DE112010004870T5

DE112010004870T5 - Diagnosevorrichtung für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE112010004870T5
Application number: DE112010004870T
Authority: DE
Inventors: Ryusei Miura; Yoichi Iihoshi; Akihito Numata; Eisaku Fukuchi; Yoshikuni Kurashima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-11-29
Also published as: US8573185B2; WO2011074563A1; JP5191983B2; JP2011127474A; US20120245824A1

Abstract

Es wird eine Anomalie in einem Hochdruck-Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors frühzeitig und mit hoher Präzision bestimmt und des Weiteren wird die Anomaliestelle identifiziert. In Bezug auf eine Diagnosevorrichtung für einen Direkteinspritzungs Verbrennungsmotor wird folgendes bereitgestellt: eine Einspritzbetrag-Berechnungseinrichtung (302), die einen Einspritzbetrag berechnet, um ein erfasstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen; eine Kraftstoffeinspritzventil-Steuereinrichtung (202), die die Kraftstoffeinspritzventile steuert, wobei der Kraftstoffeinspritzbetrag auf der Grundlage des Einspritzkorrekturbetrags korrigiert ist; eine Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung (305), die einen Auslasskorrekturbetrag berechnet, um einen erfassten Kraftstoffdruck auf einen Soll-Kraftstoffdrucung (203), die die Kraftstoffpumpe steuert, wobei der Auslassbetrag auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags korrigiert ist; eine Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung (204), die den Wert des erfassten Kraftstoffdrucks verlagert, wenn der Einspritzkorrekturbetrag von einem vorgegebenen Bereich abweicht und bis sich der Einspritzkorrekturbetrag innerhalb des vorgegebenen Bereichs einem vorgegebenen Betrag nähert; und eine Anomaliebestimmungseinrichtung (306), welche bestimmt, wer von der Kraftstoffpumpe, den Kraftstoffeinspritzventilen und dem Kraftstoffdrucksensor eine Anomalie aufweist, auf der Grundlage der Auslasskorrekturbeträge vor dem Beginn der Kraftstoffdruckwertverlagerung und nach dem Ende der Kraftstoffdruckwertverlagerung und des Einspritzkorrekturbetrags vor dem Beginn der Kraftstoffdruckwertverlagerung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die ein Hochdruck-Kraftstoffsystem umfasst, in dem mit hohem Druck beaufschlagter Kraftstoff der Brennkammer zugeführt wird, und insbesondere eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die dazu geeignet ist, eine Anomaliestelle in einem Hochdruck-Kraftstoffsystem zu identifizieren.
Zur Verhinderung einer Abgasverschlechterung in Verbrennungsmotoren befinden sich Techniken zur Diagnostizierung von Komponenten- und Systemanomalien, welche zu einer Abgasverschlechterung führen, in der Entwicklung. Insbesondere bewirken Anomalien in Hochdruck-Kraftstoffsystemen potenziell Luft/Kraftstoff-Verhältnisversetzungen aufgrund von Kraftstoffeinspritzfehlern oder eine Verbrennungsverschlechterung aufgrund von Kraftstoffdruckversetzungen. Luft/Kraftstoff-Verhältnisversetzungen führen zu einem Abfall des katalytischen Umwandlungswirkungsgrads. Hingegen führt eine Verbrennungsverschlechterung aufgrund von Kraftstoffdruckversetzungen zu einem Entlüftungsabbau beim Anlassen. Aus diesen Gründen sind die folgenden Diagnosetechniken mittels Beispiels offenbart worden.
Beispielsweise ist im Patentdokument 1 als eine solche Diagnosetechnik eine Kraftstoffsystemanomalie-Erfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, die eine Hochdruck-Kraftstoffpumpenanomalie und eine Kraftstoffdrucksensoranomalie auf der Grundlage eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackkorrekturbetrags und Kraftstoffdruck-Feedbackkorrekturbetrags bestimmt, welche durch Variieren des Soll-Kraftstoffdrucks in Schritten erhalten werden, während eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung und eine Kraftstoffdruck-Feedbackregelung ausgeführt werden. Darüber hinaus ist im Patentdokument 2 eine Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, die eine Anomalie im Kraftstoffsystem aufgrund eines Regelbetrags für den Kraftstoffdruck erfasst, während ein Luft/Kraftstoff-Verhältnisfeedback und ein Kraftstoffdruckfeedback ausgeführt werden, und die eine Anomaliestelle im Kraftstoffsystem auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelbetrags und Änderungen desselben identifiziert.
DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP-Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2002-21630 A
Patentdokument 2: JP-Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2000-73828 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Jedoch wird im Fall der Kraftstoffsystemanomalie-Erfassungsvorrichtung des Patentdokuments 1 beim Ausführen einer Anomaliebestimmung der Soll-Kraftstoffdruck zwingend notwendig als Voraussetzung derselben in Schritten variiert. Dementsprechend werden, obwohl eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung erfolgt, Luft/Kraftstoff-Verhältnisversetzungen bei einem solchen Variieren bewirkt, was möglicherweise zu einem Abfall des katalytischen Umwandlungswirkungsgrads führt.
Darüber hinaus wird im Fall der im Patentdokument 2 offenbarten Regelvorrichtung eine Anomaliestelle im Kraftstoffsystem auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelbetrags und Änderungen desselben identifiziert. Es ist zwar möglich auszumachen, dass sich die Anomalie im Kraftstoffdrucksystem befindet, aber es ist dementsprechend nicht möglich, allein mit diesem einzelnen Parameter die Anomalie in größeren Einzelheiten zu identifizieren, beispielsweise eine Anomalie in der Hochdruck-Kraftstoffpumpe, eine Anomalie in den Einspritzvorrichtungen usw. Somit wäre es auch schwierig, geeignete Diagnosekriterien festzulegen.
Damit ist es zur Lösung solcher Probleme eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die imstande ist, zuverlässig Anomalien in feineren Teilen festzustellen, während das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem günstigen Bereich festgehalten wird.
Mittel zur Lösung der Probleme
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe haben die Erfinder durch sorgfältiges Studium neue Einsichten gewonnen, dass in Bezug auf das Diagnostizieren eines Hochdruck Kraftstoffsystems beispielsweise sogar Anomalien in den Kraftstoffeinspritzventilen erfasst werden können, indem eine Diagnose begonnen wird, wenn ein Anstieg im Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackbetrag (Kraftstoffeinspritz-Korrekturbetrag) der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung vorliegt und dabei bestimmt wird, dass ein Kraftstoffdrucksensor einen Erfassungswert ausgegeben hat, der den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackbetrag zum Sinken bringt (beispielsweise auf 0).
Die vorliegende Erfindung beruht auf der vorgenannten, von den Erfindern gewonnenen neuen Einsicht. Eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Diagnosevorrichtung für einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor, der ein Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors einspritzt, eine Kraftstoffleiste, die durch das Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzenden Kraftstoff speichert, eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff in die Kraftstoffleiste ausgibt, einen Kraftstoffdrucksensor, der einen Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleiste erfasst, und einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor umfasst, der ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis im aus dem Verbrennungsmotor ausgegebenen Abgas erfasst, wobei die Diagnosevorrichtung umfasst: eine Einspritzbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Einspritzbetrag des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors berechnet; eine Einspritzkorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Einspritzkorrekturbetrag für den Einspritzbetrag berechnet, um das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen; eine Kraftstoffeinspritzventil-Steuereinrichtung, die den Einspritzbetrag auf der Grundlage des Einspritzkorrekturbetrags korrigiert und das Kraftstoffeinspritzventil steuert, um Kraftstoff im korrigierten Einspritzbetrag einzuspritzen; eine Auslassbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Auslassbetrag der Kraftstoffpumpe auf der Grundlage des korrigierten Kraftstoffeinspritzbetrags berechnet; eine Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Auslasskorrekturbetrag für den Auslassbetrag berechnet, um den erfassten Kraftstoffdruck auf einen Soll-Kraftstoffdruck zu bringen; eine Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung, die den Auslassbetrag auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags korrigiert und die Kraftstoffpumpe so steuert, dass sie Kraftstoff im korrigierten Auslassbetrag ausstößt; eine Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung, welche eine Verlagerung des Werts des erfassten Kraftstoffdrucks durchführt, wenn der Einspritzkorrekturbetrag vom einem vorgegebenen Bereich abweicht, bis sich der Einspritzkorrekturbetrag innerhalb des vorgegebenen Bereichs einem vorgegebenen Betrag nähert; und eine Anomaliebestimmungseinrichtung, welche bestimmt, wer von der Kraftstoffpumpe, dem Kraftstoffeinspritzventil und dem Kraftstoffdrucksensor eine Anomalie auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags vor dem Beginn der Kraftstoffdruckwertverlagerung und nach dem Ende der Kraftstoffdruckwertverlagerung aufweist, und des Einspritzkorrekturbetrags vor dem Beginn der Kraftstoffwertverlagerung. Es wird bemerkt, dass die Begriffe Einspritzkorrekturbetrag und Einspritzkorrekturrate sich nur hinsichtlich dessen unterscheiden, ob sie ein Korrekturbetrag sind, der dem Einspritzbetrag hinzuzufügen ist oder mit dem der Einspritzbetrag zu multiplizieren ist. Da ähnliche Betätigungen/Wirkungen noch erhalten werden, wenn der Einspritzkorrekturbetrag in eine Einspritzkorrekturrate geändert wird, läge er immer noch im Umfang der vorliegenden Erfindung, selbst wenn der Einspritzkorrekturbetrag eine Einspritzkorrekturrate wäre.
Wirkungen der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, selbst Anomaliekomponenten in den feineren Teilen eines Hochdruck-Kraftstoffsystems zu identifizieren, wodurch die Wartung (Komponentenaustausch) im Fall einer Anomalie vereinfacht wird. Des Weiteren können geeignetere Diagnosekriterien festgelegt werden, wobei berücksichtigt wird, wie das Abgas in Abhängigkeit von der Anomaliekomponente beeinträchtigt wird. Infolgedessen ist es möglich, Anomalien früh zu erfassen und eine Diagnose auszuführen, die gegen Störungen und Modellfehler widerstandsfähig ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Direkteinspritzungs Verbrennungsmotors gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Schlüsselteils eines Hochdruck-Kraftstoffsteuersystems des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors.
3 zeigt eine Steuer-/Diagnosevorrichtung für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem (eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor) gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Flussdiagramm für ein Diagnoseverfahren, das von einer Diagnosevorrichtung für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen durchgeführt wird.
5 ist ein Flussdiagramm zum weiteren Trennen zwischen Anomalien in den Kraftstoffeinspritzventilen und dem Kraftstoffdrucksensor, nachdem eine Merker für eine Komponentenanomalie A (einer Anomalie im Hochdruck-Kraftstoffsystem) in dem in 4 gezeigten Schritt 404 gesetzt worden ist.
6 ist ein Diagramm, das Beispiele von Anomalien im Kraftstoffdrucksensor durch die Beziehung zwischen Kraftstoffdruckwert und Sensorausgabe zeigt.
7 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem ein Kraftstoffdrucksensorausfall vorliegt (hochdruckseitige Versetzung, große Verstärkung).
8 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem ein Kraftstoffdrucksensorausfall vorliegt (niederdruckseitige Versetzung, kleine Verstärkung).
9 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Einspritzventilanomalie vorliegt (verringerter Einspritzbetrag).
10 ist ein Flussdiagramm zum Trennen zwischen Anomalien im Luftströmungssensor und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor.
