DE60203226T2

DE60203226T2 - Sekundärluftzuführvorrichtung sowie Verfahren zur Feststellung von Abnormalitäten

Info

Publication number: DE60203226T2
Application number: DE60203226T
Authority: DE
Inventors: Shigemasa Toyota-shi Aichi-ken Hirooka; Mamoru Toyota-shi Aichi-ken Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: DE60203226D1; EP1293648A3; EP1293648A2; JP2003083048A; US20030061805A1; ES2236410T3; JP4479139B2; EP1293648B1; US7073323B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sekundärluftzuführgerät zum Zuführen von Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite eines Emissionssteuergeräts, das in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und ein Verfahren zum Erfassen einer Anormalität des Sekundärluftzuführgeräts und noch genauer auf ein Sekundärluftzuführgerät und ein Verfahren, das imstande ist, eine Anormalität von zumindest einem Bauteilelement des Geräts zu erfassen.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Bei einen bekannten Emissionssteuergerät eines Verbrennungsmotors ist ein Dreiwegekatalysator in einem Auslasssystem angeordnet, um die CO, HC und NOx Komponenten im Abgas zu verringern. Bei einer bekannten Technologie zum Verbessern der Emissionsteuerung wird Luft durch eine Luftpumpe in einen Sekundärluftzuführkanal gefördert, der mit einem Öffnungs-Schließ-Ventil ausgestattet ist, das mit einer Auslassleitung verbunden ist, so dass die Sekundärluft, die in die Auslassleitung geführt wird, die Sauerstoffkonzentration erhöht und folglich eine Oxidation von HC und CO im Abgas verursacht.
Wenn ein Bauteilelement des Sekundärluftzuführgeräts, wie beispielsweise die Luftpumpe, das Öffnungs-Schließ-Ventil, etc. eine Anormalität aufweist, wird sich die Abgasreinigung vermindern und die Emission wird sich verschlechtern. Folglich ist es erforderlich, solch eine Anormalität zu einem frühen Zeitpunkt zu bestimmen. Bekannte Technologien zum Erfassen einer Anormalität, wie oben erwähnt ist, sind zum Beispiel eine Technologie, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 9-21312 offenbart ist und eine Technologie die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 9-125945 offenbart ist.
Gemäß der erstgenannten Technologie ist ein Drucksensor zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil und der Luftpumpe im Sekundärluftzuführkanal angeordnet und der Druckwert, der durch den Sensor erfasst wird, wird genutzt als eine Grundlage zum Erfassen einer Anormalität im Sekundärluftzuführgerät. Gemäß der letztgenannten Technologie ist ein Drucksensor im Sekundärluftzuführkanal angeordnet und eine Anormalität beim Sekundärluftzuführgerät wird auf Grundlage eines Unterschieds zwischen den erfassten Maximal- und Minimalwerten der Druckpulsation erfasst.
Gemäß diesen Technologien ist es jedoch schwer, obwohl eine Anormalität des Sekundärluftzuführgeräts erfasst werden kann, genau zu bestimmen, welches der Bauteilelemente anormal ist. Außerdem kann im Fall einer Funktionsstörung, bei der ein Bauteilelement nicht normal funktioniert aber der Druckwert oder die Druckpulsation normal ist, die Anormalität nicht erfasst werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sekundärluftzuführgerät zu schaffen, das in der Lage ist, genau zu bestimmen, ob ein Bauteilelement eine Anormalität aufweist und in der Lage ist, eine Funktionsstörung davon zu erfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sekundärluftzuführgerät, wie in Anspruch 1 festgelegt, geschaffen. Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Sekundärluftzuführgerät, das folgendes aufweist: einen Sekundärluftzuführkanal zum Zuführen einer Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite einer Emissionssteuervorrichtung in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors, eine Öffnungs-Schließ-Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Sekundärluftzuführkanals und ein Rückschlagventil, das stromabwärts der Öffnungs-Schließ-Einrichtung angeordnet ist. Das Sekundärluftzuführgerät weist des weiteren einen Drucksensor, der im Sekundärluftzuführkanal angeordnet ist und eine Anormalitätserfassungsvorrichtung auf, die eine Anormalität von zumindest einem Bauteilelement auf der Grundlage eines Druckwerts, der durch den Drucksensor erfasst wird und eines Druckveränderungswerts z.B. einem Veränderungswert des erfassten Drucks erfasst.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden der Druckwert und der Druckveränderungswert durch den Drucksensor geprüft. In Übereinstimmung mit einer Kombination der Werte kann ein Fehlverhaltensmodus von verschiedenen Bauteilelementen in detaillierter Weise bestimmt werden.
Die Anormalitätserfassungsvorrichtung kann einen Fehlverhaltensmodus des Bauteilelements aus einer Kombination eines Druckverhaltensmusters, das während einer Sekundärluftzuführsteuerung vorkommt und einem Druckverhaltensmuster, das während einer Sekundärluftzuführanhaltesteuerung vorkommt, erfassen. Unter Ausnutzung von Kombinationen von Druckverhaltensmustern während der Zuführsteuerung und während der Anhaltesteuerung wird es möglich, weitere detaillierte Bestimmungen zu erkennen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Luftpumpe stromaufwärts der Öffnungs-Schließ-Einrichtung angeordnet werden und der Drucksensor kann bei einer Zwischenposition zwischen der Luftpumpe und der Öffnungs-Schließ-Einrichtung angeordnet werden. Wird der Drucksensor bei einer Zwischenposition zwischen der Luftpumpe und der Öffnungs-Schließ-Einrichtung angeordnet, so erleichtert dies, eine Anormalität der Öffnungs-Schließ-Einrichtung und eine Anormalität der Luftpumpe getrennt zu erfassen.
Wenn ein Absolutdrucksensor als Drucksensor eingesetzt wird, kann die Anormalitätserfassungsvorrichtung einen Erfassungswert, der durch den Drucksensor unmittelbar vor einer Inbetriebsetzung des Verbrennungsmotors erfasst wird, als ein Luftdruck gespeichert werden. Mit dieser Konstruktion kann der Relativdruck während der Erfassung einer Anormalität erhalten werden und der Drucksensor kann als ein Luftdrucksensor während des Anhaltens des Sekundärluftzuführsystems genutzt werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Anormalitätserfassungsvorrichtung des weiteren eine Funktion zum Überwachen einer Strömungsmenge durch die Luftpumpe von einem Ausgabewert von dem Drucksensor haben. Wenn das Sekundärluftzuführgerät stromabwärts der Luftpumpe normal ist, wird ein vorbestimmter Zusammenhang zwischen der Menge der Ausstoßströmung von der Luftpumpe und dem Druckwert beibehalten werden, so dass die Menge der Ausstoßströmung von dem Druckwert geschätzt werden kann.
Die Anormalitätserfassungsvorrichtung kann ein Verstopfen des Sekundärluftzuführkanals durch Erfassen eines Ausstoßdrucks der Luftpumpe, während die Luftpumpe während einer Öffnungssteuerung der Öffnungs-Schließ-Einrichtung betrieben wird und während einer Schließsteuerung der Öffnungs-Schließ-Einrichtung, erfassen. Wenn der Sekundärluftzuführkanal verstopft ist, kann sich ein Fall ereignen, bei dem während der Zuführung von Sekundärluft die Luftpumpe eine Anormalität aufweist und folglich keine ausreichende Menge an Ausstoßströmung liefert aber das Druckverhalten wie ein normales Verhalten erscheint. Jedoch wird bei der zuvor erwähnten Konstruktion die Luftpumpe während der Schließsteuerung betrieben, so dass eine Verringerung des Ausstoßdrucks erfasst wird. Folglich ist es möglich, gleichzeitig zu bestimmen, ob die Luftpumpe eine Anormalität aufweist und ob das Sekundärluftzuführgerät verstopft ist.
Des weiteren kann das Sekundärluftzuführgerät einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aufweisen, der im Auslasssystem angeordnet ist, und ein Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors kann in die Anormalitätserfassungsvorrichtung eingegeben werden. Durch Prüfen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Auslasssystem ist es möglich, zu erfassen, ob die Sekundärluftzuführung normal durchgeführt wird.
In diesem Fall kann die Anormalitätsbestimmung auf einem Unterschied zwischen einem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einer Menge an Einlassluft oder einem Unterschied zwischen einem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einer Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur oder einem Unterschied zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während einer Sekundärluftzuführsteuerung und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während einer Anhaltesteuerung basieren.
Die Sekundärluftzuführsteuerung wird während eines Kaltstarts ausgeführt und eine bestimmte Zeitspanne im Anschluss an die Inbetriebsetzung wird benötigt, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiviert wird. Folglich kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Anormalitätserfassungsvorrichtung durch zwangsläufiges vorübergehendes Ausschalten der Sekundärluftzuführsteuerung bestimmen, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiviert ist.
Außerdem kann der Drucksensor zwischen der Öffnungs-Schließ-Einrichtung und dem Rückschlagventil angeordnet werden. In diesem Fall wird es möglich, eine Anormalität des Rückschlagventils auf der Grundlage des Druckveränderungswerts und des Druckwerts zu erfassen, der durch den Drucksensor erfasst wird, während sich die Öffnungs-Schließ-Einrichtung in einem geschlossenen Steuerzustand befindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen einer Anormalität, wie in Anspruch 14 definiert ist, geschaffen. Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen einer Anormalität eines Sekundärluftzuführgeräts zum Zuführen einer Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite einer Emissionssteuervorrichtung im Auslasssystem eines Verbrennungsmotors. Das Verfahren umfasst einen Schritt zur Erfassung eines Druckwerts im Sekundärluftzuführkanal, einen Schritt zur Berechnung eines Veränderungswerts des Druckwerts und einen Schritt zur Erfassung einer Anormalität von einem Bauteilelement auf der Grundlage des Druckwerts und des Druckveränderungswerts.
Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann bei einem Sekundärluftzuführgerät angewendet werden, das folgendes aufweist: einen Sekundärluftzuführkanal zum Zuführen einer Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite einer Emissionssteuervorrichtung in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors, eine Öffnungs-Schließ-Vorrichtung, die den Sekundärluftzuführkanal öffnet und schließt, ein Rückschlagventil, das stromabwärts der Öffnungs-Schließ-Vorrichtung angeordnet ist und einen Drucksensor, der in dem Sekundärluftzuführkanal angeordnet ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden mit der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und wobei:
1 ein schematisches Schaubild ist, das ein Sekundärluftzuführgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt
2 eine graphische Darstellung ist, die die Druckverhaltensmuster bei einem Punkt A, der in 1 angezeigt ist, darstellt;
3 eine graphische Darstellung ist, die die Druckverhaltensmuster bei einem Punkt B, der in 1 angezeigt ist, darstellt;
4 ein Haupt-Flussdiagramm ist, das eine erste Anormalitätserfassungsroutine beim Gerät, das in 1 gezeigt ist, ausführt, darstellt;
5 ein Flussdiagramm ist, das einen Abschnitt des Vorgangs, der in 4 dargestellt ist, genau beschreibt;
6 ein Flussdiagramm ist, das einen anderen Abschnitt des Vorgangs, der in 4 dargestellt ist, genau beschreibt;
7 ein Flussdiagramm ist, das noch einen anderen Abschnitt des Vorgangs, der in 4 dargestellt ist, genau beschreibt;
8 ein Schaubild ist, das einen Zusammenhang zwischen der Strömungsmenge einer Luftpumpe und ihrem Ausstoßdruck anzeigt;
9 ein Flussdiagramm ist, das einen Verstopfte-Leitung-Erfassungsvorgang darstellt, der zum Vorgang, der in 4 dargestellt ist, hinzugefügt werden kann;
10 ein Schaubild ist, das ein Sekundärluftzuführgerät, das eine zweite Anormalitätserfassungsroutine ausführt, darstellt;
11 ein Haupt-Flussdiagramm ist, das die zweite Anormalitätserfassungsroutine, die in einem Sekundärluftzuführsystem, das in 10 gezeigt ist, ausgeführt wird, darstellt;
12 ein Flussdiagramm ist, das einen Abschnitt des Vorgangs, der in 11 dargestellt ist, genau beschreibt;
13 ein Flussdiagramm ist, das ein Sekundärluftzuführgerät, das eine dritte Anormalitätserfassungsroutine ausführt, darstellt;
14 ein Haupt-Flussdiagramm ist, das die dritte Anormalitätserfassungsroutine, die in einem Sekundärluftzuführsystem, das in 13 gezeigt ist, ausführt, darstellt;
15 ein Flussdiagramm ist, das einen Abschnitt des Vorgangs, der in 14 dargestellt ist, genau beschreibt;
16 ein Haupt-Flussdiagramm ist, das eine vierte Anormalitätserfassungsroutine darstellt;
17 ein Flussdiagramm ist, das einen A/F-Sensoraktivierungsbestimmungsvorgang, der ein Abschnitt des Vorgangs ist, der in 16 dargestellt ist, genau beschreibt;
18A und 18B graphische Darstellungen sind, die einen Zusammenhang zwischen der Einlassluftmenge und dem Sekundär-A/F-Wert beziehungsweise einen Zusammenhang zwischen der Einlassluftmenge und dem A/F-Veränderungswert anzeigen;
19 ein Haupt-Flussdiagramm ist, das eine fünfte Anormalitätserfassungsroutine darstellt; und
20A, 20B und 20C graphische Darstellungen sind, die Zusammenhänge der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur bei normaler Verbrennungsmotordrehzahl, dem erwarteten erhöhten A/F-Wert infolge der Zuführung von Sekundärluft beziehungsweise dem erwarteten A/F-Wert ohne Zuführung von Sekundärluft anzeigen.
Genaue Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Um das Verstehen der Beschreibung zu erleichtern, werden soweit wie möglich gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen für gleiche Teile verwendet, und wiederholende Beschreibungen werden vermieden.
1 ist ein schematisches Schaubild, das eine Konstruktion eines Sekundärluftzuführgeräts gemäß der Erfindung darstellt. Ein Sekundärluftzuführgerät 1 ist an einen Mehrzylinder-Ottomotor (nachfolgend vereinfacht bezeichnet als „Verbrennungsmotor"), der ein Verbrennungsmotor ist, befestigt. Eine Einlassleitung 20 und eine Auslassleitung 21 sind mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Die Einlassleitung 20 ist mit einer Drossel 24 versehen und ist mit einem Einlassfilter 25 verbunden.
Ein Luftströmungsmessgerät 26 zum Messen der Luftmenge (Menge der Primärluft) ist zwischen dem Einlassfilter 25 und der Drossel 24 angeordnet. Eine Emissionssteuervorrichtung 22, die einen Dreiwegekatalysator hat, ist bei einem Abschnitt stromabwärts der Auslassleitung 21 angeordnet. O₂-Sensoren 31, 32 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration im Abgas sind stromaufwärts und stromabwärts der Emissionssteuervorrichtung 22 angeordnet. Es ist möglich, anstelle der O₂-Sensoren A/F-Sensoren, lineare O₂-Sensoren, etc. zu verwenden.
Das Sekundärluftzuführgerät 1 hat einen Sekundärluftzuführkanal 11, der einen Abschnitt der Einlassleitung 20 und der Drossel 24 mit einem Abschnitt der Auslassleitung 21 zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem stromaufwärts befindlichen O₂-Sensor 31 verbindet. Beim Sekundärluftzuführkanal 11 sind eine elektromotorbetriebene Luftpumpe (AP) 12, ein Luftumschaltventil (ASV) 13 und ein Reed-Ventil (RV) (Rückschlagventil) 14, in dieser Reihenfolge von der Seite der Einlassleitung 20 aus, angeordnet. Ein Drucksensor 15 ist zwischen der AP 12 und dem ASV 13 angeordnet. Eine Leitung 16, die sich von einem Abschnitt der Einlassleitung 20 stromabwärts der Drossel 24 erstreckt, ist mit dem ASV 13 verbunden. Die Leitung 16 ist mit einem elektromagnetischen Ventil 17 versehen.
Eine Steuervorrichtung 10 zum Steuern des Betriebs des Sekundärluftzuführgeräts 1 ist mit einer Verbrennungsmotor-ECU 23 verbunden, die den Verbrennungsmotor 2 auf eine Art und Weise steuert, die einen Austausch von Informationen erlaubt. Die Steuervorrichtung 10 nimmt Eingabesignale, die von dem Drucksensor 15 und den O₂-Sensoren 31, 32 ausgegeben werden, entgegen und steuert den Motorbetrieb der AP 12 und das Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 17. Die Steuervorrichtung 10 kann einen Teil der Verbrennungsmotor-ECU 23 bilden.
Bei einem Zustand, bei dem während des Kaltstarts etc. die Kraftstoffkonzentration hoch ist und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) klein und die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung 22 nicht ausreichend hoch ist, um ihre Funktion ausreichend auszuführen, öffnet das Sekundärluftzuführgerät 1 durch die Steuervorrichtung 10, die das elektromagnetische Ventil 17 öffnet, das ASV 13, um Unterdruck in die Einlassleitung 20 und in das ASV 13 zu führen. Außerdem wird die Luftpumpe 12 betrieben, um einen Teil der Luft, die den Einlassfilter 25 passiert hat, über den Sekundärluftzuführkanal 11 in die Auslassleitung 21 zu führen, so dass sich die Sauerstoffkonzentration im Abgas erhöht und sich das A/F-Verhältnis des Abgases erhöht. Somit wird eine Sekundärverbrennung von HC und CO, die im Abgas in der Auslassleitung 21 vorhanden sind, zum Zweck sauberer Emission beschleunigt. Da des weiteren die Auslasstemperatur somit erhöht wird, wird die Temperaturerhöhung des Dreiwegekatalysators der Emissionssteuervorrichtung 22 beschleunigt und folglich die Emissionsverschlechterung verringert. Es ist möglich, anstelle der Kombination des ASV 13 und des elektromagnetischen Ventils 17, ein elektromagnetisches Ventil als ein ASV 13 zu verwenden.
Das Sekundärluftzuführgerät 1 gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Funktion zur Erfassung einer Anormalität von Bauteilelementen des Geräts 1, das heißt, der Luftpumpe 12, dem ASV 13, dem RV 14, etc., hat. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 10 eine Anormalitätserfassung bezüglich der Bauteilelemente auf der Grundlage des Druckverhaltens, das durch den Drucksensor 15, der bei dem Sekundärluftzuführkanal 11 angeordnet ist, aus. Im Folgenden werden Routinen für diese Anormalitätserfassung detailliert beschrieben.
Eine erste Anormalitätserfassungsvorgangsroutine wird nachfolgend beschrieben.
Bevor eine detaillierte Beschreibung dieses Vorgangs erfolgt, wird das Druckverhalten im Sekundärluftzuführkanal 11 kurz beschrieben.
Die 2 und 3 sind graphische Darstellungen, die vorstellbare Muster des Druckverhaltens bei den Punkten A und B aus 1 schematisch anzeigen. Es wird hierbei angenommen, dass das RV 14 normal funktioniert. In 1 befindet sich der Punkt A, bei dem der Drucksensor 15 in diesem Ausführungsbeispiel angeordnet ist, bei einer Stelle zwischen der Luftpumpe 14 und dem ASV 13 und der Punkt B befindet sich zwischen dem ASV 13 und dem RV 14. Tabelle 1 zeigt Kombinationen von Betriebszuständen der Luftpumpe 12 und des ASV 13 und Druckverhaltensmuster bei den zwei Punkten entsprechend den Kombinationen von Betriebszuständen.
Tabelle 1:
Folglich können die Betriebszustände der Luftpumpe 12 und des ASV 13 aus dem Druckverhaltensmuster geschätzt werden.
Als nächstes wird die Anormalitätserfassungsroutine unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme aus den 4 bis 7 beschrieben. 4 ist ein Haupt-Flussdiagramm dieser Routine. Die 5 bis 7 sind Flussdiagramme, die Details von Nebenroutinen der Routine darstellen, die in 4 dargestellt ist. Der Vorgang, der in 4 dargestellt ist, wird im Wesentlichen einmal während der Inbetriebsetzung durch die Steuervorrichtung 10 ausgeführt. Jeder der Vorgänge, der in den 5 bis 7 dargestellt ist, wird einmal von dem Haupt-Vorgang, der in 4 dargestellt ist, abgerufen.
Zuerst prüft bei dem Schritt S2 aus 4 die Steuervorrichtung 10, ob eine Bedingung zum Ausführen einer Sekundärluftzuführsteuerung (vereinfachend in den Flussdiagrammen und der nachfolgenden Beschreibung mit „AI" bezeichnet) besteht. Die AI-Ausführungsbedingung wird bestimmt durch die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, die Einlassluft, die vergangene Zeit im Anschluss an die Inbetriebsetzung, die Batteriespannung, den Belastungszustand, etc. die von der Verbrennungsmotor-ECU 23 gesendet werden. Wenn die LU-Ausführungsbedingung nicht besteht und folglich bestimmt wird, dass kein Bedarf zum Ausführen der AI besteht, geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen eines Teils des Vorgangs zu dem Schritt S16. Wenn die AI-Ausführungsbedingung noch immer bestehen sollte und es erforderlich wird, die AI, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist, auszuführen, wartet der Vorgang bei dem Schritt S2 bis die Bedingung besteht. Wenn die AI- Ausführungsbedingung besteht, geht der Vorgang zum dem Schritt S4 weiter.
