DE112013001388B4 - Steuer- und Regelungsvorrichtung sowie Steuer- und Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Steuer- und Regelungsvorrichtung sowie Steuer- und Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10), wobei die Steuer- und Regelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Mehrzahl von Drucksensoren (51), von denen jeder einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst; eine erste Verarbeitungseinheit (41), die einen ersten Bestimmungsprozess ausführt, der bestimmt, ob eine Anomalie in den mehreren Drucksensoren vorliegt; eine zweite Verarbeitungseinheit (42), die mit zwei oder mehr Drucksensoren verbunden ist, die Teil der mehreren Drucksensoren sind, die einen zweiten Bestimmungsprozess ausführt, der bestimmt, ob eine Anomalie in den zwei oder mehr Drucksensoren vorliegt, und einen Regelungsprozess ausführt, der mit einer Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, die auf Erfassungswerten der zwei oder mehr Drucksensoren basiert; und eine Regelungseinrichtung (40), die aus der ersten Verarbeitungseinheit und der zweiten Verarbeitungseinheit gebildet ist, wobei die Regelungseinrichtung so gestaltet ist, dass sie einen Leistungsbegrenzungsprozess zum Begrenzen der Motorleistung ausführt, wenn die Anzahl der Drucksensoren, die im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, kleiner als oder gleich eins ist, und die Regelungseinrichtung so gestaltet ist, dass sie, wenn im zweiten Bestimmungsprozess nur ein Drucksensor als normal bestimmt wird und wenn der Drucksensor, der als normal bestimmt wird, und einer von den Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, im ersten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, den Regelungsprozess auf der Basis des Erfassungswerts des Drucksensors durchführt, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal ...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Steuer- bzw. Regelungsvorrichtung und ein Steuer- bzw. Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, die eine Motorbetriebssteuerung auf Basis eines Kraftstoffdrucks durchführen, der von einem Drucksensor erfasst wird.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein Kraftstoffzufuhrsystem ist mit einem Verbrennungsmotor verbunden. Das Kraftstoffzufuhrsystem wird von einer Zuleitung, durch die unter hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt wird, einem Kraftstoffeinspritzventil, das mit der Zuleitung verbunden ist, und dergleichen gebildet. Außerdem ist ein Drucksensor zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks im Kraftstoffzufuhrsystem am Verbrennungsmotor angebaut. Eine Steuerung bzw. Regelung, die mit einer Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist (Einspritzmengenregelung und Einspritzdruckregelung), wird auf Basis eines Motorbetriebszustands einschließlich des Kraftstoffdrucks, der vom Drucksensor erfasst wird, ausgeführt. Dadurch werden die Kraftstoffmenge, die aus dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, und der Kraftstoffdruck im Kraftstoffzufuhrsystem (der Kraftstoffeinspritzdruck) ständig auf Basis des Motorbetriebszustands angepasst.
  • Falls es zu einer Anomalie im Drucksensor kommt, kann dies zu einer Abnahme der Genauigkeit führen, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Kraftstoffdruck angepasst werden. Daher wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die bei Vorliegen einer Anomalie im Drucksensor einen Prozess, mit dem die Leistung eines Verbrennungsmotors begrenzt wird (einen Leistungsbegrenzungsprozess), als Ausfallsicherungssteuerung für die Anomalie ausführt (siehe beispielsweise die JP 2008-128 307 A ).
  • Außerdem wird eine Vorrichtung oder dergleichen vorgeschlagen, bei der ein Drucksensor zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffzufuhrsystem Zylinder für Zylinder in einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist. In der Vorrichtung wird der Kraftstoffdruck, der von den einzelnen Drucksensoren erfasst wird, in der Einspritzmengenregelung oder Einspritzdruckregelung verwendet.
  • In der Vorrichtung, in der mehrere Drucksensoren im Kraftstoffzufuhrsystem installiert sind, kann der Leistungsbegrenzungsprozess unnötigerweise ausgeführt werden, wenn der Leistungsbegrenzungsprozess einfach dann ausgeführt wird, wenn eine Anomalie in irgendeinem von den Drucksensoren vorliegt. Das heißt, es kann zu einer Situation kommen, dass der Leistungsbegrenzungsprozess unnötigerweise durchgeführt wird, obwohl es möglich ist, eine Einspritzmengenregelung oder Einspritzdruckregelung auf Basis des Kraftstoffdrucks, der jeweils von den normalen Drucksensoren erfasst wird, die gerade keine Anomalie aufweisen, exakt durchzuführen. Eine solche Situation kann zu einer unnötigen Senkung der Leistungskennwerte des Verbrennungsmotors führen, daher ist sie nicht erwünscht.
  • Aus der US 2009/0 082 941 A1 ist ferner eine Steuerung für ein Kraftstoffeinspritzsystem bekannt. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist unter anderem mehrere Injektoren auf, wobei jeder Injektor einen Drucksensor umfasst. Die Drucksignale werden gemessen und daraus ein Mittelwert bestimmt. Die Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzsystems erfolgt dann so, dass die Abweichung der gemessenen Signale vom Mittelwert minimiert wird.
  • Zudem beschreibt die WO 2011/078 153 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Abnormalität in einem Einspritzventil. Es sind mehrere Einspritzventile mit jeweils einem Drucksensor vorhanden. Ein Defekt eines Injektors wird anhand des Druckes in einem einspritzenden und des Druckes in einem nicht einspritzenden Injektor bestimmt.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, die in der Lage sind, eine Ausfallsicherungssteuerung bei einer Anomalie in einem Drucksensor auf angemessene Weise durchzuführen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung schafft eine Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Die Steuer- und Regelungsvorrichtung weist auf: eine Mehrzahl von Drucksensoren, von denen jeder einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst; eine erste Verarbeitungseinheit, die einen ersten Bestimmungsprozess durchführt, der bestimmt, ob eine Anomalie unter den in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren vorliegt; eine zweite Verarbeitungseinheit, die mit zwei oder mehr Drucksensoren verbunden ist, die Teil der in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren sind, einen zweiten Bestimmungsprozess ausführt, der bestimmt, ob eine Anomalie in zwei oder mehr Drucksensoren vorliegt, und einen Steuer- bzw. Regelungsprozess im Zusammenhang mit der Kraftstoffeinspritzung auf Basis von Erfassungswerten der zwei oder mehr Drucksensoren ausführt; und eine Regelungseinrichtung, die aus der ersten Verarbeitungseinheit und der zweiten Verarbeitungseinheit gebildet ist. Die Regelungseinrichtung ist so gestaltet, dass sie einen Leistungsbegrenzungsprozess zum Begrenzen einer Motorleistung ausführt, wenn die Anzahl der Drucksensoren, die im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, kleiner als oder gleich eins ist, und die Regelungseinrichtung ist so gestaltet, dass sie, wenn im zweiten Bestimmungsprozess nur ein Drucksensor als normal bestimmt wird und wenn der Drucksensor, der als normal bestimmt wird, und einer von den Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, im ersten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, den Regelungsprozess auf Basis des Erfassungswerts des Drucksensors, der im zweiten Verarbeitungsprozess als normal bestimmt worden ist, ausführt und einen Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess im Vergleich zu dem Fall, dass im ersten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass alle Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal bzw. anormal sind, verringert.
  • In der obigen Vorrichtung werden im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit durchgeführt wird, die in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren, die einen Kraftstoffdruck im selben Kraftstoffzufuhrsystem erfassen, überwacht, und unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass zwei oder mehr von diesen Drucksensoren normal sind, wird bestimmt, dass die Erfassungswerte dieser Drucksensoren, die als normal bestimmt worden sind, hoch zuverlässige Werte sind. Wenn die Anzahl von Drucksensoren, die im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, kleiner als oder gleich eins ist, wird bestimmt, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts jedes einzelnen Drucksensors gering ist, und der Leistungsbegrenzungsprozess wird als Ausfallsicherungssteuerung durchgeführt.
  • Wenn die oben beschriebene Vorrichtung in eine Situation gerät, dass nur einer von den Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt wird, das heißt in eine Situation, dass durch den zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts der einzelnen Drucksensoren gering ist, wird auf das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses, der von der ersten Verarbeitungseinheit durchgeführt wird, Bezug genommen. Wenn im ersten Bestimmungsprozess bestätigt wird, dass der Drucksensor, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist und der Drucksensor, der unter den Verarbeitungseinheiten nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden ist, normal sind, wird bestimmt, dass der Erfassungswert des Drucksensors, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, ein hoch zuverlässiger Wert ist, und der Regelungsprozess, der mit einer Kraftstoffeinspritzung auf Basis dieses Erfassungswerts assoziiert ist, wird durchgeführt. Dadurch wird der Regelungsprozess durch die zweite Verarbeitungseinheit mit großer Genauigkeit durchgeführt.