11 ist ein Flussdiagramm für eine Kraftstoffdruck-Sensorkorrektur gemäß der zweiten Ausführungsform.
12 ist ein Diagramm, das ein Kraftstoffdrucksensor-Korrekturverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
13 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem der Versetzungswert einer Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform korrigiert wird.
14 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem der Verlagerungswert und Verstärkungswert einer Kraftstoffdruck-Berechnungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform korrigiert sind.
15 ist ein Flussdiagramm für ein Diagnoseverfahren, das von einer Diagnosevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird.
16 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Kraftstoffdruck-Sensoranomalie (hochdruckseitige Versetzung) in Bezug auf die dritte Ausführungsform vorliegt.
17 zeigt Beispiele von Zeittafeln für einen Fall, in dem eine Einspritzventilanomalie (eine Kraftstoffeinspritzbetrag-Senkungsanomalie) in Bezug auf die dritte Ausführungsform vorliegt.
18 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Luftströmungs-Sensoranomalie (kleine Luftströmungs-Verstärkung) in Bezug auf die dritte Ausführungsform vorliegt.
19 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensoranomalie (große Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Verstärkung) in Bezug auf die dritte Ausführungsform vorliegt.
20 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Störung in Bezug auf die dritte Ausführungsform vorliegt.
21 ist ein tabellarisches Diagramm, in dem Anomaliebestimmungsergebnisse in Bezug auf das in 15 gezeigte Flussdiagramm zusammengestellt sind.
ARTEN UND WEISEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein Beispiel eines Gesamtkonfigurationsdiagramms eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Zunächst wird die in die Zylinder 107b einzuführende Ansaugluft von einem Einlassteil 102a einer Luftreinigungsvorrichtung 102 angesaugt, strömt durch eine Einlassströmungsraten-Erfassungs-(Mess-)-einrichtung (einen Luftströmungssensor 103), die eine Betriebsstatus-Messeinrichtung des Verbrennungsmotors ist, strömt durch einen Drosselkörper 105, in dem ein elektronisch gesteuertes Drosselventil 105a, das die Einlassströmungsrate steuert, untergebracht ist, und strömt in eine Sammelvorrichtung 106, die stromabwärts desselben angebracht ist.
Dabei wird ein Signal, das für die Ansaugströmungsrate steht, vom Luftströmungssensor 103 an eine Steuereinheit 115 ausgegeben, die eine Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors ist. Darüber hinaus ist ein Drosselsensor 104, der eine Betriebszustands-Messeinrichtung des Verbrennungsmotors ist und der die Öffnung in dem elektronisch gesteuerten Drosselventil 105a erfasst, am Drosselkörper 105 angebracht und ein Drosselventil-Öffnungssignal, das ein Signal desselben ist, wird ebenfalls an die Steuereinheit 115 ausgegeben. Darüber hinaus gibt die Steuereinheit 115 ein Steuersignal an einen Motor 124 aus, wodurch die Öffnung im elektronisch gesteuerten Drosselventil 105a verstellt wird.
Des Weiteren wird die in den Kollektor 106 gesaugte Luft zwischen Ansaugrohren 101 verteilt, die jeweils mit den Zylindern 107b eines Verbrennungsmotors 107 verbunden sind, der mehrere Zylinder umfasst, und wird danach zu Brennkammern 107c geleitet, die durch Kolben 107a und die Zylinder 107b begrenzt sind.
Andererseits wird der Kraftstoff, wie etwa Benzin usw., einer primären Druckbeaufschlagung in einem Kraftstofftank 108 durch eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 109 unterzogen, wird durch einen Kraftstoffdruckregler 110 auf einen bestimmten Druck eingestellt, wird einer sekundären Druckbeaufschlagung durch eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe (eine Kraftstoffpumpe) 111 auf einen höheren Druck unterzogen und wird zu einer gemeinsamen Kraftstoffleitung (Kraftstoffleiste) 205 gepumpt (ausgestoßen).
Der ausgestoßene Kraftstoff wird in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 205 als Kraftstoff gespeichert, der von Kraftstoffeinspritzventilen 112 eingespritzt werden soll. Darüber hinaus wird der Druck des hoch druckbeaufschlagten Kraftstoffs in der gemeinsamen Kraftstoffleiste 205 von einem Kraftstoffdrucksensor 121 erfasst und der so erfasste Kraftstoffdruck (erfasster Kraftstoffdruck) wird an die Steuereinheit 115 als Kraftstoffdrucksignal (Sensorausgangsspannung) gesendet.
Der so in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 205 gespeicherte Hochdruckkraftstoff wird durch die Kraftstoffeinspritzventile 112, die auf den jeweiligen Zylindern 107b vorgesehen sind, in die Brennkammern 107c eingespritzt. Der in die Brennkammern 107c eingespritzte Kraftstoff wird durch Zündkerzen 114 durch ein Zündsignal, dessen Spannung mit einer Zündspule 113 erhöht worden ist, entzündet.
Darüber hinaus werden das Ansaugventil und das Auslassventil als Ergebnis eines Drehens eines ansaugseitigen Nockens 122 bzw. eines auslassseitigen Nockens 100 geöffnet/geschlossen. Ein Nockenwinkelsensor 116, der an der Nockenwelle des Auslassventils angebracht ist, erfasst die Phase der Nockenwelle und gibt die erfasste Phase an die Steuereinheit 115 als Nockenwinkelsignal aus. Darüber hinaus ist ein Kurbelwinkelsensor 117 auf der Kurbelwelle vorgesehen, um die Drehung und Phase der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu erfassen, und der Kurbelwinkel, der dessen Ausgabe ist, wird an die Steuereinheit 115 als Signal ausgegeben. Des Weiteren erfasst ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 118, der stromaufwärts eines Katalysators 120 in einem Abgasrohr 119 vorgesehen ist, den Sauerstoff im Abgas und gibt sein Erfassungssignal an die Steuereinheit 115 als erfasstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Schlüsselteils eines Hochdruck-Kraftstoffsteuersystems des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors 107.
Die das Hochdruck-Kraftstoffsystem steuernde Steuereinheit 115 umfasst eine Einspritzventil-Steuereinrichtung 202 und eine Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinheit 203. Die Einspritzventil-Steuereinrichtung 202 steuert die Kraftstoffeinspritzventile 112 auf der Grundlage der Ansaugströmungsrate (Ansaugluftbetrag), die am Luftströmungssensor 103 erfasst wird, des am Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 118 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, der am Kurbelwinkelsensor erfassten Umdrehungsrate des Verbrennungsmotors 107 usw.. An der Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203 wird die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 auf der Grundlage der vom Kraftstoffdrucksensor 121 erhaltenen Ausgaben gesteuert, der an der Kraftstoffleiste 205 eingebaut ist, die den Kraftstoff angesammelt hat, der vom Kraftstofftank 108 durch die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 109 angesaugt wird, sowie vom Nockenwinkelsensor 116 für einen Nocken 207, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 antreibt. Einzelheiten einer Kraftstoffeinspritzventil-Steuervorrichtung und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in Verbindung mit 3 nachstehend beschrieben.
Eine Steuer-/Diagnosevorrichtung (Diagnosevorrichtung) für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 3 bis 10 beschrieben. 3 ist ein Beispiel eines Blockdiagramms einer Hochdruck-Kraftstoffsystem-Steuer-/-Diagnosevorrichtung (einer Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor) 300 gemäß der ersten Ausführungsform.
Die Steuer-/Diagnosevorrichtung (Diagnosevorrichtung) 300 umfasst: die Einspritzventil-Steuereinrichtung 202; die Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203; eine Ansaugströmungsraten-Fehlerschätzeinrichtung 301; eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung (Einspritzkorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung) 302; eine Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303; eine Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304; eine Kraftstoffdruck-Feedbackeinrichtung (Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung) 305; und eine Anomaliebestimmungseinrichtung 306.
Auf der Grundlage des erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und eines Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das aus solchen Betriebsbedingungen wie Motorlast, Ansaugluftbetrag usw. berechnet wird, berechnet die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung 302 einen Einspritzkorrekturbetrag (oder eine Einspritzkorrekturrate) für den Einspritzbetrag, der einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackbetrag entspricht, um das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung zu bringen.
Auf der Grundlage der Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors usw. berechnet die Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303 den Kraftstoffdruck (erfassten Kraftstoffdruck). Insbesondere wandelt sie die Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors 121 auf der Grundlage der Gleichung (1) in einen Kraftstoffdruck um. Kraftstoffdruck = Kraftstoffdrucksensor-Ausgangsspannung × Verstärkungswert + Versetzungswert (1)
Dabei wird angenommen, dass die Beziehung zwischen der Kraftstoffdrucksensor-Ausgangsspannung und dem Kraftstoffdruck eine linear proportionale Beziehung ist. Jedoch kann die Beziehung zwischen Kraftstoffdrucksensor-Ausgangsspannung und Kraftstoffdruck auch nicht-linear sein. In diesem Fall würde ein Kraftstoffdruckprofil in Bezug auf die Ausgangsspannung gespeichert werden und der erfasste Kraftstoffdruck kann mittels dieses Kraftstoffdruckprofils berechnet werden.
Wenn eine Anomaliebestimmung in der später erörterten Anomaliebestimmungseinrichtung 306 erfolgt, verlagert die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304 den Wert des erfassten Kraftstoffdrucks auf der Grundlage des in der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung 302 berechneten Einspritzkorrekturbetrags. Vorliegend wird, als ein solches Beispiel, der in der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303 berechnete erfasste Kraftstoffdruck verlagert, um den Einspritzkorrekturbetrag (Feedbackkorrekturbetrag) 0 (Null) zu machen.
Dann berechnet die Einspritzventil-Steuereinrichtung 202 auf der Grundlage des Betriebszustands des Verbrennungsmotors, beispielsweise der Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, der Ansaugströmungsrate (Ansaugluftbetrag), der Wassertemperatur usw. zunächst einen grundlegenden Kraftstoffeinspritzbetrag (Einspritzbetrag) (Einspritzbetrag-Berechnungseinrichtung). Als Nächstes wird dieser grundlegende Kraftstoffeinspritzbetrag (Einspritzbetrag) mit dem in der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung 302 berechneten Einspritzkorrekturbetrag korrigiert. Um Kraftstoff in den korrigierten Einspritzbetrag einzuspritzen, werden auf der Grundlage dieses Einspritzbetrags und des erfassten Kraftstoffdrucks (in der Regel der in der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303 erfasste Kraftstoffdruck, aber im Fall einer Anomalie der erfasste Kraftstoffdruck, wie er in der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304 verlagert wird) die Einspritzpulsbreite und Einspritzzeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzventile berechnet und ein auf diesen berechneten Werten beruhendes Steuersignal wird an die Kraftstoffeinspritzventile 112 ausgegeben, wodurch die Kraftstoffeinspritzventile 112 gesteuert werden.
Die Kraftstoffdruck-Feedbackeinrichtung 305 (Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung) berechnet einen Auslasskorrekturbetrag, um den erfassten Kraftstoffdruck (in der Regel der in der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303 erfasste Kraftstoffdruck, aber im Fall einer Anomalie der erfasste Kraftstoffdruck, wie er in der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304 verlagert wird) mit dem Soll-Kraftstoffdruck in Übereinstimmung zu bringen. Der vorstehend genannte Auslasskorrekturbetrag ist ein Korrekturbetrag zum Korrigieren des in der später erörterten Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203 berechneten grundlegenden Auslassbetrags. Insbesondere entspricht dieser Auslasskorrekturbetrag der Differenz zwischen dem von den Kraftstoffeinspritzventilen 112 eingespritzten Kraftstoffbetrag und dem Kraftstoffbetrag, der mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe ausgestoßen wird, und entspricht dem Gleichgewicht von einströmendem und ausfließendem Kraftstoff im Durchlass der gemeinsamen Kraftstoffleitung.
