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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, die sowohl ein Kraftstoffeinspritzsystem als auch ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor steuert.
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Beschreibung des in Beziehung stehenden Standes der Technik
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Es wird beispielsweise in der ersten japanischen Patentveröffentlichung Nummer JP H09- 222 009 A ein Abgasreinigungssystem offenbart, das eine Kraftstoffhinzufügevorrichtung aufweist, um Kraftstoff dem Abgas von einem Verbrennungsmotor hinzuzufügen. Genauer gesagt ist die Kraftstoffhinzufügevorrichtung vorgesehen, um Kraftstoff in einem Abgaskanal des Motors einzuspritzen, wodurch verursacht wird, dass ein Filter regeneriert wird, der im Abgas enthaltenes Partikelmaterial sammelt.
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Andererseits ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, dass eine Kraftstoffpumpe, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen und eine Steuervorrichtung aufweist. Die Kraftstoffpumpe setzt Kraftstoff unter Druck und führt diesen zu. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen spritzen den von der Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoff in jeweilige Zylinder des Motors ein. Die Steuervorrichtung steuert den Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems. Beispielsweise steuert die Steuervorrichtung die Menge an Kraftstoff, die durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt und zugeführt wird, und Mengen des Kraftstoffs, die durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen eingespritzt werden, wodurch der Motor in einem gewünschten Betriebszustand betrieben wird. Ferner stellt die Steuervorrichtung ebenfalls eine Diagnose auf, ob sich das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Normalzustand oder abnormen Zustand befindet.
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Jedoch kann, wenn das vorstehend beschriebene Abgasreinigungssystem und das vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzsystem zusammen verwendet werden und eine gemeinsame Steuervorrichtung beide Systeme steuert, der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung durch die Steuerung durch die Steuervorrichtung der Kraftstoffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen oder/und durch die Diagnose durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems beeinflusst werden. Folglich kann es unmöglich werden, dass die Steuervorrichtung bewirkt, dass der Motor bei einem gewünschten Betriebszustand zuverlässig betrieben wird, oder/und dass eine Diagnose des Kraftstoffeinspritzsystems genau vorgenommen wird.
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JP 2004 -
285 947 A offenbart eine Abgasemissionssteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die mit einer Abgasemissionssteuerungseinrichtung, um das Abgas zu reinigen, einer Regenerationseinrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu der Abgasemissionssteuerungseinrichtung, um eine Regeneration der Abgasemissionssteuereinrichtung durchzuführen, einer Restkraftstoffmengendetektionseinrichtung zum Detektieren der Restkraftstoffmenge und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr durch die Regenerationseinrichtung gemäß der detektierten Restkraftstoffmenge, ausgestattet ist. Wenn die Restkraftstoffmenge nicht größer als eine Referenzrestmenge ist, steuert die Steuereinrichtung die Regenerationseinrichtung so, dass die Regeneration nicht durchgeführt wird, wobei folglich die Regeneration der Abgasemissionssteuereinrichtung durchgeführt wird.
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DE 10 2004 016 538 A1 offenbart ein Verfahren zum Regenerieren eines in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors angeordneten Partikelfilters, wobei ein Regenerationsvorgang dann gestartet wird, wenn ein mit einer Partikelbeladung des Partikelfilters korrelierendes Beladungssignal einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet und/oder wobei zum Starten des Regenerationsvorgangs eine Abgastemperatur stromaufwärts des Partikelfilters mittels eines Regelkreises auf einen vorbestimmten Sollwert eingeregelt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Probleme getätigt.
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Es ist daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung vorzusehen, die in geeigneter Weise sowohl ein Kraftstoffeinspritzsystem als auch ein Abgasreinigungssystem für ein Verbrennungsmotor steuern kann und das Kraftstoffeinspritzsystem genau einer Diagnose unterziehen kann.
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Dies wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs erreicht. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung zum Steuern sowohl eines Kraftstoffeinspritzsystems als auch eines Abgasreinigungssystems für einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist zumindest eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle in einem Zylinder des Motors auf. Das Abgasreinigungssystem weist eine Kraftstoffhinzufügevorrichtung zum Hinzufügen von Kraftstoff von der Kraftstoffquelle zum Abgas vom Motor auf. Die Steuervorrichtung weist eine Bestimmungseinrichtung und eine Stoppeinrichtung auf. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob der Betrieb der Kraftstoffhinzufügeeinrichtung zum Hinzufügen von Kraftstoff zum Abgas durch die Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems beeinflusst bzw. gestört wird. Die Stoppvorrichtung stoppt den Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung, wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, das der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung durch die Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems beeinflusst wird.
