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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abnormitätsfeststellungseinrichtung und ein Abnormitätsfeststellungsverfahren für einen Verdichter.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In einer Brennkraftmaschine, die mit einem Verdichter ausgestattet ist, werden eine Ansaugluftmenge und ein Ladedruck der Brennkraftmaschine angepasst, so dass dessen Ausgabedrehmoment gesteuert wird ein Ziel-Drehmoment zu sein, das durch eine Gaspedalbetätigungsmenge und so weiter bestimmt wird. Um genau zu sein können eine Ziel-Ansaugluftmenge und ein Ziel-Ladedruck der Brennkraftmaschine anhand des Ziel-Drehmoments erhalten werden, welches durch die Gaspedalbetätigungsmenge und so weiter bestimmt wird. Darüber hinaus werden die Öffnung eines Drosselklappenventils und die Drehzahl des Verdichters derart angepasst, dass die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine gesteuert wird, die Ziel-Ansaugluftmenge zu sein und der Ladedruck der Brennkraftmaschine wird gesteuert, der Ziel-Ladedruck zu sein.
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Ferner, wie in der
japanischen Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2008-25529 (
JP 2008-25529 A ) gezeigt, ist eine Abnormitätsfeststellungseinrichtung zur Bestimmung des Vorliegens oder des Nichtvorliegens einer Abnormität des Verdichters in einem Fahrzeug angeordnet, welches mit einer Brennkraftmaschine mit einem Verdichter ausgestattet ist. Ein Abnormitätsfeststellungsprozess / Abnormitätsfeststellungsvorgang / Abnormitätsfeststellungsablauf, wie nachfolgend beschrieben, wird in dieser Abnormitätsfeststellungseinrichtung ausgeführt, das heißt, Vergleichen eines tatsächlichen Ladedrucks der Brennkraftmaschine und eines vorgeschriebenen Referenzwerts, und Bestimmen des Vorliegens und des Nichtvorliegens einer Abnormität des Verdichters gemäß dem Vergleichsergebnis. Zusätzlich ist der vorstehend genannte tatsächliche Ladedruck der Druck eines Teils / Abschnitts, das / der stromaufwärts näher als das Drosselklappenventil und stromabwärts näher als der Verdichter in dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine liegt, und der tatsächliche Ladedruck wird durch einen Ladedrucksensor erkannt. Ferner kann, zum Beispiel, der nachfolgende Prozess / Vorgang / Ablauf in [A] oder [B] als der Abnormitätsfeststellungsprozess / -vorgang / -ablauf ausgeführt werden.
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[A] wenn der tatsächliche Ladedruck angepasst ist, wird eine Ladedruck-Obergrenze zum Verhindern eines Überdrehens des Verdichters basierend auf der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine und so weiter, erhalten, so dass der tatsächliche Ladedruck nicht über die Ladedruck-Obergrenze hinaus ansteigen kann. Die Ladedruck-Obergrenze ist festgelegt, der vorstehend genannte Referenzwert zu sein, und es wird bestimmt, dass eine Abnormität des Verdichters vorliegt gemäß der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck gleich dem oder höher als der Referenzwert wird (die Ladedruck-Obergrenze).
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[B] wenn der tatsächliche Ladedruck angepasst ist, wird der vorstehend genannte Ziel-Ladedruck als ein Anpassungsindex erhalten. Der Ziel-Ladedruck ist festgelegt, der vorstehend genannte Referenzwert zu sein, und es wird bestimmt, dass die Abnormität des Verdichters vorliegt gemäß der Tatsache, dass die Abweichung des tatsächlichen Ladedrucks bezüglich des Referenzwerts (des Ziel-Ladedrucks) gleich einem Bestimmungswert wird oder diesen übersteigt.
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Dennoch, wenn das Ziel-Ausgabedrehmoment abnimmt, da die durch den Fahrer betätigte Gaspedalbetätigungsmenge reduziert ist, wird die Ziel-Ansaugluftmenge reduziert und der Ziel-Ladedruck wird verringert, so dass das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine angepasst wird, das Ziel-Ausgabedrehmoment zu sein. Darüber hinaus ist die Öffnung des Drosselklappenventils reduziert und die Drehzahl des Verdichters ist verringert, so dass die Ansaugluftmenge und der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine angepasst sind, die Ziel-Ansaugluftmenge bzw. der Ziel-Ladedruck zu sein.
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Ferner ist in
US 7 926 335 B2 ein Verfahren zur Diagnose eines Umlenkventils einer Brennkraftmaschine mit einem Kompressor offenbart, bei dem eine zeitliche Veränderung eines Ladedrucks der Brennkraftmaschine infolge einer vorgegebenen Ansteuerung des Umlenkventils analysiert wird, wobei die Ansteuerung des Umlenkventils so erfolgt, dass ein in Richtung seiner Schließstellung bewegtes Umlenkventil erwartet wird.
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Darüber hinaus zeigt
DE 10 2006 915 931 A1 ein Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für einen Kompressor zur Aufladung einer Brennkraftmaschine, wobei der Kompressor mit einem Abgasturbolader gekoppelt und oberhalb einer definierten Drehzahl durch Lösen der Magnetkupplung vom Antrieb abschaltbar ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch, selbst wenn die Ziel-Ansaugluftmenge reduziert ist und der Ziel-Ladedruck verringert ist, wird sich die Verringerung der Drehzahl des Verdichters aufgrund dessen verzögern. Darüber hinaus, während des Zeitraums, in dem sich die Verringerung/Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert, wird Luft an dem vom Drosselklappenventil stromaufwärts gelegenen Teil in dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine durch den Verdichter verdichtet werden. Auf der anderen Seite reduziert sich die Öffnung des Drosselklappenventils (Drosselklappenöffnung) schnell zusammen mit der Reduzierung der Ziel-Ansaugluftmenge und der Verringerung des Ziel-Ladedrucks. Darüber hinaus, durch Reduzieren der Öffnung des Drosselklappenventils auf diese Weise, ist es für die in dem stromaufwärts des Drosselklappenventils gelegenen Teil (dem Teil stromabwärts des Verdichters) in dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verdichtete Luft schwierig, stromabwärts des Drosselklappenventils zu fließen. Demzufolge wird der Druck an dem stromaufwärts des Drosselklappenventils und stromabwärts des Verdichters gelegenen Teil in dem Ansaugtrakt (der tatsächliche Ladedruck) vorübergehend ansteigen, und der Ladedruck, welcher vorübergehend ansteigt, wird durch einen Ladedrucksensor erkannt. Deshalb wird der tatsächliche Ladedruck, der durch den Ladedrucksensor erkannt wird, wie vorstehend beschrieben, vorübergehend ansteigen und dann allmählich mit der Entwicklung der Drehzahlverringerung des Verdichters abnehmen.
