DE19860323A1 - Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Steuervorrichtungen für Brennkraftmaschinen, und insbesondere eine Steuervor­ richtung für Brennkraftmaschinen, mit der ein Fehler eines Verwirbelungssteuerventils, das der in einen Direkteinspritzungsmotor angesaugten Luft eine Verwirbe­ lungsbewegung verleiht, diagnostiziert wird und der Betriebszustand der Brennkraftmaschine während des Feh­ lers geeignet aufrechterhalten wird.

Da in einem herkömmlichen Direkteinspritzungsmotor zur Aufrechterhaltung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses (L/K-Verhältnis) von mehr als 40 eine Magerverbrennung erforderlich ist, wird in einer Brennkammer eines Zylin­ ders eine Gasfluidität erzeugt, die Verwirbelung genannt wird. Diese Gasfluidität kann in vielen verschiedenen Weisen erzeugt werden, wovon eine darin besteht, eine geeignete Form der Ansaugluftleitung mit einem Verwirbe­ lungssteuerventil zu kombinieren, wodurch im allgemeinen die erwünschte Gasfluidität geschaffen wird.

Eine herkömmliche Brennkraftmaschine, die mit einem derartigen Verwirbelungssteuerventil versehen ist, ist beispielsweise aus JP HEI 5-31649-A bekannt. Dieses Dokument offenbart, zur Verhinderung einer Verschlechte­ rung des Betriebsverhaltens den Druck in der Ansaugluft­ leitung zu erfassen und ein Unterdruck-Umschaltventil in der Weise zu steuern, daß ein Luft-/Kraftstoffverhältnis- Sollwert geändert wird. Wenn jedoch in dieser Technik der durch das Verwirbelungssteuerventil erzeugte Zustand nicht aufrechterhalten werden kann, wird das Unterdruck­ umschaltventil betätigt und wird der Luft-/Kraftstoffver­ hältnis-Sollwert geändert. Es wird jedoch nicht ermit­ telt, ob das Verwirbelungssteuerventil selbst normal arbeitet, so daß eine geeignete Steuerung nur schwer ausgeführt werden kann.

Es ist bekannt, daß bei dem obenerwähnten Verwirbelungs­ steuerventil bei vollständig geöffnetem Ventil der An­ saugluft nur schwer eine Verwirbelungsbewegung verliehen werden kann, andererseits wird in der Nähe des vollstän­ dig geschlossenen Zustands die Verwirbelungsbewegung groß. Falls das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf einen mageren Wert gesteuert wird, ändert sich die Kohlenwas­ serstoffmenge im Abgas in Abhängigkeit vom Ausmaß der durch das Verwirbelungssteuerventil erzeugten Verwirbe­ lungsbewegung.

Wenn daher die Brennkraftmaschine mit einem mageren Luft-/Kraft­ stoffverhältnis betrieben wird, beeinflußt die Steuerung des Verwirbelungssteuerventils im Hinblick auf das Abgas das Betriebsverhalten stark. Weiterhin ist selbstverständlich die Diagnose des Betriebs des Verwir­ belungssteuerventils ein wichtiges Mittel für die Steue­ rung des Verbrennungszustandes, um die Kraftstoffverbren­ nung zu verbessern.

In JP HEI 8-74583-A ist eine Technik offenbart, mit der der Magerverbrennungsbetrieb gesteuert wird, um die Abgaseigenschaften zu verbessern, wobei eine Diagnose des Betriebs des Verwirbelungssteuerventils selbst ausgeführt wird. In dieser Technik wird ein dem Ist-Ventilöffnungs­ grad entsprechendes Signal für das Verwirbelungssteuer­ ventil, das mit dem Betriebszustand der Brennkraftma­ schine in Beziehung steht, beispielsweise ein Druckerfas­ sungssignal in einer Luftansaugleitung in der Nähe des Verwirbelungssteuerventils, mit einer Standard-Öffnungs­ gradkennlinie verglichen, die im voraus gemessen worden ist, wobei eine Anomalie des Verwirbelungssteuerventils festgestellt wird, wenn der Ist-Ventilöffnungsgrad minde­ stens um einen vorgegebenen Wert von der Kennlinie ab­ weicht.

Je stärker die Verwirbelung bei einer Zunahme der der Brennkammer zugeführten Luftmenge ist, desto höher werden die Drehzahl und das Drehmoment der Brennkraftmaschine. Daher muß der Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils auf einen kleinen Wert gesteuert werden, wenn die Dreh­ zahl und das Drehmoment hoch sind; ein gewisser Öffnungs­ grad des Verwirbelungssteuerventils ist jedoch erforder­ lich, um die Betriebszustände der und die Verbrennungszu­ stände in der Brennkraftmaschine aufrechtzuerhalten.

Die Stabilität der Verbrennung in der Brennkraftmaschine, das Auftreten von Ruß und das Auftreten von Kohlenwasser­ stoffen hängen vom Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und vom Zündzeitpunkt ab, so daß in der Verbrennungssteuerung der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt be­ rücksichtigt werden müssen. Insbesondere werden die Stabilität der Verbrennung in der Brennkraftmaschine und das Auftreten von Kohlenwasserstoffen durch die Verwirbe­ lungskenngröße beeinflußt, wobei bekannt ist, daß ein Bereich mit bester Stabilität der Verbrennung und ein Bereich mit geringster Kohlenwasserstoffmenge existiert. Weiterhin ist bekannt, daß die Verbrennungsstabilität und die Kohlenwasserstoffmenge und dergleichen durch den Druck des Kraftstoffs beeinflußt werden, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird. Um die Verwirbelungsströmung beim Öffnen und Schließen des Verwirbelungssteuerventils einzustellen, müssen der Verbrennungszustand und der Kraftstoffdruck für die Verbrennungsstabilität und dergleichen berücksichtigt werden. Wenn im Steuersystem der Brennkraftmaschine eine Anomalie auftritt, ist es zur Beseitigung der Faktoren, die eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens, etwa ein Klopfen, hervorrufen, notwendig, den Zündzeitpunkt usw. geeignet zu steuern.

In den obigen herkömmlichen Techniken wird jedoch in bezug auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine das Signal, das dem Ist-Ventilöffnungsgrad entspricht, etwa die Druckänderung in der Ansaugluftleitung, die von der Verwirbelungssteuerventilöffnung abhängt, erfaßt und mit der Standard-Öffnungsgradkennlinie verglichen, die im voraus gemessen wird, wobei eine Anomalie des Verwirbe­ lungssteuerventils diagnostiziert wird, wenn die Abwei­ chung wenigstens gleich einem vorgegebenen Wert ist. Eine Anomalie und ein Fehler des Verwirbelungssteuerventils selbst werden jedoch nicht berücksichtigt, so daß es unmöglich ist, eine Verschlechterung des Betriebsverhal­ tens während einer Anomalie oder eines Fehlers des Ver­ wirbelungssteuerventils vollkommen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervor­ richtung für und insbesondere eine Diagnosevorrichtung für Brennkraftmaschinen zu schaffen, mit der eine Fehler­ diagnose des Verwirbelungssteuerventils der Brennkraftma­ schine sicher ausgeführt werden kann und ein korrektes Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine selbst dann aufrechterhalten werden kann, wenn im Verwirbelungssteu­ erventil ein Fehler auftritt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angege­ ben.