  • Da der Regelungsprozess exakt durchgeführt wird, liegt es auf der Hand, dass zu dieser Zeit eine niedrige Anforderung für die Durchführung einer Ausfallsicherungssteuerung, genauer eine niedrige Anforderung für die Begrenzung der Motorleistung besteht. Im Vergleich zu dem Fall, dass im ersten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass alle Drucksensoren, die unter den Verarbeitungseinheiten nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal bzw. anormal sind, das heißt dem Fall, wo eine hohe Anforderung nach Begrenzung der Motorleistung besteht, wird daher in der oben beschriebenen Vorrichtung der Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess auf einen kleineren Grad eingestellt. Dadurch wird einer unnötigen Verringerung der Motorleistung entgegengewirkt, so dass es möglich ist, einer unnötigen Senkung der Motorleistung des Verbrennungsmotors entgegenzuwirken.
  • Auch wenn durch den zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit durchgeführt wird, bestimmt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors gering ist, aber durch den ersten Bestimmungsprozess, der von der ersten Verarbeitungseinheit durchgeführt wird, bestätigt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors hoch ist, kann mit der oben beschriebenen Vorrichtung der Regelungsprozess, der mit der Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, auf Basis dieses Erfassungswerts ausgeführt werden und kann der Grad der Begrenzung der Motorleistung auf einen kleineren Grad gedrückt werden. Somit ist es möglich, eine Ausfallsicherungssteuerung während einer Anomalie in den Drucksensoren auf angemessen Weise auszuführen.
  • Bei der Steuer- bzw. Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor kann der Verbrennungsmotor drei oder mehr Zylinder aufweisen, und die Drucksensoren können jeweils für jeden einzelnen Zylinder des Verbrennungsmotors vorgesehen sein, die erste Verarbeitungseinheit kann mit allen Drucksensoren verbunden sein und kann einen Prozess, der mit der Einspritzmengenregelung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte dieser Drucksensoren durchführen, und die zweite Verarbeitungseinheit kann mit zweien von den Drucksensoren verbunden sein und kann einen Prozess, der mit einer Einspritzdruckregelung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte dieser Drucksensoren als Regelungsprozess durchführen.
  • Bei der Steuer- bzw. Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor kann die Regelungseinrichtung den Grad der Begrenzung der Motorleistung durch Nichtzulassen einer Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess verringern. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, einer unnötigen Verschlechterung des Leistungsverhaltens des Verbrennungsmotors entgegenzuwirken.
  • Wenn bei der Steuer- bzw. Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor im zweiten Bestimmungsprozess kein Drucksensor als normal bestimmt wird, kann die Regelungseinrichtung den Grad der Begrenzung der Motorleistung im Leistungsbegrenzungsprozess gegenüber dem Fall, dass im zweiten Bestimmungsprozess nur einer von den Drucksensoren als normal bestimmt wird, erhöhen.
  • Wenn im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass alle Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal sind, ist es nicht möglich, den Regelungsprozess unter Verwendung der Erfassungswerte dieser Drucksensoren, oder, anders ausgedrückt, auf eine Weise auszuführen, die auf dem Kraftstoffdruck im Kraftstoffzufuhrsystem basiert. Im Vergleich zu dem Fall, wo im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass irgendeiner von den Drucksensoren normal ist, besteht die Tendenz, dass dies zur Verringerung der Genauigkeit der Ausführung des Regelungsprozesses führt, und es besteht eine hohe Anforderung zur Begrenzung der Motorleistung. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, den Grad der Begrenzung der Motorleistung in einem Fall, wo im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass alle beide Drucksensoren anomal sind, zu erhöhen, und daher kann die Wirkung einer Ausfallsicherungssteuerung zuverlässig erhalten werden.
  • Wenn bei der Steuer- bzw. Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ein Bestimmungsergebnis, das im ersten Bestimmungsprozess erhalten worden ist, mit einem Bestimmungsergebnis, das im zweiten Bestimmungsprozess erhalten worden ist, nicht übereinstimmt, kann die Regelungseinrichtung bestimmen, dass eine Anomalie in einer elektronischen Steuereinheit vorliegt, welche die erste Verarbeitungseinheit und die zweite Verarbeitungseinheit enthält.
  • Wenn eine Anomalie im Drucksensor (genauer im Sensorelement oder der Leitung) auftritt, wird ein anomales Signal sowohl in die erste Verarbeitungseinheit als auch in die zweite Verarbeitungseinheit eingegeben. Daher wird als Anomaliebestimmung sowohl im ersten Bestimmungsprozess als auch im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt, dass der Drucksensor anomal bzw. anormal ist. Auf diese Weise stimmen die Bestimmungsergebnisse dieser Bestimmungsprozesse überein. Wenn dagegen eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit vorliegt, welche die erste Verarbeitungseinheit und die zweite Verarbeitungseinheit enthält, kann selbst dann, wenn vom Drucksensor im Wesentlichen das gleiche Signal in die erste Verarbeitungseinheit und die zweite Verarbeitungseinheit eingegeben wird, das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses vom Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesses abweichen. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, unter der Bedingung, dass das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses nicht mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesses übereinstimmt, zu bestimmen, dass eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit vorliegt.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung schafft ein Steuer- bzw. Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Drucksensoren, von denen jeder einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst; einer ersten Verarbeitungseinheit, die mit den in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren verbunden ist und die bestimmt, ob eine Anomalie in den in Mehrzahl vorhanden Drucksensoren vorliegt; einer zweiten Verarbeitungseinheit, die mit mindestens zwei oder mehr Drucksensoren, die Teil der in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren sind, verbunden ist, die einen Regelungsprozess, der mit einer Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte der mindestens zwei oder mehr Drucksensoren ausführt und die bestimmt, ob eine Anomalie in den mindestens zwei oder mehr Drucksensoren vorliegt. Das Steuer- bzw. Regelungsverfahren beinhaltet: Ausführen eines Leistungsbegrenzungsprozesses zum Begrenzen einer Motorleistung, wenn die Zahl der als normal bestimmten Drucksensoren von den mindestens zwei oder mehr Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, kleiner als oder gleich eins ist; und Ausführen des Regelungsprozesses auf Basis des Erfassungswerts des einen normalen von den mindestens zwei Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, wenn nur einer von den mindestens zwei oder mehr Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, normal ist und einer von den Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, normal ist, und Verringern eines Grades einer Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess im Vergleich zu dem Fall, dass alle Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
  • 1 eine Skizze ist, welche die schematische Gestaltung einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 2 eine Querschnittsansicht ist, die den Querschnittsaufbau eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 3 ein Zeitschema ist, das ein Beispiel für eine zeitabhängige Basiswellenform gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 4 eine schematische Darstellung ist, die eine Art und Weise zeigt, in der eine elektronische Steuereinheit gemäß der Ausführungsform mit den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen verbunden ist;
  • 5 ein Ablaufschema ist, das den Ablauf der Ausführung eines Anomaliezustand-Bestimmungsprozesses gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 6 ein Ablaufschema ist, das den Ablauf der Ausführung eines Ausführungsmodus-Auswahlprozesses gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 7 eine Tabelle ist, welche die Beziehung zwischen einem Ausführungsmodus, der Art und Weise der Ausführung einer Einspritzdruckregelung und der Art und Weise der Ausführung eines Leistungsbegrenzungsprozesses gemäß der Ausführungsform zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Ansaugleitung 12 mit den einzelnen Zylindern 11 eines Verbrennungsmotors 10 verbunden. Luft wird über die Ansaugleitung 12 in die einzelnen Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 gesaugt. Ein Dieselmotor, der eine Mehrzahl von diesen Zylindern 11 aufweist (vier [#1 bis #4] in der vorliegenden Ausführungsform) wird als Verbrennungsmotor 10 verwendet. Ein für eine Direkteinspritzung ausgelegtes Kraftstoffeinspritzventil 20 ist entsprechend den einzelnen Zylindern 11 (#1 bis #4) am Verbrennungsmotor angebaut. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 spritzt Kraftstoff direkt in den entsprechenden Zylinder 11 ein. Kraftstoff, der durch eine Ventilöffnungsbetätigung der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 eingespritzt wird, kommt mit verdichteter und erwärmter Ansaugluft innerhalb des entsprechenden Zylinders 11 des Verbrennungsmotors 10 in Kontakt und entzündet sich und verbrennt anschließend. Im Verbrennungsmotor 10 wird ein Kolben 13 durch Energie, die als Folge der Verbrennung des Kraftstoffs im entsprechenden Zylinder 11 erzeugt wird, nach unten geschoben, und es wird bewirkt, dass sich eine Kurbelwelle 14, die als Motorabtriebswelle dient, dreht. Verbrennungsgas, das in den einzelnen Zylindern 11 des Verbrennungsmotors 10 verbrannt worden ist, wird als Abgas zu einer Abgasleitung 15 des Verbrennungsmotors 10 abgeführt.
  • Jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 ist über eine entsprechende Zweigleitung 31a mit einem Speichereinspritzsystem bzw. einer Common Rail 34 verbunden. Die Common Rail 34 ist über eine Zuleitung 31b mit einem Kraftstofftank 32 verbunden. Eine Kraftstoffpumpe 33 ist in der Zuleitung 31b vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe 33 fördert unter Druck stehenden Kraftstoff. In der vorliegenden Ausführungsform wird Kraftstoff, dessen Druck durch Druckförderung durch die Kraftstoffpumpe 33 erhöht worden ist, in der Common Rail 34 gespeichert und in die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 geliefert. Ein Kraftstoffzufuhrsystem in der vorliegenden Ausführungsform wird von den Kraftstoffeinspritzventile 20, den Zweigleitungen 31a, der Zuleitung 31b und der Common Rail 34 gebildet.