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Während des Zeitraums, in dem sich die Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert, ist es möglich, durch den Abnormitätsfeststellungsprozess eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters zu machen, während der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt. Das heißt, wenn, in dem Fall des Ausführens des Prozesses in [A] als den Abnormitätsfeststellungsprozess, der vorübergehende Anstieg des tatsächlichen Ladedrucks auftritt, wird der tatsächliche Ladedruck gleich dem oder höher als der Referenzwert (die Ladedruck-Obergrenze), weil der tatsächliche Ladedruck über die Ladedruck-Obergrenze hinaus ansteigt, wodurch eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters gemäß einer solchen Bedingung gemacht wird. Ferner, wenn, in dem Fall des Ausführens des Prozesses in [B] als der Abnormitätsfeststellungsprozess, das vorübergehende Ansteigen des tatsächlichen Ladedrucks auftritt, wird der vorstehend genannte tatsächliche Ladedruck bezüglich des verringerten Ziel-Ladedrucks überwiegend zur ansteigenden Seite hin abweichen. Demzufolge wird die Abweichung des tatsächlichen Ladedrucks bezüglich des Referenzwerts (dem Ziel-Ladedruck) gleich dem oder größer als der Bestimmungswert werden und aufgrund dieser Bedingung wird eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters gemacht werden.
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Auf diese Weise, ganz gleich, welcher Prozess als der Abnormitätsfeststellungsprozess verwendet wird, entweder der Prozess in [A] oder der Prozess in [B], ist es möglich, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters zu machen, während des Zeitraums, in dem sich die Verringerung der Drehzahl des Verdichters verzögert. Zusätzlich, wird in
JP 2008 -
25529 A , ein Fall, in dem die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses während der Verringerung der Drehzahl des Verdichters nicht erlaubt ist, vermerkt. Jedoch, selbst wenn eine solche Technologie angepasst wird, ist es unmöglich, zu verhindern, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters durch den Abnormitätsfeststellungsprozess zu machen, aufgrund der Tatsache, dass die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses auch während des Zeitraums erlaubt ist, in dem sich die Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Abnormitätsfeststellungseinrichtung und ein Abnormitätsfeststellungsverfahren für den Verdichter bereit, welche verhindern können, dass eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters durch den Abnormitätsfeststellungsprozess gemacht wird.
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Die Abnormitätsfeststellungseinrichtung eines Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Verdichter und eine elektronische Steuerungseinheit, wobei die elektronische Steuerungseinheit dazu ausgelegt ist: (i) einen tatsächlichen Ladedruck der Brennkraftmaschine mit dem Verdichter und einen vorgeschriebenen Referenzwert zu vergleichen,(ii) den Abnormitätsfeststellungsprozess zur Bestimmung des Vorliegens und des Nichtvorliegens einer Abnormität des Verdichters gemäß dem Vergleichswert auszuführen, und (iii) die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine zu verbieten.
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Wenn das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine, welche mit dem Verdichter ausgestattet ist, verringert ist, ist die Drosselklappenöffnung reduziert, um die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine zu reduzieren, andererseits, ist die Drehzahl des Verdichters verringert, um den tatsächlichen Ladedruck zu verringern.
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Zusätzlich, in dem Fall, dass, zum Beispiel, ein Abgasturbinenverdichter als der Verdichter angenommen wird, wenn die Fließrate des Abgases von der Brennkraftmaschine, welches das Turbinenrad des Verdichters umgeht, erhöht ist und die Fließrate des Abgases, welches das Turbinenrad durchläuft, verringert ist, kann eine Verringerung der Drehzahl des Verdichters umgesetzt sein. Ferner kann ein Ansteigen der Fließrate des Abgases, welches das vorstehend genannte Turbinenrad umgeht, zum Beispiel, umgesetzt sein, indem ein „Waste-Gate“-Ventil in dem Umgehungstrakt/Bypasstrakt angeordnet ist, durch den das umgeleitete Abgas fließt und durch Öffnen des Waste-Gate-Ventils umgesetzt sein.
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Wie vorstehend beschrieben, obwohl die Öffnung des Drosselklappenventils schnell reduziert wird, während das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine abnimmt, ist eine Verzögerung in der Abnahme der Drehzahl des Verdichters existent. Deshalb, während des Zeitraums, in dem sich die Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert, wird Luft durch den Verdichter stromaufwärts des Drosselklappenventils in dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verdichtet werden und für die Luft wird es, aufgrund der Reduzierung der Drosselklappenöffnung, schwierig werden, zu dem Abwärtsstrom des Ventils zu fließen. Aufgrund dessen, während des Zeitraums, in dem sich die Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert, wird der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigen, und dann, nach der Entwicklung der Abnahme der Drehzahl des vorstehend genannten Verdichters, wird der vorstehend genannte tatsächliche Ladedruck abnehmen.
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Während des Zeitraums, in dem sich die Abnahme der Drehzahl des Verdichters verzögert, wenn der Abnormitätsfeststellungsprozess zur Bestimmung des Vorliegens und des Nichtvorliegens der Abnormität des Verdichters gemäß dem Ergebnis des Vergleichs von dem tatsächlichen Ladedruck und dem vorstehend genannten Referenzwert ausgeführt wird, ist es möglich, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters durch den Abnormitätsfeststellungsprozess zu machen, aufgrund der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt. Deshalb, während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine, wird die Ausführung/Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, welcher durch die vorstehende Feststellung durchgeführt wird, verboten. Weil der Zeitraum, während dessen der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, mit dem Zeitraum, während dessen die Drosselklappenöffnung reduziert ist, überlappt, ist es möglich, zu unterbinden, dass eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters durch den Abnormitätsfeststellungsprozess gemacht wird, anhand der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, indem die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses in dem Reduzierungsvorgang der Drosselklappenöffnung verboten ist.
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Ferner, können die folgenden Arten angepasst / angenommen werden, das heißt, die elektronische Steuerungseinheit ermöglicht die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, selbst wenn die seit dem Beginn der Reduzierung der Drosselklappenöffnung verstrichene Zeit, während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine, gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist. In diesem Fall, ist es durch Festlegen des Bestimmungswerts auf einen Wert entsprechend dem Zeitraum, während dessen der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, möglich, die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses zu verbieten, wenn es wahrscheinlich ist, dass ein falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Verdichters gemacht wird, und es ist möglich, den Fall zu verhindern, in dem verboten ist, dass die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses länger als nötig andauert.
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Zusätzlich kann die vorstehend genannte elektronische Steuerungseinheit die Ladedruck-Obergrenze festlegen, um zu verhindern, dass das Überdrehen des Verdichters der Referenzwert wird, welcher in dem Abnormitätsbestimmungsprozess verwendet wird, und kann ferner bestimmen, dass eine Abnormität des Verdichters vorliegt, anhand der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine gleich dem oder größer als der Referenzwert wird.
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Ferner kann die elektronische Steuerungseinheit den Ziel-Ladedruck festlegen, welcher als der Zielwert des tatsächlichen Ladedrucks der Brennkraftmaschine verwendet wird, der Referenzwert zu sein, der in dem Abnormitätsbestimmungsprozess verwendet wird, und die elektronische Steuerungseinheit kann ferner bestimmen, dass die Abnormität des Verdichters vorliegt, anhand der Tatsache, dass die Abweichung des tatsächlichen Ladedrucks bezogen auf den Referenzwert gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist.
