DE102004060574B4

DE102004060574B4 - Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102004060574B4
Application number: DE102004060574A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Isesaki Wakairo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: US6957141B1; CN1690396A; US20050240339A1; CN100387817C; DE102004060574A1; JP2005315095A

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems für einen Verbrennungsmotor, der eine Mehrzahl von Zylinderbänken (31L, 31R) mit jeweils einem Stellglied (13L, 13R) zum Einstellen einer gemeinsamen Steuervariable in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) umfasst, wobei das Diagnosesystem einen Sensor (11L, 11R) in jeder der Zylinderbänke (31L, 31R) zum Sammeln von Informationen umfasst, die zum Bestimmen eines Wertes der Steuervariable in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) erforderlich sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Steuern der Stellglieder (31L, 31R) in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel-Wert für die Steuervariablen der Zylinderbänke (31L, 31R),
Bestimmen von Werten der Steuervariablen (TL, TR), Vergleichen der Werte der Steuervariablen (TL, TR) miteinander,
Bestimmen in Übereinstimmung mit dem Vergleich der Werte der Steuervariablen (TL, TR), ob eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Zylinderbänken und ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Zylinderbänken.
Allgemein werden Verbrennungsmotoren optimal in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen von Erfassungszielen gesteuert, die auf der Basis von durch Sensoren gesammelten Informationen bestimmt werden. Einige Motoren enthalten redundante Sicherheitssysteme, in denen ein Erfassungsziel durch eine Mehrzahl von Sensoren überwacht wird. Ein redundantes System ermöglicht einen sicheren Betrieb des Motors auch dann, wenn ein Ausfall in einem oder mehreren der Sensoren auftritt. Ein derartiges ausfallsicheres Steuersystem für einen Verbrennungsmotor ist in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 02-176 141 A angegeben. In JP 02-176 141 A umfasst das Steuersystem ein redundantes und ausfallsicheres System einschließlich eines Paars von Gaspedalöffnungs-Sensoren zum Feststellen einer Gaspedalöffnung. Wenn einer der Gaspedalöffnungs-Sensoren beschädigt ist und ein falsches Signal ausgibt, wird der Fehler durch einen Vergleich zwischen den aus den beiden Gaspedalöffnungs-Sensoren ausgegebenen Signalen festgestellt.
Entsprechend umfassen einige der Steuersysteme ein redundantes ausfallsicheres System einschließlich eines Paars von Drosselpositions-Sensoren (Drosselwinkel-Sensoren) zum Feststellen einer Ventilöffnung (eines Ventildrehwinkels) eines Drosselventils zum Regeln der Menge der in den Zylinder strömenden Einlassluft. Wenn einer der Drosselpositions-Sensoren beschädigt ist und ein falsches Signal ausgibt, wird der Fehler durch einen Vergleich zwischen den aus den beiden Drosselpositions-Sensoren ausgegebenen Signalen festgestellt.
Im Folgenden wird ein grundlegendes Vergleichsbeispiel eines Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor beschrieben, der ein redundantes System für ein Drosselventil wie oben beschrieben verwendet. 6 ist ein schematisches Diagramm, das einen V-Motor mit einer Mehrzahl von Zylinderbänken sowie ein Steuersystem zum Steuern von Drosselventilen zeigt. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein grundlegendes Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor zeigt, das für die Montage an dem Motor von 6 konfiguriert ist. Wie in 6 gezeigt, umfasst der V-Motor auf beiden Seiten einer Kurbelwelle jeweils eine linke Zylinderbank 31L (links in 6) einschließlich einer Mehrzahl von Zylindern sowie eine rechte Zylinderbank 31R (rechts in 6) einschließlich einer Mehrzahl von Zylindern. Ein linkes Drosselventil 32L ist in der linken Zylinderbank 31L vorgesehen, um die Menge der Einlassluft zu steuern, die in die Mehrzahl von Zylindern der linken Zylinderbank 31L strömt. Ein rechtes Drosselventil 32R ist in der rechten Zylinderbank 31R vorgesehen, um die Menge der Einlassluft zu steuern, die in die Mehrzahl von Zylindern der rechten Zylinderbank 31R strömt. Die Öffnungen der Drosselventile 32L, 32R werden durch eine elektrische Steuereinheit (ECU) 35 in Übereinstimmung mit der Gaspedalöffnung eines Gaspedals 33 gesteuert, die durch einen Gaspedalöffnungs-Sensor 34 festgestellt wird.
