DE102016109072A1

DE102016109072A1 - Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung

Info

Publication number: DE102016109072A1
Application number: DE102016109072.7A
Authority: DE
Inventors: Yusuke MAJIMA; Shigeto Yahata; Yuuki Tarusawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-03-02
Also published as: JP2017044165A; JP6384429B2

Abstract

Ein Verbrennungssystem beinhaltet eine Ozonzuführvorrichtung (30) zum Zuführen von Ozon in eine Abgasleitung (16) einer Maschine (10) und eine elektronische Steuereinheit (40) zum Steuern eines Betriebs der Ozonzuführvorrichtung (30). Die Ozonzuführvorrichtung (30) beinhaltet eine Ozonleitung (31), einen Ozongenerator (32), eine Luftpumpe (33), ein Abgas-Absperrventil (30), einen Drucksensor (35) und einen Strömungsratensensor (36). Die elektronische Steuereinheit (40) beinhaltet ein Ozonsteuerteil (41a) und ein Fehlerdiagnoseteil (41b). Wenn der Ozongenerator (32) sich in einem Stopp-Zustand befindet, steuert das Fehlerdiagnoseteil (41b) das Abgas-Absperrventil (34) so, dass es sich schließt, und treibt die Luftpumpe (33) an. Somit wird die Ozonzuführvorrichtung (30) auf einen Diagnosezustand zum Durchführen der Fehlerdiagnose durch Überwachen von Veränderungen in den Erfassungswerten des Drucks und der Luftströmungsrate in der Ozonleitung (31) umgeschaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung, die einer Verbrennungsmaschinenleitung, die sich von einer Einlassseite und/oder Auslassseite einer Verbrennungsmaschine erstreckt, Ozon zuführt.
Eine herkömmliche Ozonzuführvorrichtung führt einer Saugleitung und/oder Abgasleitung einer Verbrennungsmaschine Ozon zu. Wenn das Ozon der Saugleitung zugeführt wird, verbessert es die Verbrennungsleistung des Kraftstoffgemischs in der Verbrennungsmaschine. Wenn der Abgasleitung, in der eine NOx-Okklusionsvorrichtung angeordnet ist, Ozon zugeführt wird, wird durch das Ozon NO zu NO₂ oxidiert, wodurch eine Okklusionsreaktion in einer NOx-Okklusionsvorrichtung gefördert wird. Somit wird eine NOx-Reinigungseffizienz der NOx-Okklusionsvorrichtung verbessert.
Die JP2014-47670 A offenbart z. B. eine Konfiguration, in der eine Ozonzuführvorrichtung, die einen Ozongenerator, eine Ozonzuführleitung, ein Gebläse und dergleichen beinhaltet, in einer NOx-Nachbehandlungsvorrichtung mit einer NOx-Okklusionsvorrichtung bereitgestellt ist. Diese Konfiguration beinhaltet ferner einen Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehzahl einer Verbrennungsmaschine und einen Abgastemperatursensor zum Erfassen einer Abgastemperatur der Maschine. Die NOx-Nachbehandlungsvorrichtung berechnet eine Ozonzuführmenge zu der NOx-Okklusionsvorrichtung basierend auf Erfassungsergebnissen von diesen Sensoren.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Ozonzuführmenge reguliert werden, doch ist es nicht möglich, einen Fehler der Ozonzuführvorrichtung zu erfassen, wenn diese defekt ist. Ein Spezialsensor kann ausschließlich zum Erfassen des Fehlers der Ozonzuführvorrichtung bereitgestellt sein. Jedoch ist für den Spezialsensor möglicherweise kein Platz vorhanden, und zudem kann sich durch den Spezialsensor der Kostenaufwand erhöhen.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem vorstehend beschriebenen Problem, und es ist eine ihr zugrundeliegende Aufgabe, eine Fehlerdiagnose an einer Ozonzuführvorrichtung unter Verwendung einer Konfiguration auszuführen, die zum Steuern eines Ozonzuführzustands bereitgestellt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung bereitgestellt, die eine Ozonleitung, ein Ozonerzeugungsteil, ein Luftzuführteil, ein Gasströmungs-Absperrteil, ein Druckerfassungsteil, ein Strömungsraten-Erfassungsteil und ein Ozonsteuerteil beinhaltet. Die Ozonleitung ist mit einer Verbrennungsleitung verbunden, die sich von einer Einlassseite oder einer Auslassseite einer Verbrennungsmaschine erstreckt. Das Ozonerzeugungsteil ist in der Ozonleitung zum Erzeugen von Ozon aus der Luft bereitgestellt. Das Luftzuführteil ist auf einen Luftzuführzustand zum Zuführen von Luft zu dem Ozonerzeugungsteil durch die Ozonleitung schaltbar. Das Gasströmungs-Absperrteil ist auf einer stromabwärtigen Seite von dem Ozonerzeugungsteil in der Ozonleitung angeordnet und zwischen einem Gasströmungszustand und einem Gasströmungs-Absperrzustand schaltbar. Das Druckerfassungsteil erfasst einen Innendruck der Ozonleitung. Das Strömungsraten-Erfassungsteil erfasst eine Strömungsrate der Luft, die von dem Luftzuführteil der Ozonleitung zugeführt wird. Das Ozonsteuerteil steuert Betriebsabläufe des Ozonerzeugungsteils, des Luftzufuhrteils und des Gasströmungs-Absperrteils basierend auf einem Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils und einem Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils.
Dass Fehlerdiagnosesystem weist ein Fehlerdiagnoseteil auf, das eine Fehlerdiagnose an der Ozonzuführvorrichtung ausführt. Das Fehlerdiagnoseteil ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein Diagnose-Umschaltteil und ein Fehlerbestimmungsteil beinhaltet. Das Diagnose-Umschaltteil schaltet die Ozonzuführvorrichtung auf einen Diagnosezustand um, so dass die Fehlerdiagnose durch Ausführung eines Verarbeitungsschritts des Stoppens der Ozonerzeugung durch das Ozonerzeugungsteil, eines Verarbeitungsschritts des Schaltens des Gasströmungs-Absperrteils auf den Absperrzustand und des Verarbeitungsschritts des Schaltens des Luftzuführteils auf den Luftzuführzustand ausgeführt wird. Das Fehlerbestimmungsteil bestimmt einen Fehlerzustand der Ozonzuführvorrichtung basierend auf dem Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils und des Strömungsraten-Erfassungswerts des Strömungsraten-Erfassungsteils in einer Diagnosezeitspanne, in der die Ozonzuführvorrichtung auf den Diagnosezustand durch das Diagnose-Umschaltteil umgeschaltet wird.
1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verbrennungssystem in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen eines Drucks und einer Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn eine Ozonzuführvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform normal arbeitet;
3 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen des Drucks und der Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn eine Luftpumpe gemäß der ersten Ausführungsform defekt ist;
4 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen des Drucks und der Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn ein Drucksensor gemäß der ersten Ausführungsform defekt ist;
5 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen des Drucks und der Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn ein Strömungsratensensor gemäß der ersten Ausführungsform defekt ist;
6 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen des Drucks und der Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn in der ersten Ausführungsform ein großer Leckströmungsfehler entsteht;
7 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen des Drucks und der Strömungsrate in einer Leitung zeigt, wenn in der ersten Ausführungsform ein kleiner Leckströmungsfehler entsteht;
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseverarbeitung zeigt, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Diagnosevorbereitungsverarbeitung zeigt, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Variationszeitspannen-Verarbeitung zeigt, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Stabilitätszeitspannen-Verarbeitung zeigt, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Strömungsrateninsuffizienz-Verarbeitung zeigt, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseverarbeitung zeigt, die in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Zustandsspezifikationsverarbeitung zeigt, die in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird; und
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Druckanomalitäts-Verarbeitung zeigt, die in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf mehrere, in der Zeichnung dargestellte Ausführungsformen erläutert. Identische Bauteile in den Ausführungsformen sind der Einfachheit halber mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.
(Erste Ausführungsform)
Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen, wo ein Verbrennungssystem eine Verbrennungsmaschine 10, einen Turbolader 11, eine NOx-Reinigungsvorrichtung 12 und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 13 beinhaltet. Dieses Verbrennungssystem ist an einem Fahrzeug montiert, das durch die Maschine 10 angetrieben wird. Die Maschine 10 ist eine Dieselmaschine mit Eigenzündung und verwendet als Brennstoff zur Verbrennung ein Leichtöl, das eine Kohlenwasserstoffverbindung ist. Die Maschine 10 ist mit einer Saugleitung 15 verbunden, die der Maschine 10 Luft zuführt, und mit einer Abgasleitung 16, die von der Maschine 10 ein Verbrennungsgas ablässt.
Der Turbolader 11 beinhaltet eine Abgasturbine 11a, eine Drehwelle 11b und einen Kompressor 11c. Die Abgasturbine 11a ist in der Abgasleitung 16 der Maschine 10 so angeordnet, die sie durch eine kinetische Energie des Abgases gedreht wird. Die Drehwelle 11b koppelt die Impeller der Abgasturbine 11a und den Kompressor 11c miteinander, so dass dadurch die Rotationskraft der Abgasturbine 11a auf den Kompressor 11c übertragen wird. Der Kompressor 11c ist in der Saugleitung 15 angeordnet, um Luft zu verdichten und die Maschine 10 mit der verdichteten Luft zu beladen.
Auf einer stromabwärtigen Seite des Kompressors 11c in der Saugleitung 15 ist ein Zwischenkühler bzw. Ladeluftkühler 21 als eine Kühleinrichtung zum Kühlen der durch den Kompressor 11c verdichteten Luft angeordnet. Die Saugleitung 15 ist mit der Einlassseite der Maschine 10 durch einen Ansaugkrümmer 22 verbunden. Die durch den Ladeluftkühler 21 gekühlte, verdichtete Luft wird durch ein Drosselklappenventil 23 strömungsgeregelt und auf mehrere Brennkammern der Maschine 10 verteilt. Ein Luftfilter 24 ist an einem stromaufwärtigen Ende der Saugleitung 15 zum Reinigen der in die Maschine 10 aufgenommenen Luft angeordnet.
Die Abgasleitung 16 ist mit einer das Auslassseite der Maschine 10 durch einen Auspuffkrümmer 25 verbunden. Eine NOx-Reinigungsvorrichtung 12 ist an einer stromabwärtigen Seite der Abgasturbine 11a in der Abgasleitung 16 angeordnet. Der DPF 13 ist auf einer stromabwärtigen Seite der NOx-Reinigungsrichtung 12 angeordnet, um als eine Mikropartikel-Auffangvorrichtung zu fungieren, die in dem Abgas enthaltene, mikrofeine Partikel auffängt. Das in der Abgasleitung 16 strömende Abgas wird von einem Abgasauslass 16a abgeführt, nachdem es durch die NOx-Reinigungsvorrichtung 12 und den DPF 13 gelangt ist. In dem vorstehend beschriebenen Verbrennungssystem bilden die NOx-Reinigungsvorrichtung 12 und der DPF 13 eine Abgasreinigungsvorrichtung.
Die NOx-Reinigungsvorrichtung 12 beinhaltet einen NOx-Okklusionskatalysator, der Stickoxide NOx in dem Abgas okkludiert. Der NOx-Okklusionskatalysator weist eine Absorptionsleistung zum Adsorbieren von NOx auf. Der NOx-Okklusionskatalysator weist eine Stickstoffdioxid-NO₂-Absorptionsleistung auf, die viel stärker ist als eine Stickstoffmonoxid-NO-Absorptionsleistung.