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Mit der vorstehenden Konfiguration kann die Steuervorrichtung den Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung stoppen, wenn der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung mit der Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems in Beeinflussung tritt. Folglich kann ohne eine Beeinflussung des Betriebes der Kraftstoffhinzufügevorrichtung die Steuervorrichtung in geeigneter Weise das Kraftstoffeinspritzsystem steuern, wodurch ermöglicht wird, dass der Motor in einem gewünschten Betriebszustand betrieben wird.
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Entsprechend einer weitern Implementierung der Erfindung weist die Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems das Steuern durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in den Zylinder des Motors auf. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung mit der Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Beeinflussung tritt. Die Stoppeinrichtung stoppt den Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung, wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung mit der Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Beeinflussung tritt.
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Mit der vorstehenden Konfiguration kann die Steuervorrichtung den Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung stoppen, wenn der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung mit der Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Beeinflussung tritt. Folglich kann ohne Beeinflussung des Betriebes der Kraftstoffhinzufügevorrichtung die Steuervorrichtung in geeigneter Weise die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen einer gewünschten Menge des Kraftstoffs mit einem gewünschten Zeitverhalten steuern.
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Darüber hinaus bestimmt, wenn der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung einen Mangel an Kraftstoff, der von der Kraftstoffquelle zur Kraftstoffeinspritzeinrichtung geführt wird, verursacht, die Bestimmungseinrichtung, dass der Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung mit der Steuerung durch die Steuervorrichtung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Beeinflussung tritt.
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Mit der vorstehenden Konfiguration kann die Steuervorrichtung die Kraftstoffeinspritzeinrichtung steuern, um die gewünschte Menge des Kraftstoffs in den Zylinder des Motors in zuverlässiger Weise einzuspritzen.
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Die Steuervorrichtung weist ferner eine Einrichtung zum Diagnostizieren, ob das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Normalzustand oder einem abnormen Zustand ist, auf. Wenn beim Kraftstoffeinspritzsystem durch die Diagnoseeinrichtung bestimmt wird, dass dieses in einem abnormen Zustand, wobei die Kraftstoffhinzufügeeinrichtung Kraftstoff zum Abgas hinzufügt, tritt Folgendes auf: Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Betrieb der Kraftstoffhinzufügeeinrichtung mit der Diagnose durch die Diagnostiziereinrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems in Beeinflussung tritt, die Stoppeinrichtung stoppt den Betrieb der Kraftstoffhinzufügevorrichtung und die Diagnoseeinrichtung diagnostiziert erneut, ob das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Normalzustand oder einem abnormen Zustand ist.
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Folglich kann die Steuervorrichtung ohne Beeinflussung des Betriebes der Kraftstoffhinzufügevorrichtung genau diagnostizieren, ob das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Normalzustand oder abnormen Zustand ist. Ferner kann die Steuervorrichtung auf der Grundlage der genauen Diagnoseergebnisse in geeigneterer Weise das Kraftstoffeinspritzsystem steuern.
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Die Steuervorrichtung ist insbesondere vorteilhaft, wenn sowohl die Kraftstoffeinspritzeinrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems als auch die Kraftstoffhinzufügevorrichtung des Abgasreinigungssystems mit dem Kraftstoff durch die gleiche Kraftstoffpumpe gespeist werden.
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Der Verbrennungsmotor kann ein Dieselmotor sein. Das Kraftstoffeinspritzsystem kann ein Commonrail-Kraftstoffeinspritzssystem sein. Das Abgasreinigungssystem kann einen Dieselpartikelfilter (DPF) aufweisen, der im Abgas enthaltenes Partikelmaterial sammelt. Die Kraftstoffhinzufügevorrichtung fügt den Kraftstoff dem Abgas hinzu, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, wodurch bewirkt wird, dass der DPF regeneriert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird umfassender aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verständlich, was jedoch nicht als die Erfindung auf das spezifische Ausführungsbeispiel begrenzend angesehen werden soll, sondern dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses allein dient.
