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    Ein niederdruckseitiger Kraftstoffdrucksensor (33) fühlt einen Kraftstoffdruck (einen niederdruckseitigen Kraftstoffdruck) innerhalb eines niederdruckseitigen Kraftstoffrohrs (13), dass eine Niederdruckpumpe (12) mit einer Hochdruckpumpe (14) verbindet. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) (36) zählt die Anzahl von Bestimmungen, dass in einem ersten vorbestimmten Zeitraum der niederdruckseitige Kraftstoffdruck niedriger ist als ein normaler Bereich, und bestimmt, dass ein erster abnormaler Betrieb eingeführt ist, falls der gezählte Wert gleich ist wie oder größer wird als ein vorbestimmter Wert. Die ECU (36) zählt die Anzahl von Bestimmungen, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck in einem zweiten vorbestimmten Zeitraum höher ist als der normale Bereich, und bestimmt, dass ein zweiter abnormaler Betrieb eingeführt ist, falls der gezählte Wert gleich ist wie oder größer wird als der vorbestimmte Wert.
    公开号:DE102004029454A1
    申请号:DE200410029454
    申请日:2004-06-18
    公开日:2005-03-03
    发明作者:Daiji Kariya Isobe
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:F02D45-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Diagnoseeinheit einesHochdruckkraftstoffzufuhrsystems einer Brennkraftmaschine, um dasVorhandensein einer Abnormalitätin dem Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem zu bestimmen. Das Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsetzt Kraftstoff, der von einer Niederdruckpumpe aus einem Kraftstofftank gezogenwird, unter einen hohen Druck und führt den Kraftstoff unter Druckzu Kraftstoffeinspritzventilen zu.
    [0002] Ineiner Maschine einer Direkteinspritzbauart, die Kraftstoff direktin den Zylinder einspritzt, muss der eingespritzte Kraftstoff durchdas Erhöhen einesEinspritzdrucks auf einen hohen Druck atomisiert werden, um Brennbarkeitsicherzustellen. Deswegen setzt die Maschine der Direkteinspritzbauart denKraftstoff, der durch eine Niederdruckpumpe aus einem Kraftstofftankgezogen wird, unter einen hohen Druck, wobei eine Hochdruckpumpeverwendet wird, die durch eine Nockenwelle der Maschine angetriebenist, und führtden Kraftstoff unter Druck zu Kraftstoffeinspritzventilen zu. Indem obigen Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem wird der Druck des unter Druckvon der Hochdruckpumpe zu den Kraftstoffeinspritzventilen zugeführten Kraftstoffes(im folgenden hochdruckseitiger Kraftstoffdruck) mit einem Kraftstoffdrucksensorgefühlt,und eine Kraftstoffabgabemenge der Hochdruckpumpe ausgehend voneiner Abweichung zwischen dem gefühlten Kraftstoffdruck und einemSollkraftstoffdruck geregelt. Auf diese Weise wird der hochdruckseitigeKraftstoffdruck auf den Solldruck gesteuert. Zu dieser Zeit wirddie Kraftstoffabgabemenge der Hochdruckpumpe durch das Steuern einesVentilschließzeitraums(ein tatsächlicherHub eines Kolbens) eines Fließsteuerventilsreguliert, dass die Kraftstoffabgabemenge per Hub des Kolbens derHochdruckpumpe steuert.
    [0003] Einigeder obigen Hochdruckkraftstoffzufuhrsysteme weisen eine Abnormalitätsdiagnosefunktion auf.Zum Beispiel wird in einem in der ungeprüften Veröffentlichung der japanischenPatentanmeldung Nummer 2000-274322 offenbarten Hochdruckkraftstoffzufuhrsystembestimmt, dass die Niederdruckpumpe abnormal ist, falls der hochdruckseitigeKraftstoffdruck, der durch den Kraftstoffdrucksensor gefühlt wird,gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Druck ist, wenn dieMaschine gestartet wird, und, falls der hochdruckseitige Kraftstoffdruckgleich oder niedriger verbleibt als der vorbestimmte Druck, wenn nachdem Starten des Motors ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht, oderkurz bevor eine Funktion zur Druckerhöhung der Hochdruckpumpe ausreichend ausgeführt ist.
    [0004] DasAbnormalitätsdiagnoseverfahrenbestimmt das Vorhandensein der Abnormalität in der Niederdruckpumpe während desZeitraums von dem Anlassen der Maschine bis die Druckerhöhungsfunktionder Hochdruckpumpe ausreichend ausgeführt ist. Deswegen kann dieAbnormalitätin einer frühen Phasenicht erfasst werden und das Erfassen der Abnormalität wird nachteiligbis zu dem nächstenStart der Maschine hinausgeschoben, sogar falls die Niederdruckpumpewährenddes Betriebs der Maschine nach diesem Zeitraum abnormal wird. Darüber hinauskann die Abnormalität überhauptnicht erfasst werden, sogar falls beliebige andere Abschnitte als dieNiederdruckpumpe abnormal werden.
    [0005] Esist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abnormalitätsdiagnoseeinheiteines Hochdruckkraftstoffzufuhrsystems einer Brennkraftmaschine bereitzustellen,dass in der Lage ist eine Abnormalität in dem Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemin seinem frühenZustand zu erfassen und den Ort der Abnormalität zu spezifizieren.