  • Mit jedem der Kraftstoffeinspritzventile 20 ist eine Rückleitung 35 verbunden. Jede Rückleitung 35 ist mit dem Kraftstofftank 32 verbunden. Ein Teil des Kraftstoffs in den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 20 wird über die entsprechende Rückleitung 35 in den Kraftstofftank 32 zurückgeführt.
  • Im Folgenden wird der innere Aufbau der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 beschrieben. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Nadelventil 22 in einem Gehäuse 21 des Kraftstoffeinspritzventils 20 vorgesehen. Das Nadelventil 22 ist so bereitgestellt, dass es in der Lage ist, sich innerhalb des Gehäuses 21 auf und ab (in der Zeichnung in der vertikalen Richtung) zu bewegen. Eine Feder 24 ist im Gehäuse 21 vorgesehen. Die Feder 24 drängt das Nadelventil 22 ständig in Richtung auf Einspritzlöcher 23 (unten in der Zeichnung). Eine Düsenkammer 25 und eine Druckkammer 26 sind im Gehäuse 21 ausgebildet. Die Düsenkammer 25 und die Druckkammer 26 sind jeweils auf einer Seite (unten in der Zeichnung) und auf der anderen Seite (oben in der Zeichnung) des Nadelventils 22 ausgebildet.
  • Die Einspritzlöcher 23 sorgen für eine Verbindung des Inneren der Düsenkammer 25 mit der Außenumgebung des Gehäuses 21. Die Düsenkammer 25 wird über eine Einführleitung 27 mit Kraftstoff aus der Zweigleitung 31a (Common Rail 34) beliefert. Die Düsenkammer 25 und die Zweigleitung 31a (Common Rail 34) sind über eine Verbindungsleitung 28 mit der Druckkammer 26 verbunden. Die Druckkammer 26 ist über eine Ablassleitung 30 mit der Rückleitung 35 (dem Kraftstofftank 32) verbunden.
  • Die einzelnen verwendeten Kraftstoffeinspritzventile 20 sind jeweils so ausgelegt, dass sie elektrisch ansteuerbar sind. Genauer ist im Gehäuse 21 des Kraftstoffeinspritzventils 20 ein piezoelektrisches Stellglied 29 bereitgestellt, in dem piezoelektrische Elemente (beispielsweise Piezo-Elemente) übereinander gelegt sind, die sich als Reaktion auf eine Eingabe eines Ansteuerungssignals ausdehnen oder zusammenziehen. Ein Ventilelement 29a ist mit dem piezoelektrischen Stellglied 29 verbunden. Das Ventilelement 29a ist in der Druckkammer 26 bereitgestellt. Wenn das Ventilelement 29a durch Betätigen des piezoelektrischen Stellglieds 29 bewegt wird, kommuniziert selektiv entweder die Verbindungsleitung 28 (die Druckkammer 25) oder die Ablassleitung 30 (die Rückleitung 35) mit der Druckkammer 26.
  • Wenn ein Ventilschließungssignal in das piezoelektrische Stellglied 29 eingegeben wird, zieht sich das piezoelektrische Stellglied 29 im Kraftstoffeinspritzventil 20 zusammen, wodurch das Ventilelement 29a bewegt wird. Somit ist eine Fluidverbindung zwischen der Verbindungsleitung 28 und der Druckkammer 26 zugelassen, und eine Fluidverbindung zwischen der Rückleitung 35 und der Druckkammer 26 ist unterbrochen. Dadurch kommunizieren die Düsenkammer 25 und die Druckkammer 26 in einem Zustand miteinander, in dem der Kraftstoff in der Druckkammer 26 nicht zur Rückleitung 35 (zum Kraftstofftank 32) abgelassen wird. Infolgedessen wird ein Druckunterschied zwischen der Düsenkammer 25 und der Druckkammer 26 extrem klein, und das Nadelventil 22 bewegt sich durch eine Vorspannkraft der Feder 24 in eine Stellung, in der das Nadelventil 22 die Einspritzlöcher 23 verschließt, so dass das Kraftstoffeinspritzventil 20 zu dieser Zeit in einen Zustand kommt, wo kein Kraftstoff eingespritzt wird (in einen Ventilschließungszustand).
  • Wenn dagegen ein Ventilöffnungssignal in das piezoelektrische Stellglied 29 eingegeben wird, dann dehnt sich das piezoelektrische Stellglied 29 aus, um das Ventilelement 29a zu bewegen, wodurch eine Fluidverbindung zwischen der Verbindungsleitung 28 und der Druckkammer 26 unterbrochen wird und eine Fluidverbindung zwischen der Rückleitung 35 und der Druckkammer 26 zugelassen wird. Dadurch wird in einem Zustand, wo kein Kraftstoff aus der Düsenkammer 25 zur Druckkammer 26 fließt, ein Teil des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 über die Rückleitung 35 zum Kraftstofftank 32 zurückgeführt. Infolgedessen fällt der Druck des Kraftstoffs in der Druckkammer 26, ein Druckunterschied zwischen der Druckkammer 26 und der Düsenkammer 25 wird größer, und das Nadelventil 22 bewegt sich aufgrund des Druckunterschieds entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 so, dass es sich von den Einspritzlöchern 23 weg bewegt, so dass das Kraftstoffeinspritzventil 20 zu dieser Zeit in einen Zustand kommt, wo ein Kraftstoff eingespritzt wird (in einen Ventilöffnungszustand).
  • Mit jedem der Kraftstoffeinspritzventile 20 ist ein Drucksensor 51 integral verbunden. Der Drucksensor 51 wird verwendet, um einen Kraftstoffdruck PQ in der Einführleitung 27 zu erfassen. Daher kann zum Beispiel im Gegensatz zu einer Vorrichtung, in der ein Kraftstoffdruck an einer Stelle erfasst wird, die abseits vom Kraftstoffeinspritzventil 20 liegt, beispielsweise ein Kraftstoffdruck innerhalb der Common Rail 34 (1), ein Kraftstoffdruck an einer Stelle erfasst werden, die in der Nähe der Einspritzlöcher 23 des Kraftstoffeinspritzventils 20 liegt. So ist es möglich, eine Änderung des Kraftstoffdrucks im Kraftstoffeinspritzventil 20 als Folge des Öffnens und Schießens des Kraftstoffeinspritzventils 20 exakt zu erfassen. Der Drucksensor 51 wird von einem Sensorelement 51A, das ein Signal ausgibt, welches einem Kraftstoffdruck entspricht, und einem Speicher 51B gebildet, der einen Erfassungswert des Sensorelements 51A speichert, und ist für jedes einzelne Kraftstoffeinspritzventil, d. h. für jeden einzelnen Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Wenn im Folgenden angegeben werden muss, in welchem Zylinder 11 der Drucksensor 51 angeordnet ist, wird der Drucksensor 51, der im Zylinder 11[#1] vorgesehen ist, als Drucksensor 51[#1] bezeichnet, wird der Drucksensor 51, der im Zylinder 11[#2] vorgesehen ist, als Drucksensor 51[#2] bezeichnet, wird der Drucksensor 51, der im Zylinder 11[#3] vorgesehen ist, als Drucksensor 51[#3] bezeichnet und wird der Drucksensor 51, der im Zylinder 11[#4] vorgesehen ist, als Drucksensor 51[#4] bezeichnet.
  • Wie in 1 dargestellt ist, sind verschiedene Sensoren zur Erfassung eines Betriebsstunde für den Verbrennungsmotor 10 als periphere Vorrichtungen des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Diese Sensoren beinhalten zusätzlich zu den Drucksensoren 51 beispielsweise einen Ansaugluftdurchsatzsensor 52 zur Erfassung der Luftmenge, die durch die Ansaugleitung 12 strömt (des Leitungs-Luftdurchsatzes GA), und einen Kurbelsensor 53 zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle 14 (der Motordrehzahl NE). Abgesehen davon ist beispielsweise ein Beschleunigersensor 54 zur Erfassung des Betätigungsumfangs eines Beschleunigerbetätigungselements (beispielsweise eines Gaspedals) (eines Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC) vorgesehen.