Aus dem korrigierten Einspritzbetrag (= grundlegender Kraftstoffeinspritzbetrag + Einspritzkorrekturbetrag), der in der vorstehend erörterten Einspritzventil-Steuereinrichtung 202 berechnet wird, berechnet die Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203 den grundlegenden Auslassbetrag. Als Nächstes wird der berechnete grundlegende Auslassbetrag mit dem durch die Kraftstoffdruck-Feedbackregeleinrichtung 305 berechneten Auslasskorrekturbetrag korrigiert. Des Weiteren wird, um in den korrigierten Auslassbetrag auszulassen, auf der Grundlage dieses Auslassbetrags und des erfassten Kraftstoffdrucks (in der Regel der in der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung 303 erfasste Kraftstoffdruck, aber im Fall einer Anomalie der erfasste Kraftstoffdruck, wie er in der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304 verlagert wird), die Betriebszeitsteuerung des elektromagnetischen Ventils der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 berechnet, um den gewünschten Auslassbetrag zu erzielen. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203 gibt dann an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 ein Steuersignal aus, das dieser Betriebszeitsteuerung entspricht, und steuert somit die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111.
Die Ansaugströmungsratenfehler-Schätzeinrichtung 301 schätzt die Ansaugströmungsrate (Ansaugluftbetrag) (berechnet eine geschätzte Ansaugströmungsrate) auf der Grundlage von Umdrehungsgeschwindigkeit, Drosselöffnung, Fahrzeuggeschwindigkeit usw. und berechnet den Ansaugströmungsratenfehler relativ zu der am Luftströmungssensor 103 erfassten (gemessenen) Ansaugströmungsrate.
Auf der Grundlage des von der Ansaugströmungsratenfehler-Schätzeinrichtung 301 berechneten Ansaugströmungsratenfehlers, der von der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung 302 berechneten Einspritzkorrekturbetrags und des von der Kraftstoffdruck-Feedbacksteuereinrichtung 305 berechneten Auslasskorrekturbetrags führt die Anomaliebestimmungseinrichtung 306 eine Anomaliebestimmung für zumindest den Kraftstoffdrucksensor 121 oder die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 durch und führt bevorzugt auch eine Anomaliebestimmung für die Kraftstoffeinspritzventile 112, den Luftströmungssensor 103 und den Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 118 durch eine Verlagerung des Kraftstoffdruckwerts durch, die später erörtert wird.
4 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms für ein Diagnoseverfahren, das von einer Diagnosevorrichtung für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird.
Zuerst wird in S401 bestimmt, ob gerade eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung und Kraftstoffdruck-Feedbackregelung ausgeführt werden. Da die nachfolgenden Vorgänge erst ausgeführt werden, wenn Schritt S401 ein JA meldet. ist der Schritt S401 eine Autorisierungsbedingung für das vorliegende Diagnoseverfahren.
Wenn der Schritt S401 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S402 weiter. In diesem Schritt wird bestimmt, ob ein Zustand, in dem der Auslasskorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht, für eine vorgegebene Zeitdauer 1 oder länger aufrechterhalten worden ist oder nicht. Dieser vorgegebene Bereich 1 für den Auslasskorrekturbetrag ist ein vordefinierter Bereich vom maximalen Auslasskorrekturbereich bis zum minimalen Auslasskorrekturbereich, der durch Kombinieren von Auslasskorrekturbeträgen erhalten wird, die in Bezug auf einen Fall berechnet werden, in dem die Herstellungsvariabilität in den verschiedenen Kraftstoffsystemkomponenten am größten ist. Die vorgegebene Zeitdauer 1 bezieht sich auf eine Zeitdauer, in der der Einfluss von Störungen, wie etwa Verdampfung usw. ausreichend klein wäre, selbst wenn sie stattfinden würden. Hier ist dieser vorgegebene Bereich 1 ein Bezugsbereich für den Auslasskorrekturbetrag, der als Bezug für die Anomaliebestimmung im Kontext der vorliegenden Erfindung dient.
Im Allgemeinen nimmt der Auslasskorrekturbetrag aufgrund von Kraftstoffungleichgewichten im Durchgang zu, und dieser Parameter ist ein Parameter, der mit Kraftstoffdrucksensoranomalien, Einspritzmuldenanomalien und Hochdruck-Kraftstoffpumpenanomalien in Beziehung steht. Insbesondere, wenn eine längere und bedeutende Diskrepanz zwischen dem Soll-Kraftstoffdruck und dem erfassten Kraftstoffdruck (wenn der Auslasskorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht) in einem solchen Ausmaß vorliegt, dass er bei einer gewöhnlichen Kraftstoffdruck-Feedbackregelung unwahrscheinlich wäre, kann bestimmt werden, dass eines der folgenden zutrifft: dass der erfasste Kraftstoffdruck des Kraftstoffdrucksensors in der gemeinsamen Kraftstoffleitung kein geeigneter Wert ist; dass die Kraftstoffeinspritzventile keinen geeigneten Kraftstoffbetrag aus der gemeinsamen Kraftstoffleitung erfolgreich einspritzen; oder dass die Hochdruck-Kraftstoffpumpe keinen geeigneten Kraftstoffbetrag an die gemeinsame Kraftstoffleitung erfolgreich ausgibt. Mit anderen Worten kann bestimmt werden, dass eine Anomalie im Kraftstoffsystem vorliegt, nämlich dem Kraftstoffdrucksensor, den Kraftstoffeinspritzventilen oder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe. Somit wird in Schritt 402 bestimmt, ob eine Anomalie im Kraftstoffsystem oder irgendeine andere Anomalie vorliegt. JA bedeutet eine Anomalie im Kraftstoffsystem und NEIN irgendeine andere Anomalie.
Der Vorgang geht zu Schritt S403 weiter, wenn der Schritt S402 ein JA meldet, oder zu Schritt S406, wenn der Schritt S402 ein NEIN meldet. Wenn der Schritt S402 ein JA meldet und der Vorgang zu Schritt S403 weitergeht, wird bestimmt, ob ein Zustand, in dem der Einspritzkorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht, die vorstehend genannte vorgegebene Zeitdauer 1 lang oder länger aufrechterhalten worden ist oder nicht. Dieser vorgegebene Bereich 2 ist ein vordefinierter Bereich vom maximalen Einspritzkorrekturbetrag bis zum minimalen Einspritzkorrekturbetrag, der durch Kombinieren von Einspritzkorrekturbeträgen mit der größten Herstellungsvariabilität in den verschiedenen Kraftstoffsystemkomponenten erhalten wird.
Wenn der Schritt S403 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S404 weiter, und ein Komponentenanomalie-A-Merker wird auf 1 gesetzt. Wenn der Schritt S403 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S405 weiter und ein Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Anomaliemerker wird auf 1 gesetzt. Es wird bemerkt, dass die Komponentenanomalie A einen Ausfall (Anomalie) in den Kraftstoffeinspritzventilen oder dem Kraftstoffdrucksensor bezeichnet.
Nachdem in Schritt S402 identifiziert worden ist, dass eine Anomalie im Kraftstoffsystem vorliegt, ist es möglich, in Schritt S403 des Weiteren ihre Stelle im System zu identifizieren. Insbesondere wenn der Einspritzkorrekturbetrag einen Korrekturbetrag aufrechterhalten hat, der unter einer normalen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung unwahrscheinlich ist (wenn eine längere und bedeutende Diskrepanz zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgelegen hat), kann bestimmt werden, dass ein geeigneter Kraftstoffbetrag von den Kraftstoffeinspritzventilen, die in die Zylinder einspritzen, nicht erfolgreich eingespritzt wird, oder dass der für die Kraftstoffeinspritzventilsteuerung verwendete Kraftstoffdruck kein geeigneter Wert ist, und so kann bestimmt werden, dass der Ausfall in den Kraftstoffeinspritzventilen oder dem Kraftstoffdrucksensor vorliegt. Andernfalls kann bestimmt werden, dass keine Anomalie im Kraftstoffeinspritzsystem vorliegt und dass daher der Ausfall in der Hochdruck-Kraftstoffpumpe vorliegt (Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Anomalie), die sich im Kraftstoffauslasssystem für die gemeinsame Kraftstoffleitung befindet.
Umgekehrt wird, wenn der Schritt S402 ein NEIN meldet und der Vorgang zu Schritt S406 weitergeht, bestimmt, ob ein Zustand, in dem der Einspritzkorrekturbetrag (Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackbetrag) von einem vorgegebenen Bereich 2 abweicht, die vorstehend genannte vorgegebene Zeitdauer 1 lang aufrechterhalten worden ist oder nicht. Wenn der Schritt S406 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S407 weiter und ein Komponentenanomalie-B-Merker wird auf 1 gesetzt. Wenn der Schritt S406 ein NEIN meldet, ist der Vorgang des vorliegenden Flussdiagramms beendet. Die Komponentenanomalie B bezeichnet einen Ausfall (Anomalie) im Luftströmungssensor oder dem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor.
Nachdem in Schritt S402 identifiziert worden ist, dass eine Anomalie irgendwo anders als im Kraftstoffsystem vorliegt, ist es möglich, in Schritt S406 weiterhin ihre Stelle im System zu identifizierten. Insbesondere, wenn der Einspritzkorrekturbetrag einen Einspritzkorrekturbetrag aufrechterhalten hat, der unter einer normalen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung unwahrscheinlich ist (wenn eine längere und bedeutende Diskrepanz zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgelegen hat), kann bestimmt werden, dass der Ansaugluftbetrag zum Berechnen des Soll-Einspritzbetrags nicht korrekt erfasst wird oder dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis selbst nicht korrekt erfasst wird, und es kann somit bestimmt werden, dass der Ausfall im Luftströmungssensor oder dem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor vorliegt.
5 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms zum weiteren Trennen zwischen Anomalien in den Kraftstoffeinspritzventilen und dem Kraftstoffdrucksensor, nachdem der Merker für die Komponentenanomalie A (eine Anomalie im Hochdruck-Kraftstoffsystem) in dem in 4 gezeigten Schritt 404 gesetzt worden ist.
Zuerst wird in Schritt S501 bestimmt, ob der Komponentenanomalie-A-Merker auf 1 gesetzt ist. Nachfolgende Vorgänge werden nicht ausgeführt, bis der Schritt S501 ein JA meldet.
Wenn der Schritt S501 ein JA meldet, befindet sich der Einspritzkorrekturbetrag außerhalb des vorgegebenen Bereichs 2. In diesem Fall geht der Vorgang zu Schritt S502 weiter und die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung verlagert den Kraftstoffdruckwert, bis sich der Einspritzkorrekturbetrag einem vordefinierten Bezugswert nähert. Insbesondere bestimmt die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung, dass der erfasste Kraftstoffdruck erfasst worden ist, und verlagert den Kraftstoffdruckwert dieses erfassten Kraftstoffdrucks zwangsweise innerhalb des Steuersystems, um die Differenz zwischen dem Soll-Einspritzbetrag und dem Ist-Einspritzbetrag zu verringern. Dieser Bezugswert ist ein gegebener Wert, der innerhalb eines Einspritzkorrekturbetragsbereichs (vorgegebenen Bereichs), der einen normalen Zustand für die Kraftstoffeinspritzventile angibt, vordefiniert und bevorzugt 0 ist.