    [0006] Gemäß einemGesichtpunkt der vorliegenden Erfindung hat ein Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemeiner Brennkraftmaschine eine Kraftstofffühleinrichtung zum Fühlen einesKraftstoffdrucks (im folgenden niederdruckseitiger Kraftstoffdruck)in einem Kraftstoffdurchtritt, der eine Niederdruckpumpe mit einerHochdruckpumpe verbindet. Falls der durch die Kraftstoffdruckfühleinrichtunggefühlteniederdruckseitige Kraftstoffdruck niedriger ist als ein normaler Bereich,wird bestimmt, dass ein erster abnormaler Betrieb eingeführt ist.Falls der niederdruckseitige Kraftstoffdruck höher ist als der normale Bereich, wirdbestimmt, dass ein zweiter abnormaler Betrieb eingeführt ist.Da das Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem die Kraftstoffdruckfühleinrichtungzum Fühlen desniederdruckseitigen Kraftstoffdrucks hat, kann ausgehend von demgefühltenWert der Kraftstoffdruckfühleinrichtungbestimmt werden, ob der niederdruckseitige Kraftstoffdruck sichinnerhalb des normalen Bereichs befindet, nicht nur wenn die Maschineangelassen ist, sondern ebenfalls während die Maschine betätigt ist.Falls eine Abnormalitätin einem Abschnitt zum Regulieren des niederdruckseitigen Kraftstoffdruckserzeugt ist, kann die Abnormalitätin ihrem frühenZustand erfasst werden. Darüber hinauswird die Abnormalitäterfasst, währendzwischen dem ersten abnormalen Betrieb, bei dem der niederdruckseitigeKraftstoffdruck niedriger ist als der normale Bereich, und dem zweitenabnormalen Betrieb, bei dem der niederdruckseitige Kraftstoffdruck höher istals der normale Bereich, unterschieden wird. Deswegen kann der Ortder Abnormalitätspezifiziert werden.
    [0007] Merkmaleund Vorteile einer Ausführungsformwie auch Betriebsverfahren und die Funktion der bezogenen Teile,werden aus einer Studie der folgenden detaillierten Beschreibung,der angehängten Ansprüche undder Zeichnungen anerkannt, wobei alle einen Teil dieser Anmeldungbilden. In den Figuren:
    [0008] 1 ist ein schematischesDiagramm und zeigt ein Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung;
    [0009] 2 ist ein schematischesDiagramm und zeigt eine Struktur einer Hochdruckpumpe gemäß der Ausführungsform;
    [0010] 3 ist ein Zeitdiagramm undzeigt das Verhalten eines Fließsteuerventilsund der Hochdruckpumpe gemäß der Ausführungsform;
    [0011] 4 ist ein erstes Flussdiagrammund zeigt das Verarbeiten einer Abnormalitätsdiagnoseroutine gemäß der Ausführungsform;
    [0012] 5 ist ein zweites Flussdiagrammund zeigt das Verarbeiten der Abnormalitätsdiagnoseroutine gemäß der Ausführungsform;
    [0013] 6 ist ein Flussdiagrammund zeigt das Verarbeiten einer Zeitraumzielroutine zur Abnormalitätsfortsetzungder Ausführungsform;
    [0014] 7 ist ein Zeitdiagramm undzeigt das Verhalten eines niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks ineinem ersten abnormalen Betrieb und einem zweiten abnormalen Betriebgemäß der Ausführungsform;und
    [0015] 8 ist ein Zeitdiagramm undzeigt ein Beispiel einer Abnormalitätsdiagnose gemäß der Ausführungsform.
    [0016] MitBezug auf 1 ist einHochdruckkraftstoffzufuhrsystem einer Maschine der direkten Einspritzbauart(Brennkraftmaschine) gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Niederdruckpumpe12 zum Ziehen von Kraftstoff in einem Kraftstofftank 11 vorgesehen,der den Kraftstoff speichert. Die Niederdruckpumpe 12 wirddurch einen Elektromotor angetrieben, der eine Batterie als Stromquelle einsetzt.Der von der Niederdruckpumpe 12 abgegebene Kraftstoff wirddurch ein niederdruckseitiges Kraftstoffrohr (einem Kraftstoffdurchtritt) 13 zueiner Hochdruckpumpe 14 zugeführt. Ein Druckregler 15 istin dem niederdruckseitigen Kraftstoffrohr 13 vorgesehen.Der Druckregler 15 reguliert einen Abgabedruck der Niederdruckpumpe 12 (einenDruck zum Zuführendes Kraftstoffes zu der Hochdruckpumpe 14) auf einen vorbestimmtenDruck (zum Beispiel ungefähr400 kPa). Überschüssiger Kraftstoff,der einen Druck erreichen kann, der höher ist als der vorbestimmteDruck, wird durch ein Kraftstoffrückführrohr 16 in dem Kraftstofftank 11 zurückgeführt. Wieaus 2 ersichtlich ist,ist die Hochdruckpumpe 14 eine Kolbenpumpe, die durch dasHin- und Herbewegen eines Kolbens 19 in einer zylindrischenPumpenkammer 18 Kraftstoff zieht oder abgibt. Der Kolben 19 wirddurch eine Drehbewegung einer Nocke 21 angetrieben, diean einer Nockenwelle 20 der Maschine angepasst ist. Aufdiese Weise wird ein Hubgrad des Kolbens 19 im Zyklus gemäß einemKurbelwinkel geändert,wie durch eine durchgehende Linie „HUB" in 3 gezeigtist.
