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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstofffilter-Fehlfunktions-Erfassungsvorrichtung, die Fehlfunktionen des Kraftstofffilters erfasst, der stromaufwärts einer Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffzufuhrsystem angeordnet ist.
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HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
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Bei einem Kraftstoffzufuhrsystem, in dem eine Hochdruckpumpe einen Kraftstoff unter Druck setzt und den Kraftstoff zu einem Kraftstoffinjektor zuführt, ist ein Kraftstofffilter stromaufwärts der Hochdruckpumpe vorgesehen. Der Kraftstofffilter entfernt in dem Kraftstoff enthaltene Fremdkörper. Wenn der Kraftstofffilter mit Fremdkörpern verstopft ist, wird die Effizienz der Filterung verschlechtert. Ein Druckverlust in dem Kraftstofffilter wird erhöht und eine Kraftstoffströmungsrate kann verringert werden.
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Die
JP 2011-122518A zeigt ein Kraftstoffzufuhrsystem, das eine Fehlfunktion aufgrund eines Verstopfens eines Kraftstofffilters erfassen kann. Insbesondere wird ein elektrischer Stromwert, der durch eine elektrische Pumpe fließt, oder eine Drehzahl der elektrischen Pumpe bei einem Leerlaufzustand einer Maschine mit keiner Fehlfunktion mit der einer Fehlfunktion verglichen. Basierend auf dem Vergleichsergebnis bestimmt das System, ob eine Fehlfunktion vorliegt oder nicht.
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Bei einem Kraftstoffzufuhrsystem, bei dem eine elektrische Pumpe den Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe zuführt, kann eine Fehlfunktion in einem Kraftstofffilter basierend auf dem elektrischen Stromwert, der durch die elektrische Pumpe fließt, oder der Drehzahl der elektrischen Pumpe erfasst werden. Allerdings selbst in einem Fall, bei dem das Kraftstoffzuführsystem keine elektrische Pumpe aufweist, wird gewünscht, eine Fehlfunktion des Kraftstofffilters zu erfassen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstofffilter-Fehlfunktions-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die die Fehlfunktion des Kraftstofffilters basierend auf einem Druck des zu einem Kraftstoffinjektor zugeführten Kraftstoffs erfasst. Die Kraftstofffilter-Fehlfunktions-Erfassungsvorrichtung umfasst eine Abgabesteuereinrichtung, eine Druckerlangungseinrichtung und eine Fehlfunktions-Bestimmungseinrichtung. Die Abgabesteuereinrichtung erhöht oder verringert eine Abgabemenge einer Hochdruckpumpe, wenn eine spezifizierte Fehlfunktionserfassungsbedingung erfüllt ist bzw. ein spezifizierter Fehlfunktionserfassungszustand eingetreten ist. Die Druckerlangungseinrichtung erlangt einen Kraftstoffdruck von einem Drucksensor, der stromabwärts der Hochdruckpumpe angeordnet ist. Die Fehlfunktions-Bestimmungseinrichtung bestimmt basierend auf dem durch die Druckerlangungseinrichtung erlangten Kraftstoffdruck, ob der Kraftstofffilter eine Fehlfunktion aufweist, wenn die Abgabesteuereinrichtung die Abgabemenge der Hochdruckpumpe mit dem eingetretenen spezifizierten Fehlfunktionserfassungszustand erhöht oder verringert.