Bei dem Schritt S4 wird geprüft, ob eine Anormalität einer AI-Einrichtung erfasst worden ist. Vorzugsweise wird eine Marke zum Anzeigen einer Anormalität einer AI-Einrichtung, wie im Folgenden beschrieben wird, nicht zurückgesetzt, selbst wenn die Zusatzleistung des Fahrzeugs ausgeschaltet worden ist und wird nur dann zurückgesetzt, wenn eine AI-Einrichtung einer Prüfung und Wartung unterworfen wird. Wenn eine Anormalität erfasst worden ist, geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen einiger Vorgänge zu dem Schritt S32. Folglich ist es möglich, eine Störung zu vermeiden, die sonst durch einen Versuch zum Aktivieren der AI-Einrichtung, bei der eine Anormalität gefunden wurde, verursacht werden würde.
Wenn bei dem Schritt S4 bestimmt wird, das eine Anormalität der AI-Einrichtung nicht erfasst worden ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S6 weiter, bei dem die Steuervorrichtung 10 die Luftpumpe 12 betätigt und das ASV 13 öffnet. Anschließend wird bei dem Schritt S8 bestimmt, ob eine Anormalitätserfassungsbedingung besteht. Die Anormalitätserfassungsbedingung bezieht sich auf eine Bedingung, dass eine vorbestimmte Zeitspanne im Anschluss an eine Ausführung der AI-Steuerung vergangen ist und der Betrieb der Luftpumpe 12 stabil ist und der Verbrennungsmotor 2 in einem Leerlauf-Zustand auf der Grundlage der Belastung und der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit und folglich ist die Anormalitätserfassung einfach. Wenn die Anormalitätserfassungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S10 weiter, bei dem die Steuervorrichtung 10 ein Druckverhaltensmuster während einer Zuführsteuerung bestimmt.
Beim Zuführsteuerzeitdruckverhaltensbestimmungsvorgang (Schritt S10) nimmt die Steuervorrichtung 10 zeitabhängige Veränderungen des Werts P des Drucks, der durch den Drucksensor 15 über eine vorbestimmte Zeitspanne erfasst wird, entgegen. Darauf folgend wird in Schritt S102 dessen Durchschnittswert Pm berechnet. Anschließend wird bei dem Schritt S104 ein Wert Pa einer Amplitude einer Pulsation des Druckwerts P berechnet.
Bei dem Schritt S106 wird der Amplitudenwert Pa der Pulsation des Druckwerts P mit einem Grenzwert Pa0 verglichen. Wenn Pa größer als Pa0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster eines der Muster 1 und 2 mit großen Pulsationen ist, wie in 2 angezeigt ist. Danach geht der Vorgang zu dem Schritt S108 weiter. Bei dem Schritt S108 wird der Druckmittelwert Pm mit einem Grenzwert P0 verglichen. Wenn Pm größer als P0 ist, ist das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 1 und folglich wird berücksichtigt, dass die Sekundärluftzuführung ausgeführt wird. Der Vorgang geht zu dem Schritt S110 weiter, bei dem die Menge an Zuführluft Q geprüft wird. Der Ausstoßdruck der Luftpumpe 12 und die Menge an zugeführter Luft haben einen Zusammenhang, wie in 8 angezeigt ist. Die Menge an zugeführter Luft kann vom Ausstoßdruck (dem Druckmittelwert Pm von tatsächlich gemessenen Werten, die durch den Drucksensor 15 geliefert werden) abgeschätzt werden. Wenn die Menge an zugeführter Luft geringer als Qx ist, das in 8 angezeigt ist, besteht die Möglichkeit einer hohen im Abgas verbleibenden Kraftstoffkonzentration und folglich kann sich die Emission verschlechtern. Bei dem Schritt S112 wird geprüft, ob die geschätzte Menge an zugeführter Luft Q größer als Qx ist. Es ist auch möglich, einen Ausstoßdruckwert mit einem Grenzwert Px zu vergleichen.
Wenn bei dem Schritt S112 bestimmt wird, dass die Menge an zugeführter Luft Q gleich wie oder geringer als Qx ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S114 weiter, bei dem eine Marke XVerschlechterung auf „1" gesetzt wird. Anschließend geht der Vorgang zu dem Schritt S120 weiter. Wenn bestimmt wird, dass die Menge an zugeführter Luft Q größer als Qx ist, geht der Vorgang sofort zu dem Schritt S120 weiter. Bei dem Schritt S120 wird eine Marke XSchritt1 auf „1" gesetzt. Anschließend endet diese Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S106 Pm gleich wie oder geringer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 2 ist. Anschließend wird bei dem Schritt S140 eine Marke F12 auf „1" gesetzt. Nach dem Vorgang des Schritts S130 endet diese Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S106 bestimmt wird, dass Pa nicht größer als Pa0 ist, wird berücksichtigt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster eines der Muster 3 und 4 mit keiner Pulsation ist, wie in 2 angezeigt ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S150 weiter. Bei dem Schritt S150 wird Pm mit P0, wie beim Schritt S108, verglichen. Wenn Pm größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 3 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S160 weiter, bei dem eine Marke F13 auf „1" gesetzt wird. Nachdem der Schritt S130 ausgeführt wurde, endet die Nebenroutine.
Wenn umgekehrt bei dem Schritt S150 bestimmt wird, das Pm nicht größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 4 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S170 weiter, bei dem eine Marke F14 auf „1" gesetzt wird. Nach der Ausführung des Schritts S130 endet die Nebenroutine.
Nachdem die Nebenroutine, die in 5 dargestellt ist, beendet wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S12 des Haupt-Flussdiagramms aus 4 weiter, bei dem bestimmt wird, ob eine AI-Beendigungsbedingung besteht. Wenn die AI-Beendigungsbedingung nicht besteht, geht die Steuervorrichtung 10 zu dem Schritt S8 zurück, um den Vorgang beginnend beim Schritt S8 zu wiederholen. Wenn bei dem Schritt S8 bestimmt wird, dass die Anormalitätserfassungsbedingung nicht besteht, geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen der Druckverhaltensbestimmung bei dem Schritt S10 zu dem Schritt S12 weiter. Folglich ist es möglich, die Genauigkeit und die Bestimmungserfolgsrate der Druckverhaltensmusterbestimmung während der Ausführung der AI-Steuerung zu verbessern.
Wenn bei dem Schritt S12 bestimmt wird, dass die AI-Beendigungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S14 weiter, bei dem die Luftpumpe 12 angehalten wird und das RSV 13 geschlossen wird, um die AI-Steuerung anzuhalten. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S16 weiter, bei dem durch Prüfen des Werts der Marke XSchritt1 geprüft wird, ob die Druckverhaltensbestimmung bei dem Schritt S10 beendet ist. Ist XSchritt1 anders als „1", so bedeutet das, dass die Bestimmung des Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung nicht vollendet wurde. Folglich geht in diesem Fall die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen des Bestimmungsvorgangs zu dem Schritt S32. Ist umgekehrt XSchritt1 „1", so bedeutet das, dass die Bestimmung eines Druckverhaltensmusters während der Zuführsteuerung beendet ist. Folglich geht in diesem Fall die Steuervorrichtung 10 zu dem nachfolgenden Schritt S18 weiter. Bei dem Schritt S18 wird geprüft, ob eine Anormalitätserfassungsbedingung zum Ausführen einer Anhaltesteuerzeitdruckverhaltensbestimmung (Schritt S20) besteht. Wenn die Anormalitätserfassungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S20 weiter, bei dem die Anhaltesteuerzeitdruckverhaltensbestimmung ausgeführt wird.
Die Nebenroutine des Anhaltesteuerzeitdruckverhaltensbestimmungsvorgangs (Schritt S20), der in 6 dargestellt ist, ist ähnlich der Nebenroutine des Steuerzeitdruckverhaltensbestimmungsvorgangs, der in 5 dargestellt ist. Zuerst nimmt die Steuervorrichtung 10 bei dem Schritt S200 zeitabhängige Veränderungen des Druckwerts P entgegen, der durch den Drucksensor 15 über eine vorbestimmte Zeitspanne erfasst wird. Anschließend wird der Mittelwert Pm des Drucks berechnet (Schritt S202) und der Amplitudenwert Pa der Pulsation des Druckwerts P berechnet (Schritt S204).
Bei dem Schritt S206 wird Pa mit Pa0 verglichen. Wenn Pa größer als Pa0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster eines der Muster 1 und 2 mit hohen Pulsationen ist, wie in 2 angezeigt ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S208 weiter. Bei dem Schritt S208 wird der Mittelwert Pm des Drucks mit einem Grenzwert P0 verglichen. Wenn Pm größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Verhaltensmuster das Muster 1 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S220 weiter, bei dem eine Marke F21 auf „1" gesetzt wird.
Wenn Pm bei dem Schritt S208 nicht größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 2 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S240 weiter, bei dem eine Marke F22 auf „1" gesetzt wird.
Wenn bei dem Schritt S206 Pa nicht größer als Pa0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster eines der Muster 3 und 4 ohne Pulsation ist, wie in 2 angezeigt ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S250 weiter. Bei dem Schritt S250 werden Pm und P0, wie bei dem Schritt S208, verglichen. Wenn Pm größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 3 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S260 weiter, bei dem eine Marke F23 auf „1" gesetzt wird.
Wenn umgekehrt bei dem Schritt S250 Pm nicht größer als P0 ist, wird bestimmt, dass das vorliegende Druckverhaltensmuster das Muster 4 ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S270 weiter, bei dem eine Marke F24 auf „1" gesetzt wird.
Nachdem die Marke F21 bis F24 gesetzt wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S230 weiter, bei dem eine Marke XSchritt2 auf „1" gesetzt wird. Dann endet diese Nebenroutine.
Nachdem die Nebenroutine aus 6 beendet wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S24 des Haupt-Flusses, der in 4 dargestellt ist, weiter. Wenn bei dem Schritt S18 die Anormalitätserfassungsbedingung nicht besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S22 weiter, bei dem geprüft wird, ob eine vorbestimmte Zeitspanne im Anschluss an das Anhalten der AI-Steuerung vergangen ist. Wenn die Zeitspanne nicht vergangen ist, geht die Steuervorrichtung 10 zu dem Schritt S18 zurück, so dass die Bestimmung bezüglich der Anormalitätserfassungsbedingung während der vorbestimmten Zeitspanne im Anschluss an das Anhalten der AI-Steuerung versucht werden kann. Wenn die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S24 weiter.
Bei dem Schritt S24 wird durch Prüfen des Werts der Marke XSchritt2 geprüft, ob die Druckverhaltensbestimmung bei dem Schritt S20 beendet ist. Ist XSchritt2 anders als „1", so bedeutet das, dass die Bestimmung des Druckverhaltensmusters während der Anhaltesteuerung nicht vollendet wurde. Folglich geht in diesem Fall die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen des Bestimmungsvorgangs zu dem Schritt S32. Ist umgekehrt XSchritt2 „1", so bedeutet das, dass die Bestimmung eines Druckverhaltensmusters während der Anhaltesteuerung beendet wurde.
