die durchgezogenen Abschnitte in 5B entsprechende Änderungen in dem Kraftstoffleitungsdruck während eines normalen Betriebes zeigen, die strichpunktierten Abschnitte in 5B zeigen Änderungen in dem Kraftstoffleitungsdruck, wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt und die Abschnitte mit gestrichelten Linien in 5B zeigen Änderungen in dem Kraftstoffleitungsdruck, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt. In diesem Beispiel wird die Leckage-Außergewöhnlichkeit als beginnend zu einem Zeitpunkt t1 angezeigt. Wie in 5B gezeigt ist, sind der Leitungsdruckabfall ΔPi bei der i-ten Kraftstoffeinspritzoperation (Kraftstoffeinspritzungen Q1i, Q2i) und der Druckabfall ΔPi-1 bei der vorangehenden Kraftstoffeinspritzoperation (Kraftstoffeinspritzungen Q1i-1, Q2i-1) im Wesentlichen identisch während eines normalen Betriebes, d.h. (ΔPi ≅ ΔPi-1). Nachdem jedoch der Kraftstoffleckage-Außergewöhnlichkeitszustand zum Zeitpunkt t1 beginnt, wird der Leitungsdruckabfall ΔPi schnell größer als ΔPi-1, (ΔPi - ΔPi-1 > TH, wobei TH ein vorbestimmter Schwellwert ist). Wenn jedoch beispielsweise ein Zustand einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zum Zeitpunkt t1 beginnt, wird ΔPi nur geringfügig größer sein als ΔPi-1 (ΔPi - ΔPi-1 < TH).
  • 6 zeigt eine Auswertsequenz, welche wiederholt durch den Mikrocomputer der ECU 50 ausgeführt wird zum Ausführen der oben beschriebenen Fehlerdiagnoseoperationen. Die Auswertsequenz kann ausgeführt werden unmittelbar nachdem jede Kraftstoffeinspritzoperation beendet ist, oder zu einem anderen Punkt während jedes Verbrennungszyklus oder zu jeder Zeit, zu der die Maschinenwelle einen vorbestimmten Drehwinkel einnimmt oder zu Zeitpunkten, welche durch die Auswerteperiode der CPU des Mikrocomputers der ECU 50 beispielsweise bestimmt werden.
  • Der (tatsächliche) Kraftstoffleitungsdruck, wie er unmittelbar vor einer Kraftstoffeinspritzoperation erfasst wird, wird als der Voreinspritzdruck P1 bezeichnet und der Kraftstoffleitungsdruck, wie er unmittelbar nach einer Kraftstoffeinspritzoperation erfasst wird, wird als Nacheinspritzdruck P2 bezeichnet. Zuerst werden (Schritt S10) der gegenwärtige (letzte) Wert des Voreinspritzdruckes P1 und des Nacheinspritzdruckes P2 erlangt. In dieser Ausführungsform wird P1 unmittelbar vor der Voreinspritzung Q1i in 5A erfasst und P2 wird unmittelbar folgend der Haupteinspritzung Q2i erfasst. Es wäre jedoch auch ebenso möglich, den Voreinspritzdruck P1 zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der Haupteinspritzung zu erfassen.
  • Als nächstes (Schritt S11) wird der Nacheinspritzdruck P2 von dem Voreinspritzdruck P1 subtrahiert, um den (tatsächlichen) Kraftstoffleitungsdruckabfall ΔP zu erhalten, welcher mit der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation einher geht.
  • Als nächstes (Schritt S12) wird der abgeschätzte Leitungsdruckabfall ΔPc, welcher mit dieser Kraftstoffeinspritzoperation einher geht, berechnet, basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge, welche durch den Einspritzmengenbefehlswertberechnungsabschnitt M1 berechnet wird. In dieser Ausführungsform wird ΔPc unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) berechnet: Δ Pc = K × Δ V/Vr
    Figure DE102010060713B4_0001
  • An dieser Stelle ist K ein Integrationselastizitätskoeffizient, dessen Objekt der Hochdruckweg, welcher sich von dem Abgabeauslass der Kraftstoffpumpe 10 zu einer Injektordüse erstreckt, ist, und Vr bezeichnet das Volumen dieses Hochdruckweges. Die jeweiligen Werte des Koeffizienten K und das Volumen Vr sind im voraus bekannt, d.h. wurden durch Testen etc. erlangt). ΔV ist der (gegenwärtige) Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge.
  • Als nächstes (Schritt S13) wird der abgeschätzte Leitungsdruckabfall ΔPc von dem tatsächlichen Leitungsdruckabfallbetrag ΔP subtrahiert, um den gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i) zu erhalten, welcher dann im Speicher gespeichert wird.
