DE19837199A1 - System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors - Google Patents

System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors, insbesondere auf ein System zum Bestimmen eines Fehlers eines Kraftstoff-Zuführleitungsdruck-Erfassungsmittels oder Kraftstoffdrucksensor aus Fluktuationen in einem Lufteinlaßleitungsdruck bei einer Brennkraftmaschine, welche Erdgas als Kraftstoff verwendet.
Eine Brennkraftmaschine, welche durch komprimiertes Erdgas angetrieben wird, ist jüngst in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7 (1995)-217,485 vorgeschlagen worden. Bei diesem Typ einer Maschine ist Methan oder ein anderes Erdgas oder Naturgas, welches in einem Kraftstofftank (Gaszylinder) unter Hochdruck (250 kg/cm2) gespeichert ist, zu Krafteinspritzventilen durch einen Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) geleitet worden.
Ein in die Kraftstoffzuführleitung eingesetzter Druckregulator reguliert den Druck des Hochdruckerdgases auf ungefähr 2 kg/cm2, genauer gesagt derart, daß eine Druckdifferenz zwischen dem Zuführkraftstoffdruck und dem Lufteinlaßleitungsdruck bei einem konstanten Wert gehalten ist. Ein Drucksensor ist vorgesehen, um den Kraftstoffzuführleitungsdruck stromabwärts des Druckregulators zu erfassen.
Da eine gewünschte Kraftstoffeinspritz-Steuerung/Regelung nicht durch­ geführt werden kann, wenn dieser Drucksensor einen gebrochenen elektrischen Kontakt, eine Verschiebung der Ausgangscharakteristik oder eine andere Abnormalität (Fehler bzw. Ausfall) aufweist, ist eine schnelle und genaue Erfassung einer Drucksensorabnormalität (Fehler bzw. Ausfall) wünschenswert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors vorzusehen, welches die Korrelation zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Lufteinlaßleitungsdruck verwendet, um eine schnelle und genaue Erfassung einer Abnormalität oder eines falschen Betriebs eines Drucksensors zum Erfassen des Kraftstoff­ zuführleitungsdrucks stromabwärts des Regulators zu ermöglichen.
Um diese Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung ein System vor zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors bei einer Brenn­ kraftmaschine, umfassend einen Einspritzer (32), welcher in einem Einlaßsystem der Maschine stromabwärts eines Drosselventils (38) vorgesehen ist, einen Kraftzuführdurchlaß (16), welcher mit einer Kraftstoff­ zuführquelle (Kraftstofftank 12) verbunden ist zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Einspritzer (32), einen Druckregulator (28), welcher in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16) vorgesehen ist und dazu dient, eine Druckdif­ ferenz zwischen einem Kraftstoffdruck (PF2A) und einem Ansaugunterdruck (Einlaßverteilerabsolutdruck) (PBA) bei einem konstanten Wert zu halten, einen Kraftstoffdrucksensor (PF2-Sensor 54) zum Erfassen des Kraftstoff­ drucks (PF2A) stromabwärts des Druckregulators (28) in dem Kraftstoff­ zuführdurchlaß 16, und einen Ansaugunterdrucksensor (62) zum Erfassen des Ansaugunterdrucks (PBA) stromabwärts des Drosselventils (38). In dem System bestimmt ein Drucksensor-Fehlererfassungsmittel (ECU 20, S10-S34) einen Index (ΔPF2A), welcher eine Fluktuation des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich einer Fluktuation des Ansaugunterdrucks (PBA) anzeigt, und erfaßt einen Fehler des Kraftstoffdrucksensors durch Vergleichen des Index (ΔPF2A) mit einem Referenzwert (#PF2L, #PF2H).
Diese und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen augenscheinlich, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm ist, welches die Gesamtkon­ figuration eines Systems zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Flußdiagramm ist, welches den Betrieb des Systems der Fig. 1 zeigt; und
Fig. 3 ein Kraftstoffdrucksensor-Ausgabecharakteristik-Diagramm zum Erklären des Betriebs gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 2 ist.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 ist ein schematisches Gesamtdiagramm eines Kraftstoff­ bemessungs-Steuer/Regel-Systems einer Brennkraftmaschine, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt wird, worin eine Maschine für komprimiertes Erdgas (CNG) als ein Beispiel einer Brennkraftmaschine zum Zwecke des Erklärens verwendet wird.