Gemäß der Erfindung wird eine Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen geschaffen, die versehen ist mit einer Antriebssteuereinrichtung für ein Verwirbelungs­ steuerventil, das in einer Ansaugluftleitung angeordnet ist, und mit einer Fehlerdiagnosevorrichtung, die einen Fehler des Verwirbelungssteuerventils diagnostiziert. Die Fehlerdiagnosevorrichtung enthält eine Fehlererfassungs­ einrichtung, die einen Fehler des Verwirbelungssteuerven­ tils erfaßt, sowie eine Fehlerbeurteilungseinrichtung.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 2 ist in der Fehlerdiagnosevorrichtung für das Verwirbelungssteuerven­ til eine Einrichtung zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts, etwa in einer Steuerleitung des Verwirbelungs­ steuerventils, vorgesehen. Wenn daher die Öffnungsgrad­ steuerung des Verwirbelungssteuerventils aufgrund eines unterbrochenen Drahts unmöglich ist, kann eine geeignete Zündzeitpunktsteuerung und dergleichen ausgeführt werden, so daß eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens, etwa ein Klopfen, vermieden werden kann.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 3 ist eine Ein­ richtung zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Ist- Ventilöffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils und dem Soll-Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils in Form des Absolutwerts vorgesehen, so daß die Bewegung des Verwirbelungssteuerventils exakt erhalten werden kann.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 4 wird der Abwei­ chungswert zwischen dem Ist-Öffnungsgrad und dem Soll-Öffnungs­ grad anhand eines Integrationswertes erfaßt, so daß der Bewegungszustand des Verwirbelungssteuerventils quantitativ erfaßt wird, mit dem Ergebnis, daß die Erfas­ sungsgenauigkeit erhöht werden kann.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 5 wird von der Abweichungswert-Beurteilungseinrichtung bei Erfassung eines Abweichungswerts durch die Öffnungsgradabweichungs­ wert-Erfassungseinrichtung ein Fehler beurteilt, wenn der Abweichungswert höher als der vorgeschriebene Wert ist, so daß es möglich ist, eine geeignete Zündzeitpunktsteue­ rung auszuführen, um eine Verschlechterung des richtigen Betriebsverhaltens, etwa ein Klopfen, zu vermeiden.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 6 wird von der Öffnungsgradsensor-Beurteilungseinrichtung der erfaßte Öffnungsgrad des Ventilöffnungsgradsensors mit dem Sen­ sorausgangsbereich verglichen, wobei die Qualität des Ventilöffnungsgrades beurteilt wird, mit dem Ergebnis, daß die Qualität des Ventilöffnungsgradsensors selbst beurteilt werden kann.

In der Steuervorrichtung nach Anspruch 7 können mit der Fehlerbeurteilungseinrichtung der von dem Hauptsteuerab­ schnitt ermittelte Soll-Öffnungsgrad und der vom Unter- Steuerabschnitt ermittelte Soll-Öffnungsgrad verglichen werden, mit dem Ergebnis, daß eine Fehlerbeurteilung des Hauptsteuerabschnitts selbst vorgenommen werden kann.

Bei der Steuervorrichtung nach Anspruch 8 wird von der Fehlerbeurteilungseinrichtung und von der Ausfallsiche­ rungssteuereinrichtung dann, wenn entweder von der Ein­ richtung zur Beurteilung eines unterbrochenen Drahts, von der Einrichtung zur Beurteilung einer Abweichung zwischen dem Ist-Öffnungsgrad und dem Soll-Öffnungsgrad, von der Einrichtung zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors oder von der Fehlerbeurteilungseinrichtung eine Nichtgut- Beurteilung ausgegeben wird, die momentane Ansaugluft­ menge angefordert, ferner wird eine Kraftstoffzuführun­ terbrechungssteuerung ausgeführt. Daher kann eine geeig­ nete Zündzeitpunktsteuerung ausgeführt werden, wodurch eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens wie, etwa ein Klopfen, vermieden werden kann.

Bei der Steuervorrichtung nach Anspruch 9 kann der Fahrer durch die Ausfallsicherungssteuereinrichtung gewarnt werden, wenn von der Einrichtung zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts, von der Einrichtung zur Beurtei­ lung einer Abweichung zwischen dem Ist-Öffnungsgrad und dem Soll-Öffnungsgrad, von der Einrichtung zur Beurtei­ lung des Öffnungsgradsensors oder von der Fehlerbeurtei­ lungseinrichtung eine Nichtgut-Beurteilung ausgegeben wird.

Bei der Steuervorrichtung nach Anspruch 10 beurteilt die Ausfallsicherungssteuereinrichtung dann, wenn von der Einrichtung zur Beurteilung eines unterbrochenen Drahts, von der Einrichtung zur Beurteilung einer Abweichung zwischen dem Ist-Öffnungsgrad und dem Soll-Öffnungsgrad, von der Einrichtung zur Beurteilung des Öffnungsgradsen­ sors oder von der Fehlerbeurteilungseinrichtung eine Nichtgut-Beurteilung ausgegeben wird, ob der momentane Zündzeitpunkt in einem Intervall liegt, in dem eine Schließsteuerung des Verwirbelungssteuerventils ausge­ führt wird. Wenn dies der Fall ist, kann der Zündzeit­ punkt etwas verzögert werden. Dadurch kann das Auftreten eines Klopfens begrenzt werden, ferner kann ein normales Betriebsverhalten aufrechterhalten werden, bei dem ein plötzlicher Drehmomentanstieg nicht auftritt.

Bei der Steuervorrichtung nach Anspruch 11 gibt der Nichtgut-Zähler dann, wenn von der Einrichtung zur Beur­ teilung eines unterbrochenen Drahts, von der Einrichtung zur Beurteilung einer Abweichung zwischen dem Ist-Öff­ nungsgrad und dem Soll-Öffnungsgrad, von der Einrichtung zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors oder von der Fehlerbeurteilungseinrichtung eine Nichtgut-Beurteilung ausgegeben wird, ein Signal aus, sofern die Nichtgut- Beurteilung einen vorgeschriebenen Wert erreicht, mit dem Ergebnis, daß eine Fehlerbeurteilung beim Hochzählen des Nichtgut-Zählers aufgrund von Rauschen und dergleichen verhindert werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Steuersystems für einen Direkteinspritzungsmotor gemäß einer Ausführung der Erfindung;

Fig. 2 einen Blockschaltplan einer Steuereinheit des Steuersystems nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Steuerblockschaltplan zur Erläuterung einer Steuervorrichtung, die eine Fehlererfassungsein­ richtung enthält, die in der Steuereinheit nach Fig. 1 vorgesehen ist;

Fig. 4 eine Ansicht eines Ansteuerungssystem für ein Verwirbelungssteuerventil nach Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht zur Erläuterung einer Vorrichtung zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts für das Verwirbelungssteuerventil nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung der mittels des Verwirbelungssteuerventils nach Fig. 1 einge­ stellten optimalen Luftansaugmenge;

Fig. 7 eine erläuternde Ansicht des Falls, in dem von der Erfassungsvorrichtung nach Fig. 5 eine Anoma­ lie der Bewegung des Verwirbelungssteuerventils erfaßt wird;

