DE10044506A1 - Speicherkraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem, das in der Lage ist, einen abnormalen Zustand, wie beispielsweise ein Kraftstoffleck an verschiedenen Motoren zu ermitteln ungeachtet der Anzahl der Motorzylinder (der Anzahl der Einspritzungen) und der Anzahl der Pumpendruckförderzeiten. Eine ECU wirkt als eine Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand zum Erfassen eines abnormalen Zustands eines Kraftstoffsystems. Ein Erfassungsprozess für den abnormalen Zustand wird in einem Ermittlungsintervall (360 DEG Kurbelwinkel) ausgeführt, in dem ein reduzierter Bruch der Anzahl der Einspritzungen und der Anzahl der Druckförderzeiten während einem Verbrennungshub (720 DEG Kurbelwinkel) eines Motors als eine Gruppe verwendet werden. Die Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand umfasst eine Berechnungseinrichtung für eine Kraftstoffleckmenge zum periodischen Überprüfen eines Kraftstofflecks; eine vorläufige Ermittlungseinrichtung für einen abnormalen Zustand zum Ermitteln des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines abnormalen Zustands durch Vergleichen der Kraftstoffleckmenge mit einem vorgegebenen Wert; eine Ermittlungseinrichtung (18) für den abnormalen Zustand zum Ermitteln, ob ein Kraftstoffleck tatsächlich auftritt; eine Ermittlungszeitberechnungseinrichtung für den abnormalen Zustand zum Berechnen einer Prozesszeit der Ermittlungseinrichtung (18) für den abnormalen Zustand; und eine Pumpendruckförderreguliereinrichtung zum Regulieren einer ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen von Hochdruckkraftstoff, der in einer Speicherkammer gespeichert ist, von einem Kraftstoffeinspritzventil in einen Dieselmotor hinein und insbesondere auf ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem unter Verwendung eines Verfahrens zum Erfassen eines abnormalen Zustands eines Kraftstoffsystems.

Ein herkömmlich bekanntes Speicherkraftstoffeinspritzsystem speichert zunächst mit Druck beaufschlagten Kraftstoff aus einer Kraftstoffförderpumpe in einer Speicherkammer und spritzt den Hochdruckkraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil ein, das an jedem Zylinder eines Dieselmotors angebracht ist. In diesem System wird von der Kraftstoffförderpumpe abgegebener Kraftstoff im geschlossenen Regelkreis geregelt, um den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer gleich einem Sollwert zu halten. Selbst wenn ein Kraftstoffleck auftritt, wodurch ein Abfall des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer verursacht wird, wird beispielsweise die Kraftstoffabgabe von der Kraftstoffförderpumpe erhöht, um den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer bei dem Sollwert zu halten. Folglich tritt das Kraftstoffleck kontinuierlich auf.

Herkömmlich offenbart das Dokument JP-A-H10-299557 ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine. Dieses Kraftstoffeinspritzsystem erfasst einen abnormalen Zustand des Kraftstoffeinspritzsystems. Diese Erfassung gründet sich auf einer Abweichung zwischen einem geschätzten Schwankungswert des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer vor und nach der Kraftstoffeinspritzung von einem Kraftstoffeinspritzventil. Diese Erfassung gründet sich auch auf einen gemessenen Wert oder eine Abweichung zwischen einem geschätzten Schwankungswert des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer vor und nach dem Fördern von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff von der Kraftstoffförderpumpe und einem gemessenen Wert.

Um einen Kraftstoff mit diesem Verfahren zu erfassen, können sich jedoch die Kraftstoffeinspritzzeitgebung des Kraftstoffeinspritzventils und die Kraftstoffdruckförderzeitgebung der Kraftstoffförderpumpe überschneiden. Wenn die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffdruckförderzeitgebung sich überschneiden oder nahe beieinander liegen beim Erfassen eines abnormalen Zustands auf der Grundlage einer Schwankung des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer vor und nach der Kraftstoffeinspritzung, schwankt der Druck in der Speicherkammer stark aufgrund einer Druckförderung der Kraftstoffförderpumpe. Folglich wird es schwierig, ein Kraftstoffleck zu erfassen.

Dieses Verfahren kann verwendet werden mit einem Motor mit einer kleinen Anzahl an Zylindern (die die Anzahl der Einspritzungen bilden) mit der Anzahl der Pumpendruckförderzeiten. Wenn beispielsweise ein System vier Einspritzungen und vier Druckförderzeiten hat, wird Kraftstoff bei jeder Kraftstoffdruckförderung einmal eingespritzt, so dass die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffdruckförderzeitgebung sich nicht überschneiden. Wenn die Anzahl der Motorzylinder unterschiedlich ist von der Anzahl der Pumpendruckförderzeiten, können sie sich überschneiden. Beispielsweise bei einem System mit sechs Einspritzungen und vier Druckförderzeiten wird die Kraftstoffeinspritzung 1,5-mal pro Kraftstoffdruckförderung durchgeführt. Folglich überschneiden sich die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffförderzeitgebung. Somit hängt die Anwendung dieses Verfahrens von der Beziehung zwischen der Anzahl der Zylinder und der Anzahl der Pumpendruckförderzeitgebungen ab und kann zu einem Fehler für einige Motoren führen.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend erwähnten Nachteile entwickelt. Ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Erfindung schafft das Einrichten eines Intervalls auf eine vorgegebene Periode. Hier werden reduzierte Bruchdruckförderzeiten der Kraftstoffförderpumpe und die Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils bei einem Hub oder die Anzahl der Druckförderzeiten und die Anzahl der Einspritzungen, die ermittelt werden durch ganzzahlige Zeiten der Werte der Bruchreduktion, als eine Gruppe verwendet. Auf diese Weise ermittelt eine Ermittlungseinrichtung für einen abnormalen Zustand die Präsenz oder Abwesenheit eines abnormalen Kraftstoffsystemzustands bei der Ermittlungsperiode.

Durch Verwenden der Kraftstoffförderabgabepumpe und der Einspritzmengen von dem Kraftstoffeinspritzventil, die in der Ermittlungsperiode als eine Gruppe enthalten sind, wird ein abnormaler Zustand ermittelt. Selbst wenn die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffdruckförderzeitgebung sich miteinander überschneiden, kann folglich die Abwesenheit oder Präsenz eines abnormalen Zustands bei dem Kraftstoffsystem genauer ermittelt werden.

Das Kraftstoffsystem bezeichnet einen Gesamtkraftstoffverteilungspfad und umfasst eine Kraftstoffförderpumpe, eine Speicherkammer, ein Kraftstoffeinspritzventil und eine Kraftstoffleitung. Wenn in dem Speicherkraftstoffeinspritzsystem eine Summe einer Solleinspritzmenge, einer Leckmenge und einer Druckänderungsmenge während einer Druckänderung während der Ermittlungsperiode als eine Abgabekraftstoffmenge eingerichtet wird, ermittelt die Ermittlungseinrichtung für einen abnormalen Zustand, ob das Kraftstoffsystem bei einem abnormalen Zustand betrieben wird auf der Grundlage des Gleichgewichts einer Gesamtheit der Abgabemengen, die in der Ermittlungsperiode enthalten sind, und der Abgabekraftstoffmenge. Wenn dabei die Gesamtheit der Abgabemengen, die in der Ermittlungsperiode enthalten sind, und die Abgabekraftstoffmenge sich im Gleichgewicht befinden, kann kein abnormaler Zustand ermittelt werden. Wenn die Gesamtheit der Abgabemengen, die in der Ermittlungsperiode enthalten sind, und die Abgabekraftstoffmenge sich nicht im Gleichgewicht befinden, kann ein abnormaler Zustand, wie beispielsweise ein Kraftstoffleck ermittelt werden.