Wie in 4 gezeigt, sind ein erster linker Drosselpositions-Sensor 41La und ein zweiter linker Drosselpositions-Sensor 41Lb in der linken Zylinderbank 31L vorgesehen, um die Öffnung des linken Drosselventils 32L festzustellen. Ein erster rechter Drosselpositions-Sensor 41Ra ist in der rechten Zylinderbank 31R vorgesehen, um die Öffnung des rechten Drosselventils 32R festzustellen. Die ECU 35 umfasst eine erste linke Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 351La, ein zweite linke Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 351Lb, eine erste rechte Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 351Ra und eine zweite rechte Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 351Rb zum Verarbeiten von Signalen, die jeweils von dem ersten linken Drosselpositions-Sensor 41La, dem zweiten linken Drosselpositions-Sensor 41Lb, dem ersten rechten Drosselpositions-Sensor 41Ra und dem zweiten rechten Drosselpositions-Sensor 41Rb eingegeben werden. Die verarbeiteten Daten werden zu einem Mikrocomputer 352 der ECU 35 ausgegeben, der den Betrieb des Motors in Übereinstimmung mit den verarbeiteten Daten steuert.
Das linke Drosselventil 32L wird durch einen linken Drosselmotor 42L betätigt, der durch eine linke Motoransteuerschaltung 353L der ECU 35 angesteuert wird. Das rechte Drosselventil 32R wird durch einen rechten Drosselmotor 42R bestätigt, der durch eine rechte Motoransteuerschaltung 353R der ECU 35 angetrieben wird.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen durch das Diagnosesystem von 4 ausgeführten Diagnoseprozess zeigt. Der Prozess bestimmt, ob eine Anormalität oder ein Ausfall in den Drosselpositions-Sensoren 41La, 41Lb, 41Ra und 41Rb auftritt. Wie in 5 gezeigt, liest die ECU 35 zuerst in Schritt S51 eine durch den Gaspedalöffnungs-Sensor 34 festgestellte Gaspedalöffnung. Dann berechnet die ECU 35 in Schritt S52 eine Zieldrosselöffnung in Übereinstimung mit der festgestellten Gaspedalöffnung. Dann verzweigt sich die Routine in zwei parallele Prozesse für die linke Zylinderbank 31L und die rechte Zylinderbank 31R.
Der linke Zweig von 5 steuert in Schritt S53L zuerst den linken Drosselmotor 42L in Übereinstimmung mit der bestimmten Zieldrosselöffnung, um die Öffnung des linken Drosselventils 32L einzustellen. Dann liest die ECU 35 in Schritt S54L eine Drosselöffnung TLa des linken Drosselventils 32L, die durch den ersten linken Drosselventil-Sensor 41La festgestellt wird. Dann liest die ECU 35 in Schritt S55L eine Drosselöffnung TLb des linken Drosselventils 32L, die durch den zweiten linken Drosselpositions-Sensor 41Lb festgestellt wird.
Dann führt die ECU 35 in Schritt S56L eine Prüfung durch, um zu bestimmen, ob die Werte der Drosselöffnungen TLa und TLb gleich sind oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S56L JA ist, schreitet die Routine zu Schritt S57L fort. In Schritt S57L führt die ECU 35 eine Prüfung durch, um zu bestimmen, ob die Drosselposition und die Zieldrosselposition gleich sind oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S57L JA ist, kehrt die Routine zu Schritt S51L zurück. Wenn die Antwort auf Schritt S57L dagegen NEIN ist, kehrt die Routine zu Schritt S53L zurück.
Wenn die Antwort auf Schritt S56L NEIN ist, schreitet die Routine zu Schritt S58 fort. In Schritt S58 bestimmt die ECU 35, dass eines der von den linken Drosselpositions-Sensoren 41La, 41Lb eingegebenen Signale falsch ist oder dass ein Ausfall in einem oder beiden linken Drosselpositions-Sensoren 41La, 41Lb vorliegt. Dann steuert die ECU 35 in Schritt S59 die linke Motoransteuerschaltung 353L, um den Antrieb des linken Drosselmotors 42L in einem sicheren Modus zu stoppen.