  • Die peripheren Vorrichtungen des Verbrennungsmotors 10 beinhalten beispielsweise eine elektronische Steuereinheit 40, die von Verarbeitungseinheiten gebildet wird. Die elektronische Steuereinheit 40 ruft Ausgangssignale von den verschiedenen Sensoren ab, führt verschiedene Berechnungen auf Basis dieser Ausgangssignale durch. Die elektronische Steuereinheit 40 führt verschiedene Steuerungen, die mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 assoziiert sind, beispielsweise eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzventile 20 (eine Einspritzmengenregelung) und eine Steuerung der Kraftstoffpumpe 33 (eine Einspritzdruckregelung) auf Basis der Rechenergebnisse durch. Die elektronische Steuereinheit 40 weist zwei Verarbeitungseinheiten auf, nämlich eine erste Verarbeitungseinheit 41 und eine zweite Verarbeitungseinheit 42. Die Funktionen dieser ersten Verarbeitungseinheit 41 und dieser zweiten Verarbeitungseinheit 42 werden später ausführlich beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Einspritzmengenregelung wie folgt durchgeführt. Zuerst wird auf der Basis des Motorbetriebszustands, beispielsweise des Leitungs-Luftdurchsatzes GA, der Motordrehzahl NE und des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC ein Einspritzmuster ausgewählt und verschiedene Regelungssollwerte für jede Einspritzung des Einspritzmusters werden berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Einspritzmustern, von denen jedes eine Haupteinspritzung, eine Voreinspritzung eine Nacheinspritzung und dergleichen kombiniert, vorab eingestellt, und eines von diesen Einspritzmustern wird während der Ausführung einer Einspritzmengenregelung ausgewählt. Was die verschiedenen Regelungssollwerte betrifft, so werden ein Sollwert einer Kraftstoffeinspritzmenge (eine Soll-Einspritzmenge) für jede Einspritzung, beispielsweise die Haupteinspritzung, die Voreinspritzung und die Nacheinspritzung, ein Sollwert für den Einspritzzeitpunkt (ein Soll-Einspritzzeitpunkt) für die Haupteinspritzung, ein Abstand zwischen Haupteinspritzung und Voreinspritzung (ein Voreinspritzungsabstand) und ein Abstand zwischen Haupteinspritzung und Nacheinspritzung (ein Nacheinspritzungsabstand) berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Beziehung zwischen dem oben beschriebenen Motorbetriebszustand und Regelungssollwerten, die für den Betriebszustand geeignet sind, und die Beziehung zwischen dem oben beschriebenen Motorbetriebszustand und einem Einspritzmuster, das für den Betriebszustand geeignet ist, vorab auf Basis von Ergebnissen eines Versuchs oder einer Simulation ermittelt und jeweils in der zweiten Verarbeitungseinheit 42 der elektronischen Steuereinheit 40 gespeichert. Die zweite Verarbeitungseinheit 42 stellt immer individuell verschiedene Regelungssollwerte und das Einspritzmuster aus den oben beschriebenen Beziehungen auf Basis des Motorbetriebszustands ein.
  • Dann wird ein Regelungssollwert für den Öffnungszeitraum jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 (ein Soll-Einspritzzeitraum TAU) aus einer Modellformel auf Basis der oben genannten Soll-Einspritzmenge und des Kraftstoffdrucks PQ eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein physikalisches Modell des Kraftstoffzufuhrsystems, das von der Common Rail 34, den Zweigleitungen 31a, den Kraftstoffeinspritzventilen 20 und dergleichen gebildet wird, konstruiert, und der oben genannte Soll-Einspritzzeitraum TAU wird anhand des physikalischen Modells berechnet. Genauer wird die Modellformel, welche die Soll-Einspritzmenge, den Kraftstoffdruck PQ, Korrekturlernwerte (später beschrieben) und dergleichen als Variablen verwendet, eingestellt und vorab in der zweiten Verarbeitungseinheit 42 gespeichert, und der Soll-Einspritzzeitraum TAU wird anhand der Modellformel berechnet.
  • Ein Ansteuerungssignal wird von der elektronischen Steuereinheit 40 auf Basis des Soll-Einspritzzeitpunkts und des Soll-Einspritzzeitraums TAU ausgegeben, und jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 wird individuell gesteuert, um es auf Basis des eingegebenen Ansteuerungssignals zu öffnen. Dadurch wird immer Kraftstoff in einer Menge, die für einen Motorbetriebszustand angemessen ist, in einem Einspritzmuster, das für den Motorbetriebszustand geeignet ist, aus den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 20 eingespritzt und in den entsprechenden Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 geliefert, so dass ein Drehmoment, das für den Motorbetriebszustand angemessen ist, an die Kurbelwelle 14 angelegt wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Prozess des Lernens des Soll-Einspritzzeitraums TAU jeder Einspritzung (Voreinspritzung, Haupteinspritzung, Nacheinspritzung) (ein Lernprozess) auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ, der von den einzelnen Drucksensoren 51 erfasst wird, ausgeführt.
  • Bei diesem Lernprozess wird zuerst eine zeitabhängige Basiswellenform einer Kraftstoffeinspritzrate auf Basis verschiedener Rechenparameter, beispielsweise einer Soll-Einspritzmenge, eines Soll-Einspritzzeitpunkts und eines Kraftstoffdrucks PQ, berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Beziehung zwischen einer Motorbetriebsregion, die aus diesen Rechenparametern bestimmt wird, und einer zeitabhängigen Basiswellenform, die für die Betriebsregion geeignet ist, vorab auf Basis der Ergebnisse eines Versuchs oder einer Simulation ermittelt und in der ersten Verarbeitungseinheit 41 der elektronischen Steuereinheit 40 gespeichert. Die erste Verarbeitungseinheit 41 berechnet eine zeitabhängige Basiswellenform aus der oben genannten Beziehung auf Basis verschiedener Rechenparameter.
  • 3 zeigt ein Beispiel der zeitabhängigen Basiswellenform. Wie von der durchgezogenen Linie in 3 dargestellt ist, ist die zeitabhängige Basiswellenform auf eine Trapezwellenform eingestellt, die von einem Zeitpunkt, zu dem sich die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 zu öffnen beginnen (einem Ventilöffnungsbetrieb-Startzeitpunkt To), einer Steigerungsrate der Kraftstoffeinspritzrate nach Beginn der Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils 20 (einer Einspritzraten-Steigerungsrate Vo), einem Zeitpunkt, zu dem sich das Kraftstoffeinspritzventil 20 zu schließen beginnt (einem Ventilschließungsbetrieb-Startzeitpunkt Tc), einer Senkungsrate Vc der Kraftstoffeinspritzrate nach Beginn des Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 20 und einem Höchstwert der Kraftstoffeinspritzrate (einer maximalen Kraftstoffeinspritzrate Rm) definiert wird.
  • Dagegen wird eine zeitabhängige Wellenform einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzrate (eine erfasste zeitabhängige Wellenform) auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ gebildet, der mittels des entsprechenden Drucksensors 51 erfasst wird. Genauer werden zuerst auf Basis von Änderungen des Kraftstoffdrucks PQ der tatsächliche Ventilöffnungsbetrieb-Startzeitpunkt Tor, die tatsächliche Einspritzraten-Steigerungsrate Vor, der tatsächliche Ventilschließungsbetrieb-Startzeitpunkt Tcr, die tatsächliche Einspritzraten-Senkungsrate Vcr und die tatsächliche maximale Einspritzrate Rmr des entsprechenden Kraftstoffeinspritzventils 20 ermittelt. Der Kraftstoffdruck in den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 20 (genauer in der Druckkammer 25) nimmt mit einer Zunahme des Hubbetrags, während das Kraftstoffeinspritzventil 20 geöffnet wird, ab und nimmt danach mit einer Verringerung des Hubbetrags, während das Kraftstoffeinspritzventil 20 geschlossen wird, zu. in der vorliegenden Ausführungsform werden auf Basis von Änderungen des Kraftstoffdrucks (genauer des Kraftstoffdrucks PQ) in den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 20 der tatsächliche Ventilöffnungsbetrieb-Startzeitpunkt Tor, die tatsächliche Einspritzraten-Steigerungsrate Vor, der tatsächliche Ventilschließungsbetrieb-Startzeitpunkt Tcr, die tatsächliche Einspritzraten-Senkungsrate Vcr und die tatsächliche maximale Einspritzrate Rmr, die oben beschrieben worden sind, exakt ermittelt. Wie von der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie in 3 dargestellt ist, wird die zeitabhängige Wellenform einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzrate (eine erfasste zeitabhängige Wellenform) durch diese ermittelten Werte gebildet.
  • In dem Lernprozess werden während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 die oben beschriebene erfasste Wellenform und die zeitabhängige Basiswellenform miteinander verglichen, und ein Unterschied dieser Wellenformen in den einzelnen Parameter wird nacheinander berechnet. Genauer werden eine Differenz ΔTog (= To – Tor) im Ventilöffnungsbetrieb-Startzeitpunkt, eine Differenz ΔVog (= Vo – Vor) in der Einspritzraten-Steigerungsrate, eine Differenz ΔTcg (= Tc – Tcr) im Ventilschließungsbetrieb-Startzeitpunkt, eine Differenz ΔVcg (= Vc – Vcr) in der Einspritzraten-Senkungsrate und eine Differenz ΔRmg (= Rm – Rmr) in der maximalen Einspritzrate als die Unterschiede der Parameter berechnet. Diese Differenzen ΔTog, ΔVog, ΔTcg, ΔVcg und ΔRmg werden in der ersten Verarbeitungseinheit 41 als die Lern-Korrekturterme zur Kompensierung einer Änderung der Betriebskennwerte aufgrund einer alterungsbedingten Funktionsverschlechterung der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 gespeichert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden diese Lern-Korrekturterme (ΔTog, ΔVog, ΔTcg, ΔVcg, ΔRmg) jeweils als die Rechenparameter zur Berechnung des Soll-Einspritzzeitraums TAU auf Basis der oben beschriebenen Modellformel verwendet. Durch Berechnen des Soll-Einspritzzeitraums TAU auf diese Weise wird der Einfluss der Betriebskennwertänderung aufgrund einer alterungsbedingten Funktionsverschlechterung der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 kompensiert. Der Prozess des Berechnens der Lern-Korrekturterme auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ wird für jeden von den Zylindern 11 (#1 bis #4) des Verbrennungsmotors 10 auf Basis des Ausgangssignals des entsprechenden Drucksensors 51 ausgeführt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Einspritzdruckregelung wie folgt durchgeführt. Zuerst wird ein Regelungssollwert für den Kraftstoffdruck in der Common Rail 34 (ein Soll-Kraftstoffdruck) auf Basis des Leitungs-Luftdurchsatzes GA und der Motordrehzahl NE berechnet, und der Betätigungsumfang der Kraftstoffpumpe 33 (die Kraftstoffmenge, die unter Druck gefördert wird, oder die Kraftstoffmenge, die zurückgeschickt wird) wird so angepasst, dass ein tatsächlicher Kraftstoffdruck dem Soll-Kraftstoffdruck gleich wird. Durch eine solche Anpassung des Betätigungsumfangs der Kraftstoffpumpe 33 wird der Kraftstoffdruck in der Common Rail 34, anders ausgedrückt der Kraftstoffeinspritzdruck der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20, an den Druck auf Basis des Motorbetriebszustands eingestellt.
