DE102016110660B4

DE102016110660B4 - Steuerungssystem

Info

Publication number: DE102016110660B4
Application number: DE102016110660.7A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Nakano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2036-06-10
Also published as: US10012168B2; CN106246385B; DE102016110660A1; CN106246385A; US20160363078A1

Abstract

Steuerungssystem mit:einer Kraftmaschine (10), die umfasst:i) ein Kraftstoffeinspritzventil (37), das konfiguriert ist, einen Kraftstoff durch Öffnen eines Ventilkörpers (55) entsprechend einer Stromzuführung einzuspritzen;ii) eine Kraftstoffpumpe (24), die konfiguriert ist, den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (37) zuzuführen; undiii) einen Kraftstoffdrucksensor (38), der konfiguriert ist, einen Kraftstoffdruck zu erfassen, wobei der Kraftstoffdruck ein Druck des Kraftstoffs ist, der dem Kraftstoffeinspritzventil (37) von der Kraftstoffpumpe (24) zugeführt wird; undeiner elektronischen Steuerungseinheit (40), die konfiguriert ist:i) eine Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage einer angeforderten Einspritzmenge einzustellen, die entsprechend einem Kraftmaschinenbetriebszustand und einem Erfassungswert eingestellt wird, der durch den Kraftstoffdrucksensor (38) erfasst wird;ii) eine Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil (37) durch eine Teilhubeinspritzung und eine Vollhubeinspritzung auszuführen, wobei die Teilhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, bevor der Ventilkörper (55) bei einer vollständig offenen Position geöffnet ist, wobei die Vollhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, nachdem der Ventilkörper (55) auf die vollständig offene Position geöffnet ist;iii) eine erste Anomaliebestimmungsbedingung und eine zweite Anomaliebestimmungsbedingung einzustellen, wobei die erste Anomaliebestimmungsbedingung eine Bedingung ist, die zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor (38) auftritt, wobei die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eine Bedingung ist, die zu etablieren ist, wenn der Kraftstoffdrucksensor (38) möglicherweise eine Anomalie aufweist, und vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt;iv) eine zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) zu bestimmen, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, und eine Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) zu bestimmen, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird; undv) die Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil (37) auszuführen, um eine Kraftstoffeinspritzung ohne die Teilhubeinspritzung auszuführen, wenn die zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) bestimmt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das in einer Kraftmaschine bereitgestellt ist, die in einem Fahrzeug oder dergleichen bereitzustellen ist, ist derart konfiguriert, dass ein Ventilkörper durch eine Stromzuführung zu einem eingebauten elektromagnetischen Solenoid (Magnetspule) geöffnet wird, um einen Kraftstoff einzuspritzen. Ferner wird in einer Kraftmaschine eines Zylindereinspritztyps oder dergleichen ein Kraftstoff, der durch eine Zuführpumpe von einem Kraftstofftank hochgepumpt wird, durch eine Hochdruckkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt, um einem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt zu werden. In einer derartigen Kraftmaschine ändert sich eine Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils pro Stromzuführungszeit in Abhängigkeit von einem Druck (einem Kraftstoffdruck) des Kraftstoffs, der dem Kraftstoffeinspritzventil von der Hochdruckkraftstoffpumpe zuzuführen ist. Dementsprechend wird, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2014 - 15 894 A gezeigt ist, ein Kraftstoffdrucksensor bereitgestellt, der einen Kraftstoffdruck erfasst, sodass eine Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils entsprechend dem Kraftstoffdruck, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, eingestellt wird. In der Zwischenzeit ist in jüngster Zeit eine Teilhubeinspritztechnik als eine Technik bekannt geworden, die eine hochpräzise Einspritzung mit sehr kleiner Menge durch das elektromagnetische Kraftstoffeinspritzventil erreicht, wie es vorstehend beschrieben ist. Die Teilhubeinspritztechnik ist eine Technik, bei der eine Einspritzung gestoppt wird, bevor ein Ventilkörper zu einer vollständig offenen Position geöffnet ist, um eine Verkleinerung in einer Einspritzmengengenauigkeit aufgrund einer Prellungsbewegung des Ventilkörpers zu vermeiden. Die Prellungsbewegung des Ventilkörpers wird durch eine Kollision zu einer Zeit verursacht, wenn der Ventilkörper die vollständig offene Position erreicht. Eine derartige Teilhubeinspritztechnik wird zur Verbesserung einer Verbrennung und einer Abgaseigenschaft der Kraftmaschine verwendet.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der Zwischenzeit weicht in einem Fall, in dem die Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftstoffdrucksensors eingestellt wird, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt und der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors von einem tatsächlichen Wert bzw. Ist-Wert abweicht, eine Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils ebenso von einer angeforderten Menge ab. Als Ergebnis verschlechtert sich ein Verbrennungszustand der Kraftmaschine, was eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursachen kann. Deswegen wird eine Anomaliediagnose bei dem Kraftstoffdrucksensor ausgeführt. Wenn eine zugehörige Anomalie bestätigt wird, kann ein Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe als eine Ausfallsicherungsverarbeitung gestoppt werden, sodass der Kraftstoff, der durch die Zuführpumpe hochgepumpt wird, dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt wird, ohne den Kraftstoff unter Druck zu setzen.
Eine genaue Anomaliediagnose des Kraftstoffdrucksensors benötigt jedoch eine gewisse Zeit. In der Zwischenzeit wird ein Druck des Kraftstoffs, der zu dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt wird, ein Widerstand für den Hub des Ventilkörpers. Deswegen ändern sich eine Hubgeschwindigkeit des Ventilkörpers und eine Zeit, bis der Ventilkörper die vollständig offene Position erreicht, in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdruck. Dementsprechend beeinflusst im Vergleich zu einer Vollhubeinspritzung in einer Teilhubeinspritzung, bei der eine Einspritzung innerhalb einer Hubzeitdauer des Ventilkörpers beendet wird, der Kraftstoffdruck in großem Umfang die Einspritzmengengenauigkeit. Ferner ist es in einem Fall, in dem der Verbrennungszustand der Kraftmaschine durch die Teilhubeinspritzung sichergestellt wird, wenn eine Abweichung in der Einspritzmenge der Teilhubeinspritzung auftritt, schwierig, einen guten Verbrennungszustand aufrechtzuerhalten. Dementsprechend verschlechtert sich in einem Fall, in dem eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor zu einer Zeit auftritt, wenn die Teilhubeinspritzung ausgeführt wird, um die Kraftmaschine zu betreiben, der Verbrennungszustand, bevor ein Diagnoseergebnis der Anomalie bestätigt ist und die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt wird, was eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursachen kann.
Die Druckschrift DE 10 2005 001 161 A1 beschreibt eine Kraftstoffdruckregeleinrichtung für Verbrennungsmotoren. Die Kraftstoffdruckregeleinrichtung enthält ein Kraftstoffeinspritzventil, eine Druck-Akkumulierkammer zum Speichern eines Kraftstoffs unter hohem Druck, eine Hochdruckpumpe, ein Kraftstoffdruckregelventil, einen Kraftstoffdrucksensor zum Detektieren eines Kraftsstoffdrucks in der Druck-Akkumulierkammer, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor zum Detektieren einer Luft-Kraftstoffverhältnis-Bedingung, eine Sollwert-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen eines Soll-Kraftstoffdrucks und eines Soll-Luft-Kraftstoffverhältnisses, eine Kraftstoffdruckregelvorrichtung zum Ausführen einer Regelung des Kraftstoffdruckregelventils derart, dass der Kraftstoffdruck abgestimmt ist zu dem Soll-Luft-Kraftstoffdruck, eine Anormalitäts-Diagnosevorrichtung zum Diagnostizieren des Kraftstoffsensors und eine Kraftstoffdruck-Schätzvorrichtung zum Berechnen eines Schätz-Kraftstoffdrucks auf der Grundlage der Luft-Kraftstoffverhältnis-Bedingung, wenn eine anormale Bedingung auftritt. Die Kraftstoffdruck-Schätzvorrichtung korrigiert den Schätz-Kraftstoffdruck derart, dass die Luft-Kraftstoffverhältnis-Bedingung zu dem Soll-Luft-Kraftstoffverhältnis geführt wird.
Die Druckschrift DE 10 2012 100 735 A1 beschreibt einen Detektor für einen fehlerhaften Abschnitt für ein Kraftstoffeinspritzsystem. Der Detektor hat einen Erfassungsabschnitt, welcher eine Variation im Kraftstoffdruck als einen Kraftstoffdruckkurvenverlauf basierend auf einem Erfassungswert eines Kraftstoffdrucksensors erfasst, und einen Berechnungsabschnitt, welcher basierend auf dem Kraftstoffdruckkurvenverlauf eine Mehrzahl von Einspritzratenparametern berechnet, welche zum Identifizieren eines Einspritzratenkurvenverlaufs benötigt werden, welcher dem Kraftstoffdruckkurvenverlauf entspricht. Weiterhin hat der Detektor einen Bestimmungsabschnitt, welcher bestimmt, ob jeder Lernwert des Einspritzratenparameters ein anomaler Wert ist, und einen Identifizierabschnitt, welcher einen defekten Abschnit in dem Kraftstoffeinspritzsystem basierend auf einer Kombination von anomalen Lernwerten identifiziert, welche der Bestimmungsabschnitt bestimmt hat.
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Umstände geschaffen worden, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Steuerungssystem bereitzustellen, das eine Diagnosegenauigkeit einer Anomalie eines Kraftstoffdrucksensors sicherstellen kann und das eine Verschlechterung einer Verbrennung einer Kraftmaschine während der Diagnose in Schranken halten kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein Steuerungssystem zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Kraftmaschine angewendet, die umfasst: ein Kraftstoffeinspritzventil, das konfiguriert ist, einen Kraftstoff durch Öffnen eines Ventilkörpers entsprechend einer Stromzuführung einzuspritzen; eine Kraftstoffpumpe, die konfiguriert ist, den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil zuzuführen; und einen Kraftstoffdrucksensor, der konfiguriert ist, einen Kraftstoffdruck zu erfassen, wobei der Kraftstoffdruck ein Druck des Kraftstoffs ist, der dem Kraftstoffeinspritzventil von der Kraftstoffpumpe zugeführt wird. Eine elektronische Steuerungseinheit des Steuerungssystems stellt eine Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage einer angeforderten Einspritzmenge ein, die entsprechend einem Kraftmaschinenbetriebszustand und einem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors eingestellt wird. Die elektronische Steuerungseinheit führt eine Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil durch eine Teilhubeinspritzung und eine Vollhubeinspritzung aus, wobei die Teilhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, bevor der Ventilkörper bei einer vollständig offenen Position geöffnet ist, wobei die Vollhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, nachdem der Ventilkörper bei der vollständig offenen Position geöffnet ist. Ferner bestimmt die elektronische Steuerungseinheit eine zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, wobei sie eine Anomalie des Kraftstoffdrucksensors erfasst, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist. Hierbei ist die erste Anomaliebestimmung als eine Bedingung eingestellt, die zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt. Ferner ist die zweite Anomaliebestimmungsbedingung als eine Bedingung eingestellt, die zu etablieren ist, wenn der Kraftstoffdrucksensor möglicherweise eine Anomalie aufweist, und vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt.
Wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt und ein richtiger Kraftstoffdruck nicht gefunden werden kann, kann eine Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils nicht in geeigneter Weise eingestellt werden. In Anbetracht dessen werden in einem derartigen Fall eine Ausfallsicherungsverarbeitung, um es einem Betrieb einer Kraftmaschine zu erlauben, fortgesetzt zu werden, auch wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors nicht normal erlangt werden kann, eine Verarbeitung zum Benachrichtigen eines Fahrers über das Auftreten der Anomalie und ähnliche Verarbeitungen ausgeführt.
Es ist jedoch erforderlich, eine gewisse Zeit aufzuwenden, um die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors mit Genauigkeit zu diagnostizieren bzw. zu bestimmen. Das heißt, in einem Fall, in dem die erste Anomaliebestimmungsbedingung derart eingestellt ist, dass die Diagnosegenauigkeit hoch wird, erfordert es, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, ebenso eine gewisse Zeit, um die erste Anomaliebestimmungsbedingung zu etablieren.
In der Zwischenzeit wird, wenn eine Einspritzmenge der Teilhubeinspritzung aufgrund einer Abweichung zwischen dem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors und einem Ist-Wert abweicht, ein Verbrennungszustand in großem Umfang beeinflusst. Dementsprechend verschlechtert sich, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor während einer Ausführung der Teilhubeinspritzung auftritt, ein Verbrennungszustand, bevor eine zugehörige Diagnose bestätigt wird, was eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursachen kann.
Hierbei ist in der elektronischen Steuerungseinheit die zweite Anomaliebestimmungsbedingung, die die zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors bestimmt, eine Bedingung, die zu etablieren ist, wenn der Kraftstoffdrucksensor möglicherweise eine Anomalie aufweist, und vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt. Deswegen wird, wenn eine Anomalie tatsächlich in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, eine zeitweilige Anomaliebestimmung ausgeführt, bevor die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird und eine Anomaliebestimmung des Kraftstoffdrucksensors bestätigt wird.