Fig. 8 eine Ansicht zur Erläuterung der allgemeinen Funktionsweise des Verwirbelungssteuerventils nach Fig. 1;

Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung des Soll-Öffnungs­ grades des Verwirbelungssteuerventils nach Fig. 1;

Fig. 10 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Diagnose eines unterbrochenen Drahts des Verwirbelungs­ steuerventils, die von der Fehlererfassungsein­ richtung nach Fig. 3 ausgeführt wird;

Fig. 11 eine Ansicht zur Erläuterung des Falls, in dem zu der Erfassungsvorrichtung nach Fig. 5 der Verwir­ belungssteuerventil-Öffnungsgradsensor hinzuge­ fügt ist;

Fig. 12 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Funktions­ weise der Erfassungsvorrichtung nach Fig. 11;

Fig. 13 einen Ablaufplan zur Erläuterung eines weiteren Erfassungsverfahrens für den Fall, in dem das Er­ fassungsverfahren nach Fig. 12 wechselt;

Fig. 14 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Beurteilung des Erfassungsergebnisses des Verwirbelungssteu­ erventil-Öffnungsgradsensors;

Fig. 15 einen Steuerungsblockschaltplan zur Erläuterung der Beurteilung der von der CPU nach Fig. 2 aus­ geführten Soll-Öffnungsgradbestimmung;

Fig. 16 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Beurteilung nach Fig. 15;

Fig. 17 einen Ablaufplan zur Erläuterung der verschiede­ nen Nichtgut-Beurteilungen gemäß der Fehlererfas­ sungseinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 18 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Warnopera­ tion bei den verschiedenen Nichtgut-Beurteilungen der Fehlererfassungseinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 19 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Zündzeit­ punktsteuerung entsprechend den verschiedenen Nichtgut-Beurteilungen der Fehlererfassungsein­ richtung nach Fig. 3;

Fig. 20 eine Ansicht zur Erläuterung der Zündzeitpunkt­ steuerung nach Fig. 19; und

Fig. 21 einen Ablaufplan zur Erläuterung des Falls, in dem das Verwirbelungssteuerventil entsprechend den verschiedenen Nichtgut-Beurteilungen der Feh­ lererfassungseinrichtung nach Fig. 3 vollständig geschlossen wird.

Im folgenden wird eine Steuervorrichtung für Brennkraft­ maschinen gemäß einer Ausführung der Erfindung beschrie­ ben. Fig. 1 zeigt ein Steuersystem für einen Direktein­ spritzungsmotor gemäß einer Ausführung der Erfindung. In Fig. 1 wird die in die Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luft von einem Einlaßanschluß 2a eines Luftreinigers 2 angesaugt, woraufhin sie sich durch einen Ansaugluftmen­ genmesser 3 und durch einen Drosselklappenkörper 6 be­ wegt, in dem eine Drosselklappe 5 installiert ist, die die Luftansaugmenge steuert, woraufhin die Ansaugluft in einen Sammler 7 eintritt. Die Drosselklappe 5 ist mit einem Stellmotor 10 verbunden, der die Drosselklappe 5 antreibt, wodurch die Ansaugluftmenge gesteuert wird.

Die Luft, die den Sammler 7 erreicht hat, wird auf ent­ sprechende Luftansaugleitungen verteilt, die mit den entsprechenden Zylindern 8 der Brennkraftmaschine 1 verbunden sind, und in die entsprechenden Brennkammern 8a der Zylinder 8 eingeleitet. In den obigen Luftansaugroh­ ren 9 sind ein Verwirbelungssteuerventil 31 und ein Aktuator 35 vorgesehen. Das Verwirbelungssteuerventil 31 steuert elektrisch die Ansaugluftmenge in die jeweiligen Zylinder 8, während der Aktuator 35 den Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31 einstellt. Durch Steuern des Verwirbelungssteuerventils 31 wird die hindurchströ­ mende Luft mit einer Ablenkkraft beaufschlagt, wobei die mit der Ablenkkraft beaufschlagte Luft mit dem Kraftstoff vermischt wird, der in einem tieferliegenden Abschnitt der Brennkammer 8a des Zylinders 8 eingespritzt wird. Die Ablenkkraft erzeugt eine Verwirbelung, die auf den Ver­ brennungszustand einen großen Einfluß hat.

Andererseits wird der Kraftstoff wie etwa Benzin durch eine Kraftstoffpumpe 12 von einem Kraftstofftank 11 angesaugt, mit Druck beaufschlagt und an ein Kraftstoff­ system geliefert, das eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 13 und einen Regler 32 für variablen Kraftstoffdruck enthält, der den Kraftstoffdruck innerhalb eines vorgege­ benen Bereichs steuert. Der Kraftstoffdruck wird von einem Kraftstoffdrucksensor 33 gemessen. Der Kraftstoff wird in die Brennkammer 8a durch Einspritzeinrichtungen 13 eingespritzt, die in die Brennkammer 8a der Zylinder 8 münden. Die Luft und der Kraftstoff, die in die Brennkam­ mer 8a angesaugt bzw. eingespritzt werden, werden ver­ mischt und durch eine Zündkerze 24 über eine Zündspule 17 gezündet und verbrannt.

Das in der Brennkammer 8a der Brennkraftmaschine 1 er­ zeugte Abgas wird in ein Abgasrohr 19 eingeleitet und aus der Brennkraftmaschine 1 durch eine Katalysatoreinrich­ tung 22 hindurch abgeführt. Das aus dem Abgasrohr 19 abgeführte Abgas wird über ein Rohrleitungselement 33 wenigstens zum Teil in den obigen Sammler 7 zurückgelei­ tet. In dem Rohrleitungselement 23 ist ein elektronisch gesteuertes AGR-Ventil 21 (Abgasrückführungsventil) angeordnet, das die Abgasrückführungsmenge steuert. Dieses AGR-Ventil 21 steuert elektrisch den Öffnungsquer­ schnitt entsprechend der Druckdifferenz vor und nach dem AGR-Ventil und dem Luft-/Kraftstoffverhältnis des Abga­ ses, wodurch die AGR-Menge bestimmt wird.

Der obenerwähnte Ansaugluftmengenmesser 3 gibt in eine Steuereinheit 15 ein Signal ein, das die Ansaugluftmenge angibt. Ferner ist am Drosselklappenkörper 6 ein Drossel­ klappensensor 18 vorgesehen, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 erfaßt und ein den Öffnungsgrad angeben­ des Signal in die Steuereinheit 15 eingibt.

Ein Kurbelwinkelsensor 16 wird durch eine (in der Figur nicht gezeigte) Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1 rotatorisch angetrieben und gibt ein Signal aus, das die Drehposition der Kurbelwelle mit einer Ungenauigkeit von höchstens 2-4° in die Steuereinheit 15 eingibt.

Der Einspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt für den Kraftstoff bzw. das Luft-/Kraftstoffgemisch sowie der Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31 werden durch die obenerwähnten Signale gesteuert.