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Der vorstehend genannte Verdichter kann ferner dazu ausgelegt sein, die Drehzahl des Verdichterrads/Kompressorrads des Verdichters anzupassen, so dass der tatsächliche Ladedruck mit dem Ziel-Ladedruck übereinstimmt, der variabel festgelegt ist. Darüber hinaus, wenn das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine verringert ist, ist die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine reduziert und der Ziel-Ladedruck ist verringert, um den tatsächlichen Ladedruck zu verringern. Zusätzlich wird die Reduzierung der Drosselklappenöffnung nicht nur durchgeführt, wenn das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine verringert ist, sondern wird auch bei den nachfolgenden Bedingungen durchgeführt.
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Das heißt, um dafür zu sorgen, dass das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine mit günstiger/vorteilhafter Reaktionsfähigkeit ansteigt, existiert der Fall, dass, als ein Stadium vorhergehend zu diesem, die Drosselklappenöffnung reduziert ist während der Ziel-Ladedruck ansteigt. In diesem Fall, da es ein Zustand wird, in dem der tatsächliche Ladedruck durch Anheben des Ziel-Ladedrucks angehoben wird und in dem das Ansteigen des Ausgabedrehmoments der Brennkraftmaschine durch die damit begleitete Reduzierung der Drosselklappenöffnung unterdrückt ist, könnte das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine mit einer vorteilhaften Reaktionsfähigkeit ansteigen, wenn die Drosselklappenöffnung erhöht ist.
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Ferner, um den Betrieb des Verdichters zu bestätigen, existiert ebenfalls der Fall, in dem die Drosselklappenöffnung reduziert ist während der Ziel-Ladedruck ansteigt. In diesem Fall ist, durch Anheben des Ziel-Ladedrucks, der tatsächliche Ladedruck angehoben, weil der Betrieb des Verdichters, und somit Bestätigung des Betriebs des Verdichters durchgeführt ist. Darüber hinaus ist die Drosselklappenöffnung reduziert, um das Ansteigen des Ausgabedrehmoments der Brennkraftmaschine zu unterdrücken, wenn der tatsächliche Ladedruck aufgrund der Bestätigung des Betriebs des Verdichters ansteigt.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es möglich den Fall herbeizuführen, dass die Drosselklappenöffnung reduziert ist, während der Ziel-Ladedruck ansteigt. In diesem Fall, da der Betrieb des Verdichters, um den tatsächlichen Ladedruck zusammen mit dem Anstieg des Ziel-Ladedrucks ansteigen zu lassen, ausgeführt wird, ist es vorzuziehen, dass die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses nicht verboten ist, um die Abnormität des Verdichters im Voraus zu entdecken.
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Dementsprechend, selbst wenn es in dem Reduzierungsprozess / Reduzierungsvorgang / Reduzierungsablauf der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine ist, wenn der Ziel-Ladedruck ansteigt, ist die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, welcher von dem Feststellungsabschnitt durchgeführt wird, erlaubt. Deshalb, unter der Bedingung, dass die Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses vorzugsweise nicht verboten wird, wenn die Drosselklappenöffnung reduziert wird, während der Ziel-Ladedruck angehoben wird, kann dies durch das Erlauben der Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, wie vorgehend beschrieben, umgesetzt werden.
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Zusätzlich kann der vorstehend genannte Verdichter ferner dazu ausgelegt sein, einen Ladedruckanpassungsmechanismus aufzuweisen, der einen Weg, auf dem das Abgas das Turbinenrad durchläuft, verändern kann, indem er das Abgas der Brennkraftmaschine dazu bringt, das Turbinenrad zu durchlaufen, um das Verdichterrad zu drehen, wobei der Ladedruckanpassungsmechanismus dazu ausgelegt ist, den tatsächlichen Ladedruck durch Verändern einer Drehzahl des Verdichterrads anzupassen. In diesem Fall ist es durch den vorstehend genannten Abnormitätsbestimmungsprozess möglich, das Vorliegen und das Nichtvorliegen der Abnormität des Verdichters aufgrund der Abnormität des Ladedruckanpassungsmechanismus zu bestimmen.
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Darüber hinaus kann der Verdichter ferner eine Struktur ausweisen, die ein Verdichterrad dreht, indem er Abgas der Brennkraftmaschine dazu bringt, ein Turbinenrad zu durchlaufen, welches in dem Abgastrakt angeordnet ist, und der Verdichter kann ferner ein Waste-Gate-Ventil beinhalten, welches in einem Umgehungstrakt angeordnet ist, der einen Teil einer stromaufwärtigen Seite des Turbinenrads und einen Teil einer stromabwärtigen Seite des Turbinenrads in dem Abgastrakt verbindet, und in diesem Fall, wird der tatsächliche Ladedruck durch Änderung einer Drehzahl des Verdichterrad aufgrund des Betriebs/Betätigung des vorstehend genannten Waste-Gate-Ventils, angepasst. Darüber hinaus kann die elektronische Steuerungseinheit bestimmen, dass die Abnormität des Verdichters vorhanden ist, gemäß der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine gleich dem oder größer als der Referenzwert wird, aufgrund dessen, dass das Waste-Gate-Ventil in der geschlossenen Stellung festklemmt.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Abnormitätsfeststellungsverfahren für einen Verdichter, welches eine elektronische Steuerungseinheit verwendet. Das Abnormitätsfeststellungsverfahren beinhaltet den folgenden Ablauf, welcher ist wie folgt: (i) Vergleichen eines tatsächlichen Ladedrucks einer Brennkraftmaschine mit dem Verdichter und eines vorgegebenen Referenzwerts, (ii) Ausführen eines Abnormitätsbestimmungsprozesses, um das Vorliegen und das Nichtvorliegen einer Abnormität des Verdichters gemäß eines Vergleichsergebnisses zu bestimmen, und (iii) Verbieten der Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses während die Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Ziffern gleiche Elemente markieren, und wobei:
- 1 eine Skizze zeigt, welche die gesamte Brennkraftmaschine darstellt, auf die die Abnormitätsfeststellungseinrichtung des Verdichters angewendet wird;
- 2 ein Zeitdiagramm zeigt, welches die Wechselarten / wechselnden Arten der Drosselklappenöffnung, des Ladedrucks, der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der Ansaugluftmenge und der Drehzahl des Turboladers darstellt, wenn die Gaspedalbetätigungsmenge, die durch den Fahrer betätigt wird, reduziert ist;
- 3 ein Flussdiagramm zeigt, welches die Sequenz zum Ausführen des Abnormitätsbestimmungsprozesses zur Bestimmung des Vorliegend und des Nichtvorliegens der Abnormität des Verdichters und Verbieten der Durchführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses darstellt;
- 4 einen Graphen zeigt, welcher die Relation unter der Öffnung des Waste-Gate-Ventils, des Ladedrucks und der Ansaugluftmenge darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Abnormitätsfeststellungseinrichtung eines Abgasturbinenverdichters mit Bezug zu 1 bis 4 beschrieben. In der in 1 dargestellten Brennkraftmaschine 1 ist ein Verdichterrad/ Kompressorrad 4a des Abgasturbinenverdichters (Turbolader) 4 in einem Ansaugtrakt 3 angeordnet, welcher mit einer Brennkammer 2 verbunden ist.