Wenn die zeitweilige Anomalie bestimmt wird, führt die elektronische Steuerungseinheit eine Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil aus, um eine Kraftstoffeinspritzung auszuführen, ohne die Teilhubeinspritzung auszuführen. Das heißt, auch in einem Fall, in dem es schwierig ist zu bestätigen, dass eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, verhindert, wenn ein zugehöriges Auftreten vermutet wird, die elektronische Steuerungseinheit die Teilhubeinspritzung. Dementsprechend wird, auch wenn es Zeit benötigt, um eine Anomaliebestimmung des Kraftstoffdrucksensors auszuführen, eine Verschlechterung in dem Verbrennungszustand in Schranken gehalten. Dies macht es dementsprechend möglich, die Anomaliediagnosegenauigkeit des Kraftstoffdrucksensors sicherzustellen und die Verschlechterung in der Verbrennung der Kraftmaschine während der Diagnose in Schranken zu halten.
Es ist anzumerken, dass in der Kraftmaschine, die als die Kraftstoffpumpe eine Hochdruckkraftstoffpumpe umfasst, die einen Kraftstoff, der durch eine Zuführpumpe von einem Kraftstofftank hochgepumpt wird, unter Druck setzt und den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil zuführt, die elektronische Steuerungseinheit einen Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe auf der Grundlage des Erfassungswerts des Kraftstoffdrucksensors derart steuert, dass der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors einen Sollkraftstoffdruck erreicht, der entsprechend dem Kraftmaschinenbetriebszustand eingestellt ist. In einem derartigen Steuerungssystem ist es möglich, die Ausfallsicherungsverarbeitung zu einer Zeit des Auftretens der Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor beispielsweise in der nachstehend beschriebenen Art und Weise auszuführen. Das heißt, die elektronische Steuerungseinheit stoppt einen Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe, wenn die elektronische Steuerungseinheit die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors bestimmt. Ferner stellt, wenn die elektronische Steuerungseinheit die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors bestimmt, die elektronische Steuerungseinheit die Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils durch Verwenden eines Einstellungswerts eines Zufuhrdrucks der Zuführpumpe anstelle des Erfassungswerts des Kraftstoffdrucksensors ein. Wenn der Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe gestoppt wird, wird der Kraftstoff, der durch die Zuführpumpe hochgepumpt wird, direkt dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt. Der Zufuhrdruck während des Betriebs der Kraftmaschine wird im Allgemeinen fixiert gehalten. Hierbei ist der Zufuhrdruck ein Druck des Kraftstoffs, der durch die Zuführpumpe hochgepumpt wird. Dementsprechend stellt die elektronische Steuerungseinheit zu dieser Zeit die Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils durch Verwenden des Einstellungswerts des Zufuhrdrucks der Zuführpumpe anstelle des Erfassungswerts des Kraftstoffdrucksensors ein, wodurch es möglich gemacht wird, das Kraftstoffeinspritzventil zu veranlassen, eine Kraftstoffeinspritzung entsprechend der angeforderten Einspritzmenge auszuführen.
In der Zwischenzeit ist es, um den Kraftstoffdruck bei dem Sollkraftstoffdruck zu halten, für die elektronische Steuerungseinheit erforderlich, den Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe derart zu steuern, dass die Kraftstoffzufuhrmenge von der Hochdruckkraftstoffpumpe zu dem Kraftstoffeinspritzventil mit einer Kraftstoffverbrauchsmenge des Kraftstoffeinspritzventils durch die Einspritzung abgeglichen wird. In der Zwischenzeit wird in einem Fall, in dem eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt und der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors von einem Ist-Wert abweicht, auch wenn der Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe auf der Grundlage des Erfassungswerts gesteuert wird, die Kraftstoffzufuhrmenge des Kraftstoffeinspritzventils nicht mit der Kraftstoffverbrauchsmenge abgeglichen. Deswegen konvergiert der Kraftstoffdruckerfassungswert nicht gegen den Sollkraftstoffdruck. In Anbetracht dessen ist die elektronische Steuerungseinheit derart konfiguriert, dass die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu sein, wenn eine Abweichung zwischen dem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors und dem Sollkraftstoffdruck der vorgeschriebene Wert oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit oder mehr ist. Dies ermöglicht es, eine Anomaliediagnose bei dem Kraftstoffdrucksensor auszuführen. Es ist anzumerken, dass es, um eine Anomaliebestimmung des Kraftstoffdrucksensors zu dieser Zeit mit einer hohen Genauigkeit auszuführen, erforderlich ist, bis zu einem gewissen Umfang eine lange Zeit als die Anomaliebestimmungszeit einzustellen.
In der Zwischenzeit ist eine Anomalie des Kraftstoffdrucksensors eine Stapelanomalie, bei der eine Sensorausgabe, letztendlich der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors fixiert wird. Dementsprechend kann die elektronische Steuerungseinheit die zweite Anomaliebestimmungsbedingung einstellen, um etabliert zu werden, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors für eine vorgeschriebene Zeit oder mehr fixiert gehalten wird. Im Übrigen ist es in diesem Fall nicht erforderlich, eine Stapelanomalie zu bestätigen, sondern es sollte bestimmt werden, ob der Kraftstoffdrucksensor in einem Zustand ist oder nicht, in dem vermutet wird, dass eine Stapelanomalie auftritt. Dementsprechend kann die vorgeschriebene Zeit relativ kurz sein. Wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors über die vorgeschriebene Zeit fixiert gehalten wird und sich ein derartiger Zustand fortsetzt, wird die Stapelanomalie des Kraftstoffdrucksensors binnen Kurzem bestätigt. Deswegen ist es, wenn die elektronische Steuerungseinheit als eine Stapelanomaliebestimmungszeit eine Zeit einstellt, die länger als die vorgeschriebene Zeit ist, die die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert, und die erste Anomaliebestimmungsbedingung einstellt, um etabliert zu werden, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors für die Stapelanomaliebestimmungszeit fixiert gehalten wird, möglich, eine Diagnose der Stapelanomalie des Kraftstoffdrucksensors auszuführen.
Ferner kann, wenn die Kraftmaschine in einem Zustand betrieben wird, in dem eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt und ein zugehöriger Erfassungswert von einem Ist-Wert abweicht, ein Abwürgen der Kraftmaschine auftreten. In Anbetracht dessen kann die elektronische Steuerungseinheit derart konfiguriert sein, dass die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt. Es ist anzumerken, dass es, wenn sich die Verbrennung in großem Umfang aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors verschlechtert, denkbar ist, dass der Betrieb der Kraftmaschine während einer Zeit, die für die Anomaliediagnose erforderlich ist, nicht fortgesetzt werden kann. In einem derartigen Fall tritt, auch wenn die Kraftmaschine neu gestartet wird, ein Abwürgen der Kraftmaschine wieder vor dem Abschluss der Anomaliediagnose auf. Folglich wird, auch wenn ein Neustart der Kraftmaschine mehrere Male wiederholt wird, das Ergebnis der Anomaliediagnose möglicherweise nicht bestätigt. Diesbezüglich wird, wenn die Teilhubeinspritzung zu einer Zeit verhindert wird, wenn ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt, die Verschlechterung in der Verbrennung nach dem Kraftmaschinenneustart in Schranken gehalten. Deswegen wird auch in einem Fall, in dem die Verbrennung der Kraftmaschine sich verschlechtert, bis ein Abwürgen der Kraftmaschine aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors auftritt, die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors auf einfache Weise diagnostiziert.
Ferner kann in dem Steuerungssystem, in dem die angeforderte Einspritzmenge auf der Grundlage eines Erfassungswerts eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors korrigiert wird, der konfiguriert ist, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erfassen, das in der Kraftmaschine verbrannt wird, sodass der Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht, wenn eine Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils von der angeforderten Einspritzmenge aufgrund einer Anomalie des Kraftstoffdrucksensors abweicht, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht gegen das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis konvergieren, sodass ein Absolutwert einer Korrekturgröße der angeforderten Einspritzmenge groß werden kann. Dementsprechend kann in dem Steuerungssystem die elektronische Steuerungseinheit die zweite Anomaliebestimmungsbedingung einstellen, um etabliert zu werden, wenn der Absolutwert der Korrekturgröße der angeforderten Einspritzmenge ein vorgeschriebener Wert oder mehr ist.
Wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung nicht etabliert ist, aber wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, ist es für die elektronische Steuerungseinheit wünschenswert, eine mehrstufige Einspritzung zu verhindern, bei der ein Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge aufgeteilt wird, um mehrere Male eingespritzt zu werden. Eine Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund der Abweichung zwischen dem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors und dem Ist-Kraftstoffdruck ist in einem Fall, in dem der Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge aufgeteilt wird, um mehrere Male eingespritzt zu werden, im Vergleich zu einem Fall größer, in dem der Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge durch eine Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird. Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem vermutet wird, dass eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, die mehrstufige Einspritzung verhindert, um die Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge zu einer Zeit, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors nicht normal erlangt werden kann, zu verkleinern. Dies macht es letztendlich möglich, die Verschlechterung in einer Verbrennung der Kraftmaschine aufgrund der Abweichung in Schranken zu halten.
Es ist anzumerken, dass während eines Aufwärmens einer Katalysatorvorrichtung, die ein Abgas reinigt, und während eines Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine die elektronische Steuerungseinheit eine mehrstufige Einspritzsteuerung durch eine Kraftstoffeinspritzung während eines Einlasshubs durch die Vollhubeinspritzung und eine Kraftstoffeinspritzung während eines Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung ausführt. Dann ist es durch ein Sammeln des Kraftstoffs, der durch die Teilhubeinspritzung eingespritzt wird, um eine Zündkerze herum möglich, die Verbrennung bei einem Kaltstart zu stabilisieren, bei dem es schwierig ist, den Kraftstoff zu vaporisieren. Eine Abweichung in der Einspritzmenge der Teilhubeinspritzung während des Verdichtungshubs zu dieser Zeit führt direkt zu der Verschlechterung in der Verbrennung. Deswegen ergibt das Steuerungssystem einen bedeutenden Effekt in einem Fall, bei dem eine derartige mehrstufige Einspritzung ausgeführt wird.
In der Zwischenzeit umfasst die Kraftmaschine des Steuerungssystems als die Kraftstoffpumpe eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die konfiguriert ist, einen Kraftstoff, der durch die Zuführpumpe von dem Kraftstofftank hochgepumpt wird, unter Druck zu setzen, wobei sie ebenso als das Kraftstoffeinspritzventil ein Zylindereinspritzventil umfasst, das konfiguriert ist, den Kraftstoff, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführt wird, in einen Zylinder einzuspritzen. Ferner umfasst die Kraftmaschine des Steuerungssystems ein Öffnungseinspritzventil, das konfiguriert ist, den Kraftstoff, der von der Zuführpumpe zugeführt wird, in eine Ansaugöffnung einzuspritzen, ohne durch die Hochdruckkraftstoffpumpe hindurchzugehen. In der Kraftmaschine kann in einem Fall, in dem die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils verhindert wird, die Kraftstoffeinspritzung durch eine Kraftstoffeinspritzung durch die Vollhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils und eine Kraftstoffeinspritzung durch das Öffnungseinspritzventil ausgeführt werden. In der Zwischenzeit ist es, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, schwierig, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr in geeigneter Weise zu steuern, wobei es ferner schwierig ist, den Kraftstoffdruck zu überprüfen. Deswegen kann, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt, der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr in großem Umfang in Bezug auf den angeforderten Kraftstoffdruck abnehmen. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr abnimmt, nimmt ebenso der Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil ab. In einem Fall eines Hochlastbetriebs, in dem ein interner Druck des Zylinders zu der Zeit der Einspritzung hoch wird, wird der Einspritzdruck unzureichend, was es schwierig machen kann, die Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil auszuführen. Auch in einem derartigen Fall ist die elektronische Steuerungseinheit derart konfiguriert, dass in einem Fall, in dem die Teilhubeinspritzung verhindert wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor ein vorgeschriebener Wert oder mehr ist, die elektronische Steuerungseinheit eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch eine Vollhubeinspritzung des Öffnungseinspritzventils ausführt, wobei aber, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor kleiner als der vorgeschriebene Wert ist, die elektronische Steuerungseinheit eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch die Vollhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils ausführt. Indem diese Einspritzsteuerungen ausgeführt werden, ist es, auch wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr niedrig wird, möglich, eine derartige Situation zu vermeiden, dass die Kraftstoffeinspritzung aufgrund eines unzureichenden Einspritzdrucks unmöglich wird.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie eine technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung, die schematisch eine Konfiguration einer Kraftmaschine veranschaulicht, bei der ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steuerungssystems angewendet wird;
2 eine Schnittdarstellung eines Zylindereinspritzventils, das in der Kraftmaschine bereitgestellt ist;
3 einen Graphen, der eine Beziehung einer Einspritzmenge und einer zugehörigen Variation des Zylindereinspritzventils mit einer Stromzuführungszeit veranschaulicht;
4 ein Flussdiagramm einer Anomaliebestimmungsroutine, die in dem Steuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
5 ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine, die in dem Steuerungssystem ausgeführt wird;
6 ein Flussdiagramm einer Einspritzbetriebsartbestimmungsroutine, die in dem Steuerungssystem ausgeführt wird;
7 ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine, die in einem Steuerungssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und
8 ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine, die in einem Steuerungssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend werden Einzelheiten eines ersten Ausführungsbeispiels eines Steuerungssystems unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben. Wie es in 1 veranschaulicht ist, ist ein Ansaugkanal 11 einer Kraftmaschine 10, bei der das Steuerungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird, mit einer Luftreinigungseinrichtung 12, einem Luftdurchflussmesser 13, einem Drosselventil 14 und einem Ansaugkrümmer 11A in einer Reihenfolge von einer stromaufwärts liegenden Seite versehen. Die Luftreinigungseinrichtung 12 filtert Staub von einer Einlassluft heraus, die in den Ansaugkanal 11 strömt. Der Luftdurchflussmesser 13 erfasst eine Strömungsrate bzw. eine Durchflussmenge (eine Einlassluftmenge GA) der Einlassluft. Das Drosselventil 14 justiert die Einlassluftmenge, indem ein zugehöriger Ventilöffnungsgrad geändert wird. Der Ansaugkanal 11 verzweigt sich bei dem Ansaugkrümmer 11A und wird dann mit jedem Zylinder 16 durch eine Ansaugöffnung 15 verbunden, die für jeden Zylinder bereitgestellt ist.