  • Als nächstes (Schritt S14) wird der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd erlangt. In dieser Ausführungsform ist Pjd ein fest vorbestimmter Wert. Es wäre jedoch auch ebenso möglich, Pjd in Übereinstimmung mit dem Voreinspritzkraftstoffleitungsdruck zu bestimmen oder in Übereinstimmung mit dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen.
  • In dem darauffolgenden Schritt S16 wird eine Entscheidung getätigt, ob der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i) den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd überschreitet. Wenn Pleak (i) den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd nicht überschreitet (NEIN-Entscheidung in Schritt S15), wird eine „normale Operation“ bzw. ein „normaler Betrieb“ in dem danach folgenden Schritt S32 diagnostiziert.
  • Wenn jedoch herausgefunden wird, dass Pleak (i) ≥ Pjd in Schritt S15 (JA-Entscheidung) ist, wird dies genommen, um eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit oder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit anzuzeigen. In dem Fall wird dann Schritt S20 ausgeführt, in welchem der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i-1), welcher in der vorangehenden Ausführung dieser Auswertesequenz erlangt wird (aus dem Speicher ausgelesen wird), dann (Schritt S21) wird eine Entscheidung getroffen, ob die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i) und dem vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i-1) größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  • Wenn die Differenz {Pleak (i) - Pleak (i-1)} den vorbestimmten Wert (JA-Entscheidung in Schritt S21) überschreitet, dann wird Schritt S31 ausgeführt. In Schritt S31 wird, da herausgefunden wurde, dass es einen plötzlichen großen Abfall in dem Kraftstoffleitungsdruck zwischen dem Beginn und dem Ende einer Kraftstoffeinspritzung gibt, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert. Wenn jedoch die Differenz {Pleak (i) - Pleak (i-1)} den vorbestimmten Wert (NEIN-Entscheidung in Schritt S21) nicht überschreitet, wird daraufhin Schritt S30 ausgeführt. In Schritt S30 wird, da kein plötzlicher großer Abfall in dem Kraftstoffleitungsdruck aufgetreten ist, es jedoch herausgefunden wurde (in Schritt S15), dass der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd überschreitet, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Demnach wird in dieser Ausführungsform ein Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i) als die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckabfall ΔP und dem abgeschätzten Druckabfall ΔPc berechnet und wenn Pleak (i) größer als ein Schwellwert Pjd ist, dann zeigt dies an, dass entweder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit oder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt. In diesem Fall wird, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i) den vorhergehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak (i-1) um mehr als einen vorbestimmten Betrag überschreitet, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert, während anderweitig eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert wird.
  • Auf diesem Weg wird es, wenn ein unnormaler Druckzustand des Kraftstoffes unter hohem Druck auftritt, möglich, zuverlässig zu bestimmen, ob der Zustand eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit oder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit ist. Wenn der Zustand eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit ist (beispielsweise verursacht durch übermäßigen Verschleiss innerhalb eines oder mehrerer der Kraftstoffinjektoren 40) kann eine Reparatur leicht durchgeführt werden durch ein Ersetzen der Kraftstoffinjektoren 40. Wenn der Zustand eine Leckage-Außergewöhnlichkeit ist, kann eine Reparatur durch ein Auffinden der Leckageörtlichkeit (beispielsweise ein gesprungener Abschnitt der Zuführungsrohrleitung 21 oder einer Hochdruckleitung 32) durchgeführt werden und ein Reparieren oder Ersetzen der beschädigten Komponente bzw. des beschädigten Bauteils. Unnötige Arbeit beim Versuch, eine Leckagequelle von dem Hochdruckkraftstoffweg zu lokalisieren, wenn das Problem tatsächlich eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit ist, kann dadurch vermieden werden.
  • Der gegenwärtige Kraftstoffleitungsdruck Pact kann sich aufgrund einiger externer Störungsfaktoren ändern. Beispielsweise wird, wenn die Maschinenbetriebsbedingungen sich aufgrund einer Zunahme in der Maschinenlast etc. ändern, der Zieldruck Ptrg sich dadurch erhöhen, was verursacht, dass sich der tatsächliche Druck Pact erhöht. In der obigen Ausführungsform jedoch wird der abgeschätzte Druckabfall ΔPc abgeschätzt basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge und damit wird er basierend auf dem gegenwärtigen Betriebszustand der Maschine berechnet. Demnach hat der Wert, welcher für den abgeschätzten Druckabfall ΔPc berechnet wird, die Wirkungen solcher externer Störfaktoren berücksichtigt, so dass die Diagnosegenauigkeit nicht durch Wirkungen solcher externer Störfaktoren verringert werden wird.