Nach einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Speicherkraftstoffeinspritzsystem der Erfindung des Weiteren folgendes auf: Eine Pumpensteuereinrichtung zum Durchführen eines Pumpenabgabereguliervorgangs zum Regulieren der Abgabe der Kraftstoffförderpumpe, wenn ein abnormaler Zustand ermittelt wird durch die Ermittlungseinrichtung für den abnormalen Zustand; und eine Kraftstoffleckermittlungseinrichtung zum Berechnen einer Menge des Kraftstoffs, der von der Speicherkammer während dem Pumpenabgaberegulierbetrieb abgegeben wird, und ermitteln, ob ein Kraftstoffleck in dem Kraftstoffsystem auftritt auf der Grundlage der berechneten Kraftstoffmenge. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Intervall eingerichtet wird als eine Pumpensteuerperiode, in der ein reduzierter Bruch der Anzahl der Druckförderzeiten der Kraftstoffförderpumpe und der Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils bei einem Motorhub oder die Anzahl der Druckförderzeiten und die Anzahl der Einspritzungen, die ermittelt werden durch Werte von ganzzahligen Zeiten der Werte der Reduktion des Bruchs, als eine Gruppe verwendet werden, und dass die Pumpensteuereinrichtung die Abgabe der Kraftstoffförderpumpe in der Pumpensteuerperiode reguliert.

Bei einem vierten Gesichtspunkt vergleicht die Kraftstoffleckermittlungseinrichtung den Kraftstoff, der von der Speicherkammer während dem Pumpenabgaberegulierbetrieb abgegeben wird (berechnete Kraftstoffmenge), mit einem Ermittlungswert. Wenn die berechnete Kraftstoffmenge größer ist als der Ermittlungswert, wird ermittelt, dass ein Kraftstoffleck in dem Kraftstoffsystem auftritt.

Da die Druckförderzeitgebung der Kraftstoffförderpumpe und die Einspritzzeitgebung des Kraftstoffeinspritzventils synchron mit einem Drehwinkel der Brennkraftmaschine sind, wird nach einem fünften Gesichtspunkt ein Intervall, in dem Werte der Reduktion des Bruchs der Anzahl der Druckförderzeiten der Kraftstoffförderpumpe und der Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils bei einem Hub der Verbrennung oder die Anzahl der Druckförderzeiten und die Anzahl der Einspritzungen, die ermittelt werden durch Werte von ganzzahligen Zeiten der Werte der Reduktion des Bruchs, als eine Gruppe verwendet werden (das heißt die Ermittlungsperiode und die Pumpensteuerperiode), synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine erhalten.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung hält die Pumpensteuereinrichtung die Abgabe der Kraftstoffförderpumpe in der Pumpensteuerperiode an. Die Pumpensteuereinrichtung kann auch die Kraftstoffabgabe von der Kraftstoffförderpumpe bei einer beliebigen Menge halten während der Pumpensteuerperiode.

Bei dem Speicherkraftstoffeinspritzsystem wiederholt die Pumpensteuereinrichtung den Pumpenabgaberegulierbetrieb und einen regulären Betrieb für eine vorgegebene Periode, und die Zeitgebung des Schaltens des Pumpenabgaberegulierbetriebs und des regulären Betriebs werden variabel gesteuert bei jedem Betriebsbereich durch Verwenden zumindest der Drehzahl der Brennkraftmaschine, eines Sollkraftstoffdrucks in der Speicherkammer oder einer Solleinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils.

Wenn beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine ansteigt, erhöht sich der Anforderungswert (Sollwert) der Speicherkammer und die Einspritzmenge erhöht sich auch. Wenn dabei der Pumpenabgabezyklusregulierbetrieb und der reguläre Betrieb kurz sind, ist es möglich, dass der Kraftstoffdruck in der Speicherkammer nicht auf den Sollwert erhöht werden kann. Die Zeitgebung des Schaltens des Pumpenabgaberegulierbetriebs und des regulären Betriebs werden variabel gesteuert bei jedem Betriebsbereich. Beispielsweise wird der Zyklus des Durchführens des Pumpenabgaberegulierbetriebs umso länger eingerichtet, je höher die Betriebsdrehzahl wird. Folglich kann der Kraftstoffdruck in der Speicherkammer bei einem Sollwert gehalten werden.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung hat die Kraftstoffleckermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung für eine abgegebene Kraftstoffmenge zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die von der Speicherkammer abgegeben wurde während dem Pumpenabgabemengenregulierbetrieb. Auf diese Weise berechnet die Berechnungseinrichtung für eine abgegebene Kraftstoffmenge die Kraftstoffmenge, die von der Speicherkammer abgegeben wird, durch Umwandeln der Änderung des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer vor und nach der Pumpensteuerperiode in eine Kraftstoffmenge.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung hält die Pumpensteuereinrichtung sofort den Pumpenabgabemengenregulierbetrieb an beim Erfassen einer Anforderung der Beschleunigung der Brennkraftmaschine während der Pumpensteuerperiode. Somit kann Kraftstoff mit Druck gefördert werden von der Kraftstoffförderpumpe ansprechend auf die Beschleunigungsanforderung.

Wenn eine Beschleunigungsanforderung erfasst wird während der Pumpensteuerperiode, verzögert somit die Pumpensteuereinrichtung die Beschleunigungsanforderung bis der Ermittlungsprozess der Kraftstoffleckermittlungseinrichtung beendet ist. Folglich wird verhindert, dass der Ermittlungsprozess der Kraftstoffleckermittlungseinrichtung und der Beschleunigungsbetrieb der Brennkraftmaschine ansprechend auf die Beschleunigungsanforderung gleichzeitig durchgeführt werden.

Es sollte verständlich sein, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele beim Andeuten bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung nur zwecks der Darstellung gezeigt sind, da verschiedene Änderungen und Abwandlungen innerhalb dem Kern und Umfang der Erfindung für den Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich sind.

Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Speicherkraftstoffeinspritzsystems;

Fig. 2 zeigt ein Steuerzeitgebungsdiagramm für einen Erfassungsprozess eines abnormalen Zustands für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 3 zeigt ein Steuerblockdiagramm für einen Erfassungsprozess eines abnormalen Zustands für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 4 zeigt ein Steuerblockdiagramm eines Erfassungsprozesses eines abnormalen Zustands für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 5a und 5b zeigen grafische Ansichten zum Erläutern der Berechnung einer Kraftstoffleckmenge für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Berechnungsprozedur einer Kraftstofffleckmenge für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffsystem;

Fig. 7 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm zum vorläufigen Ermitteln eines abnormalen Zustands für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 9 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm zum Ermitteln eines abnormalen Zustands und einer Pumpendruckförderreguliersteuerung für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 10 zeigt eine Diagrammansicht zum Erläutern einer Pumpenansaugmenge (Abgabe) für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur einer Pumpendruckförderreguliereinrichtung für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Inkrementenzählerprozedur für CCYLN und CPUMP für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 13 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm von Steuerungen von Pumpendruckförderregulierbetriebsarten für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 14 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur von Prozessen einer Ermittlungseinrichtung für einen abnormalen Zustand für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 15 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm für eine Ermittlung eines abnormalen Zustands für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 16 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur von Prozessen einer Berechnungseinrichtung einer Ermittlungszeit für einen abnormalen Zustand für ein erfindungsgemäßes Speicherkraftstoffeinspritzsystem.