In der Zwischenzeit ist ein Abgaskanal 17 der Kraftmaschine 10 mit einem Abgaskrümmer 17A, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18 und einer Katalysatorvorrichtung 19 in einer Reihenfolge von der stromaufwärts liegenden Seite versehen. Abgase, die von jeweiligen Zylindern 16 zu dem Abgaskanal 17 ausgestoßen werden, strömen gemeinsam zu dem Abgaskrümmer 17A und strömen dann in die Katalysatorvorrichtung 19, sodass die Abgase durch die Katalysatorvorrichtung 19 gereinigt werden. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18 gibt ein Signal aus, das einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu der Zeit einer Verbrennung der Abgase entspricht, die in die Katalysatorvorrichtung 19 strömen.
Ein derartiges Steuerungssystem der Kraftmaschine 10 umfasst eine Zuführpumpe 21, die einen Kraftstoff in einem Kraftstofftank 20 herauspumpt und den Kraftstoff ausstößt. Die Zuführpumpe 21 ist mit einem Niedrigdruckkraftstoffrohr 23 und einer Hochdruckkraftstoffpumpe 24 durch einen Niedrigdruckkraftstoffkanal 22 verbunden. Das Niedrigdruckkraftstoffrohr 23 ist ein Kraftstoffbehälter, in dem der Kraftstoff, der von der Zuführpumpe 21 gesendet wird, zu speichern ist, wobei die Öffnungseinspritzventile 25 jeweiliger Zylinder 16 der Kraftmaschine 10 damit verbunden sind. Das Öffnungseinspritzventil 25 ist als ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil konfiguriert, das den Kraftstoff, der in dem Niedrigdruckkraftstoffrohr 23 gespeichert ist, in eine entsprechende Ansaugöffnung 15 der Kraftmaschine 10 entsprechend einer Stromzuführung einspritzt. In der Zwischenzeit setzt die Hochdruckkraftstoffpumpe 24 den Kraftstoff, der von der Zuführpumpe 21 gesendet wird, weiter unter Druck, um den Kraftstoff zu einem Hochdruckkraftstoffrohr 26 auszustoßen. Es ist anzumerken, dass der Niedrigdruckkraftstoffkanal 22 mit einem Filter 27, der den Kraftstoff filtert, der durch die Zuführpumpe 21 ausgestoßen wird, und einem Druckregulator 28 versehen ist, der zu einer Zeit, wenn ein Kraftstoffdruck (ein Zufuhrdruck) in dem Niedrigdruckkraftstoffkanal 22 einen vorgeschriebenen Einstelldruck bzw. Entlastungsdruck überschreitet, geöffnet wird, um den Kraftstoff innerhalb des Niedrigdruckkraftstoffkanals 22 in den Kraftstofftank 20 freizugeben.
Zwei Volumenabschnitte, d.h. ein Saugraum 29 und eine Druckbeaufschlagungskammer 30, sind innerhalb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 bereitgestellt. Der Kraftstoff, der von der Zuführpumpe 21 durch den Niedrigdruckkraftstoffkanal 22 gesendet wird, wird in den Saugraum 29 eingebracht. Es ist anzumerken, dass innerhalb des Saugraums 29 ein Pulsierungsdämpfer zur Abschwächung einer Pulsierung des Kraftstoffdrucks bereitgestellt ist. Ferner ist die Hochdruckkraftstoffpumpe 24 mit einem Kolben 34 versehen, der sich durch eine Pumpenantriebsnocke 33, die in einer Nockenwelle 32 der Kraftmaschine 10 bereitgestellt ist, hin- und herbewegt, um ein Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 30 zu ändern.
Der Saugraum 29 ist mit der Druckbeaufschlagungskammer 30 über ein elektromagnetisches Überströmventil 35 verbunden. Das elektromagnetische Überströmventil 35 ist ein normalerweise offenes Ventil, das entsprechend einer Stromzuführung geschlossen wird. Zu der Zeit eines Öffnens verbindet das elektromagnetische Überströmventil 35 den Saugraum 29 mit der Druckbeaufschlagungskammer 30, wobei zu der Zeit eines Schließens das elektromagnetische Überströmventil 35 die Verbindung dazwischen blockiert. Ferner ist die Druckbeaufschlagungskammer 30 mit dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 über ein Sperrventil bzw. Rückschlagventil 36 verbunden. Wenn die Druckbeaufschlagungskammer 30 einen Druck erreicht, der höher als das Hochdruckkraftstoffrohr 26 ist, wird das Sperrventil 36 geöffnet, um es zu ermöglichen, dass Kraftstoff von der Druckbeaufschlagungskammer 30 zu dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 ausgestoßen wird. In der Zwischenzeit ist, wenn das Hochdruckkraftstoffrohr 26 einen Druck erreicht, der höher als die Druckbeaufschlagungskammer 30 ist, das Sperrventil 36 geschlossen, um eine Rückströmung des Kraftstoffs von dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 zu der Druckbeaufschlagungskammer 30 zu begrenzen.
Das Hochdruckkraftstoffrohr 26 ist ein Kraftstoffbehälter, in dem ein Hochdruckkraftstoff zu speichern ist, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 gesendet wird, wobei Zylindereinspritzventile 37, die in jeweiligen Zylindern 16 der Kraftmaschine 10 bereitgestellt sind, damit verbunden sind. Das Zylindereinspritzventil 37 ist als ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil konfiguriert, das den Kraftstoff, der in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 gespeichert ist, in einen zugehörigen entsprechenden Zylinder 16 entsprechend einer Stromzuführung einspritzt. Es ist anzumerken, dass ein Kraftstoffdrucksensor 38, der einen Kraftstoffdruck (einen Hochdruckseitenkraftstoffdruck) innerhalb des Hochdruckkraftstoffrohrs 26 erfasst, daran angebracht ist. Ferner ist ein Entlastungsventil 39A an das Hochdruckkraftstoffrohr 26 angebracht. Das Entlastungsventil 39A wird zu einer Zeit geöffnet, wenn der Druck innerhalb des Hochdruckkraftstoffrohrs 26 übermäßig ansteigt, um den Kraftstoff darin in den Kraftstofftank 20 durch einen Entlastungskanal 39 freizugeben.
Ferner umfasst das Steuerungssystem der Kraftmaschine eine elektronische Steuerungseinheit 40. Die elektronische Steuerungseinheit 40 umfasst: eine zentrale Verarbeitungseinheit, die verschiedene arithmetische Verarbeitungen ausführt; einen Nur-Lese-Speicher, in dem Programme und Daten für die arithmetischen Verarbeitungen im Voraus gespeichert werden; und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der zeitweilig ein Betriebsergebnis der zentralen Verarbeitungseinheit, Erfassungsergebnisse von verschiedenen Sensoren usw. speichert. Ferner umfasst die elektronische Steuerungseinheit 40 einen nichtflüchtigen Speicher, der Daten im Falle einer Stromabschaltung behält.
Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise einem Kurbelwinkelsensor 41 und einem Gaspedalsensor bzw. Beschleunigungseinrichtungspedalsensor 42, zusätzlich zu dem Luftdurchflussmesser 13, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18 und dem Kraftstoffdrucksensor 38 werden in die elektronische Steuerungseinheit 40 eingegeben. Der Kurbelwinkelsensor 41 erfasst eine Drehphase (einen Kurbelwinkel) einer Kurbelwelle der Kraftmaschine 10. Der Gaspedalsensor 42 erfasst eine Tretgröße eines Beschleunigungseinrichtungspedals bzw. Gaspedals durch einen Fahrer. Die elektronische Steuerungseinheit 40 steuert das Einschalten und Ausschalten des elektromagnetischen Überströmventils 35 der Hochdruckkraftstoffpumpe 24, der Öffnungseinspritzventile 25 und der Zylindereinspritzventile 37 auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen dieser Sensoren. Es ist anzumerken, dass die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Kraftmaschinendrehzahl NE auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Kurbelwinkelsensors 41 berechnet und einen Kraftmaschinenlastfaktor KL auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des Luftdurchflussmessers 13 und des Gaspedalsensors 42 berechnet. Es ist anzumerken, dass der Kraftmaschinenlastfaktor KL ein Verhältnis einer derzeitigen Zylinderluftmasse angibt, wenn ein maximaler Wert einer Zylinderluftmasse bei einer derzeitigen Kraftmaschinendrehzahl NE mit normalem Ansaugen als „100%“ angenommen wird. Der Kraftmaschinenlastfaktor KL wird als ein Indexwert einer Kraftmaschinenlast verwendet.
Die elektronische Steuerungseinheit 40 steuert den Kraftstoffdruck (den Hochdruckseitenkraftstoffdruck) in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 in einer variablen Art und Weise, indem das Einschalten und Ausschalten des elektromagnetischen Überströmventils 35 der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 gesteuert werden. Hierbei wird zuerst ein Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 beschrieben. Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Beschreibung eine Bewegung des Kolbens 34 in eine Richtung, in der ein Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 30 verringert wird, als ein „Aufwärtsbewegen“ bezeichnet wird und eine Bewegung des Kolbens 34 in eine Richtung, in der das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 30 vergrößert wird, als ein „Abwärtsbewegen“ bezeichnet werden.
Der Kraftstoff, der von der Zuführpumpe 21 gesendet wird, wird in den Saugraum 29 der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 über den Niedrigdruckkraftstoffkanal 22 eingebracht. Hierbei wird, wenn sich der Kolben in einem Zustand, in dem das elektromagnetische Überströmventil 35 geöffnet ist, abwärts bewegt, der Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer 30 von dem Saugraum 29 gesaugt, wenn das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 30 vergrößert wird. Danach wird, wenn der Kolben 34 von einem Abwärtsbewegen zu einem Aufwärtsbewegen schaltet, das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 30 allmählich verringert. Wenn das elektromagnetische Überströmventil 35 zu dieser Zeit geöffnet gehalten wird, wird der Kraftstoff zurück in den Saugraum 29 von der Druckbeaufschlagungskammer 30 entsprechend der Verringerung in dem Volumen zurückgeführt.
Wenn eine Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Überströmventil 35 während des Aufwärtsbewegens des Kolbens 34 gestartet wird, wird das elektromagnetische Überströmventil 35 geschlossen, sodass die Druckbeaufschlagungskammer 30 versiegelt ist. Dementsprechend nimmt der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 30 entsprechend der Verringerung in dem Volumen zu. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 30 höher als der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 wird, wird das Sperrventil 36 geöffnet, sodass der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 30, in der der Druck hoch wird, erzwungen zu dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 zugeführt wird. Danach wird, wenn die Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Überströmventil 35 zu einer Zeit gestoppt wird, wenn der Kolben 34 von einer Aufwärtsbewegung zu einer Abwärtsbewegung schaltet, der Kraftstoff wieder in die Druckbeaufschlagungskammer 30 von dem Saugraum 29 gesaugt. Indem das Ansaugen des Kraftstoffs während der Abwärtsbewegung des Kolbens 34 und die Druckbeaufschlagung und der Ausstoß des Kraftstoffs während der zugehörigen Aufwärtsbewegung wiederholt werden, führt die Hochdruckkraftstoffpumpe 24 eine Kraftstoffzufuhr zu dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 aus.
Es ist anzumerken, dass eine Menge des Kraftstoffs, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 (nachstehend als Kraftstoffausstoßmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 bezeichnet) für einen Aufwärtsbewegungs-/Abwärtsbewegungsbetrieb des Kolbens 34 ausgestoßen wird, vergrößert wird, wenn eine Startzeit der Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Überströmventil 35 während einer Aufwärtsbewegungszeitdauer des Kolbens 34 vorverlegt wird. Unterdessen wird die Kraftstoffausstoßmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 verkleinert, wenn die Startzeit der Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Überströmventil 35 verzögert wird. Indem eine Stromzuführungsstartzeitsteuerung bzw. ein Stromzuführungsstartzeitpunkt des elektromagnetischen Überströmventils 35 derartig justiert wird, führt die elektronische Steuerungseinheit 40 eine variable Kraftstoffdrucksteuerung aus, um den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 variabel zu steuern.
Zu der Zeit der variablen Kraftstoffdrucksteuerung berechnet die elektronische Steuerungseinheit 40 anfänglich einen Sollkraftstoffdruck Pt auf der Grundlage des Kraftmaschinenlastfaktors KL und dergleichen. Der Sollkraftstoffdruck Pt ist ein Sollwert des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26. Wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL niedrig ist, wird der Sollkraftstoffdruck Pt grundsätzlich auf einen niedrigen Druck eingestellt, aber wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL hoch ist, wird der Sollkraftstoffdruck Pt auf einen hohen Druck eingestellt.