Ein im Abgasrohr 19 vorgesehener L/K-Sensor 20 erfaßt das Ist-Luft-/Kraftstoffverhältnis anhand der Abgaskomponen­ ten und erzeugt ein Signal, das in die Steuereinheit 15 eingegeben wird. Die Einzelheiten dieser Steuerung werden weggelassen, da sie bekannt sind, es wird lediglich darauf hingewiesen, daß eine proportionale Beziehung vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt ein Steuersystem, das in der obigen Steuer­ einheit 15 enthalten ist. In den im folgenden erläuterten Figuren sind die Teile, die mit jenen von Fig. 1 überein­ stimmen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die obige Steuereinheit 15 enthält eine GPU 15a, die den Steuerungshauptabschnitt bildet, eine Eingangsverarbei­ tungseinheit 15b für die Ausführung einer vorgegebenen Verarbeitung (z. B. einer A/D-Umsetzung und dergleichen) für Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, einen Bus 15c für die Datenübertragung sowie eine Ausgangsver­ arbeitungseinheit 15d für die Ausgabe der Daten, die eine vorgegebene Verarbeitung ausführt.

In der Eingangsverarbeitungseinheit 15a werden die Erfas­ sungssignale und dergleichen, etwa vom Verwirbelungssteu­ erventil-Öffnungsgradsensor 44, von einer Spannungserfas­ sungsschaltung 15e, vom Luftmengensensor 20, vom Kurbel­ winkelsensor 16, vom Drosselklappensensor 18, von einem Fahrpedalsensor 45, von einem Kühlmitteltemperatursensor 46, von einem Ansaugluftmengenmesser 3, von einem Zünd­ schalter 47, von einem Anlasserschalter 48 und von einer Batteriespannung-Erfassungseinrichtung 49 empfangen. Diese Erfassungssignale werden durch die Eingangsverar­ beitungseinheit 15b einer vorgegebenen Verarbeitung un­ terworfen und in Daten umgesetzt, die über den Bus 15c in die obige CPU 15a eingegeben werden können. Ferner gibt die Eingangsverarbeitungseinheit 15b in eine Unterbre­ chungssteuereinrichtung 42 ein Unterbrechungssignal ein.

In die CPU 15a werden die verschiedenen Arten von Erfas­ sungsdaten über den Bus 15c eingegeben, woraufhin die CPU 15a eine Verarbeitung der verschiedenen Erfassungsdaten in Übereinstimmung mit vorgegebenen Programmen ausführt, die in einem ROM 40 gespeichert sind. Dann werden die verarbeiteten Daten in einem RAM 41 sowie in einem Siche­ rungs-RAM 43 gespeichert und über die Ausgangsverarbei­ tungseinrichtung 15d in Verwirbelungssteuerventile (Nr. 1-Nr. 4) 31a-31d, in die Einspritzeinrichtungen 13a-13d, in die Kraftstoffpumpe 58, in die Zündeinrich­ tung 59 und in eine Warnleuchte 60 ausgegeben.

Fig. 3 zeigt einen Steuerungsblockschaltplan eines An­ triebssteuersystems und eines Fehlerdiagnosesystems für das Verwirbelungssteuerventil 31, die in der obigen Steuereinheit 15 enthalten sind. Die Erfassungssignale vom Kurbelwinkelsensor 16, vom Fahrpedalsensor 45, vom Kühlmitteltemperatursensor 46 und vom Verwirbelungssteu­ erventil-Öffnungsgradsensor 44 und dergleichen werden über die Eingangsverarbeitungseinheit 15b empfangen, woraufhin die Soll-Öffnungsgrad-Bestimmungseinrichtung 61 eine Verarbeitung ausführt, um den geforderten optimalen Wert für den Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31 einzustellen. Von einer Verwirbelungssteuerventil- Antriebssteuereinrichtung 62 wird ein Verwirbelungssteu­ erventil-Antriebsaktuator 35 (Schrittmotor) angesteuert, um den erwünschten optimalen Öffnungsgrad einzustellen.

Der Ausgang der Eingangsverarbeitungseinheit 15b, der Soll-Öffnungsgrad-Bestimmungseinrichtung 61 und der Verwirbelungssteuerventil-Antriebssteuereinrichtung 62 wird von der Fehlererfassungseinrichtung 63 erfaßt. In Übereinstimmung mit den Erfassungsergebnissen beurteilt die Fehlerbeurteilungseinrichtung 68 einen Fehler, ändert die Ausfallsicherung-Steuereinrichtung 69 den Soll-Öff­ nungsgrad mittels der Soll-Öffnungsgrad-Einstelleinrich­ tung 61, ferner werden die Warnleuchte 60, die Einspritz­ einrichtungen 13a-13d und die Zündeinrichtung 59 gesteu­ ert. Die Fehlererfassungseinrichtung 63 umfaßt eine Einrichtung 64 zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts im Antriebssystem des Verwirbelungssteuerventils 31, eine Einrichtung 65 zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad des Ver­ wirbelungssteuerventils 31, eine Einrichtung 66 zur Erfassung einer Anomalie im Öffnungsgradsensor sowie eine Einrichtung 67 zur Erfassung einer Anomalie bei der Berechnung des Soll-Öffnungsgrades usw.

Fig. 4 zeigt das Antriebssystem des Verwirbelungssteuer­ ventils 31 nach Fig. 1. In der Leitung 9b der beiden Abschnitte 9a und 9b der Ansaugluftleitung 9, die mit den jeweiligen Zylindern 8 der Brennkraftmaschine 1 in Ver­ bindung steht, ist das Verwirbelungssteuerventil 31 vorgesehen, das die Leitung 9b verschließen kann. Der Schrittmotor 35 mit Erregerspulen 35a-35d ist so angeord­ net, daß er das Verwirbelungssteuerventil 31 öffnen und schließen kann. Der Schrittmotor 35 wird durch die elek­ trische Leistung von einer Batteriestromversorgung VB angetrieben. Weiterhin werden von einer CPU 15a in der obigen Steuereinheit 15 beispielsweise vier Transistoren Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4 in dieser Reihenfolge angesteuert, so daß der Schrittmotor 35 in der normalen Richtung rotatorisch angetrieben wird; wenn andererseits die Transistoren Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4 nacheinander in entge­ gengesetzter Richtung angesteuert werden, wird der Schrittmotor 35 in der entgegengesetzten Richtung rotato­ risch angetrieben. Dadurch kann eine Einstellung des Öffnungsgrades des Verwirbelungssteuerventils 31 ausge­ führt werden.

Fig. 5 zeigt ein System zur Erfassung eines unterbroche­ nen Drahts, beispielsweise eines Drahts zwischen der obigen Erregerspule 35 und dem Transistor Tr1. Zur einfa­ chen Erläuterung ist nur eine Drahtverbindung zwischen der Erregerspule 35a und dem Transistor Tr1 gezeigt, selbstverständlich sind jedoch auch zwischen den übrigen Erregerspulen 35b-35d und den Transistoren Tr2-Tr4 ähnli­ che Drahtverbindungen vorhanden, für die ähnliche Erfas­ sungen ausgeführt werden können.