    [0017] Wieaus 2 ersichtlich ist,ist ein Fließsteuerventil(FCV) 22 auf einer Seite eines Einlasses 23 derPumpenkammer 18 vorgesehen. Das Fließsteuerventil 22 istein elektromagnetisches Ventil einer normalerweise offenen Bauart.Das Fließsteuerventil 22 hatein Ventilteil 26 zum Öffnenoder Schließendes Einlasses 23, eine Feder 27 zum Vorspannendes Ventilteils 26 in eine Ventilöffnungsrichtung und ein Solenoid 28,zum Antreiben des Ventilteils 26 in eine Ventilschließrichtung,wobei elektromagnetische Kraft verwendet wird. Wenn der Antriebsstrom nichtauf das Solenoid 28 angewendet ist, wird das Ventilteil 26 durchdie Vorspannkraft der Feder 27 geöffnet, und der Einlass 23 istgeöffnet.Falls der Antriebsstrom auf das Solenoid 28 angewendetist, wird das Ventilteil 26 durch die elektromagnetischeAntriebskraft des Solenoids 28 gegen die Vorspannkraft derFeder 27 geschlossen, und der Einlass 23 ist blockiert.
    [0018] Ineinem Ziehtank der Hochdruckpumpe 14 (ein Takt, in demder Kolben 19 sich von einem oberen Totpunkt zu einem unterenTotpunkt bewegt) wird das Fließsteuerventil 22 geöffnet undder Kraftstoff wird in die Pumpenkammer 18 gezogen. In 3 zeigt eine durchgehendeLinie „a" einen Zustand des Fließsteuerventils(des FCV) 22. Ein Bereich „ZUG" in 3 stelltden Zug-Takt der Hochdruckpumpe 14 dar. In einem Abgabetakt(einem Takt, in dem der Kolben 19 sich von dem unterenTotpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt) wird die Anfangszeit des Ventilschließvorgangsdes Fließsteuerventils 22 gesteuert.Auf diese Weise wird die Kraftstoffabgabemenge geregelt und derKraftstoffabgabedruck der Hochdruckpumpe 14 (im Folgendenein hochdruckseitiger Kraftstoffdruck) wird gesteuert. Ein Bereich „ABGABE" in 3 stellt den Abgabetakt der Hochdruckpumpe 14 dar.
    [0019] Wennzum Beispiel der hochdruckseitige Kraftstoffdruck zu erhöhen ist,wird die Beginnzeit des Schließvorgangsdes Fließsteuerventils 22 von derdurch die durchgehende Linie „a" in 3 bereitgestellten Zeit zu einer durcheine gestrichelte Linie „b" in 3 vorgezogen. Auf diese Weise wird der Ventilschließzeitraum(ein wirkungsvoller Takt „ST-E") bis zu dem Endedes Abgabetaktes erweitert und die Kraftstoffabgabemenge von einerdurch einen Bereich „A" in 3 gezeigten Menge zu einer durch einenanderen Bereich „B" gezeigten Menge erhöht. Im Gegensatzwird die Beginnzeit des Schließvorgangsdes Fließsteuerventils 22 vonder durch die gestrichelte Linie „b" in 3 bereitgestelltenZeit zu der durch die durchgehende Linie „a" in 3 bereitgestelltenZeit verzögert.Auf diese Weise wird der Ventilschließzeitraum (der wirkungsvolle TaktST-E) bis zu dem Ende des Abgabetaktes zusammengezogen und die Kraftstoffabgabemenge verringert.Zu dieser Zeit fließtder Kraftstoff zurück zueiner Niederdruckseite, und durch eine Pumpenfunktion wird einegroßeSchwankung erzeugt, währenddas Fließsteuerventil 22 während desAbgabetaktes offen ist. Deswegen wird die Schwankung durch einenspätererklärtenSchwankungsdämpfer 34 aufgenommen.
    [0020] Ein Überprüfungsventil 25 zumVerhindern des Rückflussesdes abgegebenen Kraftstoffes ist auf einer Seite eines Auslasses 24 derHochdruckpumpe 14 vorgesehen. Wie aus 1 ersichtlich ist, wird der von der Hochdruckpumpe 14 abgegebene Kraftstoffdurch ein hochdruckseitiges Kraftstoffrohr 29 zu einemAbgaberohr 30 unter Druck zugeführt. Der Hochdruckkraftstoffwird von dem Zufuhrrohr 30 zu den Kraftstoffeinspritzventilen 31 derentsprechenden Zylinder verteilt. Ein hochdruckseitiger Kraftstoffdrucksensor 32 zumFühlendes hochdruckseitigen Kraftstoffdrucks ist in dem Zufuhrrohr 30 vorgesehen.
    [0021] Einniederdruckseitiger Kraftstoffdrucksensor 33 (Kraftstoffdruckfühleinrichtung)zum Fühlen desKraftstoffdrucks auf der Einlass- 23 Seite der Hochdruckpumpe 14 (infolgenden ein niederdruckseitiger Kraftstoffdruck) ist in einemniederdruckseitigen Kraftstoffrohr 13 vorgesehen, das dieNiederdruckpumpe 12 mit der Hochdruckpumpe 14 verbindet.Der Schwankungsdämpfer 34 (Einrichtungzur Verringerung einer Kraftstoffdruckschwankung) zum Verringernder Schwankung des niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks ist miteiner Verbindung zwischen dem Einlass 23 der Hochdruckpumpe 14 unddem niederdruckseitigen Kraftstoffrohr 13 verbunden. Der Schwankungsdämpfer 34 hateine Membran, welche die Schwankung des niederdruckseitigen Kraftstoffdrucksaufnimmt und den Kraftstoffdruck in dem niederdruckseitigen Kraftstoffrohr 13 stabilisiert.