Dann justiert die elektronische Steuerungseinheit 40 die Stromzuführungsstartzeitsteuerung des elektromagnetischen Überströmventils 35 während der Aufwärtsbewegungszeitdauer des Kolbens 34, sodass sich ein Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors (nachstehend als ein Kraftstoffdruckerfassungswert Pm bezeichnet) in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 den Sollkraftstoffdruck Pt entsprechend einer Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt nähert. Der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 wird durch den Kraftstoffdrucksensor 38 erfasst. Genauer gesagt wird, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm niedriger als der Sollkraftstoffdruck Pt ist, die Stromzuführungsstartzeitsteuerung des elektromagnetischen Überströmventils 35 vorverlegt, um die Kraftstoffausstoßmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 zu vergrößern. Ferner wird, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm höher als der Sollkraftstoffdruck Pt ist, die Stromzuführungsstartzeitsteuerung des elektromagnetischen Überströmventils 35 verzögert, um die Kraftstoffausstoßmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 zu verkleinern. Somit hält die elektronische Steuerungseinheit 40 den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 bei dem Sollkraftstoffdruck Pt.
Ferner steuert die elektronische Steuerungseinheit 40 Kraftstoffeinspritzungen durch das Öffnungseinspritzventil 25 und das Zylindereinspritzventil 37. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird in der nachstehend beschriebenen Art und Weise ausgeführt.
Zu der Zeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung berechnet die elektronische Steuerungseinheit 40 zuerst eine angeforderte Einspritzmenge Qt auf der Grundlage eines Betriebszustands (die Kraftmaschinendrehzahl NE, der Kraftmaschinenlastfaktor KL und dergleichen) der Kraftmaschine 10. Die angeforderte Einspritzmenge Qt ist ein angeforderter Gesamtwert des Kraftstoffs, der in jeden Zylinder für einen Verbrennungszyklus einzuspritzen ist. Ferner bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 40 separate Einspritzraten des Öffnungseinspritzventils 25 und des Zylindereinspritzventils 37 auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10. Die elektronische Steuerungseinheit 40 teilt die angeforderte Einspritzmenge Qt zwischen einer Öffnungseinspritzmenge Qp und einer Zylindereinspritzmenge Qd entsprechend der separaten Einspritzraten auf. Die Öffnungseinspritzmenge Qp ist eine Menge eines Kraftstoffs, die durch das Öffnungseinspritzventil 25 einzuspritzen ist, und die Zylindereinspritzmenge Qd ist eine Menge eines Kraftstoffs, die durch das Zylindereinspritzventil 37 einzuspritzen ist. Ferner berechnet die elektronische Steuerungseinheit 40 eine erforderliche Stromzuführungszeit des Öffnungseinspritzventils 25 für eine Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Öffnungseinspritzmenge Qp und eine erforderliche Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 für eine Kraftstoffeinspritzung entsprechen der Zylindereinspritzmenge Qd. Die elektronische Steuerungseinheit 40 führt eine Stromzuführung zu dem Öffnungseinspritzventil 25 und dem Zylindereinspritzventil 37 für jeweilige Stromzuführungszeiten aus, die so berechnet werden.
Es ist anzumerken, dass, wie es vorstehend beschrieben ist, der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26, das den Kraftstoff zu dem Zylindereinspritzventil 37 zuführt, in einer variablen Art und Weise gesteuert wird. Wenn sich der Kraftstoffdruck ändert, wird eine Menge des Kraftstoffs, die durch das Zylindereinspritzventil 37 pro Einheitszeit einzuspritzen ist, entsprechend der Stromzuführung geändert. Dementsprechend wird die Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 wie nachstehend beschrieben berechnet: es wird auf den Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 Bezug genommen, wobei, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm ist, eine Stromzuführungszeit, die für eine Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Zylindereinspritzmenge Qd erforderlich ist, berechnet wird.
In der Zwischenzeit spritzt das Zylindereinspritzventil 37, das den Kraftstoff bei einem höheren Druck einspritzt, im Vergleich zu dem Öffnungseinspritzventil 25, das den Kraftstoff bei einem niedrigeren Druck einspritzt, mehr Kraftstoff durch eine kurzzeitige Stromzuführung ein. In einem derartigen Zylindereinspritzventil 37 beeinträchtigt das nachstehend genannte strukturelle Problem in großem Umfang eine Einspritzmengengenauigkeit bei einer Kraftstoffeinspritzung mit niedriger Menge.
2 veranschaulicht einen Schnittaufbau des Zylindereinspritzventils 37. Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Diskussion eine untere Seite in der Figur als eine Distalendseite des Zylindereinspritzventils 37 bezeichnet wird. Wie es in 2 veranschaulicht ist, ist ein elektromagnetisches Solenoid bzw. eine elektromagnetische Magnetspule 51 innerhalb eines Gehäuses 50 des Zylindereinspritzventils 37 bereitgestellt. Das elektromagnetische Solenoid 51 umfasst einen fixierten Kern 52, der an dem Gehäuse 50 fixiert ist, eine elektromagnetische Spule 53, die um den fixierten Kern 52 herum bereitgestellt ist, und einen beweglichen Kern 54, der auf der Distalendseite bereitgestellt ist, um zu dem fixierten Kern 52 benachbart zu sein. Der bewegliche Kern 54 ist in dem Gehäuse 50 bereitgestellt, um in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung in der Figur versetzbar zu sein. Ein Ventilkörper 55 ist mit dem beweglichen Kern 54 verbunden, um gemeinsam versetzbar zu sein. Ferner ist eine Feder 56, die den beweglichen Kern 54 in Richtung der Distalendseite vorspannt, innerhalb des Gehäuses 50 bereitgestellt.
In der Zwischenzeit ist ein Düsenkörper 57 bei einem Distalendseitenteil des Gehäuses 50 angebracht, um ein Distalende des Ventilkörpers 55 zu umgeben. Ein schlitzförmiges Einspritzloch 58 ist in einem Distalende des Düsenkörpers 57 derart ausgebildet, dass das Einspritzloch 58 die Innenseite und Außenseite des Düsenkörpers 57 verbindet. Es ist anzumerken, dass eine Verbrennungskammer 59, in die der Kraftstoff, der von dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 gesendet wird, eingebracht wird, innerhalb des Gehäuses 50 ausgebildet ist.
In einem derartigen Zylindereinspritzventil 37 sind der Ventilkörper 55 und der bewegliche Kern 54 durch die Feder 57 in Richtung der Distalendseite vorgespannt. In einem Zustand, in dem eine Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Solenoid 51 nicht ausgeführt wird, wird der Ventilkörper 55 aufgrund einer Vorspannkraft der Feder 56 zu einer Position (nachstehend als eine vollständig geschlossene Position bezeichnet) versetzt, bei der der Ventilkörper 55 auf den Düsenkörper 57 gesetzt ist, um das Einspritzloch 58 zu schließen.
Wenn eine Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Solenoid 51 gestartet wird, tritt eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern 52 und dem beweglichen Kern 54 auf, sodass der Ventilkörper 55 und der bewegliche Kern 54 in Richtung einer Seite versetzt werden, die sich dem fixierten Kern 52 annähert. Wenn das Distalende des Ventilkörpers 55 von dem Düsenkörper 57 getrennt wird, wird das Einspritzloch 58 geöffnet, sodass der Kraftstoff innerhalb der Verbrennungskammer 59 nach außen eingespritzt wird. Es ist anzumerken, dass der Ventilkörper 55 in Richtung einer Seite versetzt werden kann, bei der das Distalende des Ventilkörpers 55 von dem Düsenkörper 57 bis zu einer Position (nachstehend als eine vollständig offene Position bezeichnet) getrennt wird, bei der der bewegliche Kern 54 an den fixierten Kern 52 anstößt.
Wenn eine Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Solenoid 51 danach gestoppt wird, wird der Ventilkörper 55 in Richtung der vollständig geschlossenen Position versetzt. Dann wird, wenn der Ventilkörper 55 die vollständig geschlossene Position erreicht, das Einspritzloch 58 geschlossen, sodass die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird. Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Beschreibung eine Trennungsgröße des Distalendes des Ventilkörpers 55 von dem Düsenkörper 57 als eine Düsenhubgröße des Zylindereinspritzventils 37 bezeichnet wird.
3 veranschaulicht eine Beziehung einer Einspritzmenge und einer zugehörigen Variation des Zylindereinspritzventils 37 mit einer Stromzuführungszeit in Bezug auf das elektromagnetische Solenoid 51. In 3 gibt „TO“ eine Stromzuführungszeit (eine Hubstartstromzuführungszeit) an, die erforderlich ist, um eine Trennung (einen Hub) des Ventilkörpers 55 von dem Düsenkörper 57 zu starten, und „Tpmax“ zeigt eine Stromzuführungszeit (eine P/L-Maximalstromzuführungszeit) an, die erforderlich ist, damit der Ventilkörper 55 die vollständig offene Position erreicht.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, ändert sich in einer Zone „TO zu Tpmax“ die Düsenhubgröße während der Stromzuführung. Dementsprechend wird eine Änderungsrate der Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 37 in Bezug auf die Stromzuführungszeit relativ groß. In der Zwischenzeit wird in einer Zone nach „Tpmax“ die Düsenhubgröße bei einer Größe bei einer vollständigen Öffnung beibehalten. Dementsprechend wird die Änderungsrate der Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 37 in Bezug auf die Stromzuführungszeit im Vergleich zu der Zone „TO bis Tpmax“ klein. In der nachstehenden Beschreibung wird die Zone „TO bis Tpmax“, bei der der Ventilkörper 55 einen vollständig offenen Zustand nicht erreicht, als eine Teilhub-(P/L-)Zone bezeichnet. Ferner wird die Zone nach „Tpmax“, in der der Ventilkörper 55 den vollständig offenen Zustand erreicht hat, als eine Vollhub-(F/L-)Zone bezeichnet.
Eine Zeit (die Hubstartstromzuführungszeit TO) nach einem Stromzuführungsstart, aber bevor der Ventilkörper 55 beginnt sich anzuheben, variiert in einem gewissen Umfang, wobei die Variation eine Variation in der Einspritzmenge in der P/L-Zone verursacht. Es ist anzumerken, dass ein Einfluss der Variation in der Hubstartstromzuführungszeit TO in Bezug auf die Variation in der Einspritzmenge relativ abnimmt, wenn die Einspritzmenge zunimmt. Deswegen nimmt die Variation in der Einspritzmenge in der P/L-Zone entsprechend einer Vergrößerung in der Stromzuführungszeit ab.
In der Zwischenzeit prellt, wenn der Ventilkörper 55 die vollständig offene Position erreicht, bei der der bewegliche Kern 54 gegen den fixierten Kern 52 anstößt, der Ventilkörper 55 aufgrund einer Reaktion auf die Kollision zwischen dem beweglichen Kern 54 und dem fixierten Kern 52. Eine mikroskopische Vibration der Düsenhubgröße aufgrund der Prellbewegung vergrößert die Variation in der Einspritzmenge. Ein derartiger Einfluss der Prellbewegung des Ventilkörpers 55 bei einem vollständigen Öffnen in Bezug auf die Variation in der Einspritzmenge nimmt ebenso relativ ab, wenn die Einspritzmenge zunimmt. Aufgrund dessen nimmt die Variation in der Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 37 einmal direkt nach der F/L-Zone zu, wobei sie dann abnimmt, wenn die Stromzuführungszeit zunimmt. Dementsprechend ist es, wenn die elektronische Steuerungseinheit 40 die Kraftstoffeinspritzsteuerung ausführt, indem die Stromzuführungszeit eingestellt wird, um nicht kleiner als eine vorgeschriebene Zeit zu sein (eine F/L-Minimalstromzuführungszeit Tfmin), die länger als die P/L-Maximalstromzuführungszeit Tpmax ist, möglich, die Variation in der Einspritzmenge in Schranken zu halten, um nicht größer als ein zulässiger Wert zu sein.
In der Zwischenzeit ist, wie es vorstehend beschrieben ist, auch in der P/L-Zone die Variation in der Einspritzmenge während einer Stromzuführungszeit direkt vor der F/L-Zone relativ klein. Somit ist es, auch wenn die elektronische Steuerungseinheit 40 die Stromzuführungszeit einstellt, um nicht kleiner als eine vorgeschriebene Zeit (eine P/L-Minimalstromzuführungszeit Tpmin) zu sein, aber kleiner als die P/L-Maximalstromzuführungszeit Tpmax zu sein, möglich, die Variation in der Einspritzmengen in Schranken zu halten, um nicht größer als der zulässige Wert zu sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, indem eine sogenannte Teilhubeinspritzung ausgeführt wird, die eine Kraftstoffeinspritzung ist, bei der der Ventilkörper 55 den vollständig offenen Zustand nicht erreicht, wobei die Stromzuführungszeit in einem derartigen Bereich eingestellt wird, eine Kraftstoffeinspritzung mit geringer Menge durch das Zylindereinspritzventil 37 mit einer hohen Einspritzmengengenauigkeit ausgeführt. Im Übrigen wird im Gegensatz zu der Teilhubeinspritzung eine Kraftstoffeinspritzung, bei der der Ventilkörper 55 den vollständig offenen Zustand erreicht, als eine Vollhubeinspritzung bezeichnet.