Bei dem Schritt S30 wird auf der Grundlage der Ergebnisse der Bestimmung bei den Schritten S10 und S20 die Bestimmung bezüglich einer Anormalität von Bauteilelementen ausgeführt. Die Tabelle 2 zeigt normale und anormale Modi der Luftpumpe 12 und des ASV 13 in Übereinstimmung mit den Druckverhaltensmustern, die während der Zuführsteuerung und der Anhaltesteuerung vorkommen.
Tabelle 2:
In dieser Tabelle zeigen „O" und „x" normale und anormale Zustände der Vorrichtungen etc. an.
Beim Durchlaufen des Anormalitätsbestimmungsvorgangs bei dem Schritt S30, der in 7 dargestellt ist, wird die Bestimmung auf der Grundlage der Tabelle ausgeführt. Zuerst wird bei dem Schritt S300 geprüft, ob eine Marke F11 „1" ist. Wenn die Marke F11 „1" ist, so zeigt dies an, dass das Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung das Muster 1 ist und der Vorgang geht zu dem Schritt S302 weiter, bei dem geprüft wird, ob die Marke F24 „1" ist. Wenn die Marke F24 „1" ist, wird angezeigt, dass das Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung das Muster 4 ist. Diese Kombination der Muster ist Modus 1 und zeigt an, dass die Luftpumpe 12 und das ASV 13 normal sind. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S304 weiter, bei dem durch Prüfen des Werts der Marke XVerschlechterung geprüft wird, ob sich die Strömungsmenge verringert hat. Ist die Marke XVerschlechterung anders als „1", so bedeutet das, dass eine Strömungsmengenverringerung nicht verursacht worden ist und alle Vorrichtungen normal sind. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem Schritt S306 weiter, bei dem eine Prüfmarke XAI auf „1" gesetzt wird, um den normalen Zustand anzuzeigen. Danach endet die Nebenroutine. Wenn umgekehrt die Marke XVerschlechterung „1" ist, so zeigt dies an, dass sich die Strömungsmenge verringert hat, wobei die Möglichkeit einer Funktionsstörung der Luftpumpe 12 besteht. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird, um den anormalen Zustand anzuzeigen. Danach endet die Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S302 bestimmt wird, dass F24 nicht „1" ist, was anzeigt, dass der vorliegende Modus einer der Modi 2, 4 und 5 ist, die in Tabelle 2 gezeigt werden, dann geht der Vorgang zu dem Schritt S310 weiter. Bei dem Schritt S310 wird geprüft, ob die Marke F22 „1" ist. Wenn F22 nicht „1" ist, das heißt, wenn der vorliegende Modus der Modus 4 oder 5 ist, bei denen das Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung nicht das Muster 2 ist, sondern das Muster 1 oder 3, ist die Luftpumpe 12 in einem Fehlverhaltenszustand, bei dem die Pumpe fortlaufend betrieben wird. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S312 weiter, bei dem eine Prüfmarke XFAP für die Luftpumpe 12 auf „1" gesetzt wird, um den Fehlverhaltenszustand des fortlaufenden Betriebs anzuzeigen. Danach geht der Vorgang zu dem Schritt S314. Wenn umgekehrt F22 „1" ist, das heißt, wenn das Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung das Muster 2 ist, das heißt, wenn der vorliegende Modus der Modus 2 ist, ist die Luftpumpe 12 normal. Dann geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen des Schritts S312 zu dem Schritt S314 weiter.
Anschließend wird bei dem Schritt S314 geprüft, ob die Marke F23 „1" ist. Wenn die Marke F23 nicht „1" ist, das heißt, wenn der vorliegende Modus der Modus 2 oder 5 ist, bei denen das Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung nicht das Muster 3 ist, sondern das Muster 1 oder 2 ist, ist das ASV 13 in einem feststehend geöffneten Zustand, bei dem das Ventil fortlaufend geöffnet ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S316 weiter, bei dem eine Prüfmarke XFASV für das ASV 13 auf „1" gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das ASV 13 in einem feststehend geöffneten Zustand ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S318 weiter, bei dem eine Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine. Wenn umgekehrt F23 „1" ist, das heißt, wenn das Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung das Muster 3 ist, das heißt, wenn der vorliegende Modus der Modus 4 ist, ist das ASV 13 normal. Folglich geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen des Schritts S316 zu dem Schritt S318 weiter. Nachdem die Prüfmarke XAI bei dem Schritt S318 auf „–1" gesetzt wurde, endet die Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S300 bestimmt wird, das F11 nicht „1" ist, ist der vorliegende Modus einer der Modi 3 und 6 bis 9. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem Schritt S320 weiter, bei dem geprüft wird, ob die Marke F12 „1" ist. Wenn F12 „1" ist, das heißt, wenn das Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung das Muster 2 ist, ist der vorliegende Modus einer der Modi 7 und 8. Bei beiden Modi ist die Luftpumpe 12 im nicht betriebsbereiten Zustand und folglich wird die Prüfmarke XFAP für die Luftpumpe 12 auf „–1" gesetzt, um den nicht betriebsbereiten Fehlverhaltenszustand der Pumpe anzuzeigen. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S324 weiter. Bei dem Schritt S324 wird geprüft, ob die Marke F22 „1" ist. Wenn F22 „1" ist, das heißt, wenn das vorliegende Druckverhaltensmuster während der Anhaltesteuerung das Muster 2 ist, ist der vorliegende Modus der Modus 8, bei dem das ASV 13 im feststehend geöffneten Zustand ist, bei dem das Ventil fortlaufend geöffnet ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S326 weiter, bei dem eine Prüfmarke XFASV für das ASV auf „1" gesetzt wird, um den feststehend geöffneten Zustand anzuzeigen. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine. Wenn umgekehrt F22 nicht „1" ist, ist der vorliegende Modus der Modus 7, bei dem das ASV 13 normal ist. Dann überspringt die Steuervorrichtung 10 den Schritt S326 und geht zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S320 bestimmt wird, das F12 nicht „1" ist, ist der vorliegende Modus der Modus 3, 6 oder 9. Bei jedem der Modi ist das ASV 13 im feststehend geschlossenen Zustand, bei dem das Ventil fortlaufend geschlossen ist. Der Vorgang geht zu dem Schritt S330 weiter, bei dem die Prüfmarke XFASV des ASV auf „–1" gesetzt wird, um den feststehend geschlossenen Zustand des Ventils anzuzeigen. Anschließend wird bei dem Schritt S332 bestimmt, ob die Marke F13 „1" ist. Wenn F13 „1" ist, ist das Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung das Muster 3 und folglich ist der vorliegende Modus der Modus 3 oder 6. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem Schritt S334 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Marke F23 „1" ist. Wenn die Marke F23 „1" ist, ist das vorliegende Verhaltensmuster während der Anhaltesteuerung das Muster 3 und der vorliegende Modus ist der Modus 6, bei dem die Luftpumpe 12 in einem Fehlverhaltenszustand ist, bei dem die Pumpe fortlaufend betrieben wird. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S386 weiter, bei dem die Prüfmarke XFAP der Luftpumpe 12 auf „1" gesetzt wird, um den Fehlverhaltenszustand des fortlaufenden Betriebs anzuzeigen. Der Vorgang geht zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine. Wenn umgekehrt die Marke F23 nicht „1" ist, ist der vorliegende Modus der Modus 3, bei dem die Luftpumpe 12 normal ist. Die Steuervorrichtung 10 überspringt den Schritt S336 und geht zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine.
Wenn bei dem Schritt S332 bestimmt wird, das F13 nicht „1" ist, ist der vorliegende Modus der Modus 9, bei dem die Luftpumpe 12 im nicht betriebsfähigen Fehlverhaltenszustand ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S338 weiter, bei dem die Prüfmarke XFAP für die Luftpumpe 12 auf „–1" gesetzt wird, um den nicht betriebsfähigen Fehlverhaltenszustand anzuzeigen. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S318 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „–1" gesetzt wird. Danach endet die Nebenroutine.
Nachdem die Nebenroutine, die in 7 dargestellt ist, beendet wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S32, der in 4 gezeigt ist, weiter. Bei dem Schritt S32 wird der Wert der Prüfmarke XAI geprüft. Wenn der Wert der Marke „1" ist, um den Normalzustand anzuzeigen, wird der Schritt S34 übersprungen und der Vorgang endet. Wenn umgekehrt der Wert der Marke „–1" ist, um anzuzeigen, dass das System anormal ist oder „0" ist, um anzuzeigen, dass die Bestimmung noch nicht vollendet ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S34, bei dem eine Anzeigevorrichtung oder eine Warnvorrichtung (nicht gezeigt) verwendet wird, um den Fahrer in Kenntnis zu setzen, dass das System eine Anormalität aufweist oder die Fehlverhaltenserfassung nicht ausgeführt werden konnte. Dieser Vorgang wird als Warnvorgang bezeichnet. Danach endet der Vorgang.
Diese Anormalitätserfassungsroutine gemäß der Erfindung macht es möglich, genau zu erfassen, ob die Luftpumpe 12 oder das ASV 13 eine Anormalität aufweist und welche Anormalität das Bauteilelement aufweist.
Im vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die Beendigung der AI-Steuerung gefolgt durch den Anhaltesteuerzeitdruckverhaltensbestimmungsvorgang und dann wird der Bestimmungsvorgang ausgeführt. Jedoch ist es auch möglich, die Anormalitätsbestimmung während die Bedingung für die AI-Zuführsteuerung besteht, durch Bestimmen eines Druckverhaltens während der Anhaltesteuerung, durch ein erzwungenes vorübergehendes Anhalten der Zuführung während der AI-Zuführung, auszuführen. Folglich wird es möglich, die Überprüfung während der AI-Steuerung auszuführen.
Außerdem ist, wie in Tabelle 2 gezeigt ist, das Druckverhaltensmuster während der AI-Zuführsteuerung, während die Vorrichtungen normal sind, beschränkt auf Muster 1. Wenn folglich das Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung ein anderes als das Muster 1 ist, kann die AI-Steuerung sofort angehalten werden und der Vorgang kann zu einem Druckverhaltensmuster während des Anhaltens weiter gehen. Wenn insbesondere das Druckverhaltensmuster während der Zuführsteuerung das Muster 4 ist, ist es ersichtlich, dass der vorliegende Modus der Modus 9 ist, wie in Tabelle 2 gezeigt ist. Folglich kann die Druckverhaltensmusterbestimmung während des Anhaltens weggelassen werden.
