DE102016110270B4 - Kraftstofffiltervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Kraftstofffiltervorrichtung, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe (12) zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe (11) zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil (15) zum Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad (16a) bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist, wobei die Kraftstofffiltervorrichtung aufweist:einen Hauptfilter (31), welcher in einem Hauptpfad (21a) als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist;einen Sub-Filter (32), welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad (22a) zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist;einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor (41) zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht;einen Sub-Kraftstoffdrucksensor (42) zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub-Pfad entspricht; undeine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit (S36), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Hauptfilter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstofffiltervorrichtung zum Aufnehmen von Fremdstoffen, die in einem Kraftstoff enthalten sind.
  • Die JP 2013-68195 A beschreibt ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes hin zu einem Common-Rail zur Verwendung bei einer Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, und einer Förderpumpe zum Abführen eines Kraftstoffes in einem Kraftstofftank als einen Niederdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe. Systeme dieser Art sind im Allgemeinen derart angepasst, dass diese Fremdstoffe, welche in dem Niederdruckkraftstoff enthalten sind, durch einen in einem Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordneten Filter aufnehmen. Wenn der Filter einen großen Betrag an Fremdstoffen aufgenommen hat, weist der Filter einen großen Druckverlust auf. Daher besteht eine Notwendigkeit zum Ersetzen des Filters und zum Durchführen einer Wartung desselben bei regelmäßigen Intervallen.
  • Als ein Reinigungssystem zum Reduzieren und Reinigen bzw. Entfernen von NOx, welches in der Auslassluft bzw. dem Abgas enthalten ist, ist ein Reinigungssystem mit einer Katalysatorvorrichtung mit einem Reduktionskatalysator, der in einem Luftauslasspfad vorgesehen ist, und einem Additions- bzw. Zuführventil zum Einbringen bzw. Zuführen eines Reduktionsmittels in den Luftauslasspfad bei dessen stromaufwärtigen Abschnitt der Katalysatorvorrichtung bekannt. Ferner wird in einem Fall, bei welchem der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung, der von der Förderpumpe abgeführt bzw. abgegeben wird, als das Reduktionsmittel verwendet wird, veranlasst, dass der Niederdruckkraftstoff von dem Hauptpfad, welcher dem Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe entspricht, abzweigt, und dieser wird ferner hin zu dem Zuführventil geführt.
  • In einigen Fällen kann jedoch veranlasst werden, dass der Luftauslasspfad höhere Drücke aufweist, wie in einem Fall, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine unter höheren Lasten arbeitet. In einem solchen Fall ist es notwendig zu veranlassen, dass das hin zu dem Zuführventil geführte Reduktionsmittel einen ausreichend höheren Druck aufweist, um das Reduktionsmittel in den Luftauslasspfad einzubringen.
  • Andererseits ist es in einem Fall, bei welchem der Niederdruckkraftstoff veranlasst wird, von dem Hauptpfad in Richtung hin zu dem Zuführventil abzuzweigen, notwendig zu veranlassen, dass der Niederdruckkraftstoff von einem Abschnitt stromabwärts des Filters abzweigt. Wenn der Filter einen größeren Betrag an Fremdstoffen aufgenommen hat und daher aufgrund einer Verstopfung des Films einen größeren Druckverlust aufweist, wird hervorgerufen, dass sich der hin zu dem Zuführventil geführte Niederdruckkraftstoff einen geringeren Druck aufweist. Daher kann in dem Fall, bei welchem der Niederdruckkraftstoff veranlasst wird, von dem Hauptpfad in Richtung hin zu dem Zuführventil abzuzweigen, wie vorstehend erläutert, veranlasst werden, dass der hin zu dem Zuführventil geführte Niederdruckkraftstoff aufgrund des FilteRaildruckverlusts einen geringeren Druck aufweist, was verhindern kann, dass das Reduktionsmittel in den Luftauslasspfad eingeführt bzw. eingebracht wird.