Hinsichtlich dieser Kraftstoffdruckwertverlagerung durch die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung ist es bevorzugt, dass ein Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Einspritzkorrekturbetrag und dem Bezugswert berechnet wird und dass der erfasste Kraftstoffdruckwert mit einer Geschwindigkeit verlagert wird, die den Kraftstoffdruck nicht veranlasst, durch die Kraftstoffdrucksteuerung bedeutend zu variieren. Mittels Beispiels kann der Änderungsbetrag des erfassten Kraftstoffdruckwerts, der nach Maßgabe der Korrektur an dem Kraftstoffeinspritzbetrag vor dem Beginn der Verlagerung variiert, gespeichert werden und die Kraftstoffdruckwertverlagerung kann auf der Grundlage dieses Änderungsbetrags durchgeführt werden. Der Änderungsbetrag (Änderungsrate) des Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrags kann somit mit dem Änderungsbetrag in Bezug auf den Betriebszustand bis zu jenem Punkt vergleichbar gemacht werden. Infolgedessen können in Bezug auf die Einspritzventil-Steuereinrichtung 202, der Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung 203 und der Kraftstoffdruck-Feedbackregeleinrichtung 305, die den korrigierten Kraftstoffdruck verwenden, abrupte Änderungen in Parametern, die diesen Kraftstoffdruckparameter beeinflussen, verhindert werden, und eine Abgaseigenschaftsverschlechterung aufgrund abrupter Änderungen von Parametern kann verhindert werden.
In S503 wird bestimmt, ob die vorgegebene Dauer 2 oder länger vergangen ist oder nicht, seit die Kraftstoffdruckwertverlagerung begann. Vorliegend ist die vorgegebene Dauer 2 eine Zeitdauer, die positiv länger ist, als der Verlagerungsbetrag für den Kraftstoffdruckwert benötigt, um sich von dem Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wird, zu stabilisieren. Durch Einstellen einer solchen Zeitdauer wird der Kraftstoffdruck zuerst durch den Vorgang von Schritt 502 stabilisiert.
Der Vorgang geht zu Schritt S504 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S503 JA lautet. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S503 NEIN lautet, werden anschließende Vorgänge nicht ausgeführt, bis die vorgegebene Dauer 2 verstreicht. In Schritt S504 wird bestimmt, ob der Auslasskorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht oder nicht. Wenn der Schritt S504 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S505 weiter und ein Kraftstoffeinspritzventil-Anomaliemerker wird auf 1 gesetzt. Wenn der Schritt S504 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S506 weiter und ein Kraftstoffdrucksensor-Anomaliemerker wird auf 1 gesetzt. Somit ist es auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags, nachdem der Kraftstoffdruckwert verlagert worden ist, möglich, zwischen Anomalien im Kraftstoffdrucksensor und den Einspritzventilen (Einspritzvorrichtungen) zu trennen.
Somit ist es in Schritt S504, wenn der Auslasskorrekturbetrag in den Bereich des vorgegebenen Bereichs 1 fällt, möglich, zu bestimmen, dass die Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt, da gefolgert werden kann, dass das Kraftstoffungleichgewicht im Durchgang als Ergebnis der Durchführung einer Kraftstoffverlagerung gesunken ist. Wenn andererseits der Auslasskorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht, ist es möglich, zu bestimmen, dass die Anomalie in den Kraftstoffeinspritzventilen vorliegt, da gefolgert werden kann, dass das Kraftstoffungleichgewicht im Durchgang nicht einmal dann sinkt, wenn eine Kraftstoffdruckverlagerung erfolgt.
Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform der Kraftstoffdruck auf der Grundlage des Einspritzkorrekturbetrags verlagert und Anomalien im Hochdruck-Kraftstoffsystem können auf der Grundlage der Auslasskorrekturbeträge und Einspritzkorrekturbeträge (Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackbeträge) vor und nach der Verlagerung bestimmt werden. Des Weiteren ist es möglich, zwischen Anomalien im Hochdruck-Kraftstoffsystem, das die Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die Einspritzvorrichtungen und den Kraftstoffdrucksensor umfasst, und Anomalien in Nicht-Hochdruck-Kraftstoffsystemkomponenten, nämlich dem Luftströmungssensor und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor, zu trennen.
Es werden nun Kraftstoffdrucksensoranomalien unter Verwendung von 6 beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das Beispiele von Anomalien im Kraftstoffdrucksensor durch die Beziehung zwischen Kraftstoffdruckwert und Sensorausgabe zeigt. Selbst wenn der Kraftstoffdrucksensor korrekt arbeitet, variiert die Sensorausgabe linear in Bezug auf den Kraftstoffdruck mit einiger Fehlermarge. Diese Marge beträgt ±1% oder weniger für gewöhnliche Kraftstoffdrucksensoren auf dem Markt.
Repräsentative Beispiele von Anomaliemodi für Kraftstoffdrucksensoren beinhalten Versetzungsanomalien, bei denen eine parallele Verlagerung in den Kennlinien des Kraftstoffdrucksensors vorliegt, und Verstärkungsanomalien, bei denen die Ausgangskennlinien in Bezug auf den Kraftstoffdruck variieren. Als Beispiel für eine Versetzungsanomalie kann man an einen Fall denken, in dem der Masse- oder Widerstandswert aufgrund einer fehlerhaften Verbindung in der Verdrahtung des Kraftstoffdrucksensors schwankt, und so weiter. Andererseits können Beispiele von Verstärkungsanomalien einen Fall beinhalten, in dem sich die Reaktion in Bezug auf den Druck aufgrund des Alterns der Membran, die sich in einem Druckmessteil im Kraftstoffdrucksensor befindet, ändert, und so weiter. In der vorliegenden Ausführungsform können solche Anomalien als Kraftstoffdruckanomalien gemessen werden.
Beispiele für Zeittabellen für die Zeit, wenn das Flussdiagramm in 5 ausgeführt wird, sind in den 7 bis 9 gezeigt. 7 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem ein Ausfall im Kraftstoffdrucksensor (hochdruckseitige Versetzung, große Verstärkung) vorliegt. Sie zeigt, von oben nach unten, Zeittabellen für den Kraftstoffdruck, Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag, Einspritzkorrekturbetrag, Auslasskorrekturbetrag und Merker.
In Bezug auf den Kraftstoffdruck stellt die gestrichelte Linie den vorhergesagten Ist-Kraftstoffdruck (den Ist-Kraftstoffdruck) und die ausgezogene Linie den erfassten Kraftstoffdruck dar, welcher ein Wert ist, der den Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag enthält. Der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag ist der Betrag, um den der erfasste Kraftstoffdruck verlagert wird, und wird in der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung berechnet. Der Einspritzkorrekturbetrag ist ein Wert, der durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung berechnet wird, und ist ein Korrekturbetrag für den Einspritzbetrag und dient dazu, das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit der Ansaugströmungsrate als Bezug auf das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Der Auslasskorrekturbetrag ist ein Wert, der durch die Kraftstoffdruck-Feedbackregeleinrichtung berechnet wird, und ist ein Korrekturbetrag für den Auslassbetrag und dient dazu, den erfassten Kraftstoffdruck auf den Soll-Kraftstoffdruck zu bringen.
Für diese Zeittabellen wird angenommen, dass der Bezugswert 0 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist, falls nicht anders angegeben, der Einspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzventile (= Grundkraftstoffeinspritzbetrag + Einspritzkorrekturbetrag) in einer Vorschubweise als Auslassbetrag der Pumpe angegeben. Da er einen Wert nahe 0 annimmt, wenn auch im Auslasskorrekturbetrag keine Anomalie vorliegt, wird infolgedessen die nachstehende Anomaliebestimmung klar.
Wie in 7 gezeigt, wird eine Diagnose zuerst zur Zeit t0 begonnen und der Komponentenanomalie-A-Merker wird zur Zeit t1 auf 1 gesetzt. Mit anderen Worten weicht zu diesem Zeitpunkt (bevor eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wird) der Einspritzkorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 2 ab. Nachdem sie solchermaßen eingestellt ist, wird eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen, so dass sich der Eispritzkorrekturbetrag dem Bezugswert (einem Einspritzkorrekturbetrag von 0) nähern würde. Da der Einspritzkorrekturbetrag im vorliegenden Fall vom vorgegebenen Bereich 2 auf der Zunahmeseite abweicht, wird der erfasste Kraftstoffdruckwert auf eine solche Weise verlagert, dass er den erfassten Kraftstoffdruckwert senkt (das heißt, der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag wird in negativer Richtung erhöht). Da der Auslasskorrekturwert, nachdem die vorgegebene Dauer 2 (t1 bis t2) oder länger vergangen ist, seit die Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wurde, in den vorgegebenen Bereich 1 fällt (Auslasskorrekturbetrag wird 0), wird, wie vorstehend erläutert, der Kraftstoffdrucksensor-Anomaliemerker auf 1 gesetzt. Es wird bemerkt, dass die Kraftstoffdruckwertverlagerung im vorliegenden Fall innerhalb der vorgegebenen Dauer 2 abgeschlossen wird (das heißt, der Einspritzkorrekturbetrag nähert sich dem Bezugswert), dass t1 die Zeit ist, zu der die Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wird und dass t2 eine Zeit ist, nachdem die Kraftstoffdruckwertverlagerung geendet hat.
8 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem ein Ausfall im Kraftstoffdrucksensor vorliegt (niederdruckseitige Versetzung, kleine Verstärkung). Das Verhalten ist das Gegenteil zu demjenigen für den Fall des Kraftstoffdrucksensorausfalls (hochdruckseitige Versetzung, große Verstärkung). Mit anderen Worten, da der Einspritzkorrekturbetrag im vorliegenden Fall zur Abnahmeseite versetzt ist, wird die Kraftstoffdrucksteuerung auf eine solche Weise durchgeführt, dass der Kraftstoffdruckwert erhöht wird.
Wenn eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt, weil eine Differenz zwischen dem erfassten Kraftstoffdruck und dem Ist-Kraftstoffdruck vorliegt, wie in den 7 und 8 gezeigt, weichen der Auslasskorrekturbetrag und der Einspritzkorrekturbetrag von ihren vorgegebenen Bereichen ab. Als solcher wird der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag in der vorliegenden Ausführungsform so berechnet, dass er den Einspritzkorrekturbetrag auf den Bezugsbetrag bringt, und eine Kraftstoffdruckwertverlagerung wird auf der Grundlage desselben durchgeführt, worauf als Ergebnis davon die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck sinkt. Da die Versetzung des Kraftstoffdrucks, die Einspritz- und Auslassfehler verursachte, somit gelöst ist, kehrt auch der Auslasskorrekturbetrag in seinen vorgegebenen Bereich zurück. Somit kann in der vorliegenden Ausführungsform bestimmt werden, dass eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensorvorliegt, falls, wenn eine Kraftstoffdruckwertverlagerung durchgeführt wird, nachdem der Einspritzkorrekturbetrag und der Auslasskorrekturbetrag von ihren vorgegebenen Bereichen abgewichen sind, der Auslasskorrekturbetrag in seinen vorgegebenen Bereich zurückkehrt.
