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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anomalieerfassungsvorrichtung für eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung.
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Technischer Hintergrund
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Eine Kraftstoffmischung, die durch Mischen eines aus Biomasse erzeugten Kraftstoffs (beispielsweise Ethanol) und eines herkömmlichen Kraftstoffs, (beispielsweise Benzin) hergestellt wird, wird derzeit für Verbrennungsmotoren und dergleichen verwendet. Kraftstoffkennzahlen wie ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoffverhältnis und ein Wärmeabgabewert sind zwischen Benzin und Ethanol verschieden. Somit ändern sich die Kennzahlen eines Kraftstoffs, der aus einer Ethanol-Benzinmischung besteht, abhängig von dessen Ethanolanteil. Infolgedessen ist eine Vorrichtung nötig, die einen Ethanolanteil eines Kraftstoffs erfasst, um einen Verbrennungsmotor, der einen Kraftstoff verwendet, der aus einer Ethanol-Benzin-Kraftstoffmischung besteht, angemessen steuern bzw. regeln zu können. Eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungseinrichtung auf Kapazitätsbasis ist als Vorrichtung bekannt, die einen Ethanolanteil eines Kraftstoffs erfassen kann. Eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungseinrichtung auf Kapazitätsbasis weist ein Paar Elektroden auf, die an einer Kraftstoffzufuhrleitung angeordnet sind, und misst eine Kapazität zwischen den Elektroden. Es besteht ein erheblicher Unterschied zwischen der Permittivität von Benzin und der Permittivität von Ethanol. Infolgedessen ändert sich die Kapazität abhängig vom Ethanolanteil eines Kraftstoffs, der zwischen den Elektroden vorhanden ist. Demgemäß kann der Ethanolanteil durch Messen der Kapazität zwischen den Elektroden erfasst werden.
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Vorschriften, die den Einbau eines Onboard-Diagnosesystems (OBD-Systems) verlangen, machen es außerdem nötig, dass die genannte Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung auf Kapazitätsbasis überprüft wird, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung normal arbeitet, und dass eine Anomalie exakt erfasst wird, wenn eine Anomalie auftritt.
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Als Verfahren zur Diagnose des Vorliegens einer Anomalie in einer Alkoholanteil-Erfassungseinrichtung, die einen Alkoholanteil eines Kraftstoffs erfasst, der einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, offenbart die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-309047 ein Verfahren, das eine Diagnose darauf gründet, ob eine Änderung (beispielsweise ein Unterschied zwischen einem aktuellen Wert und einem vorherigen Wert) von Alkoholanteil-Erfassungswerten in einem vorgegebenen Bereich liegt.
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Liste der genannten Literaturstellen
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Patent Literatur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-309047
- Patentliteratur 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-145131
- Patentliteratur 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-101032
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Technisches Problem
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In einer auf Kapazität basierenden Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung sammelt sich manchmal ein Gummibestandteil, der in einem Kraftstoff enthalten ist, allmählich zwischen Elektroden an, oder auf den Elektroden entsteht Rost, und infolgedessen kommt es zu einer Änderung (einem Fehler) des gemessenen Kapazitätswerts. Da eine Kraftstoffeigenschaft in einem solchen Fall nicht exakt erfasst werden kann, ist es für solch einen Fall notwendig, dass eine Anomalie erfasst werden kann.
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Jedoch ist es gemäß einem einfachen Diagnoseverfahren wie es in der oben genannten
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-309047 beschrieben ist, nicht möglich, eine langsame Änderung, wie die Ansammlung eines Gummibestandteils oder die Entstehung von Rost, wie oben beschrieben als Anomalie zu erfassen.
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Ferner offenbart die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-101032 ein Verfahren, das aufgrund dessen, ob ein Ausgangsspannungswert des Alkoholanteilssensors in einem zulässigen Bereich liegt oder nicht, bestimmt, ob ein Alkoholanteilssensors anomal arbeitet. Gemäß diesem Verfahren kann zwar eine Anomalie in einem Fall erfasst werden, wo ein Erfassungswert ein extremer Wert ist, beispielsweise ein Wert, wenn ein Sensorabschnitt keine Verbindung hat, aber es ist schwierig, eine kleine Änderung, wie beispielsweise eine Ansammlung eines Gummibestandteils oder die Entstehung von Rost, als Anomalie zu erfassen.
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Ferner kann zwar ein Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem ein weiteres Paar von Bezugselektroden für die Zwecke einer Fehlerdiagnose vorgesehen ist, aber es besteht das Problem, dass in einem solchen Fall die Sensorstruktur komplex und vergrößert ist, und dass sie außerdem teurer ist. Da eine Anomalie, beispielsweise eine Ansammlung eines Gummibestandteils oder die Entstehung von Rost, auch an den Bezugselektroden auftreten kann, besteht außerdem das Problem, dass eine exakte Fehlerdiagnose auch dann nicht in jedem Fall möglich ist, wenn ein Vergleich mit den Bezugselektroden durchgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben geschilderten Situation gemacht, und eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die eine Anomalie einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung, die eine Kraftstoffeigenschaft auf Basis einer Kapazität zwischen Elektroden erfasst, exakt diagnostizieren kann.
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Problemlösung
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Eine erste Erfindung zur Erfüllung der oben genannten Aufgabe ist eine Anomalieerfassungsvorrichtung für eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung, die eine Anomalie einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung erfasst, die eine Kraftstoffeigenschaft auf Basis eines Messwerts einer Kapazität zwischen einem Paar Elektroden erfasst, die an einer Kraftstoffzufuhrleitung eines Verbrennungsmotors installiert sind, der einen Kraftstoff nutzen kann, der eine vorgegebene Kraftstoffkomponente enthält, die solche Kennzahlen aufweist, dass sich ihre Permittivität gemäß einer Frequenz eines elektrischen Feldes ändert, aufweisend:
eine Frequenzschalteinrichtung, die eine Frequenz einer Wechselspannung, die zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, auf eine Mehrzahl von Frequenzen umschaltet, bei denen die Werte einer Permittivität der vorgegebenen Kraftstoffkomponente jeweils unterschiedlich sind.
eine Messeinrichtung, die die Kapazität bei jeder von der Mehrzahl von Frequenzen misst;
eine Speichereinrichtung, die Informationen über frequenzabhängige Kennzahlen speichert, bei denen es sich um Informationen in Bezug auf eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffeigenschaft und frequenzabhängigen Kennzahlen der Kapazität in einem Fall, wo die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet, handelt; und
eine Diagnoseeinrichtung, die eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung auf Basis eines Ergebnisses einer Messung durch die Messeinrichtung und der Informationen über die frequenzabhängigen Kennzahlen diagnostiziert.
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Eine zweite Erfindung entspricht der ersten Erfindung, wobei:
die Frequenzschalteinrichtung eine Frequenz einer Wechselspannung, die zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, zwischen einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz umschaltet, bei der eine Permittivität der vorgegebenen Kraftstoffkomponente einen Wert annimmt, der sich von deren Wert bei der ersten Frequenz unterscheidet;
die Messeinrichtung eine erste Kapazität, bei der es sich um eine Kapazität handelt, die zwischen den beiden Elektroden vorhanden ist, wenn eine Wechselspannung bei der ersten Frequenz angelegt wird, und eine zweite Kapazität misst, bei der es sich um eine Kapazität handelt, die zwischen den beiden Elektroden vorhanden ist, wenn eine Wechselspannung bei der zweiten Frequenz angelegt wird;
die Informationen über frequenzabhängige Kennzahlen Informationen in Bezug auf eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffeigenschaft und einem Verhältnis zwischen der ersten Kapazität und der zweiten Kapazität in einem Fall, wo die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet, sind; und
die Diagnoseeinrichtung aufweist:
eine Normalverhältnis-Ermittlungseinrichtung, die Informationen über ein normales Verhältnis zwischen der ersten Kapazität und der zweiten Kapazität auf Basis einer Kraftstoffeigenschaft, die von der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung erfasst wird, und den Informationen über frequenzabhängige Kennzahlen ermittelt, und
eine Anomalieerfassungsvorrichtung, die das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung auf Basis eines Messwerts der ersten Kapazität, eines Messwerts der zweiten Kapazität und der ermittelten Informationen über ein normales Verhältnis bestimmt.