Zwischen der Erregerspule 35a und der CPU 15a sind ein Widerstand R und eine Spannungserfassungsschaltung 15e vorgesehen. Im Normalbetrieb, in dem kein Draht unterbro­ chen ist, wie in Fig. 5 bei (a) gezeigt ist, besitzt das Ausgangssignal von der CPU 15a zum Transistor Tr1 niedri­ gen Pegel, weshalb der Transistor Tr1 gesperrt ist; wenn die Spannungserfassungsschaltung 15e eine Spannung über dem Widerstand R erfaßt, wird von der Spannungserfas­ sungsschaltung 15e an die CPU 15a ein Signal mit hohem Pegel ausgegeben. Ferner besitzt ein Ausgangssignal von der CPU 15a an eine Basis des Transistors Tr1 hohen Pegel, wodurch der Transistor Tr1 durchschaltet; da über dem Widerstand R keine Spannung anliegt, wird von der Spannungserfassungsschaltung 15e an die CPU 15a ein Signal mit niedrigem Pegel ausgegeben. Daher stellt die CPU 15a fest, daß kein Draht unterbrochen ist.

Wenn andererseits beispielsweise im Abschnitt A der Steuerleitung ein unterbrochener Draht vorhanden ist, wie in Fig. 5 bei (b) gezeigt ist, besitzt das Ausgangssignal von der CPU 15a zur Basis des Transistors Tr1 niedrigen Pegel, selbst wenn der Transistor Tr1 gesperrt ist, da über dem Widerstand R keine Spannung anliegt; daher nimmt das Signal von der Spannungserfassungsschaltung 15e an die CPU 15a niedrigen Pegel an. Ferner besitzt das Aus­ gangssignal von der CPU 15a an die Basis des Transistors Tr1 hohen Pegel, so daß der Transistor Tr1 durchschaltet, da die Spannungserfassungsschaltung 15e die Kollektor­ spannung des Transistors Tr1 erfassen kann, so daß in die CPU 15a ein Signal mit hohem Pegel eingegeben wird und daher die CPU 15a feststellt, daß ein Draht unterbrochen ist.

Fig. 6 zeigt die optimale Ansaugluftmenge für das obener­ wähnte Verwirbelungssteuerventil 31. Wenn die Drossel­ klappe 5a zur Steuerung der Ansaugluftmenge beispiels­ weise vollständig geöffnet ist, wird die Ansaugluftmenge innerhalb eines QAFC-Bereichs (des Bereichs der Werte für normale Ansaugluftmenge) entsprechend der Öffnungsgrad­ einstellung durch das Verwirbelungssteuerventil 31 ge­ steuert, wobei der QAFC-Bereich ein Bereich zwischen der Ansaugluftmenge QA bei geöffnetem Verwirbelungssteuerven­ til 31 (die durch die Linie (1) angezeigt ist) und der Ansaugluftmenge QB bei geschlossenem Verwirbelungssteuer­ ventil 31 (die durch die Linie (2) angezeigt ist) ist. Der in Fig. 6 gezeigte Bereich QARC ist ein Bereich, in dem die Ansaugluftmenge normalerweise nicht liegt und in dem das Betriebsverhalten etwa durch Klopfen verschlech­ tert ist.

Fig. 7 zeigt den Fall, in dem das Verwirbelungssteuerven­ til 31 aufgrund eines unterbrochenen Drahts anomal bewegt wird. Zum Zeitpunkt (1) in Fig. 7(a) wird die Drossel­ klappe geöffnet, wobei sie beispielsweise im Zeitpunkt (2) vollständig geöffnet ist; hierbei weist das Verwirbe­ lungssteuerventil 31 keinen unterbrochenen Draht auf. Wie in Fig. 7(b) gezeigt ist, wird die Drosselklappe 5 zum Zeitpunkt (1) geöffnet und erreicht zum Zeitpunkt (3) den vollständig geöffneten Zustand. Wenn jedoch ein Draht unterbrochen ist, kann das Verwirbelungssteuerventil 31 nicht mehr betätigt werden, so daß es nicht mehr geöffnet werden kann.

Wie in Fig. 7(d) gezeigt ist, beginnt die Zunahme der Ansaugluftmenge zu einem Zeitpunkt (6), der etwas hinter dem Zeitpunkt (1), der in Fig. 7(a) gezeigt ist, liegt, wie jedoch in Fig. 7(b) gezeigt ist, nimmt die Ansaug­ luftmenge zum Zeitpunkt (7) aufgrund des durch einen unterbrochenen Draht bedingten Stillstands des Verwirbe­ lungssteuerventils 31 einen Maximalwert an. Wie in Fig. 7 (d) gezeigt ist, steigt das Motordrehmoment zum Zeitpunkt (6) an und wird zum Zeitpunkt (7) maximal.

Wie in Fig. 7(b) gezeigt ist, wird beispielsweise zum Zeitpunkt (4) der unterbrochene Draht repariert, so daß das Verwirbelungssteuerventil 31 eine Öffnungsbewegung ausführt, wie in Fig. 7(c) gezeigt ist, so daß die An­ saugluftmenge zum Zeitpunkt (4) erneut ansteigt und daher, wie in Fig. 7(d) gezeigt ist, das Motordrehmoment zum Zeitpunkt (8) erneut ansteigt. Wenn wie oben erwähnt das Motordrehmoment keinen normalen Anstieg ausführt, da der Fahrer eine Nichtübereinstimmung feststellt, führt dies zu einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens.

Fig. 8 ist eine Ansicht zur Erläuterung der allgemeinen Funktionsweise des Verwirbelungssteuerventils 31. Da der Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31, das in der Ansaugluftleitung 9 vorgesehen ist, eingestellt wird, wird Luft, die mit der Ablenkkraft beaufschlagt wird, in die Brennkammer 8a des Zylinders 8 angesaugt.

Fig. 9 zeigt den Soll-Öffnungsgrad des Verwirbelungssteu­ erventils 31. Eine durch die Zweipunkt-Strichlinie gege­ bene Position zeigt die geeignete Öffnungsgradposition an. Wenn der Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31 nicht der geeignete Öffnungsgrad ist, steigt im Fall von Fig. 9(a) der Drehmomentstoß an, wodurch das Be­ triebsverhalten verschlechtert wird, während im Fall von Fig. 9(b) die Stabilität der Verbrennung verschlechtert wird und daher Kohlenwasserstoffe erzeugt werden.

Im folgenden wird die Fehlerdiagnose, die von der in Fig. 3 gezeigten Fehlererfassungseinrichtung 33 ausge­ führt wird, im einzelnen erläutert.

Fig. 10 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung der Dia­ gnose für einen unterbrochenen Draht in dem Verwirbe­ lungssteuerventil 31. Wie in Fig. 5 erläutert worden ist, wird die Beurteilung eines unterbrochenen Drahts anhand der Beziehung zwischen dem Ausgangssignal der CPU 15a und dem Ausgangssignal der Spannungserfassungsschaltung 15e ausgeführt.