  • Hinsichtlich der beigefügten Ansprüche entspricht der Einspritzmengenbefehlswertberechnungsabschnitt M1 der obigen Ausführungsform (gezeigt in 2) einer Befehlswertberechnungseinrichtung, welche in den Ansprüchen erwähnt wird, die Schritte S10, S11 der Auswerteroutine der 6, welche durch ECU 50 ausgeführt werden, entsprechen einer Berechnungseinrichtung für den tatsächlichen Druckabfall, der Schritt S12 der 6 entspricht einer Berechnungseinrichtung für den abgeschätzten Druckabfall, der Schritt S13 der 6 entspricht einer Druckabfallsubtrahiereinrichtung, die Schritte S20, S21 der 6 entsprechen einer ersten Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, der Schritt S31 der 6 entspricht einer Diagnoseeinrichtung für eine Leckage-Außergewöhnlichkeit, der Schritt S15 der 6 entspricht einer zweiten Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, und der Schritt S30 der 6 entspricht einer Diagnoseeinrichtung für eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform wird in der Folge beschrieben werden. Die Hardware-Konfiguration dieser Ausführungsform kann identisch mit derjenigen der ersten Ausführungsform sein, welche in 1 gezeigt ist. Zusätzlich ist die Rückkopplungsregelung des Betriebes des Transfermengenregelventiles 12 (zum Aufrechterhalten, dass der tatsächliche Druck Pact nahe dem Zieldruck Ptrg ist) identisch zu derjenigen der ersten Ausführungsform. Damit werden nur die Merkmale der zweiten Ausführungsform im Detail in der Folge beschrieben werden, welche unterschiedlich von denjenigen der ersten Ausführungsform sind.
  • Das Verfahren zum Diagnostizieren und Unterscheiden zwischen einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und einer Leckage-Außergewöhnlichkeit in der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben werden.
  • Mit einer Rückkopplungsregelung, welche auf das Transfermengenregelventil 12 wie obenstehend beschrieben angewandt wird, wird, wenn der tatsächliche Druck Pact der Kraftstoffleitung 30 momentan von dem Zieldruck Ptrg während des normalen Betriebs des Systems abweicht, die Differenz zwischen Pact und Ptrg schrittweise hiernach durch die Rückkopplungsregelung verringert und erreicht in der Folge Null, nachdem einige Zeit verstrichen ist. Wenn jedoch eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit vorliegt, d.h. wodurch die Kraftstoffrückgabemenge bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation größer als die angenommene (Bauart-) Menge ist, wird die Differenz zwischen Pact und Ptrg niemals Null erreichen, auch nicht über eine lange Zeitdauer. Anstelle dessen wird die Differenz durch das Ausmaß, mit welchem die Kraftstoffrückgabemenge (bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation) die normale (Bauart-) Menge überschreitet, bestimmt werden. Damit wird, nachdem ein Zustand einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit beginnt, die Integrationsgröße einen hohen Wert zu der Zeit erreicht haben, zu der ein Kraftstoffdruck-Außergewöhnlichkeitszustand (übermäßiger Kraftstoffdruckabfall bei jeder Kraftstoffeinspritzung) erfasst wird.
  • Wenn jedoch nur eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt, kann die Integrationsgröße nicht auf einen solch hohen Wert ansteigen bevor der Kraftstoffdruck-Außergewöhnlichkeitszustand erfasst wird.
  • Diese Tatsache wird durch die zweite Ausführungsform verwendet zum Unterscheiden einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und einer Leckage-Außergewöhnlichkeit. Besonders wird in der zweiten Ausführungsform (wie in der ersten Ausführungsform), wenn der Betrag des Kraftstoffleitungsdruckabfalls, welcher mit einer Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, gefunden wird, einen vorbestimmten Betrag zu überschreiten, als entweder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit oder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit anzeigend bestimmt. In diesem Fall wird, wenn die Integrationsgröße, welche gegenwärtig durch den Integrationsgrößenberechnungsabschnitt M8 erhalten wird, einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert, während, wenn die Integrationsgröße den Schwellwert nicht überschreitet, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert wird.
  • 7A ist ein Zeitablaufdiagramm, welches eine Änderung des Kraftstoffleitungsdruckes (d.h. des tatsächlichen Druckes Pact) veranschaulicht, während 7B ein Zeitablaufdiagramm ist, welches eine Änderung der vorgenannten Integrationsgröße veranschaulicht. In den 7A, 7B entsprechen die Abschnitte mit durchgezogenen Linien dem Fall eines normalen Betriebes, die strich-punktierten Abschnitte entsprechen dem Auftreten einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und die gestrichelten Abschnitte entsprechen dem Auftreten einer Leckage-Außergewöhnlichkeit.
  • In dem Beispiel der 7A, 7B wird angenommen, dass die Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit eine Anzahl von Kraftstoffeinspritzoperationen vor der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation Q2i begonnen hat, und es wird angenommen, dass die Leckage-Außergewöhnlichkeit zu dem Zeitpunkt t1, kurz vor dem Zeitpunkt von Q2i begonnen hat.