Der Zweigprozess für die rechte Zylinderbank 31R ist dem zuvor erläuterten linken Zweigprozess ähnlich. In diesem Prozess steuert die ECU 35 den ersten rechten Drosselpositions-Sensor 41Ra, den zweiten rechten Drosselpositions-Sensor 41Rb und den rechten Drosselmotor 42R (in den Schritten S53R bis S57R) und bestimmt in Übereinstimmung mit einer Nichtübereinstimmung der festgestellten Werte (in Schritt S58), dass eine Anormalität vorliegt, wobei er dann den Betrieb des rechten Drosselmotors 42R (in Schritt S59) stoppt.
Wie zuvor erläutert, verwendet diese Technik vier Drosselpositions-Sensoren für zwei Drosselventile 32L, 32R in den Zylinderbänken 31L, 31R eines V-Motors. Bei dieser Konfiguration wird das gesamte System vergrößert, wodurch die Kosten erhöht werden. Außerdem ist wie in 5 gezeigt der durch das Steuersystem ausgeführte Diagnoseprozess, in dem das System vier durch die Drosselpositions-Sensoren 41La, 41Lb, 41Ra, 41Rb festgestellte Drosselöffnungen liest und jeweils zwei der festgestellten Drosselöffnungen miteinander vergleicht, redundant, wodurch das Steuersoftwareprogramm zum Implementieren des Steuerprozesses verkompliziert wird.
Die Druckschrift DE 102 20 141 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung bei einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinderbänken mit einem Ansaugsystem, das ein Saugrohr mit verstellbarer Drosseleinrichtung und mindestens einem den Drosselgrad der Drosseleinrichtung erfassenden Sensor aufweist, mindestens einem Ein- und einem Auslassventil pro Zylinder, mindestens einer verstellbaren Nockenwelle pro Zylinderbank zum Steuern der Ein- und Auslassventile, mindestens einer Einrichtung zum Zuführen von Kraftstoff pro Zylinder, mindestens einer Zündanlage pro Zylinder und mindestens einer elektronischen Steuereinrichtung mit mindestens einem Rechner zum Berechnen variabler Daten, wie z. B. zugeführte Kraftstoffmenge, Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer, Zündparameter abhängig vom Sensor erfassten Motorparametern, wobei das Prinzip der modellgestützten prädikativen Regelung angewendet wird, und wobei von dem mindestens einen Rechner das Motorfüllungsmodell an den jeweiligen Funktionsstellen bankselektiv berechnet wird und die Steuerung der Einspritzung und der Zündung bankindividuell unter Verwendung der bankselektiv errechneten Motorparamter erfolgt.
Die Druckschrift GB 2 238 631 A offenbart einen Verbrennungsmotor mit zwei Ansaugkanälen für eine Zylinderreihe. Drosselklappen werden in einer Anzahl von Ansaugkanälen des Motors einzeln angeordnet. Im normalen Betriebszustand der Drosselklappen regelt eine erste Regeleinheit die Drosselklappen entsprechend dem Erfassungsergebnis einer Betriebszustands-Erfassungseinheit, um die Menge der Ansaugluft der einzelnen Ansaugkanäle individuell zu regeln, und dadurch ein gutes Motorverhalten vom Bereich niedriger Geschwindigkeit zum Hochgeschwindigkeitsbereich zu erzielen. Erfaßt eine Abweichungs-Erfassungseinheit eine Abweichung in einer Drosselklappe, so bestimmt eine Bestimmungseinheit eine normale (intakte) Drosselklappe und eine zweite, der ersten bevorzugte Regeleinheit regelt nur die intakte Drosselklappe, um die Menge der Ansaugluft zu regeln und dadurch einen kontinuierlichen Betrieb, selbst bei Auftreten eines Fehlers bei einer der Drosselklappen, zu gewährleisten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Zylinderbänken und Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Zylinderbänken anzugeben, wobei die Diagnose in einfacher Weise durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Weiterhin wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 4. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein schematisches Diagramm, das ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die für den Motor von 3 geeignet ist.
2 ein Flussdiagramm, das durch das Diagnosesystem von 1 ausgeführten Diagnoseprozess zeigt.