  • Wie in 4 dargestellt ist, sind sämtliche Drucksensoren 51[#1], 51[#2], 51[#3], 51[#4], die jeweils für die Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen sind, mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden. Die erste Verarbeitungseinheit 41 führt den oben beschriebenen Lernprozess als Rechenprozess aus, der mit einer Einspritzmengenregelung assoziiert ist. Die erste Verarbeitungseinheit 41 führt einen ersten Bestimmungsprozess durch, um zu bestimmen, ob eine Anomalie in den mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbundenen Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4] vorliegt. In diesem ersten Bestimmungsprozess wird individuell für jeden von den Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4] bestimmt, ob die folgende Bedingung erfüllt ist. Bedingung: Der Erfassungswert des entsprechenden Drucksensors 51 ist kein anomaler Wert. Genauer liegt der Erfassungswert des entsprechenden Drucksensors 51 in einem vorgegebenen Bereich.
  • Es wird bestimmt, dass der Drucksensor 51, der das Objekt der Bestimmung ist, normal ist, wenn die obige Bedingung erfüllt ist; wohingegen bestimmt wird, dass der Drucksensor 51, der das Objekt der Bestimmung ist, anomal ist, wenn die obige Bedingung nicht erfüllt ist. Genauer wird in diesem ersten Bestimmungsprozess, sobald die obige Bedingung nicht erfüllt ist, zu Anfang eine vorläufige Anomaliebestimmung durchgeführt, und wenn ein Zustand, in dem die obige Bedingung nicht erfüllt ist, über einen vorgegebenen Zeitraum (beispielsweise mehrere Sekunden) angehalten hat, wird danach eine Anomaliebestimmung endgültig bestimmt.
  • Wenn bestimmt wird, dass irgendeiner von den Drucksensoren 51 anomal ist, unterbricht die erste Verarbeitungseinheit 41 die Ausführung des Lernprozesses auf Basis des Erfassungswerts des Drucksensors 51, der als anomal bestimmt worden ist. Der Lernprozess, in dem der Erfassungswert des Drucksensors 51, der als anomal bestimmt worden ist, nicht verwendet wird, das heißt der Lernprozess, der nur auf Basis der Erfassungswerte der Drucksensoren 51, die als normal bestimmt worden sind, ausgeführt wird, wird fortgesetzt ausgeführt.
  • Zwei von den Drucksensoren (genauer die Drucksensoren 51[#1] und 51[#4], die jeweils für die Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen sind, sind mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden. Wie von dem konturierten Pfeil in 4 dargestellt ist, sind in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Verarbeitungseinheit 41 und die zweite Verarbeitungseinheit 42 der elektronischen Steuereinheit 40 durch eine Signalleitung verbunden, und eine Datenübertragung zwischen dieser ersten Verarbeitungseinheit 41 und dieser zweiten Verarbeitungseinheit 42 ist zugelassen.
  • Die zweite Verarbeitungseinheit 42 fährt einen Prozess aus, in dem die Lern-Korrekturterme aus der ersten Verarbeitungseinheit 41 bei der Berechnung des Soll-Einspritzzeitraums TAU geladen werden, oder einen Prozess, in dem der Soll-Einspritzzeitraum TAU aus der Modellformel auf Basis der Lern-Korrekturterme und des Motorbetriebszustands berechnet wird.
  • Die zweite Verarbeitungseinheit 42 führt einen Prozess aus, der mit einer Einspritzdruckregelung assoziiert ist, beispielsweise einen Prozess, in dem ein Soll-Kraftstoffdruck auf Basis des Motorbetriebszustands berechnet wird, und einen Prozess, in dem der Betätigungsumfang der Kraftstoffpumpe 33 so angepasst wird, dass der Soll-Kraftstoffdruck mit einem tatsächlichen Kraftstoffdruck PQ in Übereinstimmung gebracht wird. Genauer ist der tatsächliche Kraftstoffdruck PQ einer höherer von den Kraftstoffdrücken PQ, die jeweils von den beiden mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbundenen Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform dient der Prozess, der mit Einspritzdruck-Regelungsfunktionen assoziiert ist, als Regelungsprozess, der mit der Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist.
  • Die zweite Verarbeitungseinheit 42 führt einen zweiten Bestimmungsprozess durch, um zu bestimmen, ob eine Anomalie in den beiden mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbundenen Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] vorliegt. In diesem zweiten Bestimmungsprozess wird individuell für jeden von den beiden Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] bestimmt, ob die folgende Bedingung erfüllt ist. Es wird bestimmt, dass der Drucksensor 51, der das Objekt der Bestimmung ist, normal ist, wenn die Bedingung erfüllt ist; wohingegen bestimmt wird, dass der Drucksensor 51, der das Objekt der Bestimmung ist, anomal ist, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist.
  • Die zweite Verarbeitungseinheit 42 führt einen Leistungsbegrenzungsprozess aus, um die Motorleistung zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass mindestens einer von den beiden Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal ist. In der vorliegenden Ausführungsform werden im zweiten Bestimmungsprozess die Erfassungswerte der beiden Drucksensoren 51[#1] und 51[#4], die den Kraftstoffdruck innerhalb desselben Kraftstoffzufuhrsystems erfassen, überwacht, und unter der Bedingung, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] als normal bestimmt werden, wird bestimmt, dass die Erfassungswerte der Drucksensoren, 51[#1] und 51[#4] hoch zuverlässige Werte sind. Wenn die Anzahl der Drucksensoren 51, die im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, 1 oder 0 wird, liegt es auf der Hand, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts jedes einzelnen Drucksensors 51 gering ist, und der Leistungsbegrenzungsprozess wird als Ausfallsicherungssteuerung durchgeführt. Dieser Leistungsbegrenzungsprozess wird genauer so ausgeführt, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge (genauer eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) durch Einstellen eines oberen Grenzwerts für den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC, der verwendet wird, um die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge in der Einspritzmengenregelung zu berechnen, auf eine kleine Menge gedrückt wird, um dadurch die Motorleistung zu begrenzen.
  • In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4] im Kraftstoffeinspritzsystem installiert. Daher kann es sein, dass im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 ausgeführt wird, der Leistungsbegrenzungsprozess unnötigerweise ausgeführt wird, falls der Leistungsbegrenzungsprozess ausgeführt wird, wenn eine Anomalie in nur einem von den zwei mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbundenen Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] vorliegt. Das heißt, es kann zu einer Situation kommen, dass der Leistungsbegrenzungsprozess unnötigerweise durchgeführt wird, obwohl es möglich ist, eine Einspritzmengenregelung oder Einspritzdruckregelung auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ, der vom normalen Drucksensor 51 erfasst wird, der gerade keine Anomalie aufweist, exakt durchzuführen. Eine solche Situation kann zu einer unnötigen Senkung der Leistungskennwerte des Verbrennungsmotors 10 führen, daher ist sie nicht erwünscht.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform eine Situation eintritt, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4], die mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind, im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt wird, das heißt, wenn durch den zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts jedes Sensors 51 gering ist, wird das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses in der ersten Verarbeitungseinheit in die zweite Verarbeitungseinheit 42 geladen und es wird darauf Bezug genommen. Wenn das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses angibt, dass der Drucksensor 51, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, und einer von den anderen Drucksensoren 51 (genauer von den Drucksensoren 51[#2] und 51[#3], die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind) als normal bestimmt werden, wird bestimmt, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors 51, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, hoch ist. In diesem Fall wird der Prozess, der mit der Einspritzdruckregelung assoziiert ist, von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 auf Basis des Erfassungswerts vom Drucksensor 51 ausgeführt, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist. Dadurch wird die Einspritzdruckregelung mit hoher Genauigkeit ausgeführt.