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Darüber hinaus ist in dem stromabwärts des Kompressorrads 4a in dem Ansaugtrakt 3 ein Drosselklappenventil 6 vorgesehen, um die Menge der der Brennkammer 2 zugeführten Luft (die Ansaugluftmenge) durch Öffnen und Schließen anzupassen. Luft, welche den Ansaugtrakt 3 durchläuft, wird der Brennkammer 2 der Brennkraftmaschine 1 zugeführt und der Kraftstoff, dessen Menge der der Luft entspricht, wird der Brennkammer 2 durch Einspritzen von einem Kraftstoffeinspritzventil 7 zugeführt. Darüber hinaus wird eine Kurbelwelle 10 als eine Ausgabewelle der Brennkraftmaschine 1 durch die Hin-und-Her-Bewegung eines Kolbens 8 aufgrund der Verbrennungsenergie, die aus dem Brennen des Kraftstoffs in der Brennkammer 2 resultiert, gedreht. In der Brennkraftmaschine 1, durch Erhöhen der Menge der der Brennkammer 2 zugeführten Luft und Erhöhen der Menge des der Brennkammer 2 entsprechend zugeführten Kraftstoffs, wird das Ausgabedrehmoment größer.
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Andererseits wird das Abgas, welches durch Kraftstoffverbrennung in der Brennkammer 2 produziert wird, wird in Richtung des Abgastrakts 9 geliefert, welcher mit der Brennkammer 2 verbunden ist. Ein Turbinenrad 4b des Turboladers 4 ist in dem Abgastrakt 9 vorgesehen. Darüber hinaus, dadurch, dass das Abgas dazu gebracht wird, den Abgastrakt 9 durch das Turbinenrad 4b zu durchlaufen, wird das Turbinenrad 4b rotiert und somit wird das Kompressorrad 4a zusammen rotiert, und deshalb wird das Verdichten der Luft in der Brennkammer 2 durch die Rotation des Kompressorrads 4a durchgeführt. Auf diese Weise wird in der Brennkraftmaschine 1, in der die Luft durch den Turbolader 4 verdichtet wird, der Druck stromaufwärts des Drosselklappenventils 6 in dem Ansaugtrakt 3 (Ladedruck) angehoben, wenn die Drehzahl des Turboladers 4 ansteigt. Darüber hinaus, aufgrund des Anstiegs des Ladedrucks, sind die Menge des Kraftstoffs und die der Luft, welche der Brennkammer 2 zugeführt werden können, erhöht, wodurch es möglich ist, das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 zu erhöhen.
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In der Brennkraftmaschine 1 sind ein Umgehungstrakt 13 und ein Waste-Gate-Ventil 14 vorgesehen und der Umgehungstrakt / Bypasskanal 13 verbindet einen Teil der stromaufwärtigen Seite und ein Teil auf der stromabwärtigen Seite des Turbinenrads 4b in dem Abgastrakt 9, während die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 angepasst wird, um den Gasfließbereich des Umgehungstrakts 13 variabel zu machen. Wenn die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 vergrößert ist, ist die Menge des Abgases, welches das Turbinenrad 4b durchläuft, reduziert; deshalb wird die Drehzahl des Turboladers 4 auf einen geringeren Wert gedrückt, um den Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 zu verringern. Demgegenüber, wenn die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 reduziert ist, ist die Menge des Abgases, welches das Turbinenrad 4b durchläuft, erhöht; deshalb steigt die Drehzahl des Turboladers 4 an und der Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 ist erhöht. Daher fungiert das Waste-Gate-Ventil 14 als ein Ladedruckanpassungsmechanismus zum Verändern des Wegs, auf dem das Abgas des Turbinenrad 4b durchläuft. Durch den Betrieb des Ladedruckanpassungsmechanismus wird die Drehzahl des Turboladers 4 (des Kompressorrads 4a) verändert und dann wird der Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 angepasst.
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Als Nächstes wird eine elektrische Struktur der Abnormitätsfeststellungseinrichtung für den Verdichter beschrieben. Die Abnormitätsfeststellungseinrichtung hat eine elektronische Steuerungseinheit 21 zum Durchführen verschiedener Steuerungen der Brennkraftmaschine 1. Die elektronische Steuerungseinheit 21 beinhaltet eine CPU, welche den Berechnungsvorgang bezogen auf die vorstehend genannten verschiedenen Steuerungen ausführt, ein ROM, welcher Programme und Daten speichert, die von den Steuerungen benötigt werden, ein RAM, welcher vorübergehend die Berechnungsergebnisse der CPU usw. speichert, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen/ -anschlüsse, welche Signale von außen einlesen und Signale nach außen abgeben, usw..
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Verschiedene, nachfolgend beschriebene Sensoren usw. sind mit dem Eingabeanschluss der elektronischen Steuerungseinheit 21 verbunden.
- • Ein Gaspedalpositionssensor 22, welcher die Betätigungsmenge des vom Fahrer betätigten Gaspedals 15 (eine Gaspedalbetätigungsmenge) des Fahrzeugs erkennt, welches mit der Brennkraftmaschine 1 ausgestattet ist.
- • Ein Drosselklappenpositionssensor 23, welcher die Öffnung des Drosselklappenventils 6 (die Drosselklappenöffnung) erkennt. . Ein Ladedrucksensor 24, welcher den Druck an dem stromaufwärts des Drosselklappenventils 6 gelegenen Teils und an dem stromabwärts des Kompressorrads 4a gelegenen Teils in dem Ansaugtrakt 3 erkennt.
- • Ein Kurbelstellungssensor 25, welcher die Drehzahl der Kurbelwelle 10 der Brennkraftmaschine 1 erfasst. Einen Ansauglufttemperatursensor 26, welcher die Lufttemperatur stromaufwärts des Kompressorrads 4a in dem Ansaugtrakt 3 (die Ansauglufttemperatur) erkennt.
- • Einen Atmosphärendrucksensor 27, welcher den Atmosphärendruck erkennt. Ein Steuerkreis des Drosselklappenventils 6, einen Steuerkreis des Kraftstoffeinspritzventils 7, und einen Steuerkreis des Waste-Gate-Ventils 14, usw. sind mit dem Ausgabeanschluss der elektronischen Steuerungseinheit 21 verbunden.
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Die elektronische Steuerungseinheit 21 erhält den erforderlichen Betriebszustand der Brennkraftmaschine und den tatsächlichen Betriebszustand der Brennkraftmaschine anhand der erkannten Signale, welche von den vorstehenden verschiedenen Sensoren eingegeben werden, und gibt Befehlssignale/ Führungssignale/ Steuersignale an die verschiedene Steuerkreise, welche mit den vorstehenden Ausgabeanschlüssen verbunden sind, anhand dieser Zustände aus. Auf diese Weise kann die Steuerung des Ladedrucks, die Steuerung der Drosselklappenöffnung, und die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge usw. in die Brennkraftmaschine 1 durch die elektronische Steuerungseinheit 21 ausgeführt werden.
