DE102014215470A1

DE102014215470A1 - Fehlererfassungsvorrichtung für ein leckgasrückführungsgerät für eine kraftmaschine

Info

Publication number: DE102014215470A1
Application number: DE102014215470.7A
Authority: DE
Inventors: c/o AISAN KOGYO KABUSHIKI KAISHA Yoshioka Mamoru
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: US9382824B2; JP6061812B2; JP2015034524A; US20150040878A1; DE102014215470B4; CN104343496A; CN104343496B

Abstract

Eine Kraftmaschine (1) weist ein EGR-Ventil (18) zum Regulieren einer EGR-Durchsatzrate auf. Ein Leckgasrückführungskanal (66) ermöglicht eine Strömung eines in der Kraftmaschine (1) erzeugten Leckgases in einen Ausgleichsbehälter (3a), damit es zu der Kraftmaschine zurückkehrt. Ein PCV-Ventil (67) wird als Reaktion auf einen Unterdruck betrieben, um eine Leckgasdurchsatzrate in dem Rückführungskanal (66) zu regulieren. Während einer Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine hält eine ECU (50) ein Drosselventil (21) auf einen vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad und steuert das EGR-Ventil (18), damit es aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet wird, um einen Einlassdruck (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter (3a) zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen einer Einlassmenge, die durch eine Luftdurchsatzmessvorrichtung (54) vor und nach einer Änderung des Unterdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil (67) einen Klemmfehler hat oder nicht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leckgasrückführungsgerät, das ermöglicht, dass in einer Kraftmaschine erzeugtes Leckgas in einen Einlasskanal strömt, damit es zu der Kraftmaschine zurückkehrt, und insbesondere auf eine Fehlererfassungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Fehler des Rückführungsgerätes zu erfassen.
Üblicherweise ist als eine Technik der vorstehend genannten Art ein Leckgasrückführungsgerät bekannt, das zum Beispiel in der JP 10 184336 A (1998) offenbart ist. Dieses Rückführungsgerät ist mit einem Leckgasrückführungskanal versehen, der zwischen einem Kurbelgehäuse (oder einer Zylinderkopfabdeckung) einer Kraftmaschine und einem Einlasskanal stromabwärts von einem Drosselventil und mit einem PCV-Ventil versehen ist, das in dem Rückführungskanal so vorgesehen ist, dass es als Reaktion auf einen Unterdruck arbeitet. Das PCV-Ventil ist dazu eingerichtet, seinen Öffnungsgrad durch einen Differentialdruck zwischen jenem Druck, der an einer Einlassseite des PCV-Ventils aufgebracht wird, und jenem Druck einzustellen, der an einer Auslassseite aufgebracht wird, um dadurch eine Gasdurchsatzrate in dem Leckgasrückführungskanal zu regulieren. Wenn hierbei ein Unterdruck in dem Einlasskanal während eines Betriebs der Kraftmaschine erzeugt wird, wird Leckgas, in dem nichtverbrannte Kraftstoffkomponenten enthalten sind, dazu veranlasst, in den Einlasskanal durch das PCV-Ventil und den Leckgasrückführungskanal zu strömen, um so zu einer Brennkammer der Kraftmaschine zurückzukehren. Durch diese Rückführung kann das Leckgas zusammen mit dem Kraftstoff zugeführt und behandelt werden, ohne dass es in die Atmosphäre austritt.
Des Weiteren offenbart die JP 10 184336 A eine Fehlererfassungsvorrichtung für das Leckgasrückführungsgerät. Diese Fehlererfassungsvorrichtung ist mit einem Gasdrucksensor, zum Erfassen eines Gasdrucks in einem Leckgasrückführungskanal und mit einer elektronischen Steuervorrichtung (ECU) versehen, um auf der Grundlage des durch den Gasdrucksensor erfassten Druckes zu bestimmen, ob der Leckgasrückführungskanal einen Fehler hat oder nicht.
Bei der in der JP 10 184336 A offenbarten Fehlererfassungsvorrichtung ist jedoch ein zweckbestimmter Gasdrucksensor zum Erfassen des Drucks des Leckgases in dem Leckgasrückführungskanal vorgesehen, und somit wird die Anzahl der Komponenten der Vorrichtung durch den Gasdrucksensor direkt erhöht, was zu einer vergrößerten Größe und zu erhöhten Kosten der Vorrichtung führt. Die vorstehend beschriebene Fehlererfassungsvorrichtung kann ein Gasleck und eine Gasverstopfung in dem Leckgasrückführungskanal erfassen, aber sie kann einen Fehler des PCV-Ventils nicht erfassen. Um einen derartigen Fehler des PCV-Ventils zu erfassen, ist es denkbar, zusätzlich ein Unterbrechungsventil in dem Leckgasrückführungskanal vorzusehen und dieses Unterbrechungsventil so zu steuern, dass es sich öffnet und schließt. Falls jedoch das Unterbrechungsventil hinzugefügt wird, wird die Anzahl der Komponenten der Vorrichtung aufgrund dieses Unterbrechungsventils weiter erhöht. Dies kann die Größe der Vorrichtung weiter vergrößern und die Kosten der Vorrichtung weiter erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Umstände geschaffen, und es ist die Aufgabe, eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine vorzusehen, um einen Fehler eines PCV-Ventils wirksam erfassen zu können, ohne dass die Anzahl der zweckbestimmten Komponenten für die Fehlererfassung vermehrt wird und ohne dass die Größe vergrößert wird und die Kosten erhöht werden.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, sieht ein Aspekt der Erfindung eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine vor, wobei die Kraftmaschine eine Brennkammer, einen Einlasskanal, einen Auslasskanal, eine Kraftstoffzuführungseinrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer und ein Einlassregulierventil aufweist, um eine in den Einlasskanal strömende Einlassmenge zu regulieren, wobei die Kraftmaschine mit einer Einlassdruckänderungseinrichtung zum Ändern eines Einlassdrucks in dem Einlasskanal stromabwärts von dem Einlassregulierventil und mit einer Einlassmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer in den Einlasskanal stromaufwärts von dem Einlassregulierventil strömenden Einlassmenge versehen ist, um einen Betriebszustand der Kraftmaschine zu erfassen, wobei das Leckgasrückführungsgerät einen Leckgasrückführungskanal zum Ermöglichen einer Strömung des in der Kraftmaschine erzeugten Leckgases in den Einlasskanal für eine Rückführung zu der Kraftmaschine und ein PCV-Ventil aufweist, das dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf einen Unterdruck betrieben zu werden, um eine Durchsatzrate des Leckgases in dem Leckgasrückführungskanal zu regulieren, wobei der Leckgasrückführungskanal einen Auslass hat, der mit dem Einlasskanal stromabwärts von dem Einlassregulierventil verbunden ist, und wobei die Fehlererfassungsvorrichtung des Weiteren eine Fehlerbestimmungseinrichtung aufweist, die dazu konfiguriert ist, dass während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung das Einlassregulierventil auf einen vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad hält, die Einlassdruckänderungseinrichtung zum Ändern des Einlassdrucks in dem Einlasskanal stromabwärts von dem Einlassregulierventil steuert, und auf der Grundlage von Änderungen des Einlassdrucks, der durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung vor und nach den Einlassdruckänderungen erfasst wird, bestimmt, ob das PCV-Ventil einen Fehler hat oder nicht. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Fehler eines PCV-Ventils effektiv zu erfassen, ohne dass die Anzahl der zweckbestimmten Komponenten für die Fehlererfassung vergrößert wird und ohne dass die Größe vergrößert wird und die Kosten erhöht werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht eines Benzinkraftmaschinensystems einschließlich eines Turboladers und eines EGR-Gerätes bei einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines EGR-Kanals, in dem ein EGR-Ventil bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist;
3A und 3B zeigen schematische Ansichten einer Ventilüberschneidung eines Einlassventils und eines Auslassventils bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines PCV-Ventils bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 zeigt eine grafische Darstellung von Strömungscharakteristika des PCV-Ventils während einer Verzögerungskraftstoffunterbrechung einer Kraftmaschine bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten der Fehlerbestimmung bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten der Fehlerbestimmung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel;
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten einer Fehlerbestimmung bei einem dritten Ausführungsbeispiel;
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten der Fehlerbestimmung bei einem vierten Ausführungsbeispiel;
10 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht eines Benzinkraftmaschinensystems einschließlich eines Turboladers und eines EGR-Gerätes bei einem fünften Ausführungsbeispiel; und
11 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten der Fehlerbestimmung bei dem fünften Ausführungsbeispiel.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
<Erstes Ausführungsbeispiel>
Eine detaillierte Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels, das eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgesehen.
Die 1 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht eines Benzinkraftmaschinensystems einschließlich eines Turboladers und eines Abgasrückführungsgerätes (EGR-Gerät) bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel. Dieses Kraftmaschinensystem, das bei einem Auto anzubringen ist, hat eine Kolbenkraftmaschine 1. Diese Kraftmaschine 1 hat einen Einlassanschluss 2, der mit einem Einlasskanal 3 verbunden ist, und einen Auslassanschluss 4, der mit einem Auslasskanal 5 verbunden ist. Eine Luftreinigungsvorrichtung 6 ist an einem Einlass des Einlasskanals 3 vorgesehen. In dem Einlasskanal 3 stromabwärts von der Luftreinigungsvorrichtung 6 ist ein Turbolader 7 an einer Position zwischen einem Abschnitt des Einlasskanals 3 und einem Abschnitt des Auslasskanals 5 platziert, um den Druck der Einlassluft in dem Einlasskanal 3 zu erhöhen.
Der Turbolader 7 hat einen Verdichter 8, der in dem Einlasskanal 3 platziert ist, eine Turbine 9, die in dem Auslasskanal 5 platziert ist, und eine Drehwelle 10, die den Verdichter 8 und die Turbine 9 so verbindet, dass sie sich einstückig drehen. Der Turbolader 7 ist dazu konfiguriert, dass er die Turbine 9 mit dem Abgas dreht, das in den Auslasskanal 5 strömt, und dass er den Verdichter 8 über die Drehwelle 10 einstückig dreht, damit sich der Druck der Einlassluft in dem Einlasskanal 3 erhöht, d. h. um einen Turboladevorgang durchzuführen.
In dem Auslasskanal 5 ist angrenzend an dem Turbolader 7 ein Auslassumgehungskanal 11 vorgesehen, indem er eine Umleitung um die Turbine 9 bildet. In diesem Auslassumgehungskanal 11 ist ein Überdruckventil 12 platziert. Dieses Überdruckventil 12 reguliert Abgas, das in dem Auslassumgehungskanal 11 strömen kann. Somit wird eine Durchsatzrate des Abgases reguliert, das der Turbine 9 zuzuführen ist, wodurch die Drehzahl der Turbine 9 und des Verdichters 8 gesteuert und der Turboladedruck des Turboladers 7 eingestellt wird.