Das Bezugszeichen 10 in der Zeichnung bezeichnet eine Vier-Zylinder- Brennkraftmaschine. Die Maschine 10 ist mit einem Kraftstofftank (Gaszylinder) 12 ausgestattet, welcher komprimiertes Erdgas enthält, das im wesentlichen aus Methan bei einem Hochdruck von zum Beispiel 250 kg/cm2 (24,5 MPa) gebildet ist. Ein Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 16 ist mit dem Kraftstofftank 12 verbunden, um das in diesem gespeicherte Hochdruckgas zu einer Hauptmaschineneinheit 14 zu leiten.
Ein im Tank angeordnetes Solenoidventil 18 ist an der Öffnung des Kraftstofftanks vorgesehen, mit welcher der Hochdruck-Kraftstoffzuführ­ durchlaß (Leitung) 16 verbunden ist. Das im Tank angeordnete Solenoidven­ til 18 ist elektrisch mit einer elektronischen Steuer/Regel-Einheit (ECU) 20 verbunden. Die ECU 20 steuert/regelt die Zufuhr/Unterbrechnung der Zufuhr von Hochdruckgas zu der Hauptmaschineneinheit 14 durch Senden jeweiliger Öffen/Schließ-Signale zu dem im Tank angeordneten Solenoidven­ til 18, welche dessen Solenoiden (nicht gezeigt) erregen/entregen.
Der Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 16 geht durch ein manuelles Unterbrechungsventil 24 und einen Filter 26, und sein vom Tank 12 entferntes Ende ist mit einem Druckregulator 28 verbunden. Der Druckregulator 28 reduziert den Druck des Hochdruckgases, welches vom Kraftstofftank 12 durch den Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 16 empfangen wird, und arbeitet mechanisch, um die Druckdifferenz bezüglich des Lufteinlaßleitungsdrucks bei einem konstanten Wert zu halten, beispielsweise 2,55 kg/m2 (0,25 Mpa), und leitet das Gas mit verringertem Druck zu einem Niederdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 30. Der Niederdruck-Kraftstoffdurchlaß (Leitung) 30 ist mit Kraftstoffeinspritzern 32 (nur einer dargestellt) verbunden und leitet das Gas mit verringertem Druck zu diesen.
Eine Lufteinlaßleitung 36 ist mit der Hauptmaschineneinheit 14 verbunden. Luft, welche in die Lufteinlaßleitung 36 durch einen Luftfilter gesaugt wird, der an dessen fernem Ende (nicht gezeigt) angebracht ist, strömt durch die Orte der Kraftstoffeinspritzer 32, welche an der stromaufwärtigen Seite der einzelnen Zylinderverbrennungskammern angeordnet sind, während der Strom dieser Luft durch ein Drosselventil 38 eingestellt wird.
Die Kraftstoffeinspritzer 32 sind elektrisch mit der ECU 20 verbunden und sie öffnen sich, wie später erklärt, um das Gas mit verringertem Druck zu vorgeschriebenen Einspritzzeiten (Kurbelwinkelintervallen) in Antwort auf von der ECU 20 empfangene Befehle einzuspritzen. Das eingespritzte Gas mischt sich mit der Einlaßluft, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden, das in die Zylinderverbrennungskammern durch zugeordnete Einlaßventile (nicht gezeigt) geleitet wird. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in den Zylindern in der Reihenfolge erster, dritter, vierter und zweiter Zylinder durch zugeord­ nete Zündkerzen (nicht gezeigt) gezündet. Die daraus resultierende Verbrennung des Kraftstoffgemisches treibt einen jeweiligen Kolben (nicht gezeigt) nach unten.
Das durch die Verbrennung erzeugte Abgas wird durch ein Auslaßventil nicht gezeigt) in einen Auspuff bzw. eine Auspuffröhre (nicht gezeigt) geleitet, von wo dieses durch eine Auspuffleitung 40 zu einem Katalysator (3-Wege-Katalysator) 42 strömt, um gereinigt und dann nach außen abgegeben zu werden.
Der Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 16 ist mit einem ersten Temperatursensor 48 und einem ersten Drucksensor 50 versehen, welche Signale erzeugen, die die Temperatur und den Druck des Gases in der Hochdruck-Kraftstoffzuführleitung 16 anzeigen.