Fig. 1 zeigt ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Erfindung. Hier ist dieses System mit einem Dieselmotor 2 mit sechs Zylindern gezeigt (nachfolgend als Motor 2 bezeichnet). Der Motor 2 weist eine Förderpumpe 4 zum Pumpen von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 3, eine Kraftstoffförderpumpe 5 zum Abgeben des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs, der durch die Förderpumpe 4 gepumpt wird, eine Common Rail 6 (eine Speicherkammer) zum Speichern von Hochdruckkraftstoff, der von der Kraftstoffförderpumpe 5 abgegeben wird, Kraftstoffeinspritzventile 8 zum Einspritzen von Hochdruckkraftstoff, der von der Common Rail 6 über eine Hochdruckleitung 7 zugeführt wird in Motorzylinder 2 hinein, und eine elektronische Steuereinheit 9 auf (die nachfolgend als eine ECU bezeichnet wird) zum Steuern des Betriebs des Systems auf der Grundlage von Informationen, die durch verschiedene Sensoren wahrgenommen werden (die später beschrieben werden).

Die Kraftstoffförderpumpe 5 hat im Inneren ein elektromagnetisches Ventil 5a zum Öffnen und Schließen eines (nicht gezeigten) Ansaugkanals. Die Kraftstoffabgabe wird ermittelt gemäß der Zeitgebung des Schließens des elektromagnetischen Ventils 5a. Die Kraftstoffförderpumpe 5 ist eine Tandempumpe mit Abgabekanälen für zwei Systeme. Die Abgabe zu der Common Rail 6 wird gesteuert durch zwei elektromagnetische Ventile 5a in Übereinstimmung mit Abgabekanälen (siehe Fig. 2).

Das Kraftstoffeinspritzventil 8 hat im Inneren ein elektromagnetisches Ventil 8a zum Öffnen und Schließen eines Niederdruckkanals zu einer (nicht gezeigten) Drucksteuerkammer. Die Einspritzmengenzeitgebung wird ermittelt durch einen Öffnungs- und Schließvorgang des elektromagnetischen Ventils 8a. Das Kraftstoffeinspritzventil 8 ist an jedem der Zylinder des Motors 2 angebracht und Kraftstoff wird eingespritzt gemäß der Reihenfolge der Zylinder Nr. #1, #2, #3, #4, #5 und #6.

Verschiedene Sensoren für die Zufuhr von Informationen zu der ECU 9 umfassen einen Motordrehzahlsensor 10 (der in der Kraftstoffförderpumpe 5 vorgesehen sein kann) zum Erfassen der Drehzahl des Motors 2, einen Gaspedalpositionssensor 12 zum Erfassen der Position eines Gaspedals 11, einen Kühlwassertemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur des Motorkühlwassers, einen Drucksensor 14 zum Wahrnehmen des Drucks in der Common Rail 6 und einen Kraftstofftemperatursensor 15 zum Wahrnehmen der Temperatur des Rücklaufkraftstoffs, der von dem Kraftstoffeinspritzventil 8 zu dem Niederdruckkanal zurückgeleitet wird. Neben den vorstehenden Sensoren können ein Motorlastsensor, ein Einspritzzeitgebungssensor, ein Ansaugdrucksensor, ein Ansaugtemperatursensor und dergleichen auch verwendet werden.

Die ECU 9 berechnet die Kraftstoffabgabe von der Pumpe, die mit Druck gefördert wird von der Kraftstoffförderpumpe 5 zu der Common Rail 6. Die ECU 9 berechnet auch eine Kraftstoffeinspritzmenge und Zeitgebung, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 8 in jeden Zylinder des Motors 2 eingespritzt wird. Die ECU 9 steuert auch auf elektronische Weise den Betrieb der elektromagnetischen Ventile 5a, die in der Kraftstoffförderpumpe 5 vorgesehen sind, und des elektromagnetischen Ventils 8a, das in dem Kraftstoffeinspritzventil 8 vorgesehen ist, gemäß dem Ergebnis dieser Berechnungen. Da die Steuerung der Abgabe von der Kraftstoffförderpumpe 5, der Einspritzmenge und der Einspritzzeitgebung des Kraftstoffeinspritzventils 8 herkömmlich bekannt sind, wird deren Beschreibung unterlassen.

Die ECU 9 wirkt als eine Erfassungseinrichtung für einen abnormalen Zustand zum Erfassen eines abnormalen Zustands eines Kraftstoffsystems, wie beispielsweise eines Kraftstofflecks oder eines Fehlers einer Pumpe. Das Kraftstoffsystem umfasst den gesamten Kraftstoffverteilungspfad zum Einspritzen von Kraftstoff, der aus dem Kraftstofftank 3 durch die Förderpumpe 4 gepumpt wird. Dieses System umfasst die Förderpumpe 4, die Kraftstoffförderpumpe 5, die Common Rail 6, das Kraftstoffeinspritzventil 8 und die Hochdruckleitung 7.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird die Erfassungseinrichtung der ECU 9 für den abnormalen Zustand nun beschrieben. Die Erfassungseinrichtung der ECU 9 für den abnormalen Zustand wird betrieben während einem Intervall zum Erfassen eines abnormalen Zustands. In diesem Intervall (360° Kurbelwinkel) wird ein reduzierter Bruch (3 Einspritzungen/2 Druckförderzeiten), der die Anzahl der Einspritzungen (6 mal) des Kraftstoffeinspritzventils 8 über der Anzahl der Druckförderzeiten (vier mal) der Kraftstoffförderpumpe 5 während einem Hub (720° Kurbelwinkel) des Motors 2 ist, als eine Gruppe verwendet.

Die Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand weist die folgenden Elemente auf. Eine Kraftstoffleckmengenberechnungseinrichtung 16 ist vorgesehen zum periodischen Überprüfen eines Kraftstofflecks (alle 360° Kurbelwinkel). Eine vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für einen abnormalen Zustand ist vorgesehen zum vorläufigen Ermitteln der Präsenz oder Abwesenheit eines abnormalen Zustands durch Vergleichen einer Kraftstoffleckmenge, die durch die Kraftstoffleckmengenberechnungseinrichtung 16 berechnet wird, mit einem Ermittlungswert. Eine Ermittlungseinrichtung 18 für einen abnormalen Zustand ist vorgesehen zum Ermitteln, ob ein Kraftstoffleck tatsächlich auftritt, wenn "eine Präsenz eines abnormalen Zustands (vorläufige Ermittlung des abnormalen Zustands)" ermittelt wird durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für einen abnormalen Zustand. Eine Berechnungseinrichtung 9 für eine Ermittlungszeit des abnormalen Zustands misst die Verarbeitungszeit der Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand. Schließlich reguliert eine Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20 die von der Förderpumpe 5 abgegebene Kraftstoffmenge.

Die Komponenten der Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand werden nun unter Bezugnahme auf das Steuerblockdiagramm von Fig. 4 beschrieben.

(1) Kraftstoffleckmengenberechnungseinrichtung 16

Aus der Information, die dem Motor von verschiedenen Sensoren zugeführt wird, werden eine Pumpenabgabe Qpump, eine Kraftstoffeinspritzmenge Qtotal, eine vorgegebene Leckmenge Qinj und eine Menge Opc in Übereinstimmung mit einer Änderung des Drucks in der Common Rail 6 während dem Betrieb berechnet und eine Kraftstoffleckmenge Oleak wird durch die folgende Gleichung berechnet.