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Wenn der Kraftstofffilter verstopft ist, wird eine tatsächliche Abgabemenge der Hochdruckpumpe weiter als eine Befehlsabgabemenge verringert. Dadurch wird ein aus einem Drucksensor erlangter tatsächlicher Kraftstoffdruck niedriger als ein geschätzter Kraftstoffdruck, der basierend auf der Befehlsabgabemenge geschätzt wird. Daher kann eine Fehlfunktion des Kraftstofffilters basierend auf dem durch den Drucksensor erfassten Kraftstoffdruck erfasst werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die oberen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehend detaillierten Beschreibung in Bezug auf die begleitenden Figuren ersichtlicher. In den Figuren zeigt:
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1 eine schematische Ansicht, die ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2 ein kennzeichnendes Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffströmungsrate und einem Druckverlust darstellt;
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3 ein kennzeichnendes Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Befehlsabgabemenge und einem Common-Rail-Druck darstellt;
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4 ein Ablaufdiagramm, das einen Fehlfunktion-Erfassungsprozess darstellt;
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5 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Abgabemenge und einem Kraftstoffverbrauch gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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6 ein Zeitdiagramm, das einen Fehlfunktions-Erfassungsprozess darstellt;
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7 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Durchschnitt des Differentialdrucks und einem integrierten Bewegungsdurchschnitt darstellt; und
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8 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Abgabemenge und einem Kraftstoffverbrauch gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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Wie in 1 dargestellt, führt ein Kraftstoffzufuhrsystem 2 einen Kraftstoff zu einem Kraftstoffinjektor 80 zu, der bei jedem Zylinder einer Dieselmaschine (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Das Kraftstoffzufuhrsystem 2 ist mit einem Kraftstofftank 12, Kraftstofffilter 14, 16, einem Entlüftungsventil 18, einer Kraftstoffzufuhrpumpe 20, einer Common-Rail 60, einem Drucksensor 62, einem Druckreduzierungsventil 64 und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 70 vorgesehen ist. Die Kraftstofffilter 14, 16 sind stromaufwärts einer Hochdruckpumpe 40 angeordnet.
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Die Kraftstoffzufuhrpumpe 20 umfasst eine Einspeisepumpe 30 und eine Hochdruckpumpe 40. Die Einspeisepumpe 30 ist eine mechanische Trochoidpumpe oder eine Flügelzellenpumpe. Die Einspeisepumpe 30 und die Hochdruckpumpe 40 werden durch eine Nockenwelle 22 angetrieben. Die Nockenwelle 22 wird durch eine Maschinenkurbelwelle gedreht.
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Der erste Kraftstofffilter 14 und ein Gaze-Filter 32 sind in einer Kraftstoffpassage 100 angeordnet, durch die die Einspeisepumpe 30 den Kraftstoff von dem Kraftstofftank 12 ansaugt. Diese Filter 14, 32 entfernen einen Fremdkörper in einem Kraftstoff, bevor der Kraftstoff in die Einspeisepumpe 30 angesaugt wird. Da der erste Kraftstofffilter 14 stromaufwärts der Einspeisepumpe 30 angeordnet ist, ist der Druck des durch den ersten Kraftstofffilter 14 durchströmenden Kraftstoffs ein Unterdruck.
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Der erste Kraftstofffilter 14 ist mit einem Differentialdrucksensor (nicht gezeigt) vorgesehen. Basierend auf einem Ausgabesignal von dem Differentialdrucksensor wird ein Verstopfen des ersten Kraftstofffilters 14 erfasst.
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Der Gaze-Filter 32 ist stromabwärts des ersten Kraftstofffilters 14 zum Entfernen eines Fremdkörpers einer großen Größe in einem durch die Kraftstoffpassage 100 durchströmenden Kraftstoff angeordnet. Daher weist der Gaze-Filter 32 gröbere Maschen als der erste Kraftstofffilter 14 auf. Der Druckverlust des Gaze-Filters 32 ist kleiner als der des ersten Kraftstofffilters 14.
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Der zweite Kraftstofffilters 16 ist in einer Kraftstoffpassage 102 stromabwärts der Einspeisepumpe 30 angeordnet und entfernt einen Fremdkörper in dem von der Einspeisepumpe 30 abgegebenen Kraftstoff. Da der Einspeisedruck der Einspeisepumpe 30 auf den zweiten Kraftstofffilter 16 aufgebracht wird, ist der Druck des durch den zweiten Kraftstofffilter 16 durchströmenden Kraftstoffs ein Überdruck. Ein Entlastungsventil 34 wird geöffnet, wenn der Einspeisedruck der Einspeisepumpe 30 einen vorbestimmten Druck übersteigt.