  • Ferner offenbart die DE 10 2014 106 512 A1 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche ein Druckreduzierungsventil und ein Kraftstoffrückführventil aufweist. Das Druckreduzierungsventil lässt Kraftstoff in einer Common-Rail als rückgeführten Kraftstoff zu einer Kraftstoffrückführleitung aus. Das Kraftstoffrückführventil führt den rückgeführten Kraftstoff einem Kraftstofffilter zu, wenn der rückgeführte Kraftstoff eine niedrige Temperatur hat und zu einem Kraftstofftank, wenn der rückgeführte Kraftstoff eine hohe Temperatur hat. Wenn der rückgeführte Kraftstoff eine Temperatur hat, die niedriger als eine Zieltemperatur ist, berechnet eine ECU basierend auf einer Differenz zwischen einer aktuellen Temperatur und der Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs eine Zieldurchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird. Das Druckreduzierungsventil wird derart angesteuert, dass die Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs gleich der Zieldurchflussmenge wird. Wenn die aktuelle Temperatur die Zieltemperatur erreicht, wird das Druckreduzierungsventil geschlossen.
  • Die DE 10 2009 002 945 A1 offenbart, dass eine Kraftstoffliefersteuervorrichtung für ein Kraftstoffliefergerät für einen Verbrennungsmotor einen Drucksensor aufweist. Der Drucksensor ist zwischen einer Zuführpumpe und einem Kraftstofffilter vorgesehen, und der Drucksensor gibt ein Erfassungssignal auf der Grundlage des Zuführdrucks der Zuführpumpe aus. Ein Wert des Zuführdrucks der Zuführpumpe wird auf der Grundlage des Erfassungssignals erfasst, das durch den Drucksensor ausgegeben wird. Ein Wert des Zuführdrucks wird auf der Grundlage des Betriebszustandes der Zuführpumpe abgeschätzt. Eine Anormalität des Druckentlastungsventils wird auf der Grundlage des erfassten Wertes des Zuführdrucks und des abgeschätzten Wertes des Zuführdrucks bestimmt.
  • Die DE 10 2009 002 737 A1 offenbart eine ECU, welche eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der von einer elektrischen Pumpe zu einem Filter abgegeben wird, verringert, wenn die Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffdruck im Filter abfällt, die durch einen Sensorabschnitt erfasst werden. Da eine mechanische Pumpe ihren Antrieb fortsetzt, ohne die von der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoffmenge zu berücksichtigen, wird, wenn die Strömungsrate des von der elektrischen Pumpe abgegebenen Kraftstoffs abnimmt, ein Saugdruck an dem Einlass des Filters erzeugt. Der in einem Rezirkulationskanal befindliche Kraftstoff wird in den Filter durch einen Abzweigungskanal eingeleitet. Als ein Ergebnis wird Kraftstoff mit relativ hoher Temperatur in den Filter eingeleitet, um verfestigten Kraftstoff zu schmelzen, der ein Verstopfen des Filters bewirkt hat.
  • Zudem offenbart die DE 699 05 945 T2 ein Verfahren zur Erfassung der Verschmutzung eines Kraftstofffilters, der in einem Kraftstoffversorgungskreislauf eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und zwar zwischen einem Regler für den Kraftstoffdruck des mit einem Bypass arbeitenden Typs stromabwärts des Filters, der Kraftstoff mit einem angelegten Druck stromaufwärts und Richtung Motor liefert, und einer Pumpe zum Fördern aus dem Tank kommenden Kraftstoffs, die stromaufwärts des Filters angeordnet ist und die den Regler über den Filter versorgt, wobei das Verfahren wenigstens die Schritte umfasst, die darin bestehen: - Bestimmen des Kraftstoffdrucks am Ausgang der Pumpe und gleichsetzen dieses mit dem Kraftstoffdruck am Eingang des Filters, - Bestimmen des Kraftstoffdrucks am Ausgang des Filters, als sei er der durch den Druckregler angelegte Druck, - Bestimmen des Druckverlusts des Filters mittels der Differenz zwischen den Drücken am Eingang und am Ausgang des Filters, - Vergleichen wenigstens eines Funktionswerts des Druckverlusts mit wenigstens einem Referenzwert, um daraus eine relative Information über den Verschmutzungszustand des Filters zu ziehen, vorzugsweise, indem man bestimmt, dass der Filter verschmutzt ist, wenn der Funktionswert des Druckverlusts größer als mindestens der Referenzwert ist.
  • Weiterer relevanter Stand der Technik ist in den Druckschriften JP 2015 - 86 795 A , JP 2014 - 169 662 A , JP 2013 - 227 886 A , JP 2013 - 96 366 A , JP 2012 - 21 480 A , JP 2010 - 106 682 A , JP 2005 - 16 384 A und JP 2004 - 337 668 A offenbart.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstofffiltervorrichtung vorzusehen, welche in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit eines Fehlbetrags des Drucks eines zugeführten Kraftstoffes zu verringern, wenn der Kraftstoff zum Zuführen des Kraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad hin zu einem Zuführventil geführt wird.
  • Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, setzt die vorliegende Offenbarung die folgenden technischen Mittel ein.
  • Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Einbringen bzw. Zuführen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Hauptfilter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
  • Neben dem in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordneten Hauptfilter ist der Sub-Filter vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Offenbarung zusätzlich zu dem Haupt-Kraftstoffdrucksensor der Sub-Kraftstoffdrucksensor vorgesehen, welcher die Bestimmung einer Anomalie des Druckverlusts (des Sub-Druckverlusts) bei dem Sub-Filter basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck ermöglicht. Dies ermöglicht es, einen Nutzer dazu zu bewegen, den Sub-Filter vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters zu ersetzen.
  • Ferner wird bei der vorliegenden Offenbarung basierend auf der Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Druckverlust in dem Hauptfilter (der Haupt-Druckverlust) größer oder gleich dem Schwellenwert ist. In diesem Fall steht der während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasste Sub-Kraftstoffdruck in starkem Zusammenhang mit dem Druck stromaufwärts des Hauptfilters. Insbesondere ist der Sub-Filter weniger anfällig dahingehend, dass bei diesem eine Verstopfung hervorgerufen wird, da die Strömungsrate des durch diesen strömenden Kraftstoffes kleiner ist als diese des Hauptfilters. Daher ist der Sub-Druckverlust kleiner und somit kann festgestellt werden, dass der Sub-Kraftstoffdruck mit dem Druck stromaufwärts des Hauptfilters in starkem Zusammenhang steht, wie vorstehend beschrieben ist. Daher steht die Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck in starkem Zusammenhang mit dem Haupt-Druckverlust. Daher ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei welcher eine Anomalie des Haupt-Druckverlusts basierend auf der vorgenannten Differenz bestimmt wird, möglich, die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu Fällen des Bestimmens von Anomalien basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck ohne Verwendung des Sub-Kraftstoffdrucks zu verbessern.
  • Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Zuführen bzw. Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist neben dem Hauptfilter, welcher in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordnet ist, der Sub-Filter vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird, und dies kann ferner die Wahrscheinlichkeit einer Abnahme des Drucks des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters verringern.
  • Ferner wird basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust größer oder gleich dem Schwellenwert ist. In diesem Fall steht der Haupt-Kraftstoffdruck, welcher während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst wird, in starkem Zusammenhang mit dem Druck stromaufwärts des Sub-Filters. Ferner steht die Differenz zwischen dem Druck stromaufwärts des Sub-Filters und dem Druck stromabwärts des Sub-Filters (der Sub-Kraftstoffdruck) in starkem Zusammenhang mit dem Sub-Druckverlust. Entsprechend ist es möglich, basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck einen physikalischen Wert zu berechnen, welcher mit dem Sub-Druckverlust in starkem Zusammenhang steht. Ferner ist es möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie des Sub-Druckverlusts basierend auf diesem physikalischen Wert mit höherer Genauigkeit zu bestimmen. Dies kann die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu Fällen des Bestimmens von Anomalien des Sub-Druckverlusts basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck ohne Verwendung des Haupt-Kraftstoffdrucks verbessern. Dies ermöglicht es, den Nutzer vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters exakt dazu zu bringen, den Sub-Filter zu ersetzen.
  • Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Zuführen bzw. Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch einen Öffnungs- und Schließbetrieb des Zuführventils hervorgerufen wird, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist neben dem Hauptfilter, welcher in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordnet ist, der Sub-Filter vorgesehen, welche in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird, und dies kann ferner die Gefahr einer Abnahme des Drucks des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters verringern.