Qleak = Qpump - (Qtotal + Qinj + Qpc)

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Umdrehung (360° Kurbelwinkel) des Sechszylinderviertaktmotors 2 eingerichtet als die Periode zum Durchführen des Erfassungsprozesses für den abnormalen Zustand. Folglich ergeben sich die Details der Berechnung folgendermaßen.

a) Pumpenabgabe: Qpump

Da Kraftstoff zweimal pro Motorumdrehung gefördert wird, ist Qpump eine gesamte Pumpenabgabe des Kraftstoffdrucks, der zweimal pro Umdrehung gefördert wird. Die Pumpenabgabe wird berechnet durch Subtrahieren der Pumpenabgabeverlustmenge von dem Produkt eines Tauchkolbenquerschnitts in der Kraftstoffförderpumpe 5 mal der Tauchkolbenhub (Ansaughub) dabei.

b) Kraftstoffeinspritzmenge: Qtotal

Da Kraftstoff dreimal pro Motorumdrehung eingespritzt wird, ist Qtotal die gesamten Einspritzanweisungswerte (Solleinspritzmengen) von drei Einspritzungen.

c) Vorgegebene Leckmenge: Qinj

Die vorgegebene Leckmenge ist die gesamte Menge eines leckenden Kraftstoffs aus den sechs Kraftstoffeinspritzventilen 8 über die Zeit und entspricht einer Umdrehung des Motors. Die vorgegebene Leckmenge ist eine gesamte statistische Leckmenge eines stationären Lecks und einer dynamischen Leckmenge (Schaltleck), das beim Betreiben des Kraftstoffeinspritzventils 8 auftritt.

Die statische Leckmenge ist die gesamte Leckmenge aus den sechs Kraftstoffeinspritzventilen 8 über 360° Kurbelwinkel und wird erhalten durch einen Versuch der statischen Leckeigenschaften einer Einspritzeinrichtung. Diese Eigenschaften werden ermittelt zumindest aus dem Common Rail Druck, der Kraftstofftemperatur oder der Motordrehzahl.

Die dynamische Leckmenge wird auch erhalten durch einen Versuch der dynamischen Leckeigenschaften einer Einspritzeinrichtung, die ermittelt werden zumindest durch die Schaltzeit des Kraftstoffeinspritzventils 8, den Common Rail Druck und die Kraftstofftemperatur.

d) Menge Qpc in Übereinstimmung mit einer Änderung des Innendrucks der Common Rail 6

Die Änderung des Innendrucks der Common Rail 6 wird erhalten durch Umwandeln der Innendruckänderung der Common Rail 6 pro Umdrehung des Motors in eine Kraftstoffmengenänderung durch Verwenden des Inhaltsvolumens der Common Rail 6 und eines Elastizitätsmoduls.

Die Berechnung der Kraftstoffleckmenge wird unter Bezugnahme auf Fig. 5A und 5B erläutert. Wenn es kein Kraftstoffleck gibt, ist die Pumpenabgabe gleich (Kraftstoffeinspritzmenge + vorgegebene Leckmenge + Änderung des Innendrucks der Common Rail 6). Wie in Fig. 5A gezeigt ist, ist die Kraftstoffmenge in der Common Rail 6 ausgeglichen.

Wenn jedoch ein Kraftstoffleck auftritt, führt die Kraftstoffförderpumpe 5 die leckende Menge zurück und erhöht die Kraftstoffmenge, um den Soll Common Rail Druck zu halten. Wie in Fig. 5B gezeigt ist, erhöht sich folglich der Berechnungswert der Pumpenabgabe. Im Gegensatz hierzu gibt es keine Änderung von (Kraftstoffeinspritzmenge + vorgegebene Leckmenge + Menge in Übereinstimmung mit einer Änderung des Innendrucks der Common Rail 6). Deshalb wird eine Differenz zwischen der Pumpenabgabe und (Kraftstoffeinspritzmenge + vorgegebene Leckmenge + Mengenübereinstimmung mit einer Änderung des Innendrucks der Common Rail 6) berechnet als die Kraftstoffleckmenge Qleak).

Die Berechnungsprozedur der Kraftstoffleckmenge wird erläutert auf der Grundlage des in Fig. 6 gezeigten Steuerablaufdiagramms. Die Routine wird alle 360° Kurbelwinkel ausgeführt. Zunächst wird beim Schritt 101 der Status einer Kraftstoffleckermittlungsmarke "fleak" ermittelt. Wenn die Marke fleak eingerichtet ist (fleak = 1), ist der Status bereits ermittelt und die Routine wird beendet.

Wenn auf ähnliche Weise eine Pumpenfehlerermittlungsmarke "fpump" beim Schritt 102 eingerichtet ist (fpump = 1) oder eine vorläufige Ermittlungsmarke für einen abnormalen Zustand "fleakb" beim Schritt 103 eingerichtet ist (fleakb = 1), ist der Status bereits ermittelt und die Routine wird beendet. Wenn der Status nicht ermittelt ist, wobei beide Marken fpump und fleakb nicht eingerichtet sind, werden die Pumpenabgabe Qpump, die Kraftstoffeinspritzmenge Qtotal, die vorgegebene Leckmenge Qinj und die Kraftstoffmenge Qpc in Übereinstimmung mit einer Änderung des Innendrucks der Common Rail 6 bei den Schritten 104 bis 107 berechnet und die Kraftstoffleckmenge Qleak wird beim Schritt 108 berechnet.

(2) Vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für einen abnormalen Zustand (Ermittlungseinrichtung der Erfindung für einen abnormalen Zustand)

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, vergleicht die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für einen abnormalen Zustand die Kraftstoffleckmenge Qleak, die erhalten wird durch die Kraftstoffleckmengenberechnungseinrichtung 16, mit einem vorläufigen Ermittlungswert. Wenn die Kraftstoffleckmenge Qleak größer ist als der vorläufige Ermittlungswert (Qleak < vorläufiger Ermittlungswert), wird eine vorläufige Ermittlungsmarke fleakb für einen abnormalen Zustand eingerichtet (fleakb = 1). Der vorläufige Ermittlungswert wird eingerichtet angesichts einer Systemkomponententoleranz, Montagetoleranz und dergleichen, um nicht eine fehlerhafte Ermittlung zu verursachen (siehe Fig. 7).

Die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für einen abnormalen Zustand wird erläutert auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Ablaufdiagramms. Die Routine wird alle 360° Kurbelwinkel ausgeführt. Zunächst werden der Status der Kraftstoffleckermittlungsmarke fleak und Pumpenfehlerermittlungsmarke fpump bei den Schritten 201 und 202 überprüft. Wenn eine dieser Marken eingerichtet ist, wird die Routine beendet.

Wenn die Ermittlung noch nicht durchgeführt ist, das heißt wenn beide Marken fleak und fpump nicht eingerichtet sind, wird der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand beim Schritt 203 überprüft. Wenn die Marke fleakb nicht eingerichtet ist (fleakb nicht gleich 1), schreitet die Routine auch zum Schritt 204 fort, wobei vier vorhergehende Werte der Kraftstoffleckmenge Qleak gemittelt werden, wodurch Änderungen des Qleak unterdrückt werden. Wenn die Marke fleak beim Schritt 203 eingerichtet ist, schreitet die Routine zum Schritt 205 fort und ein Durchschnittswert von Qleak wird nicht neu berechnet. Stattdessen wird beim Schritt 205 die Kraftstoffleckmenge Qleak verglichen mit einem vorläufigen Ermittlungswert (100 mm³/360° Kurbelwinkel bei dem Ausführungsbeispiel). Wenn der vorläufige Ermittlungswert größer ist als die Kraftstoffleckmenge Qleak beim Schritt 205, wird der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand beim Schritt 206 überprüft. Wenn die Marke fleakb eingerichtet ist, wird die Marke fleakb beim Schritt 207 zurückgesetzt (fleakb = 0).

Wenn die Kraftstoffleckmenge Qleak größer als der vorläufige Ermittlungswert beim Schritt 205 ist, wird der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand beim Schritt 208 überprüft. Wenn die Marke fleakb nicht eingerichtet ist, wird fleakb beim Schritt 209 eingerichtet (fleakb = 1).

(3) Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20 (Pumpensteuereinrichtung der Erfindung)

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, schaltet die Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20 die Steuerung des Antriebs der Kraftstoffförderpumpe 5 auf der Grundlage eines Ergebnisses der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand, die ermittelt wird durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand.