Der Niederdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 30 ist mit einem zweiten Temperatursensor 52 ausgestattet, welcher ein Signal erzeugt, das die Temperatur des Gases in dem Niederdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 30 anzeigt, sowie mit einem zweiten Drucksensor 54, welcher ein Signal erzeugt, das den Druck PF2A des Gases in dem Niederdruck- Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 30 nach der Druckverringerung durch den Druckregulator 28 anzeigt. (Der zweite Drucksensor wird nachfolgend als "PF2-Sensor" bezeichnet).
Wie vorangehend angegeben, verringert der Druckregulator 28 den Druck des Hochdruckgases, welches durch den Hochdruck-Kraftstoffzuführ­ durchlaß (Leitung) 16 von dem Kraftstofftank 12 empfangen wird, und hält in Antwort auf einen von der ECU gesandten Befehl die Druckdifferenz bezüglich des Ansaugkrümmer- oder Ansaugleitungsdrucks stromabwärts des Drosselventils 38 auf einem festen Wert (zum Beispiel 2,55 kg/cm2), und speist das Gas mit verringertem Druck in den Niederdruck-Kraftstoff­ zuführdurchlaß 30.
Ein Kurbelwinkelsensor 58 ist in der Umgebung der Kurbelwelle (nicht gezeigt) oder dergleichen der Hauptmaschineneinheit 14 angeordnet und erzeugt einen CYL-Impuls bei BTDC 100 Grad des ersten Zylinders (vor dem oberen Totpunkt), einen TDC-Impuls bei BTPD 10 Grad von jedem Zylinder und einen CRANK-Impuls bei jedem Kurbelwinkel von 30 Grad.
Ein Drosselstellungssensor 60, welcher dem Drosselventil 38 zugeordnet ist, gibt ein Signal aus, das den Drosselöffnungsgrad TH des Drosselventils 38 wiedergibt. Ein Einlaßleitungs- oder Einlaßkrümmer-Absolutdrucksensor 62, welcher in der Lufteinlaßleitung 36 stromabwärts des Drosselventils 38 angeordnet ist, gibt ein Signal aus, das den Absolutdruck PBA in der Einlaßleitung, d. h. den Ansaugunterdruck, wiedergibt. Ein Umgebungs­ drucksensor 64, welcher an einem geeigneten Ort an der Maschine 10 angegeben ist, gibt ein Signal aus, das den Umgebungsdruck PA wiedergibt. Ein Einlaßlufttemperatursensor 66, welcher stromaufwärts des Drosselven­ tils 38 angeordnet ist, gibt ein Signal aus, das die Temperatur der Einlaßluft wiedergibt.
Ein Kühlmitteltemperatursensor 70, welcher an einem geeigneten Ort an der Maschine angeordnet ist, gibt ein Signal aus, das die Maschinenkühlmittel­ temperatur TW wiedergibt. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 70, der in der Umgebung der Antriebswelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs (nicht gezeigt), das durch die Maschine 10 angetrieben ist, vorgesehen ist, gibt ein Signal aus, das die jeweilige Fahrgeschwindigkeit V wiedergibt.
Ferner gibt ein O2-Sensor (Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor) 74, welcher in dem Auspuffsystem an einem Zusammenflußpunkt stromaufwärts des Katalysators 42 angeordnet ist, ein Erfassungssignal aus, welches anzeigt, ob die Sauerstoffkonzentration des Abgases bezüglich eines stöchiome­ trischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses derselben angereichert oder abgema­ gert ist.
Die Ausgaben all der Sensoren werden zur ECU 20 gesandt.
Die ECU 20 umfaßt eine Eingangsschaltung 20a, eine CPU 20b, ein Speichermittel 20c und eine Ausgangsschaltung 20d. Die Funktionen der Eingangsschaltung 20a umfassen das Formen der Wellenformen der Eingangssignale von den Sensoren, das Wandeln der Pegel der Eingangs­ signale und das Umwandeln analoger Werte von Eingangssignalen in digitale Werte. Die Maschinendrehzahl NE wird durch Zählen der CRANK-Impulse erhalten.
Die CPU 20b erfaßt einen Fehler des PF2-Sensors, später erklärt, berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge, welche für den Betriebszustand geeignet ist, berechnet einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs-Korrekturkoeffi­ zienten beruhend auf der Ausgabe des O2-Sensors und verwendet diesen zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge und steuert die Kraftstoffein­ spritzer 32 durch die Ausgangsschaltung 20d (und eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Ansteuerschaltung) an. Das Speichermittel 20c speichert die Ausgaben der Sensoren, Programme, welche durch die CPU 20b zum Durchführen der vorangehend beschriebenen Steuerung/Regelung durch­ geführt werden, die Ergebnisse der Berechnungen und dergleichen.