3 ein schematisches Diagramm, das einen V-Motor mit einem Paar von Zylinderbänken sowie ein Steuersystem zum Steuern von Drosselventilen in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ein schematisches Diagramm, das ein grundlegendes Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor zeigt, das für den Motor von 6 geeignet ist.
5 ein Flussdiagramm, das einen durch das Diagnosesystem von 4 ausgeführten Diagnoseprozess zeigt.
6 ein schematisches Diagramm, das einen V-Motor mit einem Paar von Zylinderbänken sowie ein grundlegendes Steuersystem zum Steuern von Drosselventilen zeigt.
1 und 2 zeigen ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, das für den V-Motor von 3 geeignet ist. Das Diagnosesystem umfasst ein Paar von Drosselpositions-Sensoren 11L, 11R, einen Gaspedalöffnungs-Sensor 12, ein Paar von Drosselmotoren 13L, 13R und eine ECU 14.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der V-Motor auf beiden Seiten einer Kurbelwelle eine linke Zylinderbank 31L (links in 3) einschließlich einer Mehrzahl von Zylindern sowie eine rechte Zylinderbank 31R (rechts in 3) einschließlich einer Mehrzahl von Zylindern. Ein linkes Drosselventil 32L ist in der linken Zylinderbank 31L vorgesehen, um die Menge der Einlassluft zu steuern, die in die Mehrzahl von Zylindern der linken Zylinderbank 31L strömt. Ein rechtes Drosselventil 32R ist in der rechten Zylinderbank 31R vorgesehen, um die Menge der Einlassluft zu steuern, die in die Mehrzahl von Zylindern der rechten Zylinderbank 31R strömt. Ein linker Drosselpositions-Sensor 11L ist in der linken Zylinderbank 31L vorgesehen, um die Öffnung des linken Drosselventils 32L festzustellen oder Informationen zu sammeln, die zum Bestimmen der Werte der Öffnung des linken Drosselventils 32L als Steuervariable erforderlich sind. Ein rechter Drosselpositions-Sensor 11R ist in der rechten Zylinderbank 31R vorgesehen, um die Öffnung des rechten Drosselventils 32R als Steuervariable festzustellen.
Ein Gaspedalöffnungs-Sensor 12 ist an dem Gaspedal 33 vorgesehen, um die Gaspedalöffnung des Gaspedals 33 festzustellen.
Ein linker Drosselmotor 13L ist an dem linken Drosselventil 32L vorgesehen, um einen Betätigungsabschnitt zum Bestätigen des linken Drosselventils 32L anzutreiben. Ein rechter Drosselmotor 13R ist an dem rechten Drosselventil 32R vorgesehen, um einen Betätigungsabschnitt zum Bestätigen des rechten Drosselventils 32R anzutreiben. Die Kombination aus einem Drosselmotor und einem Betätigungsabschnitt dient als Stellglied zum Einstellen der Menge der Einlassluft, die in eine Zylinderbank strömt.
Die ECU 14 funktioniert als Steuereinheit zum Steuern des normalen Betriebs des V-Motors von 3 sowie zum Ausführen eines Diagnoseprozesses einschließlich der Feststellung einer Anormalität in Übereinstimmung mit einem vorbereiteten Steuerprogramm. Der V-Motor umfasst ein Paar von einzelnen Drosselventilen, d. h. ein linkes Drosselventil 32L für die linke Zylinderbank 31L und ein rechtes Drosselventil 32R für die rechte Zylinderbank 31R. Das linke Drosselventil 32L und das rechte Drosselventil 32R werden in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel für die Öffnungen der Drosselventile als Steuervariablen gesteuert, während die linke Zylinderbank 31L und die rechte Zylinderbank 32R in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel bzw. Steuerziel gesteuert werden. Die ECU 14 umfasst Eingangssignal-Verarbeitungsschaltungen 141L, 141R und 142, ein Paar von Motoransteuerschaltungen 143L, 143R, ein Paar von Stromsensoren 144L, 144R und einen Mikrocomputer 145.