Wenn die Marke fleakb durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand eingerichtet ist, wie beispielsweise wenn eine "Existenz eines abnormalen Zustands wie beispielsweise eines Kraftstofflecks" ermittelt wird, wird eine Pumpendruckförderreguliersteuerung gestartet. Wenn fleakb nicht eingerichtet ist durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand, das heißt wenn "kein Kraftstoffleck erfasst wird" ermittelt wird, wird eine reguläre Rückführregelung zum Aufrechterhalten des Common Rail Drucks bei einem Sollwert durch die Kraftstoffförderpumpe 5 fortgesetzt. Das sequentielle Zeitdiagramm der Regelung ist in Fig. 9 gezeigt.

Die Abgabe der Kraftstoffförderpumpe 5 ist proportional zu der Ansaugkraftstoffmenge. Die Ansaugkraftstoffmenge wird ermittelt, wie in Fig. 10 gezeigt ist, durch eine Schließzeitgebung des elektromagnetischen Ventils 5a (die Öffnungszeitgebung ist fix) bezüglich der (dem Wellenwinkel von) der Pumpennockenwelle zum vertikalen Bewegen eines Tauchkolbens 5b. Der Winkel einer Nockenwelle (Pumpenansaugwinkel) TFE, bei dem das elektromagnetische Ventil 5a geöffnet ist, wird gesteuert, um dadurch die Abgabe zu steuern.

Die Prozesse der Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20 werden unter Bezugnahme auf das in Fig. 11 gezeigte Steuerablaufdiagramm erläutert. Die Routine wird alle 180° Kurbelwinkel ausgeführt. Zunächst wird beim Schritt 301 der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand überprüft. Wenn die Marke fleakb nicht eingerichtet ist, wird "Abwesenheit der vorläufigen Ermittlung" ermittelt. Der reguläre Pumpenansaugwinkel TFE wird beim Schritt 302 berechnet und die Routine wird beendet. Wenn die Marke fleakb nicht eingerichtet ist, wird "Vorhandensein der vorläufigen Ermittlung des abnormalen Zustands" ermittelt und die Routine schreitet zum Schritt 303 fort. Beim Schritt 303 wird der Status eines Pumpendruckförderregulierintervallermittlungszählers CPUMP überprüft. Wenn der Zähler CPUMP nicht Null ist (CPUMP ≠ 0), wird ein regulärer Prozess beim Schritt 302 durchgeführt auf eine ähnliche Weise und die Routine wird beendet.

Der Pumpendruckförderregulierintervallabgrenzungszähler CPUMP wird alle 720° Kurbelwinkel hochgezählt (siehe Schritte 405 bis 415 in Fig. 12, die später detailliert beschrieben werden). Wenn CPUMP = 0 beim Schritt 303 gilt, wird der Status eines Zylinderabgrenzungszählers CCYLN bei den Schritten 304 und 305 überprüft. Da der Sechszylindermotor verwendet wird, wird der Zylinderabgrenzungszähler CCYLN alle 120° Kurbelwinkel hochgezählt (siehe Schritte 401 bis 404 in Fig. 12). Wenn CCYLN = 1 beim Schritt 304 und CCYLN = 3 beim Schritt 305 gilt (Pumpensteuerzeitgebungen A und B in Fig. 2), wird der Pumpenansaugwinkel TFE auf 0° eingerichtet beim Schritt 306 und das Löschen des Ansaugens wird der Kraftstoffförderpumpe 5 angewiesen. Wenn die Zeitgebungen bei den Schritten 304 und 305 nicht wie vorstehend beschrieben sind, wird der reguläre Prozess beim Schritt 302 durchgeführt und die Routine wird beendet.

Mit der Pumpensteuerung wird die Ansaugsteuerung über 360° Kurbelwinkel bei dem Intervall von A nach C durchgeführt und die Kraftstoffdruckförderung wird über 360° Kurbelwinkel in dem Intervall von B nach D angehalten. Durch Wiederholen des Vorstehenden wird der Betrieb der Kraftstoffförderpumpe 5 reguliert auf eine Weise wie der in Fig. 9 gezeigte Pumpenansaugwinkel TFE. Durch periodisches Durchführen der regulären Steuerung kann der Common Rail Druck gehalten werden.

Die Details des Zylinderabgrenzungszählers CCYLN und des Pumpendruckförderregulierintervallabgrenzungszählers CPUMP werden nun erläutert unter Verwendung des in Fig. 12 gezeigten Steuerablaufdiagramms. Diese Routine wird alle 120° Kurbelwinkel ausgeführt. Die Abgrenzung von 120° Kurbelwinkel wird durchgeführt durch Ermitteln, ob die Zeitgebung 30° Kurbelwinkel nach OT ist oder nicht bezüglich jedem Kompressions-OT des Zylinders beim Schritt 401. Wenn die Zeitgebung 30° Kurbelwinkel nach OT ist beim Schritt 401, schreitet die Routine zum Schritt 402 fort, wobei der Zylinder Nr. #6 überprüft wird. Für den Zylinder Nr. #6 wird der Zähler CCYLN beim Schritt 403 gelöscht (CCYLN = 0). Wenn der Zylinder Nr. #6 nicht ermittelt wird, wird der Zähler CCYLN beim Schritt 404 hochgezählt. Nach dem Löschen des Zählers CCYLN mit dem Zylinder Nr. #6, wird der Zähler alle 120° Kurbelwinkel hochgezählt für jeden der Zylinder 0 bis 5 über 720° Kurbelwinkel. Anschließend wird beim Schritt 405 überprüft, ob der Zähler CCYLN gleich 0 ist oder nicht. Wenn der CCYLN nicht Null ist (CCYLN ≠ 0), wird die Routine beendet. Bei Schritten 406 bis 411 wird eine Pumpendruckfördersteuerbetriebsart PUMPMOD eingerichtet. Die Routine vom Schritt 406 wird alle 720° Kurbelwinkel ausgeführt.

Wenn sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Motordrehzahl erhöht, wird der Pumpendruckförderregulierzyklus erhöht. Je höher der Motor angetrieben wird, umso größer wird ein Anforderungswert des Common Rail Drucks und umso größer wird die Einspritzmenge. Wenn der Pumpendruckförderregulierzyklus kurz ist, kann folglich der Common Rail Druck nicht auf einen Sollwert erhöht werden.

Bei Schritten 406 bis 411 wird eine Betriebsart eingerichtet auf der Grundlage der Motordrehzahl NE auf folgende Weise:

NE < 1000 rpm → PUMPMOD = 0

1000 ≦ NE < 3000 rpm → PUMPMOD = 1

NE ≧ 3000 rpm → PUMPMOD = 2

Beim Schritt 412 wird der Pumpendruckförderregulierintervallabgrenzungszähler CPUMP mit der Pumpendruckfördersteuerbetriebsart PUMPMOD verglichen. Wenn CPUMP < PUMPMOD gilt, wird der Zähler CPUMP beim Schritt 413 hochgezählt. Wenn CPUMP ≧ PUMPMOD gilt, wird der Zähler CPUMP beim Schritt 414 gelöscht (CPUMP = 0). Bei Schritten 412 bis 414 wird der Pumpendruckförderregulierzyklus folgendermaßen eingerichtet:
Wenn PUMPMOD = 0 gilt, auf 720° Kurbelwinkel (zwei Motorumdrehungen).
Wenn PUMPMOD = 1 gilt, auf 1440° Kurbelwinkel (vier Motorumdrehungen).
Wenn PUMPMOD = 2 gilt, auf 2160° Kurbelwinkel (sechs Motorumdrehungen).

Die Druckförderanhalteperiode für die Kraftstoffförderpumpe 5 ist ein Intervall von 360° Kurbelwinkel bei jedem der Pumpendruckförderregulierzyklen. Das Verhalten der Pumpendruckförderreguliersteuerung ist in dem Zeitgebungsdiagramm von Fig. 13 gezeigt.