Der Druckregulator 28 ist mit einem Entspannungsventil (Ablaufventil, Entlüftungsventil) 80 ausgestattet, um zu verhindern, daß der Druck des Gases mit verringertem Druck dessen vorgeschriebenen Wert übersteigt. Der Kraftstofftank 20 ist in entsprechender Weise mit einem Entspannungs­ ventil 82 ausgestattet. Das Bezugszeichen 84 bezeichnet einen Gasbefüll­ durchlaß (Leitung).
Nachfolgend wird der Betrieb des Systems beschrieben.
Die Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des Systems darstellt, d. h. den Betrieb des Systems zum Erfassen eines Fehlers des Kraftstoffdrucksensors (des PF2-Sensors 54).
Zunächst wird in S10 überprüft, ob das Bit eines Kennzeichens F_P2STKCK auf 1 gesetzt ist. Dies bezieht sich auf die Überprüfung, ob der PF2-Sensor 54 bereits zuvor als einen Fehler aufweisend erfaßt worden ist, wie zum Beispiel mit einem gebrochenen elektrischen Kontakt, einer Verschiebung in der Ausgabecharakteristik oder dergleichen. Wenn das Ergebnis in S10 bestätigend ist, dann wird das Programm unmittelbar beendet, da dessen Zweck (Fehlererfassung) bereits erreicht worden ist.
Wenn das Ergebnis in S10 negativ ist, dann wird in S12 überprüft, ob der erfaßte Ansaugunterdruck PBA einen ersten vorgeschriebenen Wert PB95MAX überschreitet. Wenn das Ergebnis bestätigend ist, dann geht das Programm zu S14, in welchem der erfaßte Ansaugunterdruck PBA auf den ersten vorgeschriebenen Wert PB95MAX überschrieben wird und der erfaßte Wert PF2A des PF2-Sensors auf einen zweiten vorgeschriebenen Wert PF2AMAX überschrieben wird. Wenn das Ergebnis in S12 negativ ist, dann wird der Schritt S14 übersprungen.
Als nächstes wird in S16 überprüft, ob der erfaßte Ansaugunterdruck PBA kleiner als ein dritter vorgeschriebener Wert PB95MIN ist. Wenn das Ergebnis bestätigend ist, dann geht das Programm zu S18, in welchem der erfaßte Ansaugunterdruck PBA auf den dritten vorgeschriebenen Wert PB95MIN überschrieben wird und der erfaßte Wert PF2A des PF2-Sensors auf einen vierten vorgeschriebenen Wert PF2AMIN überschrieben wird. S18 wird übersprungen, wenn das Ergebnis in S16 negativ ist. S12 bis S18 sind vorbereitenden Prozeduren zum Bestimmen relativ breiter Fluktuations­ bereiche für PBA und PF2A.
Als nächstes wird in S20 überprüft, ob die Differenz zwischen dem ersten und dem dritten vorgeschriebenen Wert einen geeignet gesetzten ersten Referenzwert #PB95STKG überschreitet. Wenn das Ergebnis negativ ist, dann geht das Programm zu S22, wo ein Zeitglied (Abwärtszähler) tmPB2STK auf einen vorgeschriebenen Wert #TMP2STK gesetzt wird, das Abwärtszählen (Zeitmessung) begonnen wird und das Programm beendet wird.
Das erfindungsgemäße Fehlererfassungssystem nutzt die Tatsache, daß der Ansaugunterdruck PBA und der Kraftstoffzuführdruck PF2A korrelierte Parameter sind, d. h. nutzt die Tatsache, daß eine Fluktuation im Ansaug­ unterdruck PBA durch eine entsprechende Fluktuation im Kraftstoffzuführ­ druck PF2A begleitet sein sollte.
Der Ansaugunterdruck PBA und der Kraftstoffzuführdruck PF2A werden überwacht und verglichen. Es wird beurteilt, daß der PF2-Sensor einen Fehler, wie zum Beispiel einen gebrochenen elektrischen Kontakt, eine Verschiebung der Ausgabecharakteristik oder dergleichen aufweist, wenn der Ansaugunterdruck PBA sich beträchtlich ändert, jedoch die Änderung des Kraftstoffzuführdrucks PF2A bei oder unter einem vorgeschriebenen Wert bleibt, oder wenn dieser extrem groß ist.