  • Da der Regelungsprozess exakt durchgeführt wird, leuchtet es ein, das zu dieser Zeit eine niedrige Anforderung für die Durchführung einer Ausfallsicherungssteuerung, genauer eine niedrige Anforderung für die Begrenzung der Motorleistung besteht. In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zu dieser Zeit die Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess nicht zugelassen und der Leistungsbegrenzungsprozess wird nicht durchgeführt. Daher wird einer unnötigen Senkung der Motorleistung entgegengewirkt, und es wird einer unnötigen Senkung der Leistungskennwerte des Verbrennungsmotors 10 entgegengewirkt.
  • Auch wenn durch den zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors 51 gering ist, aber durch den ersten Bestimmungsprozess bestätigt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors 51 hoch ist, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Einspritzdruckregelung auf Basis des Erfassungswerts des Drucksensors 51 ausgeführt werden und kann der Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess auf einen kleineren Grad gedrückt werden.
  • In einer Situation, wo durch den zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51 normal ist, wird, wenn das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses angibt, dass alle zwei Drucksensoren 51[#2] und 51[#3], die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, anomal sind, eine Einspritzdruckregelung oder ein Leistungsbegrenzungsprozess wie folgt durchgeführt.
  • Zu dieser Zeit wird bestimmt, dass die Zuverlässigkeit des Drucksensors 51, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, gering ist, aber von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 wird eine Einspritzdruckregelung auf Basis dieses Erfassungswerts durchgeführt. Jedoch wird synchron mit der Ausführung einer solchen Einspritzdruckregelung die Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess begrenzt. Dadurch kann im Vergleich zu dem Fall, wo bestimmt wird, dass irgendeiner von den beiden Drucksensoren 51[#2] und 51[#3], die von den Verarbeitungseinheiten 41 und 42 nur mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, normal ist, das heißt, zu dem Fall, dass eine Anforderung nach Begrenzung der Motorleistung niedrig ist, der Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess erhöht werden.
  • Außerdem wird in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn kein Drucksensor 51 vorhanden ist, der im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 ausgeführt wird, als normal bestimmt wird, im Vergleich zu dem Fall, dass im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass nur ein Drucksensor 51 normal ist, der Grad der Begrenzung der Motorleistung im Leistungsbegrenzungsprozess erhöht. Wenn im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4], die mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind, anomal sind, ist es nicht möglich, die Einspritzdruckregelung unter Verwendung der Erfassungswerte dieser Drucksensoren 51[#1] und 51[#4], oder, anders ausgedrückt, auf eine Weise auszuführen, die auf dem Kraftstoffdruck im Kraftstoffzufuhrsystem basiert. Im Vergleich zu dem Fall, wo im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass irgendeiner von den Drucksensoren 51 normal ist, besteht in dieser Situation die Tendenz zur Verringerung der Genauigkeit der Ausführung des Regelungsprozesses und es besteht eine hohe Anforderung an die Begrenzung der Motorleistung. Mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Grad der Begrenzung der Motorleistung in dem Fall zu erhöhen, dass im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal sind, und daher kann die Wirkung einer Ausfallsicherungssteuerung zuverlässig erhalten werden.
  • Auf diese Weise ist es mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Ausfallsicherungssteuerung während einer Anomalie in den Drucksensoren 51 angemessen auszuführen. Wenn das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses, der von der ersten Verarbeitungseinheit 41 durchgeführt wird, mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesses, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 durchgeführt wird, nicht übereinstimmt, wird in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die elektronische Steuereinheit 40, welche die erste Verarbeitungseinheit 41 und die zweite Verarbeitungseinheit 42 enthält, anomal ist.
  • Wenn eine Anomalie in den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] (genauer in den Sensorelementen 51A, den Speichern 51B oder den Drähten), die sowohl mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 als auch mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind, vorliegt, wird ein anomales Signal in die beiden Einheiten 41 und 42 eingegeben, so dass es im ersten Bestimmungsprozess und im zweiten Bestimmungsprozess als anomal bestimmt wird. Das heißt, in diesem Fall stimmt das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozess überein. Im Gegensatz dazu kann es selbst dann, wenn von den einzelnen Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] im Wesentlichen das gleiche Signal in die jeweiligen Verarbeitungseinheiten 41 und 42 eingegeben wird, sein, dass das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesseses nicht übereinstimmt, falls eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit 40 vorliegt, zum Beispiel nur eine von den Verarbeitungseinheiten 41 und 42 nicht normal arbeitet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann unter der Bedingung, dass das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses nicht mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesses übereinstimmt, bestimmt werden, dass eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit 40 vorliegt.
  • Im Folgenden wird eine Art und Weise zur Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess ausführlich beschrieben. 5 zeigt den Ablauf der Durchführung eines Prozesses, mit dem bestimmt wird, ob eine Anomalie in den Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4] vorliegt (Anomaliezustand-Bestimmungsprozess). Eine Abfolge von Prozessen, die im Ablaufschema der Zeichnung dargestellt ist, skizziert den Ablauf der Durchführung des Anomaliezustand-Bestimmungsprozesses. Ein wirklicher Prozess wird von der ersten Verarbeitungseinheit 41 als Interrupt-Prozess in vorgegebenen Intervallen durchgeführt.
  • Wie in 5 dargestellt ist, wird in diesem Prozess zuerst bestimmt, ob einer von den vier Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4], die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, als anomal bestimmt ist (Schritt S10). Wenn irgendeiner von diesen Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4] als anomal bestimmt ist (JA in Schritt S10), wird der Prozess zum Auswählen eines Ausführungsmodus des Leistungsbegrenzungsprozesses (der Ausführungsmodus-Auswahlprozess) ausgeführt (Schritt S20).
  • 6 zeigt den Ablauf der Ausführung des Ausführungsmodus-Auswahlprozesses. 7 zeigt die Beziehung zwischen einem Ausführungsmodus, einer Art und Weise der Ausführung der Einspritzdruckregelung und einer Art und Weise der Ausführung eines Leistungsbegrenzungsprozesses. Wie in 6 dargestellt ist, wird im Ausführungsmodus-Auswahlprozess, wenn bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal sind (JA in Schritt S201, JA in Schritt S202 und NEIN in Schritt S203) der Ausführungsmodus A ausgewählt (Schritt S204).
  • Als Reaktion auf die Tatsache, dass der Ausführungsmodus A im ersten Bestimmungsergebnis der ersten Verarbeitungseinheit 41 ausgewählt worden ist, führt die zweite Verarbeitungseinheit 42 eine Einspritzmengenregelung und Einspritzdruckregelung wie folgt aus.
  • Das heißt, wie in 7 dargestellt ist, wird, wenn der Ausführungsmodus A in der ersten Verarbeitungseinheit 41 ausgewählt worden ist, ein vorgegebener Betätigungsumfang LIML (beispielsweise 10% in dem Fall, dass ein Betätigungsumfang für eine vollständige Öffnung eines Beschleunigers 100% ist) im Leistungsbegrenzungsprozess als oberer Grenzwert für den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC eingestellt. Dann wird eine Einspritzmengenregelung auf Basis des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC, der vom oberen Grenzwert begrenzt wird, durchgeführt.
  • Die Einspritzdruckregelung wird unter der Annahme durchgeführt, dass ein Soll-Kraftstoffdruck mit einem tatsächlichen Kraftstoffdruck übereinstimmt, ohne die Kraftstoffdrücke zu verwenden, die jeweils unter Verwendung der Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst werden. Genauer wird in einer Situation, wo die Kraftstoffpumpe 33 so gesteuert wird, dass sie so angetrieben wird, dass der Soll-Kraftstoffdruck mit dem Kraftstoffdruck PQ in Übereinstimmung gebracht wird, der Soll-Kraftstoffdruck anstelle des Kraftstoffdrucks PQ verwendet, falls die Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] nicht als anomal bzw. anormal bestimmt werden.
  • Wenn bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal ist (Schritt S201 bis Schritt S203 in 6 jeweils ”JA”), und wenn bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal sind (JA in Schritt S205), wird der Ausführungsmodus B ausgewählt (Schritt S206).
  • In einer Situation, wo nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 ausgeführt wird, als anomal bestimmt wird, wird, wenn der Ausführungsmodus B in der ersten Verarbeitungseinheit 41 ausgewählt worden ist, ein vorgegebener Betätigungsumfang LIMS (wobei LIMS > LIML) vom Leistungsbegrenzungsprozess als Obergrenze für den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC eingestellt, wie in 7 dargestellt ist Genauer wird der vorgegebene Betätigungsumfang LIMS zur Zeit einer Anomaliebestimmung auf einen großen Betätigungsumfang eingestellt (zum Beispiel 70% in dem Fall, dass ein Betätigungsumfang für eine vollständige Öffnung des Beschleunigers 100% ist), und wird danach auf einen Wert eingestellt, der im Verlauf einer vorgegebenen Zeitspanne (beispielsweise mehrere Minuten) allmählich auf einen relativ kleinen Betätigungsumfang sinkt. Die Einspritzmengenregelung wird auf Basis des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC durchgeführt, der vom oberen Grenzwert begrenzt wird. Die Einspritzdruckregelung wird auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ durchgeführt, der unter Verwendung des einen normalen von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal ist (Schritt S201 bis Schritt S203 in 6 jeweils ”JA”), und wenn bestimmt wird, dass mindestens einer von den Drucksensoren 51[#2] und 51[#3] normal ist (NEIN in Schritt S205), wird der Ausführungsmodus C ausgewählt (Schritt S207). Wenn bestimmt wird, dass von den vier Drucksensoren, die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, nur der Drucksensor 51[#1] anomal ist, oder auch wenn bestimmt wird, dass nur der Drucksensor 51[#4] anomal ist (NEIN in Schritt S201, JA in Schritt S208), wird der Ausführungsmodus C ausgewählt (Schritt S207).