Außerdem ist die Position des Drucksensors 15 nicht beschränkt auf den Punkt A. Wenn der Drucksensor 15 bei dem Punkt B angeordnet ist, ist es auch möglich, einen Fehlverhaltensmodus einer Vorrichtung durch eine Technik, die ähnlich zu der zuvor beschriebenen Technik ist, zu bestimmen. Der Drucksensor 15 kann ein Relativdrucksensor sein, der einen Differenzdruck bezüglich einem Luftdruck ausgibt und kann auch ein Absolutdrucksensor sein. In diesem Fall ist es erforderlich, eine Konstruktion anzuwenden, bei der der Luftdruck während eines Anhaltens des Betriebs des Sekundärluftsystems erfasst werden kann. Jedoch sind bei einer normalen Ausführung der Luftpumpe 12 das Gehäuse und der Pumpenrotor nicht in engem Kontakt und die stromaufwärts und stromabwärts befindlichen Seiten der Luftpumpe 12 werden während des unbetriebenen Zustands in Verbindung stehen. Diese Ausführung der Luftpumpe 12 ermöglicht somit die Erfassung des Luftdrucks. Wenn solch eine Konstruktion angewendet wird, ist es geeignet, den Wert, der vor der Inbetriebsetzung des Verbrennungsmotors ausgegeben wird, als einen Luftdruck zu verwenden und einen Relativdruck aus dem Unterschied bezüglich des Luftdrucks zu berechnen. Folglich wird es möglich, den Drucksensor 15 als einen Luftdrucksensor zu verwenden, abgesehen von dem Ereignis der Erfassung einer Anormalität des Sekundärluftsystems und dem Zeitabschnitt der Zuführung von Sekundärluft. Wenn die Luftpumpe 12 jedoch im Fehlverhaltenszustand des fortlaufenden Betriebs ist, besteht die Möglichkeit der Schätzung eines Luftdrucks, der durch die Ausstoßdruckmenge erhöht wird. Folglich ist es in diesem Fall geeignet, die elektrische Leistung, die von der Luftpumpe 12 verbraucht wird, die Spannung der Luftpumpe 12, den Strom durch die Pumpe, etc. zu prüfen und zu korrigieren. Während des feststehend geöffneten Zustands des ASV 13 besteht die Möglichkeit der Übertragung der Pulsation des Abgases aus dem Verbrennungsmotor 2. In diesem Fall ist der Durchschnittsdruck nahe dem Luftdruck und folglich kann ein Luftdruck durch einen Durchschnittsbildungsvorgang erfasst werden.
Es ist auch möglich, eine Leitungssystemverstopfungsbestimmung zu der ersten Anormalitätserfassungsroutine hinzuzufügen. 9 ist ein Flussdiagramm, das den Verstopfungserfassungsvorgang darstellt. Das Einfügen des Vorgangs zwischen den Schritt S304 und den Schritt S306 aus 7 macht es möglich, die Verstopfungsbestimmung in der ersten Anormalitätserfassungsroutine auszuführen.
Wenn bei dem Schritt S304 bestimmt wird, dass der Wert der Marke XVerschlechterung nicht „1" ist, wird die Luftpumpe 12, während das ASV 13 im geöffneten Zustand verbleibt, vorübergehend betrieben (Schritt S301). Der Ausstoßdruck P der Luftpumpe 12 wird durch den Drucksensor 15 (Schritt S303) gelesen. Der gemessene Ausstoßdruck P wird mit einem Grenzwert P_Y verglichen (Schritt S305). Ist der Ausstoßdruck P geringer als P_Y, so zeigt dies an, dass obwohl die Luftpumpe 12 eine Fehlfunktion hat, ein bestimmter Druckwert während der AI-Zuführsteuerung erfasst wird. Dies zeigt an, dass infolge eines verstopften Leitungssystems stromabwärts des ASV 13, ein bestimmter Druckanstieg, trotz einer unzureichenden Ausstoßmenge von der Luftpumpe 12, vorliegt. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S307 weiter, bei dem eine Marke Xblockiert, die einen Rohrleitungszustand anzeigt, auf „1" gesetzt wird, um die Verstopfung des Rohrsystems anzuzeigen. Außerdem wird bei dem Schritt S307 eine Marke XVerschlechterung, die die Strömungsmenge der Luftpumpe anzeigt, auf „1" gesetzt, um eine Verringerung der Strömungsmenge anzuzeigen. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S318. Wenn ein ausreichender Druckanstieg vorliegt, wird berücksichtigt, dass keine Verringerung der Strömungsmenge durch die Luftpumpe 12 und kein verstopftes Rohrsystem vorliegt und der Vorgang geht zu dem Schritt S306 weiter. Folglich ist es möglich, zu bestimmen, ob das Sekundärluftzuführgerät einschließlich dem Rohrsystem eine Anormalität aufweist.
Als nächstes wird eine zweite Anormalitätserfassungsroutine unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben. Das Sekundärluftzuführgerät mit dem die zweite Anormalitätserfassungsroutine ausgeführt wird, unterscheidet sich vom Sekundärluftzuführgerät das in 1 gezeigt ist insofern, dass der Drucksensor 15 bei einem Punkt B angeordnet ist, wie in 10 gezeigt ist. 11 ist ein Haupt-Flussdiagramm des Anormalitätserfassungsvorgangs. 12 ist ein Flussdiagramm, das eine Nebenroutine eines Reedventilanormalitätsbestimmungsvorgangs darstellt.
Zuerst wird bei dem Schritt S38 geprüft, ob eine AI-Ausführungsbedingung besteht. Dieser Vorgang ist im Wesentlichen der gleiche wie der Schritt S2 aus 4. Wenn die Bedingung nicht besteht (ohne einen Fall, bei dem die Bedingung noch besteht, wobei der Fall der Erfüllung der Bedingung erwartet wird), geht der Vorgang durch Überspringen des Anormalitätserfassungsvorgangs zu dem Schritt S57. Wenn die Bedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S39 weiter, bei dem geprüft wird, ob eine Anormalität einer AI-Vorrichtung erfasst worden ist. Dieser Vorgang ist im Wesentlichen der gleiche wie der Schritt S4 aus 4. Wenn eine Anormalität erfasst worden ist, geht der Vorgang durch Überspringen des Anormalitätserfassungsvorgangs zu dem Schritt S57, der nachstehend beschrieben wird. Folglich ist es möglich, eine Störung zu vermeiden, die vorkommen würde, wenn der Betrieb der AI bei einer schon bestimmten Anormalität versucht wird.
Wenn bei dem Schritt S39 bestimmt wird, dass keine Anormalität einer AI-Vorrichtung erfasst worden ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S40 weiter, bei dem der Anormalitätsbestimmungsvorgang bezüglich des Reedventils ausgeführt wird. 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Reedventilanormalitätsbestimmungsvorgang darstellt.
Zuerst wird eine Schwankung des Druckwerts P in einer vorbestimmten Zeitspanne eingegeben (Schritt S400) und ein Druckmittelwert Pm wird berechnet (Schritt S401). Dann wird der Druckmittelwert Pm mit einem Grenzwert P_A (der ein Unterdruck ist, das heißt, niedriger als der Luftdruck) verglichen (Schritt S402). Das Auftreten eines Unterdrucks bedeutet, dass bei dem Punkt B ein Minimaldruck (Unterdruck) der Druckpulsationen gehalten wird, die innerhalb der Auslassleitung 21 durch den Verbrennungsmotor 2 verursacht werden. In diesem Fall wird bestimmt, dass das RV 14 normal funktioniert. Dann endet der Vorgang sofort.
Wenn kein Unterdruck vorhanden ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S403 weiter, bei dem die Marke XAI, die einen Zustand des Systems anzeigt, auf „–1" gesetzt wird, um eine Anormalität anzuzeigen. Dann wird eine Veränderung ΔP der Druckpulsation berechnet (Schritt S404). Die Veränderung ΔP wird mit einem Grenzwert ΔP_A verglichen. Ist die Veränderung ΔP größer als ΔP_A, so bedeutet das, dass das RV 14 in einem fortlaufend geöffneten Zustand ist und die Druckpulsation, die innerhalb der Auslassleitung 21 durch den Verbrennungsmotor 2 verursacht wird, sich unmittelbar zu dem Punkt B ausbreitet. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem Schritt S407 weiter, bei dem eine Marke XFRV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des RV 14 auf „1" gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das RV 14 in einem feststehend geöffneten Zustand ist. Danach endet der Vorgang.
Wenn bei dem Schritt S406 bestimmt wird, dass keine Druckpulsation vorhanden ist, wird der Druckmittelwert Pm nahe bei oder oberhalb von dem Luftruck gehalten. Folglich wird bei dem Schritt S408 geprüft, ob der Druckmittelwert Pm nahe dem Luftdruck ist (ob der Relativdruck nahe 0 ist). Wenn Pm nicht nahe dem Luftdruck ist, das heißt, wenn Pm oberhalb des Luftdrucks ist, wird die AI trotz eines Anhaltesteuerzustands betrieben. Folglich wird die Marke XFAP zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands der Luftpumpe 12 auf „1" gesetzt, um einen fortlaufend betriebenen Zustand anzuzeigen und die Marke XFASV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des ASV 13 wird auf „1" gesetzt, um einen feststehend geöffneten Zustand anzuzeigen (Schritt S409). Danach endet der Vorgang.
Wenn der Druckmittelwert Pm nahe dem Luftdruck ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S410 weiter, bei dem ΔP mit einem anderen Grenzwert ΔP_c verglichen wird (wobei ΔP_c < ΔP_A). Wenn ΔP größer als ΔP_c ist, wird bestimmt, dass das ASV 13 ein geöffneter Ventilzustand ist und sich eine Pulsation von der Einlassseite ausbreitet und die Marke XFASV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des ASV 13 wird auf „1" gesetzt, um anzuzeigen, dass das Ventil 13 im feststehend geöffneten Zustand ist (Schritt S412). Danach endet der Vorgang. Wenn umgekehrt ΔP nicht größer als ΔP_c ist, wird bestimmt, dass das ASV 13 und das RV 14 im geschlossenen Ventilzustand ist und die Marke XFRV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des RV 14 wird auf „–1" gesetzt, um anzuzeigen, dass das RV 14 in einem feststehend geschlossenen Zustand ist (Schritt 411). Danach endet der Vorgang.