In dem Einlasskanal 3 ist ein Zwischenkühler 13 zwischen dem Verdichter 8 des Turboladers 7 und der Kraftmaschine 1 vorgesehen. Dieser Zwischenkühler 13 dient zum Abkühlen der Einlassluft, die den durch den Verdichter 8 erhöhten Druck und somit eine hohe Temperatur hat, herunter auf eine angemessene Temperatur. Ein Ausgleichsbehälter 3a ist in dem Einlasskanal 3 zwischen dem Zwischenkühler 13 und der Kraftmaschine 1 vorgesehen. Des Weiteren ist eine elektronische Drosselvorrichtung 14, die ein elektrisch betätigtes Drosselventil ist, stromabwärts von dem Zwischenkühler 13 aber stromaufwärts von dem Ausgleichsbehälter 3a platziert. Diese Drosselvorrichtung 14, die einem Beispiel eines Einlassregulierventils der Erfindung entspricht, hat ein klappenförmiges Drosselventil 21, das in dem Einlasskanal 3 platziert ist, einen Schrittmotor 22 zum Antreiben des Drosselventils 21, damit es sich öffnet und schließt, und einen Drosselsensor 23 zum Erfassen eines Öffnungsgrads oder einer Position (einen Drosselöffnungsgrad) TA des Drosselventils 21. Die Drosselvorrichtung 14 ist so konfiguriert, dass das Drosselventil 21 durch den Schrittmotor 22 angetrieben wird, damit es sich gemäß einer Betätigung eines Beschleunigungspedals 26 durch einen Fahrer öffnet und schließt, um den Öffnungsgrad des Drosselventils 21 einzustellen. Die Konfiguration dieser Drosselvorrichtung 14 kann zum Beispiel durch eine Basiskonfiguration einer ”Drosselvorrichtung” vorgesehen werden, die in den 1 und 2 der JP 2011 252482 A offenbart ist. In dem Auslasskanal 5 stromabwärts von der Turbine 9 ist ein katalytischer Wandler 15 als ein Abgaskatalysator vorgesehen, um das Abgas zu reinigen.
Die Kraftmaschine 1 ist des Weiteren mit einer Einspritzvorrichtung (mit Einspritzvorrichtungen) 25 zum Einspritzen und Zuführen von Kraftstoff in eine Brennkammer (in Brennkammern) 16 versehen. Die Einspritzvorrichtung 25 ist so konfiguriert, dass sie mit dem Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) versorgt wird. Die Einspritzvorrichtung 25 entspricht einem Beispiel einer Kraftstoffzuführungseinrichtung der Erfindung. Die Kraftmaschine 1 ist des Weiteren mit einer Zündkerze 29 in jedem Zylinder versehen. Jede Zündkerze 29 zündet als Reaktion auf eine hohe elektrische Spannung, die von einer Zündvorrichtung 30 abgegeben wird. Eine Zündsteuerzeit von jeder Zündkerze 29 wird durch eine Abgabesteuerzeit für die hohe elektrische Spannung von der Zündvorrichtung 30 bestimmt.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das EGR-Gerät zum Ermöglichen von großen EGR-Raten ein Hochdruckkreissystem und hat einen Abgasrückführungskanal (EGR-Kanal) 17, der ermöglicht, dass ein Teil des aus der Brennkammer 16 der Kraftmaschine 1 zu dem Auslasskanal 5 ausgelassenen Abgases in den Einlasskanal 3 strömt und zu der Brennkammer 16 zurückkehrt, und ein Abgasrückführungsventil (EGR-Ventil) 18, das in dem EGR-Kanal 17 platziert ist, um eine Abgasdurchsatzrate (EGR-Durchsatzrate) in dem EGR-Kanal 17 zu regulieren. Der EGR-Kanal 17 ist so vorgesehen, dass er sich zwischen dem Auslasskanal 5 stromaufwärts von der Turbine 9 und dem Ausgleichsbehälter 3a erstreckt. Insbesondere ist ein Auslass 17a des EGR-Kanals 17 mit dem Einlasskanal 3 stromabwärts von dem Drosselventil 21 angeschlossen, um zu ermöglichen, dass ein Teil des in dem Auslasskanal 5 strömenden Abgases als ein EGR-Gas in den Einlasskanal 3 strömt und zu der Brennkammer 16 zurückkehrt. Ein Einlass 17b des EGR-Kanals 17 ist mit dem Auslasskanal 5 stromaufwärts von dem katalytischen Wandler 15 verbunden.
In der Nähe des Einlasses 17b des EGR-Kanals 17 ist ein katalytischer Wandler 19 für das EGR vorgesehen, um das EGR-Gas zu reinigen. In dem EGR-Kanal 17 stromabwärts von dem katalytischen Wandler 19 ist darüber hinaus ein EGR-Kühler 20 vorgesehen, um das in dem EGR-Kanal 17 strömende EGR-Gas zu kühlen. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel befindet sich das EGR-Ventil 18 in dem EGR-Kanal 17 stromabwärts von dem EGR-Kühler 20.
Die 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des EGR-Kanals 17, in dem das EGR-Ventil 18 vorgesehen ist. Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, ist das EGR-Ventil 18 als ein Tellerventil und als ein motorbetriebenes Ventil konfiguriert. Insbesondere ist das EGR-Ventil 18 mit einem Ventilelement 32 versehen, das durch einen Gleichstrommotor 31 angetrieben wird. Das Ventilelement 32 hat eine nahezu konische Form und ist dazu konfiguriert, an einen Ventilsitz 33 gesetzt zu werden, der in dem EGR-Kanal 17 vorgesehen ist. Der Gleichstrommotor 31 hat eine Abgabewelle 34, die dazu eingerichtet ist, sich in einer geraden Linie hin und her zu bewegen (Hubbewegung). Das Ventilelement 32 ist an einem voreilenden Ende der Abgabewelle 34 befestigt. Diese Abgabewelle 34 ist in einem Gehäuse, das den EGR-Kanal 17 definiert, durch ein Lager 35 gestützt. Die Hubbewegung der Abgabewelle 34 des Gleichstrommotors 31 wird durchgeführt, um den Öffnungsgrad des Ventilelements 32 hinsichtlich des Ventilsitzes 33 einzustellen. Die Abgabewelle 34 des EGR-Ventils 18 ist so vorgesehen, dass sie eine Hubbewegung über einen vorbestimmten Hub L1 zwischen einer vollständig geschlossenen Position, an der das Ventilelement 32 an dem Ventilsitz 33 sitzt, und einer vollständig geöffneten Position durchführen kann, an der das Ventilelement 32 mit dem Lager 35 in Kontakt ist. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist ein Öffnungsflächeninhalt des Ventilsitzes 33 größer festgelegt als es herkömmlich der Fall ist, um hohe EGR-Raten zu erreichen. Dementsprechend ist das Ventilelement 32 auch mit einer großen Größe ausgelegt. Bezüglich der Struktur von diesem EGR-Ventil 18 kann zum Beispiel eine Basisstruktur eines ”EGR-Ventils” übernommen werden, die in der 1 der JP 2010 275941 A offenbart ist.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht das EGR-Ventil 18 einem Beispiel einer Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung. Insbesondere wird das EGR-Ventil 18 während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine 1 geöffnet und geschlossen, um dadurch den Einlassdruck PM in dem Einlasskanal 3 stromabwärts von dem Drosselventil 21, d. h. in dem Ausgleichsbehälter 3a, zu ändern.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist ein Zylinderkopf 1c der Kraftmaschine 1 mit einem Einlassventil 41 zum öffnen und zum Schließen des Einlassanschlusses 2 und einem Auslassventil 42 zum öffnen und zum Schließen des Auslassanschlusses 4 versehen. Das Einlassventil 41 und das Auslassventil 42 sind so konfiguriert, dass sie durch eine entsprechende Drehung von verschiedenen Nockenwellen 43 und 44 betrieben werden. Die Nockenwellen 43 und 44 sind an ihren voreilenden Enden jeweils mit verschiedenen Zeitgebungsriemenscheiben 45 und 46 versehen. Jede der Zeitgebungsriemenscheiben 45 und 46 ist antreibend an der Kurbelwelle 1a über einen Zeitgebungsriemen oder dergleichen (nicht gezeigt) gekoppelt. Während eines Betriebs der Kraftmaschine 1 wird die Drehkraft der Kurbelwelle 1a jeweils zu den Nockenwellen 43 und 44 unter anderem durch die Zeitgebungsriemen und die entsprechenden Zeitgebungsriemenscheiben 45 und 46 übertragen. Dies betätigt das Einlassventil 41, um den Einlassanschluss 2 zu öffnen und zu schließen, und dies betätigt das Auslassventil 42, um den Auslassanschluss 4 zu öffnen und zu schließen. Dabei sind das Einlassventil 41 und das Auslassventil 42 in vorbestimmten Steuerzeiten synchron mit der Drehung der Kurbelwelle 1a betreibbar, d. h. synchron mit einem Einlasshub, einem Verdichtungshub, einem Verbrennungs- und Expansionshub und einem Auslasshub gemäß den Hoch- und Runterbewegungen eines Kolbens 47, der mit der Kurbelwelle 1a verbunden ist. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bilden die Nockenwellen 43 und 44 und die Zeitgebungsriemenscheiben 45 und 46 einen Ventilbewegungsmechanismus.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Nockenwelle 43 an einer Einlassseite mit einem Nockenwinkelsensor 56 versehen, wie dies in der 1 gezeigt ist. Dieser Nockenwinkelsensor 56 ist dazu eingerichtet, einen Drehwinkel der Nockenwelle 43 zu erfassen. Die Zeitgebungsriemenscheibe 45 an der Einlassseite ist mit einem elektrisch betätigten variablen Ventilsteuerzeitmechanismus (nachfolgend zur Vereinfachung als ein ”VVT” bezeichnet) 61 versehen. Dieser VVT 61 ist dazu konfiguriert, Öffnungs- und Schließsteuerzeiten (Ventilsteuerzeiten) zu ändern, die Öffnungs- und Schließcharakteristika des Einlassventils 41 sind. Insbesondere wird der VVT 61 durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben, der daran angebracht ist, um die Ventilsteuerzeiten des Einlassventils 41 in einem vorbestimmten Bereich vorzurücken und zu verzögern. Dies stellt die Ventilüberschneidung des Einlassventils 42 und des Auslassventils 42 ein. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht der VVT 61 einem Beispiel eines Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus 1.
