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Die Erfindung bezieht sich auf ein
System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors in
einer Brennkraftmaschine.
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Eine Brennkraftmaschine, welche durch komprimierendes
Erdgas angetrieben wird, ist jüngst in
der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7(19951-217,485
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 Kraftstoffventilen durch einen Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung)
geleitet worden.
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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.
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Da eine gewünschte Kraftstoffeinspritz-Steuerung/Regelung
nicht durchgeführt
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.
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Die
DE 695 08 975 T2 offenbart ein Verfahren
zur Überprüfung eines
Sensormesswertes auf dessen Gültigkeit
hin. Bei diesem bekannten System wird eine Differenz gebildet zwischen
einem Ausgangssignal eines Kraftstofftempe ratursensors und einem
Ausgangssignal eines Motorkühlmitteltemperatursensors
gebildet. So lange diese Differenz unter einem bestimmten Schwellenwert
ist, wird darauf geschlossen, daß das System korrekt arbeitet
bzw. daß die
Sensoren geeignete Signale liefern. Ist jedoch die Differenz bzw.
der Betrag der Differenz größer als
ein vorbestimmter Schwellenwert, so wird auf Vorliegen eines Fehlers
geschlossen.
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Die
DE 195 47 647 A1 offenbart ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Überwachung
eines Kraftstoffzumesssystems bei einer Brennkraftmaschine. Ein
Drucksignal, das den Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich charakterisiert,
wird in definierten Zuständen
mit einem zu erwartenden Drucksignalwert verglichen. Liegt eine übermäßige Abweichung vor,
so wird auf Vorliegen eines Fehlers geschlossen.
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Es ist 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 des Kraftstoffzuführleitungsdrucks stromabwärts des
Regulators zu ermöglichen.
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Um diese Aufgabe zu lösen, sieht
die Erfindung ein System vor zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors
bei einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch
1.
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Diese und weitere Ziele und Vorteile
der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen
augenscheinlich, in welchen:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, welches die Gesamtkonfiguration eines
Systems zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 ein
Flußdiagramm
ist, welches den Betrieb des Systems der 1 zeigt; und
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3 ein
Kraftstoffdrucksensor-Ausgabecharakteristik-Diagramm zum Erklären des
Betriebs gemäß dem Flußdiagramm
der 2 ist.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 ist
ein schematisches Gesamtdiagramm eines Kraftstoffbemessungs-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.
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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.
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Ein im Tank angeordnetes Solenoidventil 18 ist
an der Öffnung
des Kraftstofftanks vorgesehen, mit welcher der Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (Leitung) 16 verbunden
ist. Das im Tank angeordnete Solenoidventil 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 Solenoidventil 18, welche dessen
Solenoiden (nicht gezeigt) erregen/entregen.
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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.
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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.
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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 zugeordnete Zündkerzen (nicht
gezeigt) gezündet.
Die daraus resultierende Verbrennung des Kraftstoffgemisches treibt
einen jeweiligen Kolben (nicht gezeigt) nach unten.
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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.
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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.
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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).
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Wie vorangehend angegeben, verringert
der Druckregulator 28 den Druck des Hochdruckgases, welches
durch den Hochdruck-Kraftstoffzuführdurchlaß (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-Kraftstoffzuführdurchlaß 30.
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Ein Kurbwinkelsensor 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.
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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 Umgebungsdrucksensor 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 Drosselventils 38 angeordnet ist, gibt ein Signal aus,
das die Temperatur der Einlaßluft
wiedergibt.
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Ein Kühlmitteltemperatursensor 70,
welcher an einem geeigneten Ort an der Maschine angeordnet ist,
gibt ein Signal aus, das die Maschinenkühlmitteltemperatur 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.
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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
stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
derselben angereichert oder abgemagert ist.
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Die Ausgaben all der Sensoren werden
zur ECU 20 gesandt.
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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 Eingangssignale und das Umwandeln analoger
Werte von Eingangssignalen in digitale Werte. Die Maschinendrehzahl
NE wird durch Zählen
der CRANK-Impulse erhalten.
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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-Korrekturkoeffizienten
beruhend auf der Ausgabe des O2-Sensors
und verwendet diesen zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge und
steuert die Kraftstoffeinspritzer 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 durchgeführt
werden, die Ergebnisse der Berechnungen und dergleichen.
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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
Entspannungsventil 82 ausgestattet. Das Bezugszeichen 84 bezeichnet
einen Gasbefülldurchlaß (Leitung).
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Nachfolgend wird der Betrieb des
Systems beschrieben.
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Die 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).
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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.
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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.
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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 Fluktuationsbereiche für PBA und
PF2A.
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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.
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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 Ansaugunterdruck
PBA durch eine entsprechende Fluktuation im Kraftstoffzuführdruck
PF2A begleitet sein sollte.
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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.
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Wenn das Ergebnis in S20 der 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.
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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.
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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.
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Die Verarbeitung von S24 und S25
wird mit Bezug auf die 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.
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Insbesondere zeigen die Steigungen
von a und b in 3 die Änderungsrate
des Kraftstoffzuführdrucks
PF2A mit einer Änderung
des Ansaugunterdrucks 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.
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Wenn man sich wieder zur Erklärung der 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.
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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 Ansaugunterdrucks
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 Genaugikeit erfassen.
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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.
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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 Kraftstoffzuführdurchlaß (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
Druckregulators (28) in dem Kraftstoffzuführdurchlaß (16),
und einen Ansaugunterdrucksensor (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).
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In dem System umfaßt das Drucksensor-Fehlererfassungsmittel:
Indexerzeugungsmittel (ECU 20, S10-S23) zum Bestimmen des
Index (ΔPF2A)
als ein Verhältnis
des Kraftstoffdrucks (PF2A) bezüglich
des Ansaugunterdrucks (PBA), wenn festgestellt wird, daß die Fluktuation
des Ansaugunterdrucks (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.
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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.
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In dem System umfaßt das Indexbestimmungsmittel:
ein erstes Vergleichsmittel (ECU20, S12, S14) zum Vergleichen des
Ansaugunterdrucks (PBA) mit einem ersten vorgeschriebenen Wert (PB95MAX)
und zum Überschreiben
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
(ECU20, S16, S18) zum Vergleichen des Ansaugunterdrucks (PBA) mit
einem dritten vorgeschriebenen Wert (PB95MIN) und zum Überschreiben
des Ansaugunterdrucks (PBA) auf bzw. über den vorgeschriebenen Wert
(PB95MIN) und des Kraftstoffdrucks (PBF2) auf bzw.
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über
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 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).
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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.
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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.
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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 Ansaugunterdrucksensor (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 Abnormalität (Fehler)
des Kraftstoffdrucksensors.