Im Schritt 101 wird die Öffnungsgrad-Schrittanzahl des Verwirbelungssteuerventils 31 beurteilt. Hierbei ent­ spricht die Schrittanzahl den Erregerspulen 35a-35d des obengenannten Schrittmotors 35. Wenn die Schrittanzahl größer als vier ist, liest die CPU 15a im Schritt 102 die Erfassungsspannung von der Spannungserfassungsschaltung 15e ein. Dann wird im Schritt 103 eine Beurteilung eines unterbrochenen Drahts ausgeführt, wobei das von der CPU 15a an die Basis des Transistors Tr1 angelegte Ausgangs­ signal niedrigen Pegel besitzt, die Spannungserfassungs­ schaltung 15e ein Signal mit hohem Pegel in die CPU 15a eingibt und ferner das Ausgangssignal von der CPU 15a an die Basis des Transistors Tr1 hohen Pegel besitzt und die Spannungserfassungsschaltung 15e an die CPU 15a ein Signal mit niedrigem Pegel ausgibt, weshalb beurteilt wird, daß kein unterbrochener Draht vorhanden ist.

Wenn jedoch beispielsweise im Abschnitt A von Fig. 5 ein unterbrochener Draht vorhanden ist, ist aufgrund der Tatsache, daß das Ausgangssignal von der CPU 15a in den Transistor Tr1 niedrigen Pegel besitzt, das Signal von der Spannungserfassungsschaltung 15e in die CPU 15a ein Signal mit niedrigem Pegel, ferner besitzt das Ausgangs­ signal von der CPU 15a an den Transistor Tr1 hohen Pegel; da das Signal von der Spannungserfassungsschaltung 15e in die CPU 15a hohen Pegel besitzt, wird von der CPU 15a das Vorhandensein eines unterbrochenen Drahts beurteilt.

Falls beurteilt wird, daß ein unterbrochener Draht vor­ handen ist, wird im Schritt 104 ein Hochzählen durch einen SCING-Zähler ausgeführt, woraufhin im Schritt 105 beurteilt wird, ob der Zählwert den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert (DANNG) erreicht. Der vorgeschriebene Nichtgut-Wert ist auf einen vorgegebenen Wert gesetzt, um eine fehlerhafte Beurteilung aufgrund eines Hochzählens des SCING-Zählers aufgrund eines Rauschens und derglei­ chen zu verhindern.

Wenn daher der obige Zählerwert den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert erreicht, wird im Schritt 106 eine Beurtei­ lung ausgeführt, daß im Verwirbelungssteuerventil 31 ein Fehler vorhanden ist.

Fig. 11 zeigt den Fall, in dem zu dem Erfassungssystem, mit dem ein unterbrochener Draht festgestellt wird und das beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, zwischen der Erregerspule 35a und dem Transistor Tr1 ein Öffnungsgrad­ sensor 44 hinzugefügt ist. Das von der CPU 15a ausgege­ bene Öffnungsgradsignal wird mit dem Öffnungsgradsignal des Verwirbelungssteuerventils 31 verglichen, das von dem Öffnungsgradsensor 31A erfaßt wird.

In diesem System, dessen Funktionsweise anhand des in Fig. 12 gezeigten Ablaufplans erläutert wird, wird in einem Schritt 121 der Soll-Öffnungsgrad SCTDP des Verwir­ belungssteuerventils 31, der für den Betrieb erforderlich ist, ausgegeben, wobei der Ist-Öffnungsgrad des Verwirbe­ lungssteuerventils 31, der durch den Schrittmotor 35 als Antwort auf den Soll-Öffnungsgrad eingestellt wird, mittels des Öffnungsgradsensors 44 erfaßt wird. Wenn das Erfassungssignal (der Verwirbelungssteuerventil-Öffnungs­ grad SCTPM) vom Öffnungsgradsensor 44 in die CPU 15a eingelesen wird, wird im Schritt 123 der Absolutwert X der Differenz zwischen dem Soll-Öffnungsgrad SCTPD und dem erfaßten Öffnungsgrad SCTPM vom Öffnungsgradsensor 44 berechnet. Im Schritt 124 wird der Absolutwert X mit einem vorgegebenen Wert KAING verglichen.

Wenn der Absolutwert X größer als der vorgegebene Wert ist, wird im Schritt 125 ein Hochzählen durch einen NGCNT-Zähler ausgeführt, woraufhin im Schritt 126 beur­ teilt wird, ob der Zählwert NGCNT den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert (NGHAN) übersteigt oder nicht. Durch den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert kann ähnlich wie oben eine fehlerhafte Beurteilung verhindert werden, die durch ein Hochzählen des Nichtgut-Zählers verursacht wird. Wenn daher der obengenannte Zählwert den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert erreicht, wird eine Fehlerbeurteilung für das Verwirbelungssteuerventil 31 ausgeführt.

In Fig. 13 wird die Differenz zwischen dem Soll-Öffnungs­ grad SCTPD und dem erfaßten Öffnungsgrad SCTPM vom Ver­ wirbelungssteuerventil-Öffnungsgradsensor 44 integriert. In einem Schritt 131 wird der Soll-Öffnungsgrad SCTPD des Verwirbelungssteuerventils 31 berechnet. Vom Verwirbe­ lungssteuerventil-Öffnungsgradssensor 44 wird der Öff­ nungsgrad des Verwirbelungssteuerventils 31, der 'durch den Schrittmotor 35 als Antwort auf den Soll-Öffnungsgrad eingestellt wird, erfaßt. Dann wird im Schritt 132 der erfaßte Öffnungsgrad SCTPM vom Öffnungsgradsensor 44 in die CPU 15a eingelesen, woraufhin im Schritt 133 der integrierte Wert Y der Differenz zwischen dem Soll-Öff­ nungsgrad SCTPD und dem erfaßten Öffnungsgrad SCTPM vom Öffnungsgradsensor 44 berechnet wird. In einem Schritt 134 wird beurteilt, ob der integrierte Wert Y den vorge­ schriebenen Nichtgut-Wert (KAING2) übersteigt, woraufhin im Schritt 135 dann, wenn der integrierte Wert den vorge­ schriebenen Nichtgut-Wert übersteigt, eine Fehlerbeurtei­ lung für das Verwirbelungssteuerventil 31 ausgeführt wird.

Da in dieser Ausführung die Differenz zwischen dem Soll- Öffnungsgrad SCTPD und dem erfaßten Öffnungsgrad SCTPM des Verwirbelungssteuerventil-Öffnungsgradsensors 44 quantitativ erfaßt wird, kann die Erfassungsgenauigkeit stark verbessert werden.

Fig. 14 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung der Beur­ teilung der Erfassung des Verwirbelungssteuerventil- Öffnungsgradsensors 44. In einem Schritt 141 wird das vom Sensor 44 ausgegebene Erfassungssignal eingelesen, wo­ raufhin in einem Schritt 142 der Betrag des Öffnungsgra­ des quantitativ erfaßt wird. Wenn der Wert V des Verwir­ belungssteuerventils unterhalb des minimalen Verwirbe­ lungssteuerventil-Wertes NGL oder oberhalb des maximalen Verwirbelungssteuerventil-Wertes NGH liegt, wird in einem Schritt 143 mit einem Hochzählen durch den SCNT-Zähler begonnen, ferner wird in einem Schritt 144 beurteilt, ob der Zählwert den vorgeschriebenen Nichtgut-Wert (SENNG) erreicht. Ähnlich wie oben kann mit dem normalen Nicht­ gut-Wert eine fehlerhafte Beurteilung verhindert werden, die durch ein Hochzählen aufgrund von Rauschen verursacht wird. Wenn daher der Zählwert den normalen Nichtgut-Wert erreicht, wird in einem Schritt 145 eine Beurteilung eines Fehlers des Verwirbelungsteuerventil-Öffnungsgrad­ sensors 44 ausgeführt.