  • Wie durch 7A veranschaulicht ist, dient, auch wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt, die Rückkopplungsregelung des Kraftstoffleitungsdruckes dazu, um den Druck nahe zu dem Zieldruck Ptrg aufrechtzuerhalten. Damit verbleibt der Kraftstoffleitungsdruck im Wesentlichen unverändert von demjenigen während des normalen Betriebes. Wenn jedoch die Kraftstoffrückgabemenge (bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation) schrittweise über die Zeit ansteigt, steigt der Druckabfall, welcher mit jeder Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, schrittweise an, relativ bzw. bezüglich zu dem Betrag des Druckabfalls während des normalen Betriebes. Demnach wird die Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit erfasst werden (d.h. als ein unnormal großer Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak), nachdem eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von Kraftstoffeinspritzoperationen folgend dem Beginn der Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit aufgetreten sind. Damit wird die Integrationsgröße der Rückkopplungsregelung einen im Wesentlichen großen Wert zu der Zeit erreicht haben, zu der dieser Außergewöhnlichkeitsszustand erfasst wird, wie in 7B veranschaulicht ist.
  • Andererseits fällt, wie durch den Abschnitt mit gestrichelten Linien in 7A angezeigt ist, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit zum Zeitpunkt t1 auftritt, der tatsächliche Druck Pact der Kraftstoffleitung plötzlich ab. Dies tritt auf, da die Rückkopplungsregelung der Kraftstoffmenge, welche zu dem Hochdruckkraftstoffversorgungsweg durch die Hochdruckpumpe 15 transferiert wird, außerstande gerät, den tatsächlichen Kraftstoffleitungsdruck Pact nahe dem Zieldruck Ptrg zu halten.
  • In diesem Fall wird die Integrationsgröße beginnen, unmittelbar nachdem die Leckage-Außergewöhnlichkeit beginnt (zum Zeitpunkt t1, vor der Einspritzoperation Q2i in diesem Beispiel) schnell anzusteigen. Wenn jedoch die ECU 50 danach als nächstes eine Außergewöhnlichkeitsdiagnose-Auswertesequenz ausführt, wird der Betrag, um welchen die Integrationsgröße angestiegen ist (von einem normalen Wert von ungefähr Null) wesentlich weniger sein als für den Fall einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit. Damit ist es möglich, zwischen einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und einer Leckage-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden basierend auf der Größenordnung der Integrationsgröße wenn eine Versorgungsdruck-Außergewöhnlichkeit erfasst wird.
  • 8 ist ein Flussdiagramm der Auswertesequenz, welche durch den Mikrocomputer der ECU 50 zur Fehlerdiagnose in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, welche jeweils ausgeführt wird für die Auswertesequenz der 6, wie hierin vorstehend beschrieben ist, beispielsweise folgend jeder Kraftstoffeinspritzoperation.
  • Die ersten Schritte S10 bis S15 sind jeweils identisch zu den Schritten S10 bis S15 der 6, welche obenstehend beschrieben sind. Falls herausgefunden wird, dass Pleak geringer ist als Pjd (NEIN-Entscheidung in Schritt S15), dann wird bestimmt, dass der Betrieb normal ist (Schritt S32). Wenn jedoch Pleak ≥ Pjd (JA in Schritt S15), dann wird dies herangezogen, um anzuzeigen, dass entweder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit oder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt. In diesem Fall wird die folgende Auswertung durchgeführt:
  • Als erstes (Schritt S22) wird ein aktualisierter Wert der Integrationsgröße, welcher durch den Integrationsgrößenberechnungsabschnitt M8 berechnet wird, erlangt. Als nächstes (Schritt S23) wird der Bestimmungsschwellwert Pint, welcher auf die aktualisierte Integrationsgröße angewandt werden soll, berechnet, basierend auf der gegenwärtigen Maschinengeschwindigkeit NE und der gegenwärtigen Maschinenlast (beispielsweise wie durch den Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge zu dieser Zeit ausgedrückt). Als nächstes (Schritt S24) wird eine Entscheidung getroffen, ob die Integrationsgröße, welche in Schritt S22 erlangt wurde, den Bestimmungsschwellwert Pint überschreitet, welcher in Schritt S23 berechnet wurde.
  • Wenn die Integrationsgröße größer ist als der Bestimmungsschwellwert Pint (JA in Schritt S24), dann wird, da dies anzeigt, dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck Pact und dem Zieldruck Ptrg wurde nach einer langen Zeitdauer nicht Null, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit in Schritt S30 diagnostiziert. Wenn andererseits die Integrationsgröße geringer als Pint ist (NEIN in Schritt S24) dann zeigt dies einen Zustand an, in welchem eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck Pact und dem Zieldruck Ptrg für eine wesentliche Zeitdauer bzw. für einen wesentlichen Zeitraum nicht existiert hat, der Differenzwert aber nicht Null ist und auch der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak größer ist als der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd (wie er in Schritt S15 gefunden wurde). Damit wird in diesem Fall eine Leckage-Außergewöhnlichkeit in Schritt S31 diagnostiziert.