Das Verbrennungssystem beinhaltet weiterhin eine Ozonzuführvorrichtung 30, die ein Ozon O₃ einer stromaufwärtigen Seite der NOx-Reinigungsvorrichtung 12 in der Abgasleitung 16 zuführt. Wenn von der Ozonzuführvorrichtung 30 der Abgasleitung 16 Ozon zugeführt wird, oxidiert das Ozon das Stickstoffmonoxid NO zu Stickstoffdioxid NOx, wodurch ein Prozentsatz des Stickstoffdioxids in dem Abgas ansteigt. Folglich nimmt die Effizienz zum Okkludieren von NOx in der NOx-Reinigungsvorrichtung 12 zu. Die Ozonzuführvorrichtung 30 ist so konfiguriert, dass sie auf einen Zuführzustand zum Zuführen von Ozon zu einer Abgasleitung 16 und auf einen Stoppzustand zum Stoppen der Ozonzufuhr schaltbar ist.
Die Ozonzuführvorrichtung 30 beinhaltet eine Ozonleitung 31, die mit der Abgasleitung 16 verbunden ist, einen Ozongenerator (Ozonisator) 32 zum Erzeugen von Ozon, eine Luftpumpe 33 zum Zuführen von Luft zu dem Ozongenerator 32 durch die Ozonleitung 31, ein Abgas-Absperrventil 34, das ein normalerweise geschlossenes Ventil zum Absperren einer Rückwärtsströmung des Abgases in der Ozonleitung 31 ist, einen Drucksensor 35 zum Erfassen eines Innendrucks der Ozonleitung 31 als einen Leitungsdruck und einen Strömungsratensensor 36 zum Erfassen einer Strömungsrate der Luft (Luftströmungsmenge), die von der Luftpumpe 33 der Ozonleitung 31 als eine Strömungsleitungs-Strömungsrate zugeführt wird. Die Abgasleitung 16 ist eine Leitung für eine innere Verbrennung, die sich von der Maschine 10 erstreckt, und die Ozonleitung 31 ist mit der Leitung für eine innere Verbrennung verbunden. Erfassungsausgabewerte des Drucksensors 35 und des Strömungsratensensors 36 variieren jeweils mit dem Leitungsdruck und der Leitungsströmungsrate.
Die Luftpumpe 33 ist an einem stromaufwärtigen Ende der Ozonleitung 31 angeordnet. Der Ozongenerator 32 ist zwischen der Luftpumpe 33 und der Abgasleitung 16 angeordnet. Die Ozonleitung 31 besteht aus mehreren Verbindungsleitungsrohren. Die Ozonleitung 31 beinhaltet ein stromaufwärtiges Leitungsteil 31a, das an einer stromaufwärtigen Seite des Ozongenerators 32 angeordnet ist, und ein stromabwärtiges Leitungsteil 31b, das an einer stromabwärtigen Seite des Ozongenerators 32 angeordnet ist. Das stromaufwärtige Leitungsteil 31a verbindet den Ozongenerator 32 und die Luftpumpe 33. Das stromabwärtige Leitungsteil 31b verbindet den Ozongenerator 32 und die Abgasleitung 16.
Die Luftpumpe 33 ist eine Zentrifugal-Luftpumpe und so konfiguriert, dass sie einen Impeller aufnimmt, der durch einen Elektromotor in einem Kastengehäuse angetrieben wird. Die Luftpumpe 33 beinhaltet eine Einlassöffnung 33a zum Einlassen von Luft. Die Einlassöffnung 33a ist in dem Kastengehäuse ausgebildet. Die Luftpumpe 33 ist ein Luftzuführteil, das Luft zuführt. Die Einlassöffnung 33a der Luftpumpe 33 stellt ein stromaufwärtiges Ende der Ozonleitung 31 bereit.
Der Ozongenerator 32 beinhaltet ein Gehäuse, in dem eine Strömungsleitung ausgebildet ist. In dieser Strömungsleitung sind mehrere Elektroden angeordnet. Diese Elektroden sind in Form einer flachen Platte ausgebildet und so angeordnet, dass sie einander parallel gegenüberliegen. Diese Elektroden sind Hochspannungselektroden und Massespannungselektroden, die einander abwechselnd angeordnet sind und an die dann jeweils eine Hochspannung oder eine Massespannung angelegt wird. Die von der Luftpumpe 33 herausgeblasene und zugeführte Luft strömt in das Gehäuse des Ozongenerators 32. Diese herausgeblasene Luft strömt in eine Leitung in dem Gehäuse und strömt durch Zwischenelektrodenleitungen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Elektroden ausgebildet sind.
Wenn den Elektroden des Ozongenerators 32 ein Strom zugeführt wird, kollidieren die von den Elektroden emittierten Elektronen mit Sauerstoffmolekülen, die in der Luft enthalten sind, die durch die Elektroden gelangt. Somit wird anhand eines Sauerstoffmoleküls Ozon erzeugt. Das heißt, dass der Ozongenerator 32 Ozon durch Entladung erzeugt, so dass Sauerstoffmoleküle in einen Plasmazustand wechseln. Wenn folglich dem Ozongenerator 32 Strom zugeführt wird, ist die von dem Ozongenerator 32 zur Abgasleitung 16 strömende Luft ozonhaltig.
Das Abgas-Absperrventil 34 ist ein normalerweise geschlossenes EIN-AUS-Ventil, das zum Öffnen elektromagnetisch betätigt wird, und zwischen dem Ozongenerator 32 und der Abgasleitung 16 in der Ozonleitung 31 angeordnet ist. In dieser Konfiguration ist das Abgas-Absperrventil 34 in einer Zwischenposition in einem stromabwärtigen Leitungsteil 31b angeordnet. Das Abgas-Absperrventil 34 kann auf einen offenen Zustand umgeschaltet werden, um eine Gasströmung zu ermöglichen, und auf einen geschlossenen Zustand, um eine Gasströmung zu sperren. Der geschlossene Zustand ist ein Absperrzustand. Wenn das Abgas-Absperrventil 34 sich in dem offenen Zustand befindet, wird eine Gasströmungsrate in der Ozonleitung 31 entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgas-Absperrventils 34 reguliert. Die Gasströmungsrate in der Ozonleitung 31 erreicht einen Maximalwert, wenn das Abgas-Abführventil 34 vollständig geöffnet ist. Das Abgas-Abführventil 34 arbeitet somit als ein Gasströmungs-Absperrteil.
Wenn die Luftpumpe 33 keine Luft zuführt, strömt in der Ozonzuführvorrichtung 30 das in der Abgasleitung 16 strömende Abgas wahrscheinlich in einer Umkehrrichtung in die Ozonleitung 31. Selbst wenn die Luftpumpe 33 Luft zuführt, stellt der Ozongenerator 32 ein resistives Hindernis gegen die Gasströmung dar, und ein Druck auf einer stromabwärtigen Seite des Ozongenerators 32 sinkt tendenziell auf einen Wert unter dem auf einer stromaufwärtigen Seite des Ozongenerators 32. Unter diesen Umständen ist es ebenso wahrscheinlich, dass das Abgas in die Umkehrrichtung strömt. Wenn das Abgas-Absperrventil 34 in den geschlossenen Zustand geschaltet wird, wird verhindert, dass das Abgas in der Ozonleitung 31 in die Umkehrrichtung strömt.
Der Drucksensor 35 ist zwischen dem Ozongenerator 32 und dem Abgas-Absperrventil 34 in dem stromabwärtigen Leitungsteil 31b der Ozonleitung 31 angeordnet. Insbesondere ist der Drucksensor 35 so angeordnet, dass er dem Abgas-Absperrventil 34 näher ist als dem Ozongenerator 32. Der Drucksensor 35 spricht somit stärker auf eine Druckveränderung an, die zum Zeitpunkt eines EIN-AUS-Umschaltvorgangs des Abgas-Absperrventils 34 verursacht wird. Der Drucksensor 35 arbeitet somit als ein Druckerfassungsteil.
Der Strömungsratensensor 36 ist zwischen der Luftpumpe 33 und dem Ozongenerator 32 in dem stromaufwärtigen Leitungsteil 31a so angeordnet, dass er eine von der Luftpumpe 33 abgeführte Luftmenge erfassen kann. Insbesondere ist der Strömungsratensensor 36 so angeordnet, dass er die Luftpumpe 33 näher ist als dem Ozongenerator 32. Der Strömungsratensensor 36 spricht somit stärker auf eine Luftströmungsratenveränderung an, die zum Zeitpunkt eines EIN-AUS-Schaltvorgangs der Luftpumpe 33 verursacht wird. Der Strömungsratensensor 36 arbeitet als ein Strömungsraten-Erfassungsteil.
Das Verbrennungssystem weist ferner eine elektrische Konfiguration auf, die nachstehend erläutert wird. Das Verbrennungssystem beinhaltet eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40. Die elektronische Steuereinheit 40 verwendet einen Mikrocomputer (MC) 41 als eine Steuervorrichtung. Der Mikrocomputer 41 beinhaltet einen Speicher zum Einstellen von vielen verschiedenen Flags, eine Speichervorrichtung zum Speichern von Programmen und eine zentrale Verarbeitungseinheit zum Ausführen einer arithmetischen Operationsverarbeitung basierend auf den gespeicherten Programmen. Die elektronische Steuereinheit 40 ist so konfiguriert, dass sie einen Betrieb der Maschine 10 in Reaktion auf viele verschiedene Erfassungswerte steuert, wie z. B. eine Maschinendrehzahl pro Zeiteinheit und Maschinenlast.
Die elektronische Steuereinheit 40 ist mit einem Maschinendrehzahlsensor 42, einem Einlassdrucksensor 43, einem Luftströmungsmesser 44, einem Fahrpedalpositionssensor 45 und einem Drosselklappenpositionssensor 46 verbunden. Der Maschinendrehzahlsensor 42 ist nahe einer Ausgangswelle der Maschine 10 zum Erfassen einer Maschinendrehzahl angeordnet. Als physikalische Größen, die eine Maschinenlast anzeigen, werden ein Einlassluftdruck, eine Saugluftmenge, eine Fahrpedalposition und dergleichen erfasst. Der Einlassdrucksensor 43 ist an einem stromabwärtigen Teil des Kompressors 11c in der Saugleitung 15 zum Erfassen des Einlassluftdrucks angeordnet. Der Luftströmungsmesser 44 ist an einem stromaufwärtigen Teil des Kompressors 11c in der Saugleitung 15 zum Erfassen der Saugluftmenge angeordnet. Der Fahrpedalpositionssensor 45 ist an einem Fahrpedal zum Erfassen der Fahrpedalposition angeordnet. Der Drosselklappenpositionssensor 46 ist an dem Drosselklappenventil 23 zum Erfassen der Drosselklappenposition des Drosselklappenventils 23 angeordnet.
Die elektronische Steuereinheit 40 ist ferner so konfiguriert, dass sie einen Betrieb der Ozonzuführvorrichtung 30 basierend auf vielen verschiedenen physikalischen Größen steuert. Die elektronische Steuereinheit 40 ist mit einem Abgastemperatursensor 51, einem Abgasdrucksensor 52, dem Drucksensor 35 und dem Strömungsratensensor 36 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 40 erhält, neben den Erfassungswerten der Betriebszustände der Maschine 10, wie z. B. der Maschinendrehzahl und der Maschinenlast, physikalische Größen, die durch den Abgastemperatursensor 51, den Abgasdrucksensor 52, den Drucksensor 35 und den Strömungsratensensor 36 erfasst werden.