Im Übrigen weist das Öffnungseinspritzventil 25 ebenso ein ähnliches strukturelles Problem auf. Allerdings ist, auch wenn die Öffnungseinspritzmenge Qp eine untere Grenze eines zugehörigen Steuerungsbereichs ist, eine Stromzuführungszeit des Öffnungseinspritzventils 25 länger als eine F/L-Minimalstromzuführungszeit Tfmin des Öffnungseinspritzventils 25, sodass alle Kraftstoffeinspritzungen durch das Öffnungseinspritzventil 25 durch eine Vollhubeinspritzung ausgeführt werden, bei der ein Ventilkörper eine zugehörige vollständig offene Position erreicht.
In dem Steuerungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung aus, um ein Aufwärmen der Katalysatorvorrichtung 19 zu der Zeit eines Kaltstarts der Kraftmaschine 10 zu fördern. In einer derartigen Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung wird die Teilhubeinspritzung ausgeführt.
Genauer gesagt wird in der Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung eine Kraftstoffeinspritzung während eines Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine 10 in einem Zustand, in dem ein Aufwärmen der Katalysatorvorrichtung 19 unbeendet ist, durch eine mehrstufige Einspritzung ausgeführt, die eine Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs durch die Vollhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 und eine Kraftstoffeinspritzung während eines Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 umfasst. Zu dieser Zeit wird ein Kraftstoff, der während des Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung eingespritzt wird, in die Nähe einer Zündkerze durch eine Luftströmung innerhalb des Zylinders getragen. Hierbei wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch innerhalb des Zylinders gebildet, sodass eine Kraftstoffkonzentration lokal um die Zündkerze herum hoch ist. Dies erreicht eine erfolgreiche Verbrennung auch bei dem Kaltstart, bei dem eine Zylinderwandtemperatur niedrig ist und es schwierig ist, den Kraftstoff zu vaporisieren. Dies vergrößert eine Abgastemperatur, um eine Temperaturvergrößerung in der Katalysatorvorrichtung 19 zu fördern.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 derart ausgeführt, dass eine Stromzuführungszeit, die eine Einspritzung eines Kraftstoffs entsprechend der Zylindereinspritzmenge Qd erreicht, auf der Grundlage des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm berechnet wird, der durch den Kraftstoffdrucksensor 38 erfasst wird, wobei eine Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Solenoid 51 des Zylindereinspritzventils 37 für die Stromzuführungszeit, die so berechnet wird, ausgeführt wird. Deswegen weicht, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt und ein zugehöriger Kraftstoffdruckerfassungswert Pm einen Wert anzeigt, der von einem Ist-Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 abweicht, eine Menge eines Kraftstoffs, die tatsächlich durch das Zylindereinspritzventil 37 einzuspritzen ist, von einer angeforderten Zylindereinspritzmenge Qd ab, was eine Verschlechterung in der Verbrennung verursachen kann.
In der Zwischenzeit wird, wie es vorstehend beschrieben ist, der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 für die variable Kraftstoffdrucksteuerung verwendet. Das heißt, in der variablen Kraftstoffdrucksteuerung wird der Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 derart gesteuert, dass der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm den Sollkraftstoffdruck Pt erreicht. Wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, ist es für den Kraftstoffdruckerfassungswert Pm schwierig, gegen den Sollkraftstoffdruck Pt durch die variable Kraftstoffdrucksteuerung zu konvergieren. In Anbetracht dessen wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn eine Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei einem vorgeschriebenen Wert oder mehr für eine vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird, bestimmt, dass „eine Anomalie auftritt“. Hierbei wird eine Anomaliediagnose bei dem Kraftstoffdrucksensor 38 ausgeführt. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um etabliert zu werden, wenn die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei einem vorgeschriebenen Wert oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird. Wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, wird bestimmt, dass eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt.
Es ist anzumerken, dass auch in einem Fall, in dem keine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm zeitweilig von dem Sollkraftstoffdruck Pt abweichen kann. Dementsprechend ist es erforderlich, um eine hohe Diagnosegenauigkeit ohne Falschbestimmung sicherzustellen, bis zu einem gewissen Umfang eine lange Zeit als die Anomaliebestimmungszeit T1 einzustellen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die nachstehend beschriebene Verarbeitung als eine Ausfallsicherungsverarbeitung zu einer Zeit ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt. Das heißt, ein Stopp des Druckbeaufschlagungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 und eine Änderung einer Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 werden als die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt.
4 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Anomaliebestimmungsroutine, die für die Anomaliediagnose und die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt wird. Die Verarbeitung gemäß dieser Routine wird wiederholt durch die elektronische Steuerungseinheit 40 bei jedem vorgeschriebenen Steuerungszyklus während des Betriebs der Kraftmaschine 10 ausgeführt.
Wenn die Verarbeitung dieser Routine gestartet wird, wird in Schritt S100 zuerst bestimmt, ob die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob ein Zustand, bei dem die Abweichung (ein Absolutwert) zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei einem vorgeschriebenen Wert α oder mehr erhalten wird, sich für die Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr fortsetzt. Hierbei wird, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung nicht etabliert ist (NEIN), die Verarbeitung dieser Routine direkt beendet. Unterdessen schreitet, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist (JA), die Verarbeitung weiter zu Schritt S120.
Wenn die Verarbeitung zu Schritt S120 voranschreitet, wird ein Anomaliekennzeichen bzw. ein Anomalieflag in Schritt S120 gesetzt. Das Anomalieflag ist ein Flag, das gesetzt wird, wenn ein Auftreten einer Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 bestätigt ist, wobei ein zugehöriger Wert in einem nichtflüchtigen Speicher der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert ist. Zu der Zeit einer Montage der elektronischen Steuerungseinheit 40 an die Kraftmaschine 10 wird das Anomalieflag gelöscht. Sobald das Anomalieflag gesetzt ist, wird das Anomalieflag in einem gesetzten Zustand aufrechterhalten, bis eine Inspektion und Reparatur in einer Reparaturwerkstatt beendet ist. Zu dieser Zeit wird ein Indikator bzw. ein Anzeigeelement, um einen Fahrer über das Auftreten der Anomalie zu benachrichtigen, eingeschaltet und eine Historie des Auftretens der Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 wird in dem nichtflüchtigen Speicher der elektronischen Steuerungseinheit 40 aufgezeichnet.
Nachfolgend wird in Schritt S121 und Schritt S122 die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt, wobei danach die Verarbeitung dieser Routine beendet ist. Das heißt, nachdem der Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 in Schritt S121 gestoppt ist, wird die Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 in Schritt S122 geändert, um einen Zufuhrdruckeinstellungswert Pf anstelle des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm zu verwenden. Die Teilhubeinspritzung wird in der Ausfallsicherungsverarbeitung verhindert, was nachstehend beschrieben wird.
In einem Fall, in dem die Ausfallsicherungsverarbeitung bereits zu einem Zeitpunkt ausgeführt worden ist, wenn die Verarbeitung zu Schritt S121 voranschreitet, wird die Ausführung hiervon direkt fortgesetzt. Das heißt, in der elektronischen Steuerungseinheit 40 werden der Stopp des Druckbeaufschlagungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 und die Berechnung der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 durch eine Verwendung des Zufuhrdruckeinstellungswerts Pf anstelle des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm fortgesetzt.
In der Zwischenzeit wirkt in dem Zylindereinspritzventil 37 ein Kraftstoffdruck in der Verbrennungskammer 59 als ein Widerstand für den Hub des Ventilkörpers 55, der in großem Umfang einen Öffnungsbetrieb des Ventilkörpers 55 beeinträchtigt. In der Teilhubeinspritzung, die die Einspritzung innerhalb der Hubzeitdauer des Ventilkörpers 55 beendet, beeinträchtigt der Kraftstoffdruck in großem Umfang eine Einspritzmengengenauigkeit im Vergleich zu der Vollhubeinspritzung. Ferner ist es in einem Fall, in dem ein Verbrennungszustand der Kraftmaschine 10 durch die Teilhubeinspritzung sichergestellt wird, wenn eine Abweichung in der Einspritzmenge der Teilhubeinspritzung auftritt, schwierig, einen guten Verbrennungszustand aufrechtzuerhalten.
Demgegenüber benötigt, wie es vorstehend beschrieben ist, eine genaue Anomaliediagnose des Kraftstoffdrucksensors 38 eine gewisse Zeit. In einer Zeitdauer, nachdem eine Anomalie auftritt, aber bevor das Diagnoseergebnis bestätigt ist und die Ausfallsicherungsverarbeitung gestartet wird, wird die Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 auf der Grundlage eines ungenauen Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 berechnet, in dem die Anomalie auftritt. Dementsprechend verschlechtert sich, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 während der Ausführung der Teilhubeinspritzung auftritt, der Verbrennungszustand, bevor die Ausfallsicherungsverarbeitung gestartet wird, was eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursachen kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine P/L-Einspritzungsverhinderungssteuerung (nachstehend beschrieben) ausgeführt, um ein derartiges Problem zu behandeln. Genauer gesagt wird in der P/L-Einspritzungsverhinderungssteuerung eine Bedingung, die etabliert wird, wenn eine Anomalie möglicherweise in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, und die vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu einer Zeit etabliert wird, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, als eine zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt. Wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, wird die Teilhubeinspritzung verhindert. Das heißt, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, führt die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Einspritzungssteuerung bei dem Zylindereinspritzventil 37 und dem Öffnungseinspritzventil 25 aus, um eine Kraftstoffeinspritzung auszuführen, ohne die Teilhubeinspritzung auszuführen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine derartige zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um etabliert zu werden, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 für eine vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert bleibt. Der Grund hierfür ist wie nachstehend beschrieben.
Eine der Anomalien des Kraftstoffdrucksensors 38 ist eine Stapelanomalie (Stack-Anomalie), bei der eine Sensorausgabe fixiert wird. Wenn eine derartige Stapelanomalie auftritt, wird der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm bei einem fixierten Wert gehalten und ändert sich nicht. Deswegen gibt es, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 fixiert gehalten wird, eine Möglichkeit, dass die Stapelanomalie auftritt. Es ist anzumerken, dass es in der P/L-Einspritzungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist, die Stapelanomalie zu bestätigen, solange ein Zustand erfasst werden kann, bei dem vermutet wird, dass die Stapelanomalie auftritt. Dementsprechend wird eine Zeit, die kürzer als die Anomaliebestimmungszeit T1 ist, als die vorgeschriebene Zeit T2 eingestellt.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzungsverhinderungsbestimmungsroutine, die ausgeführt wird, um ein Erfordernis einer Verhinderung einer P/L-Einspritzung zu bestimmen, in der P/L-Einspritzungsverhinderungssteuerung. Die Verarbeitung dieser Routine wird wiederholt durch die elektronische Steuerungseinheit 40 bei jedem vorgeschriebenen Steuerungszyklus während des Betriebs der Kraftmaschine 10 ausgeführt.
Wenn die Verarbeitung dieser Routine gestartet wird, wird in Schritt S200 zuerst bestimmt, ob das Anomalieflag gelöscht ist oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob bestimmt ist oder nicht, dass der Kraftstoffdrucksensor 38 eine Anomalie aufweist. Hierbei schreitet, wenn das Anomalieflag gesetzt ist, d.h. wenn ein Diagnoseergebnis, dass der Kraftstoffdrucksensor 38 eine Anomalie aufweist, bereits bestätigt worden ist (NEIN), die Verarbeitung zu Schritt S210 voran. In Schritt S210 wird die Teilhubeinspritzung verhindert. Das heißt, zu einer Zeit, wenn die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt wird, wird ebenso die Verhinderung der Teilhubeinspritzung zusätzlich zu dem Stopp des Druckbeaufschlagungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 und der Änderung der Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 ausgeführt.
Unterdessen schreitet, wenn das Anomalieflag gelöscht ist (S200: JA), die Verarbeitung zu Schritt S201 voran. In Schritt S201 wird bestimmt, ob der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 für die vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert gehalten ist oder nicht. Hierbei schreitet, wenn eine positive Bestimmung getroffen wird, d.h. wenn bestimmt wird, dass die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist (JA), die Verarbeitung zu Schritt S210 voran, in dem die Teilhubeinspritzung verhindert wird. Unterdessen schreitet, wenn eine negative Bestimmung getroffen wird (NEIN), die Verarbeitung zu Schritt S211 voran, in dem die Teilhubeinspritzung gestattet wird.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Einspritzbetriebsartbestimmungsroutine, um eine Kraftstoffeinspritzbetriebsart durch das Zylindereinspritzventil 37 und das Öffnungseinspritzventil 25 auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses in der P/L-Einspritzungsverhinderungsbestimmungsroutine zu bestimmen. Die Verarbeitung dieser Routine wird wiederholt durch die elektronische Steuerungseinheit 40 bei jedem vorgeschriebenen Steuerungszyklus während des Betriebs der Kraftmaschine 10 ausgeführt.
Wenn die Verarbeitung dieser Routine gestartet wird, wird zuerst in Schritt S300 bestimmt, ob die Teilhubeinspritzung in der P/L-Einspritzungsverhinderungsbestimmungsroutine verhindert wird oder nicht. Wenn die Teilhubeinspritzung nicht verhindert wird, d.h. wenn die Teilhubeinspritzung gestattet ist (NEIN), wird die Verarbeitung dieser Routine direkt beendet. In diesem Fall wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung direkt ausgeführt, wobei eine mehrstufige Einspritzung, die die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 umfasst, nach Bedarf ausgeführt wird.
Unterdessen wird, wenn die Teilhubeinspritzung verhindert wird (JA), in Schritt S301 bestimmt, ob der Kraftmaschinenlastfaktor KL ein vorgeschriebener Wert Y oder mehr ist. Eine Obergrenze eines Bereichs des Kraftmaschinenlastfaktors KL, den die Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 auch in einem Zustand ausführen kann, in dem ein Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 zu einem Zufuhrdruck abnimmt, wird auf den vorgeschriebenen Wert Y eingestellt.