  • Auf diesem Wege wird in dieser Ausführungsform die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckabfall ΔP und dem abgeschätzten Druckabfall ΔPc als der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak erhalten. Wenn der Kraftstoffleckagebestimmungswert Pleak größer ist als der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert Pjd (JA in Schritt S15), dann wird bestimmt, dass entweder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit oder eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt. In diesem Fall wird dann, wenn herausgefunden wird, dass der gegenwärtige Wert der Integrationsgröße, welcher in der Rückkopplungsregelung bzw. in der Regelung des Kraftstoffleitungsdruckes verwendet wird, größer ist als der Bestimmungsschwellwert Pint (JA in Schritt S24) dieser Zustand als eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert. Wenn jedoch die Integrationsgröße Pint nicht überschreitet (NEIN in Schritt S24), dann wird eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert.
  • Damit ist es in dieser Ausführungsform möglich, wenn ein unnormaler Zustand in dem Hochdruckkraftstoffweg auftritt, zuverlässig zwischen einer Leckage-Außergewöhnlichkeit und einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden mit denselben Vorteilen (d.h. Einsparung von Zeit und Kosten, Vermeidung von unnötigem Bauteilaustausch), welche dadurch erhalten werden wie in der ersten Ausführungsform, welche obenstehend beschrieben ist.
  • Ein Anstieg in der Kraftstoffrückgabemenge wird auftreten unabhängig von den Maschinenbetriebsbedingungen oder von Umweltbedingungen (beispielsweise Kraftstofftemperatur, Kraftstoffviskosität, etc.). Damit wird dies, auch wenn diese Bedingungen sich verändern, nicht die Änderung der Integrationsgröße beeinflussen, deren Wert in der Diagnoseoperation des Schritts S24 verwendet wird, so dass solche Änderungen in den Bedingungen die Genauigkeit der Diagnose nicht verringern.
  • Mit Hinsicht auf die beigefügten Ansprüche entspricht der Integrationsgrößenberechnungsabschnitt M8 einer Abgabeentwicklungserlangungseinrichtung, der Zieldruckwertberechnungsabschnitt M4 entspricht einer Zieldruckberechnungseinrichtung, der Regelventilsteuerschaltkreis M10 und das Transfermengenregelventil 12 entsprechen in Kombination einer Kraftstoffdruckregeleinrichtung, Schritt S24 der Auswerteroutine der 8 entspricht einer Integrationsgrößenvergleichseinrichtung.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene alternative Ausbildungen oder Abwandlungen dieser Ausführungsform können vorgesehen sein. Zusätzlich wäre es möglich, verschiedene Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen zu kombinieren, um alternative Ausführungsformen zu konstituieren. Beispiele sind wie folgt:
  • Erste Abwandlung
  • In der Hochdruckpumpe 15 führt jeder der Kolben 16 und 17 wiederholt alternierend Kraftstoffkompressions- und Kraftstoffeinlasshübe durch und dadurch treten Schwankungen bzw. Pulsationen (periodische Anstiege im Druck) in dem Kraftstoffleitungsdruck auf. Ein Teil der Kraftstoffinjektoren 40 der jeweiligen Maschinenzylinder (einer Mehrzylindermaschine) wird Kraftstoffeinspritzungen zu Zeitpunkten entsprechend zu diesen Druckanstiegszeitpunkten durchführen. In der ersten obigen Ausführungsform wird die Differenz (in Schritt S21) erhalten zwischen dem gegenwärtig gemessenen Leitungsdruckabfall ΔPi (d.h. dem Abfall in dem Kraftstoffleitungsdruck, welcher aus der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation resultiert) und dem vorangehend gemessenen Leitungsdruckabfall, und eine Diagnose wird basierend auf der Größenordnung dieser Differenz durchgeführt. Wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt, wird der Differenzwert größer werden wenn er für eine Kraftstoffeinspritzoperation gemessen wird, welche mit einem Druckanstiegszeitpunkt zusammenfällt als für den Fall anderer Kraftstoffeinspritzungen. Wenn beispielsweise das Kraftstoffeinspritzungspaar Q1i, Q2i mit einem Druckanstiegszeitpunkt zusammenfällt und das Paar Q1i-1, Q2i-1 nicht, dann wird der Druckabfall ΔPi größer sein als ΔPi-1 (z.B. während eines normalen Betriebes).
  • Damit kann für eine erhöhte Diagnosegenauigkeit die erste Ausführungsform derart abgewandelt werden, dass die Diagnoseauswertesequenz der 6 nur für diese Kraftstoffinjektoren ausgeführt wird, deren Einspritzzeitpunkte mit den Zeitpunkten der Schwankungen bzw. Pulsationen (Kraftstoffdruckanstiege), welche durch die Hochdruckpumpe 15 hergestellt werden, zusammenfällt.