9 zeigt Zeittafeln für den Fall, in dem eine Anomalie in den Einspritzventilen vorliegt (verringerter Einspritzbetrag). Eine Diagnose wird bei t0 begonnen und der Komponentenanomalie-A-Merker wird bei t1 auf 1 gesetzt. Als Ergebnis wird eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen, um den Einspritzkorrekturbetrag auf einen Bezugswert zu bringen. Da der Einspritzkorrekturbetrag in diesem Fall zur Zunahmeseite abweicht, wird der Kraftstoffdruckwert so verlagert, dass der Kraftstoffdruckwert gesenkt wird. Da jedoch der Auslasskorrekturbetrag, nachdem die vorgegebene Dauer 2 (t1 bis t2) oder länger verstrichen ist, seitdem die Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wurde, aus dem vorgegebenen Bereich 1 fällt, wird der Einspritzventilanomaliemerker auf 1 gesetzt.
Darüber hinaus ist, wenn eine Einspritzventilanomalie (erhöhter Einspritzbetrag) vorliegt, das gezeigte Verhalten das Gegenteil von demjenigen, wenn eine Einspritzventilanomalie (verringerter Einspritzventil) vorliegt. Insbesondere wird im vorliegenden Fall, da der Einspritzkorrekturbetrag zur Abnahmeseite abweicht, der Kraftstoff so druckbeaufschlagt, dass der Kraftstoffdruckwert erhöht wird. Jedoch fällt auch in diesem Fall, wie in 9, der Auslasskorrekturbetrag außerhalb des vorgegebenen Bereichs 1 und der Einspritzventilanomaliemerker wird auf 1 gesetzt.
Ein Grund für das Vorstehende besteht darin, dass, wenn eine Einspritzventilanomalie vorliegt, der Kraftstoffdruckwert so verlagert wird, dass er die Differenz zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der vorliegenden Ausführungsform und dem Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis schließt (um den Einspritzkorrekturbetrag auf einen Bezugswert zu bringen), was ein Kraftstoffungleichgewicht im Durchgang verursacht. Infolgedessen nimmt der Fehler zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck zu. Mit anderen Worten bleibt in Bezug auf den Einspritzbetrag, da die durch die Kraftstoffdruckwertverlagerung verursache Zunahme oder Abnahme mit dem ursprünglichen Einspritzfehlerbetrag vergleichbar ist, der Einspritzbetrag selbst nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung unverändert. Jedoch nimmt der Pumpenauslassbetrag zu, da die Kraftstoffdruckwertversetzung größer wird. Als Ergebnis kehrt, anderes als im Fall einer Kraftstoffdrucksensoranomalie, der Auslasskorrekturbetrag nicht zum vorgegebenen Bereich 1 zurück. Somit kann in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Auslasskorrekturbetrag nach einer Kraftstoffdruckwertverlagerung nicht in einen vorgegebenen Bereich zurückkehrt, bestimmt werden, dass eine Anomalie in den Einspritzvorrichtungen vorliegt.
Somit ist, wie auch aus den 7 bis 9 ersichtlich ist, zwischen einer Kraftstoffdrucksensoranomalie und einer Einspritzventilanomalie das Ausmaß der Änderung des Auslasskorrekturbetrags von dem Zeitpunkt, wenn eine Kraftstoffdruckwertverlagerung beginnt, bis zum Zeitpunkt, wenn sie endet, deutlich unterschiedlich. Insbesondere ist im Fall einer Kraftstoffdrucksensoranomalie der Änderungsbetrag des Änderungsbetrag-Korrekturbetrags von dem Zeitpunkt, wenn eine Kraftstoffdruckwertverlagerung beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, wenn sie endet, gering, wogegen im Fall einer Einspritzventilanomalie der Änderungsbetrag im Änderungsbetrag-Korrekturbetrag für den Auslasskorrekturbetrag von dem Zeitpunkt, wenn eine Kraftstoffdruckwertverlagerung beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, wenn sie endet, im Verhältnis dazu größer. In Anbetracht des Vorstehenden kann die Anomaliebestimmung auch feststellen, in welchem der Kraftstoffeinspritzventile und dem Kraftstoffdrucksensor sich die Anomalie befindet, und zwar auf der Grundlage des Änderungsbetrags des Auslasskorrekturbetrags während der Verlagerung, d. h. des Änderungsbetrags des Auslasskorrekturbetrags von dem Zeitpunkt, vor dem die Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen wird, bis zu dem Zeitpunkt, nachdem sie beendet ist, und sie kann sie auch in Verbindung mit dem vorgegebenen Bereich (Bezugsbereich) 1 verwenden.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem der Komponentenanomalie-B(Nichthochdruck-Kraftstoffsystemanomalie)-Merker im Schritt S407, der in 4 gezeigt ist, auf 1 gestellt wird. 10 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms zum Trennen zwischen Anomalien im Luftströmungssensor und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor. In der vorliegenden Ausführungsform kann eine Anomaliestelle mittels eines Ansaugströmungsratenfehlers identifiziert werden, der von der Ansaugströmungsratenfehler-Schätzeinrichtung 301 berechnet wird.
Zuerst wird in Schritt S1001 bestimmt, ob der Komponentenanomalie-B-Merker auf 1 gestellt ist oder nicht. Anschließende Vorgänge werden nicht ausgeführt, bis der Schritt S1001 ein JA meldet.
Der Schritt S1001 meldet ein JA, wenn der Einspritzkorrekturbetrag vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht. In diesem Fall wird in Schritt S1002 bestimmt, ob der absolute Wert des Ansaugströmungsratenfehlers gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht. Dieser vorgegebene Wert ist ein Wert, der Messfehler, Schätzfehler usw. berücksichtigt. Wenn der Schritt S1002 ein. JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1003 weiter und ein Luftströmungssensoranomaliemerker wird auf 1 gesetzt. Wenn der Schritt S1002 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1004 weiter und ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoranomaliemerker wird auf 1 gesetzt. In dem so ein geschätzter Wert für die Ansaugströmungsrate mit der Ausgabe des Luftströmungssensors verglichen wird, ist es möglich, zwischen einer Luftströmungssensoranomalie und einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoranomalie zu trennen.
Durch Umsetzen der vorstehenden Ausführungsform in die Praxis können derartige Wirkungen wie die folgenden erzielt werden.
Mittels des Auslasskorrekturbetrags oder Einspritzkorrekturbetrags von vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung kann identifiziert werden, ob es sich (1) um eine Anomalie im Hochdruck-Kraftstoffsystem oder (2) eine andere Anomalie (nicht im Hochdruck-Kraftstoffsystem) handelt. Des Weiteren ist es möglich, (1) Anomalien im Hochdruck-Kraftstoffsystem in (1-1) Anomalien in der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und (1-2) andere Anomalien im Hochdruck-Kraftstoffsystem zu trennen.
Des Weiteren ist es unter Verwendung des Auslasskorrekturbetrags von nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung durch die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung möglich, die (1-2) anderen Anomalien im Hochdruck-Kraftstoffsystem in (1-2a) Anomalien im Kraftstoffdrucksensor und (1-2b) Anomalien in den Kraftstoffeinspritzventilen zu trennen. Weiterhin ist es durch Verlangsamen der Änderungsrate der Kraftstoffdruckwertverlagerung (indem sie auf eine mehr oder weniger konventionelle Änderungsrate gebracht wird) und Verringern der Änderung des Kraftstoffdrucks möglich, die Abgasverschlechterung zu verringern. Unter Verwendung des Ansaugströmungsratenfehlers können die (2) anderen Anomalien (nicht im Hochdruck-Kraftstoffsystem) in (2-1) Anomalien im Luftströmungssensor und (2-2) Anomalien im Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor getrennt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Unter Bezug auf 11 bis 14 wird eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erörtert.
11 zeigt ein Beispiel eines Korrekturflussdiagramms für den Kraftstoffdrucksensor. Das Folgende beinhaltet das Identifizieren eines Anomaliezustands (insbesondere, ob es sich um eine Versetzungsanomalie oder eine Verstärkungs- + Versetzungsanomalie handelt) der Sensorausgabe des Kraftstoffdrucksensors, nachdem in der ersten Ausführungsform bestimmt worden ist, dass eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt, und des Weiteren Durchführen einer Korrektur, die dieser Ausgabenanomalie des Kraftstoffdrucksensors entspricht.
Durch Umsetzen des vorliegenden Flussdiagramms ist es möglich, den Verstärkungswert und Versetzungswert in der Gleichung (1) zu berechnen, den Kraftstoffdruckmessfehler durch den Kraftstoffdrucksensor zu verringern und eine Abgasverschlechterung zu verhindern.
Zuerst wird in Schritt S1101 bestimmt, ob eine Kraftstoffdruckwertverlagerung von der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung 304 durchgeführt wird oder nicht. Wenn der Schritt S1101 ein NEIN meldet, werden die nachfolgenden Vorgänge nicht durchgeführt.
Wenn der Schritt S1101 ein JA meldet, wird der aktuelle Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag als Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A in Schritt S1102 gespeichert. Dabei kann zur Verringerung von Schwankungen im Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag ebenfalls ein Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag verwendet werden, an dem ein Filtervorgang, beispielsweise eine Verzögerung erster Ordnung usw. durchgeführt worden ist.
Als Nächstes wird in Schritt S1103 der Soll-Kraftstoffdruck geändert. Dies geschieht deshalb, da zwischen dem Beginn der Verlagerung des Kraftstoffdruckwerts und dem Beenden der Verlagerung beim Korrigieren des Verstärkungswerts und Versetzungswerts in der oben genannten Gleichung (1), die von der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung verwendet wird, Kraftstoffdruckwertverlagerungsbeträge für zumindest zwei unterschiedliche Kraftstoffdrücke notwendig werden.
In Schritt S1104 wird bestimmt, ob die vorgegebene Dauer 2 oder länger vergangen ist oder nicht, seit der Soll-Kraftstoffdruck geändert wurde. Damit sollen Kraftstoffdruckwertverlagerungsbeträge in stabilen Zuständen bei zwei unterschiedlichen Kraftstoffdrücken verglichen werden. Der Vorgang von Schritt S1104 wird wiederholt, bis der Schritt S1104 ein JA meldet.
Wenn der Schritt S1104 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1105 weiter, da dies bedeutet, dass die vorbestimmte Dauer 2 vergangen ist, und es wird bestimmt, ob der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag und der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A vergleichbare Werte sind oder nicht. Es wird bemerkt, dass, da in Schritt S1105 bestimmt wird, ob sich der Kraftstoffdruckverlagerungswert vor und nach dem Ändern des Soll-Kraftstoffdrucks ändert oder nicht, der Änderungsbetrag des Kraftstoffdruckverlagerungswerts pro Zeiteinheit anstelle des Kraftstoffdruckverlagerungswerts verwendet werden kann.
Wenn der Schritt S1105 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1106 weiter und der Versetzungswert der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung in Gleichung (1) wird korrigiert. Der Grund, weshalb sich der Änderungsbetrag des Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrags pro Zeiteinheit selbst dann nicht ändert, wenn der Kraftstoffdruck geändert wird, liegt darin, dass er stets um einen gegebenen Betrag versetzt wird. Da in diesem Fall bestimmt wird, dass es sich um eine Verlagerungsanomalie des Kraftstoffdrucksensors handelt, wird der Versetzungswert der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung in Gleichung (1) korrigiert.