Hierbei wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL der vorgeschriebene Wert Y oder mehr ist (JA), in Schritt S302 bestimmt, dass die Kraftstoffeinspritzung durch eine Öffnungseinspritzung durch das Öffnungseinspritzventil 25 ausgeführt wird, wobei danach die Verarbeitung dieser Routine beendet wird. In der Zwischenzeit wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL kleiner als der vorgeschriebene Wert Y ist (NEIN), in Schritt S303 bestimmt, dass die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zylindereinspritzung durch die Vollhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 ausgeführt wird, wobei danach die Verarbeitung dieser Routine beendet wird. Das heißt, zu der Zeit der Verhinderung der Teilhubeinspritzung wird die mehrstufige Einspritzung verhindert, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Öffnungseinspritzung oder eine Zylindereinspritzung ausgeführt wird.
Nachfolgend wird im Folgenden ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die variable Kraftstoffdrucksteuerung, um den Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 zu steuern, auf der Grundlage des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 ausgeführt, sodass der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm den Sollkraftstoffdruck Pt erreicht, der entsprechend einem Kraftmaschinenbetriebszustand eingestellt wird. Dementsprechend wird, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt und der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm ein ungenauer Wert wird, die variable Kraftstoffdrucksteuerung auf der Grundlage des Werts nicht in geeigneter Weise ausgeführt, sodass der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm von dem Sollkraftstoffdruck Pt abweicht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei dem vorgeschriebenen Wert α oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird, die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert, sodass die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt wird. In der Ausfallsicherungsverarbeitung wird ein Zustand, in dem die Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Solenoid 51 gestoppt wird, aufrechterhalten, wobei der Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 gestoppt wird. Ferner wird die Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 geändert, um die Stromzuführungszeit durch eine Verwendung des Zufuhrdruckeinstellungswerts Pf anstelle des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm zu berechnen. Ferner wird zu einer Zeit, wenn die Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt wird, die Kraftstoffeinspritzung durch die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 verhindert.
Wenn der Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 gestoppt wird, wird ein Kraftstoffdruck eines Teils der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 bei einer stromaufwärtsliegenden Seite in Bezug auf das Sperrventil 36 ein Zufuhrdruckeinstellungswert Pf. Der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 wird aufrechterhalten, um für eine Weile nach dem Stopp des Druckbeaufschlagungsbetriebs ein Druck zu sein, der höher als der Zufuhrdruckeinstellungswert Pf ist. Zu dieser Zeit wird jedoch die Kraftstoffzufuhr zu dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 gestoppt. Dementsprechend nimmt der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 allmählich entsprechend einem Kraftstoffverbrauch durch die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 ab. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 der Zufuhrdruckeinstellungswert Pf oder weniger wird, wird das Sperrventil 36 geöffnet, sodass der Kraftstoff in das Hochdruckkraftstoffrohr 26 eingebracht wird. Hierdurch wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 nach dem Stopp des Druckbeaufschlagungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 schließlich bei dem Zufuhrdruckeinstellungswert Pf gehalten. Deswegen kann, auch wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 erfasst werden.
In der Zwischenzeit wird zu dieser Zeit die Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 geändert, um die Stromzuführungszeit durch eine Verwendung des Zufuhrdruckeinstellungswerts Pf anstelle des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm zu berechnen. Das heißt, in einem Zustand, in dem ein Druck des Kraftstoffs, der dem Zylindereinspritzventil 37 zugeführt wird, der Zufuhrdruckeinstellungswert Pf ist, wird eine Stromzuführungszeit berechnet, die es gestattet, einen Kraftstoff entsprechend der Zylindereinspritzmenge Qd einzuspritzen. Deswegen kann, auch wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, die Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Zylindereinspritzmenge Qd durch das Zylindereinspritzventil 37 ausgeführt werden.
Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, um die Diagnosegenauigkeit sicherzustellen, bis zu einem gewissen Umfang eine Zeit benötigt wird, um eine Anomaliediagnose des Kraftstoffdrucksensors 38 auszuführen. Ferner wird ebenso eine Zeit benötigt, nachdem eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 aufgetreten ist, bis die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt auf den vorgeschriebenen Wert α oder mehr vergrößert ist. Dementsprechend wird, auch wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, die Ausfallsicherungsverarbeitung nicht umgehend gestartet. Wenn die Teilhubeinspritzung, bei der der Kraftstoffdruck die Einspritzmengengenauigkeit in großem Umfang beeinflusst, während dieser Zeitdauer ausgeführt wird, verschlechtert sich die Verbrennung vor dem Start der Ausfallsicherungsverarbeitung, was eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursachen kann. Insbesondere ändert sich in der Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 in der Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung, wenn die Einspritzmenge von einer angeforderten Menge abweicht, eine Kraftstoffnebelflugentfernung. Dies macht es schwierig, den eingespritzten Kraftstoff durch die Luftströmung in dem Zylinder zu tragen, wobei es letztendlich schwierig ist, den eingespritzten Kraftstoff um die Zündkerze herum zu sammeln. Dementsprechend verschlechtert sich, wenn eine Stromzuführungszeit der Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 auf der Grundlage des Kraftstoffdruckerfassungswerts Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 eingestellt wird, in dem eine Anomalie auftritt, die Verbrennung besonders einfach.
In der Zwischenzeit ist, wie es vorstehend beschrieben ist, eine der Anomalien des Kraftstoffdrucksensors 38 eine Stapelanomalie, wobei, wenn die Stapelanomalie auftritt, der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 bei einem fixierten Wert bleibt und sich nicht ändert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auch in einem Fall, in dem die erste Anomaliebestimmungsbedingung nicht etabliert ist, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 für die vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert gehalten wird, die Teilhubeinspritzung verhindert, wobei die Kraftstoffeinspritzung ohne die Teilhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 ausgeführt wird. Eine derartige Verhinderung der Teilhubeinspritzung wird früher als der Start der Ausfallsicherungsverarbeitung ausgeführt, die ausgeführt wird, nachdem in der Anomaliediagnose bestimmt worden ist, dass eine Anomalie auftritt. Deswegen ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, ein Auftreten einer Fehlzündung oder eines Abwürgens der Kraftmaschine aufgrund der Verschlechterung in der Verbrennung vor dem Start der Ausfallsicherungsverarbeitung in Schranken zu halten.
In der Zwischenzeit umfasst die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38, die als eine Anomalie in der Anomaliediagnose bestimmt wird, beispielsweise Anomalien, wie beispielsweise eine Verkleinerung in einer Antwortgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucksensors 38, sowie die Stapelanomalie. In diesen Anomalien ändert sich jedoch der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm im Nachgang zu dem Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 bis zu einem gewissen Umfang. Deswegen verschlechtert sich in einem Fall der Anomalien, die die Stapelanomalie ausnehmen, die Verbrennung selten um einen derartigen Grad, dass eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine während der Zeit, die für die Anomaliediagnose erforderlich ist, auftritt.
Es ist anzumerken, dass es zu einer Zeit, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, schwierig ist, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 in geeigneter Weise zu steuern, wobei es ferner schwierig ist, den Kraftstoffdruck zu überprüfen. Deswegen kann zu einer Zeit, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 ebenso in großem Umfang in Bezug auf einen angeforderten Kraftstoffdruck abnehmen. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 abnimmt, nimmt ebenso der Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 ab. In einem Fall eines Hochlastbetriebs, in dem ein interner Druck des Zylinders zu der Zeit einer Einspritzung hoch wird, wird der Einspritzdruck unzureichend, was es schwierig machen kann, die Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 auszuführen. Diesbezüglich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzung zu einer Zeit, wenn die Teilhubeinspritzung verhindert wird, derart ausgeführt, dass: die Vollhubeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 ausgeführt wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL kleiner als der vorgeschriebene Wert γ ist; und die Kraftstoffeinspritzung durch das Öffnungseinspritzventil 25 ausgeführt wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL der vorgeschriebene Wert γ oder mehr ist. Dementsprechend ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, auch wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 niedrig wird, möglich, eine derartige Situation zu vermeiden, dass eine Kraftstoffeinspritzung aufgrund eines unzureichenden Einspritzdrucks unmöglich wird.
In der Zwischenzeit ändert sich, wenn der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm von einem Ist-Wert aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 abweicht, eine Einspritzmenge pro Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37, was eine Abweichung in der Kraftstoffeinspritzmenge verursacht. Ferner dient, wie es vorstehend beschrieben ist, zu einer Zeit, wenn der Ventilkörper 55 des Zylindereinspritzventils 37 geöffnet ist, der Kraftstoffdruck in der Verbrennungskammer 59 als ein Widerstand. Deswegen ändern sich, wenn der Kraftstoffdruck sich ändert, die Hubstartstromzuführungszeit T0 und die P/L-Maximalstromzuführungszeit Tpmax ebenso. Derartige Änderungen werden ebenso ein Faktor der Abweichung in der Kraftstoffeinspritzmenge zu einer Zeit, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt. In der Zwischenzeit wird in der mehrstufigen Einspritzung, bei der der Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge Qt aufgeteilt wird, um mehrere Male eingespritzt zu werden, der Ventilkörper 55 ebenso mehrere Male geöffnet. Dementsprechend beeinflussen die Änderungen in der Hubstartstromzuführungszeit T0 und der P/L-Maximalstromzuführungszeit Tpmax, die aufgrund der Abweichung in dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm verursacht werden, in größerem Ausmaß die Einspritzmengengenauigkeit des Zylindereinspritzventils 37 in einem Fall der mehrstufigen Einspritzung im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge Qt durch eine Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird. Unterdessen wird in dem Steuerungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die mehrstufige Einspritzung in einem Zustand verhindert, in dem eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 vermutet wird. Dies ermöglicht es dementsprechend, die Verschlechterung in der Verbrennung zu einer Zeit in Schranken zu halten, wenn eine Anomalie tatsächlich in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt.
In der Zwischenzeit wird während der Ausfallsicherungsverarbeitung die Kraftstoffeinspritzsteuerung des Zylindereinspritzventils 37 unter der Voraussetzung ausgeführt, dass der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 der Zufuhrdruckeinstellungswert Pf ist. Während der Ausfallsicherungsverarbeitung ist es jedoch, auch wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 von dem Zufuhrdruckeinstellungswert Pf abweicht, schwierig, die Abweichung direkt zu überprüfen. Dementsprechend ist es risikobehaftet, während der Ausfallsicherungsverarbeitung die Teilhubeinspritzung auszuführen, bei der der Kraftstoffdruck die Einspritzmengengenauigkeit und die Verbrennung in großem Umfang beeinflusst. Ferner ist während der Ausfallsicherungsverarbeitung ein Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 niedrig. Deswegen kann ein erwartetes Ziel der Teilhubeinspritzung, wie beispielsweise eine Vergrößerung in einer Kraftstoffkonzentration um die Zündkerze herum zu der Zeit der Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung, nicht erreicht werden. In Anbetracht dessen wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Teilhubeinspritzung während der Ausfallsicherungsverarbeitung verhindert.
Ferner ist während der Ausfallsicherungsverarbeitung der Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 niedrig. Deswegen kann zu der Zeit eines Hochlastbetriebs, in dem der interne Druck des Zylinders hoch ist, der Kraftstoff aufgrund eines unzureichenden Einspritzdrucks möglicherweise nicht in der Lage sein, in geeigneter Weise von dem Zylindereinspritzventil 37 eingespritzt zu werden. In Anbetracht dessen wird ähnlich zu der Verhinderung der Teilhubeinspritzung während der Anomaliediagnose die Kraftstoffeinspritzung während der Ausfallsicherungsverarbeitung, in der die Teilhubeinspritzung verhindert wird, derart ausgeführt, dass: die Vollhubeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 ausgeführt wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL kleiner als der vorgeschriebene Wert γ ist; und die Kraftstoffeinspritzung durch das Öffnungseinspritzventil 25 ausgeführt wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL der vorgeschriebene Wert γ oder mehr ist.
Im Übrigen ist in einem Fall, in dem ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt, bevor ein Diagnoseergebnis bestätigt ist, die Diagnose auf halbem Weg beendet. Dies resultiert darin, dass eine Benachrichtigung für einen Fahrer durch ein Beleuchten eines Indikators bzw. eines Anzeigeelements und ein Aufzeichnen einer Historie in dem nichtflüchtigen Speicher nicht ausgeführt werden. In einem derartigen Fall bemerkt der Fahrer die Anomalie später oder eine Spezifikation einer anormalen Stelle zu der Zeit einer Reparatur wird schwierig. Diesbezüglich ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, das Auftreten eines Abwürgens der Kraftmaschine, das aufgrund der Verschlechterung in einer Verbrennung während der Diagnose verursacht wird, in Schranken zu halten, wodurch es möglich wird, die Benachrichtigung und die Aufzeichnung der Historie zu einer Zeit, wenn eine Anomalie auftritt, sicherer auszuführen.
Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hochdruckkraftstoffpumpe 24 eine Konfiguration entsprechend einer „Kraftstoffpumpe“ aufweist, die Kraftstoff einem Kraftstoffeinspritzventil zuführt, wobei das Zylindereinspritzventil 37 eine Konfiguration entsprechend einem „Kraftstoffeinspritzventil“ aufweist, dem eine derartige Kraftstoffpumpe den Kraftstoff zuführt. Ferner weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Konfiguration entsprechend einem „Kraftstoffdrucksteuerungsabschnitt“, einem „Einspritzsteuerungsabschnitt“, einem „Diagnoseabschnitt“ und einem „Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsabschnitt“ auf.