    [0022] Ausgabesignale(gefühlteKraftstoffdrücke) deshochdruckseitigen Kraftstoffdrucksensors 32 und des niederdruckseitigenKraftstoffdrucksensors 33 werden in eine elektronischeSteuereinheit (eine ECU) 36 eingegeben. Die ECU 36 istin dem Zentrum eines Mikrocomputers ausgerichtet konstruiert. Die ECU 36 hatein ROM (Speichereinrichtung) und führt eine in dem ROM gespeicherteKraftstoffdrucksteuerroutine durch. Auf diese Weise regelt die ECU 36 die Ventilschließanfangszeit(den tatsächlichenHub) des Fließsteuerventils 22 derHochdruckpumpe 14, sodass der hochdruckseitige Kraftstoffdruck,der durch den hochdruckseitigen Kraftstoffsensor 32 gefühlt wird,mit dem Sollkraftstoffdruck übereinstimmt.
    [0023] DieECU 36 führteine Abnormalitätsdiagnoseroutineaus, die in dem ROM gespeichert ist (siehe 4 und 5),um die Abnormalitätsdiagnosedes Hochdruckkraftstoffzufuhrsystems durchzuführen. Bei der Abnormalitätsdiagnosewird das Vorhandensein der Abnormalität in den Teilen (die Niederdruckpumpe 12,der Schwingungsdämpfer 34 und derDruckregler 15) bestimmt, die den niederdruckseitigen Kraftstoffdruckin dem Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem regeln. Falls zum Beispieldie Abgabeleistung der Niederdruckpumpe 12 sich abnormal verringertund die Menge des von der Niederdruckpumpe 12 abgegebenenKraftstoff des in das niederdruckseitige Kraftstoffrohr 13 abgegebenenKraftstoffes sich abnormal verringert, verringert sich der Kraftstoffdruck(der niederdruckseitige Kraftstoffdruck) HP in dem niederdruckseitigenKraftstoffrohr 13 unter einem normalen Bereich RN, wieaus einer durchgehenden Linie „a" in 7 ersichtlich ist. Falls der von demSchwankungsdämpfer 34 ausfließende Kraftstoffsich abnormal erhöht(in dem Fall, bei dem ein großesLoch in der Membran ausgebildet ist), oder falls die Menge des durchden Druckregler 15 zurückgeführten Kraftstoffssich abnormal erhöht,verringert sich der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP ebenfallsunter den normalen Bereich RN. Falls der Verringerungseffekt derKraftstoffdruckschwankung des Schwankungsdämpfers 34 abnormalverringert ist (in dem Fall, (bei dem ein kleines Loch in der Membran ausgebildetist), übersteigtder niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP den normalen Bereich RN,wie durch eine durchgehende Linie „b" in 7 gezeigt ist.Der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP übersteigt ebenfalls den normalenBereich RN, falls die Kraftstoffrückführfunktion des Druckreglers 15 versagt,und der Rückführvorgangdes Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 11 angehalten ist.
    [0024] Wieaus 7 ersichtlich ist,erhöhtsich der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP bei einem Abgabetaktder Hochdruckpumpe 14 und verringert sich in dem Zugtaktder Hochdruckpumpe 14. Deswegen weicht in einem frühen Zustandder Erzeugung der Abnormalitätder niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP periodisch von dem normalenBereich RN ab. Deswegen wird bei den in 4 und 5 gezeigtenAbnormalitätsdiagnoseroutinengezählt,wie oft bestimmt wird, dass der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP währendeines ersten vorbestimmten Zeitraums niedriger ist als der normaleBereich RN. Falls der gezählteWert gleich oder größer wirdals eine erste vorbestimmte Zahl, ist bestimmt, dass ein erster abnormalerBetrieb eingeführtist. Der erste abnormale Betrieb, bei dem sich der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP abnormal verringert, wird durch die Verringerung der Abgabeleistungder Niederdruckpumpe 12 (das abnormale Absinken der Kraftstoffabgabemengeder Niederdruckpumpe 12), die Abnormalität in demSchwankungsdämpfer 34 (Ausfließen desKraftstoffes in einem großenAusmaß) oderdie Abnormalitätin dem Druckregler 15 (abnormales Ansteigen der Menge deszurückgeführten Kraftstoffes)verursacht. Deswegen kann bestimmt werden, dass die Verringerungder Abgabeleistung der Niederdruckpumpe 12, die Abnormalität in dem Schwankungsdämpfer 34 oderdie Abnormalitätin dem Druckregler 15 verursacht wird, falls bestimmt wird,dass der erste abnormale Betrieb eingeführt ist.
    [0025] Darüber hinauswird in der in 4 und 5 gezeigten Abnormalitätsdiagnoseroutinegezählt,wie oft der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP bestimmt ist,in einem zweiten vorbestimmten Zeitraum höher zu sein als der normaleBereich RN. Falls der gezählteWert gleich oder größer alseine zweite vorbestimmte Zahl wird, ist bestimmt, dass ein zweiter abnormalerBetrieb eingeführtist. Der zweite abnormale Betrieb, bei dem der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP abnormal ansteigt, wird durch die Abnormalität in demSchwankungsdämpfer 34 (dieabnormale Verringerung in dem Effekt der Kraftstoffdruckschwankungsverringerung)oder der Abnormalitätin dem Druckregler 15 (dem Defekt in dem Kraftstoffrückführfunktion)verursacht. Deswegen kann bestimmt werden, dass die Abnormalität in dem Schwankungsdämpfer 34 oderdie Abnormalitätin dem Druckregler 15 verursacht ist, falls bestimmt ist, dassder zweite abnormale Betrieb eingeführt ist.