Der VVT 61 hat ein Hohlrad und einen Helixkeil (beide sind nicht gezeigt), die zwischen der Nockenwelle 43 und der Zeitgebungsriemenscheibe 45 an der Einlassseite angeordnet sind. Dieser VVT 61 wird durch den Motor angetrieben, um das Hohlrad zu drehen und zu verschieben, um eine Drehphase zwischen der Nockenwelle 43 und der Zeitgebungsriemenscheibe 45 zu ändern. Die Struktur des VVT 61 unter anderem einschließlich dieser Art des Hohlrads ist bereits allgemein bekannt und ihre Einzelheiten werden hierbei daher weggelassen.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Ventilüberschneidung des Einlassventils 41 und des Auslassventils 42 durch den VVT 61 geändert wird. Die 3A und 3B zeigen schematische Ansichten der Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil 41 und dem Auslassventil 42. Die Ventilüberschneidung stellt einen Zustand dar, bei dem sowohl der Einlassanschluss als auch der Auslassanschluss bei einer Kolbenkraftmaschine geöffnet sind. Normalerweise wird die Ventilüberschneidung für den Zweck festgelegt, dass das Einlassventil zum öffnen des Einlassanschlusses direkt vor dem Ende des Auslasshubes in einer Viertakt-Kraftmaschine veranlasst wird, um den Füllwirkungsgrad der Einlassluft zu verbessern. Wenn die Ventilüberschneidung breiter festgelegt wird, verringert sich ein wesentliches Verdichtungsverhältnis der Kraftmaschine, wodurch eine anormale Verbrennung wie z. B. ein Klopfen verhindert werden kann. Wenn im Gegensatz dazu die Ventilüberschneidung enger festgelegt wird, vergrößert sich ein Füllwirkungsgrad eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in einem niedrigen Drehzahlbereich der Kraftmaschine, wodurch eine stabile Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches sogar unter geringer Last und bei geringer Drehzahl verwirklicht werden kann. Zusätzlich im Hinblick auf die Kraftmaschinenabgabe ermöglicht die Nutzung der Ventilüberschneidung die interne EGR in der Kraftmaschine. Dies hat außerdem einen Beitrag für die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs wie zum Beispiel einer Reduzierung des Pumpverlustes und außerdem für eine Reinigung des Abgases. Auch wenn angemessene Steuerzeiten für die interne EGR von der Drehzahl, der Last und anderen Bedingungen der Kraftmaschine abhängen, kann der VVT die Ventilüberschneidung mit optimalen Steuerzeiten implementieren.
In der 1 wird der VVT 61 betrieben, um die Drehphase der Nockenwelle 43 an der Einlassseite vor jener der Zeitgebungsriemenscheibe 45 vorzurücken, wodurch die Phase der Ventilsteuerzeiten des Einlassventils 41 vor der Drehphase der Kurbelwelle 1a vorgerückt wird. Wie dies in der 3B gezeigt ist, wird in diesem Fall die Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil 41 und dem Auslassventil 42 bei dem Einlasshub relativ vergrößert (z. B. ein Kurbelwinkel von 60° CA bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel), wenn die Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 relativ vorgerückt wird. Wenn dabei die Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 durch den VVT 61 am stärksten vorgerückt wird, wird die Ventilüberschneidung maximal. Wenn im Gegensatz dazu der VVT 61 dazu betrieben wird, die Drehphase der Nockenwelle 43 an der Einlassseite nach jener der Zeitgebungsriemenscheibe 45 zu verzögern, wird die Phase der Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 nach der Drehphase der Kurbelwelle 1a verzögert. Wie dies in der 3A gezeigt ist, wird in diesem Fall die Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 relativ verzögert, und die Ventilüberschneidung bei dem Einlasshub wird relativ gering.
Wenn dabei die Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 durch den VVT 61 am stärksten verzögert wird, wird die Ventilüberschneidung minimiert (sie wird beseitigt).
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Kraftmaschine 1 mit einem Leckgasrückführungsgerät versehen, das dazu eingerichtet ist, eine Rückführung des Leckgases, das aus der Brennkammer 16 in das Kurbelgehäuse 1b und den Zylinderkopf (einschließlich einer Kopfabdeckung) 1c leckt, zu der Brennkammer 16 unter Verwendung des Unterdrucks zu ermöglichen, der in dem Einlasskanal 3 erzeugt wird. Das Leckgasrückführungsgerät weist einen Leckgasrückführungskanal 66, ein PCV-Ventil 67 und einen Spülkanal 68 auf. Der Leckgasrückführungskanal 66 ist dazu eingerichtet, eine Strömung des in der Kraftmaschine 1 erzeugten Leckgases in den Einlasskanal 3 für eine Rückführung zu der Brennkammer 16 zu ermöglichen. Der Leckgasrückführungskanal 66 hat einen Einlass, der mit dem Zylinderkopf 1c durch das PCV-Ventil 67 verbunden ist, und einen Auslass, der mit dem Ausgleichsbehälter 3a verbunden ist. Das PCV-Ventil 67 ist dazu konfiguriert, als Reaktion auf einen Unterdruck betrieben zu werden, um eine Durchsatzrate des Leckgases in dem Leckgasrückführungskanal 66 zu regulieren. Während eines Betriebs der Kraftmaschine 1 und während eines Nicht-Betriebs des Turboladers 7 bildet sich hierbei im Inneren des Ausgleichsbehälters 3a ein Unterdruck, der auf die Innenseite des Zylinderkopfs 1c durch den Leckgasrückführungskanal 66 und das PCV-Ventil 67 wirkt. Wenn das PCV-Ventil 67 dazu betrieben wird, als Reaktion auf diesen Unterdruck geöffnet zu werden, wird das Leckgas veranlasst, aus dem Zylinderkopf 1c in den Ausgleichsbehälter 3a durch das PCV-Ventil 67 und den Leckgasrückführungskanal 66 zu strömen. Der Spülkanal 68 hat einen Einlass, der mit dem Einlasskanal 3 nahe der Luftreinigungsvorrichtung 6 verbunden ist, und einen Auslass, der mit dem Zylinderkopf 1c (der Kopfabdeckung) verbunden ist. Der Spülkanal 68 ist dazu konfiguriert, Frischluft in den Zylinderkopf 1c einzuführen, um dessen Innenseite zu spülen, wenn das Leckgas aus dem Zylinderkopf 1c zu dem Ausgleichsbehälter 3a strömt.
Die 4 zeigt eine Querschnittsansicht des PCV-Ventils 67. Dieses PCV-Ventil 67 hat einen rohrförmigen Hauptkörper 71, der mit einer Rohrfügestelle 72 an einem Ende und einem Außengewinde 73 an dem anderen Ende ausgebildet ist, wie dies in der 4 gezeigt ist. Die Rohrfügestelle 72 ist mit dem Leckgasrückführungskanal 66 verbunden, und das Außengewinde 73 ist mit dem Zylinderkopf 1c verbunden. In einem Kanal 74, der im Inneren des Hauptkörpers 71 ausgebildet ist, ist ein annähernd patronenförmiges Ventilelement 75 so platziert, dass es in einer axialen Richtung hin und her bewegt werden kann. Dieses Ventilelement 75 ist an seinem distalen Ende (einem linken Ende in der 4) mit einem abgeschrägten Nadelteil 75a ausgebildet, das durch einen lochförmigen Messteil 76 eingefügt ist, der in dem Kanal 74 des Hauptkörpers 71 ausgebildet ist. Das Ventilelement 75 ist in einer Richtung zum Aufweiten eines Spalts zwischen dem Nadelteil 75a und dem Messteil 76 (d. h. des Öffnungsgrads des Ventilelements 75), nämlich in einer Ventilöffnungsrichtung, durch eine Feder 77 vorgespannt, die um das Ventilelement 75 vorgesehen ist. Während der in dem Ausgleichsbehälter 3a erzeugte Unterdruck auf den Kanal 74 des Hauptkörpers 71 von der Seite der Rohrfügestelle 72 wirkt, bestimmt das Gleichgewicht zwischen dem Unterdruck, dem Innendruck des Zylinderkopfs 1c und der Vorspannkraft der Feder 77 die Bewegungsposition des Ventilelements 75, um dadurch den Öffnungsgrad des Ventilelements 75 zu bestimmen. Durch diesen Öffnungsgrad wird eine Durchsatzrate des Leckgases reguliert, das aus dem Zylinderkopf 1c zu dem Ausgleichsbehälter 3a eingeleitet wird.
Die 5 zeigt eine grafische Darstellung von Durchsatzratencharakteristika des PCV-Ventils 67 während einer Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1. In dieser grafischen Darstellung stellt eine Abszissenachse den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a dar, der auf das PCV-Ventil 67 durch den Leckgasrückführungskanal 66 wirkt, und eine Ordinatenachse stellt eine Durchsatzrate des Leckgases dar, das in dem PCV-Ventil 67 strömt (eine PCV-Durchsatzrate). Wie dies in dieser grafischen Darstellung festgestellt wird, vergrößert sich die PCV-Durchsatzrate von einer bestimmten kleinen Durchsatzrate ml zu einer maximalen Durchsatzrate m4, wenn sich der Einlassdruck PM von einem ”großen Unterdruck” zu einem ”Atmosphärendruck” erhöht, und dann verringert sie sich auf null. Somit wird der Einlassdruck PM zu einem ersten Wert p1 und die PCV-Durchsatzrate wird zu einer zweiten Durchsatzrate m2 in einer Zeitperiode, bis die PCV-Durchsatzrate, die sich von der minimalen Durchsatzrate m1 erhöht, die maximale Durchsatzrate m4 erreicht, wenn das EGR-Ventil 18 geschlossen wird. Wenn das EGR-Ventil 18 geöffnet wird, wird der Einlassdruck PM zu einem zweiten Wert p2 (>p1), und die PCV-Durchsatzrate wird zu einem dritten Wert m3 (>m2). Anders gesagt hat dieses PCV-Ventil 67 Durchsatzratencharakteristika, dass sich die PCV-Durchsatzrate vergrößert, wenn das EGR-Ventil 1 geöffnet wird, und zwar von einem Zustand eines geschlossenen Ventils während einer Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel steuert eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 die Einspritzvorrichtungen 25, die Zündvorrichtung 30, den Schrittmotor 22 der elektronischen Drosselvorrichtung 14, den Gleichstrommotor 31 des EGR-Ventils 18 und den VVT 61 gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1, um unter Anderem jeweils eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündzeitgebungssteuerung, eine Einlassmengensteuerung, eine EGR-Steuerung, eine Ventilsteuerzeitsteuerung gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 auszuführen. Die ECU 50 hat unter Anderem eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), verschiedene Speicher, die ein vorbestimmtes Steuerprogramm im Voraus gespeichert haben und unter Anderem die Berechnungsergebnisse der CPU vorübergehend speichern, sowie eine externe Eingabeschaltung und eine externe Abgabeschaltung, die jeweils miteinander verbunden sind. Die ECU 50 ist ein Beispiel einer Fehlerbestimmungseinrichtung der Erfindung. Mit der externen Abgabeschaltung sind unter Anderem die Zündvorrichtung 30, die Einspritzvorrichtungen 25, der Schrittmotor 22, der Gleichstrommotor 31, der VVT 61 verbunden. Mit der externen Eingabeschaltung sind der Drosselsensor 23 und verschiedene Sensoren 27, 28 sowie 51–56 verbunden, um den Betriebszustand der Kraftmaschine 1 zu erfassen und verschiedene Kraftmaschinensignale zu der externen Eingabeschaltung zu übertragen.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel enthalten die verschiedenen Sensoren den Beschleunigungsvorrichtungssensor 27, den Einlassdrucksensor 51, den Drehzahlsensor 52, den Wassertemperatursensor 53, die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 und den Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 55 und außerdem den Drosselsensor 23 und den Nockenwinkelsensor 56. Der Beschleunigungsvorrichtungssensor 27 erfasst einen Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrad ACC, der ein Betätigungsbetrag des Beschleunigungspedals 26 ist. Dieses Beschleunigungspedal 26 wird durch einen Fahrer betätigt, um die Abgabe der Kraftmaschine 1 einzustellen. Der Einlassdrucksensor 51 entspricht einem Beispiel einer Einlassdruckerfassungseinrichtung der Erfindung und dient eigentlich zum Erfassen des Einlassdrucks PM in dem Ausgleichsbehälter 3a als ein Faktor, der den Betriebszustand der Kraftmaschine 1 darstellt. Der Drehzahlsensor 52 erfasst den Drehwinkel (Kurbelwinkel) der Kurbelwelle 1a der Kraftmaschine 1, und er erfasst außerdem Änderungen des Kurbelwinkels als die Drehzahl (Kraftmaschinendrehzahl) NE der Kraftmaschine 1. Der Wassertemperatursensor 53 erfasst die Kühlwassertemperatur THW der Kraftmaschine 1. Die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 entspricht einem Beispiel einer Einlassmengenerfassungseinrichtung der Erfindung und dient eigentlich zum Erfassen einer Strömungsmenge Ga der Einlassluft, die in dem Einlasskanal 3 direkt stromabwärts von der Luftreinigungsvorrichtung 6 strömt, und zwar als einen Faktor, der den Betriebszustand der Kraftmaschine 1 darstellt. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 55 ist in dem Auslasskanal 5 direkt stromaufwärts von dem katalytischen Wandler 15 platziert, um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F in dem Abgas zu erfassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die ECU 50 dazu konfiguriert, das EGR-Ventil 18 in dem gesamten Betriebsbereich der Kraftmaschine 1 zu steuern, um die EGR gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 zu steuern. Des Weiteren ist die ECU 50 dazu eingerichtet, das EGR-Ventil 18 auf der Grundlage eines Betriebszustands, der während eines Beschleunigungsbetriebs oder eines stationären Betriebs der Kraftmaschine 1 erfasst wird, normalerweise zum öffnen zu steuern, und das EGR-Ventil 18 während eines Stopps der Kraftmaschine 1, während eines Leerlaufbetriebs oder während eines Verzögerungsbetriebs zum Schließen zu steuern.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die ECU 50 dazu eingerichtet, die elektronische Drosselvorrichtung 14 auf der Grundlage eines Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrads ACC zu steuern, um die Kraftmaschine 1 als Reaktion auf die Forderungen eines Fahrers anzutreiben. Die ECU 50 ist des Weiteren dazu eingerichtet, die elektronische Drosselvorrichtung 15 auf der Grundlage des Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrads ACC während eines Beschleunigungsbetriebs oder eines stationären Betriebs der Kraftmaschine 1 zum öffnen zu steuern, und die elektronische Drosselvorrichtung 14 während eines Stopps oder eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine 1 zum Schließen zu steuern. Dementsprechend wird das Drosselventil 21 während eines Beschleunigungsbetriebs oder eines stationären Betriebs der Kraftmaschine 1 geöffnet, und es wird während eines Stopps oder eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine 1 geschlossen. Während des Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine 1 wird hierbei das Einlassventil 21 in einem vorbestimmten kleinen Öffnungszustand (ein akustischer Zustand) gehalten, der nahe dem vollständig geschlossenen Zustand ist, wodurch ermöglicht wird, dass eine kleine Durchsatzrate der Einlassluft dort hindurch strömt.