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Eine Förderpumpe (nicht gezeigt) ist mit einer Bypasspassage 104 verbunden. Wenn ein Fahrzeug zusammengebaut wird, wird die Förderpumpe derart angetrieben, dass der Kraftstoff zu der stromabwärts gelegenen Seite der Einspeisepumpe 30 zugeführt wird, während er die Einspeisepumpe 30 durch ein Überprüfungsventil 36 umströmt. Wenn die Förderpumpe angetrieben wird, kann die Luft in der Kraftstoffpassage von dem Entlüftungsventil 18 abgegeben werden.
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Ein Gaze-Filter 42 ist stromabwärts des zweiten Kraftstofffilters 16 zum Entfernen eines Fremdkörpers einer großen Größe in einem durch die Kraftstoffpassage 102 strömenden Kraftstoff angeordnet. Der Gaze-Filter 42 weist gröbere Maschen als der Zweitkraftstofffilter 16 auf. Der Druckverlust des Gaze-Filters 42 ist kleiner als der des zweiten Kraftstofffilters 16. Ein Teil des durch den Gaze-Filter 42 durchströmenden Kraftstoffs wird zu einer Nockenbox der Hochdruckpumpe 40 durch ein Nockenöffnungsventil 44 als Schmiermittel zugeführt.
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Ein Messventil 46 ist ein elektromagnetisches Ventil, das bei einem Ansaughub vollständig geöffnet ist, indem ein Kolben 50 der Hochdruckpumpe 40 nach unten gleitet. Ein Ventilschließzeitpunkt des Messventils 46 wird bei einem Einspeisehub gesteuert, indem der Kolben 50 der Hochdruckpumpe 40 nach oben gleitet. Wenn das Messventil 46 geschlossen wird, gleitet der Kolben 50 nach oben, um den Kraftstoff in der Druckkammer 110 unter Druck zu setzen.
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Daher wird der Ventilschließzeitpunkt des Messventils 46 gesteuert, um die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 einzustellen. Der Kolben 50 wird durch eine Nocke 24 hin- und her bewegt, die sich mit der Nockenwelle 22 dreht, wobei der Kolben 50 den Kraftstoff in der Druckkammer 110 der Hochdruckpumpe 40 unter Druck setzt.
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Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 110 einen spezifizierten Wert übersteigt, wird das Abgabeventil 52 geöffnet, wobei der Kraftstoff zu der Common-Rail 60 durch die Kraftstoffpassage 120 zugeführt wird. Ein Teil des in der Druckkammer 110 unter Druck gesetzten Kraftstoffs wird zu der Nockenbox durch die Kraftstoffpassage 112 als Schmiermittel zugeführt. Der überschüssige Kraftstoff in der Nockenbox wird zu dem Kraftstofftank 12 durch eine Kraftstoffpassage 130 zurückgeführt. Die Common-Rail 60 ist ein Sammler, der einen von der Hochdruckpumpe 40 abgegebenen Hochdruckkraftstoff sammelt. Der Drucksensor 62 gibt Signale aus, die einen Kraftstoffdruck in der Common-Rail 60 anzeigen. Dieser Kraftstoffdruck in der Common-Rail 60 wird als Common-Rail-Druck bezeichnet. Wenn das Druckreduzierungsventil 64 geöffnet wird, wird der Kraftstoff in der Common-Rail 60 abgegeben, um den Common-Rail-Druck zu reduzieren. Der in der Common-Rail 60 gesammelte Kraftstoff wird zu jedem Kraftstoffinjektor 80 zugeführt.