  • Zweite Abwandlung
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Kraftstoffdrucksensor 38 an der Kraftstoffleitung 30 installiert, um den Kraftstoffleitungsdruck als den Leitungsdruck zu erfassen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung eines Kraftstoffdrucksensors beschränkt. Es wäre möglich, beispielsweise einen Kraftstoffdrucksensor zu verwenden, welcher an einem Kraftstoffinjektor 40 installiert ist zum Erfassen des internen bzw. inneren Druckes des Kraftstoffinjektors als den Leitungsdruck. Alternativ könnte ein Kraftstoffdrucksensor an der Hochdruckpumpe 15 installiert sein zum Erfassen des Abgabedruckes der Hochdruckpumpe als dem Leitungsdruck.
  • Dritte Abwandlung
  • In der zweiten und dritten Ausführungsform, welche obenstehend beschrieben sind, wird die Integrationsgröße, welche in der Rückkopplungsregelung bzw. Regelung des Transfermengenregelventils 12 verwendet wird, auch verwendet, um eine Abgabemengenentwicklungsinformation zu erhalten. Besonders ist die Größenordnung der Integrationsgröße (wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit oder eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt) mit Kraftstoffmengen korreliert, welche aufeinanderfolgend von der Hochdruckpumpe 15 abgegeben worden sind bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt, um Kraftstoffrückgabemengen oder Leckagemengen zu kompensieren. Der Wert der Integrationsgröße wird demnach verwendet, um zwischen einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit und einer Leckage-Außergewöhnlichkeit zu unterscheiden. Es wäre jedoch ebenso möglich, Entwicklungsinformationen betreffend andere Parameter, welche mit Kraftstoffmengen korreliert sind, welche von der Hochdruckpumpe 15 abgegeben werden, zu verwenden.
  • Beispielsweise werden in den obigen Ausführungsformen aufeinanderfolgende Kraftstoffmengen von der Hochdruckkraftstoffpumpe 15 abgegeben. Jede Menge wird durch den jeweiligen Wert des Regeleinschaltzeitverhältnisses Dt und des Regelstroms i des Transfermengenregelventils 12 zu diesem Zeitpunkt bestimmt. Demnach kann die Gesamtmenge von Kraftstoff, welche von der Pumpe 15 zu dem Hochdruckströmungsweg während des Intervalls zwischen der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzoperation und einer vorangehenden Kraftstoffeinspritzoperation abgegeben wird, abgeschätzt werden, basierend auf den Werten der Einschaltdauer Dt und des Regelstromes i während des Intervalls. Falls diese Menge abgegebenen Kraftstoffs den (gegenwärtigen) Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge um mehr als ein vorbestimmtes Maß überschreitet und falls dieser Zustand für mehr als eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen andauert, würde dann eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert werden.
  • Vierte Abwandlung
  • Mit der ersten Ausführungsform, welche obenstehend beschrieben ist, wird eine Leckage-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert, wenn Pleak > Pjd (JA in Schritt S15) und auch {Pleak (i) - Pleak (i-1)} > einem vorbestimmten Wert (JA in Schritt S21). Es wäre jedoch ebenso möglich, zu diagnostizieren, dass eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt, wenn {Pleak (i) - Pleak (i-1)} > einem vorbestimmten Wert (JA in Schritt S21) ohne Durchführung der Bestimmungsauswertung des Schrittes S15. In diesem Falle ist es nicht möglich, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren. Es wird jedoch möglich, zu vermeiden, fälschlicherweise eine Leckage-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren, wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit gegenwärtig auftritt.
  • Fünfte Abwandlung
  • Mit der zweiten Ausführungsform, welche obenstehend beschrieben ist, wird eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit diagnostiziert, wenn Pleak > Pjd (JA in Schritt S15) und auch die Integrationsgröße > Pint (JA in Schritt S21). Es wäre jedoch ebenso möglich, zu diagnostizieren, dass eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt, wenn die Integrationsgröße > Pint (JA in Schritt S24) ohne Durchführung der Bestimmungsauswertung des Schrittes S15. In diesem Fall ist es nicht möglich, eine Leckage-Außergewöhnlichkeit zu detektieren. Es wird jedoch möglich, eine fehlerhafte Diagnose einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu vermeiden, wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit tatsächlich auftritt.
  • Sechste Abwandlung
  • Wenn eine Leckage-Außergewöhnlichkeit auftritt, wird der Wert der Differentialgröße k2 •s der Rückkopplungsregelschleife, (welche durch den Differentialgrößenberechnungsabschnitt M7, welcher in 2 gezeigt ist, berechnet wird) größer als wenn eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit auftritt. Aus diesem Grunde wäre es möglich, die Differentialgröße mit einem bestimmten Schwellwert (welcher basierend auf der gegenwärtigen Maschinengeschwindigkeit und dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge wie für den Fall der Verwendung der Integrationsgröße beschrieben ist, berechnet werden kann) zu vergleichen und eine Leckage-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren, wenn der Schwellwert überschritten wird.