Hierbei muss das Leckgasrückführungsgerät des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels außerdem eine angemessene Leckgasrückführung bewirken. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel führt die ECU 50 daher die folgende Fehlererfassungsverarbeitung aus.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verarbeitungseinzelheiten der Fehlererfassung. Wenn die Verarbeitung zu dieser Routine schreitet, bestimmt die ECU 50 bei einem Schritt 100 zunächst, ob der Betriebszustand der Kraftmaschine 1 eine Verzögerungskraftstoffunterbrechung ist. Insbesondere wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 in einem Verzögerungsbetrieb ist oder nicht und ob außerdem die Kraftstoffzufuhr durch die Einspritzvorrichtungen 25 zu der Kraftmaschine 1 unterbrochen ist. Dieser Zustand wird als eine ”Verzögerungskraftstoffunterbrechung” bezeichnet. Während des Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine 1 werden das Drosselventil 21 der elektronischen Drosselvorrichtung 14 und das EGR-Ventil 18 jeweils so gesteuert, dass sie sich schließen. Dabei wird das EGR-Ventil 18 vollständig geschlossen, während das Drosselventil 21 in einem vorbestimmten geringen Öffnungszustand (ein akustischer Zustand) gehalten wird, wodurch ermöglicht wird, dass eine kleine Durchsatzrate der Einlassluft dort hindurch strömt. Die ECU 50 kann diese Bestimmung auf der Grundlage von Änderungen des Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrads ACC durchführen. Falls bei dem Schritt 100 eine negative Bestimmung (NEIN) erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 260. Falls bei dem Schritt 100 eine positive Bestimmung (JA) erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 110 fort.
Bei dem Schritt 110 bestimmt die ECU 50, ob ein Fehlerbestimmungsmerker Xegrpcvobd gleich ”0” ist oder nicht. Dieser Merker Xegrpcvobd wird auf ”1” gesetzt, wenn bestimmt wurde, ob das EGR-Ventil 18 und das PCV-Ventil 67 einen Fehler haben oder nicht (Fehlerbestimmung), wohingegen er auf ”0” gesetzt wird, wenn diese Fehlerbestimmung nicht durchgeführt wurde. Falls bei dem Schritt 110 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück. Falls bei dem Schritt 110 JA erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 120.
Bei dem Schritt 120 erhält oder liest die ECU 50 eine Einlassmange Ga auf der Grundlage eines Erfassungswertes der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54.
Bei dem Schritt 130 bestimmt die ECU 50 dann, ob ein EGR-Geschlossen-Merker Xegroff gleich ”0” ist oder nicht. Dieser Merker Xegroff wird auf ”1” gesetzt, wenn eine EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff während der Schließung des EGR-Ventils 18 erhalten wird, wie dies später beschrieben wird, während er auf ”0” gesetzt wird, wenn die EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff nicht erhalten wird. Falls bei dem Schritt 130 NEIN erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 160. Falls bei dem Schritt 130 JA erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 140 fort.
Bei dem Schritt 140 speichert die ECU 50 in einen Speicher die Einlassmange Ga, die bei dem Schritt 120 aufgenommen wurde, und zwar als eine EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff, die während der Schließung des EGR-Ventils 18 erhalten wird. Bei einem Schritt 150 setzt die ECU 50 des Weiteren den EGR-Geschlossen-Merker Xegroff auf ”1”, und dann kehrt sie mit der Verarbeitung zu dem Schritt 130 zurück.
Andererseits steuert die ECU 50 bei einem Schritt 160 nach dem Schritt 130 das EGR-Ventil 18 zum öffnen um einen vorbestimmten Öffnungsgrad B1. Somit wird das EGR-Ventil 18 zwangsweise geöffnet, das einmal vollständig geschlossen wurde.
Bei einem Schritt 170 wartet die ECU 50 daraufhin auf ein Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, und dann schreitet sie zu einem Schritt 180. Hierbei kann die vorbestimmte Zeit zum Beispiel auf ”1 Sekunde” festgelegt werden.
Bei dem Schritt 180 nimmt die ECU 50 die Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf, und sie speichert in dem Speicher die aufgenommene Einlassmenge Ga als eine EGR-Offen-Einlassmenge Gaon, die während der Öffnung des EGR-Ventils 18 erhalten wird.
Bei einem Schritt 190 bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der EGR-Offen-Einlassmenge Gaon und der EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des EGR-Ventils 18 und der Einlassmenge Ga während der Schließung des EGR-Ventils 18 größer ist als ein bestimmter Grad oder nicht. Falls bei dem Schritt 190 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 200. Falls bei dem Schritt 190 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 220.
Bei dem Schritt 200 bestimmt die ECU 50, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, d. h. das EGR-Ventil 18 funktioniert normal. Hierbei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 210 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, und dann springt sie mit der Verarbeitung zu einem Schritt 230. Hierbei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, in dem Speicher speichern.
Bei dem Schritt 220 bestimmt die ECU 50 andererseits, dass das EGR-Ventil 18 einen Fehler hat, d. h., dass das EGR-Ventil 18 eine Fehlfunktion hat, und zwar in einem geschlossenen Ventilzustand (geschlossener Ventilfehler), oder dass das PCV-Ventil 67 einen Fehler hat, indem es klemmt (Klemmfehler), und sie springt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 230. Hierbei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das EGR-Ventil 18 den geschlossenen Ventilfehler hat, oder dass bestimmt wurde, dass das PCV-Ventil 67 den Klemmfehler hat, und sie kann diese Tatsache in dem Speicher speichern.
Bei dem Schritt 230 setzt die ECU 50 den EGR-Geschlossen-Merker Xegroff auf ”0” zurück. Bei einem Schritt 240 setzt die ECU 50 des Weiteren den Fehlerbestimmungsmerker Xegrpcvobd auf ”1”.
Bei einem Schritt 250 beendet die ECU 50 daraufhin die Ventilöffnungssteuerung des EGR-Ventils 18, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück.
Andererseits setzt die ECU 50 bei einem Schritt 260 nach dem Schritt 100 den EGR-Geschlossen-Merker Xegroff auf ”0” zurück.
Bei einem Schritt 270 bestimmt die ECU 50 dann, ob die Routine von der Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 oder des EGR-Ventils 18 zurückkehrt oder nicht. Falls bei dem Schritt 270 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück. Falls bei dem Schritt 270 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 280.
Bei dem Schritt 280 stoppt oder unterbricht die ECU 50 die Ventilöffnungssteuerung des EGR-Ventils 18, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung hält die ECU 50 während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 das Drosselventil 21 der elektronischen Drosselvorrichtung 14 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad, sie öffnet das EGR-Ventil 18 zwangsweise aus dem geschlossenen Ventilzustand, wodurch der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a geändert wird, und die bestimmt, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht oder ob das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat oder nicht, und zwar auf Grundlage der Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach den Änderungen des Unterdrucks erfasst wird.
Gemäß der Fehlererfassungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Einlassdruck PM in dem Ausgleichsbehälter 3a während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 zu einem Unterdruck. Falls das PCV-Ventil 67 normal ist, arbeitet das PCV-Ventil 67 daher als Reaktion auf den Unterdruck, wodurch eine Leckgasdurchsatzrate in dem Leckgasrückführungskanal 66 gemäß der Größe des Unterdrucks reguliert wird, und somit ändert sich der Einlassdruck PM in dem Ausgleichsbehälter 3a gemäß der Leckgasdurchsatzrate. Falls das PCV-Ventil 67 einen Fehler hat, ändert sich andererseits die Leckgasdurchsatzrate nicht so, wie dies zu erwarten ist, auch wenn sich der Unterdruck in dem Ausgleichsbehälter 3a ändert. Somit ändert sich die Einlassmenge Ga in dem Einlasskanal 3 nicht so, wie es zu erwarten ist.