Der Abgastemperatursensor 51 ist in der Abgasleitung 16 zum Erfassen einer Abgastemperatur angeordnet. Der Abgasdrucksensor 52 ist in der Abgasleitung 16 zum Erfassen eines Abgasdrucks angeordnet. Der Abgastemperatursensor 51 und der Abgasdrucksensor 52 sind zwischen der NOx-Reinigungsvorrichtung 12 und der Abgasturbine 11a in der Abgasleitung 16 angeordnet. Die elektronische Steuereinheit 40 ist mit dem Ozongenerator 32, der Luftpumpe 33 und dem Abgas-Absperrventil 34 verbunden, die Stellglieder der Ozonzuführvorrichtung 30 sind. Die elektronische Steuereinheit 40 ist so konfiguriert, dass sie Befehlssignale zum Steuern von Betriebsabläufen von diesen Stellgliedern ausgibt. Für den Ozongenerator 32 steuert z. B. die elektronische Steuereinheit 40 eine an den Elektroden anliegende Spannung zum Regulieren einer Ozonerzeugungsmenge des Ozongenerators 32. Für die Luftpumpe 33 steuert z. B. die elektronische Steuereinheit 40 eine der Luftpumpe 33 zugeführte Leistung durch eine Tastverhältnissteuerung zum Regulieren einer von der Luftpumpe 33 zugeführten Luftmenge.
Die Ozonzuführvorrichtung 30 ist so konfiguriert, dass sie, neben dem EIN-AUS-Schaltvorgang der Ozonerzeugung, zum Durchführen einer Selbstdiagnose umgeschaltet werden kann, um zu diagnostizieren, ob ein Fehler an sich vorliegt. Der Mikrocomputer 41 der elektronischen Steuereinheit 40 beinhaltet ein Ozonsteuerteil 41a und ein Fehlerdiagnoseteil 41b. Das Ozonsteuerteil 41a ist so konfiguriert, dass es die Ozonzuführvorrichtung 30 auf einen Ozonzuführzustand umschalten kann. Das Fehlerdiagnoseteil 41b ist so konfiguriert, dass es die Ozonzuführvorrichtung 30 auf einen Diagnosezustand umschalten kann, wodurch eine Fehlerdiagnose über die Ozonzuführvorrichtung 30 ausgeführt werden kann. Die Ozonzuführvorrichtung 30 ist so konfiguriert, dass sie ein Ozonsteuerteil 41a beinhaltet. Ein Fehler der Ozonzuführvorrichtung 30 kann z. B. ein nicht ordnungsgemäßer Betrieb und die Entstehung eine Anomalität sein.
Das Ozonsteuerteil 41a überprüft, ob die Maschine 10 sich in Betrieb befindet. Wenn die Maschine 10 sich nicht in Betrieb befindet, betreibt das Ozonsteuerteil 41a den Ozongenerator 32 und die Luftpumpe 33 nicht und behält den geschlossenen Zustand des Abgas-Absperrventils 34 bei. Somit wird verhindert, dass das in der Abgasleitung 16 strömende Abgas in Umkehrrichtung in die Ozonleitung 31 strömt und von dem stromaufwärtigen Ende der Ozonleitung 31 abgeführt wird.
Wenn sich die Maschine 10 in Betrieb befindet, überprüft das Ozonsteuerteil 41a, basierend auf Erfassungssignalen des Abgastemperatursensors 51 und des Abgasdrucksensor 52, ob der Abgasleitung 16 von der Ozonzuführvorrichtung 30 Ozon zugeführt werden soll. In dieser Steuerung berechnet das Ozonsteuerteil 41a eine Ozonmenge, die der Abgasleitung 16 als eine gewünschte Ozonmenge zugeführt werden soll, und überprüft, ob die gewünschte Ozonmenge größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die gewünschte Ozonmenge größer als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt das Ozonsteuerteil 41a, dass das Ozon der Abgasleitung 16 zugeführt werden soll. Wenn das Ozon zugeführt wird, behält das Ozonsteuerteil 41a den Betriebszustand des Ozongenerators 32 und der Luftpumpe 33 und den Öffnungszustand des Abgas-Absperrventils 34 bei. Somit wird der Abgasleitung 16 von der Ozonzuführvorrichtung 30 Ozon zugeführt.
Wenn Ozon von der Ozonzuführvorrichtung 30 zugeführt wird, überprüft das Ozonsteuerteil 41a, basierend auf Erfassungssignalen von dem Drucksensor 35 und dem Strömungsratensensor 36, ob das Abgas in der Ozonleitung 31 in der Umkehrrichtung gegen die von der Luftpumpe 33 eingeblasene Luft strömt. Wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass das Abgas in der Umkehrrichtung strömt, schaltet das Ozonsteuerteil 41a die Ozonzuführvorrichtung 30 auf den Stoppzustand um. Bei dieser Steuerung stoppt das Ozonsteuerteil 41a den Betrieb des Ozongenerators S32. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne seit dem Stoppen, schaltet das Ozonsteuerteil 41a das Abgas-Absperrventil 34 auf den geschlossenen Zustand um und stoppt dann den Betrieb der Luftpumpe 33. Wenn somit die Zuführung von Ozon durch die Ozonzuführvorrichtung 30 gestoppt ist, kann verhindert werden, dass das durch den Ozongenerator 32 erzeugte Ozon in der Ozonleitung 31 in Umkehrrichtung strömt und von der Einlassöffnung 33a der Luftpumpe 33 abgeführt wird.
Wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 in diesem Fall nicht normal arbeitet, d. h., wenn in der Ozonzuführvorrichtung 30 ein Fehler aufgetreten ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass das durch den Ozongenerator 32 erzeugte Ozon und das in der Abgasleitung 16 strömende Abgas von dem stromaufwärtigen Ende der Ozonleitung 31 nach draußen in die Atmosphäre oder den Fahrgastraum abgeführt wird. Gemäß der ersten Ausführungsform ist jedoch das Fehlerdiagnosesystem, das das Fehlerdiagnoseteil 41b beinhaltet, in der Ozonzuführvorrichtung 30 angeordnet. Dementsprechend kann eine Situation verhindert werden, wo die Ozonzuführvorrichtung 30 das Ozon und das Abgas weiterhin nach draußen in die Atmosphäre und den Fahrgastraum abführt.
Das Fehlerdiagnoseteil 41b schaltet die Ozonzuführvorrichtung 30 auf den Diagnosezustand zum Durchführen einer Fehlerdiagnose um und steuert die Ozonzuführvorrichtung 30 so, dass sie den Diagnosebetrieb für eine vorbestimmte Diagnosezeitspanne (z. B. 7 bis 15 Sekunden) fortsetzt. Wenn sich die Ozonzuführvorrichtung 30 in dem Diagnosezustand befindet, wird der Betrieb des Ozongenerators 32 gestoppt, das Abgas-Absperrventil 34 wird auf den geschlossenen Zustand umgeschaltet und die Luftpumpe 33 zum Zuführen von Luft betrieben. Das Fehlerdiagnoseteil 41b führt die Selbstdiagnose durch Überwachung von Veränderungen des Drucks und der Luftströmungsrate in der Ozonleitung 31 aus.
Das Überwachungsergebnis des Fehlerdiagnoseteils 41b wird anhand von in 2 bis 7 gezeigten Beispielen in Bezug auf Betriebszustände der Ozonzuführvorrichtung 30 beschrieben. In diesen Beispielen wird angenommen, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 sich bereits im Betriebsstoppzustand befindet und dass die Luftpumpe 33 die Luftzufuhr zu einem Steuerzeitpunkt ta startet, so dass die Ozonzuführvorrichtung 30 den Diagnosebetrieb startet. In den Figuren wird angenommen, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 sich in dem Diagnosezustand für eine Diagnosezeitspanne T1 befindet, dass der Drucksensor 35 einen Druckerfassungswert als einen Leitungsdruck P ausgibt und dass der Strömungsratensensor 36 einen Strömungsraten-Erfassungswert als eine Leitungsströmungsrate F ausgibt. Der Leitungsdruck P und die Leitungsströmungsrate F variieren im Zeitverlauf und werden als P(t) und F(t) ausgedrückt, die jeweils Funktionen der Zeit „t” sind.
Wie in 2 gezeigt ist, beginnen der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) zu einem Steuerzeitpunkt ta anzusteigen, wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet, wie durch die durchgezogene Linien angezeigt ist. Da sich das Abgasabsperrventil 34 im geschlossenen Zustand befindet, nimmt eine Anstiegsrate des Leitungsdrucks P(t) allmählich ab, und die Leitungsströmungsrate F(t) beginnt abzunehmen, wenn der Leitungsdruck P(t) auf einen vorbestimmten Wert ansteigt. Der Leitungsdruck P(t) ist dann gesättigt, und die Leitungsströmungsrate F(t) nimmt auf nahezu Null ab. In der Diagnosezeitspanne T1 variieren der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) innerhalb einer ersten Zeitspanne, die als eine Variationszeitspanne T2 bezeichnet wird, beträchtlich, und variieren in einer anschließenden Zeitspanne weniger, die als eine Stabilitätszeitspanne T3 bezeichnet wird. Die Variationszeitspanne T2, die als eine Instabilitäts- oder Übergangszeitspanne relativ zu der Stabilitätszeitspanne T3 bezeichnet werden kann, startet zum gleichen Steuerzeitpunkt wie die Diagnosezeitspanne T1, und die Stabilitätszeitspanne T3 startet ab einem Ende der Variationszeitspanne T2. Die Variationszeitspanne T2 wechselt in die Stabilitätszeitspanne T3 zu einem Steuerzeitpunkt tb, und die Stabilitätszeitspanne T3 endet zu einem Steuerzeitpunkt tc. Somit entspricht die Diagnosezeitspanne T1 einer Summe von der Variationszeitspanne T2 und der Stabilitätszeitspanne T3, d. h. T1 = T2 + T3.
Die Variationszeitspanne T2 ist auf 2 bis 5 Sekunden eingestellt, z. B. als eine für die Veränderungsrate des Leitungsdrucks P(t) notwendige Zeitspanne, und die Leitungsströmungsrate F(t) nimmt auf geringe Werte ab. Die Stabilitätszeitspanne T3 ist z. B. auf 5 bis 10 Sekunden eingestellt, die notwendig sind, um zu bestätigen, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in einem Stabilitätszustand befinden und auf einen längeren Zeitraum eingestellt sind als die Variationszeitspanne T2.
Wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet, steigt der Leitungsdruck P(t) auf einen Wert an, der höher als ein vorbestimmter erster Druck P1 ist, und die Leitungsströmungsrate F(t) steigt auf einen Wert an, der größer als eine vorbestimmte erste Strömungsrate F1 ist. Der Leitungsdruck P(t) wird auf einem Wert beibehalten, der höher ist als der erste Druckwert P1, bis die Diagnosezeitspanne T1 nach dem Anstieg beendet ist. Die Leitungsströmungsrate F(t) nimmt auf einen Wert ab, der geringer ist als der erste Strömungsratenwert F1, und weiter auf einen Wert, der geringer ist als ein vorbestimmter zweiter Strömungsratenwert F2 innerhalb der Variationszeitspanne T2.