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Eine dritte Erfindung entspricht der ersten oder der zweiten Erfindung, wobei:
Die Normalverhältnis-Ermittlungseinrichtung einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert eines normalen Verhältnisses zwischen der ersten Kapazität und der zweiten Kapazität ermittelt; und
die Anomalieerfassungsvorrichtung in einem Fall, wo ein Verhältnis zwischen einem Messwert der ersten Kapazität und einem Messwert der zweiten Kapazität nicht in einem Bereich vom oberen Grenzwert bis zum unteren Grenzwert liegt, bestimmt, dass eine Anomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt.
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Eine vierte Erfindung entspricht der zweiten oder der dritten Erfindung, wobei:
die erste Frequenz eine Frequenz ist, die die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normalerweise verwendet, um eine Kraftstoffeigenschaft zu erfassen;
die zweite Frequenz niedriger ist als die erste Frequenz; und
eine dielektrische Konstante der vorgegebenen Kraftstoffkomponente bei der zweiten Frequenz höher ist als eine Permittivität der vorgegebenen Kraftstoffkomponente bei der ersten Frequenz.
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Eine fünfte Erfindung entspricht einer der ersten bis vierten Erfindungen, wobei die Frequenzschalteinrichtung die Frequenz vor einem Starten des Verbrennungsmotors oder während einer Ausführung einer Schubunterbrechung im Verbrennungsmotor auf die Mehrzahl von Frequenzen umschaltet, und die Diagnoseeinrichtung eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung auf Basis der Messwerte der Kapazitäten bei den jeweiligen Frequenzen, die zu dieser Zeit gemessen werden, diagnostiziert.
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Eine sechste Erfindung entspricht einer der ersten bis fünften Erfindungen und weist ferner eine zweite Diagnoseeinrichtung auf, die eine Anomalie der Frequenzschalteinrichtung auf Basis von gemessenen Werten von Kapazitäten bei jeder von der Mehrzahl von Frequenzen diagnostiziert.
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Eine siebte Erfindung entspricht der sechsten Erfindung, wobei die zweite Diagnoseeinrichtung bestimmt, dass eine Anomalie in der Frequenzschalteinrichtung vorliegt, wenn ein Unterschied zwischen den Messwerten der Kapazitäten bei jeder von der Mehrzahl von Frequenzen kleiner ist als ein vorgegebener Entscheidungswert.
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Eine achte Erfindung entspricht einer der ersten bis siebten Erfindungen und weist ferner auf:
eine Phasentrennung-Bestimmungseinrichtung, die bestimmt, ob eine Phasentrennung zwischen einer Mehrzahl von Komponenten, aus denen der Kraftstoff besteht, möglich ist;
wobei eine Anomaliediagnose in Bezug auf die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung nicht ausgeführt wird, wenn eine Phasentrennung-Bestimmungsvorrichtung bestimmt, dass die Möglichkeit besteht, dass es zu einer Phasentrennung kommt.
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Eine neunte Erfindung entspricht der achten Erfindung, wobei die Phasentrennung-Bestimmungseinrichtung auf Basis einer Konzentration der vorgegebenen Kraftstoffkomponente, eines Zeitraums, während dem der Verbrennungsmotor nicht läuft, und von Informationen in Bezug auf einen Wassergehalt im Kraftstoffbestimmt, dass eine Phasentrennung möglich ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der ersten Erfindung kann eine Diagnose in Bezug auf eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung durch Vergleichen von Informationen in Bezug auf inhärente frequenzabhängige Kennzahlen einer Kapazität, die einer Kraftstoffeigenschaft entspricht, mit einem Messwert einer Kapazität durchgeführt werden. Infolgedessen kann auch dann eine exakte Diagnose gestellt werden, wenn eine Anomalie vorhanden bist, beispielsweise in einem Fall, wo sich die Kennzahlen einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung langsam ändern (beispielsweise wenn sich ein Gummibestandteil an einer Elektrode ansammelt oder wenn Rost an der Elektrode entsteht).
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Gemäß der zweiten Erfindung kann eine präzise Diagnose anhand eines relativ einfachen Verfahrens gestellt werden.
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Gemäß der dritten Erfindung kann eine präzise Diagnose anhand eines relativ einfachen Verfahrens gestellt werden.
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Gemäß der vierten Erfindung kann eine Anomaliediagnose durch Umschalten von einer ersten Frequenz, die normalerweise verwendet wird, auf eine zweite Frequenz, bei der es sich um eine Frequenz handelt, die niedriger ist als die erste Frequenz, und bei der eine Permittivität (Kapazität) höher wird als im Falle der ersten Frequenz, durchgeführt werden. Somit kann eine Diagnose schnell und einfach durchgeführt werden.
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Gemäß der fünften Erfindung kann eine Anomaliediagnose durchgeführt werden, bevor ein Verbrennungsmotor gestartet wird oder während eine Schubunterbrechung durchgeführt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich eine Eigenschaft und eine Temperatur eines Kraftstoffs, der zwischen Elektroden vorhanden ist, während der Diagnose nicht ändern. Somit kann eine fehlerhafte Bestimmung auf einfache Weise sicher verhindert werden.
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Gemäß der sechsten Erfindung ist es möglich, das Vorhandensein einer Anomalie in der Frequenzschalteinrichtung zu diagnostizieren, und daher kann eine fehlerhafte Bestimmung einer Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung noch zuverlässiger verhindert werden.
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Gemäß der siebten Erfindung kann eine Anomalie der Frequenzschalteinrichtung auf einfache Weise exakt diagnostiziert werden.
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Gemäß der achten Erfindung wird keine Anomaliediagnose der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung durchgeführt, wenn die Möglichkeit einer Phasentrennung des Kraftstoffs besteht, daher kann eine fehlerhafte Bestimmung zuverlässig verhindert werden.
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Gemäß der neunten Erfindung kann die Möglichkeit, dass eine Phasentrennung stattfindet, mit einem hohen Grad an Genauigkeit bestimmt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
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2 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Ethanolanteil und einer Temperatur eines Kraftstoffs und einer Kapazität darstellt.
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3 ist eine Ansicht, die schematisch Elektroden darstellt.
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4 ist eine Ansicht, die schematisch einen Zustand darstellt, in dem ein Teil einer Lücke zwischen den Elektroden durch die Anlagerung eines Gummibestandteils blockiert ist.
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5 ist eine Ansicht, die eine Kapazität in einem Normalzustand, bei dem keine Anlagerung in der Lücke zwischen den Elektroden vorhanden ist, und einem Zustand, in dem eine Anlagerung vorhanden ist, vergleicht.
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6 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Permittivität und einer Frequenz darstellt.
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7 ist eine Ansicht die eine Beziehung zwischen der Frequenz einer Elektrodenspannung und der Kapazität darstellt.
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8 ist eine Ansicht, die ein Anomalieerfassungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Ausführungsform beschreibt.
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9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für zeitabhängige Änderungen der Frequenz der Elektrodenspannung ebenso wie Erfassungswerte für die Kapazität, die Kraftstofftemperatur und den Ethanolanteil darstellt.
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10 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine darstellt, die von der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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11 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine darstellt, die von der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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12 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine darstellt, die von der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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13 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine darstellt, die von der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsforme der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In diesem Zusammenhang werden Elemente, die in den Zeichnungen jeweils gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen benannt, und auf ihre wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, ist in ein Kraftfahrzeug eingebaut, in dem ein Kraftstoff (gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ethanol-Benzin-Kraftstoffmischung) verwendet wird, der einen Kraftstoffbestandteil (gemäß der vorliegenden Ausführungsform Ethanol) enthält, der aus Biomasse abgeleitet ist. Zusätzlich zu einer Funktion als Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung, die eine Konzentration bzw. einen Anteil der Kraftstoffkomponente (gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Ethanolanteil) im Kraftstoff erfasst, weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung außerdem eine Funktion als Anomalieerfassungsvorrichtung auf, die eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung erfasst.
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Wie in 1 dargestellt ist, weist die Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein Paar Elektroden 10 und 12, einen Temperatursensor 14 als Temperaturerfassungseinrichtung und eine ECU (elektronische Steuereinheit) 50 auf. Die Elektroden 10 und 12 und der Temperatursensor 14 sind jeweils elektrisch mit der ECU 50 verbunden. Stellglieder zur Steuerung bzw. Regelung des Motors, beispielsweise ein Kraftstoffinjektor, eine Zündkerze und eine Drosselklappe, ebenso wie Sensoren zur Steuerung bzw. Regelung des Motors, wie ein Kurbelwinkelsensor und ein Luftverhältnissensor, die in einem Verbrennungsmotor 70 (im Folgenden als „Motor 70” bezeichnet) vorgesehen sind, sind elektrisch mit der ECU 50 verbunden.