    [0026] Alsnächsteswerden die Inhalte der Verarbeitung der Abnormalitätsroutineausgehend von 4 und 5 erklärt. Die in 4 und 5 gezeigteAbnormalitätsdiagnoseroutinewird jedes Mal bei jedem Kurbelwinkel von 180° (zum Beispiel bei jeder Endzeitdes Abgabetakts und bei jeder Endzeit des Zugtakts der Hochdruckpumpe 14)begonnen, um die im Wesentlichen Maximalwert und im WesentlichenMinimalwert des niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks HP zu erfassen.Falls die Routine begonnen wird, wird zuerst in Schritt S101 derniederdruckseitige Kraftstoffdruck HP eingegeben, der durch denniederdruckseitigen Kraftstoffdrucksensor 33 gefühlt wird.Dann wird in Schritt S102 bestimmt, ob der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP sich innerhalb des normalen Bereichs RN befindet. Der normaleBereich RN des niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks HP erstrecktsich zwischen einem Druck, der um eine gestattbare Kraftstoffdruckvariation α (kPa) niedrigerist als der Solldruck (zum Beispiel 400 kPa) des Druckreglers 15 undeinem anderen Druck, der um eine gestattbare Kraftstoffdruckvariation α höher istals der Solldruck.
    [0027] Fallsin Schritt S102 bestimmt wird, dass der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP sich innerhalb des normalen Bereichs (400 – α < HP < 400 + α) befindet,schreitet die Verarbeitung zu Schritt S103 voran. In Schritt S103wird ein Normalitätszähler (eine Normalitätsbestimmungszahl)CNORM erhöht,um zu zählen,wie oft bestimmt wird, dass der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP sich innerhalb des normalen Bereiches befindet. Dann wird inSchritt S104 bestimmt, ob der Wert des Normalitätszähler CNORM gleich ist wie odergrößer istals eine vorbestimmte Zahl N. Falls der Wert des Normalitätszählers CNORMgeringer ist als die vorbestimmte Zahl N, wird die Routine sofortbeendet.
    [0028] Fallsim Gegenzug der Wert des Normalitätszählers CNORM gleich oder größer istals die vorbestimmte Zahl N, wird bestimmt, dass der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP normal ist und der Normalitätszähler (eine Normalitätsbestimmungszahl) CFAILzum Zählen,wie oft der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP abnormal ist odersich außerhalb desnormalen Bereichs RN befindet, wird auf 0 zurückgesetzt. Dann wird in SchrittS106 ein Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILzum Zählen einesZeitraums der Fortsetzung des abnormalen Zustands auf 0 zurückgesetzt.Dann wird in Schritt S107 ein Flag XFAIL zur Bestimmung der Abnormalität auf 0zurückgesetzt.
    [0029] Fallsbestimmt wird, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP sichaußerhalbdes normalen Bereichs RN befindet (HP ≤ 400 – α oder HP ≥ 400 + α), wird das Flag XFAIL zur Bestimmungder Abnormalitätin Schritt S108 auf 1 gesetzt. Dann wird in Schritt S109 der Abnormalitätszähler CFAILerhöht.Dann wird in Schritt S110 der Normalitätszähler CNORM auf 0 zurückgesetzt.Dann wird in Schritt S111 bestimmt, ob der Wert des Abnormalitätszählers CFAILgleich oder größer istals eine vorbestimmte Zahl N2. Falls bestimmt wird, dass der Wert desAbnormalitätszählers CFRILgeringer ist als die vorbestimmte Zahl N2, wird die Routine beendet, ohnedie Bestimmung der Abnormalitätzu fixieren.
    [0030] Fallsim Gegenzug bestimmt wird, dass der Wert des Abnormalitätszählers CFAILgleich oder größer alsdie vorbestimmte Zahl N2 ist, wird in Schritt S112 bestimmt, obder niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP niedriger ist als dernormale Bereich RN (HP < 400 – α). Fallsbestimmt wird, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP geringerist als der normale Bereich (HP < 400 – α), wird inSchritt S113 bestimmt, ob der Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILkürzerist als ein erster vorbestimmter Zeitraum β. Falls bestimmt wird, dassder Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILkürzerist als der erste vorbestimmte Zeitraum β, wird ein erstes Flag X1 desabnormalen Betriebs in Schritt S114 auf 1 gesetzt. In dem Fall,bei dem das erste Flag X1 des abnormalen Betriebs auf 1 gesetztist, wird bestimmt, dass der erste abnormale Betrieb, in dem derniederdruckseitige Kraftstoffdruck HP abnormal sinkt, eingeführt ist.In der Zwischenzeit wird bestimmt, dass die Abnormalität in derVerringerung der Abgabeleistung der Niederdruckpumpe 12 (dasabnormale Sinken den Kraftstoffabgabemenge der Niederdruckpumpe 12),die Abnormalitätin dem Schwankungsdämpfer 34 (dasAusfließenvon Kraftstoff in einer großenMenge) oder die Abnormalitätin dem Druckregler 15 (das abnormale Ansteigen der Mengedes zurückgeführten Kraftstoffes)verursacht ist.