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In den beiliegenden Zeichnungen sind:
- 1 eine schematische Ansicht, die sowohl das Kraftstoffeinspritzsystem als auch das Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- 2 ein Fließbild, das einen Prozess einer elektronischen Steuereinheit (ECU) zum Steuern des Kraftstoffeinspritzens durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einen Abgaskanal des Motors darstellt, und
- 3 ein Fließbild, das einen Prozess der ECU zum Diagnostizieren des Kraftstoffeinspritzsystems darstellt.
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Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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1 zeigt sowohl ein Commonrail-Kraftstoffeinspritzssystem 10 als auch ein Abgasreinigungssystem 100 entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Commonrail-Kraftstoffeinspritzssystem 10 ist gestaltet, um Kraftstoff in Zylinder eines Vierzylinder-Dieselmotors 2 einzuspritzen. Andererseits ist das Abgasreinigungssystem 100 gestaltet, um das Abgas von dem Motor 2 zu reinigen. Darüber hinaus ist eine ECU (elektronische Steuereinheit) 150 vorgesehen, um sowohl das Kraftstoffeinspritzsystem 10 als auch das Abgasreinigungssystem 100 zu steuern.
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Wie es in 1 gezeigt ist, wird Ansaugluft durch eine Turbine eines Vorverdichters 12 unter Druck gesetzt und durch einen Zwischenkühler 14 gekühlt, der in einem Ansaugkanal 200 des Motors 2 vorgesehen ist. Dann strömt die Ansaugluft durch den Ansaugkanal 200 zu den Zylindern des Motors 2.
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Das Abgas wird aus den Zylindern des Motors zu einem Abgaskanal 210 des Motors 2 ausgegeben. Darüber hinaus wird ein Teil des Abgases durch eine EGR-Kühleinrichtung 18 (Abgasrezirkulationskühler) gekühlt und zum Ansaugkanal 200 zurückgeführt. Ein EGR-Ventil 16 ist vorgesehen, um die Strömungsrate des zurückgeführten Abgases zu steuern.
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Eine Hochdruckpumpe 20, die durch eine hin und hergehende Pumpe von einem bekannten Typ implementiert ist, saugt Kraftstoff von einem Kraftstofftank 22 in eine Druckkammer (nicht gezeigt) von dieser, setzt den Kraftstoff in der Druckkammer unter Druck und gibt den sich ergebenden Hochdruckkraftstoff aus. Außerdem weist die Hochdruckpumpe 20 eine eingebaute Zuführpumpe (nicht gezeigt) auf, die den vom Kraftstofftank 22 angesaugten Kraftstoff der Druckkammer zuführt. Ein Kraftstoffventil (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um die Strömungsrate des in die Druckkammer geführten Kraftstoffs einzustellen, wodurch die Ausgaberate der Hochdruckpumpe 20 gesteuert wird. Der durch die Hochdruckpumpe 20 ausgegebene Hochdruckkraftstoff wird sowohl dem Commonrail 24 als auch der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 zugeführt.
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Im Commonrail bzw. Speicher 24 wird der Hochdruckkraftstoff gesammelt, der von der Hochdruckpumpe 20 zugeführt wird. Der Hochdruckkraftstoff, der im Commonrail 24 gesammelt ist, wird weiter den vier Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 zugeführt.
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Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 wird durch ein elektromagnetisches Einspritzventil von einem bekannten Typ implementiert, das eine Druckkammer (nicht gezeigt), eine Düsennadel (nicht gezeigt) und ein Einspritzloch (nicht gezeigt) aufweist. Die Düsennadel wird durch das Steuern des Drucks in der Druckkammer bewegt, wodurch das Einspritzloch auswählend geöffnet und geschlossen wird. Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 ist an einem entsprechenden der Zylinder des Motors 2 montiert, um den vom Commonrail 24 zugeführten Hochdruckkraftstoff in den entsprechenden Zylinder einzuspritzen. Es ist festzuhalten, dass aus Gründen der Einfachheit nur ein entsprechendes Paar von Kraftstoffeinspritzeinrichtung 26 und Zylinder in 1 dargestellt ist. Außerdem führt jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 während jedes Verbrennungszyklus im entsprechenden Zylinder ein Mehrstufeneinspritzen durch, das ein Haupteinspritzen zum Erzeugen des Drehmoments, und ein Voreinspritzen und ein Nacheinspritzen vor bzw. nach dem Haupteinspritzen aufweist.