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Die ECU 70 wird hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem Flashspeicher ausgestattet. Die ECU 70 empfängt Erfassungssignale aus verschiedenen Sensoren, wie z. B. einem Drucksensor 62, einem Beschleunigungsposition(ACC)-Sensor, einem Maschinendrehzahl(ME)-Sensor und einem Kühlmitteltemperatur(TW)-Sensor. Basierend auf den Erfassungssignalen steuert die ECU 70 einen Maschinenbetriebszustand.
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Die ECU 70 steuert eine Erregung des Messventils 46 zum Einstellen der Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40. Ferner steuert die ECU 70 die Kraftstoffeinspritzmenge, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt des Kraftstoffinjektors 80 und mehrere Einspritzmuster, in denen die Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung ausgeführt werden.
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(Verstopfen des Filters)
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Die Kraftstofffilter 14, 16 umfassen jeweils ein Filterelement. Das Filterelement umfasst feine Maschen, um einen Fremdkörper einer kleinen Größe in dem Kraftstoff zu entfernen. Dadurch ist es wahrscheinlich, wenn der Kraftstoff eine Menge an Fremdkörpern enthält, dass der erste Kraftstofffilter 14, 16 mit den Fremdkörpern verstopft wird.
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Wie in 2 dargestellt, da das Verstopfen des Filters erhöht wird, wird der Druckverlust des Filters relativ zu der Kraftstoffströmungsrate erhöht. Dadurch wird die entfernbare Menge der Fremdkörper verringert und die durch die Filter strömende Kraftstoffströmungsrate wird verringert.
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Daher wird bei einem Fall, bei dem der Druckverlust der Kraftstofffilter 14, 16 erhöht wird, selbst wenn der Ventilschließzeitpunkt des Messventils derart gesteuert wird, dass der tatsächliche Common-Rail-Druck dem Soll-Common-Rail-Druck folgt, die zu der Hochdruckpumpe 40 zugeführte Kraftstoffmenge durch die Kraftstofffilter 14, 16 verringert.
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Dadurch wird die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 weiter als eine Befehlsabgabemenge verringert. 3 zeigt eine kennzeichnende Linie 210 eines Filters mit Verstopfungen und eine kennzeichnende Linie 200 eines Filters mit geringen Verstopfungen. Bezüglich des durch die kennzeichnende Linie 210 gezeigten Filters wird der Common-Rail-Druck (Pc) kleiner als der, der durch die kennzeichnende Linie 200 relativ zu der gleichen Befehlsabgabemenge gezeigt ist.
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(Fehlfunktions-Erfassungsprozess)
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Ein Fehlfunktions-Erfassungsprozess des zweiten Kraftstofffilters 16 wird nachstehend beschrieben. Der Fehlfunktions-Erfassungsprozess wird durch die ECU 70 ausgeführt. Bezüglich des ersten Kraftstofffilters 14 kann eine Fehlfunktion basierend auf einem Differentialdruck des ersten Kraftstofffilters 14 entsprechend einem weiteren Prozess erfasst werden. Wenn der erste Kraftstofffilter 14 eine Fehlfunktion aufweist, wird das Fehlfunktionsflag des ersten Kraftstofffilters 14 eingeschaltet.
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4 zeigt ein Flussdiagramm, das den Fehlfunktion-Erfassungsprozess des zweiten Kraftstofffilters 16 darstellt. Bei S400 bestimmt die ECU 40, ob ein erster Zustand zum Ausführen des Fehlfunktions-Erfassungsprozesses des zweiten Kraftstofffilters 16 eingetreten ist. Wenn alle nachstehenden Bedingungen erfüllt bzw. Zustände (1) bis (5) eingetreten sind, bestimmt die ECU 70, dass der erste Zustand zum Ausführen des Fehlfunktions-Erfassungsprozesses des zweiten Kraftstofffilters 16 eingetreten ist. Jede der Bedingungen bzw. Zustände (1) bis (5) wird durch einen Prozess mit Ausnahme des Fehlfunktion-Erfassungsprozesses erfasst.