Die Erfassungswerte des Drucksensors 35 und des Strömungsratensensors 36 beinhalten aufgrund von Rauschen und dergleichen einige positive und negative Abweichungen. Aus diesem Grund ist der zweite Strömungsratenwert F2 nicht auf Null eingestellt, sondern auf einen Wert, der geringfügig größer als Null ist. Folglich kehrt die Leitungsströmungsrate F(t) zu einem Zeitpunkt, der sich vom Zeitpunkt tb unterscheidet, zu Null zurück.
Wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 nicht normal arbeitet und einen Fehler aufweist, weichen der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) ab und variieren in der Diagnosezeitspanne T1 in unterschiedlichen Veränderungsmustern.
Wenn z. B. die Luftpumpe 33 defekt ist und der Ozonleitung 31 keine Luft zuführt, steigt die Leitungsströmungsrate F(t) nicht an, und dementsprechend nimmt der Leitungsdruck P(t) ebenfalls nicht zu, wie in 3 gezeigt und durch die durchgehenden Linien gezeigt ist. Das heißt, die Leitungsströmungsrate F(t) und der Leitungsdruck P(t) variieren beide nicht und sind während der Diagnosezeitspanne T1 anhaltend nahezu Null. Für die gesamte Länge der Diagnosezeitspanne T1 ist der Leitungsdruck P(t) niedriger als ein vorbestimmter zweiter Druckwert P2, der so eingestellt ist, dass er niedriger als der erste Druckwert P1 und nur geringfügig höher als Null ist, und die Leitungsströmungsrate F(t) ist kleiner als der zweite Strömungsratenwert F2.
Wenn der Drucksensor 35 defekt ist und keinen Druck erfasst, steigt der Druckerfassungswert des Drucksensors 35 in der Diagnosezeitspanne T1 nicht an, wie durch die durchgezogene Linie in 41 gezeigt ist, ungeachtet eines normalen Anstiegs der Leitungsströmungsrate F(t), die durch eine durchgehende Linie angezeigt ist. Das heißt, dass nur der Erfassungswert des Leitungsdrucks P(t) während der Diagnosezeitspanne T1 fortwährend null entspricht. Für die gesamte Länge der Diagnosezeitspanne T1 ist der Leitungsdruck P(t) niedriger als der zweite Druckwert P2.
Wenn der Strömungsratensensor 36 defekt ist und keine Strömungsrate erfasst, steigt der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsratensensors 36 in der Diagnosezeitspanne T1 nicht an, wie durch eine durchgezogene Linie in 5 gezeigt ist, ungeachtet eines normalen Anstiegs des Leitungsdrucks P(t). Das heißt, nur dass der Erfassungswert der Leitungsströmungsrate des Strömungsratensensors 36 während der Diagnosezeitspanne T1 anhaltend null entspricht. Für die gesamte Länge der Diagnosezeitspanne T1 ist der Erfassungswert der Leitungsströmungsrate F(t) geringer als der zweite Strömungsratenwert F2.
Wenn das Abgas-Absperrventil 34 defekt ist und sich aus dem vollständig geöffneten Zustand nicht schließen lässt, d. h., wenn ein Öffnungsfehler entstanden ist, nimmt die Leitungsströmungsrate F(t) nicht ab, nachdem sie auf einen maximalen Wert in der Diagnosezeitspanne T1 angestiegen ist, wie durch eine durchgehende Linie in 6 angezeigt ist. Folglich steigt der Leitungsdruck P(t) nur geringfügig an, wie durch eine durchgezogene Linie in 6 angezeigt ist. Unter diesen Umständen steigt der Leitungsdruck P(t) weder auf den ersten Druckwert P1 an noch auf einen vorbestimmten dritten Druckwert P3, der niedriger ist als der erste Druckwert P1 und höher als der zweite Druckwert P2.
Der Öffnungsfehler des Abgas-Absperrventils 34 beinhaltet sogar einen Zustand, in dem das Abgas-Absperrventil 34 fortwährend eine bestimmte Position beibehält. die gegenüber der vollständig geöffneten Position leicht geschlossen ist. Sogar in diesem Zustand wird die Leitungsströmungsrate F(t) auf einem Wert beibehalten, der von einem vorbestimmten dritten Strömungsratenwert F3, der kleiner ist als der erste Strömungsratenwert F1 und größer als der zweite Strömungsratenwert F2 ist, nicht stärker abnimmt, nachdem er von dem maximalen Wert geringfügig zurückgegangen ist, und der Leitungsdruck P(t) wird auf einem Wert beibehalten, der den dritten Druckwert P3 nicht überschreitet.
Sogar in einem Fall, in dem das Abgas-Absperrventil 34 normalerweise auf den geschlossenen Zustand umschaltet, wenn einen großer Leckströmungsfehler entstanden ist, der bewirkt, dass eine große Luftmenge in die Ozonleitung 31 ausströmt, verändern sich die Leitungsströmungsrate F(t) und der Leitungsdruck P(t) im Allgemeinen genauso wie in dem Fall des Öffnungsfehlers des Abgas-Absperrventils 34. Der große Leckströmungsfehler in der Ozonleitung 31 kann entstehen, wenn ein Leitungsrohr für die Ozonleitung 31 abgetrennt oder beschädigt wird und sich so nach außen öffnet.
Wenn ein kleiner Leckströmungsfehler entsteht, der bewirkt, dass eine geringe Luftmenge in die Ozonleitung 31 ausströmt, nimmt die Leitungsströmungsrate F(t) ab, nachdem sie auf einen maximalen Wert angestiegen ist, fällt jedoch nicht auf einen Wert ab, der geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 in der Diagnosezeitspanne T1, wie durch eine durchgehende Linie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Leitungsdruck P(t) geringfügig niedriger als der in dem Fall, in dem die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet, steigt jedoch auf einen Wert an, der höher ist als der erste Druckwert P1 und verbleibt auf diesem Wert, der höher als der Druckwert P1 ist.
Die Veränderungsmuster, d. h. Veränderungszustände in Bezug auf Zeit, des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) relativ zu den Betriebszuständen der Ozonzuführvorrichtung 30 werden empirisch bestätigt. Die Zeitspannen T1 bis T3, die vorbestimmten Druckwerte P1 bis P3 und die vorbestimmten Strömungsratenwerte F1 bis F3 werden basierend auf empirischen Ergebnissen eingestellt. Die Druckwerte P1 bis P3 sind Druckschwellenwerte. Die Strömungsratenwerte F1 bis F3 sind Strömungsraten-Schwellwerte. Der erste Strömungsratenwert F1 ist ein erster Strömungsraten-Schwellwert und ein erster Schwellwert der Strömungsrate. Der zweite Strömungsratenwert F2 ist ein zweiter Strömungsraten-Schwellwert und ein zweiter Schwellwert der Strömungsrate. Der dritte Strömungsratenwert F3 ist ebenfalls der zweite Strömungsraten-Schwellwert ähnlich dem zweiten Strömungsratenwert F2.
Wenn das Abgas-Absperrventil 34 sich aus dem geschlossenen Zustand aufgrund eines Fehlers nicht öffnen lässt, d. h. wenn ein Schließfehler entstanden ist, sind die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) in der Diagnosezeitspanne T1 ähnlich zu dem Fall, wo die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet, wie in 2 gezeigt ist. Wenn jedoch das Abgas-Absperrventil 34 so angesteuert wird, dass es sich öffnet, wobei die Luftpumpe 33 fortlaufend betrieben wird, nimmt die Leitungsströmungsrate F(t) zu und der Leitungsdruck P(t) nimmt nach Ende der Diagnosezeitspanne T1 ab, soweit die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet. Wenn das Abgas-Absperrventil 34 den Schließfehler aufweist, öffnet sich das Abgas-Absperrventil 34 nicht. Somit nimmt die Leitungsströmungsrate F(t) nicht zu, und der Leitungsdruck P(t) nimmt nicht ab. Folglich ist eine Unterscheidung zwischen dem Fall, wo die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet, und dem Fall möglich, wo das Abgas-Absperrventil 34 den Schließfehler aufweist.
Der Mikrocomputer 41 für eine Fehlerdiagnoseverarbeitung zum Diagnostizieren eines Fehlers der Ozonzuführvorrichtung 30 aus, und arbeitet somit als das Fehlerdiagnoseteil 41b. Die Fehlerdiagnoseverarbeitung wird anschließend unter Bezugnahme auf die in 8 bis 12 gezeigte Flussdiagramme mit schrieben. Das Fehlerdiagnoseteil 41b wiederholt die Ausführung der Fehlerdiagnoseverarbeitung in jedem vorbestimmten Intervall. In der ersten Ausführungsform wird die Fehlerdiagnoseverarbeitung in der Diagnosezeitspanne T1 mehrmals wiederholt.
In 8 wird bei Schritt S101 eine Diagnosevorbereitungsverarbeitung in Vorbereitung auf die Fehlerdiagnose ausgeführt. Die Diagnosevorbereitungsverarbeitung wird wie in 9 gezeigt ausgeführt.
In 9 wird bei Schritt S201 überprüft, ob die gewünschte Ozonmenge von dem Ozonsteuerteil 41a null ist. Die Bestimmung lautet ja, wenn durch den Ozongenerator 32 kein Ozon erzeugt werden muss. Die Bestimmung lautet nein, wenn Ozon erzeugt werden muss.
Bei Schritt S202 wird geprüft, ob die Leistungszufuhr im Fahrzeug sich in einem EIN-Zustand befindet und ein starker Motor sich in einem AUS-Zustand befindet. Die Leistungszufuhr befindet sich in dem EIN-Zustand, und der Startermotor befindet sich in dem AUS-Zustand, wenn das Fahrzeug sich z. B. nicht im Fahrbetrieb befindet und in einem Leerlaufstoppzustand ist. Aus diesem Grund lautet die Bestimmung ja bzw. nein, wenn das Fahrzeug sich in dem Leerlaufstoppzustand bzw. nicht in dem Leerlaufstopp-Zustand befindet.
Bei Schritt S203 wird überprüft, ob der Abgasdruck, der durch den Abgasdrucksensor 52 erfasst wird, höher ist als ein vorbestimmter zulässiger Wert. Der vorbestimmte zulässige Wert ist so eingestellt, dass er einem höchsten Grenzwert entspricht, unter dem das Abgas in der Ozonleitung 31 nicht in Umkehrrichtung strömt, wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 sich in dem Ozonzuführzustand befindet. Somit lautet die Bestimmung JA bzw. NEIN, wenn das Abgas in der Ozonleitung 31 nicht bzw. möglicherweise in die Umkehrrichtung in der Ozonleitung 31 strömt. Das Ozonsteuerteil 41a behält den geschlossenen Zustand des Abgas-Absperrventils 34 bei, wenn der Abgasdruck den oberen Grenzwert überschreitet.