  • Es wird demnach verstanden werden, dass die obige Beschreibung bestimmter Ausführungsformen in einem beschreibenden Sinne verstanden werden muss und den Umfang, für den die vorliegende Erfindung beansprucht wird, nicht beschränkt, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt ist.

Claims (12)

  1. Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei das System Folgendes aufweist: eine Hochdruckpumpe (15) zum Bereitstellen von Kraftstoff unter einem Versorgungsdruck, einen Kraftstoffdrucksensor (38) zum Erfassen des Versorgungsdrucks, wenigstens einen Kraftstoffinjektor (40), welcher eine Düse aufweist und mit der Hochdruckpumpe (15) über einen Hochdruckkraftstoffweg gekoppelt ist, welcher sich von der Hochdruckpumpe (15) zu der Düse erstreckt und geregelt wird zum Einspritzen des Kraftstoffs von der Düse in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine in aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen, und eine Befehlswertberechnungseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines Befehlswertes einer Kraftstoffmenge, welche in jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen eingespritzt werden soll; wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung Folgendes aufweist: eine Berechnungseinrichtung für einen tatsächlichen Druckabfall, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines tatsächlichen Wertes eines Versorgungsdruckabfalls, welcher mit einer gegenwärtig ausgeführten Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, basierend auf erfassten Druckwerten, welche von dem Kraftstoffdrucksensor (38) erhalten werden, eine Berechnungseinrichtung für einen abgeschätzten Druckabfall, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines abgeschätzten Wertes des Versorgungsdruckabfalls basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge, eine Druckabfallsubtraktionseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes als eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert des Versorgungsdruckabfalles und dem abgeschätzten Wert, eine erste Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes mit einem vorhergehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert, welcher einer vorhergehenden Kraftstoffeinspritzoperation entspricht, und eine Leckage-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Leckage-Außergewöhnlichkeit, wodurch der Kraftstoff zu einem Äußeren des Hochdruckkraftstoffwegs ausläuft, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert um mehr als einen vorbestimmten Betrag überschreitet.
  2. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend: eine zweite Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes mit einem Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert, und eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit, wodurch eine übermäßige Menge von unverbrauchtem Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor (40) bei jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen zurückgegeben wird, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den Schwellwert überschreitet und der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert nicht den vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert um mehr als den vorbestimmten Betrag überschreitet.
  3. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert ein vorbestimmter fester Wert ist.
  4. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert in Übereinstimmung mit einem Wert des Versorgungsdrucks oder in Übereinstimmung mit dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge angepasst wird.
  5. Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei das System Folgendes aufweist: eine Hochdruckpumpe (15) zum Bereitstellen von Kraftstoff unter einem Versorgungsdruck, einen Kraftstoffdrucksensor (38) zum Erfassen des Versorgungsdrucks, und wenigstens einen Kraftstoffinjektor (40), welcher eine Düse aufweist, und mit der Hochdruckpumpe (15) über einen Hochdruckkraftstoffweg gekoppelt ist, welcher sich von der Hochdruckpumpe (15) zu der Düse erstreckt und geregelt wird zum Einspritzen des Kraftstoffes von der Düse in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine in aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen; wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung Folgendes aufweist: eine Abgabeentwicklungserlangungseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Erlangen von Abgabeentwicklungsinformationen, welche mit Kraftstoffmengen korreliert sind, welche nacheinanderfolgend durch die Hochdruckpumpe (15) bis zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt abgegeben werden und eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit, basierend auf der Abgabeentwicklungsinformation, wodurch eine übermäßige Menge von unverbrauchtem Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor (40) bei jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen zurückgegeben wird, wobei die Abgabeentwicklungsinformation eine Integrationsgröße aufweist, und wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung Folgendes aufweist: eine Befehlswertberechnungseinrichtung, welche zum Berechnen eines Befehlswertes einer Kraftstoffmenge konfiguriert ist, welche durch den Kraftstoffinjektor (40) bei jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen eingespritzt werden soll, in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der internen Verbrennungsmaschine eine Zieldruckberechnungseinrichtung, welche zum Berechnen eines Zieldrucks des Versorgungsdruckes basierend auf dem Befehlswert konfiguriert ist, eine Kraftstoffdruckregeleinrichtung, welche zum Anwenden einer Regelung der Kraftstoffmenge konfiguriert ist, welche durch die Hochdruckpumpe (15) abgegeben wird, in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen dem tatsächlichen Wert des Versorgungsdruckes und dem Zielwert des Druckes, wobei die Regelung auf einer Kompensationsgröße basiert, welche die Integrationsgröße einschließt, wobei die Integrationsgröße abgeleitet wird durch Integrieren aufeinanderfolgender Werte der Druckdifferenz hinsichtlich der Zeit, und eine Integrationsgrößenvergleichseinrichtung, welche zum Vergleichen der Integrationsgröße mit einem ersten Schwellwert konfiguriert ist; wobei die Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung konfiguriert ist, eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit zu diagnostizieren, wenn die Integrationsgröße den Schwellwert überschreitet.