Entsprechend dem Steuerungssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, die nachstehend genannten Effekte zu erhalten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auch in einem Fall, in dem die erste Anomaliebestimmungsbedingung, die etabliert wird, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, nicht etabliert wird, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung, die etabliert wird, wenn eine Anomalie möglicherweise in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, etabliert wird, die Einspritzsteuerung bei dem Zylindereinspritzventil 37 und dem Öffnungseinspritzventil 25 ausgeführt, um die Kraftstoffeinspritzung ohne ein Ausführen der Teilhubeinspritzung auszuführen. Ferner wird die zweite Anomaliebestimmungsbedingung als eine Bedingung eingestellt, die vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu einer Zeit etabliert wird, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt. Dies ermöglicht es, eine Diagnosegenauigkeit der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 sicherzustellen und eine Verschlechterung in einer Verbrennung der Kraftmaschine 10 während der Diagnose in Schranken zu halten.
Dies ermöglicht es einzuschränken, dass die Diagnose auf halbem Wege aufgrund eines Auftretens eines Abwürgens der Kraftmaschine beendet wird. Dementsprechend ist es, wenn eine Anomalie auftritt, möglich, eine Benachrichtigung über das Auftreten der Anomalie und ein Aufzeichnen einer Historie des Auftretens der Anomalie sicherer auszuführen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Anomaliediagnose bei dem Kraftstoffdrucksensor 38 derart ausgeführt, dass die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm des Kraftstoffdrucksensors 38 und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei dem vorgeschriebenen Wert α oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird. Um die Anomaliediagnose mit einer Genauigkeit auszuführen, ist es erforderlich, bis zu einem gewissen Ausmaß eine lange Zeit als die Anomaliebestimmungszeit T1 einzustellen. Unterdessen ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, die Verschlechterung in einer Verbrennung zu einer Zeit in Schranken zu halten, wenn die Teilhubeinspritzung während einer Zeitdauer ausgeführt wird, nachdem die Anomalie auftritt, bevor die Diagnose bestätigt ist. Dies macht es dementsprechend möglich, eine längere Zeit als die Anomaliebestimmungszeit T1 einzustellen und die Diagnosegenauigkeit zu verbessern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um etabliert zu werden, wenn ein Zustand, in dem der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm fixiert gehalten wird, sich für die vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fortsetzt. Deswegen ist es in einem Fall, in dem eine Stapelanomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, möglich, eine Verschlechterung der Verbrennung während einer Zeitdauer, bevor das Diagnoseergebnis bestätigt ist, in Schranken zu halten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung zum Ausführen der mehrstufigen Einspritzung während des Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine 10 bei einem Aufwärmen der Katalysatorvorrichtung 19 ausgeführt. Die mehrstufige Einspritzung umfasst eine Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs durch die Vollhubeinspritzung und eine Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung. In einer derartigen Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung wird die Brenneigenschaft bei dem Kaltstarten, bei dem es schwierig ist, die Verbrennung zu stabilisieren, durch die Teilhubeinspritzung während des Verdichtungshubs sichergestellt. Dementsprechend tritt, wenn eine Abweichung in der Einspritzmenge der Teilhubeinspritzung in der Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung auftritt, eine schwerwiegende Verschlechterung in der Verbrennung auf, was leicht eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine verursacht. Diesbezüglich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Teilhubeinspritzung zu einem Zeitpunkt verhindert, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist und eine Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 vermutet wird. Dementsprechend verursacht, auch wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 während der Katalysatoraufwärmunterstützungssteuerung auftritt, dies schwerlich eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffeinspritzung zu einer Zeit, wenn die Teilhubeinspritzung verhindert wird, derart ausgeführt, dass die Zylindereinspritzung des Zylindereinspritzventils 37 durch die Vollhubeinspritzung ausgeführt wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL kleiner als der vorgeschriebene Wert γ ist; die Öffnungseinspritzung des Öffnungseinspritzventils 25 wird ausgeführt, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor KL der vorgeschriebene Wert γ oder mehr ist. Deswegen ist es, auch wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 abnimmt, möglich, eine derartige Situation zu vermeiden, dass die Kraftstoffeinspritzung aufgrund eines unzureichenden Einspritzdrucks unmöglich wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, die mehrstufige Einspritzung verhindert, in der der Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge Qt aufgeteilt wird, um mehrere Male eingespritzt zu werden. Dies macht es dementsprechend möglich, die Verschlechterung in der Verbrennung zu einer Zeit, wenn eine Anomalie tatsächlich in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, in geeigneter Weise in Schranken zu halten.
Als Nächstes werden Einzelheiten eines zweiten Ausführungsbeispiels des Steuerungssystems unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem nachstehend genannten dritten Ausführungsbeispiel werden Konfigurationen, die mit denen in dem ersten Ausführungsbeispiel gemein sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei Detailerklärungen hiervon weggelassen werden. Das Steuerungssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird erhalten, indem ein Inhalt der zweiten Anomaliebestimmungsbedingung modifiziert wird, die eine Bedingung der Teilhubeinspritzungsverhinderung in der P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine in dem Steuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Die anderen Teile mit Ausnahme eines Verarbeitungsinhalts der Routine sind die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel setzt eine Ausführung einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung voraus. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung ist eine Steuerung bzw. Regelung, um zu veranlassen, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in der Kraftmaschine 10 verbrannt wird, ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht. Die elektronische Steuerungseinheit 40 berechnet eine angeforderte Einspritzmenge auf der Grundlage einer derzeitigen Zylinderluftmasse, die aus der Kraftmaschinendrehzahl NE und dem Kraftmaschinenlastfaktor KL herausgefunden wird, sodass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in der Kraftmaschine 10 verbrannt wird, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis näherungsweise erreicht. Jedoch verursacht lediglich eine derartige offene Steuerung der angeforderten Einspritzmenge eine geringe Abweichung zwischen einem Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund von individuellen Unterschieden in einer Einlasseigenschaft, einer Sprüheigenschaft und dergleichen der Kraftmaschine 10. In Anbetracht dessen wird in einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt, indem eine Rückkopplungskorrektur bzw. Regelungskorrektur bei der angeforderten Einspritzmenge entsprechend einer Abweichung zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ausgeführt wird.
Eine derartige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung wird durch die elektronische Steuerungseinheit 40 ausgeführt. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Konfiguration entsprechend einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsabschnitt auf, der die angeforderte Einspritzmenge auf der Grundlage des Erfassungswerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 korrigiert, sodass der Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird.
Die Verarbeitung dieser Routine wird wiederholt durch die elektronische Steuerungseinheit 40 bei jedem vorgeschriebenen Steuerungszyklus während des Betriebs der Kraftmaschine ausgeführt.
Wenn die Verarbeitung dieser Routine gestartet wird, wird zuerst in Schritt S200 bestimmt, ob das Anomalieflag gelöscht ist oder nicht. Wenn das Anomalieflag gesetzt ist (NEIN), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S210 voran. In Schritt S210 wird die Teilhubeinspritzung verhindert, wobei danach die Verarbeitung dieser Routine beendet wird.
Unterdessen schreitet, wenn das Anomalieflag gelöscht ist (S200: JA), die Verarbeitung zu Schritt S202 voran. In Schritt S202 wird bestimmt, ob ein Absolutwert einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs-(F/B-)Korrekturgröße ein vorgeschriebener Bestimmungswert β oder mehr ist oder nicht. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße ist eine Korrekturgröße der angeforderten Einspritzmenge, die entsprechend der Abweichung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung erhalten wird.
Hierbei schreitet, wenn der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße der Bestimmungswert β oder mehr ist (JA), die Verarbeitung zu Schritt S210 voran, in dem die Teilhubeinspritzung verhindert wird. Danach ist die Verarbeitung dieser Routine beendet. Unterdessen schreitet, wenn der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße kleiner als der Bestimmungswert β ist (NEIN), die Verarbeitung zu Schritt S211 voran, in dem die Teilhubeinspritzung gestattet ist. Die Verarbeitung dieser Routine wird hierbei beendet.
Als Nächstes wird ein Betrieb des Steuerungssystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es vorstehend beschrieben ist, kann, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, die elektronische Steuerungseinheit 40 den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 und letztendlich einen Einspritzdruck einer Kraftstoffeinspritzung durch das Zylindereinspritzventil 37 nicht erfassen, wodurch ein Ergebnis erhalten wird, dass eine Einspritzmenge, die dem Zylindereinspritzventil 37 angewiesen wird, von einer Ist-Einspritzmenge durch das Zylindereinspritzventil 37 abweicht. In der Zwischenzeit wird, wie es vorstehend beschrieben ist, auch vor der Korrektur durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung die angeforderte Einspritzmenge auf einen Wert eingestellt, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis näherungsweise das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht. Wenn jedoch eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, weicht die angewiesene Einspritzmenge von der Ist-Einspritzmenge ab, sodass der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße groß wird. Deswegen wird, wenn der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße zunimmt, um einen Bereich zu überschreiten, den der Absolutwert normalerweise annimmt, vermutet, dass eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in einem derartigen Fall die Teilhubeinspritzung verhindert. Dementsprechend ist es, auch wenn eine Anomalie tatsächlich in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, möglich, die Verschlechterung in der Verbrennung während der Diagnose in Schranken zu halten. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es ebenso möglich, die vorstehend genannten Wirkungen zu erreichen. Ferner wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um etabliert zu werden, wenn der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße der vorgeschriebene Wert oder mehr ist. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße ist eine Korrekturgröße der angeforderten Einspritzmenge durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsabschnitt.
Als Nächstes werden Einzelheiten des Ausführungsbeispiels des Steuerungssystems unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Ähnlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Steuerungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenso erhalten, indem ein Inhalt der zweiten Anomaliebestimmungsbedingung modifiziert wird, die eine Bedingung der Teilhubeinspritzungsverhinderung in der P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine in dem Steuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Die anderen Teile mit Ausnahme eines Verarbeitungsinhalts dieser Routine sind die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer P/L-Einspritzverhinderungsbestimmungsroutine, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird. Die Verarbeitung gemäß dieser Routine wird wiederholt durch die elektronische Steuerungseinheit 40 bei jedem vorgeschriebenen Steuerungszyklus während des Betriebs der Kraftmaschine ausgeführt.
Wenn die Verarbeitung dieser Routine gestartet wird, wird zuerst in Schritt S200 bestimmt, ob das Anomalieflag gelöscht ist oder nicht. Wenn das Anomalieflag gesetzt ist (NEIN), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S210 voran. In Schritt S210 wird die Teilhubeinspritzung verhindert, wobei danach die Verarbeitung dieser Routine beendet wird.
Unterdessen schreitet, wenn das Anomalieflag gelöscht ist (S200: JA), die Verarbeitung zu Schritt S203 voran. In Schritt S203 wird bestimmt, ob ein Kraftmaschinenabwürgeneustartkennzeichen bzw. Kraftmaschinenabwürgeneustartflag gesetzt ist oder nicht. Das Kraftmaschinenabwürgeneustartflag ist ein Flag, das gesetzt wird, wenn ein derzeitiges Kraftmaschinenstarten ein Neustarten nach einem Abwürgen der Kraftmaschine ist, und das gelöscht wird, wenn die Kraftmaschine 10 normal gestoppt wird. Hierbei schreitet, wenn das Kraftmaschinenabwürgeneustartflag gesetzt ist (JA), die Verarbeitung zu Schritt S210 voran, in dem die Teilhubeinspritzung verhindert wird. Danach ist die Verarbeitung dieser Routine beendet. Unterdessen schreitet, wenn das Kraftmaschinenabwürgeneustartflag gelöscht ist (NEIN), die Verarbeitung zu Schritt S211 voran, in dem die Teilhubeinspritzung gestattet wird. Danach wird die Verarbeitung dieser Routine beendet.
Als Nächstes werden Betriebe/Effekte des Steuerungssystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es vorstehend genannt ist, kann, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, eine Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 37 nicht in geeigneter Weise gesteuert werden, sodass sich die Verbrennung verschlechtert. Deswegen tritt, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, leicht ein Abwürgen der Kraftmaschine auf. Dementsprechend gibt es in einem Fall, in dem ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt, eine Möglichkeit, dass der Kraftstoffdrucksensor 38 eine Anomalie aufweist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Kraftmaschine nach dem Abwürgen der Kraftmaschine neu gestartet wird, die Teilhubeinspritzung verhindert. Deswegen ist es, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, möglich, eine Verschlechterung der Verbrennung während der Diagnose in Schranken zu halten, wodurch es ermöglicht wird, ein Wiederauftreten des Abwürgens der Kraftmaschine, bis die Diagnose bestätigt ist und die Ausfallsicherungsverarbeitung gestartet ist, in Schranken zu halten. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es ebenso möglich, die vorstehend genannten Effekte zu erreichen. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt.