(4) Ermittlungseinrichtung 18 für einen abnormalen Zustand (Kraftstoffleckermittlungseinrichtung der Erfindung)

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die vorläufige Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand eingerichtet ist (fleakb = 1) durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand, wird die Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand im Eingriff mit der Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20 (die vorstehend unter 3 beschrieben ist) betrieben. Insbesondere wird ein Druckabfall in der Common Rail aufgrund einer Einspritzung während der Pumpenförderregulierung und eines Lecks aus dem Kraftstoffeinspritzventil 8 in eine Kraftstoffmenge Qdown umgewandelt. Die Kraftstoffmenge Qdown wird mit einem vorgegebenen Ermittlungswert verglichen. Wenn Qdown < Ermittlungswert gilt, wird ein "Kraftstoffleck" ermittelt. Wenn Qdown < Ermittlungswert sich für die vorgegebene Zeit fortsetzt, wird ein "Pumpenfehler" aufgrund eines Pumpenansaugfehlers oder dergleichen ermittelt.

Wenn jedoch ein Pumpenansaugfehler auftritt, selbst wenn ein Kraftstoffleck nicht auftritt, führt die Kraftstoffförderpumpe 5 eine Rückführregelung zum Erhöhen der Abgabe durch. Der Pumpenansaugwinkel TFE erhöht sich deshalb und der Pumpenabgabeberechnungswert Qpump erhöht sich. Infolgedessen tritt ein Phänomen ähnlich einem in Fig. 5 gezeigten Kraftstoffleck auf, und ein abnormaler Zustand wird vorläufig ermittelt (fleakb = 1). Um ein "Kraftstoffleck" von einem "Pumpenfehler" abzugrenzen, müssen Pumpensteuerfaktoren (Pumpendruckförderreguliersteuerung) beseitigt werden.

Die Ermittlung des Druckabfalls in der Common Rail während dem abnormalen Zustand wird erläutert unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 gezeigte Zeitgebungsdiagramm. Die Pumpendruckförderung in dem Intervall von 360° Kurbelwinkel von B nach D in Fig. 2 wird angehalten durch die Pumpendruckförderreguliereinrichtung 20. Ein Common Rail Druckabfallbetrag (ΔNPC in Fig. 2) durch einen Abfall in dem Common Rail Druck, der durch drei Einspritzungen verursacht wird (Zylindernummer #4, #5 und #6 bei diesem Ausführungsbeispiel), eine statische Leckmenge der sechs Kraftstoffeinspritzventile 8 und eine dynamische Leckmenge der drei Ventile im Zusammenhang mit der Einspritzung werden gemessen durch Aufnehmen der Common Rail Drücke NPC, die eingerichtet sind bei 30° Kurbelwinkel nach OT für jeden Zylinder (NPC beim Punkt B - NPC beim Punkt D in Fig. 2).

Die Prozedur für die Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand wird nun erläutert auf der Grundlage des Steuerablaufdiagramms, das in Fig. 14 gezeigt ist. Die in Fig. 14 gezeigte Routine wird alle 360° Kurbelwinkel ausgeführt. Zunächst werden bei Schritten 501 und 502 der Status der Kraftstoffleckermittlungsmarke fleak und der Status der Pumpenfehlerermittlungsmarke fpump überprüft. Wenn eine der Marken eingerichtet ist und eine Ermittlung durchgeführt wurde, wird die Routine beendet.

Wenn beide Marken fleak und fpump nicht eingerichtet sind, wird der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand beim Schritt 503 überprüft. Wenn die Marke fleakb eingerichtet ist, werden nummerische Werte des Pumpendruckförderregulierintervallabgrenzungszählers CPUMP und des Zylinderabgrenzungszählers CCYLN bei Schritten 504 und 505 ermittelt. Wenn jeder dieser Zähler CPUMP und CCYLN gleich Null ist, wie beispielsweise wenn der Förderdruckregulierintervallendpunkt ermittelt wird (Punkt D in Fig. 2), schreitet die Routine zum Schritt 506 fort. Wenn CPUMP ≠ 0 gilt oder CCYLN ≠ 0 gilt, wird ermittelt, dass es nicht die Ermittlungszeit für den abnormalen Zustand ist und die Routine wird beendet.

Beim Schritt 506 wird ermittelt, ob der Wert eines Ermittlungsverstreichzeitzählers CLEAK für einen abnormalen Zustand (der später detailliert beschrieben wird) ein vorgegebener Wert ist (vorzugsweise 5 Sekunden bei diesem Ausführungsbeispiel) oder größer. Wenn der Zähler CLEAK innerhalb dem vorgegebenen Wert liegt, wird beim Schritt 507 ein Common Rail Druckabfallbetrag DLNPC bei dem Pumpendruckförderregulierintervall berechnet. Der Abfallbetrag DLNPC entspricht dem Druckabfallbetrag ΔNPC in dem Intervall von dem Punkt B zu dem Punkt D in Fig. 2.

Anschließend beim Schritt 508 wird der Abfallbetrag DLNPC umgewandelt in den Betrag Qdown in Übereinstimmung mit einer Änderung der Kraftstoffqualität, wie sie durch die folgende Gleichung vorgesehen ist. Beim Schritt 509 werden vier vorangegangene Werte DLNPC gemittelt.

Qdown = DLNPC × (Hochdruckanteilvolumen/Elastizitätsmodul)

Hochdruckanteilvolumen = Common Rail Volumen + Hochdruckleitungsvolumen.

Anschließend beim Schritt 510 wird ein Einspritzanweisungswert (der drei Einspritzungen) Qfin360 an das Kraftstoffeinspritzventil 8 in dem Pumpendruckförderregulierintervall 360° Kurbelwinkel berechnet (eine Summe der Einspritzanweisungswerte der Zylinder Nr. #4, #5 und #6 in Fig. 2). Beim Schritt 511 wird die Summe einer statischen Leckmenge Qils und einer dynamischen Leckmenge Qild bei dem selben Intervall (360° Kurbelwinkel) wie vorstehend als ein Gesamtleck Qinj360 berechnet. Beim Schritt 512 wird ein Ermittlungsreferenzwert QLEAKJD für einen abnormalen Zustand berechnet (QLEAKJD = Qfin360 + Qinj360) durch Addition von Qinj360 zu Qfin360. Beim Schritt 513 werden vier QLEAKJD Werte für die Stabilisierung gemittelt. Der Referenzwert QLEAKJD ist eine Abgabekraftstoffmenge aus der Common Rail 6 in dem Intervall von 360° Kurbelwinkel, wenn es kein Kraftstoffleck gibt bei einem normalen Zustand und wird verwendet als ein Ermittlungsreferenzwert für einen abnormalen Zustand.

Anschließend beim Schritt 514 wird ein Ermittlungswert (100 mm³/360° Kurbelwinkel bei dem Ausführungsbeispiel) zu dem Referenzwert QLEAKJD addiert und ein resultierender Wert wird verglichen mit dem Wert Qdown, der erhalten wird durch Umwandeln des Common Rail Druckabfallbetrags in dem Pumpendruckförderregulierintervall (360° Kurbelwinkel) in die Kraftstoffmenge. Wenn ermittelt wird, dass Qdown < QLEAKJD + 100 gilt, wenn der Common Rail Druckabfall größer ist als ein Referenzwert (normaler Zustand), wird die Kraftstoffleckermittlungsmarke fleak beim Schritt 515 eingerichtet. Die vorläufige Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand, die bereits ermittelt ist, wird beim Schritt 517 zurückgesetzt und die Routine wird beendet.