Wenn die Bestimmung in einem der Schritte S201 bis S203 JA lautet, wird Schritt S204 ausgeführt, um die Ozonzuführvorrichtung 30 auf den Ozonzuführungs-Stoppzustand umzuschalten. Insbesondere wird an das Ozonsteuerteil 41a ein Aufforderungssignal ausgegeben, wodurch das Ozonsteuerteil 41a aufgefordert wird, die Hinzufügung von Ozon für die Diagnose der Ozonzuführvorrichtung 30 zu stoppen. Die Schritte S105, S106 und S204 sind ein Diagnoseübergangsteil, wie später beschrieben wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 wird nach der Diagnosevorbereitungsverarbeitung bei Schritt S101 bei Schritt S102 überprüft, ob ein Diagnose-Flag, das anzeigt, dass die Fehlerdiagnose begonnen hat, gesetzt ist. Wenn das Diagnose-Flag noch nicht gesetzt ist (NEIN), wird Schritt S103 ausgeführt, wodurch überprüft werden soll, ob die Ozonzuführvorrichtung 30 sich in dem Stopp-Zustand befindet. Bei Schritt S104 wird überprüft, ob die Fehlerdiagnose ausgeführt werden muss. Insbesondere wird überprüft, ob das vorbestimmte Intervall seit der vorherigen Ausführung der Fehlerdiagnose verstrichen ist. Wenn das vorbestimmte Intervall verstrichen ist, wird bestimmt, dass der Fehlerdiagnosezeitpunkt gekommen ist. Alternativ kann überprüft werden, ob der Erfassungswert des Drucksensors 35 oder des Strömungsratensensors 36 außerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt. Wenn der Erfassungswert sich außerhalb des vorbestimmten zulässigen Bereichs befindet, kann bestimmt werden, dass die Fehlerdiagnose ausgeführt werden muss.
Wenn die Fehlerdiagnose ausgeführt wird, wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 sich in dem Stoppzustand befindet, wird eine Übergangsverarbeitung bei den Schritten S105 und S106 ausgeführt, um die Ozonzuführvorrichtung 30 auf den Diagnosezustand umzuschalten. Bei Schritt S105 wird das Abgas-Absperrventil 34 geschlossen. Bei Schritt S106 wird die Luftpumpe 33 angesteuert, um den Betrieb aufzunehmen. Bei Schritt S107 wird in dem Speicher ein Diagnose-Flag gesetzt, das anzeigt, dass die Fehlerdiagnose begonnen hat.
Wenn sich das Diagnose-Flag in dem Gesetzt-Zustand befindet, wird bei Schritt S108 bestimmt, dass die Fehlerdiagnose zum Steuerzeitpunkt des Setzens des Diagnose-Flag begonnen hat, und eine Ablaufzeitspanne T seit dem Start der Fehlerdiagnose wird berechnet. Bei Schritt S109 wird der Erfassungswert des Leitungsdrucks P(t) von den Drucksensor 35 erhalten. Bei Schritt S110 wird der Erfassungswert der Leitungsströmungsrate F(t) von dem Strömungsratensensor 36 erhalten.
Bei Schritt S111 wird die Variationszeitspannenverarbeitung für die Variationszeitspanne T2 ausgeführt. Die Variationszeitspannenverarbeitung ist in 10 gezeigt.
In 10 wird bei Schritt S301 überprüft, ob die Ablaufzeit T kürzer ist als die Variationszeitspanne T2. Wenn die Ablaufzeit nicht kürzer als die Variationszeitspanne T2 ist (NEIN), wird bestimmt, dass die Variationszeitspanne beendet ist, und die Variationszeitspannenverarbeitung wird beendet. Wenn die Ablaufzeit T kürzer ist als die Variationszeitspanne T2 (JA), wird bestimmt, dass der gegenwärtige Zeitpunkt immer noch in der Variationszeitspanne T2 liegt. Bei Schritt 302 wird überprüft, ob das Strömungsraten-Normalitäts-Flag gesetzt ist, das anzeigt, dass die Leitungsströmungsrate F(t) normal ist. Wenn das Strömungsraten-Normalitäts-Flag nicht gesetzt ist (NEIN), wird bei Schritt S303 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) größer ist als der erste Strömungsratenwert F1. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) größer ist als der erste Strömungsratenwert F1 (JA), wird bestimmt, dass die Leitungsströmungsrate F(t) in der Variationszeitspanne T2 angestiegen ist, wie in 2, 4, 6 und 7 gezeigt ist, und das Strömungsraten-Normalitäts-Flag wird in dem Speicher gesetzt. Schritt S304 dient als ein erstes Strömungsraten-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) nicht größer ist als der erste Strömungsratenwert F1 (NEIN), wird ferner bei Schritt S305 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (JA), wird bestimmt, dass die Leitungsströmungsrate F(t) nicht ansteigt, wie 3 und 5 gezeigt ist, oder sich in einer von 2, 4, 6 und/oder 7 mitten im Anstieg befindet, und es wird Schritt S306 ausgeführt. Bei Schritt S306 wird ein Strömungsrateninsuffizienz-Flag gesetzt, das anzeigt, dass die Leitungsströmungsrate F(t) unzureichend ist.
Nach Schritt S304 wird bei Schritt S307 überprüft, ob das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag gesetzt ist. Wenn das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag gesetzt ist (JA), wird angenommen, dass das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag gesetzt worden ist, bevor die Leitungsströmungsrate F(t) den ersten Strömungsratenwert F1 erreicht hat, und das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag wird bei Schritt S308 gelöscht.
Wie vorstehend beschrieben, wird Schritt S305 zum Überprüfen dessen, ob die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2, nur ausgeführt, wenn das Strömungsraten-Normalitäts-Flag bei Schritt S302 nicht gesetzt wird. Selbst wenn sich die Leitungsströmungsrate F(t) verändert hat, wie in 2 und 4 in der Variationszeitspanne T2 gezeigt ist, d. h., wenn die Leitungsströmungsrate F(t) derart abnimmt, dass sie den zweiten Strömungsratenwert F2 nach dem Anstieg unterschreitet, wird aus diesem Grund das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag nicht gesetzt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 wird die Stabilitätszeitspannen-Verarbeitung für die Stabilitätszeitspanne T3 bei Schritt S112 nach der Variationszeitspannen-Verarbeitung ausgeführt. Die Stabilitätszeitspannen-Verarbeitung ist in 11 gezeigt.
In 11 wird bei Schritt S401 überprüft, ob die Ablaufzeit T länger oder genauso lang wie die Variationszeitspanne T2 ist und kürzer ist als die Diagnosezeitspanne T1. Das heißt, dass überprüft wird, ob der gegenwärtige Zeitpunkt in der Stabilitätszeitspanne T3 liegt. Wenn der gegenwärtige Zeitpunkt in der Stabilitätszeitspanne T3 ist (JA), wird bei Schritt S402 überprüft, ob das Strömungsraten-Normalitäts-Flag gesetzt ist. Wenn das Strömungsraten-Normalitäts-Flag gesetzt ist (JA), wird bestimmt, dass die Leitungsströmungsrate sich in den Veränderungsmustern befindet, die in 2, 4, 6 und 7 gezeigt sind, und die Strömungsratennormalitäts-Verarbeitung wird bei Schritt S403 ausgeführt.
Bei Schritt S403 wird überprüft, ob der Leitungsdruck Pt höher ist als der erste Druckwert P1. Bei Schritt S404 wird überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) kleiner ist als der zweite Strömungsratenwert F2. Wenn der Leitungsdruck Pt höher ist als der erste Druckwert P1 (S403: JA) und die Leitungsströmungsrate F(t) kleiner ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (S404: JA), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck Pt und die Leitungsströmungsrate F(t) sich verändern, wie in 2 gezeigt ist, und Schritt S405 wird ausgeführt.
Bei Schritt S405 wird eine Normalitätsverarbeitung ausgeführt. In der Normalitätsverarbeitung wird bestimmt, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 „normal” ist. Dann wird das Bestimmungsergebnis in einer Speicherverarbeitung gespeichert und in einer Benachrichtigungsverarbeitung mitgeteilt. In der Speicherverarbeitung wird ein Flag zum Speichern des Bestimmungsergebnisses gesetzt. In der Benachrichtigungsverarbeitung wird das Bestimmungsergebnis auf einer Anzeigevorrichtung, die in einem Armaturenbrett angeordnet ist, angezeigt. Schritt S405 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Strömungsraten-Bestimmungsteil und als ein Normalitätsbestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) nicht geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 in der Überprüfungsverarbeitung von Schritt S404 (NEIN), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck Pt und die Leitungsströmungsrate F(t) sich verändern, wie in 7 gezeigt ist, und bei Schritt S4 106 wird eine kleine Leckströmungsfehler-Verarbeitung ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 eine (geringe Leckströmungsfehler (Anführungszeichen zu aufweist. Dieses Bestimmungsergebnis wird in der Speicherverarbeitung und der Benachrichtigungsverarbeitung gespeichert und mitgeteilt. Schritt S406 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, erstes Bestimmungsteil und als ein Leitungsbestimmungsteil.
Wenn der Leitungsdruck Pt nicht höher ist als der erste Druckwert P1 (S403: NEIN), wird bei Schritt S407 überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) geringer ist als der dritte Druckwert P3. Es wird weiterhin bei Schritt S408 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) größer ist als der dritte Strömungsratenwert F3. Wenn der Leitungsdruck P(t) niedriger ist als der erste Druckwert P3 (S407: JA) und wenn die Leitungsströmungsrate F(t) höher ist als der dritte Strömungsratenwert F3 (S408: JA), wird bestimmt, dass die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) den Veränderungsmustern entsprechen, die in 6 gezeigt sind, und bei Schritt 409 wird eine große Leckströmungsfehler-Verarbeitung ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 einen großen Leckströmungsfehler aufweist oder dass das Abgas-Absperrventil 34 den Öffnungsfehler aufweist. Diese Bestimmungsergebnisse werden ebenfalls gespeichert und mitgeteilt. Schritt S409 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Bestimmungsteil und ein Absperr-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) nicht größer ist als der dritte Strömungsratenwert F3 in der Überprüfungsverarbeitung (S408: NEIN), wird bestimmt, dass die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) keinem der Veränderungsmuster entsprechen, die in 2 bis 7 gezeigt sind. Dann wird bei Schritt S410 eine allgemeine Fehlerverarbeitung ausgeführt. In dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass ein „allgemeiner Fehler”, dessen spezielle Art nicht bestimmt wird, vorliegt. Dieses Bestimmungsergebnis wird ebenfalls gespeichert und mitgeteilt.
Wenn der Leitungsdruck P(t) nicht geringer ist als der dritte Druckwert P3 (S407: NEIN), wird bei Schritt S411 überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) niedriger ist als der zweite Druckwert F2. Es wird weiterhin bei Schritt 412 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2. Wenn der Leitungsdruck P(t) niedriger ist als der Druck P2 (S411: JA) und die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (S412: JA), wird bestimmt, dass die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) den Veränderungsmustern entsprechen, die in 4 gezeigt sind, und bei Schritt S413 wird eine Drucksensorfehler-Verarbeitung ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass der Drucksensor 35 einen „Drucksensorfehler” aufweist, und dieses Bestimmungsergebnis wird gespeichert und mitgeteilt. Schritt S413 dient somit als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Strömungsraten-Bestimmungsteil und ein drittes Bestimmungsteil.
Wenn der Leitungsdruck P(t) nicht niedriger ist als der zweite Druckwert P2 (S411: NEIN) oder die Leitungsströmungsrate F(t) nicht geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (S412: NEIN), wird davon ausgegangen, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in keinem der Veränderungsmuster, die in 2 bis 7 gezeigt sind, verändern, und es wird Schritt S414 ausgeführt. Bei Schritt S414 wird ähnlich zu Schritt S410 die allgemeine Fehlerverarbeitung ausgeführt.