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Die Elektroden 10 und 12 sind innerhalb einer Kraftstoffleitung 60 angeordnet, durch die Kraftstoff von einem nicht dargestellten Kraftstofftank zu einem Kraftstoffinjektor des Motors 70 geliefert wird. Die Elektroden 10 und 12 sind beide zylindrisch geformt und sind in einem Zustand, in dem die Elektrode 12, die einen kleineren Durchmesser aufweist, in die Elektrode 10 eigensteckt ist, die einen größeren Durchmesser aufweist, konzentrisch angeordnet. Die Elektroden 10 und 12 sind so angeordnet, dass ihre Mittelachse parallel zur Richtung des Kraftstoffstroms in der Kraftstoffleitung 60 ist. Daher kann der Strom des Kraftstoffs in eine Lücke zwischen der Elektrode 10 und der Elektrode 12 unterstützt werden. Jedoch sind die Form und die Anordnung der Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Gestaltung beschränkt, die in den Zeichnungen dargestellt ist, und es kann jede Art von Form und Anordnung genommen werden, solange eine Kondensatorfunktion erhalten werden kann.
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Der Temperatursensor 14, der beispielsweise aus einem Thermistor besteht, ist in der Nähe der Elektroden 10 und 12 angeordnet. Die Temperatur eines Kraftstoffs, der sich zwischen den Elektroden 10 und 12 befindet, kann vom Temperatursensor 14 erfasst werden.
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Die ECU 50 hat eine Funktion, die eine Kapazität zwischen den Elektroden 10 und 12 misst. Die Kapazität zwischen den Elektroden 10 und 12 (im Folgenden einfach als „Kapazität” bezeichnet) ändert sich entsprechend der Permittivität eines Kraftstoffs, der sich zwischen den Elektroden 10 und 12 befindet. Die relative Permittivität von Ethanol ist etwa 24, und die relative Permittivität von Benzin ist ungefähr 2. Daher ändert sich die Permittivität eines Ethanol-Benzin-Kraftstoffgemischs gemäß einem Ethanolanteil, der im Kraftstoff enthalten ist (im Folgenden einfach als „Ethanolanteil” bezeichnet). Somit ändert sich die Kapazität gemäß dem Ethanolanteil des Ethanol-Benzin-Kraftstoffgemischs, das sich zwischen den Elektroden 10 und 12 befindet.
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Die Permittivität eines Stoffes ändert sich abhängig von der Temperatur. Daher ändert sich die Kapazität auch gemäß der Temperatur. Somit ändert sich die Kapazität gemäß dem Ethanolanteil und der Temperatur des Kraftstoffs, der sich zwischen den Elektroden 10 und 12 befindet. 2 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Ethanolanteil und der Temperatur eines Kraftstoffs und der Kapazität darstellt. Ein Kennfeld (im Folgenden als „Ethanolanteil-Berechnungskennfeld” bezeichnet), beispielsweise das in 2 dargestellte Kennfeld, wird vorab in der ECU 50 gespeichert. Die ECU 50 kann einen Ethanolanteil eines Kraftstoffs, der sich in der Kraftstoffleitung 60 befindet, durch Anwenden einer gemessenen Kapazität und einer Kraftstofftemperatur, die vom Temperatursensor 14 gemessen wird, auf das in 2 dargestellte Ethanolanteil-Berechnungskennfeld berechnen.
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3 ist eine schematische Darstellung der Elektroden 10 und 12. Die ECU 50 legt eine Wechselspannung zwischen den Elektroden 10 und 12 an und misst die Kapazität. Wenn in 3 das Bezugszeichen S eine Elektrodenfläche bezeichnet, das Bezugszeichen d ein Elektrodenintervall bezeichnet, das Bezugssymbol e eine Kraftstoffpermittivität darstellt, und das Bezugszeichen C eine Kapazität darstellt, gilt folgende Gleichung: C = e·S/d (1)
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Wenn ständig ein Kraftstoff verwendet wird, der einen Gummibestandteil enthält, kann sich der Gummibestandteil allmählich in der Lücke zwischen den Elektroden 10 und 12 festsetzen und ansammeln. 4 ist eine Ansicht, die schematisch einen Zustand darstellt, in dem ein Teil der Lücke zwischen den Elektroden 10 und 12 durch eine Anlagerung 90 des Gummibestandteils blockiert ist. Wie in 4 dargestellt ist, ist zwar in einem Normalzustand eine effektive Elektrodenfläche, zwischen der sich Kraftstoff befindet, eine Fläche, die mit dem Bezugszeichen S dargestellt wird, aber die effektive Elektrodenfläche nimmt in einem Zustand, in dem die Anlagerung 90 des Gummibestandteils zugenommen hat, auf die Fläche ab, die vom Bezugszeichen S' dargestellt wird.
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5 ist eine Ansicht, die eine Kapazität in einem Normalzustand, in dem keine Anlagerung in der Lücke zwischen den Elektroden 10 and 12 vorhanden ist, mit einer Kapazität in einem Zustand, in dem die Anlagerung 90 vorhanden ist, vergleicht, wie in 4 dargestellt ist. Wie in 5 dargestellt ist, nimmt in einem Zustand, in dem die Anlagerung 90 in der Lücke zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, die Kapazität im Vergleich zum Normalfall ab. Der Grund ist folgender. Die Permittivität einer Gummikomponente ist wesentlich geringer als die Permittivität von Ethanol. Infolgedessen ist die Kapazität in einer Elektrodenregion, die von der Anlagerung 90 blockiert ist, geringer als in einer Elektrodenregion, in der ein ethanolhaltiger Kraftstoff zwischen den Elektroden vorhanden ist. Wie aus der obigen Gleichung (1) hervorgeht, ist die Kapazität proportional zur Elektrodenfläche. Da die effektive Elektrodenfläche auf die mit S' bezeichnete Fläche abnimmt, wenn die Anlagerung 90 vorhanden ist, nimmt auch die Kapazität in einem entsprechenden Umfang ab. Infolgedessen ist die Kapazität der Elektrodenregion, die von der Anlagerung 90 blockiert ist, geringer als in einem Fall, wo ein Kraftstoff, der Ethanol enthält, zwischen den Elektroden vorhanden ist. Daher ist die Gesamtkapazität auch geringer als in einem Normalzustand. Infolgedessen ist im Vergleich zum Normalzustand ein Kapazitätsmesswert in einem Zustand, in dem die Anlagerung 90 zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, kleiner. Obwohl der tatsächliche Ethanolanteil E ist, wird Infolgedessen in 5 der Ethanolanteil fälschlicherweise als Konzentration E' erfasst. Wenn es zur Anlagerung 90 zwischen den Elektroden 10 und 12 kommt, ist es daher von Vorteil, wenn die Anlagerung 90 als Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung erfasst werden kann.
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Was dies betrifft, so ist bekannt, dass die Permittivität eines Dielektrikums sich abhängig von einer Frequenz eines elektrischen Feldes ändert (dielektrische Relaxation). Die frequenzabhängige Kennlinie der Permittivität einer Substanz wird jeweils für jede einzelne Substanz bestimmt. 6 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Permittivität und der Frequenz mit Bezug auf (1) 100% Wasser, (2) 100% Ethanol und (3) einen Gummibestandteil darstellt. Wie in 6 dargestellt ist, ist zwar die Permittivität von Wasser oder Ethanol in einem Hochfrequenzband (einem normalerweise verwendeten Band) konstant, aber in einem Niederfrequenzband (einem für bestimmte Zwecke verwendeten Band) steigt die Permittivität mit sinkender Frequenz. Wenn ein Kraftstoff Ethanol enthält, und wenn eine Frequenz einer Wechselspannung, die zwischen den Elektroden 10 und 12 angelegt wird (im Folgenden als „Elektrodenspannung” bezeichnet), in einem Niederfrequenzband liegt, steigt daher die Permittivität von Ethanol im Vergleich zu einem Fall, wo die Frequenz in einem Hochfrequenzband liegt, und somit wird auch der gemessene Kapazitätswert höher.
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Im Gegensatz dazu ist die Permittivität eines Gummibestandteils konstant und ist nicht frequenzabhängig, wie in 6 dargestellt ist. Ferner ist die Permittivität von Benzin ungefähr konstant und ist nicht frequenzabhängig. Somit ist die Permittivität eines Gummibestandteils oder von Benzin in einem Fall, wo die Elektrodenspannung in einem Niederfrequenzband liegt, und in einem Fall, wo die Elektrodenspannung in einem Hochfrequenzband liegt, ungefähr gleich.