Während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 hält die ECU 50 hierbei das Drosselventil 21 der elektronischen Drosselvorrichtung 14 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad und öffnet das EGR-Ventil 18 zwangsweise aus dem geschlossenen Ventilzustand, so dass sich der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a ändert. Auf der Grundlage der Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Unterdrucks erfasst wird, bestimmt die ECU 50, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Falls Änderungen der Einlassmenge Ga vorhanden sind, stellt dies insbesondere dar, dass das PCV-Ventil 67 gemäß den Änderungen des Unterdrucks so arbeitet, wie dies erwartet wird, und das PCV-Ventil 67 kann als normal bestimmt werden. Falls die Änderungen der Einlassmenge Ga fehlen, stellt dies andererseits dar, dass das PCV-Ventil 67 gemäß den Änderungen des Unterdrucks nicht so arbeitet, wie dies zu erwarten ist, und der Klemmfehler des PCV-Ventils 67 kann bestimmt werden. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Luftdurchlassmessvorrichtung 54 zum Erfassen der Einlassmenge Ga, die den Betriebszustand der Kraftmaschine 1 darstellt, auch zum Bestimmen dessen verwendet, ob das PCV-Ventil 67 den Klemmfehler hat, und somit muss kein zweckgebundener Sensor für die Fehlererfassung hinzugefügt werden. Da das EGR-Ventil 18, das in der Kraftmaschine 1 zum Regulieren der EGR-Gasdurchsatzrate vorgesehen ist, auch als eine Einrichtung zum Ändern des Einlassdrucks PM verwendet wird, muss keine zweckgebundene Vorrichtung hierfür hinzugefügt werden. Dies ermöglicht es außerdem, den Klemmfehler des PCV-Ventils 67 effektiv zu erfassen, ohne dass die Anzahl der zweckgebundenen Komponenten zur Fehlererfassung vergrößert wird und ohne dass die Größe vergrößert wird und die Kosten der Vorrichtung erhöht werden.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
Ein zweites Ausführungsbeispiel, das eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Bei jedem der folgenden Ausführungsbeispiele werden ähnliche oder identische Komponenten zu dem ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen. Die folgende Beschreibung wird somit mit einem Fokus auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in den Verarbeitungseinzelheiten für die Fehlererfassung. Die 7 zeigt ein Flussdiagramm von einem Beispiel der Verarbeitungseinzelheiten für die Fehlererfassung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Flussdiagramm der 7 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm der 6 in der Verarbeitung bei dem Schritt 125, der zwischen den Schritten 120 und 130 in dem Flussdiagramm der 6 hinzugefügt wurde, der Verarbeitung bei dem Schritt 145, der zwischen den Schritten 140 und 150 hinzugefügt wurde, der Verarbeitung bei dem Schritt 185, der zwischen den Schritten 180 und 230 hinzugefügt wurde, und den Verarbeitungen bei den Schritten 300 bis 360, die zusätzlich vorgesehen wurden.
Wenn insbesondere die Verarbeitung zu dieser Routine schreitet, führt die ECU 50 die Verarbeitungen bei den Schritten 100 bis 120 aus, und dann nimmt sie bei dem Schritt 125 einen Einlassdruck PM auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Einlassdrucksensors 51 auf.
Nachfolgend führt die ECU 50 die Verarbeitungen bei den Schritten 130 und 140 aus, und dann speichert sie bei dem Schritt 145 den gegenwärtige aufgenommenen Einlassdruck PM als einen EGR-Geschlossen-Einlassdruck PMoff während der Schließung des EGR-Ventils 18 in den Speicher.
Dann führt die ECU 50 die Verarbeitungen bei den Schritten 150 bis 180 aus, und danach nimmt sie bei dem Schritt 185 einen Einlassdruck PM auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Einlassdrucksensors 51 auf, und sie speichert den aufgenommenen Einlassdruck PM als einen EGR-Offen-Einlassdruck Phon während der Öffnung des EGR-Ventils 18 in den Speicher.
Bei einem Schritt 300 bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen dem EGR-Offen-Einlassdruck Phon und dem EGR-Geschlossen-Einlassdruck PMoff größer ist als vorbestimmter Wert D1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen dem Einlassdruck PM während der Öffnung des EGR-Ventils 18 und dem Einlassdruck PM während der Schließung des EGR-Ventils 18 so groß wie ein bestimmter Grad ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 300 JA erhalten wird, schreitet die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 310 vor. Falls bei dem Schritt 300 NEIN erhalten wird, springt die ECU 500 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 350.
Bei dem Schritt 310 bestimmt die ECU 50, dass das EGR-Ventil 18 normal ist. Hierbei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 320 bestimmt die ECU 50 daraufhin, ob eine Differenz zwischen der EGR-Offen-Einlassmenge Gaon und der EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des EGR-Ventils 18 und der Einlassmenge Ga während der Schließung des EGR-Ventils 18 größer als ein bestimmter Grad ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 320 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 330. Falls bei dem Schritt 320 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 340.
Bei dem Schritt 330 bestimmt die ECU 50, dass das PVC-Ventil 67 normal ist, und sie springt mit der Verarbeitung zu einem Schritt 230. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 340 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat, und sie springt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 230. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das PCV-Ventil 67 den Klemmfehler hat, und sie kann diese Tatsache in den Speichern speichern.
Andererseits bestimmt die ECU 50 bei einem Schritt 350 nach dem Schritt 300, dass das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das EGR-Ventil 18 den geschlossenen Ventilfehler hat, und sie kann diese Tatsache in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 360 setzt die ECU 50 die Bestimmung zum Bestimmen dessen aus, ob das PCV-Ventil 67 normal ist oder einen Fehler hat (Normal/Fehler-Bestimmung) und sie springt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 230.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung hält die ECU 50 während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 das Drosselventil 21 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad, sie öffnet das EGR-Ventil 18 zwangsweise aus dem geschlossenen Ventilzustand, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen des Einlassdrucks PM, der durch den Einlassdrucksensor 51 vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM erfasst wird, ob das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren, ob das PCV-Ventil 67 auf der Grundlage der Änderungen der Einlassmenge Ga einen Klemmfehler hat oder nicht, die durch die Luftdurchsetzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a erfasst wird.
Gemäß der Fehlererfassungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend beschrieben wurde, wird eine Bestimmung dessen, ob das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat oder nicht, als eine Vorbedingung zum Bestimmen eines Klemmfehlers des PCV-Ventils 67 durchgeführt. Somit kann der geschlossene Ventilfehler des EGR-Ventils 18 auch erfasst werden. Wenn das EGR-Ventil 18 normal ist, wird das EGR-Ventil 18 aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet, und dementsprechend ändert sich der Einlassdruck PM in dem Ausgleichsbehälter 3a so, wie es erwartet wird. Wenn hierbei die ECU 50 bestimmt, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsetzmessvorrichtung 54 vor und nach den Änderungen des Einlassdrucks PM (Unterdruck) erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Dementsprechend wird der Klemmfehler des PCV-Ventils 67 mit der Vorbedingung bestimmt, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, d. h. mit der Vorbedingung, dass sich der Einlassdruck PM so ändert, wie es erwartet wird. Somit kann der Fehler geeignet bestimmt werden. Dies kann eine geeignete Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 und außerdem vorteilhafte Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielen.
<Drittes Ausführungsbeispiel>
Ein drittes Ausführungsbeispiel, das eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung ausführt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht der VVT 61 einem Beispiel einer anderen Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung. Insbesondere wird der VVT 61 betrieben, um die Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil 41 und dem Auslassventil 42 zu vergrößern, um dadurch den Einlassdruck PM in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern.
Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich des Weiteren von dem zweiten Ausführungsbeispiel in den Verarbeitungseinzelheiten zur Fehlererfassung. Die 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels der Verarbeitungseinzelheiten für die Fehlererfassung bei dem dritten Ausführungsbeispiel. Das Flussdiagramm in der 8 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm in der 7 durch die Verarbeitungen bei den Schritten 400 bis 420, die zwischen den Schritten 350 und 330 in dem Flussdiagramm der 7 hinzugefügt wurden, der Verarbeitung bei dem Schritt 430, der nach dem Schritt 250 hinzugefügt wurde, und der Verarbeitung bei dem Schritt 440, der zwischen den Schritten 270 und 280 hinzugefügt wurde.
Die ECU 50 führt insbesondere in dieser Routine die Verarbeitung bei dem Schritt 350 aus und steuert dann bei dem Schritt 400 den VVT 61, um die Ventilüberschneidung zu vergrößern (”Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung”). Anders gesagt steuert die ECU 50 den VVT 61, um die Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 vor einer Standardsteuerzeit vorzurücken, um die Ventilüberschneidung zwischen der Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 und der Ventilsteuerzeit des Auslassventils 42 zu vergrößern. Diese Steuerung reduziert die Größe des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a.
Bei einem Schritt 410 nimmt die ECU 50 die Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf und speichert die aufgenommene Einlassmenge Ga als eine EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff während der Schließung des EGR-Ventils 18 in den Speicher.
Bei einem Schritt 420 bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der EGR-Offen-Einlassmenge Gaon und der EGR-Geschlossen-Einlassmenge Gaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert E1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des EGR-Ventils 18 und der Einlassmenge Ga während der Schließung des EGR-Ventils 18 so groß wie ein bestimmter Grad ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 420 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 360. Falls bei dem Schritt 420 NEIN erhalten wird, springt die ECU mit der Verarbeitung zu dem Schritt 340.
Bei einem Schritt 430 nach dem Schritt 250 beendet die ECU 50 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück.
Andererseits stoppt die ECU 50 bei einem Schritt 440 nach dem Schritt 270 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61, und sie springt mit der Verarbeitung zu einem Schritt 280.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung hält die ECU 50 während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 das Drosselventil 21 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad, sie öffnet das EGR-Ventil 18 zwangsweise aus dem geschlossenen Ventilzustand, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen des Einlassdrucks PM, der durch den Einlassdrucksensor 51 vor und nach der Änderung des Unterdrucks erfasst wird, ob das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage der Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Unterdrucks in dem Ausgleichsbehälter 3a erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Wenn darüber hinaus bestimmt wird, dass das EGR-Ventil 18 einen geschlossenen Ventilfehler hat, steuert die ECU 50 den VVT 61, um den Einlassdruck (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach den Einlassdruckänderungen erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht.
Gemäß der Fehlererfassungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist, wird eine Bestimmung, ob das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat oder nicht, als eine Vorbedingung zum Bestimmen dessen durchgeführt, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat. Somit kann der geschlossene Ventilfehler des EGR-Ventils 18 auch erfasst werden. Wenn das EGR-Ventil 18 normal ist, wird das EGR-Ventil 18 aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet, so dass sich der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a so ändert, wie es erwartet wird. Wenn hierbei die ECU 50 bestimmt, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach den Änderungen des Einlassdrucks PM (Unterdruck) erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Dementsprechend wird der Klemmfehler des PCV-Ventils 67 unter der Vorbedingung bestimmt, dass das EGR-Ventil 18 normal ist, d. h. unter der Vorbedingung, dass sich der Einlassdruck PM so ändert, wie es erwartet wird. Somit kann dieser Fehler angemessen bestimmt werden. Dies kann eine angemessene Fehlerbestimmung des PCV-Ventils 67 und außerdem die vorteilhaften Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Falls andererseits das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Ventilzustand hat, auch wenn das EGR-Ventil 18 aus dem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet wird, ändert sich der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a nicht so, wie es erwartet wird. Wenn hierbei bestimmt wird, dass das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Ventilzustand hat, steuert die ECU 50 den VVT 61, um die Ventilüberschneidung zu vergrößern, um so den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchlassmessvorrichtung 54 vor und nach den Änderungen des Einlassdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Auch wenn das EGR-Ventil 18 einen geschlossenen Ventilfehler hat, kann daher ein Ereignis oder ein Schritt zum Bestimmen des Vorhandenseins/Fehlens eines Fehlers des PCV-Ventils 67 eingerichtet werden. Da der VVT 61, der zum Ändern der Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 vorgesehen ist, auch als eine andere Einheit oder Einrichtung zum Ändern des Einlassdrucks PM verwendet wird, müssen keinerlei zusätzliche, zweckgebundene Vorrichtungen vorgesehen werden. Somit ist es möglich, den Klemmfehler des PCV-Ventils 67 effektiv zu erfassen, ohne dass irgendwelche zweckgebundenen Komponenten zur Fehlererfassung hinzugefügt werden und ohne dass die Größe vergrößert wird und die Kosten erhöht werden, und außerdem eine angemessene Fehlererfassung durchzuführen. Der geschlossene Ventilfehler des EGR-Ventils 18 kann außerdem erfasst werden, und die Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 kann noch angemessener durchgeführt werden, auch wenn das EGR-Ventil 18 einen Fehler im geschlossenen Zustand hat.