Wenn bei Schritt S402 bestimmt wird, dass die das Strömungsraten-Normalitäts-Flag nicht gesetzt ist (NEIN), wird bestimmt, dass sich die Leitungsströmungsrate F(t) verändert, wie in 3 in 5 in der Variationszeitspanne T2 gezeigt ist, und bei Schritt S145 wird die Strömungsraten-Insuffizienzverarbeitung ausgeführt. Die Strömungsraten-Insuffizienzverarbeitung ist in 12 gezeigt.
In 12 wird bei Schritt S501 überprüft, ob das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag gesetzt ist. Wenn das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag gesetzt ist (JA), wird bei Schritt S502 überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) höher als der erste Druckwert P1 ist. Weiterhin wird bei Schritt S503 überprüft, ob die Strömungsrate F(t) geringer als der zweite Strömungsratenwert F2 ist. Wenn der Leitungsdruck P(t) höher als der erste Druckwert P1 ist (S502: JA), und wenn die Leitungsströmungsrate F(t) geringer als der zweite Strömungsratenwert F2 ist (S503: JA), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich verändern, wie in 5 gezeigt ist, und bei Schritt S504 wird eine Strömungsratensensor-Fehlerverarbeitung ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass der Strömungsratensensor 36 einen „Strömungsratensensor-Fehler” aufweist, und dieses Bestimmungsergebnis wird gespeichert und mitgeteilt. Schritt S504 fungiert als ein Fehlerbestimmungsteil, ein erstes Bestimmungsteil und ein Strömungsraten-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) nicht geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (NEIN) in der Überprüfungsverarbeitung von Schritt S503, wird angenommen, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in keinem der Veränderungsmuster, die in 2 bis 7 gezeigt sind, verändern. In diesem Fall wird die allgemeine Fehlerverarbeitung bei Schritt S505 ähnlich zu Schritt S410 ausgeführt.
Wenn der Leitungsdruck P(t) nicht höher ist als der erste Druckwert P1 (NEIN) in der Überprüfungsverarbeitung von Schritt S502, wird bei Schritt S506 überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) geringer ist als der zweite Druckwert P2. Weiterhin wird bei Schritt S507 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2. Wenn der Leitungsdruck P(t) geringer ist als der zweite Druckwert P2 (S506: JA) und die Leitungsströmungsrate F(t) geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (S502: JA), wird angenommen, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den Veränderungsmustern, die in 3 gezeigt sind, verändern, und bei Schritt S508 wird eine Luftpumpen-Fehlerverarbeitung ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird bestimmt, dass die Luftpumpe 33 einen „Luftpumpenfehler” aufweist, und dieses Bestimmungsergebnis wird gespeichert und mitgeteilt. Schritt S508 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Bestimmungsteil und ein Luftzuführungs-Bestimmungsteil.
Wenn der Leitungsdruck P(t) nicht geringer ist als der zweite Druckwert P2 (S506: NEIN) oder wenn die Leitungsströmungsrate F(t) nicht geringer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 (S507: NEIN), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in keinem der Veränderungsmuster, die in 2 bis 7 gezeigt sind, verändern, und es wird Schritt S509 ausgeführt. Bei Schritt S509 wird ähnlich zu Schritt S410 die allgemeine Fehlerverarbeitung ausgeführt.
Wenn die Diagnosezeitspanne T1 beendet ist (S401: NEIN), wird unter erneuter Bezugnahme auf 11 Schritt S416 ausgeführt, und jedes Flag wird gelöscht. Das heißt, dass das Diagnose-Flag, das Strömungsraten-Normalitäts-Flag und das Strömungsraten-Insuffizienz-Flag, die sich in den Gesetzt-Zuständen befinden, allesamt gelöscht werden. Folglich wird die nächste Fehlerdiagnoseverarbeitung ordnungsgemäß ausgeführt.
Nachstehend werden Betriebsabläufe und Vorzüge gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Gemäß der ersten Ausführungsform sind sowohl das Ozonsteuerteil 41a als auch das Fehlerdiagnoseteil 41b in der elektronischen Steuereinheit 40 beinhaltet. Das Ozonsteuerteil 41a und das Fehlerdiagnoseteil 41b steuern somit die Betriebsabläufe von Stellgliedern, wie z. B. der Luftpumpe 33 und des Abgas-Absperrventils 34. Die Erfassungswerte des Drucksensors 35 und des Strömungsratensensors 36 werden jeweils durch das Ozonsteuerteil 41a und das Fehlerdiagnoseteil 41b bestimmt. Somit kann durch das Fehlerdiagnoseteil 41b die Ozonzuführvorrichtung 30 diagnostiziert werden, ohne dass ausschließlich dafür bereitgestellte spezielle Sensoren und spezielle Stellglieder verwendet werden. Aus diesem Grund kann der Diagnosevorgang an der Ozonzuführvorrichtung 30 durch Verwendung der Luftpumpe 33 und dergleichen, die die Menge der Ozonzufuhr in die Abgasleitung 16 regulieren, ausgeführt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann ordnungsgemäß festgestellt werden, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in unterschiedlichen Veränderungsmustern verändern, da sowohl die Variationszeitspanne T2 als auch die Stabilitätszeitspanne T3 in der Diagnosezeitspanne T1 beinhaltet sind. In diesem Fall kann die Ozonzuführvorrichtung 30 durch Vergleichen des Veränderungsmusters des Leitungsdrucks P(t) und des Veränderungsmusters der Leitungsströmungsrate F(t) in sowohl der Variationszeitspanne T2 als auch der Stabilitätszeitspanne T3 detailliert diagnostiziert werden. Somit kann die Diagnose durch das Fehlerdiagnoseteil 41b mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden. In einer Konfiguration, in der eine von der Variationszeitspanne T2 und der Stabilitätszeitspanne T3 nicht in der Diagnosezeitspanne T1 beinhaltet ist, können z. B. nur die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) innerhalb einer kurzen Zeitspanne miteinander verglichen werden. Folglich kann die Diagnose nicht mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden die vorbestimmten Werte F1 und F2 der Leitungsströmungsrate F(t), die für die Variationszeitspanne T2 und die Stabilitätszeitspanne T3 jeweils vorgesehen sind, auf voneinander verschiedene Werte eingestellt. Aus diesem Grund können die Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) in der Diagnosezeitspanne T1 basierend auf einer Referenz-Kennlinie ordnungsgemäß bestimmt werden, bei der die Leitungsströmungsrate F(t) nach dem Start des Diagnosevorgangs ansteigt und dann abnimmt, wenn die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet. Es kann z. B. festgestellt werden, dass das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) sich innerhalb eines zulässigen Bereichs in der Variationszeitspanne T2, jedoch nicht innerhalb des zulässigen Bereichs in der Stabilitätszeitspanne T3 befindet. Somit kann die Genauigkeit der Fehlerdiagnose erhöht werden, die auf dem Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) basiert.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) in der Variationszeitspanne T2 höher werden würde als der erste Strömungsratenwert F1 (Schritt S303), und ob in der Stabilitätszeitspanne T3 die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 unterschreiten würde. Somit kann überprüft werden, ob die Veränderung der Leitungsströmungsrate F(t) sowohl in der Variationszeitspanne T2 als auch der Stabilitätszeitspanne T3 normal ist. In diesem Fall kann basierend darauf, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 in der Stabilitätszeitspanne T3 unterschreitet, der große Leckströmungsfehler von dem kleinen Leckströmungsfehler unterschieden werden, selbst wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den ersten Strömungsratenwert F1 in der Variationszeitspanne T2 überschreitet. Somit kann das Ausmaß des Fehlers zusätzlich zu den Arten des Fehlers bestimmt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden für sowohl die Variationszeitspanne T2 als auch die Stabilitätszeitspanne T3 die Druckwerte P1 bis P3 eingestellt. In diesem Fall kann das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) ungeachtet einer Anstiegsgeschwindigkeit des Leitungsdrucks P(t) nach dem Start der Diagnose basierend auf der Referenz-Kennlinie, bei der der Leitungsdruck P(t) an dem oberen Grenzwert nach dem Start der Diagnose gesättigt ist, ordnungsgemäß bestimmt werden, insoweit die Ozonzuführvorrichtung 30 normal arbeitet. Somit kann die Genauigkeit der Diagnose unter Verwendung des Leitungsdrucks P(t) erhöht werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform können große Veränderungen in der Leitungsströmungsrate F(t) und dem Leitungsdruck P(t) unmittelbar nach dem Start der Diagnose genau bestimmt werden, da die Variationszeitspanne T2 so eingestellt ist, dass sie kürzer als die Stabilitätszeitspanne T3 ist. Da die Diagnosezeitspanne T1 mit der gekürzten Variationszeitspanne T2 abgekürzt ist, kann die Fehlerdiagnose innerhalb einer kurzen Zeitspanne abgeschlossen werden. In diesem Fall kann die Fehlerdiagnose zu einem angemessenen Steuerzeitpunkt und mehrmals innerhalb einer Zeitspanne ausgeführt werden, in der der Abgasleitung 16 kein Ozon zugeführt wird. Somit kann verhindert werden, dass die Ozonzufuhr zu der Abgasleitung 16 durch die Fehlerdiagnose behindert wird.
(Zweite Ausführungsform).
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform werden der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) ermittelt und die Fehlerarten (Schritt S405 etc.) in der Diagnosezeitspanne T1 bestimmt. In einer zweiten Ausführungsform werden die Fehlerarten nach der Diagnosezeitspanne T1 bestimmt.
Die Fehlerdiagnoseverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die in 13 bis 15 gezeigten Flussdiagramme beschrieben. In der zweiten Ausführungsform wird eine Fehlerdiagnoseverarbeitung in jeder Diagnosezeitspanne T1 ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf 13 ist die Verarbeitung bei den Schritten S601 bis S6107 identisch mit der Verarbeitung bei den Schritten S101 bis S107, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt werden. Die Schritte S605 und S606 dienen als ein Diagnoseübergangsteil.
Bei den Schritten S608 bis S611 wird der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) immer wieder ermittelt, bis die Diagnosezeitspanne T1 geendet hat (S611: NEIN). Wenn die Diagnosezeitspanne T1 in der Überprüfungsverarbeitung von Schritt S611 geendet hat (JA), wird Schritt S612 ausgeführt, und die Zustandsbestimmungsverarbeitung wird dadurch ausgeführt, so dass ein Zustand der Ozonzuführvorrichtung 13 bestimmt wird. Die Zustandsbestimmungsverarbeitung ist in 14 gezeigt.
In 14 wird bei Schritt S701 basierend auf allen Leitungsruckwerten P(t), die während der Diagnosezeitspanne T1 ermittelt werden, überprüft, ob das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) normal ist. Bei diesem Schritt wird überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) den ersten Leitungsdruck P1 in jeweils der Variationszeitspanne T2 und der Stabilitätszeitspanne T3 überschreitet. Wenn der Leitungsdruck P(t) höher ist als der erste Druckwert P1 (JA), wird bestimmt, dass das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) sich innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet, und es wird Schritt S702 ausgeführt.