    [0031] Dannwird in Schritt S119 eine Warnlampe auf einem Armaturenbrett eingeschaltetoder sie beginnt zu blinken, oder ein Alarmdisplay wird auf einemDisplay des Armaturenbretts angezeigt, um einen Fahrer des Fahrzeugsvon der Abnormalitätzu informieren. Folgend wird in Schritt S120 ein Ausfallsicherungsvorgangdurchgeführt.Bei dem Ausfallsicherungsvorgang wird zumindest das Aussetzen der Niederdruckpumpe 12,das Aussetzen der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzventile 31 undfortgesetztes Öffnendes Fließsteuerventils 22 durchgeführt. DasFließsteuerventil 22 steuertdie Kraftstoffabgabemenge der Hochdruckpumpe 14 pro Taktdes Kolbens 19. Ein Beliebiges der obigen Verfahren hält die Kraftstoffzufuhrzu der Maschine an. Deswegen kann der Betrieb der Maschine automatischangehalten werden, wenn die Abnormalität verursacht ist. Bei dem Ausfallsicherungsvorgangkann zumindest eines der obigen Verfahren durchgeführt werden,nachdem eine Steuerung füreinen bestimmten Zeitraum durchgeführt ist, die es ermöglicht,das Fahrzeug zu einem sicheren Ort zu fahren.
    [0032] Fallsdas Ergebnis der Bestimmung in Schritt S113 „NEIN" ist, oder falls der Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILgleich oder längerist als der vorbestimmte Zeitraum β, wird bestimmt, dass der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP normal ist, und der Abnormalitätszähler TFAILwird in Schritt S115 auf 0 zurückgesetzt.
    [0033] Beidem Fall, bei dem das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S112 „NEIN" ist, oder bei dem Fall,bei dem der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP höher istals der normale Bereich RN, wird in Schritt S116 bestimmt, ob derAbnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILkürzerist als ein zweiter vorbestimmter Zeitraum γ (gamma). Falls bestimmt wird,dass der Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILkürzerist als der zweite vorbestimmte Zeitraum γ, wird ein zweites Flag X2 desabnormalen Betriebs in Schritt S117 auf 1 gesetzt. Auf diese Weisewird bestimmt, dass der zweite abnormale Betrieb, bei dem der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP abnormal ansteigt, eingeführt ist, und es wird bestimmt,dass die Abnormalitätin dem Schwankungsdämpfer 34 (dieabnormale Verringerung bei dem Effekt der Verringerung der Kraftstoffdruckschwankung), oderdass die Abnormalitätin dem Druckregler 15 (der Defekt der Kraftstoffrückkehrfunktion)verursacht ist. Der zweite vorbestimmte Zeitraum γ kann dergleiche sein wie der erste vorbestimmte Zeitraum β, oder kannzu dem ersten vorbestimmten Zeitraum β unterschiedlich sein.
    [0034] Dannwird in Schritt S121 die Warnlampe auf dem Armaturenbrett eingeschaltet,oder sie beginnt zu blinken, oder das Warndisplay wird auf dem Displaydes Armaturenbretts angezeigt, um den Fahrer des Fahrzeugs von derAbnormalitätzu informieren. Folgend wird in Schritt S122 der Ausfallsicherungsvorgangwie in Schritt S120 durchgeführt.
    [0035] Beidem Fall, bei dem das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S116 „NEIN" ist, oder bei dem Fall,bei dem der Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILgleich oder längerist als der zweite vorbestimmte Zeitraum γ, wird bestimmt, dass der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP normal ist und der Abnormalitätszähler CFAIL wird in SchrittS118 auf 0 zurückgesetzt.
    [0036] Eineaus 6 ersichtliche Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzählerroutinewird jeden vorbestimmten Zeitraum begonnen (zum Beispiel 4 ms), undzählt denZeitraum der Fortsetzung des abnormalen Zustands wie folgt. Fallsdie Routine begonnen wird, wird zuerst in Schritt S201 bestimmt,ob das Flag XFAIL zur Bestimmung der Abnormalität 1 ist (oder ob der niederdruckseitigeKraftstoffdruck HP sich außerhalbdes normalen Bereich RN befindet). Falls das Flag XFAIL zur Bestimmungder Abnormalität1 ist, wird der Fortsetzungszeitraum des abnormalen Zustands durchdas Erhöhendes Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzählers TFAILin Schritt S202 gezählt.Falls in Schritt S201 bestimmt wird, dass das Flag XFAIL zur Bestimmungder Abnormalität0 ist (oder dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP sichinnerhalb des normalen Bereich RN befindet), wird die Routine sofortbeendet.
    [0037] Alsnächsteswird ein Beispiel der Abnormalitätsdiagnoseder vorliegenden Ausführungsform ausgehendvon einem aus 8 ersichtlichenZeitdiagramm erklärt.Das in 8 gezeigte Zeitdiagramm istein Beispiel der Steuerung in dem Fall, bei dem der zweite abnormaleBetrieb (zum Beispiel die Abnormalität in dem Schwankungsdämpfer 34)verursacht wird, bei dem der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP abnormal ansteigt. Falls der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP abnormal überden normalen Bereich RN ansteigt, wird der Abnormalitätszähler CFAILjedes Mal erhöht,wenn die Abnormalitäterfasst wird.
    [0038] Fallsdas Flag XFAIL zur Bestimmung der Abnormalität einmal auf 1 gesetzt ist,wenn der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP den normalen BereichRN überschreitet,wird das Flag XFAIL zur Bestimmung der Abnormalität bei 1beibehalten, bis zumindest eine vorbestimmte Anzahl von N mal fortlaufendein Zustand erfasst wird, bei dem der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP sich innerhalb des normalen Bereichs RN befindet. Während dasFlag XFAIL zur Bestimmung der Abnormalität auf 1 gesetzt ist, wird derFortsetzungszeitraum des abnormalen Zustands durch das Erhöhen desAbnormalitätsfortsetzungszeitraumzählers TFAILbei einem vorbestimmten Zyklus gezählt.