  • In einer Situation, wo im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 durchgeführt wird, bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal ist, wird, wenn der Ausführungsmodus C in der ersten Verarbeitungseinheit 41 ausgewählt ist, die Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess nicht zugelassen, und der Leistungsbegrenzungsprozess wird nicht ausgeführt, wie in 7 dargestellt. Genauer wird eine Einspritzmengenregelung durchgeführt, ohne den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC auf den oberen Grenzwert zu begrenzen. Die Einspritzdruckregelung wird auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ durchgeführt, der unter Verwendung des einen normalen von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst wird.
  • Wenn von den vier Drucksensoren, die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] nicht als anomal bestimmt werden und nur der Drucksensor 51[#2] oder nur der Drucksensor 51[#3] als anomal bestimmt wird (NEIN in Schritt S201 und NEIN in Schritt S208), wird keiner von den Ausführungsmodi A bis C ausgewählt (der Prozess von Schritt S207 wird übersprungen). Wenn von den vier Drucksensoren, die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] nicht als anomal bestimmt werden und auch nur die beiden Drucksensoren 51[#2] und 51[#3] als anomal bestimmt werden (JA in Schritt S201 und NEIN in Schritt S202), wird keiner von den Ausführungsmodi A bis C ausgewählt (die Prozesses der Schritte S203 bis S206 werden übersprungen). In diesem Fall werden die Einspritzdruckregelung auf Basis der Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] und die Einspritzmengenregelung auf eine Weise durchgeführt, bei welcher der Beschleunigerbetätigungsumfang ACC nicht vom oberen Grenzwert begrenzt wird.
  • In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] normal ist, und wenn momentan bestimmt wird, dass der andere anomal ist, der Ausführungsmodus C nicht auf Basis der Bestimmungsergebnisse in Bezug auf die Drucksensoren 51[#2] und 51[#3] ausgewählt. In diesem Fall handelt es sich um einen instabilen Zeitraum, in dem, abhängig davon, ob die momentane Anomaliebestimmung eine endgültige Anomaliebestimmung oder eine endgültige Normalitätsbestimmung ist, bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] normal sind, oder bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] normal ist, daher wird der Ausführungsmodus C als momentaner Ausführungsmodus des Leistungsbegrenzungsprozesses ausgewählt. In diesem Fall wird die Begrenzung der Motorleitung durch den Leistungsbegrenzungsprozess nicht zugelassen und der Leistungsbegrenzungsprozess wird nicht ausgeführt, während eine Einspritzmengenregelung auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ ausgeführt wird, der unter Verwendung des einen normalen von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst wird.
  • Außerdem wird in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn bestimmt wird, dass einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal ist und momentan bestimmt wird, dass der andere anomal ist, oder wenn momentan bestimmt wird, dass beide Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] anomal sind, der Ausführungsmodus D als Ausführungsmodus des Leistungsbegrenzungsprozesses nicht auf Basis der Bestimmungsergebnisse in Bezug auf die Drucksensoren 51[#2] und 51[#3] ausgeführt. In diesem Fall wird der vorgegebene Betätigungsumfang LIMS durch den Leistungsbegrenzungsprozess als oberer Grenzwert für den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC eingestellt. Die Einspritzmengenregelung wird auf Basis des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC durchgeführt, der vom oberen Grenzwert begrenzt wird. Die Einspritzdruckregelung wird unter der Annahme durchgeführt, dass ein Soll-Kraftstoffdruck mit einem tatsächlichen Kraftstoffdruck übereinstimmt, ohne die Kraftstoffdrücke zu verwenden, die jeweils unter Verwendung der Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] erfasst werden.
  • Dann wird im Anomaliezustand-Bestimmungsprozess (5), nachdem der Ausführungsmodus-Auswahlprozess ausgeführt worden ist (Schritt S20), ein Warnlämpchen, das in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, eingeschaltet (Schritt S30). Wenn alle vier Drucksensoren 51[#1] bis 51[#4], die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, als normal bestimmt werden (NEIN in Schritt S10), werden die Prozesse von Schritt S20 und Schritt S30 übersprungen.
  • Danach wird das Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 durchgeführt worden ist, geladen, und es wird bestimmt, ob das geladene Bestimmungsergebnis mit dem Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses, der von der ersten Verarbeitungseinheit 41 durchgeführt worden ist, übereinstimmt (Schritt S40). Wenn diese Bestimmungsergebnisse übereinstimmen (JA in Schritt S40), endet der Prozess für dieses Mal direkt (der Prozess von Schritt S50 wird übersprungen). Wenn diese Bestimmungsergebnisse jedoch nicht übereinstimmen (NEIN in Schritt S40), endet der Prozess für dieses Mal, nachdem bestimmt worden ist, dass eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit 40 vorliegt (Schritt S50).
  • Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt. Wenn im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] normal ist, und wenn das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses angibt, dass der Drucksensor 51, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, und einer von den Drucksensoren 51[#2] und 51[#3], die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, als normal bestimmt werden, wird eine Einspritzdruckregelung auf Basis des Erfassungswerts des Drucksensors 51, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, durchgeführt. Außerdem wird zu dieser Zeit die Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess nicht zugelassen. Auch wenn durch den zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors 51 gering ist, aber durch den ersten Bestimmungsprozess bestätigt wird, dass die Zuverlässigkeit des Erfassungswerts des Drucksensors 51 hoch ist, kann die Einspritzdruckregelung auf Basis des Erfassungswerts des Drucksensors 51 ausgeführt werden und kann der Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess auf einen kleineren Grad gedrückt werden. Somit ist es möglich, eine Ausfallsicherungssteuerung während einer Anomalie in den Drucksensoren 51 auf angemessen Weise auszuführen.
  • Wenn kein Drucksensor 51 vorhanden ist, der im zweiten Bestimmungsprozess, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 ausgeführt wird, als normal bestimmt wird, wird im Vergleich zu dem Fall, dass im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass nur ein Drucksensor 51 normal ist, der Grad der Begrenzung der Motorleistung im Leistungsbegrenzungsprozess erhöht. Daher ist es möglich, die Wirkung der Ausfallsicherungssteuerung zuverlässig zu erhalten.
  • Unter der Bedingung, dass das Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmungsprozesses, der von der ersten Verarbeitungseinheit 41 durchgeführt wird, mit dem Bestimmungsergebnis des zweiten Bestimmungsprozesses, der von der zweiten Verarbeitungseinheit 42 durchgeführt wird, nicht übereinstimmt, wird bestimmt, dass die elektronische Steuereinheit 40, welche die erste Verarbeitungseinheit 41 und die zweite Verarbeitungseinheit 42 enthält, anomal ist.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. Wenn im ersten Bestimmungsprozess, der von der ersten Verarbeitungseinheit 41 durchgeführt wird, bestimmt wird, dass einer von den Drucksensoren 51 anomal ist, können statt des Einschaltens des Warnlämpchens Einzelheiten über das Auftreten der Anomalie von einer Bildanzeigevorrichtung, die im Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, angezeigt werden, und ein zeitlicher Ablauf der Anomaliebestimmung kann in der elektronischen Steuereinheit 40 aufgezeichnet werden.
  • Im ersten Bestimmungsprozess, der von der ersten Verarbeitungseinheit 41 durchgeführt wird, kann der Prozess des Einschaltens des Alarmlämpchens (der Prozess von Schritt S30 in 5) weggelassen werden, wenn bestimmt wird, dass irgendeiner von den Drucksensoren 51 anomal ist.
  • Die Bedingung für die Bestimmung, ob eine Anomalie in den Drucksensoren 51 vorliegt, ist nicht auf die oben beschriebene Bedingung beschränkt. Die Bedingung kann beliebig geändert werden, beispielsweise in eine Bedingung, dass ein Zustand, in dem ein Unterschied zwischen einem Soll-Kraftstoffdruck und dem Kraftstoffdruck PQ größer ist als ein vorgegebener Wert, über einen vorgegebenen Zeitraum anhält.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der obere Grenzwert für den Beschleunigerbetätigungsumfang ACC eingestellt, um die Motorleistung zu beschränken; stattdessen kann ein Verfahren zur Begrenzung der Motorleistung nach Belieben geändert werden, beispielsweise kann ein Wert, der durch Korrigieren und Senken des Beschleumgeröffnungsumfangs ACC erhalten wird, in der Einspritzmengensteuerung verwendet werden, die Kraftstoffeinspritzmenge kann korrigiert und verringert werden, oder ein oberer Grenzwert für die Kraftstoffeinspritzmenge kann eingestellt werden.