Die linke Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 141L empfängt ein Sensorsignal zu der Öffnung des linken Drosselventils 32L von dem linken Drosselpositions-Sensor 11L. Die linke Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 141L verarbeitet das Eingangssignal, sodass das verarbeitete Signal als Eingabe zu dem Mikrocomputer 145 geeignet ist, und gibt das verarbeitete Signal an den Mikrocomputer 145 aus. Die rechte Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 141R empfängt ein Sensorsignal zu der Öffnung des rechten Drosselventils 32R von dem rechten Drosselpositions-Sensor 11R. Die rechte Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 141R verarbeitet das Eingangssignal, sodass das verarbeitete Signal als Eingabe zu dem Mikrocomputer 145 geeignet ist, und gibt das verarbeitete Signal an den Mikrocomputer 145 aus. Die Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 142 empfängt ein Sensorsignal zu der Gaspedalöffnung von einem Gaspedalöffnungs-Sensor 12. Die Rechte Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 141R verarbeitet das Eingangssignal, sodass das verarbeitete Signal als Eingabe zu dem Mikrocomputer 145 geeignet ist, und gibt das verarbeitete Signal an den Mikrocomputer 145 aus.
Der Mikrocomputer 145 gibt Befehle an Motoransteuerschaltungen 143L, 143R aus. Die linke Motoransteuerschaltung 143L führt einen elektrischen Strom zum Antreiben des linken Drosselmotors 13L in Übereinstimmung mit dem Befehl aus dem Mikrocomputer 145 zu. Die rechte Motorsteuerschaltung 143R führt einen elektrischen Strom zum Antrieben des rechten Drosselmotors 13R in Übereinstimmung mit dem Befehl aus dem Mikrocomputer 145 zu.
Zwischen der linken Motoransteuerschaltung 143L und dem linken Drosselmotor 13L ist ein linker Stromsensor 144L angeordnet, um als Steuervariable die Größe des elektrischen Stroms festzustellen, der dazwischen bzw. durch den linken Drosselmotor 13L fließt. Zwischen der rechten Motoransteuerschaltung 143R und dem rechten Drosselmotor 13R ist ein rechter Stromsensor 144R angeordnet, um als Steuervariable die Größe des elektrischen Stroms festzustellen, der dazwischen bzw. durch den rechten Drosselmotor 13R fließt.
Der als zentrale Verarbeitungseinheit der ECU 14 dienende Mikrocomputer 145 ist ein Mikroprozessor, der Komponenten wie etwa eine CPU, einen Speicher, eine Eingabeeinheit und eine Ausgabeeinheit umfasst, um den Motor in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm zu diagnostizieren. Der Mikrocomputer 145 liest aus den Drosselpositions-Sensoren 11L, 11R, dem Gaspedalöffnungs-Sensor 12 und den Stromsensoren 144L, 144R ausgegebene Signale, führt eine in dem Speicher gespeicherte Steuerlogik (ein Programm) aus und gibt Signale an die Motoransteuerschaltungen 143L, 143R aus. Außerdem verwaltet und steuert der Mikrocomputer 145 alle Operationen des Motors, die einen Diagnoseprozess enthalten wie folgt.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Diagnoseprozess zum Diagnostizieren der Drosselpositions-Sensoren 11L, 11R und der Drosselventile 32L, 32R zeigt. Wie in 2 gezeigt, liest die ECU 14 in Schritt S21 zuerst eine durch den Gaspedalöffnungs-Sensor 12 festgestellte Gaspedalöffnung. Dann bestimmt die ECU 14 in Schritt S22 eine Zieldrosselöffnung in Übereinstimmung mit der Gaspedalöffnung. Dann schreitet die Routine zu Schritt S23L und S23R fort, die parallel zu einander ausgeführt werden. Die linke Zylinderbank 31L und die rechte Zylinderbank 31R werden in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel gesteuert.
Im Folgenden wird ein verzweigter Prozess für die linke Zylinderbank 31L beschrieben. In Schritt S23L gibt der Mikrocomputer 145 ein Ansteuersignal zu der linken Motoransteuerschaltung 143L aus. Die linke Motoransteuerschaltung 143L steuert den linken Drosselmotor 13L in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal an. Dann liest die ECU 14 in Schritt S24L eine Drosselöffnung TL des linken Drosselventils 32L, die durch den linken Drosselpositions-Sensor 11L festgestellt wird. Dann schreitet die Routine zu Schritt S25 fort.