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Ein Luftströmungssensor 30 misst die Strömungsrate der Ansaugluft, die in die Zylinder des Motors 2 über den Ansaugkanal 200 angesaugt wird, und gibt ein Signal aus, das die gemessene Strömungsrate der Ansaugluft anzeigt. Ein Drucksensor 32 misst den Kraftstoffdruck im Commonrail 24 (auf das sich der Einfachheit halber als Schienen- bzw. Speicherdruck nachfolgend bezogen wird) und gibt ein Signal aus, das den gemessenen Speicherdruck anzeigt. Ein Niveausensor 34 misst das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank 22 und gibt ein Signal aus, das das gemessene Kraftstoffniveau anzeigt.
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Die Abgasreinigungsvorrichtung 100 weist auf: einen Dieselsauerstoffkatalysator (DOC) 110, einen Dieselpartikelfilter (DPF) 112, einen SCR-Katalysator 120 (Katalysator zur auswählenden katalytischen Reduktion), eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130, ein Kraftstoffabsperrventil 132, zwei Temperatursensoren 140 und einem Differenzdrucksensor 142.
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Der DOC 110 und der DPF 112 werden im gleichen Gehäuse aufgenommen, so dass der DOC 110 an der Stromaufwärtsseite des DPF 112 ist. Der DOC 110 reagiert mit dem Kraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210 eingespritzt wurde. Die Wärme, die durch die Oxidationsreaktion des Kraftstoff mit dem DOC 110 erzeugt wird, erhöht die Temperatur des Abgases an der Stromaufwärtsseite des DPF 112, wodurch die Regenerierung des DPF 112 verursacht wird.
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Der DPF 112 ist vorgesehen, um Partikelmaterial (PM) oder Ruß, die im durch den Abgaskanal 210 strömenden Abgas enthalten sind, zu sammeln oder abzuscheiden. Der DPF 112 ist aus einer porösen Keramik gefertigt und hat eine Wabenstruktur mit alternierenden Kanälen, die an entgegengesetzten Enden verschlossen sind. Die Verschlüsse zwingen die Abgasströmung durch die Kanälwände, wodurch bewirkt wird, dass das im Abgas enthaltene Partikelmaterial in den Kanalwänden oder an den Oberflächen der Kanalwände gesammelt wird. Wenn die Menge des Partikelmaterials, das im DPF 112 gesammelt wird, eine obere Grenze überschreitet, ist es notwendig, das gesammelte Partikelmaterial abzubrennen, wodurch der DPF 112 regeneriert wird.
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Eine Harnstofflösungeinspritzeinrichtung (nicht gezeigt) ist zwischen dem DPF 112 und dem SCR-Katalysator 120 vorgesehen, um eine Harnstofflösung in den Abgaskanal 210 einzuspritzen. Die Harnstofflösung wird dann durch den SCR-Katalysator 120 absorbiert und zersetzt, um Ammoniak freizusetzen, wenn die Temperatur des Abgases eine vorbestimmte Temperatur überschreitet. Das freigesetzte Ammoniak reagiert mit dem im Abgas enthaltenen NOx mit der katalytischen Wirkung des SCR-Katalysators 120, wodurch das NOx zu harmlosem Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) reduziert wird.
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Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130, die durch ein elektromagnetisches Einspritzventil implementiert ist, befindet sich stromaufwärts vom DOC 110. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 spritzt Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe 20 zugeführt wird, in den Abgaskanal 210, wodurch der Kraftstoff dem Abgas, das durch den Abgaskanal 210 strömt, hinzugefügt wird. Außerdem reagiert gemäß Vorbeschreibung der dem Abgas hinzugefügte Kraftstoff mit dem DOC 110, wodurch Wärme erzeugt wird, damit sich die Temperatur des Abgases erhöht.
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Das Kraftstoffsperrventil 132, das durch einen elektromagnetisches Ventil implementiert ist, wird durch die ECU 150 gesteuert. Normalerweise wird das Kraftstoffsperrventil 132 beim Start des Motors 2 geöffnet und beim Stoppen des Motors 2 geschlossen.
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Eine der zwei Temperatursensoren 140 ist an der stromaufwärts liegenden Seite des DOC 110 vorgesehen. Der andere Temperatursensor 140 ist zwischen dem DOC 110 und dem DPF 112 vorgesehen. Die Temperatursensoren 140 fühlen die Temperaturen an der stromaufwärts liegenden und stromabwärts liegenden Seite des DOC 110 und geben Signale, die die gemessenen Temperaturen anzeigen, aus. Der Differenzdrucksensor 142 misst den Differenzdruck zwischen der stromaufwärts liegenden Seite des DOC 110 und der stromabwärts liegenden Seite des DPF 112 und gibt ein Signal aus, das die gemessene Druckdifferenz anzeigt.