<Viertes Ausführungsbeispiel>
Ein viertes Ausführungsbeispiel, das eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung ausführt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel entspricht der VVT 61 einem Beispiel der Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung. Insbesondere wird der VVT 61 betrieben, um die Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil 41 und dem Auslassventil 42 zu ändern, um dadurch den Einlassdruck PM in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel in den Verarbeitungseinzelheiten der Fehlererfassung. Die 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels der Verarbeitungseinzelheiten für die Fehlererfassung bei diesem Ausführungsbeispiel. Das Flussdiagramm in der 9 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm in der 7 in den Schritten 111, 131, 141, 146, 151, 161, 181, 186, 301, 311, 321, 351, 231, 241, 251, 261 und 281, die anstelle der Schritte 110, 130, 140, 145, 150, 160, 180, 185, 300 bis 320, 350, 230 bis 260 und 280 in der 7 vorgesehen wurden.
Wenn die Verarbeitung zu dieser Routine fortschreitet, bestimmt die ECU 50 bei dem Schritt 110 nach der Verarbeitung bei dem Schritt 100, ob ein Fehlerbestimmungsmerker Xvvtpcvobd gleich ”0” ist oder nicht. Dieser Merker Xvvtpcvobd wird auf ”1” gesetzt, wenn bestimmt wurde, ob der VVT 61 und das PCV-Ventil 67 einen Fehler haben oder nicht (Fehlerbestimmung), während er auf ”0” gesetzt wird, wenn diese Fehlerbestimmung nicht durchgeführt wurde. Falls bei dem Schritt 111 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück. Falls bei dem Schritt 111 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 120.
Nachfolgend bestimmt die ECU 50 nach der Ausführung der Verarbeitungen bei den Schritten 120 und. 125 bei einem Schritt 131, ob ein WT-AUS-Merker Xvvtoff gleich 0” ist oder nicht. Dieser Merker Xvvtoff wird auf ”1” gesetzt, wenn eine VVT-AUS-Einlassmenge Gavoff in einem AUS-Zustand des VVT 61 erhalten wird, wie dies später beschrieben wird, und er wird auf ”0” gesetzt, wenn die WT-AUS-Einlassmange Gavoff nicht erhalten wird. Falls bei dem Schritt 131 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 161. Falls bei dem Schritt 131 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 141.
Bei dem Schritt 141 speichert die ECU 50 die Einlassmenge Ga, die bei dem Schritt 120 aufgenommen wurde, als eine VVT-AUS-Einlassmenge Gavoff in den Speicher. Bei einem Schritt 146 speichert die ECU 50 des Weiteren den Einlassdruck PM, der bei dem Schritt 125 aufgenommen wurde, als einen VVT-AUS-Einlassdruck PMvoff in den Speicher. Bei einem Schritt 151 setzt die ECU 50 den VVT-AUS-Merker Xvvtoff auf ”1”. Danach kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 131 zurück.
Andererseits steuert die ECU 50 bei einem Schritt 161 nach dem Schritt 131 den VVT 61, um die Ventilüberschneidung zu vergrößern. Dies reduziert die Größe des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a.
Dann wartet die ECU 50 auf ein Verstreichen einer vorbestimmten Zeit bei einem Schritt 170, und sie schreitet mit der Verarbeitung zu dem Schritt 181 fort. Bei diesem Schritt 181 nimmt die ECU 50 eine Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf, und sie speichert diese aufgenommene Einlassmenge Ga als eine VVT-EIN-Einlassmenge Gavon in einem EIN-Zustand des VVT 61 in den Speicher.
Bei einem Schritt 186 nimmt die ECU 50 den Einlassdruck PM auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Einlassdrucksensors 51 auf, und sie speichert diesen aufgenommenen Einlassdruck PM als einen VVT-EIN-Einlassdruck PMvon in dem EIN-Zustand des VVT 61 in den Speicher.
Bei einem Schritt 301 bestimmt die ECU 50 nachfolgend, ob eine Differenz zwischen dem VVT-EIN-Einlassdruck PMvon und dem VVT-AUS-Einlassdruck PMvoff größer ist als ein vorbestimmter Wert D1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen dem Einlassdruck PM, der dann erhalten wird, wenn der VVT 61 in dem EIN-Zustand ist, und dem Einlassdruck PM, der dann erhalten wird, wenn der VVT 61 in dem AUS-Zustand ist, größer ist als ein bestimmter Grad oder nicht. Falls bei dem Schritt 301 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 311. Falls bei dem Schritt 301 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 351.
Bei dem Schritt 311 bestimmt die ECU 50, dass der VVT 61 normal ist. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass der VVT 61 normal ist, in den Speicher speichern.
Bei einem Schritt 321 bestimmt die ECU 50 dann, ob eine Differenz zwischen der VVT-EIN-Einlassmenge Gavon und der VVT-AUS-Einlassmenge Gavoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga, die dann erhalten wird, wenn der VVT 61 in dem EIN-Zustand ist, und der Einlassmenge Ga, die dann erhalten wird, wenn der VVT 61 in dem AUS-Zustand ist, so groß wie ein bestimmter Grad ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 321 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 330. Falls bei dem Schritt 321 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 340.
Bei dem Schritt 330 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, und sie springt mit der Verarbeitung zu einem Schritt 231. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, in den Speicher speichern.
Bei einem Schritt 340 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat, und somit springt sie mit der Verarbeitung zu 231. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das PCV-Ventil 67 den Klemmfehler hat, und sie kann diese Tatsache in den Speicher speichern.
Andererseits bestimmt die ECU 50 bei einem Schritt 351 nach dem Schritt 301, dass der VVT 61 einen Fehler hat. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass der VVT 61 einen Fehler hat, oder sie kann diese Tatsache in den Speicher speichern.
Bei einem Schritt 360 setzt die ECU 50 die Normal/Fehlerbestimmung des PCV-Ventils 67 aus, und sie springt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 231.
Bei dem Schritt 231 setzt die ECU 50 den VVT-AUS-Merker Xvvtoff auf ”0” zurück. Bei einem Schritt 241 setzt die ECU 50 den Fehlerbestimmungsmerker Xvvtpcvobd auf ”1”.
Bei einem Schritt 251 beendet die ECU 50 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu 100 zurück.
Andererseits setzt die ECU 50 bei einem Schritt 261 nach dem Schritt 100 den VVT-AUS-Merker Xvvtoff auf ”0” zurück.
Bei einem Schritt 281 nach dem Schritt 270 stoppt die ECU 50 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung hält die ECU 50 während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 das Drosselventil 21 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad, und sie steuert den VVT 61 zum Vergrößern der Ventilüberschneidung, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und sie bestimmt des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen des Einlassdrucks PM, der durch den Einlassdrucksensor 51 vor und nach den Änderungen des Unterdrucks erfasst wird, ob der VVT 61 einen Fehler hat oder nicht. Wenn die ECU 50 bestimmt, dass der VVT 61 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsetzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht.
Gemäß der Fehlererfassungsvorrichtung bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben wurde, wird eine Bestimmung dessen, ob der VVT 61 einen Fehler hat oder nicht, als eine Vorbedingung zum Bestimmen eines Klemmfehlers des PCV-Ventils 67 durchgeführt. Somit kann der Fehler des VVT 61 auch erfasst werden. Falls der VVT 61 normal ist, wird der VVT 61 zum Vergrößern der Ventilüberschneidung gesteuert, um Änderungen des Einlassdrucks PM in dem Ausgleichsbehälter 3a so zu verursachen, wie sie zu erwarten sind. Wenn hierbei die ECU 50 bestimmt, dass der VVT 61 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsetzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Dementsprechend wird der Klemmfehler des PCV-Ventils 67 unter der Vorbedingung bestimmt, dass der VVT 61 normal ist, d. h. unter der Vorbedingung, dass sich der Einlassdruck PM so ändert, wie es erwartet wird. Somit kann der Fehler angemessen bestimmt werden. Dies kann eine angemessene Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 und außerdem die vorteilhaften Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
<Fünftes Ausführungsbeispiel>
Ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen durch das Kraftmaschinensystem und die Verarbeitungseinzelheiten der Fehlererfassung. Die 10 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht eines Benzinkraftmaschinensystems bei diesem Ausführungsbeispiel. Dieses System bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Benzinkraftmaschinensystem in der 1 durch die Zugabe eines Frischlufteinführungskanals 81 zum Einführen von Frischluft in den Ausgleichsbehälter 3a und eines Frischlufteinführungsventils 82 zum Regulieren der Strömung der Frischluft in dem Frischlufteinführungskanal 81. Der Frischlufteinführungskanal 81 hat einen Einlass 81a, der mit dem Einlasskanal 3 stromaufwärts von dem Auslass 17a des EGR-Kanals 17 verbunden ist, und einen Auslass 81b, der mit dem Einlasskanal 3 stromabwärts von dem Drosselventil 21 und stromaufwärts von dem Ausgleichsbehälter 3a verbunden ist. Das Frischlufteinführungsventil 82 ist ein elektrisch betätigtes Ventil und wird durch die ECU 50 gesteuert, um die Strömung der Frischluft in dem Frischlufteinführungskanal 81 zu regulieren.
Das Kraftmaschinensystem bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist ein Niederdruckkreis-EGR-Gerät anstelle des Hochdruckkreis-EGR-Gerätes der jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist insbesondere der Einlass 17b des EGR-Kanals 17 mit dem Auslasskanal 5 stromabwärts von dem katalytischen Wandler 15 verbunden, und der Auslass 17a ist mit dem Einlasskanal 3 stromaufwärts von dem Verdichter 8 verbunden, wie dies in der 10 gezeigt ist. In dem EGR-Kanal 17 sind der EGR-Kühler 20 und das EGR-Ventil 18 vorgesehen.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht das Frischlufteinführungsventil 82 einem Beispiel der Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung. Insbesondere wird das Frischlufteinführungsventil 82 betrieben, um den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht der VVT 61 einem Beispiel einer anderen oder zweiten Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung. Insbesondere wird der VVT 61 zum Vergrößern der Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil 41 und dem Auslassventil 42 betrieben, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern.