Wenn das Ergebnis in S20 der Fig. 2 bestätigend ist, d. h. wenn die Änderung des Ansaugunterdrucks als einen ersten Referenzwert #PB95STKG überschreitend festgestellt wird, dann geht das Programm zu S23, in welchem, wie dargestellt, das Verhältnis (der Index) der Differenz zwischen dem zweiten und dem vierten vorgeschriebenen Wert zu der Differenz zwischen dem ersten und dem dritten vorgeschriebenen Wert berechnet und als ΔPF2A definiert wird. Als nächstes wird in S24 überprüft, ob der Wert ΔPF2A einen vorbestimmten Wert #PF2L (später erklärt) überschreitet. Mit anderen Worten, die Gleichung von S23 wird dazu verwendet, zu bestimmen, ob die Änderung bei PF2A mit einer Änderung bei PBA eine bestimmte Größe überschreitet.
Wenn das Ergebnis in S24 bestätigend ist, dann wird in S25 überprüft, ob ΔPF2A kleiner als ein weiterer Wert #PF2H (später erklärt) ist. Wenn das Ergebnis in S25 bestätigend ist, dann wird in S26 überprüft, ob der Wert des Zeitglieds tmP2STK null erreicht hat. Wenn das Ergebnis negativ ist, dann wird das Programm beendet. Wenn das Ergebnis in S26 im nächsten oder einem späteren Programmzyklus bestätigend wird, dann geht das Programm zu S28, in welchem das Bit eines Kennzeichens F_PF2STK auf 0 zurückgesetzt wird. Dies zeigt an, daß der PF2-Sensor 54 normal ist oder arbeitet.
Wenn andererseits das Ergebnis in S24 oder S25 negativ ist, dann wird in S30 überprüft, ob der Zeitgliedwert 0 erreicht hat. Wenn das Ergebnis negativ ist, dann ist das Programm beendet, und wenn es positiv oder bestätigend ist, dann wird das Bit des Kennzeichens F_PF2STK in S32 auf 1 gesetzt. Dies zeigt dann, daß ein Fehler (Abnormalität) bei dem PF2- Sensor 54 aufgetreten ist.
Die Verarbeitung von S24 und S25 wird mit Bezug auf die Fig. 3 beschrieben, welche zeigt, wie die Ausgangsspannung V des PF2-Sensors sich als eine Funktion von PF2A unter verschiedenen Bedingungen ändert. Wie gezeigt, wird keine Änderung der Ausgangsspannung bei einer Änderung in PF2A beobachtet, wenn der Sensor einen gebrochenen elektrischen Kontakt, einen Kurzschluß oder ein Festhängen aufweist. Wie durch A wiedergegeben, ist in dem durch die unterbrochenen Linien a und b und mit vertikalen Linien markierten Bereich der Sensor normal. Wie durch B und C wiedergegeben, wird, wenn die Sensorcharakteristik außerhalb des normalen Bereichs ist, die Änderung der Ausgangsspannung mit einer Änderung bei PF2A übermäßig groß (B) oder äußerst klein (C). Die Werte #PF2L und #PF2H, welche als Referenzwerte für den Vergleich in S24 und S25 verwendet werden, werden jeweils bezüglich b und a berechnet.
Insbesondere zeigen die Steigungen von a und b in Fig. 3 die Änderungs­ rate des Kraftstoffzuführdrucks PF2A mit einer Änderung des Ansaugunter­ drucks PBA an. #PF2L ist auf einen b entsprechenden Wert gesetzt, und der Sensor wird als abnormal beurteilt (einen Fehler aufweisend), wenn das Verhältnis der Änderung in PF2A zur Änderung in PB2A #PF2L nicht überschreitet. #PF2H ist auf einen a entsprechenden Wert gesetzt, und der Sensor wird als abnormal beurteilt, wenn das Verhältnis der Änderung in PF2A zur Änderung in PBA nicht kleiner als #PF2H ist.
Wenn man sich wieder zur Erklärung der Fig. 2 zurückwendet, so wird als nächstes in S34 das Bit des Kennzeichens F_P2STK auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, daß festgestellt worden ist, daß der PF2-Sensor 54 einen Fehler aufweist. Es wird darauf hingewiesen, daß ein bestätigendes oder negatives Ergebnis in S24 nicht unmittelbar durch die Entscheidung gefolgt wird, daß der PF2-Sensor normal ist oder einen Fehler aufweist. Statt dessen wird die Entscheidung nach dem Ablauf der vorgeschriebenen Zeitperiode #TMP2STK getroffen. Diese Bestätigung, daß der normale oder abnormale Zustand für die vorgeschriebene Zeitdauer anhält, erhöht die Zuverlässigkeit der Normal/Abnormal-Entscheidung.