    [0039] Dann,falls der Wert des Abnormalitätszählers CFAILzu einem Zeitpunkt tF in 8 dievorbestimmte Zahl N2 erreicht, bevor der Abnormalitätsfortsetzungszeitraumzähler TFAILden zweiten vorbestimmten Zeitraum γ erreicht, wird das zweite Flag desabnormalen Betriebs X2 zu dieser Zeit auf 1 gesetzt. Auf diese Weisewird zu dem Zeitpunkt tF bestimmt, dass der zweite abnormale Betrieb,bei dem der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP abnormal ansteigt,eingeführtist, und es wird bestimmt, dass die Abnormalität in dem Schwankungsdämpfer 34 (dieabnormale Verringerung in der Auswirkung die Kraftstoffdruckschwankungzu verringern) oder die Abnormalität in dem Druckregler 15 (derDefekt in der Kraftstoffrückkehrfunktion)verursacht ist.
    [0040] Fallsdas zweite Flag des abnormalen Betriebs X2 auf 1 gesetzt ist, wirdder Ausfallsicherungsvorgang durchgeführt, um die Niederdruckpumpe 12 anzuhalten(wie aus 8 ersichtlichist), um die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzventile 31 anzuhalten,oder das Fließsteuerventil 22 derHochdruckpumpe 14 fortlaufend zu öffnen. Auf diese Weise wirdder Betrieb der Maschine automatisch angehalten, wenn die Abnormalität verursacht ist.In der Zwischenzeit wird die Warnlampe auf dem Armaturenbrett eingeschaltetoder sie beginnt zu blinken, oder das Alarmdisplay wird auf demDisplay des Armaturenbretts angezeigt, um den Fahrer des Fahrzeugsvon der Abnormalitätzu informieren.
    [0041] Inder vorliegenden Ausführungsformist der niederdruckseitige Kraftstoffdrucksensor 33 eingesetzt,um den Kraftstoffdruck (niederdruckseitigen Kraftstoffdruck HP)in dem niederdruckseitigen Kraftstoffrohr 13 zu fühlen, dasdie Niederdruckpumpe 12 mit der Hochdruckpumpe 14 verbindet.Falls der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP, der durch den niederdruckseitigenKraftstoffdrucksensor 33 gefühlt wird, niedriger ist alsder normale Bereich RN, wird bestimmt, dass der erste abnormaleBetrieb eingeführtist. Falls der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP höher istals der normale Bereich RN, wird bestimmt, dass der zweite abnormaleBetrieb eingeführt ist.Deswegen können dererste abnormale Betrieb, bei dem der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP abnormal sinkt, und der zweite abnormale Betrieb, bei dem derniederdruckseitige Kraftstoffdruck HP abnormal ansteigt, ausgehendvon dem gefühlten Wertdes niederdruckseitigen Kraftstoffdrucksensors 33 nichtnur ausgewählterfasst werden, wenn die Maschine gestartet wird, sondern ebenfallswenn die Maschine betrieben wird. Darüber hinaus kann der Ort derAbnormalitätspezifiziert werden.
    [0042] Eswird bestimmt, dass der erste abnormale Betrieb eingeführt ist,falls die Anzahl der Bestimmungen, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HPniedriger ist als der normale Bereich RN, gleich oder größer wirdals die vorbestimmte Zahl N2, innerhalb des ersten vorbestimmtenZeitraums β.Deswegen, wird nicht bestimmt, dass der erste abnormale Betriebeingeführtist, sogar falls ein sofortiges Absinken des niederdruckseitigenKraftstoffdrucks HP der Hochdruckpumpe 14 verursacht wird,das eine geringe Auswirkung auf die Kraftstoffabgabemenge hat (oderden hochdruckseitigen Kraftstoffdruck). Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeitder Abnormalitätserfassungverbessert werden.
    [0043] Ähnlich wirdbestimmt, dass der zweite abnormale Betrieb eingeführt ist,falls die Anzahl der Bestimmungen, dass der niederdruckseitige KraftstoffdruckHP höherist als der normale Bereich RN, innerhalb des zweiten vorbestimmtenZeitraums γ gleichwird wie oder größer wirdals die vorbestimmte Zahl N2. Deswegen wird bestimmt, dass der zweite abnormaleBetrieb eingeführtist, sogar falls ein sofortiges Ansteigen des niederdruckseitigenKraftstoffdrucks HP verursacht wird, das eine geringe Auswirkungauf die Kraftstoffabgabemenge (oder den hochdruckseitigen Kraftstoffdruck)der Hochdruckpumpe 14 hat. In der vorliegende Ausführungsformwird die identische vorbestimmte Zahl N2 in der Bestimmung des erstenabnormalen Betriebs und des zweiten abnormalen Betriebs verwendet.Alternativ kann der erste abnormale Betrieb und der zweite abnormale Betriebausgehend von verschiedenen Bestimmungszahlen bestimmt werden.
    [0044] Inder vorliegenden Ausführungsformist der Druckregler 15 auf der Seite des Auslasses derNiederdruckpumpe 12 vorgesehen, um den Abgabedruck derNiederdruckpumpe 12 auf den Solldruck (zum Beispiel 400kPa) zu steuern (oder den Kraftstoffzufuhrdruck zu der Hochdruckpumpe 14).Alternativ kann der Druckregler 15 ausgelassen werden unddie Drehzahl (Abgabefließrate)des Antriebsmotors der Niederdruckpumpe 12 kann so geregeltwerden, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck HP, der durchden niederdruckseitigen Kraftstoffdrucksensor 33 gefühlt wird,mit dem Sollkraftstoffdruck (zum Beispiel 400 kPa) zusammenfällt.
    [0045] Dievorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsformenbeschränktwerden, sondern kann auf viele andere Weisen eingeführt werden,ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiertist.