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7 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen der Frequenz einer Elektrodenspannung (im Folgenden auch einfach als „Frequenz” bezeichnet) und der Kapazität darstellt. In 7 stellt ein Graph aus einer durchgezogenen Linie, der mit E1 bezeichnet ist, einen Fall dar, in dem die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet und die Ethanolkonzentration E1 ist, und ein Graph aus einer durchgezogenen Linie, der mit E2 bezeichnet ist, stellt einen Fall dar, in dem die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet und die Ethanolkonzentration E2 ist (wobei E2 > E1 > 0). Wie in 7 dargestellt ist, steigt die Permittivität von Ethanol in einem Niederfrequenzband an, und infolgedessen steigt die Kapazität. Ferner ist der Umfang, in dem die Kapazität in einem Niederfrequenzband steigt, umso größer, je größer der Ethanolanteil eines Kraftstoffs ist. Wenn die Temperatur konstant gehalten wird, sind diese frequenzabhängigen Kennzahlen der Kapazität eine inhärente Charakteristik, die vom Ethanolanteil abhängt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung unter Ausnutzung dieser Tatsache exakt bestimmt werden.
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Eine erste Frequenz Fa in 7 ist eine Frequenz, die normalerweise zur Erfassung der Ethanolkonzentration eines Kraftstoffs verwendet wird. Die erste Frequenz Fa ist eine vorgegebene Frequenz, die zu einem Bereich des normalerweise verwendeten Bandes gehört, das in 6 dargestellt ist. Genauer gehört die erste Frequenz Fa zu einem Hochfrequenzband, in dem die Permittivität von Ethanol konstant ist und nicht von der Frequenz abhängt. Im Folgenden wird eine Kapazität bei der ersten Frequenz Fa mit „Ca” dargestellt.
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Im Gegensatz dazu ist eine zweite Frequenz Fb in 7 eine vorgegebene Frequenz, die zu einem Bereich des für besondere Zwecke verwendeten Bandes gehört, das in 6 dargestellt ist. Genauer gehört die zweite Frequenz Fb zu einem Niederfrequenzband, in dem die Permittivität von Ethanol stärker ansteigt als im normalerweise verwendeten Band. Wenn eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung erfasst wird, wird eine Wechselspannung der zweiten Frequenz Fb zwischen den Elektroden 10 und 12 angelegt, und die Kapazität wird gemessen. Im Folgenden wird die Kapazität bei der zweiten Frequenz Fb mit „Cb” dargestellt.
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In 7 stellen Graphen, die von Linien aus einander abwechselnden langen und kurzen Strichen gebildet werden, die mit x und y bezeichnet sind, Beispiele für frequenzabhängige Kennzahlen der Kapazitanz in einem Fall, wo eine Anlagerung eines Gummibestandteils zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, einem Fall, wo Rost (Korrosion) auf den Elektroden 10 und 12 entstanden ist, einem Fall, wo eine Anomalie in einer Schaltung der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt, oder einen Fall, wo ein Fehler in einem Erfassungswert des Temperatursensors 14 oder dergleichen vorliegt, dar (im Folgenden werden diese Fälle mit dem Oberbegriff „Kennlinienanomalie” bezeichnet). Die Graphen x und y sind dem Graphen E1 im Hinblick auf die Kapazität Ca bei der ersten Frequenz Fa gleicht. Infolgedessen kann durch bloßes Messen der Kapazität Ca bei der ersten Frequenz nicht zwischen den Graphen x und y in einem Fall, wo eine Kennlinienanomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt, und dem Graphen E1 für einen Fall, wo die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet, unterschieden werden. Wenn eine Kennlinienanomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt, unterscheiden sich die frequenzabhängigen Kennzahlen der Kapazität jedoch von den frequenzabhängigen Kennzahlen während eines Normalbetriebs. Genauer nimmt selbst dann, wenn die Kapazität Ca bei der ersten Frequenz Fa zufällig mit dem Graphen E1 übereinstimmt, eine Abweichung von der Kurve E1 mit steigender Frequenz zu, und die Kapazität verschiebt sich nach oben, wie vom Graphen x dargestellt ist, oder verschiebt sich nach unten, wie vom Graphen y dargestellt ist. Somit kann zwischen dem Normalfall, der vom Graphen E1 dargestellt ist, und dem Fall einer Kennlinienanomalie, der vom Graphen x oder y dargestellt ist, durch Messen einer Kapazität Cb bei der zweiten Frequenz Fb zusätzlich zur Kapazität Ca bei der ersten Frequenz Fa exakt unterschieden werden.
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Wie in 7 dargestellt ist, ist das Verhältnis zwischen der Kapazität Ca bei der ersten Frequenz Fa und der Kapazität Cb bei der zweiten Frequenz Fb bei der Ethanolkonzentration E1 Cb1/Ca1, und bei der Ethanolkonzentration E2 Cb2/Ca2. Jedoch unterscheiden sich diese beiden Werte voneinander (Cb1/Ca1 ≠ Cb2/Ca2). Genauer ist das Verhältnis zwischen der Kapazität bei der ersten Frequenz Fa und der Kapazität bei der zweiten Frequenz Fb ein Wert, der sich abhängig vom Ethanolanteil ändert. Wenn die Temperatur konstant gehalten wird, weist somit in einem Fall, wo die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet, ein Verhältnis zwischen einer Kapazität bei einem Niederfrequenzband (einem in besonderen Fällen verwendeten Band) und der Kapazität Ca bei der ersten Frequenz FA eine inhärente Frequenzcharakteristik auf, die vom Ethanolanteil abhängt.
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8 ist eine Ansicht, die ein Anomalieerfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschreibt. Die horizontale Achse in 8 zeigt die Frequenz an, und die vertikale Achse zeigt Werte an (im Folgenden als „Kapazitätsverhältnis” bezeichnet), die jeweils durch Teilen einer Kapazität bei einer Frequenz durch die Kapazität bei der ersten Frequenz Fa erhalten werden. Wenn die Temperatur konstant gehalten wird, wie oben beschrieben, weist das Kapazitätsverhältnis eine inhärente Charakteristik auf, die vom Ethanolanteil abhängt. In 8 stellen Kurven, die mit Bezugszeichen U und L bezeichnet sind, obere Grenzwerte und untere Grenzwerte von Kapazitätsverhältnissen dar, die als Bereich eines normalen Fehlers betrachtet werden. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen α einen oberen Grenzwert eines normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses bei der zweiten Frequenz Fb, und das Bezugszeichen b bezeichnet einen unteren Grenzwert des normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses bei der zweiten Frequenz Fb. Da die frequenzabhängige Kennlinie des Kapazitätsverhältnisses sich gemäß dem Ethanolanteil und der Kraftstofftemperatur verändert, verändern sich auch der obere Grenzwert α und der untere Grenzwert β gemäß dem Ethanolanteil und der Kraftstofftemperatur. Ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung des oberen Grenzwerts α und des unteren Grenzwerts b des normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses bei der zweiten Frequenz Fb (im Folgenden einfach als „Kapazitätsverhältnis” bezeichnet), das auf dem Ethanolanteil und der Kraftstofftemperatur basiert, wird vorab in der ECU 50 gespeichert. Die ECU 50 bestimmt den oberen Grenzwert α und den unteren Grenzwert β auf Basis des genannten Kennfelds (im Folgenden als „Normalverhältnis-Kennfeld” bezeichnet) und der aktuellen Ethanolkonzentration und Kraftstofftemperatur. Die ECU 50 berechnet außerdem das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca auf Basis der Kapazität Ca, die bei der ersten Frequenz Fa gemessen wird, und der Kapazität Cb, die bei der zweiten Frequenz Fb gemessen wird. Wenn der errechnete Wert zwischen dem oberen Grenzwert α und dem unteren Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50, dass die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet, und wenn der errechnete Wert außerhalb des oberen Grenzwerts a und des unteren Grenzwerts b liegt, bestimmt die ECU 50, dass eine Anomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Frequenz der Elektrodenspannung zwischen der ersten Frequenz Fa und der zweiten Frequenz Fb in festen Zeitabständen umgeschaltet. 9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für zeitabhängige Änderungen der Frequenz der Elektrodenspannung ebenso wie Erfassungswerte für die Kapazität, die Kraftstofftemperatur und den Ethanolanteil darstellt. Die Kapazität wird in vorgegebenen Tastintervallen gemessen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Zeitabstände zum Umschalten der Frequenz so eingestellt, dass bei drei Tastungen die Kapazität bei der zweiten Frequenz Fb (in der Figur mit einem Sternchen bezeichnet) einmal gemessen wird und die Kapazität bei der ersten Frequenz Fa (in der Figur mit einem schwarzen Kreis bezeichnet) zweimal gemessen wird. Man beachte, dass gemäß dem in 9 dargestellten Beispiel die Kraftstofftemperatur und der Ethanolanteil auch bei den gleichen Tastintervallen wie die Kapazität erfasst werden.