Wenn der Schritt 1105 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1107 weiter und der Versetzungswert und Verstärkungswert der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung in Gleichung (1) werden korrigiert. Wenn sich der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag ebenfalls ändert, wenn der Soll-Kraftstoffdruck geändert wird, würde dies bedeuten, dass der Versetzungsbetrag in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck variiert, in welchem Fall bestimmt wird, dass eine Kraftstoffdrucksensor-Verstärkungsanomalie oder eine Kraftstoffdrucksensorverstärkungs- + -verlagerungsanomalie vorliegt. Demensprechend werden der Verstärkungswert und Versetzungswert in Gleichung (1) korrigiert, die eine Darstellungsart eines Kraftstoffdruckprofils ist, das der Ausgangsspannung entspricht, die von der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung verwendet wird.
12 ist ein Diagramm, das ein Korrekturverfahren für den Kraftstoffdrucksensor veranschaulicht. Wie in 12 gezeigt, können der Verstärkungswert und der Versetzungswert im Allgemeinen, ungeachtet dessen, ob es sich um eine Verstärkungsanomalie oder eine Versetzungsanomalie handelt, mit einer linearen Gleichung unter Verwendung von zwei x-Achsenwerten (Sensorausgabe) und y-Achsen-(Kraftstoffdruck-)-Werten (X1, X2 und Y1, Y2 oder P1, P2) berechnet werden. Im Fall einer Kraftstoffdrucksensor-Versetzungsanomalie wird angenommen, dass der mit einer linearen Gleichung abgeleitete Achsenabschnitt ein korrigierter Verlagerungswert ist und der Versetzungswert in Gleichung (1) damit vertauscht wird. Im Fall einer Kraftstoffdrucksensorverstärkungs-Versetzungsanomalie wird angenommen, dass der mit einer linearen Gleichung abgeleitete Gradient ein korrigierter Verstärkungswert ist und der Achsenabschnitt als korrigierter Versetzungswert, und der Verstärkungswert und Versetzungswert in Gleichung (1) damit vertauscht werden.
13 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem der Versetzungswert der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung korrigiert wird. Diese sind, von oben nach unten, Zeittabellen für den Kraftstoffdruck, Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag, Verstärkungswert der Kraftstoffdruckeinrichtung und den Versetzungswert durch eine Korrektur der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung.
In Bezug auf den Kraftstoffdruck stellt die gestrichelte Linie den vorhergesagten Ist-Kraftstoffdruck, die ausgezogene Linie den gemessenen Kraftstoffdruck, der ein Wert ist, welcher den Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag beinhaltet, und die strichpunktierte Linie den Soll-Kraftstoffdruck dar. Der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungsbetrag ist ein in der Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung berechneter Korrekturbetrag. Der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtungs-Verstärkungswert und -Versetzungswert sind der Verstärkungswert und Versetzungswert, die in der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung verwendet werden.
In einem Zustand, in dem eine Kraftstoffdruckwertverlagerung durchgeführt wird, wird der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag zur Zeit tnh1 als Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A gespeichert und der Soll-Kraftstoffdruck wird dann geändert. Zur Zeit tnh2, zu dem die vorgegebene Dauer 2 oder länger verstrichen ist, werden der aktuelle (nachdem der Soll-Kraftstoffdruck geändert worden ist) Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag und der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A (bevor der Soll-Kraftstoffdruck geändert wird) verglichen. Es wird bemerkt, dass die jeweiligen Kraftstoffdrucksensor-Ausgangsspannungen und erfassten Kraftstoffdrücke, die den zu vergleichenden Kraftstoffdruckwertverlagerungsbeträgen entsprechen, die aus der Zeit vor und nach dem Ändern des Soll-Kraftstoffdrucks stammen, gespeichert werden. Da keine Änderung des Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrags vorliegt, wird bestimmt, dass der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A ist. Auf der Grundlage der ausgegebenen Spannungen und der erfassten Kraftstoffdrücke aus der Zeit vor und nach der Änderung wird der Versetzungsbetrag (das Kraftstoffdruckprofil) der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung um einen Betrag korrigiert, der dem Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag (Kraftstoffdruck-Korrektureinrichtung) entspricht. Als Ergebnis der Korrektur verringert sich der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag.
14 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem der Versetzungswert und Verstärkungswert der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung korrigiert werden. In einem Zustand, in dem die Kraftstoffdruckwertverlagerung durchgeführt wird, wird der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag zur Zeit tnh1 als Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A gespeichert und der Soll-Kraftstoffdruck wird dann geändert. Zur Zeit tnh2, zu der die vorgegebene Dauer 2 oder länger verstrichen ist, werden der aktuelle Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag und der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A verglichen. Es wird bemerkt, dass die jeweiligen Kraftstoffdrucksensor-Ausgangsspannungen und erfassten Kraftstoffdrücke, die den zu vergleichenden Kraftstoffdruckwertverlagerungsbeträgen entsprechen, die aus der Zeit vor und nach dem Ändern des Soll-Kraftstoffdrucks stammen, gespeichert werden. Da eine Änderung des Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrags vorliegt, wird bestimmt, dass der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag ≠ Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A ist. Auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag und dem Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag A (insbesondere auf der Grundlage der Ausgangsspannungen und der erfassten Kraftstoffdrücke, die den obigen aus der Zeit vor und nach der Änderung entsprechen) werden der Versetzungsbetrag und Verstärkungsbetrag (das Kraftstoffdruckprofil) der Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung korrigiert. Als Ergebnis der Korrektur verringert sich der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag.
Durch Umsetzen der vorstehenden Ausführungsform ist es möglich, zu identifizieren, ob es sich um eine Versetzungsanomalie oder eine Verstärkungs- + Versetzungsanomalie handelt. Dementsprechend können Kraftstoffdrucksensoreigenschaften mit guter Präzision in Bezug auf Kraftstoffdrucksensorverlagerungsanomalien und Verstärkungs- + Versetzungsanomalien korrigiert werden und eine Abgasverschlechterung im Fall einer Kraftstoffdrucksensoranomalie kann verringert werden.
[Dritte Ausführungsform]
Unter Verwendung der 15 bis 21 wird eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben, die Störungen, wie etwa eine Verdampfungsreinigung, besonders berücksichtigt.
15 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms für ein Diagnoseverfahren, das von einer Diagnosevorrichtung der dritten Ausführungsform durchgeführt wird. In Schritt S1501 wird überprüft, ob eine Autorisierungsbedingung für das vorliegende Diagnoseverfahren erfüllt ist oder nicht. In der vorliegenden Ausführungsform wird in Schritt S1501 bestimmt, ob die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung und Kraftstoffdruck-Feedbackregelung ausgeführt werden oder nicht. Der Schritt S1501 ist eine Autorisierungsbedingung für eine Kraftstoffdruckwertverlagerung im vorliegenden Diagnoseverfahren.
Wenn der Schritt S1501 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1502 weiter und es wird bestimmt, ob die Einspritzkorrekturrate (Einspritzkorrekturbetrag) vom vorbestimmten Bereich 2 abweicht oder nicht.
Wenn der Schritt S1502 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1503 weiter und der Auslasskorrekturbetrag an jenem Punkt wird erfasst und gespeichert. In Schritt S1504 wird der Kraftstoffdruckwert verlagert, um die Einspritzkorrekturrate (Einspritzkorrekturbetrag) auf einen Bezugswert zu bringen.
Während der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag in Schritt S1504 durch eine Kraftstoffdruckwertverlagerung aktualisiert wird, wird in Schritt S1505 bestimmt, ob dieser Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag von dem vorgegebenen Bereich 3 (ein Bereich von Kraftstoffdruckfehlern, für welche der durch den Kraftstoffdruckfehler zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem erfassten Kraftstoffdruck verursachte Einspritzfehler in den vorgegebenen Bereich 2 fällt) abweicht oder nicht.
Wenn der Schritt S1505 ein NEIN meldet, d. h. wenn der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag nicht vom vorgegebenen Bereich 3 abweicht, wird er als eine Störung bestimmt und der Vorgang wird beendet. Wenn der Schritt S1505 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1506 weiter und es wird bestimmt, ob der Auslasskorrekturbetrag vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung (der in Schritt S1503 gespeicherte Auslasskorrekturbetrag) in den vorgegebenen Bereich 1 fällt oder nicht.
Wenn der Schritt S1506 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1507 weiter und es wird bestimmt, ob der aktuelle (nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung) Auslasskorrekturbetrag in den vorgegebenen Bereich 1 fällt oder nicht. Wenn der Schritt S1507 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1508 weiter, wo bestimmt wird, dass die Abweichung der Einspritzkorrekturrate vom vorgegebenen Bereich 2 in Schritt S1502 ein Störungsprodukt war, es erfolgt eine Normalitätsbestimmung und der Vorgang wird beendet.
Weiterhin geht, wenn der Schritt S1507 ein NEIN meldet, der Vorgang zu Schritt S1509 weiter und der Komponentenanomaliemerker wird auf 1 gesetzt, was bedeutet, dass eine Anomalie im Luftströmungssensor vorliegt, usw., und der Vorgang wird beendet (Einzelheiten dieser Bestimmung werden in Verbindung mit 18 erörtert). Wenn der Schritt S1506 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1510 weiter und es wird bestimmt, ob der aktuelle (nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung) Auslasskorrekturbetrag in den vorgegebenen Bereich 1 fällt oder nicht. Wenn der Schritt S1510 ein JA meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1511 weiter, wo der Kraftstoffdrucksensoranomaliemerker auf 1 gesetzt und der Vorgang beendet wird (Einzelheiten dieser Anomaliebestimmung werden später in Verbindung mit 17 erörtert). Wenn der Schritt S1510 ein NEIN meldet, geht der Vorgang zu Schritt S1512 weiter, wo der Einspritzventilanomaliemerker auf 1 gesetzt und der Vorgang beendet wird (Einzelheiten dieser Anomaliebestimmung werden später in Verbindung mit 17 erörtert).
Wie in diesem Flussdiagramm gezeigt, wird der Kraftstoffdruck bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Einspritzkorrekturrate vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht, beständig korrigiert, um die Einspritzkorrekturrate (Einspritzkorrekturbetrag) auf den Bezugswert zu bringen, und eine Anomalie im Hochdruck-Kraftstoffsystem kann auf der Grundlage des Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrags an jenem Punkt oder der Auslasskorrekturbeträge vor und nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung bestimmt werden.
16 zeigt Beispiele von Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Kraftstoffdrucksensoranomalie (hochdruckseitige Versetzung) vorliegt. Diese sind, von oben nach unten, Zeittabellen für den Kraftstoffdruck, Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag, Einspritzkorrekturrate (Einspritzkorrekturbetrag), Auslasskorrekturbetrag und Merker. Obwohl die Anordnung dieselbe wie diejenigen der Zeittabellen in 7 bis 9 ist, ist der Einspritzkorrekturbetrag in Einspritzkorrekturrate geändert worden. Die hier verwendete Einspritzkorrekturrate hängt mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnisfehler stärker zusammen und es ist einfacher, Diagnosekriterien einzustellen als beim Einspritzkorrekturbetrag.
Eine hochdruckseitige Versetzungsanomalie im Kraftstoffdrucksensor ist eine Anomalie, bei der der am Kraftstoffdrucksensor gemessene Kraftstoffdruck zur Hochdruckseite relativ zum Ist-Kraftstoffdruck versetzt ist. Da ein Kraftstoffdruck mit einem höheren Wert als dem Ist-Kraftstoffdruck (siehe die ausgezogene Linie in der Grafik für den Kraftstoffdruck im Diagramm) zur Kraftstoffeinspritzsteuerung (Kraftstoffdruck-Feedbackregelung) dient, wird in diesem Fall der Einspritzimpuls, der ein Antriebssignal für die Kraftstoffeinspritzventile ist, auf weniger als beabsichtigt eingestellt (die Soll-Einspritzimpulsbreite, die tatsächlich erforderlich ist).