    [0046] Einniederdruckseitiger Kraftstoffdrucksensor 33 fühlt einenKraftstoffdruck (einen niederdruckseitigen Kraftstoffdruck) innerhalbeines niederdruckseitigen Kraftstoffrohrs 13, das eineNiederdruckpumpe 12 mit einer Hochdruckpumpe 14 verbindet. Eineelektronische Steuereinheit (ECU) 36 zählt die Anzahl, wie oft bestimmtwird, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck in einem erstenvorbestimmten Zeitraum niedriger ist als ein normaler Bereich, und bestimmt,dass ein erster abnormaler Betrieb eingeführt ist, falls der gezählte Wertgleich ist wie oder größer wirdals ein vorbestimmter Wert. Die ECU 36 zählt dieAnzahl, wie oft der niederdruckseitige Kraftstoffdruck in einemzweiten vorbestimmten Zeitraum bestimmt ist höher zu sein als der normaleBereich, und bestimmt, dass ein zweiter abnormaler Betrieb eingeführt ist,falls der gezählteWert gleich ist wie oder größer wirdals der vorbestimmte Wert.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität einesHochdruckkraftstoffzufuhrsystems einer Brennkraftmaschine mit einerNiederdruckpumpe (12) zum Ziehen von Kraftstoff aus einemKraftstofftank (11) und einer Hochdruckpumpe (14)zum unter Druck setzen des von der Niederdruckpumpe (12) abgegebenenKraftstoffs auf einen hohen Druck, und zum Zuführen des Kraftstoffes unterhohem Druck zu Kraftstoffeinspritzventilen (31), gekennzeichnet durch: eineDruckfühleinrichtung(33) zum Fühleneines niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks des Kraftstoffs innerhalbeines Kraftstoffdurchtritts (13), der die Niederdruckpumpe(12) mit der Hochdruckpumpe (14) verbindet; eineersten Bestimmungseinrichtung (S102, S108–S115) zum Bestimmen, dassein erster abnormaler Betrieb eingeführt ist, falls der niederdruckseitigeKraftstoffdruck, der durch die Druckfühleinrichtung (33)gefühltwird, niedriger ist als ein normaler Bereich; eine zweite Bestimmungseinrichtung(S102, S108–S112,S116–S118)zum Bestimmen, dass ein zweiter abnormaler Betrieb eingeführt ist,falls der niederdruckseitige Kraftstoffdruck, der durch die Druckfühleinrichtung(33) gefühltwird, höherist als der normale Bereich.
    [2] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsder Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, außerdem dadurch gekennzeichnet,dass die erste Bestimmungseinrichtung (S102, S108–S115) bestimmt,dass der erste abnormale Betrieb eingeführt ist, falls eine Anzahlvon Bestimmungen, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck ineinem ersten vorbestimmten Zeitraum niedriger ist als der normaleBereich, gleich ist wie oder größer wird alseine erste vorbestimmte Zahl.
    [3] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemder Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, außerdem dadurchgekennzeichnet, dass die zweite Bestimmungseinrichtung (S102, S108–S112, S116–S118) bestimmt,dass der zweite abnormale Betrieb eingeführt ist, falls eine Anzahl vonBestimmungen, dass der niederdruckseitige Kraftstoffdruck in einemzweiten vorbestimmten Zeitraum höherist als der normale Bereich, gleich ist wie oder größer wirdals eine zweite vorbestimmte Zahl.
    [4] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsder Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, außerdem gekennzeichnetdurch eine Verringerungseinrichtung (34) zum Verringern einerSchwankung des niederdruckseitigen Kraftstoffdrucks; und eineSpezifizierungseinrichtung zum Bestimmen, dass die Verringerungder Abgabeleistung der Niederdruckpumpe (12) oder eineAbnormalitätin der Verringerungseinrichtung (34) verursacht wird, wenn dieerste Bestimmungseinrichtung (S102, S108–S115) bestimmt, dass der ersteabnormale Betrieb eingeführtist, und um zu bestimmen, dass die Abnormalität in der Verringerungseinrichtung(34) verursacht ist, wenn die zweite Bestimmungseinrichtung(S102, S108–S112,S116–S118)bestimmt, dass der zweite abnormale Betrieb eingeführt ist.
    [5] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsder Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, außerdem gekennzeichnetdurch: eine Warneinrichtung (S119, S121), um eine Warnung bereitzustellen,wenn bestimmt wird, dass der erste abnormale Betrieb oder der zweiteabnormale Betrieb eingeführtist.
    [6] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsder Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, außerdem gekennzeichnetdurch eine Ausführungseinrichtung(S120, S122) zum Ausführeneines Ausfallsicherungsvorgangs, wenn bestimmt wird, dass der ersteabnormale Betrieb oder der zweite abnormale Betrieb eingeführt ist.
    [7] Vorrichtung zur Diagnose einer Abnormalität des Hochdruckkraftstoffzufuhrsystemsder Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, außerdem dadurch gekennzeichnet,dass die Ausführungseinrichtung(S120, S122) in dem Ausfallsicherungsvorgang die Betätigung derNiederdruckpumpe (12) anhält oder die Kraftstoffeinspritzungdurch die Kraftstoffeinspritzventile (31) anhält, oderein Fließsteuerventil(22) fortlaufend öffnet, dasseine Menge von der Hochdruckpumpe (14) pro Takt eines Kolbens(19) der Hochdruckpumpe (14) abgegebenen Kraftstoffessteuert.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2005009398A|2005-01-13|
    JP4372466B2|2009-11-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-09-09| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2016-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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