- (1) Ein das Messventil 46 ansteuerndes elektrisches System ist normal.
- (2) Ein das Druckreduzierungsventil 64 ansteuerndes elektrisches System ist normal.
- (3) Ein den Kraftstoffinjektor 80 ansteuerndes elektrisches System ist normal.
- (4) Eine Ausgabe des Drucksensors 62 ist normal.
- (5) Eine Leckage des Kraftstoffzuführsystems von dem Kraftstofftank 12 zu dem Kraftstoffinjektor 80 ist kleiner als eine vorbestimmte Menge.
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Wenn die erste Bedingung zum Ausführen des Fehlfunktions-Erfassungsprozesses nicht eingetreten ist (NEIN: S400), beendet die ECU 70 den Prozess. Wenn die Antwort in S400 JA ist, schreitet der Prozess zu S402, in dem ein erstes Zustands- bzw. Bedingungsflag durch die ECU 70 eingeschaltet wird. Anschließend schreitet der Prozess zu S404, in dem die ECU 70 bestimmt, ob eine zweite Ausführbedingung zum Erfassen einer Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 eingetreten ist. Wenn alle nachstehenden Bedingungen erfüllt bzw. Zustände (1) bis (9) eingetreten sind, bestimmt die ECU 70, dass die zweite Ausführbedingung eingetreten ist. Jede der Bedingungen bzw. Zustände (1) bis (9) wird durch einen Prozess mit Ausnahme des Fehlfunktions-Erfassungsprozesses erfasst.
- (1) Das Zustands- bzw. Bedingungsflag ist AN
- (2) Die Maschinendrehzahl ist innerhalb eines spezifischen Bereichs.
- (3) Der Common-Rail-Druck ist größer oder gleich einem spezifizierten Wert.
- (4) Eine spezifizierte Zeitperiode ist verstrichen nach dem letzten Fehlfunktions-Erfassungsprozess.
- (5) Eine spezifizierte Zeitperiode ist verstrichen, nachdem die Maschine gestartet wird.
- (6) Eine Kühlmitteltemperatur ist größer oder gleich einer spezifischen Temperatur.
- (7) Eine Restkraftstoffmenge des Kraftstofftanks ist größer oder gleich einer vorbestimmten Menge.
- (8) Das Fehlfunktionsflag des ersten Kraftstofffilters 14 ist AUS.
- (9) Das Fehlfunktionsflag des zweiten Kraftstofffilters 16 ist AUS.
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Wenn die Antwort in S404 NEIN ist, beendet die ECU 40 den Prozess. Wenn die Antwort in S404 JA ist, schreitet der Prozess zu S406, in dem ein zweites Ausführungsbedingungsflag eingeschaltet ist. Anschließend schreitet der Prozess zu S408, in dem die ECU 70 ein Erfassen eines Verstopfens des zweiten Kraftstofffilters 16 beginnt.
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Bei einer in S408 ausgeführten Verstopfungserfassung, wie in 5 dargestellt, wird eine Abgabemengen-Erhöhungssteuerung ausgeführt, wodurch eine Befehlsabgabemenge zu der Hochdruckpumpe 40 weiter als die Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzmenge und der Leckage des Kraftstoffzufuhrsystems erhöht wird. Die Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzmenge und der Leckage wird nachstehend als eine Verbrauchsmenge bezeichnet. Die Befehlsabgabemenge wird auf einen oberen Grenzwert erhöht.
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Bei einer gewöhnlichen Abgabesteuerung wird, wenn die Befehlsabgabemenge größer als die Verbrauchsmenge ist, das Druckreduzierungsventil 64 geöffnet, um den Kraftstoff von der Common-Rail 60 abzugeben, wodurch die Befehlsabgabemenge mit der Verbrauchsmenge übereinstimmt. Mittlerweile erhöht in S408 die ECU 70 die Befehlsabgabemenge stärker als die Verbrauchsmenge mit dem geschlossenen Druckreduzierungsventil 64.