  • Der Prozess der Bestimmung, ob eine Anomalie in der elektronischen Steuereinheit 40 vorliegt (die Prozesse von Schritt S40 und Schritt S50 in 5), können weggelassen werden. Wenn der Ausführungsmodus C in der ersten Verarbeitungseinheit 41 in einer Situation ausgewählt wird, wo nur einer von den Drucksensoren 51[#1] und 51[#4] im zweiten Bestimmungsprozess als anomal bestimmt wird, kann die Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess auf eine Weise durchgeführt werden, bei welcher der Grad der Begrenzung der Motorleistung kleiner ist als zu einer Zeit, wenn der Ausführungsmodus A ausgewählt ist oder zu einer Zeit, wenn der Ausführungsmodus B ausgewählt ist. Wenn der Ausführungsmodus C ausgewählt ist, wird eine Einspritzdruckregelung im Vergleich zu dann, wenn der Ausführungsmodus A oder der Ausführungsmodus B ausgewählt ist, exakt ausgeführt, daher besteht eine niedrige Anforderung für eine Ausführung einer Ausfallsicherungssteuerung, genauer eine niedrige Anforderung für eine Begrenzung der Motorleistung. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, den Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess zu verringern, wenn der Ausführungsmodus C ausgewählt ist, daher ist es möglich, einer unnötigen Verringerung der Motorleistung und als Folge davon einer unnötigen Senkung der Leistungskennwerte des Verbrennungsmotors 10 entgegenzuwirken.
  • Solange mehr als zwei von den Drucksensoren 51 mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind und die Zahl der Drucksensoren 51, die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, höher ist als die der Drucksensoren 51, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind, kann die Anzahl der Drucksensoren, die mit der ersten Verarbeitungseinheit 41 verbunden sind, und die Anzahl der Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit 42 verbunden sind, beliebig geändert werden.
  • Die Vorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann durch Modifizieren der Komponenten angewendet werden, solange die Vorrichtung den Prozess, der mit der Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ unter Verwendung der ersten Verarbeitungseinheit 41 und der zweiten Verarbeitungseinheit 42 ausführt. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise eine Vorrichtung sein, die einen Prozess, der mit einer Einspritzdruckregelung assoziiert ist, unter Verwendung der ersten Verarbeitungseinheit durchführt und einen Prozess, der mit der Einspritzmengenregelung assoziiert ist, unter Verwendung der zweiten Verarbeitungseinheit durchführt. Abgesehen von dem, was oben beschrieben ist, kann eine solche Vorrichtung beispielsweise eine Vorrichtung sein, die voneinander verschiedene Prozesse, die mit der Einspritzdruckregelung assoziiert sind, unter Verwendung der jeweiligen Verarbeitungseinheiten durchführt, oder eine Vorrichtung, die voneinander verschiedene Prozesse, die mit der Einspritzdruckregelung assoziiert sind, unter Verwendung der jeweiligen Verarbeitungseinheiten durchführt.
  • Solange es möglich ist, einen Druck, der ein Hinweis auf den Kraftstoffdruck im Inneren der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 (genauer innerhalb der einzelnen Düsenkammern 25) ist, anders ausgedrückt, einen Kraftstoffdruck, der mit einer Änderung des Kraftstoffdrucks innerhalb der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 20 variiert, korrekt zu erfassen, besteht keine Beschränkung auf den direkten Einbau eines Drucksensors 51 in jedes von den Kraftstoffeinspritzventilen 20. Die Art und Weise des Einbaus der einzelnen Drucksensoren 51 kann beliebig geändert werden. Genauer kann jeder Drucksensor 51 in einem Abschnitt (einer Zweigleitung 31a) zwischen der Common Rail 34 und dem entsprechenden Kraftstoffeinspritzventil 20 in der Kraftstoffzufuhrleitung eingebaut werden.
  • Anstelle des Kraftstoffeinspritzventils 20, das vom piezoelektrischen Stellglied 29 angesteuert wird, kann beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzventil verwendet werden, das von einem elektromagnetischen Stellglied angesteuert wird, das beispielsweise eine Magnetspule und dergleichen beinhaltet.
  • Die Erfindung kann auf einen Verbrennungsmotor angewendet werden, der vier Zylinder aufweist. Stattdessen kann die Erfindung auch auf einen Verbrennungsmotor angewendet werden, der drei Zylinder aufweist, oder auf einen Verbrennungsmotor, der fünf oder mehr Zylinder aufweist. Die Erfindung ist nicht auf einen Dieselmotor beschränkt. Die Erfindung kann auch auf einen Benzinmotor angewendet werden, der Ottokraftstoff verwendet, oder auf einen Erdgasmotor, der Erdgas verwendet.

Claims (6)

  1. Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10), wobei die Steuer- und Regelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Mehrzahl von Drucksensoren (51), von denen jeder einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst; eine erste Verarbeitungseinheit (41), die einen ersten Bestimmungsprozess ausführt, der bestimmt, ob eine Anomalie in den mehreren Drucksensoren vorliegt; eine zweite Verarbeitungseinheit (42), die mit zwei oder mehr Drucksensoren verbunden ist, die Teil der mehreren Drucksensoren sind, die einen zweiten Bestimmungsprozess ausführt, der bestimmt, ob eine Anomalie in den zwei oder mehr Drucksensoren vorliegt, und einen Regelungsprozess ausführt, der mit einer Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, die auf Erfassungswerten der zwei oder mehr Drucksensoren basiert; und eine Regelungseinrichtung (40), die aus der ersten Verarbeitungseinheit und der zweiten Verarbeitungseinheit gebildet ist, wobei die Regelungseinrichtung so gestaltet ist, dass sie einen Leistungsbegrenzungsprozess zum Begrenzen der Motorleistung ausführt, wenn die Anzahl der Drucksensoren, die im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, kleiner als oder gleich eins ist, und die Regelungseinrichtung so gestaltet ist, dass sie, wenn im zweiten Bestimmungsprozess nur ein Drucksensor als normal bestimmt wird und wenn der Drucksensor, der als normal bestimmt wird, und einer von den Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, im ersten Bestimmungsprozess als normal bestimmt werden, den Regelungsprozess auf der Basis des Erfassungswerts des Drucksensors durchführt, der im zweiten Bestimmungsprozess als normal bestimmt worden ist, und einen Grad der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess im Vergleich zu dem Fall, dass im ersten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass alle Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal sind, verringert.
  2. Steuer- und Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor drei oder mehr Zylinder (11) aufweist und die Drucksensoren jeweils für jeden einzelnen der Zylinder des Verbrennungsmotors vorgesehen sind, die erste Verarbeitungseinheit mit sämtlichen Drucksensoren verbunden ist und einen Prozess, der mit der Einspritzmengenregelung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte dieser Drucksensoren ausführt, und die zweite Verarbeitungseinheit mit zweien von den Drucksensoren verbunden ist und einen Prozess, der mit der Einspritzdruckregelung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte dieser Drucksensoren als Regelungsprozess ausführt.
  3. Steuer- und Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Regelungsvorrichtung den Grad der Begrenzung der Motorleistung durch Nichtzulassen einer Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess verringert.
  4. Steuer- und Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regelungseinrichtung den Grad der Begrenzung der Motorleistung im Leistungsbegrenzungsprozess gegenüber dem Fall, dass im zweiten Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass nur einer von den Drucksensoren normal ist, erhöht, wenn im zweiten Bestimmungsprozess kein Drucksensor als normal bestimmt wird.
  5. Steuer- und Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Regelungseinrichtung bestimmt, dass eine Anomalie in einer elektronischen Steuereinheit vorliegt, welche die erste Verarbeitungseinheit und die zweite Verarbeitungseinheit enthält, wenn ein Bestimmungsergebnis, das im ersten Bestimmungsprozess erhalten worden ist, mit einem Bestimmungsergebnis, das im zweiten Bestimmungsprozess erhalten worden ist, nicht übereinstimmt.
  6. Steuer- und Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor (10), mit einer Mehrzahl von Drucksensoren (51), von denen jeder einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst; einer ersten Verarbeitungseinheit (41), die mit den in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren verbunden ist und die bestimmt, ob eine Anomalie in den in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren vorliegt; einer zweiten Verarbeitungseinheit (42), die mit mindestens zwei oder mehr Drucksensoren, die Teil der in Mehrzahl vorhandenen Drucksensoren sind, verbunden ist, die einen Regelungsprozess, der mit einer Kraftstoffeinspritzung assoziiert ist, auf Basis der Erfassungswerte der mindestens zwei oder mehr Drucksensoren ausführt und die bestimmt, ob eine Anomalie in den mindestens zwei oder mehr Drucksensoren vorliegt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: Ausführen eines Leistungsbegrenzungsprozesses zum Begrenzen der Motorleistung, wenn die Anzahl der Drucksensoren, die als normal bestimmt werden, von den mindestens zwei Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, kleiner als oder gleich eins ist; und Ausführen des Regelungsprozesses auf Basis des Erfassungswerts des einen normalen von den mindestens zwei Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, wenn nur einer von den mindestens zwei oder mehr Drucksensoren, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden sind, normal ist und einer von den Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, normal ist; Senken eines Grades der Begrenzung der Motorleistung durch den Leistungsbegrenzungsprozess im Vergleich zu dem Fall, dass alle Drucksensoren, die nur mit der ersten Verarbeitungseinheit verbunden sind, anomal sind.
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