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Das Anomalieerfassungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform basiert auf der Annahme, dass sich der Ethanolanteil und die Temperatur eines Kraftstoffs, der zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, zwischen einer Zeit, zu der die Kapazität Ca bei der ersten Frequenz Fa gemessen wird (im Folgenden als „erste Kapazität” bezeichnet), und einer Zeit, zu der die Kapazität Cb bei der zweiten Frequenz Fb gemessen wird (im Folgenden als „zweite Kapazität” bezeichnet), nicht ändern. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob eine Änderung des Ethanolanteils und der Kraftstofftemperatur zwischen der Zeit, zu der die erste Kapazität Ca gemessen wird, und der Zeit, zu der die zweite Kapazität Cb gemessen wird, stattgefunden hat, und wenn gefunden wird, dass sich der Ethanolanteil oder die Kraftstofftemperatur ändert, wird ein Ergebnis, das anhand des Anomalieerfassungsverfahrens erfasst wird, als ungültig angesehen.
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10 ist ein Ablaufschema einer Routine, die die ECU 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchführt, um eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung auf Basis der beschriebenen Grundsätze zu diagnostizieren. Die vorliegende Routine wird in vorgegebenen Zeitabschnitten durchgeführt. Im Folgenden stellt „i” dar, zum wievielten Mal die Routine ausgeführt wird.
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Gemäß der in 10 dargestellten Routine prüft die ECU 50, ob eine schwerwiegende Anomalie vorliegt oder nicht (Schritt 100). Eine schwerwiegende Anomalie, auf die die ECU 50 in Schritt 100 prüft, ist eine Anomalie, die auf eine schwerwiegende Ursache zurückgeht, beispielsweise auf eine nicht verbundene Schaltung, die von einer herkömmlichen Diagnoseoperation diagnostiziert werden kann. Die ECU 50 bestimmt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer schwerwiegenden Anomalie mittels einer eigenen Routine. Im Gegensatz dazu kann die Anomaliediagnose gemäß der vorliegenden Routine exakt eine Kennlinienanomalie erfassen, zu der es aus einem Grund wie beispielsweise einer Anlagerung eines Gummibestandteils, die zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, oder Rost (Korrosion) an den Elektroden 10 und 12, oder aus einem Grund wie einer Anomalie in einer Schaltung der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung oder einem Fehler in einem Erfassungswert des Temperatursensors 14 kommt. Falls eine schwerwiegende Anomalie vorliegt, erkennt die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung die Anomalie eindeutig, und daher ist es nicht nötig, die vorliegende Routine auszuführen. Wenn daher im genannten Schritt 100 erkannt wird, dass eine schwerwiegende Anomalie vorliegt, wird die Verarbeitung an dieser Stelle beendet.
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Wenn dagegen in dem genannten Schritt 100 bestimmt wird, dass keine schwerwiegende Anomalie vorliegt, dann werden eine Kraftstofftemperatur (i), die vom Temperatursensor 14 erfasst wird, und ein Messwert C(i) der Kapazität (Schritt 102) ermittelt. Dann bestimmt die ECU, ob die aktuelle Stromanlegungsfrequenz die erste Frequenz Fa ist (Schritt 104).
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Wenn die aktuelle Frequenz im genannten Schritt 104 nicht der ersten Frequenz Fa entspricht, bedeutet dies, dass die aktuelle Frequenz die zweite Frequenz Fb ist. Somit entspricht der Kapazitätsmesswert C(i), der im oben genannten Schritt 102 ermittelt wird, der zweiten Kapazität Cb. Wenn die aktuelle Frequenz der zweiten Frequenz Fb entspricht, dann bedeutet das auf Basis der Beziehung, die in 9 dargestellt ist, dass die vorangehende Frequenz die erste Frequenz Fa war. Somit entspricht der vorherige Kapazitätsmesswert C(i – 1) der ersten Kapazität Ca. In diesem Fall kann somit das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca durch Teilen des aktuellen Kapazitätsmesswerts C(i) durch den vorherigen Kapazitätsmesswert C(i – 1) berechnet werden, und somit ist die Vorbereitung zur Durchführung einer Anomaliediagnose abgeschlossen. In diesem Fall bestimmt daher die ECU 50 als nächstes, ob die aktuelle Kraftstofftemperatur T(i) und die vorherige Kraftstofftemperatur (i – 1) gleich sind (Schritt 106). Wie oben beschrieben, basiert die vorliegende Ausführungsform auf der Annahme, dass keine Änderung der Kraftstofftemperatur zwischen der Zeit, zu der die erste Kapazität Ca gemessen wird, und der Zeit, zu der die zweite Kapazität Cb gemessen wird, stattfindet. Wenn die aktuelle Temperatur T(i) und die vorangehende Kraftstofftemperatur (i – 1) nicht übereinstimmen, wird daher im oben genannten Schritt 106 keine Diagnose durchgeführt, und die Verarbeitung endet an dieser Stelle.
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Wenn im oben genannten Schritt 106 die aktuelle Temperatur T(i) und die vorherige Temperatur (i – 1) gleich sind, werden dagegen, um eine Diagnose durchzuführen, zuerst der obere Grenzwert α und der untere Grenzwert β eines normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses berechnet (Schritt 108). Wie oben beschrieben, werden der obere Grenzwert α und der untere Grenzwert β durch Anwenden des gegenwärtigen Ethanolanteils (des Ethanolanteils, der das vorherige Mal erfasst worden ist) und der gegenwärtigen Temperatur T(i) auf das Normalverhältnis-Kennfeld berechnet. Anschließend berechnet die ECU 50 das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca durch Teilen des aktuellen Kapazitätsmesswerts C(i) durch den vorherigen Kapazitätsmesswert C(i – 1), und bestimmt, ob das errechnete Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem unteren Grenzwert β liegt (Schritt 110). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem untere Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50 vorläufig, dass die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet (Schritt 112). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca nicht zwischen dem oberen Grenzwert α und dem untere Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50 vorläufig, dass eine Anomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt (Schritt 114). Wie oben beschrieben, basiert die vorliegende Ausführungsform auf der Annahme, dass keine Änderung des Ethanolanteils zwischen der Zeit, zu der die erste Kapazität Ca gemessen wird, und der Zeit, zu der die zweite Kapazität Cb gemessen wird, stattfindet. Der Grund dafür, dass die ECU 50 im oben genannten Schritt 112 oder 114 eine vorläufige Bestimmung trifft, ist der, dass in diesem Stadium noch nicht bestätigt worden ist, dass eine Änderung des Ethanolanteils stattgefunden hat.
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Die Beschreibung wendet sich nun wieder einem Fall zu, in dem die ECU 50 im oben genannten Schritt 104 bestimmt, dass die aktuelle Frequenz die erste Frequenz Fa ist. In diesem Fall entspricht der aktuelle Kapazitätsmesswert C(i) der ersten Kapazität Ca. In diesem Fall berechnet die ECU 50 als nächstes einen Ethanolanteil E(i) durch Anwenden der Kraftstofftemperatur T(i) und der Kapazität C(i), die im oben genannten Schritt 102 ermittelt worden sind, auf das in 2 dargestellte Ethanolanteil-Kennfeld (Schritt 116). Der errechnete Ethanolanteil E(i) ist der Ethanolanteil des Kraftstoffs, der sich aktuell zwischen den Elektroden 10 und 12 befindet. Anschließend bestimmt die ECU 50, ob durch die Verarbeitung der vorliegenden Routine bereits eine Normal-Bestimmung getroffen worden ist oder nicht (Schritt 118). Wenn bereits eine Normal-Bestimmung getroffen worden ist, ist es nicht nötig, die anschließende Verarbeitung durchzuführen, und daher wird die Verarbeitung an dieser Stelle beendet. Wenn dagegen noch keine Normal-Bestimmung getroffen worden ist, bestimmt die ECU 50 als nächstes, ob die vorherige Frequenz die zweite Frequenz Fb war oder nicht (Schritt 120). Wenn die vorherige Frequenz nicht die zweite Frequenz Fb war, endet die Verarbeitung an dieser Stelle.