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Die ECU 150 ist mit einem Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU (nicht gezeigt), einen ROM (nicht gezeigt), einen RAM (nicht gezeigt), einen Flashspeicher (nicht gezeigt) und Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (nicht gezeigt) aufweist. Die ECU 150 nimmt die Signale, die von dem vorstehend beschriebenen, verschiedenen Sensoren ausgegeben wurden, auf und bestimmt den Betriebszustand des Motors 2 auf der Grundlage der aufgenommenen Signale. Dann steuert die ECU 150 auf der Grundlage des bestimmten Betriebszustandes des Motors 2 verschiedene Betätigungseinrichtungen, die das EGR-Ventil 16, das Kraftstoffventil der Hochdruckpumpe 20, die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 und die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 13 aufweist, indem Steuersignale zu jenen Betätigungseinrichtungen gesendet werden. Beispielsweise steuert die ECU 150 Einspritzzeitverhalten, Einspritzmengen und Einspritzmuster für die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26, um Kraftstoff in die entsprechenden Zylinder des Motors 2 einzuspritzen. Die ECU 150 steuert ebenfalls das Einspritzen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210.
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Ferner führt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 150 ebenfalls die folgenden Funktionen aus, indem Programme ausgeführt werden, die im ROM und Flashspeicher der ECU 150 installiert sind.
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Als erstes führt die ECU 150 im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Funktion des Diagnostizierens, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem Normalzustand oder abnormen Zustand ist, aus.
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Beispielsweise berechnet die ECU 150 den Speicherdruck auf der Grundlage des Signals, das vom Drucksensor 32 ausgegeben wurde. Die ECU 150 berechnet ebenfalls die Einspritzmengen der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 auf der Grundlage eines Signals, das von einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) ausgegeben wird und die Geschwindigkeit des Motors 2 anzeigt. Wenn die Anzahl der Male bei denen der berechnete Speicherdruck und die berechneten Einspritzmengen nicht dem Sollspeicherdruck und den Solleinspritzmengen der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 folgen, größer als eine vorbestimmte Anzahl oder gleich dieser ist, diagnostiziert die ECU 150 ferner, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist.
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Darüber hinaus akzeptiert im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn als erstes diagnostiziert wird, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist, die ECU 150 nicht direkt die Diagnoseergebnisse; stattdessen stoppt die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 und diagnostiziert diese erneut, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem Normalzustand oder abnormen Zustand ist.
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Folglich kann die zweite Diagnose ohne Beeinflussung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 vorgenommen werden. Als ein Ergebnis kann die ECU 150 genau diagnostizieren, ob das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Normalzustand oder abnormen Zustand ist. Wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 erneut als in einem abnormen Zustand diagnostiziert wird, akzeptiert die ECU 150 ferner die Diagnoseergebnisse.
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Als zweites führt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 150 die Funktion der Bestimmung aus, ob das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 die Steuerung durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 beeinflusst bzw. stört.
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Genauer gesagt bestimmt in den folgenden Fällen die ECU 150, dass das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 die Steuerung durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 beeinflusst.
- (1) Wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 Kraftstoff mit dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einer der folgenden Zustände einspritzt, bestimmt die ECU 150, dass das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 ein Mangel des Kraftstoffs verursacht, der vom Commonrail 24 zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 geführt wird, und dass das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 somit die Steuerung durch die ECU 150 der Kraftstoffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 beeinflusst.
- (1.1) Trotzdem die Hochdruckpumpe 20 den Hochdruckkraftstoff dem Commonrail bzw. Speicher 24 zuführt, kann der Speicherdruck nicht auf einen Sollspeicherdruck erhöht werden. Dieser abnorme Zustand kann beispielsweise durch in den Kraftstoff gemischte Luft verursacht sein.
- (1.2) Das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank 22 wird unter eine untere Grenze abgesenkt, so dass es, wenn das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 gleichzeitig mit dem Kraftstoffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 ausgeführt wird, unmöglich wird, dass die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 die Sollkraftstoffmengen des Kraftstoffs in die entsprechenden Zylinder des Motors 2 einspritzen.