Unter Ausnutzung der Tatsache, daß der Ansaugunterdruck PBA und der Kraftstoffzuführdruck PF2A korreliert sind, beurteilt die vorangehend beschriebene Ausführungsform, daß der PF2-Sensor einen Fehler aufweist (abnormal ist), beruhend auf der Änderung des Kraftstoffzuführdrucks PF2A, welche beobachtet wird, wenn eine Änderung des Ansaugunter­ drucks PBA erfaßt wird. Insbesondere wird beurteilt, daß der PF2-Sensor einen Fehler aufweist (abnormal ist), wenn der Ansaugunterdruck PBA sich um mehr als einen vorbestimmten Betrag ändert, der Kraftstoffzuführdruck PF2A sich jedoch nicht um mehr als einen vorbestimmten Betrag ändert, oder wenn dieser sich in übermäßigem Ausmaß ändert (insbesondere wenn das Verhältnis ΔPF2A der Änderung des Kraftstoffzuführdrucks PF2A zur Änderung des Ansaugunterdrucks PBA nicht im vorgeschriebenen Bereich #PF2L, H ist). Auf diese Art und Weise kann diese Ausführungsform einen Fehler des PF2-Sensors schnell und mit hoher Genauigkeit erfassen.
Die Tatsache, daß die Beurteilung nach dem Ablauf einer vorgeschriebenen Zeitperiode getroffen wird, erhöht die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Erfassung weiter. Da die Erfassung des Fehlers durch eine logische Operation bewirkt wird, kann diese ohne dem Vorsehen zusätzlicher Hardware-Komponenten oder erhöhte Kosten erhalten werden.
Die Ausführungsform ist derart aufgebaut, daß sie ein System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors bei einer Brennkraftmaschine aufweist, umfassend einen Einspritzer (32), der an einem Einlaßsystem der Maschine stromabwärts eines Drosselventils (38) vorgesehen ist, einen Kraftstoffzuführdurchlaß (16), welcher mit einer Kraftstoffzuführquelle (Kraftstofftank 12) zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzer (32) verbunden ist, einen Druckregulator (28), welcher in dem Kraftstoffzuführ­ durchlaß (16) angeordnet ist und dazu dient, eine Differenz zwischen einem Kraftstoffdruck (PF2A) und einem Ansaugunterdruck (PB2) auf einem konstanten Wert zu halten, einen Kraftstoffdrucksensor (PF2A-Sensor 54) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks (PF2A) stromabwärts des Druck­ regulators (28) in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16), und einen Ansaug­ unterdrucksensor (62) zum Erfassen des Ansaugunterdrucks (PBA) stromabwärts eines Drosselventils (38). In dem System bestimmt ein Drucksensor-Fehlererfassungsmittel (ECU 20, S10-S34) einen Index (ΔPF2A), welcher eine Fluktuation des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich einer Fluktuation des Ansaugunterdrucks (PBA) wiedergibt, und erfaßt einen Fehler des Kraftstoffdrucksensors durch Vergleichen des Index (ΔPF2A) mit einem Referenzwert (#PF2L, #PF2H).
In dem System umfaßt das Drucksensor-Fehlererfassungsmittel: Index­ erzeugungsmittel (ECU 20, S10-S23) zum Bestimmen des Index (ΔPF2A) als ein Verhältnis des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich des Ansaugunter­ drucks (PBA), wenn festgestellt wird, daß die Fluktuation des Ansaugunter­ drucks (PBA) größer als ein vorgeschriebener Wert (PB95MAX, PB95MIN) ist, Bestimmungsmittel (ECU 20, S24-S25) zum Bestimmen, ob der Index (ΔPF2A) in einem vorbestimmten Bereich (#PF2L, #PF2H) ist, und Fehlerunterscheidungs- oder bestimmungsmittel (ECU 20, S32) zum Bestimmen, daß ein Fehler des Drucksensors (PF2-Sensor 54) vorliegt, wenn der Index (ΔPF2A) als außerhalb des bestimmten Bereichs liegend bestimmt wird.