Bei Schritt S702 wird basierend auf allen Strömungsratenwerten F(t), die in der Diagnosezeitspanne T1 ermittelt werden, überprüft, ob das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) normal ist. Bei diesem Schritt wird überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den ersten Strömungsratenwert F1 in der Variationszeitspanne T2 überschreitet, und ob die Leitungsströmungsrate F(t) dem zweiten Strömungsratenwert F2 in der Stabilitätszeitspanne T3 unterschreitet. Wenn der Bestimmungswert bei Schritt S702 JA lautet, befindet sich das Veränderungsmuster der Größe innerhalb des zulässigen Bereichs, und es wird Schritt S703 ausgeführt.
Bei Schritt S703 wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den Veränderungsmustern, die in 2 gezeigt sind, verändern, und die normale Verarbeitung wird genauso ausgeführt wie bei Schritt S405 in der ersten Ausführungsform. Schritt S703 dient als ein Fehlerbestimmungsteil und ein Normalitätsbestimmungsteil.
Wenn das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal ist (S702: NEIN), wird bei Schritt S704 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 unterschreitet. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 in der gesamten Variationszeitspanne T2 unterschreitet (JA), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den Veränderungsmustern, die in 5 gezeigt sind, verändern. Bei Schritt S705 wird in diesem Fall die Strömungsratensensor-Fehlerverarbeitung ähnlich zu Schritt S504 in der ersten Ausführungsform ausgeführt. Schritt S705 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein erstes Bestimmungsteil und ein Strömungsraten-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 innerhalb der Variationszeitspanne T2 eine gewisse Zeit lange nicht unterschreitet (S704: NEIN), wird bei Schritt S706 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 während der gesamten Zeitspanne der Stabilitätszeitspanne T3 überschreitet. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) größer ist als der zweite Strömungsratenwert F2 während der gesamten Stabilitätszeitspanne T3 (JA), wird angenommen, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den Veränderungsmustern, die in 7 gezeigt sind, verändern, und es wird Schritt S707 ausgeführt. Bei Schritt S707 wird die kleine Leckströmungs-Fehlerverarbeitung ähnlich zu Schritt S406 ausgeführt, der in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Schritt S707 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein erstes Bestimmungsteil und ein Leitungsbestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 innerhalb der Stabilitätszeitspanne T3 eine gewisse Zeit lang nicht überschreitet (S706: NEIN), wird bestimmt, dass der Druck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in keinem der Veränderungsmuster, die in 2 bis 7 gezeigt sind, verändern, und es wird Schritt S708 ausgeführt. Bei Schritt S708 wird die allgemeine Fehlerverarbeitung ähnlich zu Schritt S410 ausgeführt, der in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
Wenn in der Überprüfungsverarbeitung von Schritt S701 bestimmt wird, dass das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) nicht normal ist (NEIN), wird Schritt S709 ausgeführt, und es wird eine Druckanomalitätsverarbeitung ausgeführt. Die Druckanomalitätsverarbeitung ist in 15 gezeigt.
In 15 wird bei Schritt S801 überprüft, ob das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) normal ist. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) sich unter der Bedingung normal verändert (S801: JA), dass der Leitungsdruck P(t) sich nicht normal verändert (S701: NEIN), wird bestimmt, dass die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) den Veränderungsmustern entsprechen, die in 4 gezeigt sind. In diesem Fall wird bei Schritt S802 ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform ausgeführten Schritt S413 eine Drucksensor-Fehlerverarbeitung ausgeführt. Schritt S802 dient als ein Fehlerbestimmungsteil und ein drittes Bestimmungsteil.
Wenn das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal ist (S801: NEIN), wird bei Schritt S803 überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 während der gesamten Variationszeitspanne T2 unterschreitet. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den zweiten Strömungsratenwert F2 während der gesamten Variationszeitspanne T2 unterschreitet (JA), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den in 3 gezeigten Veränderungsmustern verändern. Bei Schritt S804 wird ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform ausgeführten Schritt S508 die Luftpumpen-Fehlerverarbeitung ausgeführt. Schritt S804 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Bestimmungsteil und ein Luftzuführungs-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t9 den zweiten Strömungsratenwert F2 in der Variationszeitspanne T2 eine gewisse Zeit lang nicht unterschreitet (S803: NEIN), wird Schritt S805 ausgeführt. Bei Schritt S805 wird überprüft, ob die Leitungsströmungsrate F(t) den dritten Strömungsratenwert F3 während der gesamten Stabilitätszeitspanne T3 unterschreitet, und bei Schritt S806 wird überprüft, ob der Leitungsdruck P(t) den dritten Druckwert P3 während der gesamten Stabilitätszeitspanne T3 unterschreitet. Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den dritten Strömungsratenwert F3 unterschreitet (S805: NEIN), und wenn der Leitungsdruck P(t) den dritten Druckwert P3 während der gesamten Stabilitätszeitspanne T3 unterschreitet (S806: JA), wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in den in 6 gezeigten Veränderungsmustern verändern, und es wird Schritt S807 ausgeführt. Bei Schritt S807 wird ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform ausgeführten Schritt S409 die große Leckströmungs-Fehlerverarbeitung ausgeführt. Schritt S807 dient als ein Fehlerbestimmungsteil, ein zweites Bestimmungsteil und ein Absperr-Bestimmungsteil.
Wenn die Leitungsströmungsrate F(t) den dritten Strömungsratenwert F3 eine gewisse Zeit lang nicht unterschreitet (S805: NEIN), oder wenn der Leitungsdruck P(t) den dritten Druckwert P3 in der Stabilitätszeitspanne T3 eine gewisse Zeit lang nicht unterschreitet (S806: NEIN), wird Schritt S808 ausgeführt. Bei Schritt S808 wird bestimmt, dass der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) sich in keinem der Veränderungsmuster, die in 2 bis 7 gezeigt sind, verändern, und es wird die allgemeine Fehlerverarbeitung ähnlich zu Schritt S410 und dergleichen, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt werden, ausgeführt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird überprüft, ob die Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) während der gesamten Diagnosezeitspanne T1 normal sind. Selbst wenn aus diesem Grund der Leitungsdruck P(t) und die Leitungsströmungsrate F(t) aufgrund von Störungen, wie z. B. einem Rauschen, vorübergehend abnormal werden, kann die Anomalitätsdiagnose durch Entfernen von vorübergehenden abnormalen Werten ausgeführt werden. Insbesondere werden die Muster der Anomalität der Ozonzuführvorrichtung 30 in einen Fall, in dem die beiden Veränderungsmusters des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal sind, einen Fall, in dem nur das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) nicht normal ist, und einen Fall unterteilt, in dem nur das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal ist. Da die Fehlerzustände in drei Fälle unterteilt werden, wird die Fehlerdiagnose mit hoher Genauigkeit ausgeführt.
Wenn die beiden Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal sind, weist die Luftpumpe 33 den Fehler auf, oder die Ozonleitung 31 weist den großen Leckströmungsfehler auf. Wenn nur das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal ist, weist der Sensor 26 den Fehler auf, oder die Ozonleitung 31 weist den kleinen Leckströmungsfehler auf. Wenn nur das Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) nicht normal ist, weist der Drucksensor 35 den Fehler auf.
Wenn gemäß der zweiten Ausführungsform nur das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) während der gesamten Diagnosezeitspanne T1 nicht normal ist, kann bestimmt werden, dass der Strömungsratensensor 36 defekt ist, oder dass die Ozonleitung 31 den kleinen Leckströmungsfehler aufweist, indem das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) diagnostiziert wird. Wenn somit das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal ist, kann der Fehler detailliert diagnostiziert werden.
Wenn gemäß der zweiten Ausführungsform die beiden Veränderungsmuster des Leitungsdrucks Pt und der Leitungsströmungsrate F(t) während der gesamten Diagnosezeitspanne T1 nicht normal sind, kann bestimmt werden, dass die Luftpumpe 33 den Fehler aufweist oder dass die Ozonleitung 31 den großen Leckströmungsfehler aufweist, indem das Veränderungsmuster der Leitungsströmungsrate F(t) diagnostiziert wird. Wenn somit die beiden Veränderungsmuster des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) nicht normal sind, können die Fehler detaillierter diagnostiziert werden.
(Andere Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie folgt modifiziert werden.
Als eine erste Modifikation sind die Schwellwerte, die für die Leitungsströmungsrate F(t) eingestellt werden, nicht auf die drei Werte F1 bis F3 beschränkt. Als ein Schwellwert kann z. B. nur ein vierter Strömungsratenwert F4 zwischen dem zweiten Strömungsratenwert F2 und dem dritten Strömungsratenwert F3 eingestellt werden. Gemäß dieser Modifikation wird die Unterscheidung zwischen dem kleinen Leckströmungsfehler und dem großen Leckströmungsfehler schwierig. Es ist jedoch immer noch möglich, einen jeweiligen Fehler des Drucksensors 35, des Strömungsratensensors 36 und der Luftpumpe 33 mit Genauigkeit zu bestimmen. In einem Fall, in dem vier oder mehr Schwellwerte für die Leitungsströmungsrate F(t) eingestellt werden, wird die Genauigkeit der Fehlerdiagnose noch mehr erhöht.
Als eine zweite Modifikation sind die Schwellwerte, die für den Leitungsdruck P(t) eingestellt werden, nicht auf die drei Werte P1 bis P3 beschränkt. Als ein Schwellwert kann z. B. nur einen vierter Druckwert P4 zwischen dem ersten Druckwert P1 und dem dritten Druckwert P3 eingestellt werden. Gemäß dieser Modifikation wird die Unterscheidung zwischen dem kleinen Leckströmungsfehler und dem großen Leckströmungsfehler ähnlich zur ersten Modifikation schwierig. Es ist jedoch immer noch möglich, dass ein jeweiliger Fehler des Drucksensors 35, des Strömungsratensensors 36 und der Luftpumpe 33 mit Genauigkeit bestimmt werden kann. In einem Fall, in dem vier oder mehr Schwellwerte für den Leitungsdruck P(t) eingestellt sind, wird die Genauigkeit der Fehlerdiagnose verbessert.
Als eine dritte Modifikation kann die Stabilitätszeitspanne T3 so eingestellt werden, dass sie kürzer oder genauso lang wie die Variationszeitspanne T2 ist. Bei dieser Modifikation kann mit erhöhter Sicherheit verhindert werden, dass die Ozonzufuhr zu der Abgasleitung 16 durch die Fehlerdiagnose behindert wird, da die Diagnosezeitspanne T1 kürzer ist.
Als eine vierte Modifikation kann in der Diagnosezeitspanne T1 nur eine von der Variationszeitspanne T2 und der Stabilitätszeitspanne T3 beinhaltet sein. Zum Beispiel kann in die Diagnosezeitspanne T1 nur die Variationszeitspanne T2 beinhaltet werden. Bei dieser Modifikation ist es wahrscheinlich, dass die Unterscheidung zwischen dem Fehler des Drucksensors 35 und dem großen Leckströmungsfehler schwierig wird. Es besteht jedoch immer noch die Möglichkeit, den kleinen Leckströmungsfehler, den Fehler des Strömungsratensensors 36 und den Fehler der Luftpumpe 33 zu bestimmen.
Als eine fünfte Ausführungsform muss die Fehlerdiagnose nicht auf den kleinen Leckströmungsfehler, den großen Leckströmungsfehler, den Fehler der Luftpumpe 33, den Fehler des Drucksensors 35 und den Fehler des Strömungsratensensors 36 gerichtet sein. In einem Fall, in dem der zweite Strömungsratenwert F2 nicht für die Leitungsströmungsrate F(t) eingestellt wird, sind z. B. der Fehler der Luftpumpe 33 und der Fehler des Strömungsratensensors 36 als Objekte der Fehlerdiagnose beinhaltet, jedoch sind der kleine Leckströmungsfehler, der große Leckströmungsfehler und der Fehler des Drucksensors 35 als Fehlerdiagnoseobjekte ausgenommen.