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In der Brennkraftmaschine 1, welche mit dem Turbolader 4 versehen ist, wird dessen Ausgabedrehmoment durch die elektronische Steuerungseinheit 21 in folgender Weise gesteuert. Das heißt, ein Ziel-Ausgabedrehmoment To, welches das Ausgabedrehmoment ist, dass von der Brennkraftmaschine 1 benötigt wird, wird anhand der Gaspedalbetätigungsmenge, welche durch den Gaspedalpositionssensor 22 erkannt wird, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine erhalten, welche von dem erkannten Signal des Kurbelstellungssensors 25 erhalten wird. Darüber hinaus wird die Ziel-Ansaugluftmenge GAt und der Ziel-Ladedruck Pt der Brennkraftmaschine 1 durch das Ziel-Ausgabedrehmoment To erhalten. Der Ziel-Ladedruck Pt wird als ein Index (der Zielwert) verwendet, wenn der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 angepasst wird. Darüber hinaus werden Anpassungen der Öffnung des Drosselklappenventils 6 und der Drehzahl des Turboladers 4 durch das Steuern der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1, die vorstehend genannte Ziel-Ansaugluftmenge GAt zu sein und Steuern des tatsächlichen Ladedrucks, der durch den Ladedrucksensor 24 erkannt wird, der vorstehend genannte Ziel-Ladedruck Pt zu sein, ausgeführt. Zusätzlich wird die Anpassung der Drehzahl des Turboladers 4 hier durch Verändern der Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 durchgeführt.
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Andererseits wird die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 7 in die Brennkraftmaschine 1 gemäß der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1 und eines Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt. Die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1 wird zum Beispiel anhand des tatsächlichen Ladedrucks, der Drosselklappenöffnung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 erhalten. Ferner ist das vorstehend genannte Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zielwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wenn der Kraftstoff in der Brennkammer 2 der Brennkraftmaschine 1 brennt und kann gemäß dem Brennkraftmaschinen-Betriebszustand, wie beispielsweise die Gaspedalbetätigungsmenge und die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, variabel festgelegt sein. Darüber hinaus wird der Einspritzmengen-Befehlswert Q, welcher der Befehlswert der Menge des von dem Kraftstoffeinspritzventil 7 eingespritzten Kraftstoffs ist, entsprechend der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1 und des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses berechnet. Durch Antreiben des Kraftstoffeinspritzventils 7 in der Weise, dass der Kraftstoff mit der Menge entsprechend dem Einspritzmengen-Befehlswert Q eingespritzt wird, wird der Kraftstoff, dessen Menge der Ansaugluftmenge entspricht, von dem Einspritzventil 7 eingespritzt und somit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine 1 angepasst, das vorstehend genannte Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu sein.
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Deshalb, wenn das Ziel-Ausgabedrehmoment To entsprechend der Änderung der Gaspedalbetätigungsmenge, welche durch den Fahrer gesteuert/ betrieben ist, variiert wird, werden die Ansaugluftmenge und der tatsächliche Ladedruck und die Kraftstoffeinspritzmenge in einer Weise angepasst, dass sie dem Ziel-Ausgabedrehmoment To zu der Zeit entsprechen, und somit kann das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 gesteuert werden, das vorstehend genannte Ziel-Ausgabedrehmoment To zu sein.
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Nachfolgend wird der Abnormitätsbestimmungsprozess, welcher durch die elektronische Steuerungseinheit 21 durchgeführt wird, das heißt, der Abnormitätsbestimmungsprozess zum Bestimmen des Vorliegens und des Nichtvorliegens einer Abnormität in dem Turbolader 4 inklusive dem Waste-Gate-Ventil 14 und so weiter, im Detail beschrieben. Zusätzlich fungiert die elektronische Steuerungseinheit 21 als ein Feststellungsabschnitt/ Diagnoseabschnitt, wenn der Abnormitätsfeststellungsprozess ausgeführt wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Abnormitätsfeststellungsprozess werden der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 und der vorgegebene Referenzwert verglichen und das Vorliegen und Nichtvorliegen der Abnormität des Turboladers 4 gemäß dem Vergleichsergebnis bestimmt. Um genau zu sein, ist in der Brennkraftmaschine 1, welche mit dem Turbolader 4 versehen ist, eine Ladedruck-Obergrenze zum Verhindern eines Überdrehens des Turboladers 4 festgelegt, und der Ladedruck wird so angepasst, dass der tatsächliche Ladedruck die Ladedruck-Obergrenze nicht überschreitet. Zusätzlich kann diese Ladedruck-Obergrenze variabel festgelegt sein, zum Beispiel, gemäß der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1, der Ansauglufttemperatur und dem Atmosphärendruck. Darüber hinaus ist die Ladedruck-Obergrenze festgelegt, der Referenzwert zu sein, welcher in dem vorstehend genannten Abnormitätsbestimmungsprozess verwendet wird und es ist bestimmt, dass eine Abnormität des Turboladers 4 vorliegt, gemäß der Tatsache, dass der tatsächliche Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 gleich dem oder größer als der Referenzwert ist (die Ladedruck-Obergrenze), andererseits, wenn es weniger als der Referenzwert ist, wird bestimmt, dass keine Abnormität des Turboladers 4 vorliegt. Zusätzlich, zum Beispiel, ist ein Beispiel für die Abnormität des Turboladers 4 mit dem tatsächlichen Ladedruck, welcher gleich dem oder größer als der Referenzwert ist, eine Abnormität, dass das Waste-Gate-Ventil 14 in der geschlossenen Stellung festklemmt.
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Wenn die Abnormität des Turboladers 4 (des Waste-Gate-Ventils 14) auftritt, werden Probleme, einschließlich der Änderung der Ladedruckeigenschaften des Turboladers 4, der Verschlechterung der Ladedruckfunktion aufgrund des Überdrehens des Turboladers 4, usw. auftreten. Deshalb, wenn bestimmt wird, dass die Abnormität des Turboladers 4 (des Waste-Gate-Ventils14) durch den vorstehend genannten Abnormitätsfeststellungsprozess, vorliegt, ist die Maßnahme zu der Abnormität, unter Berücksichtigung, dass dem Fahrer eine Warnung gegeben wird, welche das Vorliegen der Abnormität angibt, die Geschichte der Abnormität in dem Speicherabschnitt in der elektronischen Steuerungseinheit 21 zu speichern. Ferner, unter Berücksichtigung der Durchführung einer Fail-Safe-Steuerung durch die elektronische Steuerungseinheit 21 wird, zum Beispiel, die Ladedrucksteuerung, welche den tatsächlichen Ladedruck daran hindert, verglichen mit den Normalbedingungen, nahe der Abnahmeseite zu sein, als eine Maßnahme für die Abnormität betrachtet.
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2 ist ein Zeitdiagramm, welches die verändernde Art der Drosselklappenöffnung, des Ladedrucks, der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der Ansaugluftmenge und der Drehzahl des Turboladers 4 darstellt, wenn die durch den Fahrer betätigte Gaspedalbetätigungsmenge reduziert ist.