In dem System umfaßt das Fehlerunterscheidungs- oder Bestimmungsmittel Zeitmeßmittel (ECU 20, S22, S26, S30) zum Messen einer Zeit (tmP2STK) seit einem Zeitpunkt, zu dem der Index (ΔPF2A) als außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegend bestimmt worden ist, und bestimmt einen Fehler des Drucksensors, wenn die gemessene Zeit (TMP2STK) einen vorbestimmten Wert (d. h. 0) seit dem Zeitpunkt erreicht, zu dem der Index (ΔPF2A) als außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegend bestimmt worden ist.
In dem System umfaßt das Indexbestimmungsmittel: ein erstes Vergleichs­ mittel (ECU 20, S12, S14) zum Vergleichen des Ansaugunterdrucks (PBA) mit einem ersten vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) und zum Über­ schreiben des Ansaugunterdrucks PBA auf bzw. über den vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) und den Kraftstoffdruck (PF2A) auf bzw. über einen zweiten vorgeschriebenen Wert (PF2AMAX), wenn der Ansaugunterdruck (PBA) den vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) überschreitet, zweite Vergleichsmittel (ECU 20, S16, S18) zum Vergleichen des Ansaugunter­ drucks (PBA) mit einem dritten vorgeschriebenen Wert (PB95MIN) und zum Überschreiben des Ansaugunterdrucks (PBA) auf bzw. über den vor­ geschriebenen Wert (PB95MIN) und des Kraftstoffdrucks (PBF2) auf bzw. über einen vierten vorgeschriebenen Wert (PF2AMIN), wenn der Ansaug­ unterdruck (PBA) kleiner als der vorgeschriebene Wert (PB95MIN) ist, und Indexberechnungsmittel (ECU 20, S23) zum Berechnen des Index (ΔPf2A) als ein Verhältnis des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich des Ansaugunter­ drucks (PBA) durch Dividieren einer Differenz zwischen dem zweiten und dem vierten vorgeschriebenen Wert durch eine Differenz zwischen dem ersten und dem dritten vorgeschriebenen Wert (PF2AMAX - PF2AMIN/ PB95MAX - PB95MIN).
Das erfindungsgemäße System ermöglicht somit eine schnelle und genaue Erfassung einer Kraftstoffdrucksensor-Abnormalität (Fehler). Die Erfindung kann ohne Erhöhung der Kosten ausgeführt werden, da sie die Erfassung durch Software-Techniken ohne dem Erfordernis zusätzlicher Komponenten vorsieht.
Obgleich eine Ausführungsform erklärt worden ist, bei welcher eine Maschine für komprimiertes Erdgas als Beispiel genommen wurde, kann die Erfindung ebenso bei Maschinen angewandt werden, welche flüssigen Kraftstoff, wie zum Beispiel Benzin, Dieselkraftstoff oder Ethanol verwendet. Die Anwendung bei durch flüssiges Erdgas (LNG) angetriebene Maschinen ist ebenso möglich.
Bei einem System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors in einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Einspritzer (32), welcher in einem Einlaßsystem der Maschine stromabwärts eines Drosselventils (38) angeordnet ist, einen Kraftstoffzuführdurchlaß (16), welcher mit einer Kraftstoffzuführquelle (Kraftstofftank 12) zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Einspritzer (32) verbunden ist, einen Druckregulator (38), welcher in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16) angeordnet ist und zum Beibehalten einer Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck (PF2A) und dem Ansaugunterdruck auf einem konstanten Wert dient, einen Kraftstoffdrucksensor (PF2-Sensor 54) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks (PF2A) in dem Kraftstoffzuführ­ durchlaß (16) stromabwärts des Druckregulators und einen Ansaugunter­ drucksensor (62) zum Erfassen des Ansaugunterdrucks (PBA) stromabwärts des Drosselventils (38), wird ein Index, welcher ein Verhältnis (ΔPF2A) der Fluktuation des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich der Fluktuation des Ansaugunterdrucks (PB2A) wiedergibt, mit Referenzwerten (#PF2L, #PF2H) verglichen, welche einen Bereich definieren. Ein Fehler des Sensors wird als vorliegend bestimmt, wenn festgestellt wird, daß der Index (ΔPF2A) für eine vorbestimmte maximale Zeit (tmP2STK) außerhalb des Bereichs gelegen hat. Das System ermöglicht eine schnelle und genaue Erfassung einer Ab­ normalität (Fehler) des Kraftstoffdrucksensors.