Wenn beim Schritt 506 der abnormale Zustand nicht ermittelt wurde und ein Verstreichen der vorgegebenen Zeit (5 Sekunden) ermittelt wird, ist der abnormale Zustand (der vorläufig ermittelt wird durch die vorläufige Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand) nicht durch ein Kraftstoffleck verursacht, sondern aufgrund eines Fehlers auf der Pumpenseite. Die Pumpenfehlerermittlungsmarke fpump wird deshalb beim Schritt 516 eingerichtet und die Routine über den Schritt 517 beendet.

(5) Ermittlungszeitberechnungseinrichtung 19 für einen abnormalen Zustand

Die Skizze des Erlangens des Common Rail Druckabfallbetrags bis zu der Ermittlung eines abnormalen Zustands ist in dem Zeitgebungsdiagramm von Fig. 15 gezeigt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, startet die Einrichtung 19 das Messen des Verstreichens der Zeit bis zum Empfangen eines Ergebnisses der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand von der vorläufigen Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand. Dies wirkt als ein Auslöser. Die Prozedur, die der Ermittlungszeitberechnungseinrichtung 19 für den abnormalen Zustand folgt, wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 16 gezeigte Steuerablaufdiagramm erläutert. Da die Routine als eine 1-Sekunden-Routine eingerichtet ist, wird sie jede Sekunde ausgeführt.

Zunächst wird der Status der vorläufigen Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand beim Schritt 601 überprüft. Wenn die Marke fleakb eingerichtet ist, wird ein Zustandermittlungszeitverstreichungszähler CLEAK für den abnormalen Zustand beim Schritt 602 hochgezählt. Anschließend wird eine obere Grenze (6 bei diesem Ausführungsbeispiel) bei den Schritten 603 und 604 eingerichtet und die Routine wird beendet. Der Grenzwert wird erhalten durch Addieren von "1" zu dem vorgegebenen Wert (5), der bei dem Schritt 506 eingerichtet ist bei dem in Fig. 14 gezeigten Steuerablaufdiagramm.

Wenn die vorläufige Ermittlungsmarke fleakb für den abnormalen Zustand nicht eingerichtet ist beim Schritt 601 (abnormaler Zustand ist nicht vorläufig ermittelt), wird der Ermittlungszeitverstreichungszähler CLEAK für den abnormalen Zustand beim Schritt 605 gelöscht und die Routine wird beendet.

Bei dem Speicherkraftstoffeinspritzsystem 1 dieses Ausführungsbeispiels wird das Intervall als ein Ermittlungsintervall eingerichtet, wobei der reduzierte Bruch (3 Einspritzungen/2 Druckförderzeiten) der Anzahl der Einspritzungen (6) über der Anzahl der Druckförderzeiten (4) der Kraftstoffförderpumpe 5 pro Hub (720° Kurbelwinkel) als eine Gruppe verwendet werden. Selbst wenn die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffdruckförderzeitgebung sich überschneiden, kann folglich ein abnormaler Kraftstoffsystemzustand (wie beispielsweise ein Kraftstoffleck oder ein Pumpenfehler) genauer ermittelt werden. Deshalb kann die Erfindung nicht nur auf Systeme angewandt werden, wobei die Anzahl der Einspritzungen (die Anzahl der Zylinder) und die Anzahl der Druckförderzeit miteinander übereinstimmen (wie beispielsweise 4 Einspritzungen/4 Druckförderzeiten), sondern auch bei Anzahlen von Einspritzungen und Anzahlen von Druckförderzeiten, die unterschiedlich voneinander sind und bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Ungeachtet der Anzahl der Motorzylinder (der Anzahl der Einspritzungen) und der Anzahl der Druckförderzeiten kann der Prozess der Ermittlung eines abnormalen Kraftstoffsystemzustands bei verschiedenen Motoren ausgeführt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung bei der Sechszylinderbrennkraftmaschine (6 Einspritzungen und 4 Druckförderzeiten), wobei drei Einspritzungen und 2 Druckförderzeiten als eine Gruppe verwendet werden, ist dieses Intervall als das vorläufige Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand bei der vorläufigen Ermittlungseinrichtung 17 für den abnormalen Zustand eingerichtet und als das Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand (Pumpendruckförderregulierintervall) bei der Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand. Die Beziehung zwischen der Anzahl der Druckförderzeiten der Druckförderpumpe 5 und der Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils 8 können folgendermaßen gesteuert werden. Ein Intervall des reduzierten Drucks zwischen der Anzahl der Druckförderzeiten und der Anzahl der Einspritzungen bei einem Hub oder der Anzahl der Druckförderzeiten und der Anzahl der Einspritzungen, die ganzzahlige Zeiten der Reduktion des Bruchs sind, werden verwendet als eine Gruppe und verwendet als das vorläufige Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand und das Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand. Beispielsweise bei einem System mit vier Einspritzungen und zwei Druckförderzeiten, bei dem ein Intervall von zwei Einspritzungen und einer Druckförderzeit verwendet wird als eine Gruppe, kann verwendet werden als das vorläufige Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand und das Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand. Bei einem System mit vier Einspritzungen und vier Druckförderzeiten werden ein Intervall von zwei Einspritzungen und zwei Druckförderzeiten als eine Gruppe verwendet oder ein Intervall von einer Einspritzung und einer Druckförderung wird verwendet als eine Gruppe als das vorläufige Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand und das Ermittlungsintervall für den abnormalen Zustand.

Bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird die Druckförderung der Kraftstoffförderpumpe 5 angehalten, um die Pumpendruckförderung zu regulieren durch Einrichten des Pumpenansaugwinkels TFE auf 0° beim Schritt 306 in Fig. 11. Auch wenn ein beliebiger fixer Wert (beispielsweise TFE = 10°) verwendet wird und die Menge des Kraftstoffdrucks, die in Übereinstimmung mit dem fixen Wert gefördert wird, korrigiert wird durch einen Berechnungsausdruck in Schritt 508 in Fig. 14, können ähnliche Wirkungen erzeugt werden.

Dabei wird der Schritt 508 durch den folgenden Ausdruck ersetzt.

Qdown ← DLNPC × (Hochdruckanteilsvolumen/Elastizitätsmodul) - FD

(FD: Berechnungswert einer Kraftstoffmenge, die druckgefördert wird bei dem Pumpenansaugwinkel TFE von 10°).

Obwohl der Ausführungszyklus der Pumpendruckförderregulierung geschaltet wird gemäß der Motordrehzahl NE bei Schritten 406 bis 411 in Fig. 12, wenn der Zyklus gemäß dem Solldruck der Common Rail oder der Solleinspritzmenge geschaltet wird, können ähnliche Wirkungen wie vorstehend beschrieben erhalten werden. Wenn eine Vielzahl von Zuständen eingerichtet ist (beispielsweise eine Betriebszone, die ermittelt wird durch NE und den Common Rail Druck), kann die Leistung der Kraftstoffförderpumpe 5 bei der Erfindung weiter verbessert werden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die vorgegebene Ermittlungszeit (5 Sekunden), die verwendet wird zum Ermitteln, ob ein "Kraftstoffleck" oder "Pumpenfehler" beim Schritt 506 in Fig. 14 vorhanden ist, ein fixer Wert. Durch Ändern der Ermittlungszeit gemäß der Betriebszone (die ermittelt wird zumindest durch NE, den Common Rail Solldruck oder die Solleinspritzmenge) kann die Genauigkeit der Erfindung verbessert werden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem, das in der Lage ist, einen abnormalen Zustand, wie beispielsweise ein Kraftstoffleck an verschiedenen Motoren zu ermitteln ungeachtet der Anzahl der Motorzylinder (der Anzahl der Einspritzungen) und der Anzahl der Pumpendruckförderzeiten. Die ECU wirkt als eine Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand zum Erfassen eines abnormalen Zustands des Kraftstoffsystems. Der Erfassungsprozess für den abnormalen Zustand wird in dem Ermittlungsintervall (360° Kurbelwinkel) ausgeführt, in dem ein reduzierter Bruch der Anzahl der Einspritzungen und der Anzahl der Druckförderzeiten während einem Verbrennungshub (720° Kurbelwinkel) des Motors als eine Gruppe verwendet werden. Die Erfassungseinrichtung für den abnormalen Zustand umfasst die Berechnungseinrichtung für eine Kraftstoffleckmenge zum periodischen Überprüfen eines Kraftstofflecks; die vorläufige Ermittlungseinrichtung für einen abnormalen Zustand zum Ermitteln des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines abnormalen Zustands durch Vergleichen der Kraftstoffleckmenge mit dem vorgegebenen Wert; die Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand zum Ermitteln, ob ein Kraftstoffleck tatsächlich auftritt; die Ermittlungszeitberechnungseinrichtung für den abnormalen Zustand zum Berechnen einer Prozesszeit der Ermittlungseinrichtung 18 für den abnormalen Zustand; und die Pumpendruckförderreguliereinrichtung zum Regulieren der Abgabe der Kraftstoffförderpumpe 5.