Die 11 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels der Verarbeitungseinzelheiten zur Fehlererfassung bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel. Wenn die Verarbeitung zu dieser Routine fortschreitet, bestimmt die ECU 50 bei einem Schritt 500 zunächst, ob der Betriebszustand der Kraftmaschine 1 in einer Verzögerungskraftstoffunterbrechung ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 500 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 740. Falls bei dem Schritt 500 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 510.
Bei dem Schritt 510 bestimmt die ECU 50, ob ein Fehlerbestimmungsmerker Xacvpcvobd gleich ”0” ist oder nicht. Dieser Merker Xacvpcvobd wird auf ”1” gesetzt, wenn bestimmt wurde, ob das Frischlufteinführungsventil 82 und das PCV-Ventil 67 einen Fehler haben oder nicht (Fehlerbestimmung), während er auf ”0” gesetzt wird, wenn diese Fehlerbestimmung nicht durchgeführt wurde. Falls bei dem Schritt 510 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 500 zurück. Falls bei dem Schritt 510 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 520.
Bei dem Schritt 520 nimmt die ECU 50 eine Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf.
Bei einem Schritt 530 bestimmt die ECU 50, ob ein Frischluft-Geschlossen-Merker Xacvoff gleich ”0” ist oder nicht. Dieser Merker Xacvoff wird auf ”1” gesetzt, wenn eine Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff erhalten wird, wenn das Frischlufteinführungsventil 82 geschlossen ist, was später beschrieben wird, während er auf ”0” gesetzt wird, wenn die Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff nicht erhalten wird. Falls bei dem Schritt 530 NEIN erhalten wird, springt die ECU mit der Verarbeitung zu einem Schritt 560. Falls bei dem Schritt 530 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu Schritt 540.
Bei dem Schritt 540 speichert die ECU 50 in den Speicher die Einlassmenge Ga, die bei dem Schritt 520 aufgenommen wurde, und zwar als die Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff während der Schließung des Frischlufteinführungsventils 82. Bei einem Schritt 550 setzt die ECU 50 den Frischluft-Geschlossen-Merker Xacvoff auf ”1”. Dann kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 530 zurück.
Andererseits steuert die ECU 50 bei einem Schritt 560 nach dem Schritt 530 das Frischlufteinführungsventil 82, damit es sich um einen vorbestimmten Öffnungsgrad K1 öffnet. Somit wird das Frischlufteinführungsventil 82 aus einem geschlossenen Ventilzustand geöffnet, und daher wird der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a abgeschwächt.
Bei einem Schritt 570 wartet die ECU 50 auf das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode, und dann springt sie mit der Verarbeitung zu einem Schritt 580. Hierbei kann die vorbestimmte Zeit zum Beispiel auf ”1 Sekunde” festgelegt werden.
Bei dem Schritt 580 nimmt die ECU 50 eine Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf, und sie speichert die aufgenommene Einlassmenge Ga als eine Frischluft-Offen-Einlassmenge Gaaon während der Öffnung des Frischlufteinführungsventils 82 in den Speicher.
Bei einem Schritt 590 bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Frischluft-Offen-Einlassmenge Gaaon und der Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C1 oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des Frischlufteinführungsventils 82 und der Einlassmenge Ga während der Schließung des Frischlufteinführungsventils 82 um einem bestimmten Grad größer ist als der vorbestimmte Wert C1 oder nicht. Falls bei dem Schritt 590 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 600. Falls bei dem Schritt 590 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 660.
Bei dem Schritt 600 bestimmt die ECU 50, dass das Frischlufteinführungsventil 82 normal ist. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache speichern, dass das Ventil 82 normal ist.
Bei einem Schritt 610 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 normal ist. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, in den Speicher speichern.
Bei einem Schritt 620 setzt die ECU 50 den Frischluft-Geschlossen-Merker Xacvoff auf ”0” zurück. Bei einem Schritt 630 setzt die ECU 50 den Fehlerbestimmungsmerker Xacvpcvobd auf ”1”.
Bei einem schritt 640 beendet die ECU 50 die Ventilöffnungssteuerung des Frischlufteinführungsventils 82.
Bei einem Schritt 650 beendet die ECU 50 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61. Dann kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 500 zurück.
Andererseits bestimmt die ECU 50 bei einem Schritt 660 nach dem Schritt 590, ob eine Differenz zwischen der Frischluft-Offen-Einlassmenge Gaaon und der Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C2 (<C1) oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des Frischlufteinführungsventils 82 und der Einlassmenge Ga während der Schließung von diesem Ventil 82 geringfügig größer ist als der vorbestimmte Wert C2b oder nicht. Falls bei dem Schritt 660 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 670. Falls bei dem Schritt 660 NEIN erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 690.
Bei dem Schritt 670 bestimmt die ECU 50, dass das Frischlufteinführungsventil 82 normal ist. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das Ventil 82 normal ist, in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 680 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über diese Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das PCV-Ventil 67 den Klemmfehler hat, und sie kann diese Tatsache in dem Speicher speichern. Dann springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 620.
Bei einem Schritt 690 nach dem Schritt 660 bestimmt die ECU 50, dass das Frischlufteinführungsventil 82 einen Fehler im geschlossenen Ventilzustand hat. Dabei kann die ECU 50 einen Fahrer über die Tatsache informieren, dass bestimmt wurde, dass das Frischlufteinführungsventil 82 in dem geschlossenen Ventilfehler ist, und sie kann diese Tatsache in dem Speicher speichern.
Bei einem Schritt 700 steuert die ECU 50 daraufhin den VVT 61 zum Vergrößern der Ventilüberschneidung, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern.
Bei einem Schritt 710 nimmt die ECU 50 die Einlassmenge Ga auf der Grundlage eines Erfassungswerts der Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 auf, und sie speichert die aufgenommene Einlassmenge Ga als die Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff während der Schließung des Frischlufteinführungsventils 82 in dem Speicher.
Bei einem Schritt 720 bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Frischluft-Offen-Einlassmenge Gaaon und der Frischluft-Geschlossen-Einlassmenge Gaaoff größer ist als ein vorbestimmter Wert C3 (<C2) oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 50, ob eine Differenz zwischen der Einlassmenge Ga während der Öffnung des Frischlufteinführungsventils 82 und der Einlassmenge Ga während der Schließung des Ventils 82 ein bestimmter Grad ist oder nicht. Falls bei dem Schritt 720 JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 730. Falls bei dem Schritt 720 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 680 zurück.
Bei dem Schritt 730 bestimmt die ECU 50, dass das PCV-Ventil 67 normal ist. Dabei kann die ECU 50 diese Tatsache, dass das PCV-Ventil 67 normal ist, in dem Speicher speichern. Danach springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu einem Schritt 620.
Andererseits setzt die ECU 50 bei einem Schritt 740 nach dem Schritt 500 den Frischluft-Geschlossen-Merker Xacvoff auf ”0” zurück.
Bei einem Schritt 750 bestimmt die ECU, ob die Routine von der Fehlererfassung des Frischlufteinführungsventils 82 oder des PCV-Ventils 67 zurückkehrt oder nicht. Falls bei dem Schritt 750 NEIN erhalten wird, kehrt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 500 zurück. Falls JA erhalten wird, springt die ECU 50 mit der Verarbeitung zu dem Schritt 760.
Bei dem Schritt 760 stoppt die ECU 50 die Ventilüberschneidungsvergrößerungssteuerung durch den VVT 61. Bei einem Schritt 770 stoppt die ECU 50 darüber hinaus die Ventilöffnungssteuerung des Frischlufteinführungsventil 82, und sie kehrt mit der Verarbeitung zu dem Schritt 100 zurück.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung hält die ECU 50 während der Verzögerungskraftstoffunterbrechung der Kraftmaschine 1 das Drosselventil 21 auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad, sie steuert das Frischlufteinführungsventil 82, damit es zwangsweise geöffnet wird, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und dann bestimmt sie auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Unterdrucks erfasst wird, ob das Frischlufteinführungsventil 82 in einem geschlossenen Ventilfehler ist oder nicht. Wenn die ECU 50 bestimmt, dass das Frischlufteinführungsventil 82 normal ist, bestimmt die ECU 50 des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Wenn die ECU 50 bestimmt, dass das Frischlufteinführungsventil 82 in dem geschlossenen Ventilfehler ist, steuert die ECU 50 andererseits den VVT 61, um die Ventilüberschneidung zu vergrößern, damit sich der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a ändert, und dann bestimmt sie auf der Grundlage einer Änderung der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Unterdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht.
Gemäß der Fehlererfassungsvorrichtung bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben wurde, kann der geschlossene Ventilfehler des Frischlufteinführungsventils 82 auch erfasst werden, da eine Bestimmung dessen, ob das Frischlufteinführungsventil 82 einen geschlossenen Ventilfehler hat oder nicht, als eine Vorbedingung zum Bestimmen eines Klemmfehlers des PCV-Ventils 67 durchgeführt wird. Falls das Ventil 82 normal ist, wird dieses Ventil 82 aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet, wodurch eine Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a so veranlasst wird, wie er erwartet wird. Wenn die ECU 50 bestimmt, dass das Ventil 82 normal ist, bestimmt die ECU 50 auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Einlassdrucks PM (Unterdruck) erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Dementsprechend wird der Klemmfehler des PCV-Ventils 67 unter der Vorbedingung bestimmt, dass das Frischlufteinführungsventil 82 normal ist, d. h. unter der Vorbedingung, dass sich der Einlassdruck PM so ändert, wie es erwartet wird. Somit kann dieser Fehler angemessen bestimmt werden. Dies kann eine angemessene Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 und auch die vorteilhaften Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Falls andererseits das Frischlufteinführungsventil 82 den geschlossenen Ventilfehler hat, auch wenn dieses Ventil 82 zwangsweise geöffnet wird, wird sich der Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a nicht so ändern, wie es erwartet wird. Wenn hierbei die ECU 50 bestimmt, dass das Frischlufteinführungsventil 82 den geschlossenen Ventilfehler hat, steuert die ECU 50 den VVT 61 zum Vergrößern der Ventilüberschneidung, um dadurch den Einlassdruck PM (Unterdruck) in dem Ausgleichsbehälter 3a zu ändern, und dann bestimmt sie auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge Ga, die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 54 vor und nach der Änderung des Unterdruck erfasst wird, ob das PCV-Ventil 67 einen Klemmfehler hat oder nicht. Auch wenn das Frischlufteinführungsventil 82 den Fehler im geschlossenen Ventilzustand hat, kann dementsprechend ein Ereignis oder ein Schritt zum Bestimmen des Vorhandenseins/Fehlens eines Fehlers des PCV-Ventils 67 eingerichtet werden. Da der VVT 61, der in der Kraftmaschine 1 zum Ändern der Ventilsteuerzeit des Einlassventils 41 vorgesehen ist, auch als eine andere Einheit oder Einrichtung zum Ändern des Einlassdrucks PM verwendet wird, muss keine zusätzliche zweckbestimmte Vorrichtung vorgesehen werden. Dies ermöglicht es, den Klemmfehler des PCV-Ventils 67 effektiv zu erfassen, ohne dass die Anzahl der zweckgebundenen Komponenten für die Fehlererfassung erhöht wird und ohne dass die Größe vergrößert wird und die Kosten vermehrt werden, und dass außerdem dieser Fehler angemessen erfasst wird. Darüber hinaus kann der geschlossene Ventilfehler des Frischlufteinführungsventils 82 auch erfasst werden. Die Fehlererfassung des PCV-Ventils 67 kann noch angemessener erreicht werden, auch wenn das Frischlufteinführungsventil 82 den geschlossenen Ventilfehler hat.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne dass ihr Schutzumfang verlassen wird.