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Wenn im obigen Schritt 120 bestimmt wird, dass die vorherige Frequenz die zweite Frequenz Fb war, wird der vorherige Kapazitätsmesswert C(i – 1) an die zweite Kapazität Cb angelegt. In diesem Fall war in Bezug auf das vorletzte Mal die Frequenz die erste Frequenz und der Ethanolanteil wurde erfasst. Dann bestimmt die ECU 50, ob der Ethanolanteil E(i), der diesmal erfasst wird, und der Ethanolanteil (E(i – 2), der das vorletzte Mal erfasst worden ist, gleich sind (Schritt 122). Wenn der aktuelle Ethanolanteil E(i) und der Ethanolanteil E(i – 2), der das vorletzte Mal erfasst worden ist, nicht übereinstimmen, ist die Annahme, auf die sich die Diagnose gründet, falsch. Wenn im oben genannten Schritt 112 oder 114 eine vorläufige Bestimmung getroffen worden ist, wird in diesem Fall die vorläufige Bestimmung gelöscht (Schritt 124), und die Verarbeitung der vorliegenden Routine endet an dieser Stelle.
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Wenn dagegen im oben genannten Schritt 122 bestimmt wird, dass der aktuelle Ethanolanteil E(i) und der Ethanolgehalt E(i – 2), der das vorletzte Mal erfasst worden ist, gleich sind, kann eine Diagnose durchgeführt werden. In diesem Fall bestimmt die ECU 50, ob im oben genannten Schritt 112 oder 114 eine vorläufige Bestimmung getroffen worden ist oder nicht (Schritt 126). Wenn bereits eine vorläufige Bestimmung getroffen worden ist, wird die vorläufige Bestimmung bestätigt und als tatsächliche Bestimmung bestätigt (Schritt 128). Wenn dagegen keine vorläufige Bestimmung getroffen worden ist, bestimmt die ECU 50 ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anomalie auf die gleiche Weise wie oben beschrieben. Genauer bestimmt die ECU 50, ob die aktuelle Kraftstofftemperatur T(i) und die vorherige Kraftstofftemperatur (i – 1) gleich sind oder nicht (Schritt 130). Wenn die aktuelle Kraftstofftemperatur T(i) und die vorherige Kraftstofftemperatur (i – 1) nicht übereinstimmen, wird keine Diagnose durchgeführt und die Verarbeitung wird an dieser Stelle beendet. Falls die aktuelle Kraftstofftemperatur T(i) und die vorherige Kraftstofftemperatur (i – 1) gleich sind, werden für eine Diagnose der obere Grenzwert α und der untere Grenzwert β eines normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses durch Anwenden des gegenwärtigen Ethanolanteils E(i) und der gegenwärtigen Kraftstofftemperatur T(i) auf das Normalverhältnis-Kennfeld berechnet (Schritt 132). Anschließend wird das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca durch Teilen des vorherigen Kapazitätsmesswerts C(i – 1) durch den aktuellen Kapazitätsmesswert C(i) berechnet, und es wird bestimmt, ob das errechnete Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem unteren Grenzwert β liegt oder nicht (Schritt 134). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem untere Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50 (tatsächliche Bestimmung), dass die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet (Schritt 136). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca nicht zwischen dem oberen Grenzwert α und dem untere Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50 (tatsächliche Bestimmung), dass eine Anomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt (Schritt 138).
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Nachdem die Verarbeitung der vorliegenden Routine als Ergebnis einer der oben beschriebenen Operationen beendet worden ist, wird die Anzahl der Ausführungen i um 1 erhöht (Schritt 140). Man beachte, dass die vorliegende Ausführungsform zwar eine Gestaltung übernimmt, wie in 9 dargestellt, welche die Frequenz jedes dritte Mal auf die zweite Frequenz Fb umschaltet, aber es nicht notwendig ist, auf die zweite Frequenz umzuschalten, nachdem die tatsächliche Bestimmung ausgegeben wurde, und daher eine Gestaltung übernommen werden kann, bei der das Umschalten der Frequenzen ausgesetzt wird und die Frequenz auf die erste Frequenz festgelegt wird, nachdem die tatsächliche Entscheidung ausgegeben worden ist. Wenn die Frequenz auf die erste Frequenz Fa festgelegt wird, ergibt sich der Vorteil, dass der Ethanolgehalt jedes Mal erfasst werden kann.
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Gemäß der wie oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform kann eine Diagnose der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung durch Vergleichen von Informationen in Bezug auf eine inhärente Frequenzabhängigkeit einer Kapazität, die einer Kraftstoffeigenschaft (einem Ethanolanteil) entspricht, mit einem Kapazitätsmesswert durchgeführt werden. Dadurch kann eine exakte Diagnose auch dann gestellt werden, wenn eine Anomalie (beispielsweise eine Ansammlung eines Gummibestandteils an Elektroden oder ein Rosten der Elektroden) in einem Fall vorliegt, in dem sich die Kennlinie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung nur langsam ändert.
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Was dies betrifft, so wurde die vorliegende Ausführungsform zwar anhand einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung beschrieben, die einen Ethanolanteil an einem Ethanol-Benzin-Kraftstoffgemisch erfasst, aber eine Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist nicht auf eine Vorrichtung beschränkt, die eine Eigenschaft eines ethanolhaltigen Kraftstoffs erfasst. Die vorliegende Erfindung kann im weiten Sinn und allgemein auf Vorrichtungen angewendet werden, die eine Eigenschaft eines Kraftstoffs erfassen, der einen Kraftstoffbestandteil enthält, der solche Kennzahlen aufweist, dass sich seine Permittivität entsprechend einer Frequenz ändert, beispielsweise eine Vorrichtung, die eine Eigenschaft eines ETBE (tert-Butylethylethers) oder eines Fettsäure-Methylester enthaltenden Kraftstoffs erfasst.
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Ferner wird zwar gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Anomaliediagnose auf Basis von Kapazitäten durchgeführt, die an zwei Stellen gemessen werden, nämlich bei der ersten Frequenz Fa und bei der zweiten Frequenz Fb, aber gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Gestaltung übernommen werden, mit der eine Anomaliediagnose durchgeführt wird, nachdem Kapazitäten an drei oder mehr Stellen gemessen worden sind.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 entspricht die ECU 50 jeweils der „Frequenzschalteinrichtung”, der „Messeinrichtung” und der „Speichereinrichtung” gemäß der ersten Erfindung, und das Normalverhältnis-Kennfeld entspricht den „Informationen über frequenzabhängige Kennlinien” gemäß der ersten Erfindung. Ferner wird die „Diagnoseeinrichtung” gemäß der ersten Erfindung dadurch umgesetzt, dass die ECU 50 die Verarbeitung der in 10 dargestellten Routine durchführt, die „Normalverhältnis-Ermittlungseinrichtung” gemäß der zweiten und der dritten Erfindung wird dadurch umgesetzt, dass die ECU 50 die Verarbeitung der oben beschriebenen Schritte 108 und 132 durchführt, und die „Anomalieerfassungsvorrichtung” wird dadurch umgesetzt, dass die ECU 50 die Verarbeitung der oben beschriebenen Schritte 110, 112, 114, 134, 136 und 138 durchführt.
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Ausführungsform 2
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Nun wird eine Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 11 beschrieben. Die Beschreibung der Ausführungsform 2 konzentriert sich auf Unterschiede zur vorangehenden Ausführungsform 1, und eine Beschreibung ähnlicher bzw. gleicher Punkte wird vereinfacht oder weggelassen. Die Gerätekonfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie in 1.
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Gemäß der obigen Ausführungsform 1 wird die Kapazität normalerweise durch periodisches Umschalten der Frequenz zwischen der ersten Frequenz Fa und der zweiten Frequenz Fb gemessen. Wenn bestätigt wird, dass keine Änderung des Ethanolanteils und der Kraftstofftemperatur stattgefunden hat, was eine Annahme ist, auf die sich die Durchführung einer Fehlerdiagnose gründet, wird anschließend die Diagnose durchgeführt.
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Dagegen wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Frequenz auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet und die Kapazität und die Diagnose wird in einem Zustand durchgeführt, in dem sicher ist, dass keine Änderung eines Ethanolanteils und einer Kraftstofftemperatur stattfindet. Dadurch ist es möglich, ein unnötiges Umschalten der Frequenz auf die zweite Frequenz Fb zu vermeiden.