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Wenn das Druckreduzierungsventil 64 geschlossen wird und die erhöhte Menge der Befehlsabgabemenge relativ zu der Verbrauchsmenge nicht verbraucht wird, wird der Common-Rail-Druck erhöht. Wenn der zweite Kraftstofffilter 16 nicht verstopft ist, wird die Kraftstoffmenge entsprechend der erhöhten Befehlsabgabemenge zu der Hochdruckpumpe 40 durch den Kraftstofffilter 40 zugeführt. Die Hochdruckpumpe 40 gibt den Kraftstoff zu der Befehlsabgabemenge ab. Daher stimmt der von einem Kennfeld erlangten Common-Rail-Druck mit dem aus dem Drucksensor 62 erlangten tatsächlichen Common-Rail-Druck überein.
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Mittlerweile wird, wenn der zweite Kraftstofffilter 16 verstopft wird, die zu der Hochdruckpumpe 40 zugeführte Kraftstoffmenge zu der Befehlsabgabemenge verringert. Dadurch wird die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 stärker als die Befehlsabgabemenge verringert. Dadurch wird, da der tatsächliche Common-Rail-Druck geringer als der geschätzte Common-Rail-Druck wird, ein Differenzdruck zwischen dem tatsächlichen Common-Rail-Druck und dem geschätzten Common-Rail-Druck erzeugt.
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Wie in 6 dargestellt, wenn das zweite Ausführungsbedingungsflag eingeschaltet ist, führt die ECU 70 die Abgabemengenerhöhungssteuerung fünfmal bei einer ersten Verstopfungserfassung aus. Nachdem jede Abgabemengenerhöhungssteuerung abgeschlossen ist, öffnet die ECU 70 das Druckreduzierungsventil 64, um den Common-Rail-Druck zu reduzieren, der durch die Abgabemengenerhöhungssteuerung erhöht wurde.
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Bei jeder Abgabemengenerhöhungssteuerung wird der Differenzialdruck zwischen dem tatsächlichen Common-Rail-Druck und dem geschätzten Common-Rail-Druck berechnet. Anschließend wird ein Durchschnitt des Differenzialdrucks von fünf Malen berechnet. Wie in 7 dargestellt, berechnet die ECU 70 einen integrierten Bewegungsdurchschnitt der Durchschnitte des Differenzialdrucks. Der vorstehend beschriebene Prozess ist die Verstopfungserfassung, die die ECU 70 in S408 ausführt.
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In S410 bestimmt die ECU 50, ob der integrierte Bewegungsdurchschnitt größer oder gleich einem spezifizierten Wert ist. Wenn die Antwort in S410 NEIN ist, bestimmt die ECU 70, dass der Kraftstofffilter 16 keine Fehlfunktion aufweist.
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Wenn die Antwort in S410 JA ist, bestimmt die ECU 70, dass der zweite Kraftstofffilter 16 eine Fehlfunktion aufweist. Der Prozess schreitet zu S412 fort, in dem das Fehlfunktionsflag eingeschaltet wird.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird das Verstopfen des zweiten Kraftstofffilters 16 durch Erhöhen der Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 mit dem geschlossenen Druckreduzierungsventil 64 erfasst. Da die Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 erfasst werden kann, ohne den Common-Rail-Druck zu verringern, kann vermieden werden, dass die Einspritzmenge des Kraftstoffinjektors 80 niedriger als die Solleinspritzmenge gesenkt wird.
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Darüber hinaus kann, da die Abgabesteuerung der Hochdruckpumpe 40 derart ausgeführt wird, dass sie den Druckverlust des zweiten Kraftstofffilters 16 erhöht, das Verstopfen des zweiten Kraftstofffilters 16 genau basierend auf dem Differenzialdruck zwischen dem tatsächlichen Common-Rail-Druck und dem geschätzten Common-Rail-Druck erfasst werden.