Claims (4)

1. System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors in einer Brennkraftmaschine, umfassend:
einen Einspritzer (32), welcher in einem Einlaßsystem der Maschine stromabwärts eines Drosselventils (38) vorgesehen ist,
einen Kraftstoffzuführdurchlaß (16), welcher mit einer Kraftstoff­ zuführquelle (Kraftstofftank 12) zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Einspritzer (32) verbunden ist,
einen Druckregulator (28), welcher in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16) vorgesehen ist und zum Halten einer Differenz zwischen einem Kraftstoffdruck (PF2A) und einem Ansaugunterdruck (PBA) bei einem konstanten Wert dient,
einen Kraftstoffdrucksensor (PF2-Sensor 54) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks (PF2A) stromabwärts des Druckregulators (28) in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16), und
einen Ansaugunterdrucksensor (62) zum Erfassen des Ansaugunter­ drucks (PBA) stromabwärts des Drosselventils (38),
dadurch gekennzeichnet, daß das System umfaßt:
Drucksensor-Fehlererfassungsmittel (ECU 20, S10-S34) zum Bestimmen eines Index (ΔPF2A), welcher eine Fluktuation des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich einer Fluktuation des Ansaugunter­ drucks (PBA) wiedergibt, und zum Erfassen eines Fehlers des Kraftstoffdrucksensors durch Vergleichen des Index (ΔPF2A) mit einem Referenzwert (#PF2L, #PF2H).
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ sensor-Fehlererfassungsmittel umfassen:
Indexbestimmungsmittel (ECU 20, S10-S23) zum Bestimmen eines Index (ΔPF2A) als ein Verhältnis des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich des Ansaugunterdrucks (PBA), wenn festgestellt wird, daß die Fluktuation des Ansaugunterdrucks (PBA) größer als ein vor­ geschriebener Wert (PB95MAX, PB95MIN) ist,
Bestimmungsmittel (ECU 20, S24, S25) zum Bestimmen, ob der Index (ΔPF2A) in einem vorbestimmten Bereich (#PF2L, #PF2H) liegt, und
Fehlerbestimmungsmittel (ECU 20, S32) zum Bestimmen eines Fehlers des Drucksensors (PF2-Sensor 54), wenn der Index (ΔPF2A) als außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegend bestimmt wird.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehler­ bestimmungsmittel umfassen:
Zeitmeßmittel (ECU 20, S22, S26, S30) zum Messen einer Zeit (tmP2STK) seit der Index (ΔPF2A) als außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegend bestimmt wurde,
worin die Fehlerbestimmungsmittel einen Fehler des Drucksensors bestimmen, wenn die gemessene Zeit (tmP2STK) - seit der Index (ΔPF2A) als außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegend bestimmt worden ist - einen vorbestimmten Wert (0) erreicht hat.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexbestimmungsmittel umfassen:
erste Vergleichsmittel (ECU 20, S12, S14) zum Vergleichen des Ansaugunterdrucks (PBA) mit einem ersten vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) und zum Überschreiben des Ansaugunterdrucks (PBA) auf den vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) und des Kraftstoffdrucks (PF2A) auf einen zweiten vorgeschriebenen Wert (PF2AMAX), wenn der Ansaugunterdruck (PBA) den vorgeschriebenen Wert (PB95MAX) überschreitet,
zweite Vergleichsmittel (ECU 20, S16, S18) zum Vergleichen des Ansaugunterdrucks (PBA) mit einem dritten vorgeschriebenen Wert (PB95MIN) und zum Überschreiben des Ansaugunterdrucks (PBA) auf den vorgeschriebenen Wert (PB95MIN) und des Kraftstoffdrucks (PF2A) auf einen vierten vorgeschriebenen Wert (PF2AMIN), wenn der Ansaugunterdruck (PBA) kleiner als der vorgeschriebene Wert (PB95MIN) ist, und
Indexberechnungsmittel (ECU 20, S23) zum Berechnen des Index (ΔPF2A) als ein Verhältnis des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich des Ansaugunterdrucks (PBA) durch Teilen einer Differenz zwischen dem zweiten und dem vierten vorgeschriebenen Wert durch eine Differenz zwischen dem ersten und dem dritten vorgeschriebenen Wert (PF2AMAX - PF2AMIN / PB95MAX - PB95MIN).
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