- (1.3) Der Speicherdruck hat sich nicht ausreichend während eines Startvorgangs des Motors 2 entwickelt, so dass, wenn das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 gleichzeitig mit den Kraftstoffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 ausgeführt wird, der Speicherdruck nicht auf dem Sollspeicherdruck erhöht werden kann.
- (1.4) Wenn sich der Motor 2 in einem Zustand mit hoher Last befindet und die Solleinspritzmengen der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 dementsprechend groß sind, können die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 die Solleinspritzmengen des Kraftstoffs nicht einspritzen, wenn das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 gleichzeitig mit den Kraftstofffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 ausgeführt wird. Außerdem ist der Motor 2 im Allgemeinen in einen Zustand mit hoher Last, wenn das durch den Motor 2 angetriebene Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt oder der Motor 2 eine Betriebsmaschine antreibt, die an dem gleichen Fahrzeug wie der Motor 2 installiert ist.
- (2) Wenn während des Einspritzens von Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210 die Diagnose vorgenommen wird, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem Normalzustand oder abnormen Zustand ist, bestimmt die ECU 150, dass das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 die Diagnose beeinflusst bzw. stört.
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Wenn beispielsweise das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 einen Mangel von Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe 20 zum Commonrail 24 geführt wird, verursacht, kann der Speicherdruck, der durch den Drucksensor 32 gemessen wird, nicht dem Sollspeicherdruck folgen. In diesem Fall können, obwohl sowohl die Hochdruckpumpe 20 als auch das Commonrail 24 zurzeit in einem Normalzustand sind, diese in ungenauer Weise als in einem abnormen Zustand diagnostiziert werden.
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Drittens führt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 150 die Funktion des Stoppens des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210 aus, wenn bestimmt wird, dass das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 mit der Steuerung durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 oder/und mit der Diagnose durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 in Beeinflussung tritt. Genauer gesagt führt die ECU 150 diese Funktion durch das Schließen von zumindest der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 oder dem Kraftstoffabsperrventil 132 aus.
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2 zeigt einen Prozess der ECU 150 zum Steuern des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210. Dieser Prozess wird während des Betriebes des Motors 2 konstant wiederholt.
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Als Erstes bestimmt die ECU 150 in Schritt S300, ob das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210 die Steuerung durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 beeinflusst.
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Wenn die Bestimmung in Schritt S300 die Antwort „JA“ ergibt, geht der Prozess zu Schritt S302.
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In Schritt S302 stoppt die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210 durch das Schließen von zumindest der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 oder dem Kraftstoffabsperrventil 132. Dann geht der Prozess zum Ende.
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Andererseits geht, wenn die Bestimmung in Schritt S300 eine Antwort „NEIN“ ergibt, der Prozess zu Schritt S304.
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In Schritt S304 überprüft die ECU S304, ob es notwendig ist, den DPF 112 zu regenerieren.
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Wenn die Überprüfung in Schritt S304 eine Antwort „NEIN“ ergibt, geht der Prozess direkt zum Ende. Andererseits geht, wenn die Überprüfung in Schritt S304 „Ja“ ergibt, der Prozess zu Schritt S306.
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In Schritt S306 stellt die ECU 150 eine Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1130 ein, die zum Regenerieren des DPF 112 notwendig ist.
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Im anschließenden Schritt S308 steuert die ECU 150 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130, um die eingestellte Einspritzmenge von Kraftstoff in den Abgaskanal 210 einzuspritzen. Dann geht der Prozess zum Ende.
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3 zeigt einen Prozess der ECU 150 zum Diagnostizieren des Kraftstoffeinspritzsystems sehen. Dieser Prozess wird während des Betriebes des Motors 2 konstant wiederholt.
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Als Erstes überprüft die ECU 150 in Schritt S310, ob der Wert des Parameters NT gleich 1 ist.
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Hier wird der Wert von NT auf 1 gehalten, bis diagnostiziert wird, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist.
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Wenn die Überprüfung in Schritt S310 eine Antwort „Nein“ ergibt, springt der Prozess zu Schritt S322. Andererseits geht, wenn die Überprüfung in Schritt S310 zur Antwort „Ja“ geführt hat, der Prozess zu Schritt S312.