Nachdem die Nebenroutine aus 12 beendet wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S41 aus 11 weiter, bei dem der Wert der Marke XAI geprüft wird. Wenn der Wert der Marke XAI „–1" ist, so bedeutet dies, dass ein Fehlverhalten einer Vorrichtung erfasst worden ist und der Vorgang geht zu dem Schritt S57 weiter. Wenn der Wert der Marke nicht „–1" ist (noch genauer, der Wert ist der anfängliche Wert 0, weil der Anormalitätsbestimmungsvorgang nicht beendet wurde), geht der Vorgang zu dem Schritt S43 weiter, bei dem die Luftpumpe 12 betätigt wird und das ASV 13 geöffnet wird, um die AI-Zuführung zu starten. Anschließend wird bei dem Schritt S44 geprüft, ob die Anormalitätserfassungsbedingung besteht. Die Anormalitätserfassungsbedingung ist die gleiche wie die Bedingung bei dem Schritt S8 aus 4. Wenn die Anormalitätserfassungsbedingung nicht besteht, geht der Vorgang durch Überspringen der Bestimmung zu dem Schritt S50 weiter.
Wenn die Anormalitätserfassungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S45 weiter, bei dem der Wert der Marke XAI geprüft wird. Nur wenn XAI „0" ist, das heißt, nur wenn der Anormalitätserfassungsvorgang nicht ausgeführt worden ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S46 weiter. Wenn ein Ergebnis der Erfassung anzeigt, dass der Normalzustand erreicht worden ist, geht die Steuervorrichtung 10 durch Überspringen des Bestimmungsvorgangs zu dem Schritt S50. Dieser Vorgang wird umgangen, wenn eine Anormalität vorhanden ist.
Bei dem Schritt S46 wird die Schwankung des Druckwerts P über die vorbestimmte Zeitspanne gelesen. Der Druckmittelwert Pm wird berechnet (Schritt S47). Bei dem Schritt S48 wird der Druckmittelwert Pm mit einem Grenzwert P_D verglichen. Wenn Pm größer als P_D ist, wird bestimmt, dass eine ausreichende Zuführung von Sekundärluft vorhanden ist und der Vorgang geht zu dem Schritt S49 weiter, bei dem die Prüfmarke XAI auf „1" gesetzt wird, um den Normalzustand anzuzeigen. Bei dem Schritt S50 wird geprüft, ob eine AI-Beendigungsbedingung besteht. Wenn die Bedingung nicht besteht, geht die Steuervorrichtung 10 zu dem Schritt S44 zurück, um den Vorgang beginnend bei dem Schritt S44 zu wiederholen und dadurch wird das Zuführen von Sekundärluft fortgesetzt. Wenn umgekehrt die AI-Beendigungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S51 weiter, bei dem die Luftpumpe 12 angehalten wird und das ASV 13 geschlossen wird, um das Zuführen von Sekundärluft anzuhalten. Danach endet der Vorgang.
Wenn bei dem Schritt S48 bestimmt wird, dass Pm nicht größer als P_D ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S52 weiter, bei dem Pm mit P_A (Unterdruck, das heißt niedriger als der Luftdruck) verglichen wird. Wenn Pm kleiner als P_A ist, wird bestimmt, dass das ASV 13 im geschlossenen Ventilzustand ist und folglich die Zuführung von Sekundärluft verhindert wird. Dann wird die Marke XFASV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des ASV 13 auf „–1" gesetzt, um den feststehend geschlossenen Zustand anzuzeigen (Schritt S53). Danach geht der Vorgang zu dem Schritt S55. Wenn umgekehrt Pm nicht kleiner als P_A ist, wird bestimmt, dass obwohl das ASV 13 normal ist und im geöffneten Ventilzustand, die Luftpumpe 12 im Stillstand ist, so dass eine Verbindung mit der Einlassfilter 25 Seite aufgebaut wird und folglich ist der Druck nahe bei dem Luftdruck. Die Marke XFAP zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands der Luftpumpe 12 wird auf „–1" gesetzt, um einen nicht betriebsfähigen Zustand anzuzeigen (Schritt S54). Der Vorgang geht zu dem Schritt S55 weiter.
Bei dem Schritt S55 wird die Marke XAI zum Anzeigen des Zustands des Systems auf „–1" gesetzt, um eine Anormalität anzuzeigen. Anschließend wird bei dem Schritt S56 eine Anhaltesteuerung der Luftpumpe 12 und das Schließen des ASV 13 ausgeführt. Tatsächlich ist die Zuführung von Sekundärluft infolge eines Fehlverhaltens von einem der Bauteilelemente unmöglich. Um jedoch eine Herbeiführung eines Fehlverhaltens von anderen normalen Vorrichtungen zu vermeiden, wird der zuvor erwähnte Vorgang ausgeführt. Anschließend wird bei dem Schritt S57 eine Anzeigevorrichtung oder eine Warnvorrichtung (nicht gezeigt) wie bei Schritt S34 aus 4 verwendet, um den Fahrer in Kenntnis zu setzen, dass das System eine Anormalität aufweist oder die Fehlverhaltenserfassung nicht ausgeführt werden konnte. Dieser Vorgang wird als Warnvorgang bezeichnet. Danach endet der Vorgang.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Bestimmung bezüglich einer Anormalität des RV 14 und eine Anormalität von irgend einer der Vorrichtungen vor Ausführung der AI-Steuerung ausgeführt werden. Außerdem ist es während der Ausführung der AI-Steuerung auch möglich, zu bestimmen, ob andere Vorrichtungen eine Anormalität aufweisen.
Als nächstes wird eine dritte Anormalitätserfassungsroutine unter Bezugnahme auf die 13 bis 15 beschrieben. Ein Sekundärluftzuführgerät bei der dritten Anormalitätserfassungsroutine unterscheidet sich von dem Sekundärluftzuführgerät, das in 10 dargestellt ist, insofern, dass die Luftpumpe 12 nicht vorgesehen ist, wie aus 13 ersichtlich ist. 14 stellt einen Hauptfluss des Anormalitätserfassungsvorgangs dar. 15 ist ein Flussdiagramm, das eine Nebenroutine eines Reedventilanormalitätsbestimmungsvorgangs darstellt.
Der Inhalt der dritten Anormalitätserfassungsroutine ist im Wesentlichen der gleiche wie der Inhalt der zweiten Anormalitätserfassungsroutine. Folglich werden detaillierte Beschreibungen von identischen Abschnitten weggelassen. Nach der Bestimmung bezüglich der AI-Ausführungsbedingung (Schritt S38) und der Bestimmung bezüglich der AI-Vorrichtungsanormalität (Schritt S39), geht der Vorgang zu einem Reedventilanormalitätsbestimmungsvorgang (Schritt S40a) weiter. Dieser Anormalitätsbestimmungsvorgang ist durch das Flussdiagramm aus 15 dargestellt. Dieser Anormalitätsbestimmungsvorgang wird durch Ausschließen nur der luftpumpenbezogenen Schritte S408 und S408 von dem Anormalitätsbestimmungsvorgang, der in 12 dargestellt ist, ausgebildet. Folglich wird der Inhalt dieses Vorgangs nicht noch einmal detailliert beschrieben.
Nachdem die Nebenroutine aus 15 beendet wurde, geht der Vorgang zu dem Schritt S41 aus 14 weiter, bei dem die Marke XAI geprüft wird. Wenn der Wert der Marke XAI nicht „–1" ist, wird das ASV 13 geöffnet, um die AI-Zuführung zu starten (Schritt S43a). Anschließend wird geprüft, ob die Anormalitätserfassungsbedingung besteht (Schritt S44). Wenn die Bedingung nicht besteht, geht der Vorgang durch Überspringen des Bestimmungsvorgangs zu dem Schritt S50 weiter.
Wenn die Anormalitätserfassungsbedingung besteht, wird die Marke XAI geprüft (Schritt S45). Nur bei dem Fall, bei dem XAI „0" ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S46 weiter. In den anderen Fällen geht der Vorgang durch Überspringen des Bestimmungsvorgangs zu dem Schritt S50 weiter.
Bei dem Schritt S46 wird die Schwankung des Druckwerts P über eine vorbestimmte Zeitspanne gelesen. Dann wird ein Druckmittelwert Pm berechnet (Schritt S47). Bei dem Schritt S48a wird geprüft, ob der Druckmittelwert Pm nahe dem Luftdruck ist (wenn Pm ein Relativdruck ist, ob Pm nahe „0" ist). Wenn Pm nahe dem Luftdruck ist, wird bestimmt, dass eine ausreichende Zuführung von Sekundärluft vorhanden ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S49 weiter, bei dem eine Prüfmarke XAI auf „1" gesetzt wird, um den Normalzustand anzuzeigen. Anschließend wird bei dem Schritt S50 geprüft, ob die AI-Beendigungsbedingung besteht. Wenn die Bedingung nicht besteht, geht die Steuervorrichtung 10 zu dem Schritt S44 zurück, um den Vorgang beginnend bei dem Schritt S44 zu wiederholen und das Zuführen von Sekundärluft fortzusetzen. Wenn umgekehrt die AI-Beendigungsbedingung besteht, geht der Vorgang zu dem Schritt S51a weiter, bei dem das ASV 13 geschlossen wird, um das Zuführen von Sekundärluft anzuhalten. Danach endet der Vorgang.
Wenn bei dem Schritt S48a bestimmt wird, dass Pm nicht nahe dem Luftdruck ist, genauer, wenn ein großer Unterdruck vorhanden ist, dann wird bestimmt, dass das ASV 13 im geschlossenen Zustand ist, wobei die Zuführung von Sekundärluft blockiert wird. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S55a weiter, bei dem die Marke XFASV zum Anzeigen eines Fehlverhaltenszustands des ASV 13 auf „–1" gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das ASV 13 im feststehend geschlossenen Zustand ist und die Marke XAI zum Anzeigen eines Zustands des Systems wird auf „–1" gesetzt. Bei dem Schritt S56a wird eine Schließsteuerung des ASV 13 ausgeführt. Obwohl das ASV 13 tatsächlich im feststehend geschlossen Zustand ist, wird der ASV-Schließvorgang ausgeführt, um eine Herbeiführung eines Fehlverhaltens von anderen normalen Vorrichtungen zu vermeiden. Der anschließende Vorgang des Schritts S57 ist der gleiche wie der aus 11.
Die dritte Anormalitätserfassungsroutine ermöglicht auch eine genaue Bestimmung eines Anormalitätsmodus von Teilvorrichtungen wie im Fall der zweiten Anormalitätserfassungsroutine.
Eine vierte Anormalitätserfassungsroutine wird unter Bezugnahme auf die 16 bis 18 beschrieben. Diese Anormalitätserfassungsroutine wird beim Sekundärluftzuführgerät, das in 1 gezeigt ist, ausgeführt. Die vierte Anormalitätserfassungsroutine führt die Bestimmung bezüglich einer Ausstoßverringerung der Luftpumpe 12 und einer Kraftstoffsystemanormalität aus. Diese Anormalitätserfassungsroutine kann zusammen mit der ersten Anormalitätserfassungsroutine, die in den 4 bis 6 dargestellt ist, angewendet werden.