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Wenn der Fahrer die Gaspedalbetätigungsmenge zum Zeitpunkt T1 in der Figur reduziert, um das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 anzupassen, das Ziel-Ausgabedrehmoment To zu sein, welches entsprechend abnimmt, wird die Ziel-Ansaugluftmenge GAt reduziert werden und, wie durch die Strich-Zwei-Punkt-Linie in dem Graph angegeben, welcher den Ladedruck in 2 repräsentiert, wird der Ziel-Ladedruck Pt ebenfalls verringert. Darüber hinaus, um die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1 und den tatsächlichen Ladedruck anzupassen, die Ziel-Ansaugluftmenge GAt bzw. der Ziel-Ladedruck Pt zu sein, wird die Drosselklappenöffnung wie durch den Graphen, der die Drosselklappenöffnung in 2 repräsentiert, angezeigt, reduziert und die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 ist erhöht, um die Drehzahl des Turboladers 4 zu verringern.
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Jedoch ist der tatsächliche Ladedruck verringert, um der Verringerung des Ziel-Ladedrucks Pt zu diesem Zeitpunkt zu folgen, somit, selbst wenn die Drehzahl des Turboladers 4 verringert wird, indem die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 erhöht wird, existiert eine Verzögerung in der Verringerung dessen Drehzahl. Der Zeitraum währenddessen die Verzögerung in der Verringerung der Drehzahl des Turboladers 4 auftritt, ist der Zeitraum zwischen den Zeitpunkten T1 - T2 in dem Graph, der die Umdrehung des Turboladers in dem Beispiel von 2 darstellt. Darüber hinaus, in dem Zeitraum (T1 - T2), während dem die Verzögerung in der Verringerung der Drehzahl des Turboladers 4 auftritt, wird stromaufwärts des Drosselklappenventils 6 des Ansaugsystems der Brennkraftmaschine 1 durch den Turbolader 4 Luftverdichtung durchgeführt. Andererseits, zusammen mit der Reduzierung der vorstehend genannten Ziel-Ansaugluftmenge GAt und der Verringerung des Ziel-Ladedrucks Pt, wird die Drosselklappenöffnung schnell reduziert, wie durch den Graphen angezeigt, der die Drosselklappenöffnung in 2 darstellt. Deshalb ist es für die stromaufwärts des Drosselklappenventils 6 des Ansaugsystems der Brennkraftmaschine 1 von dem Turbolader 4 verdichtete Luft schwierig, stromabwärts des Drosselklappenventils 6 zu fließen.
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Aufgrund dieser Bedingungen, steigt, in dem Zeitraum (T1 ~ T2), während dem sich die Verringerung der Drehzahl des Turboladers 4 verzögert, der tatsächliche Ladedruck vorübergehend an, wie durch die durchgehende Linie in dem Graphen dargestellt, welcher den Ladedruck in 2 darstellt. Auf diese Weise überlappt der Zeitraum, während dem der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, den Zeitraum, während dem die Drosselklappenöffnung reduziert ist, wie durch den Graphen angezeigt, der die Drosselklappenöffnung in 2 repräsentiert. Dann wird der vorstehend genannte tatsächliche Ladedruck mit der Entwicklung der Verringerung der Drehzahl des Turboladers 4 verringert. Zusätzlich, in dem Zeitraum, während dem sich die Verringerung der Drehzahl des vorstehend genannten Turboladers 4 verzögert und nach diesem Zeitraum, sind die Drehzahl und die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine jeweils in der Weise verschoben, zum Beispiel, wie durch den Graphen angezeigt, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine in 2 darstellt und durch den Graphen, der die Ansaugluftmenge in 2 darstellt.
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Jedoch ist es, in dem Zeitraum (T1 ~ T2), während dem sich die Verringerung der Drehzahl des vorstehend genannten Turboladers 4 verzögert, wenn der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, möglich, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 durch den Abnormitätsbestimmungsprozess zu machen. Solch eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 kann, zum Beispiel, unter den folgenden Bedingungen auftreten.
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Das heißt, wenn die Ladedruck-Obergrenze zum Verhindern des Überdrehens des Turboladers 4 gemäß der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 1, der Ansauglufttemperatur und dem Atmosphärendruck variabel festgelegt ist, zum Beispiel, in einer Weise, wie durch die gestrichelte Linie in dem Graph angezeigt, der den Ladedruck in 2 darstellt, und der tatsächliche Ladedruck angepasst ist, nahe dem Wert der Ladedruck-Obergrenze zu sein, existiert die Bedingung, unter der das vorübergehende Ansteigen des tatsächlichen Ladedrucks auftritt (die durchgehende Linie in dem Graphen, der den Ladedruck in 2 repräsentiert). Zu diesem Zeitpunkt, das der tatsächliche Ladedruck die Ladedruck-Obergrenze übersteigt, ist der tatsächliche Ladedruck gleich dem oder größer als der vorstehend genannte Referenzwert (die Ladedruck-Obergrenze), welcher in dem Abnormitätsbestimmungsprozess verwendet ist, und eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 wird anhand dieser Bedingung gemacht.
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Um mit einem solchen Problem umzugehen, verbietet die elektronische Steuerungseinheit 21 die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsverfahrens während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1. Aus 2 ist ersichtlich, dass in dem Zeitraum (T1 ~ T2), während dem sich die Verringerung der Drehzahl des Turboladers 4 verzögert, der Zeitraum, während dem der tatsächliche Ladedruck (die durchgehende Linie in dem Graph, der den Ladedruck in 2 darstellt) vorübergehend ansteigt, mit dem Zeitraum überlappt, während dem die Drosselklappenöffnung (mit Bezug zu dem Graphen, der die Drosselklappenöffnung in 2 darstellt) reduziert ist. Aufgrund dessen, durch das Verbieten der Ausführung des vorstehend genannten Abnormitätsbestimmungsprozesses während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung, ist es möglich, das Machen einer falschen Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 durch den Abnormitätsfeststellungsprozess aufgrund des vorübergehenden Ansteigens des vorstehend genannten tatsächlichen Ladedrucks, zu unterdrücken.
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3 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Abnormitätsfeststellungprozedur/ Abnormitätsfeststellungsablauf zum Ausführen des Abnormitätsbestimmungsprozesses und Verbieten der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses darstellt. Dieser Abnormitätsfeststellungsablauf wird periodisch / regelmäßig von der elektronischen Steuerungseinheit 21, beispielsweise mit einem Timer-Interrupt / Zeitschaltunterbrechung pro vorbestimmter Zeit, ausgeführt.
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Wie der Prozess / Vorgang in Schritt 101 (S101) des Abnormitätsfeststellungsablaufs, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 21, ob es sich in dem Reduzierungsvorgang der Drosselklappenöffnung befindet. Genau gesagt, werden die Drosselklappenöffnung in dem Abnormitätsfeststellungsablauf, der dieses Mal ausgeführt wird und die in dem Abnormitätsfeststellungsablauf, der das letzte Mal ausgeführt wurde, verglichen und es wird bestimmt, dass es sich in dem Reduzierungsvorgang der Drosselklappenöffnung befindet, wenn die Drosselklappenöffnung dieses Mal um einen Wert, der gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, geringer ist als das letzte Mal.