Fig. 15 zeigt einen Blockschaltplan zur Beurteilung der Qualität des Soll-Öffnungsgrades, die in der CPU 15a ausgeführt wird, wobei diejenigen Abschnitte, die mit jenen von Fig. 3 übereinstimmen, die gleichen Bezugszei­ chen besitzen.

In der CPU 15a (d. h. einer Haupt-CPU) werden beispiels­ weise die Erfassungssignale vom Kurbelwinkelsensor 16, vom Fahrpedalsensor 45, vom Kühlmitteltemperatursensor 46 und vom Verwirbelungssteuerventil-Öffnungsgradsensor 44 wie in Fig. 2 gezeigt über die obenerwähnte Eingangsver­ arbeitungseinheit 15b empfangen, woraufhin eine Verarbei­ tung für den Soll-Öffnungsgrad von der Soll-Öffnungsgrad- Berechnungseinrichtung 61 ausgeführt wird. Der Verwirbe­ lungssteuerventil-Antriebsaktuator 35 wird über die Verwirbelungssteuerventil-Antriebssteuereinrichtung 62 entsprechend angetrieben.

Auf seiten einer Unter-CPU wird von der Soll-Öffnungs­ grad-Berechnungseinrichtung 70 entsprechend dem über die Eingangsverarbeitungseinheit 15b empfangenen Signal der Soll-Öffnungsgrad berechnet, wobei das Berechnungsergeb­ nis der Soll-Öffnungsgrad-Berechnungseinrichtung 61 in der Soll-Öffnungsgrad-Vergleichseinrichtung 71 verglichen wird. Ferner wird zu diesem Zeitpunkt in der CPU 15a das Berechnungsergebnis der Soll-Öffnungsgrad-Berechnungsein­ richtung 61 in der Soll-Öffnungsgrad-Sortiereinrichtung 72 verglichen. Wenn zwischen den Inhalten der Einrichtung 71 und der Einrichtung 72 eine Abweichung vorhanden ist, wird von einer Fehlerbeurteilungseinrichtung 73 ein Fehlerbeurteilungsergebnis ausgegeben.

In Fig. 16 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung der Fehler­ beurteilung gezeigt. In einem Schritt 161 und in einem Schritt 162 werden der Soll-Öffnungsgrad SCTPD in der Soll-Öffnungsgrad-Berechnungseinrichtung 61 bzw. in der Soll-Öffnungsgrad-Berechnungseinrichtung 70 auf seiten der Haupt-CPU bzw. auf seiten der Unter-CPU ausgeführt. In einem Schritt 163 werden die beiden Soll-Öffnungsgrade in der Soll-Öffnungsgrad-Vergleichseinrichtung 71 bzw. in der Soll-Öffnungsgrad- Vergleichseinrichtung 72 vergli­ chen. Der Vergleich besteht hierbei darin, daß beispiels­ weise die Differenz zwischen dem Soll-Öffnungsgrad SCTPD auf seiten der Haupt-CPU und dem Soll-Öffnungsgrad SCTPD-S auf seiten der Unter-CPU gleich einem Absolutwert Z gesetzt wird.

In einem Schritt 164 wird beurteilt, ob der obige Abso­ lutwert Z den vorgegebenen Wert SCVSYOG übersteigt oder nicht. Wenn der Absolutwert Z den normalen Wert SCVSYOG übersteigt, wird in einem Schritt 165 ein Hochzählen mit dem Fehlerzähler (SYOCNT) ausgeführt. In einem Schritt 166 wird festgestellt, ob SYOCNT größer als SYONG ist, woraufhin im positiven Fall in einem Schritt 167 die Beurteilung des Vorhandenseins eines Fehlers ausgeführt wird.

Fig. 17 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung der Ausführung der verschiedenen obigen Beurteilungen. Wenn in einem Schritt 171 beispielsweise die Einrichtung 64 für die Erfassung eines unterbrochenen Drahts der Fehlererfas­ sungseinrichtung 63, die Einrichtung 65 zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad, die Einrichtung 66 zur Erfassung einer Anomalie des Öffnungsgradsensors 44 oder die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 67 zur Erfassung einer Anomalie bei der Berechnung der Soll-Öffnungsgradberechnung eine Nichtgut-Beurteilung ausgibt, wird in einem Schritt 172 das Ausgangssignal vom Luftmengensensor 20 von Fig. 2 eingelesen, woraufhin in einem Schritt 173 die Ansaug­ luftmenge QA berechnet wird.

Der Wert der berechneten Ansaugluftmenge QA liegt bei­ spielsweise im Bereich QAFC, innerhalb dessen die Ansaug­ luftmenge einen normalen Wert besitzt. In einem Schritt 174 wird beurteilt, ob die Ansaugluftmenge QA oberhalb des Bereichs QAFC liegt, woraufhin in einem Schritt 175 eine Kraftstoffzufuhrunterbrechungssteuerung ausgeführt wird. Wenn in einem Schritt 176 festgestellt wird, daß die Ansaugluftmenge QA unterhalb des Bereichs QAFC liegt, wird in einem Schritt 177 die Kraftstoffzufuhrunterbrech­ nung zurückgenommen.

Fig. 18 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung einer Warnoperation nach Ausführung der verschiedenen obigen Beurteilungen. Wenn in einem Schritt 181 die Einrichtung 64 zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts der Feh­ lererfassungseinrichtung 63, die Einrichtung 65 zur Erfassung einer Abweichung des Soll-Öffnungsgrades vom Ist-Öffnungsgrad, die Einrichtung 66 zur Erfassung einer Anomalie des Öffnungsgradsensors 44 oder die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 67 zur Erfassung einer Anomalie bei der Berechnung des Soll-Öffnungsgrades eine Nichtgut- Beurteilung ausgeben, wird im Schritt 182 eine Warn­ leuchte 60 eingeschaltet oder erleuchtet.

Fig. 19 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung der Zünd­ zeitpunktsteuerung nach den verschiedenen obigen Beurtei­ lungen. Wenn in einem Schritt 191 die Einrichtung 64 zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts der Fehlererfas­ sungseinrichtung 63, die Einrichtung 65 zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad, die Einrichtung 66 zur Erfassung einer Anomalie des Öffnungsgradsensors 44 oder die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 67 zur Erfassung einer Anomalie bei der Berechnung des Soll-Öffnungsgrades eine Nichtgut- Beurteilung ausgibt, wird in einem Schritt 192 beurteilt, ob der momentane Zündzeitpunkt ADV in einem Zeitintervall liegt, in dem eine Schließsteuerung des Verwirbelungs­ steuerventils 31 ausgeführt wird.

Um nämlich den Kraftstoffverbrauch am günstigsten zu halten, wird der Zündzeitpunkt ADV dann, wenn das Verwir­ belungssteuerventil 31 gerade einer Schließsteuerung unterliegt, verzögert, umgekehrt wird während einer Öffnungssteuerung des Verwirbelungssteuerventils 31 eine Voreilung des Zündzeitpunkts ADV bewirkt.