16 stellt einen Hauptfluss der Anormalitätserfassungsroutine dar. Zuerst wird bei dem Schritt S60 geprüft, ob die AI-Steuerung ausgeführt wird. Wenn die AI-Steuerung nicht ausgeführt wird, endet der Vorgang durch Überspringen der nachfolgenden Vorgänge. Wenn umgekehrt die AI-Steuerung ausgeführt wird, geht der Vorgang zu dem Schritt S62 weiter.
Als nächstes werden Schwankungen des Ausstoßdrucks P der Luftpumpe 12 über eine vorbestimmte Zeitspanne, das heißt, Werte, die tatsächlich durch den Drucksensor 15 gemessen werden, eingegeben (Schritt S62) und ein Druckmittelwert Pm wird berechnet (Schritt 64). Anschließend wir der Druckmittelwert Pm mit einem Grenzwert P_F verglichen (Schritt S66). Wenn Pm nicht größer als P_F ist, was eine unzureichende Ausstoßmenge bedeutet (siehe 8), dann geht der Vorgang zu dem Schritt S67 weiter. Bei dem Schritt S67 wird eine Marke XVerschlechterung zum Anzeigen einer Verringerung der Strömung durch die Luftpumpe auf „1" gesetzt und die Marke XAI, die einen Zustand des Systems anzeigt, wird auf „–1" gesetzt, um einen Fehlverhaltenszustand anzuzeigen. Danach endet der Vorgang.
Wenn umgekehrt der Druckmittelwert Pm größer als P_F ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S68 weiter, bei dem Pm mit einem Grenzwert P_G verglichen wird (P_F < P_G). Wenn Pm nicht kleiner als P_G ist, wird bestimmt, dass die Luftpumpe 12 normal ist aber das Rohrsystem verstopft ist, so dass der Ausstoßdruck erhöht ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S69 weiter, bei dem die Marke Xblockiert zum Anzeigen einer Leitungsverstopfung auf „1" gesetzt wird und die Marke XAI zum Anzeigen eines Zustands des Systems auf „–1" gesetzt wird, um einen Fehlverhaltenszustand anzuzeigen. Danach endet der Vorgang.
Wenn umgekehrt der Druckmittelwert Pm kleiner als P_G ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S70 weiter, bei dem ein A/F-Sensoraktivierungsbestimmungsvorgang ausgeführt wird. Hierbei bezieht sich der A/F-Sensor auf einen Sensor, der in der Lage ist, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das Luftüberschussverhältnis, etc., einschließlich dem O₂-Sensor 31, der in 1 gezeigt ist, zu erfassen.
17 ist ein Flussdiagramm, das das besondere Vorgehen des A/F-Sensoraktivierungsbestimmungsvorgangs darstellt. Zuerst wird bei dem Schritt S700 geprüft, ob die AI-Steuerung ausgeführt wird. Wenn die Steuerung nicht ausgeführt wird, geht der Vorgang sofort zum Ende, ohne irgendeinen weiteren Schritt. Bei dem Schritt S702 wird im Anschluss an die bejahende Bestimmung bei dem Schritt S700 der Wert der Marke XAF zum Anzeigen eines Aktivierungszustands geprüft. Die Marke XAF nimmt einen Wert „0" an, wenn die Aktivierungsbestimmung nicht vollendet worden ist. Die Marke nimmt „–1" im Fall einer Sensoranormalität an und nimmt „1" an im Fall, bei dem die Aktivierung vollendet worden ist. Wenn bei dem Schritt S702 bestimmt wird, dass XAF anders als „0" ist, geht der Vorgang sofort zum Ende, ohne irgendeinen weiteren Prozeßschritt.
Bei den Schritten S704 und S707 wird die vergangene Zeit Δt_st im Anschluss an die Inbetriebsetzung des Verbrennungsmotors jeweils mit vorbestimmten Grenzwerten Δt_th1, Δt_th2 verglichen (Δt_th1 < Δt_th2). Wenn Δt_st nicht größer als Δt_th1 ist, besteht die Möglichkeit einer instabilen Umdrehung des Verbrennungsmotors 2 und folglich geht der Vorgang zu dem Schritt S700 weiter, um den Vorgang beginnend beim Schritt S700 zu wiederhohlen. Wenn Δt_st gleich wie oder größer als Δt_th2 ist, wird angezeigt, das der A/F-Sensor, trotz verstreichen von Δt_th2, nicht aktiviert worden ist und folglich wird bestimmt, dass der A/F-Sensor anormal ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S707 weiter, bei dem die Marke XAF auf „–1" gesetzt wird. Danach endet der Vorgang. In den anderen Fällen, das heißt, wenn Δt_st größer als Δt_th1 aber kleiner als Δt_th2 ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S708 weiter, bei dem eine zeitabhängige Veränderung Δθ im Ausmaß einer Drosselöffnung von der Verbrennungsmotor-ECU 23 eingegeben wird und mit einem Grenzwert Δθth verglichen wird. Wenn Δθ nicht kleiner als Δθth ist, ist der Verbrennungsmotor 2 in einem Übergangszustand und folglich kann der nachstehend beschriebene Aktivierungsbestimmungsvorgang nicht genau ausgeführt werden. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S707 zurück, so dass der Vorgang beginnend bei dem Schritt S700 wiederholt wird.
Wenn bei dem Schritt S708 bestimmt wird, dass Δθ kleiner als Δθth ist, wird die Luftpumpe 12 angehalten und das ASF 13 geschlossen, um die AI-Steuerung vorübergehend anzuhalten (Schritt S710). Anschließend wird ein Unterschied Δλ zwischen den A/F-Verhältnissen vor und nach dem Anhalten, von Werten, die von dem O₂-Sensor 31 ausgegeben werden, berechnet (Schritt S712). Anschließend wird bei dem Schritt S714 der Unterschied Δλ mit einem Grenzwert Δλth verglichen. Wenn ein wesentlicher Unterschied zwischen dem A/F-Verhältnis während der LU-Zuführung und dem A/F-Verhältnis während des Anhaltens bemerkt wird, kann berücksichtigt werden, dass der A/F- Sensor aktiviert wurde und der Vorgang geht zu dem Schritt S715 weiter, bei dem die Marke XAF auf „1" gesetzt wird. Danach endet der Vorgang. Wenn umgekehrt kein wesentlicher A/F-Verhältnis-Unterschied vorhanden ist, wird berücksichtigt, dass der A/F-Sensor nicht aktiviert wurde. Die Marke XAF wird nicht verändert, sondern wird auf „0" gelassen und der Vorgang endet.
Nach Beendigung des Bestimmungsvorgangs, der in 17 dargestellt ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S72 aus 16 zurück, bei dem der Wert der Marke XAF geprüft wird. Wenn der Wert „0" ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S70 zurück (vorzugsweise wird eine bestimmte Wartezeit vorgesehen), um die Bestimmung nochmals auszuführen. Wenn der Wert der Marke XAF „–1" ist, ist es unmöglich, den folgenden Vorgang unter Verwendung des A/F-Sensors auszuführen. Folglich endet der Vorgang sofort ohne irgendeinen weiteren Prozeßschritt. Wenn der Wert der Marke XAF „1" ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S74 weiter.
Bei dem Schritt S74 wird ein Auslass-Sekundär-A/F-Wert λ₂ von einem Ausgabesignal des O₂-Sensors 31 gelesen. Anschließend wird ein Ziel-Sekundär-A/F-Wert λ_2t von einer Einlassluftmenge Ga, die durch das Luftströmungsmessgerät 26 gemessen wird (Schritt S76), berechnet. Die Werte Ga und λ_2t haben einen Zusammenhang, der in der 18A angezeigt ist. Bei dem Schritt S78 wird λ₂ mit λ_2t verglichen. Wenn λ₂ größer als oder gleich wie λ_2t ist, wird berücksichtigt, dass eine ausreichende Zuführung von Sekundärluft vorhanden ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S80 weiter, bei dem die Marke XAF zum Anzeigen eines Zustands des Systems auf „1" gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das System normal ist. Danach endet der Vorgang.
Wenn umgekehrt λ₂ kleiner als λ_2t ist, so bedeutet das eine unzureichende Zuführung von Sekundärluft. Dann wird die Luftpumpe 12 angehalten und das ASV 13 geschlossen, um das Zuführen von Sekundärluft anzuhalten (Schritt S82). Das vorliegende Ausgabesignal des O₂-Sensors 31, das heißt, das Auslass-A/F-Verhältnis λ₁ während des Anhaltens der Zuführung von Sekundärluft (nachfolgend bezeichnet als „Primär-A/F-Wert"), wird eingegeben (Schritt S84). Anschließend wird ein Unterschied Δλ zwischen λ₂ und λ₁ bestimmt (Schritt S86) und eine Ziel-A/F-Veränderung Δ(A/F) = Δλth von der Menge der Einlassluft Ga, die durch das Luftströmungsmessgerät 26 gemessen wird (Schritt S88), wird berechnet. Die Werte Ga und Δλth haben einen Zusammenhang, der in der 18B angezeigt ist. Anschließend wird Δλ mit Δλth verglichen (Schritt S90). Wenn Δλ kleiner als oder gleich wie Δλth ist, wird bestimmt, dass obwohl die Ausstoßmenge tatsächlich unzureichend ist, sich der Ausstoßdruck an sich, infolge einer Verstopfung, erhöht hat. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S91 weiter, bei dem die Marken Xblockiert und XVerschlechterung auf „1" gesetzt werden und die Marke XAF wird auf „–1" gesetzt. Danach endet der Vorgang.
Der zuvor beschriebene Vorgang macht es möglich, eine Verringerung der Strömungsmenge durch die Luftpumpe 12 und die Verstopfung der Leitung 11 genau zu bestimmen.
Als nächstes wird eine fünfte Anormalitätserfassungsroutine unter Bezugnahme auf die 19 und 20 beschrieben. Diese Anormalitätserfassungsroutine wird bei dem Sekundärluftzuführgerät, das in 1 dargestellt ist, ausgeführt.
19 ist ein Haupt-Flussdiagramm der fünften Anormalitätserfassungsroutine. Zuerst wird bei dem Schritt S61 geprüft, ob die AI-Steuerung ausgeführt wird. Wenn die AI-Steuerung nicht ausgeführt wird, endet der Vorgang sofort, ohne irgendeinen weiteren Prozeßschritt. Wenn umgekehrt die AI-Steuerung ausgeführt wird, geht der Vorgang zu dem Schritt S63 weiter, bei dem geprüft wird, ob der Verbrennungsmotor in einem anfänglichen Leerlaufzustand nach der Inbetriebsetzung ist (erster Leerlaufzustand).