Bei dem dritten und dem fünften Ausführungsbeispiel wird der VVT 61 als eine andere Einlassdruckänderungseinrichtung der Erfindung verwendet. Alternativ kann das EGR-Ventil oder das Frischlufteinführungsventil als die andere Einlassdruckänderungseinrichtung verwendet werden.
Bei jedem der Ausführungsbeispiele wird die Fehlererfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf die Kraftmaschine 1 angewendet, die mit dem Turbolader 7 ausgestattet ist. Als eine Alternative kann die Fehlererfassungsvorrichtung der Erfindung auf eine Kraftmaschine angewendet werden, die ohne Turbolader ausgestattet ist.
Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Fehlererfassungsvorrichtung der Erfindung in dem Beninkraftmaschinensystem ausgeführt. Die vorliegende Erfindung kann außerdem bei einem Dieselkraftmaschinensystem angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist für eine Fehlererfassung eines Leckgasrückführungsgeräts nutzbar, das bei einer Benzinkraftmaschine und einer Dieselkraftmaschine vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Kraftmaschine
2: Einlassanschluss
3: Einlasskanal
3a: Ausgleichsbehälter
4: Auslassanschluss
5: Auslasskanal
14: elektronische Drosselvorrichtung
16: Brennkammer
17: EGR-Einlasskanal
18: EGR-Ventil
21: Drosselventil
25: Einspritzvorrichtung
41: Einlassventil
42: Auslassventil
43: Nockenwelle
44: Nockenwelle
45: Zeitgebungsriemenscheibe
46: Zeitgebungsriemenscheibe
50: ECU
51: Einlassdrucksensor
54: Luftdurchsatzmessvorrichtung
61: VVT
66: Leckgasrückführungskanal
67: PCV-Ventil
81: Frischlufteinführungskanal
81b: Auslass
82: Frischlufteinführungsventil
PM: Einlassdruck
Ga: Einlassmenge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10184336 A [0002, 0003, 0004]
JP 2011252482 A [0023]
JP 2010275941 A [0027]

Claims

Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1), wobei die Kraftmaschine (1) eine Brennkammer (16), einen Einlasskanal (3), einen Auslasskanal (5), eine Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer (16) und ein Einlassregulierventil (14) zum Regulieren einer in den Einlasskanal (3) hinein strömenden Einlassmenge aufweist, wobei die Kraftmaschine (1) mit einer Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) zum Ändern eines Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) und mit einer Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) zum Erfassen einer in den Einlasskanal (3) strömenden Einlassmenge stromaufwärts von dem Einlassregulierventil (14) versehen ist, um einen Betriebszustand der Kraftmaschine (1) zu erfassen, wobei das Leckgasrückführungsgerät einen Leckgasrückführungskanal (66), um zu ermöglichen, dass in der Kraftmaschine (1) erzeugtes Leckgas in den Einlasskanal (3) strömt, damit es zu der Kraftmaschine (1) zurückkehrt, und ein PCV-Ventil (67) aufweist, das dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf einen Unterdruck betätigt zu werden, um eine Durchsatzrate eines Leckgases in dem Leckgasrückführungskanal (66) zu regulieren, wobei der Leckgasrückführungskanal (66) einen Auslass hat, der mit dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) verbunden ist, und wobei die Fehlererfassungsvorrichtung des Weiteren eine Fehlerbestimmungseinrichtung (50) aufweist, die dazu konfiguriert ist, dass während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Einlassregulierventil (14) auf einen vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad hält, die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) zum Ändern eines Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) steuert und auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, bestimmt, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einer Einlassdruckerfassungseinrichtung (51) zum Erfassen des Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14), um einen Betriebszustand der Kraftmaschine (1) zu erfassen, wobei die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) dazu konfiguriert ist, dass während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Einlassregulierventil (14) auf den vorbestimmten kleinen Öffnungsgrad hält, die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) zum Ändern des Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) steuert, auf der Grundlage von Änderungen des Einlassdrucks, der durch die Einlassdruckerfassungseinrichtung (51) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, bestimmt, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht, und wenn bestimmt wird, dass die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) normal ist, bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren mit einer anderen Einlassdruckänderungseinrichtung (61, 82, 18) zum Ändern des Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) versehen ist, und wenn die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) bestimmt, dass die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) einen Fehler hat, steuert die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) die andere Einlassdruckänderungseinrichtung (61, 82, 18) zum Ändern des Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) und bestimmt auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren mit einem Abgasrückführungskanal (17) versehen ist, um zu ermöglichen, dass ein Teil des aus der Brennkammer (16) zu dem Auslasskanal (5) ausgelassenen Abgases in den Einlasskanal (3) strömt, damit es zu der Brennkammer (16) zurückkehrt, und mit einem Abgasrückführungsventil (18) versehen ist, um eine Strömung im Abgasrückführungskanal (17) zu regulieren, wobei die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) das Abgasrückführungsventil (18) ist, und während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Abgasrückführungsventil (18) so steuert, dass es aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet wird, um einen Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren Folgendes aufweist: einen Einlassanschluss (2), der mit dem Einlasskanal (3) in Verbindung ist, und einen Auslassanschluss (4), der mit dem Auslasskanal (5) in Verbindung ist, wobei sowohl der Einlassanschluss (2) als auch der Auslassanschluss (4) in der Brennkammer (16) vorgesehen sind; ein Einlassventil (41) zum öffnen und zum Schließen des Einlassanschlusses (2); ein Auslassventil (42) zum öffnen und zum Schließen des Auslassanschlusses (4), einen Ventilbewegungsmechanismus (43, 44, 45, 46) zum Antreiben des Einlassventils (41) und des Auslassventils (42), damit sie sich synchron mit einer Drehzahl der Kraftmaschine (1) öffnen und schließen; und einen Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern von Öffnungs- und Schließcharakteristika zumindest entweder des Einlassventils (41) oder des Auslassventils (42), wobei die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) der Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) ist, und während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) den Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern der Öffnungs- und Schließcharakteristika steuert, um den Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren mit einem Frischlufteinführungskanal (82) zum Einführen von Frischluft in den Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) und mit einem Frischlufteinführungsventil (82) zum Regulieren einer Strömung der Frischluft in dem Frischlufteinführungskanal (81) versehen ist, wobei die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) das Frischlufteinführungsventil (82) ist, und während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Frischlufteinführungsventil (82) so steuert, dass es sich aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise öffnet, um den Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 3, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren mit einem Abgasrückführungskanal (17) versehen ist, um zu ermöglichen, dass ein Teil des aus der Brennkammer (16) zu dem Auslasskanal (5) ausgelassenen Abgases in den Einlasskanal (3) strömt, damit es zu der Brennkammer (16) zurückkehrt, und mit einem Abgasrückführungsventil (18) zum Regulieren einer Strömung im Abgasrückführungskanal (17) versehen ist, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren Folgendes aufweist: einen Einlassanschluss (2), der mit dem Einlasskanal (3) in Verbindung ist, und einen Auslassanschluss (4), der mit dem Auslasskanal (5) in Verbindung ist, wobei sowohl der Einlassanschluss (2) als auch der Auslassanschluss (4) in der Brennkammer (16) vorgesehen sind; ein Einlassventil (41) zum öffnen und zum Schließen des Einlassanschlusses (2); ein Auslassventil (42) zum öffnen und zum Schließen des Auslassanschlusses (4), einen Ventilbewegungsmechanismus (43, 44, 45, 46) zum Antreiben des Einlassventils (41) und des Auslassventils (42), damit sie sich synchron mit einer Drehzahl der Kraftmaschine (1) öffnen und schließen; und einen Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern von Öffnungs- und Schließcharakteristika zumindest entweder des Einlassventils (41) oder des Auslassventils (42), wobei die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) das Abgasrückführungsventil (18) ist, wobei die andere Einlassdruckänderungseinrichtung (61, 82, 18) der Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) ist, und während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine (1), und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Abgasrückführungsventil (18) so steuert, dass es aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet wird, um einen Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage einer Änderung des Einlassdrucks, der durch die Einlassdruckerfassungseinrichtung (51) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das Abgasrückführungsventil (18) einen Fehler hat oder nicht, und wenn bestimmt wird, dass das Abgasrückführungsventil (18) einen Fehler hat, betreibt die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) den Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern der Öffnung- und Schließcharakteristika, um den Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht.
Fehlererfassungsvorrichtung für ein Leckgasrückführungsgerät einer Kraftmaschine (1) gemäß Anspruch 3, wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren Folgendes aufweist: einen Einlassanschluss (2), der mit dem Einlasskanal (3) in Verbindung ist, und einen Auslassanschluss (4), der mit dem Auslasskanal (5) in Verbindung ist, wobei sowohl der Einlassanschluss (2) als auch der Auslassanschluss (4) in der Brennkammer (16) vorgesehen sind; ein Einlassventil (41) zum öffnen und zum Schließen des Einlassanschlusses (2); ein Auslassventil (42) zum öffnen und zum Schließen des Auslassanschlusses (4), einen Ventilbewegungsmechanismus (43, 44, 45, 46) zum Antreiben des Einlassventils (41) und des Auslassventils (42), damit sie sich synchron zu einer Drehzahl der Kraftmaschine (1) öffnen und schließen; und einen Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern von Öffnungs- und Schließcharakteristika zumindest entweder des Einlassventils (41) oder des Auslassventils (42), wobei die Kraftmaschine (1) des Weiteren mit einem Frischlufteinführungskanal (81) zum Einführen von Frischluft in den Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) und mit einem Frischlufteinführungsventil (82) versehen ist, um eine Strömung der Frischluft in dem Frischlufteinführungskanal (81) zu regulieren, wobei die Einlassdruckänderungseinrichtung (18, 61, 82) das Frischlufteinführungsventil (82) ist, wobei die andere Einlassdruckänderungseinrichtung (61, 82, 18) der Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) ist, und während eines Verzögerungsbetriebs der Kraftmaschine, und wenn die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung (25) unterbrochen ist, die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) das Frischlufteinführungsventil (82) so steuert, dass es aus einem geschlossenen Ventilzustand zwangsweise geöffnet wird, um den Einlassdruck in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14) zu ändern, und sie bestimmt auf der Grundlage einer Änderung der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das Frischlufteinführungsventil (82) einen Fehler hat oder nicht, und wenn bestimmt wird, dass das Frischlufteinführungsventil (82) einen Fehler hat, betreibt die Fehlerbestimmungseinrichtung (50) den Öffnungs- und Schließcharakteristikaänderungsmechanismus (61) zum Ändern des Einlassdrucks in dem Einlasskanal (3) stromabwärts von dem Einlassregulierventil (14), und sie bestimmt des Weiteren auf der Grundlage von Änderungen der Einlassmenge, die durch die Einlassmengenerfassungseinrichtung (54) vor und nach der Änderung des Einlassdrucks erfasst wird, ob das PCV-Ventil (67) einen Fehler hat oder nicht.