Im Übrigen kann, wenn die Verbrennung sich in großem Umfang aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 verschlechtert, ein Abwürgen der Kraftmaschine unmittelbar nach dem Starten der Kraftmaschine 10 auftreten. In einem derartigen Fall ist es schwierig, eine Anomaliediagnose des Kraftstoffdrucksensors 38 bis zum Letzten während des Betriebs der Kraftmaschine 10 auszuführen, was ein Abwürgen der Kraftmaschine, wenn die Anomaliediagnose nicht bestätigt wird, wiederholen kann. Diesbezüglich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt, die Teilhubeinspritzung verhindert, wodurch die Verschlechterung in der Verbrennung der Kraftmaschine 10 in Schranken gehalten wird, bevor ein Ergebnis der Anomaliediagnose zu der Zeit eines Auftretens einer Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 bestätigt wird. Deswegen ist es, auch wenn die Verbrennung der Kraftmaschine 10 sich verschlechtert, bis ein Abwürgen der Kraftmaschine aufgrund der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 auftritt, möglich, die Anomalie auf einfache Weise zu diagnostizieren.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können ebenso ausgeführt werden, indem Änderungen wie nachstehend genannt hinzugefügt werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors für die vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert gehalten wird, sodass die Teilhubeinspritzung verhindert wird. Die zweite Anomaliebestimmungsbedingung sollte etabliert werden, wenn der Kraftstoffdrucksensor 38 möglicherweise eine Anomalie aufweist. Dementsprechend wird die vorgeschriebene Zeit T2 auf eine relativ kurze Zeit eingestellt, bevor eine Stapelanomalie bestätigt wird. In einem Fall, in dem der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors über die vorgeschriebene Zeit T2 fixiert gehalten wird und sich ein derartiger Zustand weiter fortsetzt, wird die Stapelanomalie manchmal bald bestätigt. Deswegen kann, wenn eine Zeit, die länger als die vorgeschriebene Zeit T2 ist, als eine Stapelanomaliebestimmungszeit eingestellt wird und die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors für die Stapelanomaliebestimmungszeit fixiert gehalten wird, die elektronische Steuerungseinheit 40 eine Diagnose einer Stapelanomalie bei dem Kraftstoffdrucksensor 38 ausführen. Ferner kann die elektronische Steuerungseinheit 40 die erste Anomaliebestimmungsbedingung einstellen, in einem von einem Fall, bei dem die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei dem vorgeschriebenen Wert oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird, und einem Fall etabliert werden, bei dem der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors für die Stapelanomaliebestimmungszeit fixiert gehalten wird.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden Kraftstoffeinspritzbetriebsarten zu der Zeit der Verhinderung der Teilhubeinspritzung entsprechend des Kraftmaschinenlastfaktors KL geändert, wobei jedoch eine derartige Änderung nicht ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann zu der Zeit der Verhinderung der Teilhubeinspritzung die Kraftstoffeinspritzung immer nur durch die Öffnungseinspritzung ausgeführt werden, oder die Kraftstoffeinspritzung kann ohne ein Ändern von separaten Einspritzraten der Zylindereinspritzung und der Öffnungseinspritzung nur durch Hinzufügen einer Größe entsprechend der Teilhubeinspritzung zu der Vollhubeinspritzung ausgeführt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden als die Ausfallsicherungsverarbeitung, die ausgeführt wird, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird und es bestimmt wird, dass der Kraftstoffdrucksensor 38 eine Anomalie aufweist, das Stoppen des Druckbeaufschlagungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 24 und das Ändern einer Berechnungsbetriebsart der Stromzuführungszeit des Zylindereinspritzventils 37 ausgeführt. Eine derartige Ausfallsicherungsverarbeitung kann in einer anderen Art und Weise ausgeführt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird, alle mehrstufigen Einspritzungen verhindert. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist im Vergleich mit der Teilhubeinspritzung der Einfluss der Anomalie des Kraftstoffdrucksensors 38 in Bezug auf die Verbrennung der Kraftmaschine 10 in der Vollhubeinspritzung klein. Dementsprechend kann auch in einem Zustand, in dem eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt, wenn die mehrstufige Einspritzung, die die Teilhubeinspritzung umfasst, ausgeführt wird, die mehrstufige Einspritzung nur durch die Vollhubeinspritzung die Verschlechterung in einer Verbrennung der Kraftmaschine 10 innerhalb eines Bereichs, in dem eine Fehlzündung oder ein Abwürgen der Kraftmaschine nicht auftritt, in Schranken halten. In einem derartigen Fall können, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird, nicht alle mehrstufigen Einspritzungen, sondern nur die mehrstufige Einspritzung, die die Teilhubeinspritzung umfasst, verhindert werden, wobei die mehrstufige Einspritzung nur durch die Vollhubeinspritzung gestattet werden kann.
In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um nur in einem entsprechenden der nachstehend genannten Fälle etabliert zu werden: (A) ein Fall, in dem der Kraftstoffdruckerfassungswert Pm für die vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert gehalten wird; (B) ein Fall, in dem der Absolutwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturgröße der vorgeschriebene Wert γ oder mehr ist; und (C) ein Fall, in dem ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt. Die zweite Anomaliebestimmungsbedingung kann eingestellt werden, um in beliebigen zwei Fällen etabliert zu werden, die aus den vorstehend genannten Fällen (A) bis (C) ausgewählt werden, oder die zweite Anomaliebestimmungsbedingung kann eingestellt werden, um in irgendeinem der vorstehend genannten drei Fälle (A) bis (C) etabliert zu werden. Ferner kann, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn der Kraftstoffdrucksensor 38 möglicherweise eine Anomalie aufweist, und vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung etabliert zu werden, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt, die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt werden, um in einem Fall etabliert zu werden, der zu den vorstehend genannten Fällen (A) bis (C) unterschiedlich ist, oder sie kann eingestellt werden, um in einem Fall etabliert zu werden, der anders als die vorstehend beschriebenen Fälle (A) bis (C) ist, zusätzlich zu den Fällen (A) bis (C).
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt, um etabliert zu werden, wenn die Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruckerfassungswert Pm und dem Sollkraftstoffdruck Pt bei dem vorgeschriebenen Wert α oder mehr für die vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit T1 oder mehr gehalten wird. Eine derartige erste Anomaliebestimmungsbedingung kann jedoch andere Bedingungen umfassen, vorausgesetzt, dass die Bedingungen etabliert werden, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor 38 auftritt.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird ein Anomalieflag gesetzt, wenn eine erste Anomaliebestimmungsbedingung in einer Anomaliediagnose eines Kraftstoffdrucksensors (38) etabliert wird und es bestimmt wird, dass eine Anomalie auftritt. In einem Fall, in dem das Anomalieflag gelöscht gehalten wird (S200: JA), wird, wenn ein Kraftstoffdruckerfassungswert des Kraftstoffdrucksensors (38) für eine vorgeschriebene Zeit T2 oder mehr fixiert gehalten wird und eine zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird (S201: JA), eine Teilhubeinspritzung verhindert, sodass eine Einspritzsteuerung eines Kraftstoffeinspritzventils (37) ausgeführt wird, um eine Kraftstoffeinspritzung auszuführen, ohne die Teilhubeinspritzung auszuführen (S210).

Claims

Steuerungssystem mit: einer Kraftmaschine (10), die umfasst: i) ein Kraftstoffeinspritzventil (37), das konfiguriert ist, einen Kraftstoff durch Öffnen eines Ventilkörpers (55) entsprechend einer Stromzuführung einzuspritzen; ii) eine Kraftstoffpumpe (24), die konfiguriert ist, den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (37) zuzuführen; und iii) einen Kraftstoffdrucksensor (38), der konfiguriert ist, einen Kraftstoffdruck zu erfassen, wobei der Kraftstoffdruck ein Druck des Kraftstoffs ist, der dem Kraftstoffeinspritzventil (37) von der Kraftstoffpumpe (24) zugeführt wird; und einer elektronischen Steuerungseinheit (40), die konfiguriert ist: i) eine Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage einer angeforderten Einspritzmenge einzustellen, die entsprechend einem Kraftmaschinenbetriebszustand und einem Erfassungswert eingestellt wird, der durch den Kraftstoffdrucksensor (38) erfasst wird; ii) eine Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil (37) durch eine Teilhubeinspritzung und eine Vollhubeinspritzung auszuführen, wobei die Teilhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, bevor der Ventilkörper (55) bei einer vollständig offenen Position geöffnet ist, wobei die Vollhubeinspritzung eine Einspritzsteuerung ist, um die Einspritzung zu stoppen, nachdem der Ventilkörper (55) auf die vollständig offene Position geöffnet ist; iii) eine erste Anomaliebestimmungsbedingung und eine zweite Anomaliebestimmungsbedingung einzustellen, wobei die erste Anomaliebestimmungsbedingung eine Bedingung ist, die zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor (38) auftritt, wobei die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eine Bedingung ist, die zu etablieren ist, wenn der Kraftstoffdrucksensor (38) möglicherweise eine Anomalie aufweist, und vor der ersten Anomaliebestimmungsbedingung zu etablieren ist, wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffdrucksensor auftritt; iv) eine zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) zu bestimmen, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, und eine Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) zu bestimmen, wenn die erste Anomaliebestimmungsbedingung etabliert wird; und v) die Einspritzsteuerung bei dem Kraftstoffeinspritzventil (37) auszuführen, um eine Kraftstoffeinspritzung ohne die Teilhubeinspritzung auszuführen, wenn die zeitweilige Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) bestimmt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei: die Kraftstoffpumpe (24) eine Hochdruckkraftstoffpumpe ist, die konfiguriert ist, einen Kraftstoff, der durch eine Zuführpumpe (21) von einem Kraftstofftank (20) hochgepumpt wird, unter Druck zu setzen; und die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist: i) einen Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe (24) auf der Grundlage des Erfassungswert zu steuern, der durch den Kraftstoffdrucksensor (38) erfasst wird, sodass der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensor (38) einen Sollkraftstoffdruck erreicht, der entsprechend dem Kraftstoffbetriebszustand eingestellt wird; ii) einen Druckbeaufschlagungsbetrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe (24) zu stoppen, wenn die elektronische Steuerungseinheit (40) die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) bestimmt; und iii) die Stromzuführungszeit des Kraftstoffeinspritzventils (37) durch ein Verwenden eines Einstellungswerts eines Zufuhrdrucks der Zuführpumpe (21) anstelle des Erfassungswerts des Kraftstoffdrucksensors (38) einzustellen, wenn die elektronische Steuerungseinheit (40) die Anomalie des Kraftstoffdrucksensors (38) bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn eine Abweichung zwischen dem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors (38) und dem Sollkraftstoffdruck bei einem vorgeschriebenen Wert oder mehr für eine vorgeschriebene Anomaliebestimmungszeit oder mehr gehalten wird.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors (38) für eine vorgeschriebene Zeit oder mehr fixiert gehalten wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 4, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass eine Zeit, die länger als die vorgeschriebene Zeit ist, als eine Stapelanomaliebestimmungszeit eingestellt wird, wobei die erste Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn der Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors (38) für die Stapelanomaliebestimmungszeit fixiert gehalten wird.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn ein Abwürgen der Kraftmaschine auftritt.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (18), der konfiguriert ist, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in der Kraftmaschine (10) verbrannt wird, zu erfassen, wobei: die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, die angeforderte Einspritzmenge auf der Grundlage des Erfassungswerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (18) zu korrigieren, sodass der Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht; und die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass die zweite Anomaliebestimmungsbedingung eingestellt wird, um etabliert zu werden, wenn ein Absolutwert einer Korrekturgröße der angeforderten Einspritzmenge ein vorgeschriebener Wert oder mehr ist.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, eine mehrstufige Einspritzung zu verhindern, wenn die zweite Anomaliebestimmungsbedingung etabliert ist, wobei die mehrstufige Einspritzung eine Einspritzung ist, bei der ein Kraftstoff entsprechend der angeforderten Einspritzmenge aufgeteilt wird, um mehrere Male eingespritzt zu werden.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, eine mehrstufige Einspritzsteuerung, die eine Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs durch die Vollhubeinspritzung und eine Kraftstoffeinspritzung während eines Verdichtungshubs durch die Teilhubeinspritzung umfasst, während eines Aufwärmens einer Katalysatorvorrichtung (19) und während eines Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine auszuführen, wobei die Katalysatorvorrichtung konfiguriert ist, ein Abgas zu reinigen.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: die Kraftstoffpumpe (24) eine Hochdruckkraftstoffpumpe ist, die konfiguriert ist, den Kraftstoff, der durch die Zuführpumpe (21) von dem Kraftstofftank (20) hochgepumpt wird, unter Druck zu setzen; das Kraftstoffeinspritzventil (37) ein Zylindereinspritzventil ist, das konfiguriert ist, den Kraftstoff, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe (24) zugeführt wird, in einen Zylinder (16) einzuspritzen; die Kraftmaschine (10) ein Öffnungseinspritzventil (25) umfasst, das konfiguriert ist, in eine Ansaugöffnung (15) den Kraftstoff, der von der Zuführpumpe (21) zugeführt wird, ohne durch die Hochdruckkraftstoffpumpe (24) hindurch zu gehen, einzuspritzen; die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, einen Kraftmaschinenlastfaktor zu berechnen; die elektronische Steuerungseinheit (40) derart konfiguriert ist, dass in einem Fall, in dem die Teilhubeinspritzung verhindert wird, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor ein vorgeschriebener Wert oder mehr ist, die elektronische Steuerungseinheit (40) eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch das Öffnungseinspritzventil (25) ausführt, wobei aber, wenn der Kraftmaschinenlastfaktor kleiner als der vorgeschriebene Wert ist, die elektronische Steuerungseinheit (40) eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch die Vollhubeinspritzung des Zylindereinspritzventils (37) ausführt.