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Ferner wird in jeder Abgabemengenerhöhungssteuerung, nachdem der Differenzialdruck berechnet wird, das Druckreduzierungsventil 64 geöffnet, um den Common-Rail-Druck zu verringern. Dadurch kann die Zeitperiode, in der der Common-Rail-Druck von dem Soll-Common-Rail-Druck abweicht, so weit wie möglich verkürzt werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird eine Verstopfungsfehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 basierend auf dem Common-Rail-Druck erfasst, der von dem Drucksensor 62 erfasst wird. Irgendein Sensor mit Ausnahme des Drucksensors 62 ist unnötig zum Erfassen der Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16.
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Gemäß der ersten Ausführungsform kann, da eine Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 basierend auf dem integrierten Bewegungsdurchschnitt erfasst wird, ein Rauschen des Drucksensors 62 reduziert werden. Eine fehlerhafte Bestimmung der Fehlfunktionserfassung kann soweit wie möglich vermieden werden.
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Darüber hinaus ist der Fehlfunktions-Erfassungsprozess der ersten Ausführungsform für ein Fahrzeug einer kleinen Größe und ein Fahrzeug einer mittleren Größe wirksam.
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[Zweite Ausführungsform]
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Bezugnehmend auf 8 wird ein Fehlfunktions-Erfassungsprozess des zweiten Kraftstofffilters 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist die Konfiguration des Kraftstoffzufuhrsystems 2 im Wesentlichen gleich. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird bei dem Fehlfunktions-Erfassungsprozess des zweiten Kraftstofffilters 16 die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 verringert, um den Common-Rail-Druck zu verringern.
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Wenn der zweite Kraftstofffilter 16 nicht verstopft ist, wird die Kraftstoffmenge entsprechend der verringerten Befehlsabgabemenge zu der Hochdruckpumpe 40 durch den Kraftstofffilter 40 zugeführt. Die Hochdruckpumpe 40 gibt den Kraftstoff zu der Befehlsabgabemenge ab. Daher stimmt der aus einem Kennfeld erlangte geschätzte Common-Rail-Druck mit dem von dem Drucksensor 62 erlangten tatsächlichen Common-Rail-Druck überein.
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Mittlerweile wird, wenn der zweite Kraftstofffilter 16 verstopft ist, die zu der Hochdruckpumpe 40 zugeführte Kraftstoffmenge relativ zu der Befehlsabgabemenge verringert. Dadurch wird die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 weiter als die Befehlsabgabemenge reduziert. Dadurch wird, da der tatsächliche Common-Rail-Druck geringer als der geschätzte Common-Rail-Druck wird, ein Differenzialdruck zwischen dem tatsächlichen Common-Rail-Druck und dem geschätzten Common-Rail-Druck erzeugt.
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Die ECU 70 bestimmt, ob der zweite Kraftstofffilter 16 verstopft ist, basierend darauf, ob der integrierte Bewegungsdurchschnitt des Durchschnitts des Differenzialdrucks größer oder gleich dem spezifizierten Wert ist.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform kann, selbst wenn das Kraftstoffzufuhrsystem nicht das Druckreduzierungsventil 64 aufweist, die ECU 70 eine Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 erfassen.
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Bei jeder Abgabesteuerung der Hochdruckpumpe 40, in der die Abgabemenge zum Erfassen eines Verstopfens des zweiten Kraftstofffilters 16 verringert wird, erhöht die ECU 70 die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 40 durch Einstellen des Messventils 46, wodurch der Common-Rail-Druck erhöht wird. Die Zeitperiode, in der der Common-Rail-Druck von dem Soll-Common-Rail-Druck soweit wie möglich verkürzt werden kann weicht ab.