Infolgedessen wird der Kraftstoffeinspritzbetrag (= Grundkraftstoffeinspritzbetrag × Einspritzkorrekturrate) unterschritten und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird mager. Dieses Magerwerden des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird kompensiert, indem durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung der Kraftstoffeinspritzbetrag um den Betrag erhöht wird, um den er unterschritten wurde, um das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen (um das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter zu machen), und als Ergebnis davon nimmt die Einspritzkorrekturrate zu, was von einem Abfall des Ist-Kraftstoffdrucks begleitet ist.
Andererseits nimmt mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpensteuerung der Auslasskorrekturbetrag ab (nimmt in negativer Richtung zu), da der gemessene Kraftstoffdruck größer als der Ist-Kraftstoffdruck ist. Dies liegt daran, dass eine Zunahme des Pumpenauslassbetrags aufgrund eines Abfalls des Ist-Kraftstoffdrucks durch Durchführen einer Auslasskorrektur durch eine Kraftstoffdrucksteuerung korrigiert wird.
Dabei wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Kraftstoffdruckwertverlagerung durch die Abweichung der Einspritzkorrekturrate ausgelöst, die allmählich vom vorgegebenen Bereich 2 zur Zeit t1 erhöht worden war. In Bezug auf die Kraftstoffdruckwertverlagerung wird der erfasste Kraftstoffdruckwert verlagert, um die Einspritzkorrekturrate auf einen Bezugswert zu bringen (d. h. sie zum vorgegebenen Bereich 2 zurückzubringen). Die vorliegende Anomalie ist ein Fall, in dem der Kraftstoffdrucksensor zur Hochdruckseite versetzt ist (sie ist keine Anomalie im Aktuator, der direkt von einer Erhöhung/Senkung des Kraftstoffdrucks direkt betroffen ist). Da durch diese Kraftstoffdruckwertverlagerung dieser gemessene Kraftstoffdruck um einen Betrag, der der hochdruckseitigen Verlagerung entspricht, auf einen angemessenen Wert korrigiert wird (um dem Ist-Druck näher zu kommen), kehrt die Einspritzkorrekturrate dementsprechend allmählich zum vorgegebenen Bereich 2 zurück, der der angemessene Bereich ist. Mit anderen Worten, da der Kraftstoffeinspritzbetrag aufgrund der Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck ungenügend war, nimmt die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck aufgrund der Kraftstoffdruckwertverlagerung ab, wenn sich die Einspritzkorrekturrate dem Bezugswert nähert.
Da das, was den Auslasskorrekturbetrag veranlasst hat, in negativer Richtung zuzunehmen, ebenfalls die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck ist, nimmt der Auslasskorrekturbetrag weiterhin ebenfalls ab, wenn diese Differenz abnimmt. Zur Zeit t2, zu der ein Kraftstoffdruckwertverlagerungszustand eine gegebene Dauer aufrechterhalten worden ist, wird das Ergebnis der Anomaliebestimmung berechnet. Insbesondere wird, da der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag vom vorgegebenen Bereich 3 abweicht und da der Auslasskorrekturbetrag vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht und der Auslasskorrekturbetrag nach der Kraftstoffdruckkorrektur in den vorgegebenen Bereich 1 fällt, der Kraftstoffdrucksensor-Anomaliemerker auf 1 gesetzt. Da sich dieses Verhalten oder das gegenteilige wie diejenigen in 16 für andere Kraftstoffdrucksensoranomalien zeigen, werden sie weggelassen.
17 zeigt Beispiele von Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Einspritzventilanomalie (eine Kraftstoffeinspritzbetrag-Verringerungsanomalie) vorliegt. Eine Kraftstoffeinspritzverringerungsanomalie ist eine Anomalie, bei der der Kraftstoffeinspritzbetrag als Ergebnis dessen abnimmt, dass die Kraftstoffeinspritzventile verstopft sind, und so weiter. Als Ergebnis dieser Kraftstoffeinspritzbetrags-Verringerungsanomalie wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis magerer. Als solches wird der Einspritzbetrag durch eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung um einen Betrag erhöht, der dem Defizit entspricht, so dass das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreicht (so dass das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter wird), und die Einspritzkorrekturrate nimmt zu. Andererseits nimmt der Auslasskorrekturbetrag für die Pumpe in negativer Richtung zu. Dies ist ein Phänomen, das auftritt, wenn die Einspritzkorrekturrate im Einspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzventile als Vorwärtsbetrag für den Auslassbetrag reflektiert ist.
Wenn die Einspritzkorrekturrate, die allmählich zugenommen hatte, zur Zeit t1 vom vorgegebenen Bereich 2 (angemessener Bereich) abweicht, wird eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen. In Bezug auf die Kraftstoffdruckwertverlagerung wird der erfasste Kraftstoffdruckwert so verlagert, dass die Einspritzkorrekturrate auf einen Bezugswert gebracht wird. Die Einspritzkorrekturrate kehrt somit zum vorgegebenen Bereich 2 zurück.
Da jedoch im vorliegenden Fall das, was tatsächlich fehlfunktioniert, das Kraftstoffeinspritzventil ist, wird durch die Durchführung einer solchen Kraftstoffdruckwertverlagerung der Ausgabewert des vom Kraftstoffdrucksensor erfassten Kraftstoffdrucks, der ohne irgendeine Anomalie ist, korrigiert. Die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck nimmt folglich zu.
Da In Bezug auf die Hochdruck-Kraftstoffdruckpumpensteuerung eine Steuerung mit einem gemessenen Kraftstoffdruckwert durchgeführt wird, der niedriger als der Ist-Kraftstoffdruck ist, nimmt im Ergebnis der Auslassbetrag ab. Dies geschieht deshalb, weil, wenn der Ist-Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung höher als der zu steuernde Kraftstoffdruck ist, der Auslassbetrag selbst mit derselben Pumpensteuerungszeit abnimmt. Daher wird In Bezug auf die Pumpensteuerung eine Steuerung auf eine solche Weise durchgeführt, dass der Auslasskorrekturbetrag erhöht wird, um einen gegebenen Kraftstoffdruck zu erzielen.
Als Nächstes wird zur Zeit t2, zu welcher Zeit ein Kraftstoffdruckwertverlagerungszustand eine gegebene Zeitdauer lang aufrechterhalten worden ist, das Ergebnis der Anomaliebestimmung berechnet. Da der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag vom vorgegebenen Bereich 3 abweicht und da der Auslasskorrekturbetrag vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht und der Auslasskorrekturbetrag nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung auch vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht, wird die Kraftstoffeinspritzventil-Anomaliemerker auf 1 gesetzt. Da dieselben oder entgegengesetzte Verhaltensweisen wie diejenigen in 17 für andere Einspritzventilanomalien gezeigt werden, sind sie weggelassen.
18 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Luftströmungssensoranomalie (kleine Luftströmungsverstärkung) vorliegt. Eine kleine Luftströmungsverstärkung ist eine Sensorempfindlichkeitsanomalie, worin eine Ansaugströmungsrate gemessen wird, die geringer als die Ist-Ansaugströmungsrate ist.
Da die Ist-Ansaugströmungsrate (der Ist-Ansaugluftbetrag) größer als die gemessene Ansaugströmungsrate ist, wird im Ergebnis der Kraftstoffeinspritzbetrag in Bezug auf den Ist-Luftbetrag während der Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung ungenügend. Somit wird das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis magerer (verlagert sich zur mageren Seite). Dabei nimmt die Einspritzkorrekturrate zu, da der Einspritzbetrag erhöht und um einen Betrag korrigiert wird, der dem Defizit durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregelung entspricht. Andererseits nimmt in Bezug auf die Pumpensteuerung der Auslasskorrekturbetrag nicht zu, da der Anomaliebetrag der Ansaugströmungsrate des Luftströmungssensors durch die Erhöhung der Einspritzkorrekturrate aufgehoben wird.
Wenn die Einspritzkorrekturrate, die allmählich zugenommen hatte, zur Zeit t1 vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht, wird eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen. In Bezug auf die Kraftstoffdruckwertverlagerung wird der erfasste Kraftstoffdruckwert so verlagert, dass die Einspritzkorrekturrate auf einen Bezugswert gebracht wird. Die Einspritzkorrekturrate kehrt somit zum vorgegebenen Bereich 2 zurück.
Jedoch nimmt auch im vorliegenden Fall, wie bei der zuvor beschriebenen Einspritzvorrichtungsanomalie, als Ergebnis der Durchführung der Kraftstoffdruckwertverlagerung die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck nimmt zu, und folglich nimmt der Auslasskorrekturbetrag zu. Zur Zeit t2, zu welcher Zeit ein Kraftstoffdruckwertverlagerungszustand eine gegebene Zeitdauer lang aufrechterhalten worden ist, wird das Ergebnis der Anomaliebestimmung berechnet. Da der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag vom vorgegebenen Bereich 3 abweicht und da der Auslasskorrekturbetrag vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung in den vorgegebenen Bereich 1 fällt und der Auslasskorrekturbetrag nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht, wird die Kraftstoffeinspritzventil-Anomaliemerker auf 1 gesetzt. Da dieselben oder entgegengesetzte Verhaltensweisen wie diejenigen in 18 für andere Einspritzventilanomalien gezeigt werden, sind sie weggelassen.
19 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoranomalie (große Luft/Kraftstoff-Verhältnisverstärkung) vorliegt. Eine große Luft/Kraftstoff-Verhältnisverstärkungsanomalie ist eine Empfindlichkeitsanomalie im Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor. Mit dieser Anomalie wird eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbacksteuerung in einem Zustand durchgeführt, worin ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemessen wird, das magerer als das Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist.
Als Ergebnis nimmt die Einspritzkorrekturrate zu, um das magere Luft/Kraftstoff-Verhältnis zur fetten Seite hin zu korrigieren. In diesem Fall nimmt der Einspritzbetrag um die Einspritzkorrekturrate zu. Da jedoch dieser erhöhte Einspritzbetrag mit einem Vorwärtsbetrag in der Pumpensteuerung reflektiert wird, bleibt der Auslasskorrekturbetrag mehr oder weniger unverändert.
Dann wird, wenn die Einspritzkorrekturrate, die allmählich erhöht worden ist, zur Zeit t1 vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht, eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen. In Bezug auf die Kraftstoffdruckwertverlagerung wird der Kraftstoffdruckwert so verlagert, dass die Einspritzkorrekturrate auf einen Bezugswert gebracht wird. Die Einspritzkorrekturrate kehrt somit zum vorgegebenen Bereich 2 zurück.
Da jedoch die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem gemessenen Kraftstoffdruck zunimmt, nimmt der Auslasskorrekturbetrag wie im Fall des Luftströmungssensors zu. Dann wird bei t2, zu welcher Zeit ein Kraftstoffdruckwertverlagerungszustand eine gegebene Zeitdauer lang aufrechterhalten worden ist, das Ergebnis der Anomaliebestimmung berechnet. Da der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag vom vorgegebenen Bereich 3 abweicht und da der Auslasskorrekturbetrag vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung in den vorgegebenen Bereich 1 fällt und der Auslasskorrekturbetrag nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung vom vorgegebenen Bereich 1 abweicht, wird die Komponentenanomaliemerker auf 1 gesetzt. Da die gleichen oder entgegengesetzten Verhaltensweisen wie diejenigen in 19 für andere Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoranomalien gezeigt werden, sind sie weggelassen.