Während die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sich auf Beispiele unter Verwendung der vorliegenden Erfindung beziehen, ist es verständlich, dass die vorliegende Erfindung auf andere Verwendungen, Abwandlungen und Änderungen derselben angewandt werden kann und nicht auf die hier gelieferte Offenbarung beschränkt ist.

Claims (11)

1. Speicherkraftstoffeinspritzsystem mit:
einer Kraftstoffförderpumpe (5), um Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und diesen abzugeben;
einer Speicherkammer (6) zum Speichern des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffförderpumpe (5) unter hohem Druck gefördert wird;
einem Kraftstoffeinspritzventil (8) zum Einspritzen des Hochdruckkraftstoffs, der von der Speicherkammer (6) zugeführt wird, in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine hinein; und
einer Ermittlungseinrichtung (18) für einen abnormalen Zustand zum Ermitteln eines abnormalen Zustands, wie beispielsweise eines Kraftstofflecks in einem Kraftstoffsystem;
wobei ein Intervall als eine Ermittlungsperiode eingerichtet ist, in dem ein reduzierter Bruch der Anzahl der Druckförderzeiten der Kraftstoffförderpumpe (5) über der Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils (8) bei einem Verbrennungshub der Brennkraftmaschine oder eine Anzahl der Druckförderzeiten über einer Anzahl von Einspritzungen, die ermittelt werden durch Werte von ganzen Zahlen des reduzierten Bruchs, als eine Gruppe verwendet werden, und
wobei die Ermittlungseinrichtung (18) für den abnormalen Zustand das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines abnormalen Kraftstoffsystemzustands in der Ermittlungsperiode ermittelt.

2. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, das des Weiteren folgendes aufweist:
eine Abgabeberechnungseinrichtung zum Berechnen des abgegebenen Kraftstoffs, der von der Kraftstoffförderpumpe (5) in die Speicherkammer (6) hinein abgegeben wird;
eine Solleinspritzmengenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Solleinspritzmenge, die notwendig ist für die Verbrennung der Brennkraftmaschine;
eine Berechnungseinrichtung für die vorgegebene Leckmenge zum Berechnen einer Menge des Kraftstoffs, der aus dem Kraftstoffeinspritzventil (8) leckt; und
eine Berechnungseinrichtung für eine Druckänderung in Übereinstimmung mit der Kraftstoffmenge zum Berechnen einer Menge des Kraftstoffs in Übereinstimmung mit einem Änderungsbetrag des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer (6);
wobei, wenn eine Summe der Solleinspritzmenge, der Leckmenge und der Druckänderung in Übereinstimmung mit der Menge einschließlich der Ermittlungsperiode als eine Abgabekraftstoffmenge eingerichtet ist,
die Ermittlungseinrichtung (18) für den abnormalen Zustand ermittelt, ob das Kraftstoffsystem sich bei einem abnormalen Zustand befindet, auf der Grundlage des Gleichgewichts der Gesamtmenge der Abgabemengen, die in der Ermittlungsperiode enthalten sind, und der Abgabekraftstoffmenge.

3. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, das des Weiteren folgendes aufweist:
eine Pumpensteuereinrichtung zum Durchführen eines Pumpenabgaberegulierbetriebs zum Regulieren der Abgabe der Kraftstoffförderpumpe (5), wenn der abnormale Zustand durch die Ermittlungseinrichtung (18) für den abnormalen Zustand ermittelt wird; und
eine Ermittlungseinrichtung für ein Kraftstoffleck zum Berechnen einer Menge des von der Speicherkammer (6) abgegebenen Kraftstoffs während dem Pumpenabgaberegulierbetrieb und Ermitteln, ob ein Kraftstoffleck in dem Kraftstoffsystem auftritt, auf der Grundlage der berechneten Kraftstoffmenge,
wobei ein Intervall als eine Pumpensteuerperiode eingerichtet ist, in dem ein reduzierter Bruch der Anzahl der Druckförderzeiten der Kraftstoffförderpumpe (5) über der Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils (8) bei einem Verbrennungshub der Brennkraftmaschine oder die Anzahl der Druckförderzeiten über der Anzahl der Einspritzungen, die als die Werte der ganzen Zahlen des reduzierten Bruchs ermittelt werden, als eine Gruppe verwendet werden, und
wobei die Pumpensteuereinrichtung die Abgabe der Kraftstoffförderpumpe (5) in der Pumpensteuerperiode reguliert.

4. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Kraftstoffleckermittlungseinrichtung die berechnete Kraftstoffmenge mit einem Ermittlungswert vergleicht und ermittelt, dass ein Kraftstoffleck in dem Kraftstoffsystem auftritt, wenn die berechnete Kraftstoffmenge größer als der Ermittlungswert ist.

5. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, wobei die Ermittlungsperiode und die Pumpensteuerperiode erhalten werden gleichzeitig mit einer Drehzahl der Brennkraftmaschine.

6. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Pumpensteuereinrichtung die Abgabe der Kraftstoffförderpumpe (5) in der Pumpensteuerperiode anhält.

7. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Pumpensteuereinrichtung die Abgabe von der Kraftstoffförderpumpe (5) bei einer beliebigen Menge während der Pumpensteuerperiode hält.

8. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Pumpensteuereinrichtung den Pumpenabgaberegulierbetrieb und einen regulären Betrieb für eine vorgegebene Periode wiederholt und eine Zeitgebung des Schaltens des Pumpenabgaberegulierbetriebs und des regulären Betriebs variabel geändert werden bei jeder Betriebszone unter Verwendung zumindest der Drehzahl der Brennkraftmaschine, eines Sollkraftstoffdrucks in der Speicherkammer (6) oder einer Solleinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils (8).

9. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Kraftstoffleckermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung für eine abgegebene Kraftstoffmenge hat zum Berechnen einer Menge des aus der Speicherkammer (6) abgegebenen Kraftstoffs während des Pumpenabgabemengenregulierbetriebs, und wobei die Berechnungseinrichtung für die abgegebene Kraftstoffmenge die Menge des aus der Speicherkammer (6) abgegebenen Kraftstoffs berechnet durch Umwandeln einer Änderung des Kraftstoffdrucks in der Speicherkammer (6) vor und nach der Pumpensteuerperiode in eine Kraftstoffmenge.

10. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei die Pumpensteuereinrichtung den Pumpenabgabemengenregulierbetrieb sofort anhält beim Erfassen einer Anforderung der Beschleunigung der Brennkraftmaschine während der Pumpensteuerperiode.

11. Speicherkraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, wobei beim Erfassen der Anforderung der Beschleunigung der Brennkraftmaschine während der Pumpensteuerperiode die Pumpensteuereinrichtung die Beschleunigungsanforderung verzögert bis der Ermittlungsprozess der Kraftstoffleckermittlungseinrichtung beendet ist.