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Als Beispiele für einen Zustand, in dem es sicher ist, dass keine Änderung eines Ethanolanteils und einer Kraftstofftemperatur stattfindet, können ein Zustand vor dem Starten des Motors 70 oder ein Zustand während der Ausführung einer Schubunterbrechung, in dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffinjektor des Motors 70 vorübergehend unterbrochen ist, genannt werden. Vor dem Starten des Motors 70 oder während der Durchführung einer Schubunterbrechung wird Kraftstoff zurückgehalten und strömt nicht durch die Kraftstoffleitung 60, auch wenn der Zustand ein Zustand ist, der unmittelbar auf eine Zuführung von Kraftstoff mit einem anderen Ethanolgehalt in den Kraftstofftank folgt, und daher verändert sich die Ethanolkonzentration des Kraftstoffs, der zwischen den Elektroden 10 und 12 vorhanden ist, nicht. Da ferner eine Diagnose in kurzer Zeit abgeschlossen ist, kann außerdem eine Änderung der Kraftstofftemperatur zwischen den Elektroden 10 und 12, die durch Außenwärme verursacht wird, die während dieses Zeitraums von Kraftstoff aufgenommen wird, vernachlässigt werden. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Gestaltung übernommen, die vor dem Starten des Motors 70 oder während der Durchführung einer Schubunterbrechung auf die zweite Frequenz umschaltet und eine Diagnose durchführt.
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11 ist ein Flussdiagramm einer Routine, die die ECU 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchführt, um die oben beschriebene Funktion zu verwirklichen. Gemäß der in 11 dargestellten Routine bestimmt die ECU 50 zuerst, ob die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung aktiviert ist oder nicht (Schritt 200). Falls die Aktivierung der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung abgeschlossen ist, bestimmt die ECU 50, ob eine Fehlerdiagnose durchgeführt worden ist oder nicht (Schritt 202). Wenn die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung noch nicht aktiviert worden ist, oder wenn eine Fehlerdiagnose bereits abgeschlossen worden ist, beendet die ECU 50 die Verarbeitung an dieser Stelle.
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Wenn die ECU 50 dagegen im oben genannten Schritt 202 bestimmt, dass eine Fehlerdiagnose noch nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die ECU 50, ob der aktuelle Zustand einem Zustand vor dem Starten des Motors 70 oder während der Durchführung einer Schubunterbrechung entspricht (Schritt 204). Der Ausdruck „vor dem Starten des Motors” bezeichnet wie hierin verwendet einen Zustand, in dem eine Aufforderung zum Starten des Motors empfangen worden ist, aber das Starten noch nicht durchgeführt worden ist, einen Zustand, in dem der Motor 70 durch einen Startermotor angedreht wird, oder einen Zustand, in dem in einem Hybridfahrzeug, das den Motor 70 und einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, der Motor 70 angehalten ist und das Fahrzeug nur mittels der Antriebsleistung vom Elektromotor läuft. Ferner beinhaltet der Ausdruck „Schubunterbrechung” eine während einer Verlangsamung stattfindende Schubunterbrechung, die die Kraftstoffzufuhr zum Motor 70 während einer Verlangsamung des Motors 70 unterbricht, wenn die Drehzahl des Motors höher ist als eine vorgegebene Drehzahl, und eine Schubunterbrechung bei hoher Geschwindigkeit, die die Kraftstoffzufuhr zum Motor 70 unterbricht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze überschreitet. Wenn die ECU 50 im oben genannten Schritt 204 bestimmt, dass der Zustand kein Zustand vor dem Starten des Motors 70 und auch kein Zustand während einer Ausführung einer Schubunterbrechung ist, dann beendet die ECU 50 die Verarbeitung an dieser Stelle.
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Wenn die ECU 50 im oben genannten Schritt 204 dagegen bestimmt, dass der Zustand einem Zustand vor dem Starten des Fahrzeugs oder einem Zustand während einer Ausführung einer Schubunterbrechung entspricht, dann kann die Diagnose durchgeführt werden. In diesem Fall ermittelt die ECU 50 zuerst eine Kraftstofftemperatur T, die vom Temperatursensor 14 erfasst wird, und einen Messwert der Kapazität bei der ersten Frequenz FA (das heißt die erste Kapazität Ca), und berechnet den Ethanolanteil E durch Anwenden dieser Werte auf das in 2 dargestellte Ethanolanteil-Kennfeld (Schritt 206). Dann wird die Frequenz auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet und die Kapazität (d. h. die zweite Kapazität Cb) wird gemessen. Anschließend bestimmt die ECU 50, ob während des Zeitraums ab der Zeit, zu der die erste Kapazität Ca ermittelt worden ist (Schritt 206), bis zu der Zeit, zu der die zweite Kapazität Cb) ermittelt worden ist (Schritt 208), der Motor 70 gestartet worden ist oder ob die Schubunterbrechung beendet wurde. Wenn der Motor 70 gestartet worden ist oder die Schubunterbrechung beendet wurde, besteht die Möglichkeit, dass sich der Ethanolanteil oder die Kraftstofftemperatur geändert hat, und somit beendet die ECU 50 die Verarbeitung an dieser Stelle, ohne eine Diagnose durchzuführen.
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Wenn die ECU 50 dagegen im oben genannten Schritt 210 bestimmt, dass der Motor 70 nicht gestartet worden ist und dass die Schubunterbrechung nicht beendet worden ist, dann kann die Diagnose durchgeführt werden. In diesem Fall berechnet die ECU 50 den oberen Grenzwert α und den unteren Grenzwert β des normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses durch Anwenden des gegenwärtigen Ethanolanteils E und der gegenwärtigen Kraftstofftemperatur T auf das Normalverhältnis-Kennfeld (Schritt 212). Dann wird das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca berechnet, und die ECU 50 bestimmt, ob das errechnete Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem unteren Grenzwert β liegt oder nicht (Schritt 214). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca zwischen dem oberen Grenzwert α und dem unteren Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50, dass die Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung normal arbeitet (Schritt 216). Wenn das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca nicht zwischen dem oberen Grenzwert α und dem untere Grenzwert β liegt, bestimmt die ECU 50, dass eine Anomalie in der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung vorliegt (Schritt 218).
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform 2 kann zusätzlich zu den gleichen Vorteilen, die auch in der vorangehenden Ausführungsform 1 erhalten werden, die Häufigkeit, mit der die Frequenz auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet wird, auf ein nötiges Mindestmaß beschränkt werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform 2 werden die „Frequenzschalteinrichtung” und die „Diagnoseeinrichtung” der fünften Erfindung jeweils dadurch verwirklicht, dass die ECU 50 die Verarbeitung der in 2 dargestellten Routine durchführt.
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Ausführungsform 3
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Nun wird eine Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 beschrieben. Die Beschreibung der Ausführungsform 3 konzentriert sich auf Unterschiede zu den vorangehenden Ausführungsformen, und eine Beschreibung ähnlicher bzw. gleicher Punkte wird vereinfacht oder weggelassen. Die Hardware-Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie in 1. Die vorliegende Ausführungsform wird in Kombination mit den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 oder 2 verwirklicht.
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Wenn eine Anomalie einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung diagnostiziert wird, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob die an die Elektroden angelegte Frequenz korrekt von der ersten Frequenz Fa auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet worden ist oder nicht. Wenn aus irgendeinem Grund die Frequenz nicht korrekt von der ersten Frequenz Fa auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet worden ist, wird eine Anomaliediagnose gehemmt, da es nicht möglich ist, eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung korrekt zu erfassen.
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Falls die aktuelle Frequenz nicht korrekt auf die zweite Frequenz Fb umgeschaltet wird, und die zweite Kapazität Cb gemessen wird, während die aktuelle Frequenz bei der ersten Frequenz Fa bleibt, besteht fast kein Unterschied zwischen einem Wert, der als zweite Kapazität Cb gemessen wird, und der ersten Kapazität Ca, und die beiden Kapazitäten haben ungefähr den gleichen Wert. Daher ist das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca 1 oder ein Wert nahe 1. Wenn somit das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca kleiner ist als ein vorgegebener Bestimmungswert γ, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass eine Anomalie in Bezug auf die Frequenzumschaltoperation vorliegt. Der Bestimmungswert γ ist ein vorgegebener Wert, der größer ist als 1 und kleiner ist als der untere Grenzwert β des normalen Bereichs des Kapazitätsverhältnisses. Das heißt, β > γ > 1.