20 zeigt Zeittabellen für einen Fall, in dem eine Störung auftritt. Selbst wenn die Einspritzkorrekturrate aufgrund eines Auftretens einer Störung, beispielsweise unerwarteter evaporativer Verschmutzung usw., zunehmen sollte, wird eine Kraftstoffdruckwertverlagerung begonnen, sobald die Einspritzkorrekturrate zur Zeit t1 vom vorgegebenen Bereich 2 abweicht. In Bezug auf die Kraftstoffdruckwertverlagerung kehrt die Einspritzkorrekturrate zum vorgegebenen Bereich 2 zurück, da der Kraftstoffdruckwert so verlagert wird, dass die Einspritzkorrekturrate auf einen Bezugswert gebracht wird. Wenn jedoch der Einfluss der Störung, die aufgetreten ist, allmählich abnimmt, nimmt der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag ebenfalls ab und der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag fällt in den vorgegebenen Bereich 3, der der angemessene Bereich ist, und es wird bestimmt, dass es sich um eine Störung handelt.
Somit ist es, wie auch aus 20 offensichtlich ist, durch Durchführen einer Anomaliebestimmungsdiagnose unter weiterer Berücksichtigung des Verlagerungsbetrags für den erfassten Kraftstoffdruckwert von dem Zeitpunkt, wenn eine Verlagerung des Kraftstoffdruckwerts begonnen wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Verlagerung beendet wird, möglich, ebenfalls Störungsbestimmungen vorzunehmen sowie zu vermeiden, dass Anomalien falsch diagnostiziert werden.
21 ist eine Tabelle, welche Anomaliebestimmungsergebnisse in Bezug auf die in 15 gezeigte Flusstabelle zusammenfasst. Im Fall einer Kraftstoffdrucksensoranomalie fallen, da der Anomaliezustand durch Durchführung einer Kraftstoffdruckwertverlagerung angemessen korrigiert wird, sowohl die Einspritzkorrekturrate als auch der Auslasskorrekturbetrag nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung in ihren vorgegebenen normalen Bereich (Bezugsbereiche). Daher wird bestimmt, dass es sich um eine Kraftstoffdrucksensoranomalie handelt, wenn der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag von einem vorgegebenen Bereich abweicht, der von Abgaskriterien bestimmt wird.
Im Fall einer Einspritzvorrichtungsanomalie weichen beide Auslasskorrekturbeträge vor und nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung vom normalen Bereich (Bezugsbereich) ab. Vor der Kraftstoffdruckwertverlagerung weicht der Auslasskorrekturbetrag vom normalen Bereich aufgrund eines Einspritzvorrichtungseinspritzfehlers oder eines Pumpenauslassfehlers ab. Nach der Kraftstoffdruckwertverlagerung weicht der Auslasskorrekturbetrag weiterhin vom normalen Bereich ab, weil der Pumpenauslassfehler zunimmt.
Obwohl die Vorkorrektur-Einspritzkorrekturrate im Fall von Luftströmungssensor- und Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoranomalien vom Bereich abweicht, können sie von der vorgenannten Einspritzvorrichtungsanomalie auf der Grundlage der Tatsache unterschieden werden, dass ihre Vorkorrektur-Auslasskorrekturbeträge in den Bereich fallen. Des Weiteren können im Fall einer Störung Fehldiagnosen verhindert werden, da der Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag nicht außerhalb des vorgegebenen Bereichs bleibt. Dementsprechend können mit der vorliegenden Ausführungsform auf der Grundlage der vorgenannten Beziehung zwischen Kraftstoffdruckwertverlagerungsbetrag, Einspritzkorrekturrate und Auslasskorrekturbetrag Diagnosen realisiert werden, die widerstandsfähig gegen Störungen sind.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend unter Verwendung der Zeichnungen eingehend beschrieben worden sind, ist die tatsächliche Konfiguration keinesfalls auf diese Ausführungsformen beschränkt und Gestaltungsmodifikationen, die in einem Umfangvorgenommen werden, der nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweicht, sollen in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sein.
Bezugszeichenliste

101: Ansaugrohr
102: Luftreinigungsvorrichtung
102a: Einlassteil
103: Luftströmungssensor
104: Drosselsensor
105: Drosselkörper
105a: Elektronisch gesteuertes Drosselventil
106: Kollektor
107: Verbrennungsmotor
107a: Kolben
107b: Zylinder
107c: Brennkammer
108: Kraftstofftank
109: Niederdruck-Kraftstoffpumpe
110: Kraftstoffdruckregulator
111: Hochdruck-Kraftstoffpumpe
112: Kraftstoffeinspritzventil
113: Zündspule
114: Zündkerze
115: Steuereinheit
116: Nockenwinkelsensor
117: Kurbelwinkelsensor
118: Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor
119: Auspuffrohr
120: Katalysator
121: Kraftstoffdrucksensor
124: Motor
202: Einspritzventil-Steuereinrichtung
203: Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung
205: Kraftstoffleiste
207: Nocken
300: Steuer-/Diagnosevorrichtung (Diagnosevorrichtung für Verbrennungsmotor)
301: Ansaugströmungsratenfehler-Schätzeinrichtung
302: Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Feedbackregeleinrichtung (Einspritzkorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung)
303: Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung
304: Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung
305: Kraftstoffdruck-Feedbackregeleinrichtung (Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung)
306: Anomaliebestimmungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-21630 A [0004]
JP 2000-73828 A [0004]

Claims

Diagnosevorrichtung für einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor, die ein Kraftstoffeinspritzventil, welches Kraftstoff in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors einspritzt, eine Kraftstoffleiste, die Kraftstoff speichert, der durch das Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen ist, eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff in die Kraftstoffleiste ausgibt, einen Kraftstoffdrucksensor, der einen Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffleiste erfasst, und einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor umfasst, der ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis im aus dem Verbrennungsmotor ausgegebenen Abgas erfasst, wobei die Diagnosevorrichtung umfasst: eine Einspritzbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Einspritzbetrag des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors berechnet; eine Einspritzkorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Einspritzkorrekturbetrag für den Einspritzbetrag berechnet, um das erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen; eine Kraftstoffeinspritzventil-Steuereinrichtung, die den Einspritzbetrag auf der Grundlage des Einspritzkorrekturbetrags korrigiert und das Kraftstoffeinspritzventil steuert, um Kraftstoff in den korrigierten Einspritzbetrag einzuspritzen; eine Auslassbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Auslassbetrag der Kraftstoffpumpe auf der Grundlage des korrigierten Einspritzbetrags berechnet; eine Auslasskorrekturbetrag-Berechnungseinrichtung, die einen Auslasskorrekturbetrag für den Auslassbetrag berechnet, um den erfassten Kraftstoffdruck auf einen Soll-Kraftstoffdruck zu bringen; eine Kraftstoffpumpen-Steuereinrichtung, die den Auslassbetrag auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags korrigiert und die Kraftstoffpumpe so steuert, dass sie Kraftstoff in den korrigierten Auslassbetrag auslässt; eine Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung, welche eine Verlagerung eines Kraftstoffdruckwerts des erfassten Kraftstoffdrucks durchführt, wenn der Einspritzkorrekturbetrag von einem vorgegebenen Bereich abweicht, bis sich der Einspritzkorrekturbetrag innerhalb des vorgegebenen Bereichs einem vorgegebenen Betrag nähert; und eine Anomaliebestimmungseinrichtung, welche bestimmt, wer von der Kraftstoffpumpe, dem Kraftstoffeinspritzventil und dem Kraftstoffdrucksensor eine Anomalie aufweist, auf der Grundlage des Auslasskorrekturbetrags vor dem Beginn der Kraftstoffdruckwertverlagerung und nach dem Ende der Kraftstoffdruckwertverlagerung und des Einspritzkorrekturbetrags vor dem Beginn der Kraftstoffwertverlagerung.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Anomaliebestimmungseinrichtung auf der Grundlage eines Änderungsbetrags im Auslasskorrekturbetrag von vor dem Beginn der Verlagerung bis nach dem Ende der Verlagerung bestimmt, wer von dem Kraftstoffeinspritzventil und dem Kraftstoffdrucksensor eine Anomalie aufweist.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Anomaliebestimmungseinrichtung: einen Bezugsbereich für den Auslasskorrekturbetrag setzt, der als Bezug für die Anomaliebestimmung dient; bestimmt, dass eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt, wenn der Auslasskorrekturbetrag vor dem Beginn der Verlagerung vom Bezugsbereich abweicht und der Auslasskorrekturbetrag nach dem Ende der Verlagerung in den Bezugsbereich fällt; und bestimmt, dass eine Anomalie im Kraftstoffeinspritzventil vorliegt, wenn die Auslasskorrekturbeträge vor dem Beginn der Verlagerung und nach dem Ende der Verlagerung vom Bezugsbereich abweichen.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei die Anomaliebestimmungseinrichtung bestimmt, dass eine Anomalie im Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor oder eine Anomalie in einem Luftströmungssensor, der den Ansaugluftbetrag misst, vorliegt, wenn der Auslasskorrekturbetrag vor dem Beginn der Verlagerung in den Bezugsbereich fällt und der Auslasskorrekturbetrag nach dem Ende der Verlagerung vom Bezugsbereich abweicht.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffdruckwertverlagerungseinrichtung die Verlagerung im Kraftstoffdruckwert durchführt, bis sich der Einspritzkorrekturbetrag 0 nähert.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Anomaliebestimmungseinrichtung eine Diagnose der Anomaliebestimmung durchführt, wobei weiterhin ein Verlagerungsbetrag des Kraftstoffdruckwerts vom Beginn der Verlagerung im Kraftstoffdruckwert bis zum Ende der Verlagerung berücksichtigt wird.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Anomaliebestimmungseinrichtung: den Soll-Kraftstoffdruck während einer Zeitdauer vom Beginn der Verlagerung bis zum Ende der Verlagerung ändert, wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt; und einen Anomaliezustand einer Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors durch Vergleichen von Änderungsbeträgen in einem Verlagerungsbetrag im Kraftstoffdruckwert vor und nach dem Ändern des Soll-Kraftstoffdrucks bestimmt.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei, wenn die Änderungsbeträge vor und nach dem Ändern des Soll-Kraftstoffdrucks die gleichen sind, die Anomaliebestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Anomaliezustand der Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors ein Anomaliezustand ist, in dem ein Ausgabewert des Kraftstoffdruckwerts versetzt ist.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, weiterhin mit einer Kraftstoffdruck-Berechnungseinrichtung, die unter Verwendung eines Kraftstoffdruckprofils in Bezug auf eine Ausgangsspannung vom Kraftstoffdrucksensor den erfassten Kraftstoffdruck aus der Ausgangsspannung berechnet, wobei, wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie im Kraftstoffdrucksensor vorliegt, die Anomaliebestimmungseinrichtung das Kraftstoffdruckprofil auf der Grundlage der Ausgangsspannungen und der erfassten Kraftstoffdrücke vor und nach der Änderung des Soll-Kraftstoffdrucks durch die Anomaliebestimmungseinrichtung korrigiert.
Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffdruckwert-Verlagerungseinrichtung einen Änderungsbetrag im erfassten Kraftstoffdruckwert speichert, der nach Maßgabe der Korrektur des Kraftstoffeinspritzbetrags vor dem Beginn der Verlagerung variiert, und die Verlagerung im Kraftstoffdruckwert auf der Grundlage des Änderungsbetrags durchführt.