Wenn hierbei festgestellt wird, daß das Verwirbelungs­ steuerventil 31 momentan nicht geschlossen wird, wird in einem Schritt 193 der Zündzeitpunkt ADV zwangsläufig zur Seite einer Schließsteuerung verschoben, woraufhin in einem Schritt 194 der Zündzeitpunkt ADV wie in Fig. 20 gezeigt entsprechend der Stufensteuerung DMP allmählich verzögert wird und in einem Schritt 195 das Verwirbe­ lungssteuerventil 31 in einer Schließsteuerungsbetriebs­ art gesteuert wird.

Falls eine Nichtgut-Beurteilung vorliegt, kann durch allmähliches Verzögern des Zündzeitpunkts ADV das Auftre­ ten eines Klopfens und dergleichen begrenzt werden, weshalb das natürliche Fahrgefühl, bei dem ein plötzli­ cher Drehmomentanstieg nicht auftritt, beibehalten werden kann.

Fig. 21 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung einer vollständigen Öffnung des Verwirbelungssteuerventils 31 nach Ausführung der verschiedenen Beurteilungen. Wenn in einem Schritt 201 irgendeine der obengenannten Erfas­ sungseinrichtungen eine Nichtgut-Beurteilung ausgibt, wird in einem Schritt 202 das Verwirbelungssteuerventil 31 vollständig geschlossen, so daß eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine und der Abgasemissionen verhindert werden kann.

Oben sind Ausführungen der Erfindung im einzelnen erläu­ tert worden, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungen eingeschränkt, vielmehr sind sämtliche Ausführungen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Umfangs der Erfindung, die in den Ansprüchen definiert sind, von der Erfindung abgedeckt.

Wenn in der Fehlerdiagnosevorrichtung für Brennkraftma­ schinen die Einrichtung zur Erfassung eines unterbroche­ nen Drahts, die Öffnungsgradabweichung-Beurteilungsein­ richtung, die Öffnungsgradsensor-Beurteilungseinrichtung oder die Fehlerbeurteilungseinrichtung eine Nichtgut- Beurteilung ausgibt, kann eine Steuerung des Zündzeit­ punkts oder dergleichen, durch die eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens, etwa ein Klopfen und dergleichen, verhindert werden kann, ausgeführt werden, so daß das natürliche Fahrgefühl, bei dem ein plötzlicher Anstieg des Drehmoments nicht auftritt, aufrechterhalten werden kann. Im Ergebnis kann eine Fehlerdiagnose für das Ver­ wirbelungssteuerventil in der Brennkraftmaschine sicher ausgeführt werden, so daß selbst bei Auftreten eines Fehlers im Verwirbelungssteuerventil ein gutes Betriebs­ verhalten aufrechterhalten werden kann.

Claims (11)

1. Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen (1), mit
einer Antriebssteuereinrichtung (62) für ein Verwirbelungssteuerventil (31), das in einer Ansaugluft­ leitung (9) angeordnet ist, und
einer Fehlerdiagnosevorrichtung (63), die einen Fehler des Verwirbelungssteuerventils (31) diagnosti­ ziert, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fehlerdiagnosevorrichtung eine Fehlererfas­ sungseinrichtung (63), die einen Fehler des Verwirbe­ lungssteuerventils (31) erfaßt, sowie eine Fehlerbeurtei­ lungseinrichtung (68) enthält.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtung (63) eine Ein­ richtung (64) zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts in einer Steuerleitung des Verwirbelungssteuerventils (31) enthält.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtung (63) eine Ein­ richtung (65) zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem von einem Verwirbelungssteuer­ ventil-Öffnungsgradsensor (44) erfaßten Ist-Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils und den Absolutwert der Abweichung berechnet.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (65) zur Erfassung einer Abwei­ chung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öff­ nungsgrad vom Ventilöffnungsgradsensor (44) in Form eines Integrationswertes erfaßt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abweichungsbeurteilungseinrichtung vorgese­ hen ist, die feststellt, ob die von der Einrichtung (65) zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öff­ nungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad erfaßte Abweichung einen vorgeschriebenen Wert übersteigt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Öffnungsgradsensor-Beurteilungseinrichtung (66) vorgesehen ist, die einen vom Ventilöffnungsgradsen­ sor (44) erfaßten Öffnungsgrad mit einem Sensorausgangs­ bereich des Ventilöffnungsgradsensors (44) vergleicht und die Qualität der Beurteilung des Ventilöffnungsgradsen­ sors (44) beurteilt.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fehlerdiagnosevorrichtung eine Hauptsteuer­ einheit (61, 62, 72), die einen Soll-Öffnungsgrad für das Verwirbelungssteuerventil (31) berechnet, eine Unter- Steuereinheit (70, 71), die den Soll-Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils (31) berechnet, und eine Fehlerbeurteilungseinrichtung (73) enthält, die eine Fehlerbeurteilung durch Vergleichen der Soll-Öffnungs­ grade, die von der Haupt-Steuereinheit (61, 62, 72) und von der Unter-Steuereinheit (70, 71) berechnet werden, ausführt.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
eine Fehlerbeurteilungseinrichtung (68) vorgese­ hen ist, die einen Fehler feststellt, wenn die Einrich­ tung (64) zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts, die Einrichtung (65) zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad, die Einrichtung (66) zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors (44) oder die Fehlerbeurteilungseinrichtung (73) der Fehlererfassungseinrichtung (63) eine Nichtgut-Beurtei­ lung ausgibt, und
eine Ausfallsicherung-Steuereinrichtung (69) vorgesehen ist, die eine momentane Ansaugluftmenge anhand dieser Beurteilung berechnet und eine Kraftstoffberech­ nungssteuerung ausführt, um die Ansaugluftmenge in einen normalen Bereich zu führen.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausfallsicherung-Steuereinrichtung (69) eine Warnleuchte erleuchtet, wenn von der Einrichtung (64) zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts, von der Einrich­ tung (65) zur Erfassung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad, von der Einrichtung (66) zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors (44) oder von der Fehlerbeurteilungseinrichtung (73) eine Nichtgut-Beurteilung ausgegeben wird.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausfallsicherung-Steuereinrichtung (69) beurteilt, ob ein momentaner Zündzeitpunkt in einem Schließsteuerungsintervall für das Verwirbelungssteuer­ ventil (31) liegt, wenn die Einrichtung (64) zur Erfas­ sung eines unterbrochenen Drahts, die Einrichtung (65) zur Beurteilung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öff­ nungsgrad und dem Ist-Öffnungsgrad, die Einrichtung (66) zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors (44) oder die Fehlerbeurteilungseinrichtung (73) eine Nichtgut-Beurtei­ lung ausgibt, und im positiven Fall den Zündzeitpunkt allmählich verzögert.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Nichtgut-Zähler eine Nichtgut-Beurteilung für die Einrichtung (64) zur Erfassung eines unterbrochenen Drahts, für die Einrichtung (65) zur Beurteilung einer Abweichung zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist- Öffnungsgrad, für die Einrichtung (66) zur Beurteilung des Öffnungsgradsensors (44) und für die Fehlerbeurtei­ lungseinrichtung (73) zu einem Zeitpunkt ausgibt, zu dem der Nichtgut-Zähler einen vorgeschriebenen Wert erreicht.