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Darüber hinaus ist es gemäß der zweiten Ausführungsform unnötig, einen weiteren Sensor zum Erfassen einer Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 vorzusehen. Ein Rauschen des Drucksensors 62 kann reduziert werden. Eine fehlerhafte Bestimmung bei der Fehlfunktionserfassung kann soweit wie möglich vermieden werden. Der Fehlfunktion-Erfassungsprozess der zweiten Ausführungsform ist für ein Fahrzeug einer kleinen Größe und einem Fahrzeug einer mittleren Größe wirksam.
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Daneben wird die Hochdruckpumpe 40 zum Verringern deren Abgabemenge gesteuert. Der Druckverlust des zweiten Kraftstofffilters 16 wird verringert. Dadurch wird bevorzugt, dass der Verstopfungserfassungsprozess ausgeführt wird, wenn die Maschinenlast relativ hoch ist.
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Die Verstopfungserfassung kann bei einem Kraftstoffströmungsratenbereich ausgeführt werden, bei dem der Druckverlust des zweiten Kraftstofffilters 16 relativ hoch ist. Dadurch kann basierend auf dem Differenzialdruck zwischen dem eingeschätzten Common-Rail-Druck und dem tatsächlichen Common-Rail-Druck ein Verstopfen des zweiten Kraftstofffilters 16 mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
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[Weitere Ausführungsform]
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Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform ist ein Differenzialdrucksensor bei dem stromaufwärts der Einspeisepumpe 30 angeordneten ersten Kraftstofffilter 14 vorgesehen. Eine Fehlfunktion des ersten Kraftstofffilters 14 kann basierend auf dem Differenzialdruck erfasst werden. Eine Aufgabe der Fehlfunktionserfassung ist nicht auf den stromabwärts der Einspeisepumpe 30 angeordneten zweiten Kraftstofffilter 16 begrenzt.
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Mittlerweile ist, wenn kein Differenzialdrucksensor bei dem ersten Kraftstofffilter 14 vorgesehen ist und der Differenzialdrucksensor bei dem zweiten Kraftstofffilter 16 vorgesehen ist, ein Objekt der Fehlfunktionserfassung der erste Kraftstofffilter 14. Bei einem Fall, bei dem beide Kraftstoffsensoren 14, 16 nicht bei dem Differenzialdrucksensor vorgesehen sind, kann eine Fehlfunktion von wenigstens einem der Kraftstoffsensoren 14, 16 entsprechend der ersten und der zweiten Ausführungsform erfasst werden.
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Darüber hinaus, kann bei einem Fall, bei dem das Kraftstoffzufuhrsystem mit einem der Kraftstofffilter 14, 16 vorgesehen ist, ein Verstopfen erfasst werden, ohne einem Differenzialdrucksensor.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird bei jeder Abgabemengenerhöhungssteuerung das Druckreduzierungsventil 64 geöffnet zum Verringern des Common-Rail-Drucks. Mittlerweile kann die Abgabemenge der Hochdruckpumpe durch Einstellen des Messventils 46 verringert werden.
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Dadurch kann auch bei dem Kraftstoffzufuhrsystem, das nicht das Druckreduzierungsventil 64 bei der Common-Rail 60 aufweist, eine Fehlfunktion des zweiten Kraftstofffilters 16 durch die Abgabemengenerhöhungssteuerung erfasst werden.
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Der Drucksensor 62 kann bei jeder Position zwischen der Hochdruckpumpe 40 und dem Kraftstoffinjektor 80 angeordnet sein. Beispielsweise kann, wenn der Drucksensor in dem Kraftstoffinjektor 80 eingebaut ist, der eingebaute Sensor den Kraftstoffdruck erfassen.
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Die Kraftstofffilter-Fehlfunktions-Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann auf ein Kraftstoffzufuhrsystem einer Benzinmaschine angewandt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt, und kann auf verschiedene Ausführungsformen angewandt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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