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In Schritt S312 überprüft die ECU 150, ob Bedingungen zum Diagnostizieren des Kraftstoffeinspritzsystems 10 erfüllt sind. Außerdem können die Zustände beispielsweise aufweisen, dass der Speicherdruck und die Einspritzmengen der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 mehr als die vorbestimmten Male berechnet wurden.
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Wenn die Überprüfung in Schritt S312 eine Antwort „Nein“ ergibt, geht der Prozess direkt zum Ende. Andererseits geht, wenn die Überprüfung in Schritt S312 zu einer Antwort „Ja“ geführt hat, der Prozess zu Schritt S314.
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In Schritt S314 diagnostiziert die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzsystem 10.
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In Schritt S316 bestimmt die ECU 150, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist.
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Wenn die Bestimmung in Schritt S316 in eine Antwort „Nein“ ergeben hat, anders ausgedrückt wenn das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem Normalzustand ist, geht der Prozess direkt zum Ende. Andererseits geht, wenn die Bestimmung in Schritt S316 eine Antwort „Ja“ ergeben hat, der Prozess zu Schritt S318.
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In Schritt S318 stoppt die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210.
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In Schritt S320 stellt die ECU 150 den Wert von NT auf 2.
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Im nachfolgenden Schritt S322 überprüft die ECU 150, ob die Bedingungen zum Diagnostizieren des Kraftstoffeinspritzsystems erfüllt sind.
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Wenn die Bestimmung in Schritt S322 eine Antwort „Nein“ ergibt, geht dann der Prozess direkt zum Ende. Andererseits geht, wenn die Bestimmung in Schritt S322 eine Antwort „Ja“ ergibt, der Prozess zu Schritt S324.
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In Schritt S324 diagnostiziert die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzsystem 10.
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In Schritt S326 bestimmt die ECU 150, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist.
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Wenn die Bestimmung in Schritt S326 eine Antwort „NEIN“ ergibt, anders ausgedrückt wenn das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem Normalzustand ist, geht der Prozess direkt zum Ende. Andererseits geht, wenn die Bestimmung in Schritt S326 eine Antwort „JA“ ergibt, der Prozess zu Schritt S328.
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In Schritt S328 schließt die ECU 150 endgültig, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem abnormen Zustand ist.
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Gemäß Vorbeschreibung stoppt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210, wenn das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 mit der Steuerung durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 (insbesondere der Steuerung durch die ECU 150 der Kraftstoffeinspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26) oder/und mit der Diagnose durch die ECU 150 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 in Beeinflussung tritt.
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Folglich kann ohne Beeinflussung des Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 die ECU 150 in geeigneter Weise das Kraftstoffeinspritzsystem 10 steuern und in genauer Weise diagnostizieren, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 in einem normalen Zustand oder einem abnormen Zustand ist. Als Ergebnis ist es möglich, dass die ECU 150 den Motor 2 in einem gewünschten Betriebszustand arbeiten lässt.
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Beispielsweise stoppt im vorherigen Ausführungsbeispiel die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 in den Abgaskanal 210, nachdem diagnostiziert wurde, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 einmal im abnormen Zustand ist.
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Wenn jedoch eine Begrenzung bei der Länge der Zeitdauer vorliegt, in der die ECU 150 die von den Sensoren ausgegebenen Signale aufnimmt, ist es möglich, dass die ECU 150 das Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 als erstes stoppt und dann diese die erste Diagnose beim Kraftstoffeinspritzsystem 10 ausführt.
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Darüber hinaus werden im vorherigen Ausführungsbeispiel den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 und der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 Kraftstoff durch die gleiche Hochdruckpumpe 20 zugeführt. Jedoch ist es ebenfalls möglich, Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 26 und der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 130 durch unterschiedliche Kraftstoffpumpen zuzuführen.
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Im vorherigen Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf das Commonrail-Kraftstoffeinspritzen 10 für den Dieselmotor 2 angewendet. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für ein Verbrennungsmotor von einem beliebigen anderen Typ, wie zum Beispiel einem Direktbenzineinspritzmotor angewendet werden.
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Im vorherigen Ausführungsbeispiel werden die Funktionen der ECU 150 ausgeführt, indem in dem ROM und dem Flashspeicher der ECU 150 installierte Programme ausgeführt werden. Jedoch ist es ebenfalls möglich, zumindest eine der Funktionen durch eine Hardwareeinrichtung, beispielsweise eine dedizierte elektrische Schaltung, auszuführen.