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Wenn in S101 eine negative Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf mit S105 fort. Als der Vorgang in S105, erlaubt die elektronische Steuerungseinheit 21 die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses und beendet anschließend den Abnormitätsfeststellungsablauf vorübergehend. Andererseits, wenn in S101 eine positive Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf mit S102 fort. Als der Vorgang in S102, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 21, ob die verstrichene Zeit seit Beginn der Reduzierung der Drosselklappenöffnung gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist. Zusätzlich ist der Bestimmungswert vorzugsweise festgelegt, ein Wert entsprechend dem Zeitraum zu sein, während dem der vorübergehende Anstieg des tatsächlichen Ladedrucks (die durchgehende Linie in dem Graphen, welcher den Ladedruck in 2 repräsentiert) auftritt.
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Wenn in S102 eine positive Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf ebenfalls mit S105 fort und wenn in S102 eine negative Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf mit S103 fort. Als der Vorgang in S103, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 21, ob es sich in dem Reduzierungsvorgang des Ziel-Ladedrucks Pt befindet. Genauer gesagt, werden der Ziel-Ladedruck Pt in dem Abnormitätsfeststellungsablauf, der dieses Mal ausgeführt wird, und der Ziel-Ladedruck Pt in dem Abnormitätsfeststellungsablauf, der das letzte Mal ausgeführt wurde, verglichen und es wird bestimmt, dass es sich in dem Reduzierungsvorgang des Ziel-Ladedrucks Pt befindet, wenn der Ziel-Ladedruck Pt für dieses Mal um einen Wert, der gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, geringer ist als der Ziel-Ladedruck Pt für das letzte Mal.
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Wenn in S103 eine negative Bestimmung gemacht wird, setzt sich der Ablauf ebenfalls mit S105 fort. Wenn in S103 eine positive Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf mit S104 fort. Als der Vorgang in S104, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 21, ob die verstrichene Zeit seit dem Beginn der Reduzierung des Ziel-Ladedrucks Pt gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist. Zusätzlich kann als der vorstehend genannte Bestimmungswert, ein Wert festgelegt sein, gleich dem Bestimmungswert, der in S102 verwendet wird, zu sein, jedoch kann er ebenfalls festgelegt sein, ein ordnungsgemäßer/ zweckmäßiger Wert zu sein, welcher von dem Bestimmungswert verschieden ist.
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Wenn in S104 eine positive Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf ebenfalls mit S105 fort. Wenn in S104 eine negative Bestimmung gemacht wird, fährt der Ablauf mit S106 fort. Als der Vorgang in S106, verbietet die elektronische Steuerungseinheit 21 die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses und beendet anschließend den Abnormitätsfeststellungsablauf vorübergehend.
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Als Nächstes wird die Funktion der Abnormitätsfeststellungseinrichtung des Verdichters beschrieben. Durch Verbieten der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses in dem Reduzierungsvorgang der Drosselklappenöffnung ist es möglich, das Machen einer falschen Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 durch den Abnormitätsfeststellungsprozess aufgrund des vorübergehenden Anstiegs des tatsächlichen Ladedrucks zu unterdrücken, welcher durch die durchgehende Linie in dem Graphen, der den Ladedruck in 2 repräsentiert, angegeben ist. Das heißt, da der Zeitraum, während dem der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, mit dem Zeitraum überlappt, während dem die Drosselklappenöffnung (mit Bezug zu dem Graphen, der die Drosselklappenöffnung in 2 repräsentiert) reduziert ist, wenn die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung verboten ist, ist es möglich, das Machen einer falschen Bestimmung, wie vorstehend beschrieben, zu unterdrücken.
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Zusätzlich ist die Ausführung des Abnormitätsfeststellungsprozesses erlaubt, wenn die verstrichene Zeit seit dem Beginn der Reduzierung der Drosselklappenöffnung gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist, selbst während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung. Deshalb, durch Festlegen des Bestimmungswertes, der Wert zu sein, der dem Zeitraum entspricht, während dem der vorübergehende Anstieg des tatsächlichen Ladedrucks, welcher durch die durchgehende Linie in dem Graphen, der den Ladedruck in 2 repräsentiert, angegeben wird, auftritt, ist es möglich, die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses zu verbieten, wenn es wahrscheinlich ist, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 zu machen, und es ist möglich, die Bedingung zu verhindern, in der der Zeitraum zum Verbieten der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses länger ist als die notwendige Zeit.
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Jedoch wird die Reduzierung der Drosselklappenöffnung in der Brennkraftmaschine 1 nicht nur durchgeführt, wenn das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 anhand der Reduzierung der Gaspedalbetätigungsmenge durch den Fahrer verringert ist usw., sondern wird auch unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.
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Das heißt, wenn das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 mit einer vorteilhaften Reaktionsfähigkeit erhöht werden soll, existiert der Fall, in dem der Ziel-Ladedruck Pt erhöht wird, während die Drosselklappenöffnung in einem vorhergehenden Stadium reduziert wird, bevor das Ausgabedrehmoment ansteigt. In diesem Fall, da es in einem Zustand ist, in dem der tatsächliche Ladedruck durch das Ansteigen des Ziel-Ladedrucks Pt erhöht wird und das Ansteigen des Ausgabedrehmoments der Brennkraftmaschine 1 anschließend durch die Reduzierung der Drosselklappenöffnung unterdrückt wird, wenn die Drosselklappenöffnung erhöht ist, wird das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 mit einer vorteilhaften Reaktionsfähigkeit ansteigen.
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Ferner, um den Betrieb des Turboladers 4 (dem Waste-Gate-Ventil14) zu bestätigen, verhält sich das Waste-Gate-Ventil 14 durch Anheben des Ziel-Ladedrucks Pt, so dass der tatsächliche Ladedruck zusammen mit dem Anstieg des Ziel-Ladedrucks Pt ansteigt, so, als ob es nahe dem vollständig geschlossenen Zustand ist. Darüber hinaus, um den Fall zu unterdrücken, dass das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 ansteigt, wenn der tatsächliche Ladedruck ansteigt, ist die Drosselklappenöffnung reduziert. Darüber hinaus verhalten sich der Turbolader 4 und das Waste-Gate-Ventil 14 auf eine Weise, dass der tatsächliche Ladedruck zusammen mit dem Ansteigen des Ziel-Ladedrucks Pt angehoben wird, so dass die Bestätigung dieser Betätigungen ausgeführt wird.
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4 stellt die Relation zwischen der Betätigung des Waste-Gate-Ventils 14, wenn die Betätigung und die Änderung des tatsächlichen Ladedrucks bestätigt werden, welcher anschließend an die Betätigung auftritt, dar. In dieser Figur repräsentieren durchgehende Linien L1 ~ L5 jeweils die Relation zwischen der Ansaugluftmenge und dem tatsächlichen Ladedruck, wenn die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 angepasst ist, die vorbestimmte Öffnung zu sein. Darüber hinaus repräsentiert die durchgehende Linie L1 die vorstehend genannte Beziehung, wenn das Waste-Gate-Ventil 14 angepasst ist, komplett geöffnet zu sein, und stellt ebenfalls die vorstehend genannte Relation dar, wenn die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 reduziert ist, wenn die durchgehende Linie L1 sich in Richtung zu den durchgehenden Linien L2, L3, L4 und L5 hin verändert. Zusätzlich stellt die durchgehende Linie L5 die Relation dar, wenn das Waste-Gate-Ventil 14 angepasst ist, sich in einem vollständig geschlossen Zustand zu befinden. Ferner stellt die gestrichelte Linie die Relation zwischen der Ladedruck-Obergrenze zum Verhindern eines Überdrehens des Turboladers 4 und der Ansaugluftmenge dar.