Als eine sechste Modifikation muss lediglich der Antrieb der Luftpumpe 33 oder die Einstellung des Abgases-Absperrventils 34 auf den Schließzustand zum Zeitpunkt des Startsteuerzeitpunkts der Fehlerdiagnose gestartet werden.
Als eine siebte Modifizierung können der Drucksensor 35 und der Strömungsratensensor 36 in der Ozonzuführvorrichtung 30 unterschiedlich angeordnet sein. In der Ozonleitung 31 kann z. B. der Drucksensor 35 an der stromabwärtigen Seite des Abgas-Absperrventils 34 oder der stromaufwärtigen Seite des Ozongenerators 32 angeordnet sein. Ferner kann der Strömungsratensensor 36 an der stromabwärtigen Seite des Ozongenerators 32 angeordnet sein.
Als eine achte Modifikation muss das Fehlerdiagnoseteil 41b die Fehlerdiagnose nicht basierend auf den Veränderungszuständen des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) ausführen. Alternativ kann die Fehlerdiagnose basierend auf Erfassungswerten des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) zu vorbestimmten Steuerzeitpunkten während der Diagnosezeitspanne T1 ausgeführt werden. Die vorbestimmten Steuerzeitpunkte können z. B. auf einen Steuerzeitpunkt tb und einen Steuerzeitpunkt tc eingestellt werden. In dieser Modifikation kann die Fehlerdiagnose unter Verwendung der Werte des Leitungsdrucks P(t) und der Leitungsströmungsrate F(t) ausgeführt werden, die zu den Steuerzeitpunkten tb und Ttc unter der Bedingung erfasst werden, dass die Ozonzuführvorrichtung 30 normal ist.
Als eine neunte Modifikation kann die Abgasreinigungsvorrichtung einen NOx-Reduktionskatalysator oder einen Oxidationskatalysator beinhalten. Wenn z. B. die Abgasreinigungsvorrichtung den NOx-Reduktionskatalysator beinhaltet, ist dieser Katalysator in der NOx-Reinigungsvorrichtung 12 enthalten.
Als eine zehnte Modifikation kann von der Ozonzuführvorrichtung 30 der Saugleitung 15 Ozon zugeführt werden. Die Ozonleitung 31 kann z. B. mit der Saugleitung 15 anstatt mit der Abgasleitung 16 verbunden sein. In dieser Modifikation wird die Verbrennungs-Kennlinie der Maschine 10 durch das der Maschine 10 zugeführte Ozon verbessert. In dieser Modifikation kann verhindert werden, dass das Ozon kontinuierlich in die Atmosphäre oder in den Fahrgastraum abgegeben wird, da die Fehlerdiagnose auf der Ozonzuführvorrichtung 30 durch das Fehlerdiagnoseteil 41b ausgeführt wird. Die Saugleitung 15 ist eine innere Verbrennungsleitung.
Als eine elfte Modifikation ist die Maschine 10 des Verbrennungssystems, das die Ozonzuführvorrichtung 30 beinhaltet, nicht auf eine Dieselmaschine beschränkt, sondern kann auch eine Benzinmaschine sein.
Als eine zwölfte Modifikation muss die Ozonzuführvorrichtung 30 nicht in dem Verbrennungssystem des Fahrzeugs beinhaltet sein, sondern kann in einem stationären Verbrennungssystem beinhaltet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-47670 A [0003]

Claims

Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung (30), die aufweist: eine Ozonleitung (31), die mit einer Leitung für eine innere Verbrennung (16) verbunden ist, die sich von einer von einer Einlassseite oder einer Auslassseite der Verbrennungsmaschine (10) erstreckt; ein Ozonerzeugungsteil (32), das in der Ozonleitung (31) zum Erzeugen von Ozon aus Luft angeordnet ist; ein Luftzuführteil (33), das auf einen Luftzuführzustand zum Zuführen von Luft zu dem Ozonerzeugungsteil (32) durch die Ozonleitung (31) schaltbar ist; ein Gasströmungs-Absperrteil (34), das an einer stromabwärtigen Seite des Ozonerzeugungsteils (32) in der Ozonleitung (31) angeordnet ist und zwischen einem Gasströmungszustand und einem Gasströmungs-Absperrzustand schaltbar ist; ein Druckerfassungsteil (35) zum Erfassen eines Innendrucks der Ozonleitung (31); ein Strömungsraten-Erfassungsteil (36) zum Erfassen einer Strömungsrate der Luft, die von dem Luftzuführteil (33) der Ozonleitung (31) zugeführt wird; ein Ozonsteuerteil (41a) zum Steuern von Betriebsabläufen des Ozonerzeugungsteils (32) des Luftzuführteils (33) und des Gasströmungs-Absperrteils (34) basierend auf einen Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) und einem Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36), wobei das Fehlerdiagnosesystem aufweist: ein Fehlerdiagnoseteil (41b) zum Durchführen einer Fehlerdiagnose an der Ozonzuführvorrichtung (30), wobei das Fehlerdiagnoseteil (41b) dadurch gekennzeichnet ist, dass es aufweist: ein Diagnose-Umschaltteil (S105, S106, S204, S605, S606) zum Umschalten der Ozonzuführvorrichtung (30) auf einen Diagnosezustand zum Durchführen der Fehlerdiagnose durch Ausführungen einer Verarbeitung (S204) zum Unterbrechen der Ozonerzeugung durch das Ozonerzeugungsteil (32), einer Verarbeitung (S105, S605) des Umschaltens des Gasströmungs-Absperrteils (34) auf den Absperrzustand und einer Verarbeitung (S106, S606) des Umschaltens des Luftzuführteils (33) auf den Luftzuführzustand; und ein Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S503, S705, S707, S802, S804, S807) zum Bestimmen eines Fehlerzustands der Ozonzuführvorrichtung (30) basierend auf dem Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) und des Strömungsraten-Erfassungswerts des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) in einer Diagnosezeitspanne (T1), in der die Ozonzuführvorrichtung (30) auf den Diagnosezustand durch das Diagnose-Umschaltteil umgeschaltet wird.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Diagnosezeitspanne (T1) eine Variationszeitspanne (T2) beinhaltet, in der der Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) und der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) sich in Reaktion auf ein Umschalten der Ozonzuführvorrichtung (30) auf den Diagnosezustand verändern, und eine Stabilitätszeitspanne (T3) beinhaltet, in der der Druckerfassungswert und der Strömungsraten-Erfassungswert sich weniger verändern als in der Variationszeitspanne (T2); und das Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S703, S705, S707, S802, S804, S807) den Fehlerzustand der Ozonzuführvorrichtung (30) basierend auf dem Druckerfassungswert und dem Strömungsraten-Erfassungswert in jeweils der Variationszeitspanne und der Stabilitätszeitspanne bestimmt.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: das Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S703, S705, S707, S802, S804, S807) den Fehlerzustand der Ozonzuführvorrichtung (30) unter Bezugnahme auf vorbestimmte Strömungsraten-Schwellwerte (F1, F2, F3) bestimmt; und die vorbestimmten Strömungsratenwerte (F1, F2, F3) einen ersten Strömungsratenwert (F1), der für die Variationszeitspanne eingestellt wird, und einen zweiten Strömungsratenwert (F2, F3) beinhalten, der für die Stabilitätszeitspanne und auf einen anderen Wert eingestellt wird, der sich von dem ersten Strömungsratenwert unterscheidet.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S703, S705, S707, S802, S804, S807) aufweist: ein erstes Strömungsraten-Bestimmungsteil (S304) zum Bestimmen, dass der Strömungsraten-Erfassungswert in der Variationszeitspanne (T2) normal ist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert den ersten Strömungsraten-Schwellwert (F1) überschreitet; und ein zweites Strömungsraten-Bestimmungsteil (S405, S413) zum Bestimmen, dass der Strömungsraten-Erfassungswert in der Stabilitätszeitspanne (T3) statt normal ist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert den zweiten Strömungsraten-Schwellwert (F2) unterschreitet.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: das Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S703, S705, S707, S802, S804, S807) den Fehlerzustand der Ozonzuführvorrichtung (30) unter Bezugnahme auf vorbestimmte Druckschwellwerte (P1, P2, P3) in sowohl der Variationszeitspanne (T2) als auch der Stabilitätszeitspanne (T3) bestimmt.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: die Stabilitätszeitspanne (T2) so eingestellt ist, dass sie länger als die Variationszeitspanne (T3) ist.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fehlerbestimmungsteil (S405, S406, S409, S413, S504, S508, S703, S705, S707, S802, S804, S807) aufweist: ein Normalitätsbestimmungsteil (S405, S703) zum Bestimmen, dass die Ozonzuführvorrichtung (30) keine Anomalität aufweist, wenn der Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) und der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) sich innerhalb zulässiger Bereiche von jeweils einer Druck- und Strömungsrate befinden; ein erstes Bestimmungsteil (S406, S504, S705, S707) zum Bestimmen, dass zumindest eine von der Ozonleitung (31) und dem Strömungsraten-Erfassungsteil (36) eine Anomalität aufweist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert von dem Strömungsraten-Erfassungsteil (36) sich außerhalb des zulässigen Bereichs der Strömungsrate befindet; ein zweites Bestimmungsteil (S409, S508, S804, S807) zum Bestimmen, dass zumindest eines von dem Gasströmungs-Absperrteil (34) und dem Luftzuführteil (33) eine Anomalität aufweist, wenn der Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) und der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) außerhalb der zulässigen Bereiche von jeweils dem Druck und der Strömungsrate sind; und ein drittes Bestimmungsteil (S413, S802) zum Bestimmen, dass das Druckerfassungsteil (35) eine Anomalität aufweist, wenn der Druckerfassungswert des Druckerfassungsteils (35) sich außerhalb des zulässigen Bereichs des Drucks befindet.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das erste Bestimmungsteil (S406, S504, S705, S707) aufweist: ein Leitungsbestimmungsteil (S406, S707) zum Bestimmen, dass die Ozonleitung (31) eine Anomalität aufweist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) den ersten Strömungsraten-Schwellwert (F1) überschreitet; und ein Strömungsraten-Bestimmungsteil (S504, S706) zum Bestimmen, dass das Strömungsraten-Erfassungsteil (36) eine Anomalität aufweist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) fortwährend den ersten Strömungsraten-Schwellwert (F1) unterschreitet.
Fehlerdiagnosesystem für eine Ozonzuführvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das zweite Bestimmungsteil (S409, S508, S804, S807) aufweist: ein Absperr-Bestimmungsteil (S409, S807) zum Bestimmen, dass das Luftzuführ-Absperrteil eine Anomalität aufweist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) den zweiten Strömungsraten-Schwellwert (F2) eine Zeit lang überschreitet; und ein Luftzuführ-Bestimmungsteil (S508, S804) zum Bestimmen, dass das Luftzuführteil (33) eine Anomalität aufweist, wenn der Strömungsraten-Erfassungswert des Strömungsraten-Erfassungsteils (36) weiterhin den zweiten Strömungsraten-Schwellwert (F2) unterschreitet.