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Da jedoch die Permittivität von Benzin ungefähr konstant ist und nicht von der Frequenz abhängt, hat die zweite Kapazität Cb auch dann, wenn die Frequenz korrekt auf die zweite Frequenz umgeschaltet worden ist, ungefähr den gleichen Wert wie die erste Kapazität Ca, wenn der Kraftstoff zu 100% aus Benzin besteht oder wenn der Kraftstoff einen niedrigen Ethanolanteil aufweist. Daher gilt: Cb/Ca 1. Auch wenn Cb/Ca < γ sollte in einem solchen Fall nicht bestimmt werden, dass eine Anomalie in Bezug auf eine Frequenzumschaltoperation vorliegt. Wenn der Ethanolgehalt kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist, wird daher keine Diagnose einer Anomalie in Bezug auf eine Frequenzschaltoperation durchgeführt.
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12 ist ein Flussdiagramm einer Routine, die die ECU 50 durchführt, um eine Anomalie in Bezug auf eine Frequenzschaltoperation durchzuführen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die in 12 dargestellte Routine im Zusammenhang mit der Routine von 10 oder 11 durchgeführt, wie oben beschrieben. Gemäß der in 12 dargestellten Routine bestimmt die ECU 50 zuerst, ob der Ethanolanteil E größer ist oder nicht größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert EL (Schritt 300). Der Schwellenwert EL ist ein Wert, der vorab eigenstellt wird, um einen Fall auszuschließen, wo der Kraftstoff zu 100% aus Benzin besteht oder die Ethanolkonzentration hoch ist. Falls der Ethanolanteil E kleiner oder gleich dem Schwellenwert EL ist, beendet die ECU 50 die Verarbeitung an dieser Stelle, ohne eine Anomaliediagnose in Bezug auf die Frequenzschaltoperation durchzuführen. Wenn dagegen der Ethanolanteil E höher ist als der Schwellenwert EL, bestimmt die ECU 50, ob das Kapazitätsverhältnis Cb/Ca kleiner ist als γ (Schritt 302). Falls das von der ECU 50 bestimmte Ergebnis ist, dass Cb/Ca < γ, bestimmt die ECU 50, dass eine Anomalie in der Frequenzschaltoperation vorliegt (Schritt 304). Wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie in der Frequenzschaltoperation vorhanden ist, kann eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung nicht korrekt bestimmt werden, und daher wird die Ausführung der Anomaliediagnose gehemmt.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform 3 wird die „zweite Diagnoseeinrichtung” gemäß der sechsten und siebten Erfindung dadurch verwirklicht, dass die ECU 50 die Verarbeitung der in 12 dargestellten Routine durchführt.
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Ausführungsform 4
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Nun wird eine Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 13 beschrieben. Die Beschreibung der Ausführungsform 4 konzentriert sich auf Unterschiede zu den vorangehenden Ausführungsformen, und eine Beschreibung ähnlicher bzw. gleicher Punkte wird vereinfacht oder weggelassen. Die Gerätekonfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie in 1. Die vorliegende Ausführungsform wird in Kombination mit einer der oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 3 verwirklicht.
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Wenn Wasser zu einem Ethanol-Benzin-Kraftstoffgemisch gegeben wird und der Kraftstoff ruhen gelassen wird, trennt sich der Kraftstoff bekanntlich in eine Phase eines Ethanolbestandteils und eine Phase eines Benzinbestandteils. Wenn in dem Kraftstoffzufuhrkanal des Motors 70 ein Wassergehalt eines Kraftstoffs hoch ist, ein Ethanolanteil des Kraftstoffs hoch ist und der Motor über lange Zeit ausgeschaltet bleibt, besteht daher die Möglichkeit, dass der Kraftstoff eine Phasentrennung in Ethanol und Benzin durchmacht. Wenn es zu einer Phasentrennung kommt, zeigt sich auch eine Änderung eines Kapazitätsmesswerts aufgrund des Einflusses der Phasentrennung. Wenn eine Diagnose einer Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung durchgeführt wird, besteht daher ein Risiko, dass eine Anomalie falsch bestimmt wird, obwohl die Vorrichtung normal arbeitet. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration übernommen, die eine Ausführung einer Anomaliediagnose hemmt, wenn die Möglichkeit besteht, dass der Kraftstoff eine Phasentrennung durchgemacht hat.
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13 ist ein Flussdiagramm einer Routine, die die ECU
50 durchführt, um die oben beschriebene Funktion zu verwirklichen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die in
13 dargestellte Routine im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Routine von
10 oder
11 durchgeführt. Gemäß der in
13 dargestellten Routine bestimmt die ECU
50 zuerst, ob der Ethanolanteil E größer ist oder nicht größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert EH (Schritt
400). Wenn der Ethanolanteil E kleiner oder gleich dem Schwellenwert EH ist, kann bestimmt werden, dass keine Möglichkeit dafür besteht, dass es zu einer Phasentrennung gekommen ist, und somit endet die Verarbeitung an dieser Stelle. Wenn dagegen der Ethanolanteil E größer ist als der Schwellenwert EH, bestimmt die ECU
50 als nächstes, ob ein Stopp-Zeitraum S ab einer Zeit, zu der der Motor
70 das letzte Mal angehalten worden ist, bis zur aktuellen Startoperation länger ist als ein vorgegebener Schwellenwert τ (Schritt
402). Der Schwellenwert τ wird beispielsweise als Zeitraum von ungefähr einigen Tagen bis mehreren Wochen eigenstellt. Wenn der Motorstoppzeitraum S gleich oder kürzer ist als der Schwellenwert τ, kann bestimmt werden, dass keine Möglichkeit dafür besteht, dass es zu einer Phasentrennung gekommen ist, und daher beendet die ECU
50 die Verarbeitung an dieser Stelle. Wenn der Motorstoppzeitraum S dagegen länger ist als der Schwellenwert τ, bestimmt die ECU
50 als nächstes, ob ein Wassergehalt W des Kraftstoffs höher ist oder nicht höher ist als ein vorgegebener Schwellenwert θ (Schritt
404). Der Wassergehalt W wird von einem (nicht dargestellten) Wassergehaltssensor erfasst oder kann anhand eines bekannten Verfahrens (beispielsweise eines Verfahrens, das in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-145131 offenbart ist) bestimmt werden. Wenn der Wassergehalt W kleiner oder gleich dem Schwellenwert q ist, kann bestimmt werden, dass keine Möglichkeit dafür besteht, dass es zu einer Phasentrennung gekommen ist, und somit wird die Verarbeitung an dieser Stelle beendet.
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Wenn dagegen der Ethanolgehalt E höher ist als der Schwellenwert EH, ist der Motorstoppzeitraum S länger als der Schwellenwert τ, und der Wassergehalt W höher ist als der Schwellenwert θ, kann bestimmt werden, dass eine Möglichkeit dafür besteht, dass der Kraftstoff eine Phasentrennung durchgemacht hat. In diesem Fall besteht eine Möglichkeit dafür, dass eine Anomalie der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung nicht exakt diagnostiziert werden kann, und daher wird eine Durchführung der Anomaliediagnose gehemmt, um eine falsche Diagnose zu vermeiden (Schritt 406).
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In der oben beschriebenen Ausführungsform 4 wird die „Phasentrennung-Erfassungseinrichtung” gemäß den achten und neunten Erfindungen dadurch verwirklicht, dass die ECU 50 die Verarbeitung der oben genannten Schritte 400, 402 und 404 durchführt.
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Was dies betrifft, so kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Diagnose der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung durchgeführt werden, wenn eine Möglichkeit dafür besteht, dass ein Kraftstoff eine Phasentrennung durchgemacht hat, oder wenn der Wassergehalt des Kraftstoffs hoch ist, falls eine Einrichtung zur Eliminierung des Einflusses der Phasentrennung oder des Wassergehalts bereitgestellt wird. Wenn eine Möglichkeit dafür besteht, dass ein Kraftstoff eine Phasentrennung durchgemacht hat, kann beispielsweise dadurch, dass ein Mechanismus vorgesehen wird, der die Phasentrennung durch Rühren von Kraftstoff in der Nähe der Elektroden
10 und
12 oder durch Korrigieren des Einflusses des Wassergehalts anhand eines bekannten Verfahrens (beispielsweise eines Verfahrens, das in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-145131 offenbart ist), eine Diagnose der Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung korrekt durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 12
- Elektrode
- 14
- Temperatursensor
- 50
- ECU
- 60
- Kraftstoffleitung
- 70
- Verbrennungsmotor
- 90
- Anlagerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-309047 [0004, 0007]
- JP 4-101032 [0008]
- JP 2009-145131 [0092, 0095]