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Wenn die Relation zwischen der Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14, der Ansaugluftmenge und dem tatsächlichen Ladedruck in dem Zustand ist, der durch den Betriebspunkt P1 in der Figur angegeben ist, verhalten sich das Waste-Gate-Ventil 14 und das Drosselklappenventil 6 auf eine Weise, die vorstehend genannte Relation von dem Zustand, der durch den Betriebspunkt P1 angegeben ist, zu dem Zustand zu verschieben, der durch den Betriebspunkt P2, welcher in der Figur gezeigt ist, angegeben ist, um die Bestätigung des Betriebs durchzuführen. Das heißt, durch Anheben des Ziel-Ladedrucks Pt in einem Bereich, in dem der Anstieg nicht über die Ladedruck-Obergrenze hinaus geht, wird die Öffnung des Waste-Gate-Ventils 14 zu der vollständig geschlossenen Seite hin in einer Weise angepasst, dass der tatsächliche Ladedruck dem Ziel-Ladedruck Pt folgend ansteigt. Darüber hinaus ist die Drosselklappenöffnung reduziert, indem die Ansaugluftmenge konstant gehalten wird, während der tatsächliche Ladedruck zu diesem Zeitpunkt ansteigt, so dass das Drosselklappenventil 6 in Richtung der geschlossenen Seite wirkt.
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In jedem der vorstehenden Beispiele tritt die Bedingung ein, in der die Drosselklappenöffnung reduziert ist, während der Ziel-Ladedruck Pt ansteigt. Unter dieser Bedingung, aufgrund der Durchführung der Betätigung des Turboladers 4 (des Waste-Gate-Ventils 14) zum Anheben des tatsächlichen Ladedrucks, vorzugsweise, zusammen mit dem Anstieg des Ziel-Ladedrucks Pt, ist die Ausführung des Bestimmungsprozesses nicht verboten, um die Abnormität des Turboladers 4 vorab zu entdecken.
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Dementsprechend, selbst wenn es in dem Reduzierungsvorgang der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1 ist, wenn der Ziel-Ladedruck Pt ansteigt (wenn in S103 in 3 eine negative Bestimmung gemacht wird), ist die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses erlaubt. Somit, unter der Bedingung, dass die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, in dem die Drosselklappenöffnung reduziert ist, während der Ziel-Ladedruck Pt angehoben ist, vorzugsweise nicht verboten ist, kann dies durch das Erlauben der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses in der vorstehend beschriebenen Weise implementiert sein.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend im Detail beschrieben, können die nachfolgenden Effekte erhalten werden. (1) Durch Verbieten der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung, ist es möglich, das Machen einer falschen Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 durch den Abnormitätsfeststellungsprozess aufgrund des temporären Anstiegs des tatsächlichen Ladedrucks zu unterdrücken.
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(2) Wenn eine verstrichene Zeit seit Beginn der Verringerung der Drosselklappenöffnung gleich dem oder größer als ein Bestimmungswert ist, ist die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, selbst während des Zeitraums der Verringerung der Drosselklappenöffnung erlaubt. Durch Festlegen des verwendeten Bestimmungswerts, ein Wert zu sein, der dem Zeitraum entspricht, während dem der tatsächliche Ladedruck vorübergehend ansteigt, ist es hier möglich, die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses zu verbieten, wenn es wahrscheinlich ist, eine falsche Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität des Turboladers 4 zu machen, und es ist möglich, zu verbieten, dass der Zeitraum zum Verbieten der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, länger andauert als erforderlich.
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(3) Ausführen des vorstehend genannten Abnormitätsbestimmungsprozesses ist erlaubt, wenn der Ziel-Ladedruck Pt ansteigt, selbst während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1. Deshalb kann es durch Erlauben der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, wie vorstehend beschrieben, unter der Bedingung implementiert sein, dass die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, in welchem die Drosselklappenöffnung reduziert ist, vorzugsweise nicht verboten wird, während der Ziel-Ladedruck Pt angehoben ist. Durch Erlauben der Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses, ist es, anhand der Bestimmung zum Vorliegen der Abnormität in dem Abnormitätsbestimmungsprozess möglich, schnell mit der Abnormität umzugehen, wenn die Abnormität des Turboladers 4 auftritt.
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Zusätzlich kann das Ausführungsbeispiel, zum Beispiel auf die nachfolgende Weise verändert werden.
- • In dem Abnormitätsbestimmungsprozess kann der Ziel-Ladedruck Pt als der Referenzwert festgelegt sein und das Vorliegen und das Nichtvorliegen der Abnormität des Turboladers 4 kann anhand dessen bestimmt werden, ob die Abweichung bezüglich des Referenzwerts des tatsächlichen Ladedrucks (der Ziel-Ladedruck Pt) gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist. In diesem Fall wird bestimmt, dass die Abnormität des Turboladers 4 vorliegt, anhand der Tatsache, dass die Abweichung des tatsächlichen Ladedrucks bezüglich des Referenzwerts gleich dem oder größer als der Bestimmungswert ist. Zusätzlich wird für den vorstehend genannten Bestimmungswert berücksichtigt, dass dieser vorab durch Experimente und so weiter, vorgegeben sein kann, so dass es der Optimalwert zum Bestimmen des Vorliegens und des Nichtvorliegens der Abnormität des Turboladers 4 wird.
- • In dem Fall, dass der Turbolader mit einer variablen Düse als der Turbolader 4 eingesetzt wird, kann die Fließrate des Abgases, welches zu dem Turbinenrad 4b geblasen wird, angepasst werden, indem die Öffnung der variablen Düse angepasst wird und die Drehzahl des Turboladers 4 kann durch Anpassen der Fließrate verändert werden, wodurch der Ladedruck gesteuert wird. In diesem Fall fungiert die vorstehend genannte variable Düse als ein Ladedruckanpassungsmechanismus.
- • Obwohl die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses erlaubt ist, wenn der Ziel-Ladedruck Pt ansteigt, selbst während der Reduzierung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1, bedeutet dies nicht, dass ein solcher Prozess ausgeführt werden muss. S103 und S104 in dem Abnormitätsfeststellungsablauf in 3 können ausgelassen werden, wenn solche Prozesse nicht ausgeführt werden.
- • Obwohl die Ausführung des Abnormitätsbestimmungsprozesses erlaubt ist, selbst wenn eine verstrichene Zeit seit Beginn der Verringerung der Drosselklappenöffnung gleich dem oder größer als ein Bestimmungswert ist, während der Verringerung der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1, bedeutet es nicht, dass ein solcher Prozess ausgeführt werden muss. S102 in dem Abnormitätsfeststellungsablauf in 3 kann ausgelassen werden, wenn ein solcher Prozess nicht ausgeführt wird.