Im Folgenden wird ein verzweigter Prozess für die rechte Zylinderbank 31R beschrieben. In Schritt S23R gibt der Mikrocomputer 145 ein Ansteuersignal zu der rechten Motoransteuerschaltung 143R aus. Die rechte Motoransteuerschaltung 143R steuert den rechten Drosselmotor 13R in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal. Dann liest die ECU 14 in Schritt S24R eine Drosselöffnung TR des rechten Drosselventils 32R, die durch den rechten Drosselpositions-Sensor 11R festgestellt wird. Dann schreitet die Routine zu Schritt S25 fort.
In Schritt S25 vergleicht die ECU 14 den Wert der Drosselöffnung TL mit dem Wert der Drosselöffnung TR. Wenn die Antwort auf Schritt S25 JA ist, schreitet die Routine zu den Schritten S26L und S26R. Wenn die Antwort auf Schritt S25 NEIN ist, schreitet die Routine zu Schritt S27.
In Schritt S26L führt die ECU 14 eine Prüfung durch, um zu bestimmen, ob die Drosselöffnung TL gleich der in Schritt S22 bestimmten Zieldrosselöffnung ist oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S26L JA ist, kehrt die Routine zu Schritt S21 zurück. Wenn die Antwort auf Schritt S26L NEIN ist, kehrt die Routine zu Schritt S23L zurück.
In Schritt S26R führt die ECU 14 eine Prüfung durch, um zu bestimmen, ob die Drosselöffnung TR gleich der in Schritt S22 bestimmten Zieldrosselöffnung ist oder nicht.
Wenn die Antwort auf Schritt S26R JA ist, kehrt die Routine zu Schritt S21 zurück. Wenn die Antwort auf Schritt S26R NEIN ist, kehrt die Routine zu Schritt S23R zurück.
In Schritt S27 bestimmt der Mikrocomputer 145, dass ein Fehler oder eine Anormalität in dem Motor vorliegt. Insbesondere bestimmt der Mikrocomputer 145, dass ein Fehler in dem linken Drosselpositions-Sensor 11L und/oder in dem rechten Drosselpositions-Sensor 11R vorliegt oder dass ein Fehler in dem linken Drosselventil 32L und/oder in dem rechten Drosselventil 32R vorliegt. Dann ändert der Mikrocomputer 145 in Schritt S28 den Antriebsmodus zu einem sicheren Modus, um den Antrieb der Drosselmotoren 13L, 13R zu stoppen.
Dementsprechend reicht nur ein Drosselpositions-Sensor in jeder der Zylinderbänke 31L, 31R aus, um zu bestimmen, ob ein Fehler in den Drosselpositions-Sensoren 11L, 11R oder in den Drosselventilen 32L, 32R vorliegt. Der Grund hierfür liegt darin, dass die linke Zylinderbank 31L und die rechte Zylinderbank 31R in dem V-Motor in gleicher Weise, d. h. in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel betrieben werden. Diese Konfiguration erlaubt eine Verkleinerung und Vereinfachung der Systemstruktur und damit eine Reduktion der Herstellungskosten. Die Anzahl der Drosselpositions-Sensoren ist klein, sodass die Anzahl der Schritte in dem Steuerprozess vermindert ist und der Steueralgorithmus vereinfacht ist, weshalb das Steuersoftwareprogramm für den Prozess einfach entwickelt werden kann.
Wenn ein Fehler festgestellt wird, stoppt oder verhindert die ECU 14 den Antrieb des Drosselmotors. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der Motor unter anormalen Antriebsbedingungen gesteuert wird.
Alternativ können durch Stromsensoren 144L, 144R festgestellte elektrische Antriebströme anstelle der durch die Drosselpositions-Sensoren 11L, 11R festgestellten Drosselöffnungen TL, TR verwendet werden. Insbesondere wenn bestimmt wird, dass die elektrischen Antriebsströme unterschiedlich sind, bestimmt die ECU 14, dass ein Fehler in einem oder in beiden Stromsensoren 144L, 144R, in einem oder in beiden Drosselmotoren 13L, 13R oder in einem oder in beiden Drosselventilen 32L, 32R vorliegt.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Diagnosesystem für einen V-Motor konfiguriert. Alternativ hierzu kann diese Technik auch für Reihenmotoren konfiguriert sein, die eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Zylinderbänken und eine Steuereinheit zum Steuern der Zylinderbänke in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel umfassen.