  6. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Schwellwert ein vorbestimmter fester Wert ist.
  7. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Schwellwert in Übereinstimmung mit einer Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine und dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge angepasst wird.
  8. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Regelung eine PID- (Proportional-Integral-Differential) Regelung aufweist und die Kompensationsgröße eine Kombination der Integrationsgröße, einer Proportionalitätsgröße und einer Differentialgröße aufweist.
  9. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, aufweisend: eine Berechnungseinrichtung für den tatsächlichen Druckabfall zum Berechnen eines tatsächlichen Wertes eines Versorgungsdruckabfalls, welcher mit einer Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, basierend auf Erfassungswerten, welche durch den Kraftstoffdrucksensor (38) erhalten werden, eine Berechnungseinrichtung für den abgeschätzten Druckabfall, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines abgeschätzten Wertes des Versorgungsdruckabfalls basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge, eine Druckabfallsubtraktionseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines Kraftstoffleckagebestimmungswertes als eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert des Versorgungsdruckabfalls und dem abgeschätzten Wert, eine Druckabfalldifferenzvergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des Kraftstoffleckagebestimmungswerts mit einem Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwerts, und eine Leckage-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Leckage-Außergewöhnlichkeit wodurch der Kraftstoff zu einer Außenseite des Hochdruckkraftstoffwegs ausläuft, wenn der Kraftstoffleckagebestimmungswert den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschreitet und die Integrationsgröße den ersten Schwellwert nicht überschreitet.
  10. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert ein vorbestimmter fester Wert ist.
  11. Fehlerdiagnosevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert in Übereinstimmung mit dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge oder in Übereinstimmung mit einem Wert des Versorgungsdruckes angepasst wird.
  12. Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei das System Folgendes aufweist: eine Hochdruckpumpe (15) zum Bereitstellen von Kraftstoff unter einem Versorgungsdruck, ein Kraftstoffdrucksensor (38) zum Erfassen des Versorgungsdrucks, wenigstens einen Kraftstoffinjektor, welcher eine Düse aufweist und mit der Hochdruckpumpe (15) über einen Hochdruckkraftstoffweg gekoppelt ist, welcher sich von der Hochdruckpumpe zu der Düse erstreckt und zum Einspritzen des Kraftstoffs von der Düse in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine in aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzoperationen geregelt wird, und eine Befehlswertberechnungseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines Befehlswertes einer Kraftstoffmenge, welche in jeder der Kraftstoffeinspritzoperationen eingespritzt werden soll; wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung Folgendes aufweist: eine Einrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines tatsächlichen Wertes eines Abfalls im Versorgungsdruck, welcher mit einer gegenwärtig ausgeführten Kraftstoffeinspritzoperation einhergeht, basierend auf Erfassungswerten von dem Kraftstoffdrucksensor, eine Einrichtung, welche konfiguriert ist zum Berechnen eines abgeschätzten Wertes des Versorgungsdruckabfalles basierend auf dem Befehlswert der Kraftstoffeinspritzmenge und zum Berechnen eines gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes als eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert und dem abgeschätzten Wert, eine erste Vergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswertes mit einem Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert, eine zweite Vergleichseinrichtung, welche konfiguriert ist zum Vergleichen des gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswerts mit einem vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert, welcher einer vorangehend ausgeführten Kraftstoffeinspritzoperation entspricht, eine Leckage-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche konfiguriert ist zum Diagnostizieren einer Leckage-Außergewöhnlichkeit, wodurch Kraftstoff von dem Hochdruckweg ausläuft, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschreitet und eine Differenz zwischen dem gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswert und dem vorangehenden Kraftstoffleckagebestimmungswert einen vorbestimmten Betrag überschreitet, und eine Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeitsdiagnoseeinrichtung, welche zum Diagnostizieren einer Rückgabemengen-Außergewöhnlichkeit konfiguriert ist, wodurch eine übermäßige Menge von Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor (40) bei jeder Kraftstoffeinspritzoperation zurückgegeben wird, wenn der gegenwärtige Kraftstoffleckagebestimmungswert den Kraftstoffleckagebestimmungsschwellwert überschreitet und die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Kraftstoffleckagebestimmungswert und dem vorangegangenen Kraftstoffleckagebestimmungswert den vorbestimmten Betrag nicht überschreitet.
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