Wenn der vorliegende Verbrennungsmotorzustand nicht der erste Leerlauf ist, endet der Vorgang sofort, ohne irgendeinen weiteren Prozeßschritt. Wenn umgekehrt der Verbrennungsmotorzustand der erste Leerlauf ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S70 weiter, bei dem ein A/F-Sensoraktivierungsbestimmungsvorgang ausgeführt wird. Der Inhalt des Aktivierungsbestimmungsvorgangs ist in 17 dargestellt. Nach dem Aktivierungsbestimmungsvorgang geht der Vorgang zu dem Schritt S71 weiter, bei dem der Wert der Marke XAF geprüft wird. Wenn der Wert der Marke „0" ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S70 zurück (vorzugsweise wird eine bestimmte Wartezeit vorgesehen), um die Bestimmung nochmals auszuführen. Wenn der Wert der Marke „–1" ist, ist es unmöglich, den anschließenden Vorgang unter Verwendung des A/F-Sensors auszuführen. Folglich endet der Vorgang sofort, ohne irgendeinen weiteren Prozeßschritt. Wenn der Wert der Marke „1" ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S73 weiter.
Bei dem Schritt S73 werden Kühlwassertemperatur THW Daten von der Verbrennungsmotor-ECU 23 erhalten und eine normale Verbrennungsmotordrehzahl NE1 wird auf Grundlage eines Zusammenhangs, der in 20A angezeigt ist, berechnet.
Anschließend wird Δλw, das heißt, der A/F-Wert der erwartet wird, um die Zuführung von Sekundärluft angemessen zu erhöhen, von der Kühlwassertemperatur THW auf der Grundlage eines Zusammenhangs, der in 20C angezeigt ist, berechnet (Schritt S75). Anschließend wird bei dem Schritt S77 die tatsächliche Verbrennungsmotordrehzahl NE mit NE1 verglichen.
Wenn NE größer als NE1 ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S79 weiter, bei dem λw, das heißt, ein geschätzter A/F-Wert für den Fall keiner Sekundärluftzuführung, von der Kühlwassertemperatur THW auf der Grundlage eines Zusammenhangs, der in 20B angezeigt wird, berechnet. Anschließend wird ein Auslass-Sekundär-A/F-Wert λ₂ von einem Ausgabesignal des O₂-Sensors 31 gelesen (Schritt S81) und ein Unterschied Δλ zwischen λ₂ und λw wird bestimmt (Schritt S83). Dann wird Δλ mit Δλw verglichen (Schritt S85).
Wenn Δλ größer als Δλw ist, wird bestimmt, dass eine ausreichende Zuführung von Sekundärluft vorhanden ist und folglich das Sekundärluftzuführgerät normal ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S87 weiter, bei dem die Marke XAF auf „1" gesetzt wird. Dann endet der Vorgang.
Wenn bei dem Schritt S77 bestimmt wird, dass NE kleiner als oder gleich wie NE1 ist oder wenn bei dem Schritt S85 bestimmt wird, das Δλ kleiner als oder gleich wie Δλw ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S89 weiter, bei dem die Luftpumpe 12 angehalten wird und das ASV 13 geschlossen wird, um das Zuführen von Sekundärluft anzuhalten. Anschließend wird ein Auslass-Primär-A/F-Wert λ₁ während des Anhaltens der Zufuhr von Sekundärluft von einem Ausgabesignal des O₂-Sensors 31 gelesen (Schritt S93) und ein Unterschied Δλ zwischen λ₂ und λw wird bestimmt (Schritt S95). Dann wird Δλ mit Δλw verglichen (Schritt S97).
Wenn Δλ größer als Δλw ist, wird bestimmt, dass eine ausreichende Zufuhr von Sekundärluft vorhanden ist und folglich das Sekundärluftzuführgerät normal ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S87 weiter, bei dem die Marke XAF auf „1" gesetzt wird. Danach endet der Vorgang.
Wenn Δλ kleiner als Δλw ist, wird bestimmt, dass die Zufuhr von Sekundärluft nicht ausreichend ist und folglich das Sekundärluftzuführgerät anormal ist. Dann geht der Vorgang zu dem Schritt S99 weiter, bei dem die Marke XAF auf „–1" gesetzt wird. Danach endet der Vorgang.
Wenn bei dieser Anormalitätserfassungsroutine der Normalzustand durch Verwenden von einem erwarteten AF-Wert bestimmt wird, das heißt, wenn der Verbrennungsmotor sofort im Anschluss an die Inbetriebsetzung in einem guten Verbrennungszustand ist, wird der Bestimmungsvorgang auf der Grundlage des erzwungenen Ausschaltens des Sekundärluftzuführgeräts nicht ausgeführt. Folglich kann eine Emissionsbeeinträchtigung verhindert oder verringert werden. Somit ist diese Anormalitätserfassungsroutine vorzuziehen.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Anwendung der zuvor beschriebenen Anormalitätserfassungsroutinen, sondern umfasst alle Kombinationen davon und Abwandlungen, Änderungen und Verbesserungen der Routine mit einem grundlegend gemeinsamen Gedanken.
Gemäß der vorangehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung ist es somit möglich, genau zu bestimmen, ob eine Anormalität, Fehlfunktion oder andere fehlerhafte Bedingungen bei verschiedenen Bauteilelementen des Sekundärluftzuführgeräts, das heißt, einer Luftpumpe, eines Öffnungs-Schließ-Ventils, eines Rückschlagventils, eines Rohrsystems, etc., vorhanden ist und sowohl den Inhalt der Anormalität etc. zu bestimmen. Außerdem ist es möglich, abhängig von der defekten Bedingung etc., eine Bestimmung bei einem frühen Abschnitt oder während der Sekundärluftzuführsteuerung auszuführen.
Ein Sekundärluftzuführgerät steuert Emissionen von einem Verbrennungsmotor durch eine Sekundärverbrennung von verbrennbaren Substanzen im Abgas, erreicht durch Zuführen von Luft an eine Auslassleitung, die sich stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung befindet. Ein Druckverhaltensmuster (Muster 1 bis 4) wird von einem Druckwert, der durch einen Drucksensor, der zwischen einer Luftpumpe und einem Öffnungs-Schließ-Ventil angeordnet ist und einem Druckveränderungswert bestimmt. Das Sekundärluftzuführgerät bestimmt Betriebszustände der Luftpumpe und des Öffnungs-Schließ-Ventils auf der Grundlage von Veränderungen des Druckverhaltensmusters während einer Sekundärluftzuführsteuerung und während einer Sekundärluftanhaltesteuerung.

Claims

Sekundärluftzuführgerät mit einem Sekundärluftzuführkanal (11) zum Zuführen einer Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite einer Emissionssteuervorrichtung (22) in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors (2), Bauteilelementen, die zumindest eine Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) zum Öffnen und Schließen des Sekundärluftzuführkanals (11) und ein Rückschlagventil (14), das stromabwärts der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) angeordnet ist betreffen, einem Drucksensor (15), der in dem Sekundärluftzuführkanal (11) angeordnet ist, und einer Anormalitätserfassungsvorrichtung (10), die eine Anormalität von einem Bauteilelement auf der Grundlage eines Druckveränderungswerts erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Anormalitätserfassungsvorrichtung die Anormalität eines Bauteilelements zusätzlich auf der Grundlage eines Druckmittelwerts erfasst, wobei beide Werte auf der Grundlage eines Drucks berechnet werden, der durch den Drucksensor (15) erfasst wird.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) einen Fehlverhaltensmodus des Bauteilelements aus einer Kombination aus einem Druckverhaltensmuster, das während einer Sekundärluftzuführsteuerung vorkommt und einem Druckverhaltensmuster, das während einer Sekundärluftzuführanhaltesteuerung vorkommt, erfasst.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 2, wobei die Bauteilelemente des weiteren eine Luftpumpe (12) betreffen, die stromaufwärts der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) angeordnet ist, wobei der Drucksensor (15) bei einer Zwischenposition zwischen der Luftpumpe (12) und der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) angeordnet ist.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 3, wobei der Drucksensor (15) ein Absolutdrucksensor ist und die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) als einen Luftdruck einen Erfassungswert speichert, der durch den Drucksensor (15) unmittelbar vor einer Inbetriebsetzung des Verbrennungsmotors (2) erfasst wird.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) des weiteren eine Überwachungsfunktion einer Strömungsmenge durch die Luftpumpe (12) von einem Ausgabewert von dem Drucksensor (15) hat.
Sekundärluftzuführgerät gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) ein Verstopfen des Sekundärluftzuführkanals (11) durch Erfassen eines Ausstoßdrucks der Luftpumpe (12) während die Luftpumpe (12) während einer Öffnungssteuerung der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) und während einer Schließungssteuerung der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) betrieben wird, erfasst.
Sekundärluftzuführgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das des weiteren einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (31, 32), der im Auslasssystem angeordnet ist, aufweist, wobei ein Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (31, 32) in die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) eingegeben wird.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 7, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) eine Anormalitätsbestimmung auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einer Menge an Einlassluft ausführt.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 7, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) eine Anormalitätsbestimmung auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einer Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur ausführt.
Sekundärluftzuführgerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) eine Anormalitätsbestimmung auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während einer Sekundärluftzuführsteuerung und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während einer Anhaltesteuerung ausführt.
Sekundärluftzuführgerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) durch erzwungenes, vorübergehendes Ausschalten der Sekundärluftzuführsteuerung bestimmt, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (31, 32) aktiviert ist.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 1, wobei der Drucksensor (15) zwischen der Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) und dem Rückschlagventil (14) angeordnet ist.
Sekundärluftzuführgerät gemäß Anspruch 12, wobei die Anormalitätserfassungsvorrichtung (10) eine Anormalität des Rückschlagventils (14) auf der Grundlage des Druckveränderungswerts und des Druckwerts, der durch den Drucksensor (15) während die Öffnungs-Schließ-Einrichtung (13) in einem Schließsteuerzustand ist, erfasst wird, erfasst.
Verfahren zum Erfassen einer Anormalität eines Sekundärluftzuführgeräts mit einem Sekundärluftzuführkanal (11) zum Zuführen einer Sekundärluft zu einer Stromaufwärtsseite einer Emissionssteuervorrichtung (22) in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors (2), wobei Bauteilelemente zumindest eine Öffnungs-Schließ-Vorrichtung (13), die den Sekundärluftzuführkanal (11) öffnet und schließt und ein Rückschlagventil (14), das stromabwärts der Öffnungs-Schließ-Vorrichtung (13) angeordnet ist und einen Drucksensor (15) betreffen, der in dem Sekundärluftzuführkanal (11) angeordnet ist, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Erfassen eines Drucks in dem Sekundärluftzuführkanal (11); Berechnen eines Druckveränderungswerts auf der Grundlage des erfassten Drucks; gekennzeichnet durch: Berechnen eines Druckmittelwerts auf der Grundlage des erfassten Drucks; Erfassen einer Anormalität eines Bauteilelements auf der Grundlage des Druckmittelwerts und des Druckveränderungswerts.