Das Diagnosesystem kann auch auf einen Motor angewendet werden, der Einlass- und Auslassventile umfasst, der Betriebszeiten und -hübe (Bewegungsdistanzen nach oben und unten) auf gleiche Weise in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel gesteuert werden. Die festgestellten Hübe der Einlass- und Auslassventile können verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Fehler in dem Motor vorliegt oder nicht.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems für einen Verbrennungsmotor, der eine Mehrzahl von Zylinderbänken (31L, 31R) mit jeweils einem Stellglied (13L, 13R) zum Einstellen einer gemeinsamen Steuervariable in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) umfasst, wobei das Diagnosesystem einen Sensor (11L, 11R) in jeder der Zylinderbänke (31L, 31R) zum Sammeln von Informationen umfasst, die zum Bestimmen eines Wertes der Steuervariable in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) erforderlich sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Steuern der Stellglieder (31L, 31R) in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel-Wert für die Steuervariablen der Zylinderbänke (31L, 31R), Bestimmen von Werten der Steuervariablen (TL, TR), Vergleichen der Werte der Steuervariablen (TL, TR) miteinander, Bestimmen in Übereinstimmung mit dem Vergleich der Werte der Steuervariablen (TL, TR), ob eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt.
Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, mit den weiteren Schritten: Bestimmen, ob die Werte der Steuervariablen (TL, TR) gleich sind, und Bestimmen, ob eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt, wenn die Werte der Steuervariablen (TL, TR) nicht gleich sind.
Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, mit dem weiteren Schritt: Verhindern der Ansteuerung der Stellglieder (13L, 13R), wenn bestimmt wird, dass eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt.
Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor, der eine Mehrzahl von Zylinderbänken (31L, 31R) mit jeweils einem Stellglied (13L, 13R) zum Einstellen einer gemeinsamen Steuervariable in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) umfasst, wobei das Diagnosesystem umfasst: einen Sensor (11L, 11R) in jeder der Zylinderbänke (31L, 31R) zum Sammeln von Informationen, die zum Bestimmen eines Wertes der Steuervariable (TL, TR) in Beziehung zu einer assoziierten Zylinderbank (31L, 31R) erforderlich sind, und eine Steuereinheit (14), die für eine elektrische Verbindung mit den Sensoren (11L, 11R) und den Stellgliedern (13L, 13R) konfiguriert ist, um die folgenden Schritte auszuführen: Steuern der Stellglieder (13L, 13R) in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ziel-Wert für die Steuervariablen (TL, TR) der Zylinderbänke (31L, 31R), Bestimmen von Werten der Steuervariablen (TL, TR), Vergleichn der Werten der Steuervariablen (TL, TR) miteinander, und Bestimmen in Übereinstimmung mit dem Vergleich zwischen den Werten der Steuervariablen (TL, TR), ob eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt.
Diagnosesystem nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (14) konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Werte der Steuervariablen (TL, TR) gleich sind, und um zu bestimmen, ob eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt, wenn die Werte der Steuervariablen (TL, TR) nicht gleich sind.
Diagnosesystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei jedes der Stellglieder (13L, 13R) ein Ventil umfasst, um die Menge der in die assoziierte Zylinderbank (31L, 31R) strömenden Einlassluft einzustellen, wobei die gemeinsame Steuervariable eine Ventilöffnung eines assoziierten Ventils ist (13L, 13R).
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei das Ventil ein Drosselventil (13L, 13R) ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei das Ventil ein Einlassventil ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei das Ventil ein Auslassventil ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 4, wobei jedes der Stellglieder (13L, 13R) konfiguriert ist, um die Menge der in die assoziierte Zylinderbank (31L, 31R) strömenden Einlassluft einzustellen, wobei die gemeinsame Steuervariable der durch ein assoziiertes Stellglied (13L, 13R) fließende Ansteuerstrom ist.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die Steuereinheit (14) konfiguriert ist, um das Ansteuern der Stellglieder (13L, 13R) zu verhindern, wenn bestimmt wird, dass eine Anormalität in wenigstens einem der Sensoren (11L, 11R) oder Stellglieder (13L, 13R) vorliegt.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei der Motor ein V-Motor mit zwei Zylinderbänken (31L, 31R) auf beiden Seiten einer Kurbelwelle des Motors ist.
Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei der Motor ein Reihenmotor mit einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Zylinderbänken ist.