  • Falls Ventilöffnungs- und -Schließbetätigungen des Zuführventils durchgeführt werden, tritt bei dem Sub-Kraftstoffdruck eine Pulsation bzw. eine Schwankung auf. Mit anderen Worten, falls ein Ventilöffnungsbetrieb oder ein Ventilschließbetrieb des Zuführventils durchgeführt wird, tritt in dem Pfad ausgehend von dem Einspritzloch bei dem Zuführventil hin zu dem Sub-Filter eine Pulsation des Kraftstoffdrucks auf. Beispielsweise wird unmittelbar nach dem Start eines Ventilöffnungsbetriebs des Zuführventils der Niederdruckkraftstoff nicht unmittelbar mit einem Betrag bzw. einer Menge gemäß dem Betrag des von dem Zuführventil zugeführten Kraftstoffes (dem Zuführbetrag bzw. der Zuführmenge) zu dem Sub-Pfad geführt, was eine temporäre Abnahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Start des Ventilöffnungsbetriebs hervorruft. Ferner wird der Niederdruckkraftstoff unmittelbar nach dem Start eines Ventilschließbetriebs des Zuführventils nicht unmittelbar hinsichtlich des Betrags verringert und der Niederdruckkraftstoff wird aufgrund der Trägheit kontinuierlich zugeführt. Dies führt zu einer temporären Zunahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Start des Ventilschließbetriebs. Ferner werden die vorgenannte temporäre Abnahme und Zunahme in Abhängigkeit der Größenordnung des Sub-Druckverlusts hinsichtlich der Geschwindigkeit, der Zeitphase und dergleichen variiert. Daher steht der Sub-Druckverlust in starkem Zusammenhang mit der vorgenannten Wellenform.
  • Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird basierend auf der Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils hervorgerufen wird, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Dies ermöglicht, dass der Nutzer exakt dazu bewegt wird, den Sub-Filter zu ersetzen, bevor ein Fehlbetrag des Drucks des durch diesen geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters auftritt.
    • 1 ist eine schematische Ansicht, welche eine Kraftstofffiltervorrichtung und ein Kraftstoffsystem, welches die Vorrichtung einsetzt, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Steuern von Betätigungen einer Zuführpumpe und einer Förderpumpe gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Steuern von Betätigungen eines Zuführventils gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 4 ist eine Ansicht, welche die Differenz zwischen einem Haupt-Kraftstoffdruck und einem Sub-Kraftstoffdruck in einem Zustand darstellt, bei welchem diese im Zeitverlauf verändert werden, gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei einem Haupt-Druckverlust gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Haupt-Druckverlust gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei einem Sub-Druckverlust gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 8 ist eine Ansicht, welche die Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils hervorgerufen wird, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 9 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
    • 10 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Nachfolgend sind eine Mehrzahl von Ausführungsformen mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. Bei jeder der Ausführungsformen sind Teile gemäß Gegenständen, welche bei den vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diese können in einigen Fällen nicht wiederholend beschrieben sein. Bei jeder der Ausführungsformen können, wenn Strukturen lediglich hinsichtlich Abschnitten davon beschrieben sind, die anderen zuvor beschriebenen Ausführungsformen durch eine Bezugnahme darauf auf die anderen Abschnitte der Strukturen angewendet werden.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 stellt ein Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen eines Kraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer in einem Fahrzeug aufgenommenen Verbrennungskraftmaschine und ein Reinigungssystem zum Reduzieren und Reinigen bzw. Entfernen von NOx, welches von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßen wird, dar.
  • Eine Verdichtungs-Selbstzündungs-Dieselmaschine wird als die Verbrennungskraftmaschine eingesetzt und ein Kraftstoff mit einer Verdichtungs-Selbstzündfähigkeit, wie Leichtöl, wird als der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung eingesetzt.
  • Das Kraftstoffzuführsystem umfasst einen Kraftstofftank 10, eine Förderpumpe 11, eine Zuführpumpe 12, ein Common-Rail 13 und Kraftstoffeinspritzventile 14 und dergleichen. Ein flüssiger Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 wird durch die in dem Kraftstofftank 10 angeordnete Förderpumpe 10 gefördert und hin zu der Zuführpumpe 12 geführt. Der zugeführte Kraftstoff wird durch die Zuführpumpe 12 komprimiert bzw. verdichtet und anschließend hin zu dem Common-Rail 13 überführt. Beispielsweise wird eine Zahnradpumpe als die Förderpumpe 11 verwendet. Insbesondere wird eine Innenzahnradpumpe vom Trochoid-Typ oder vom Flügel-Typ als die Förderpumpe 11 verwendet. Eine Pumpe vom Kolbentyp wird als die Zuführpumpe 12 verwendet.
  • Die Förderpumpe 11 arbeitet durch einen nicht dargestellten Elektromotor als eine Antriebsleistungsquelle. Die Zuführpumpe 12 arbeitet durch die Rotationskraft, welche einer Antriebsleistungsquelle entspricht, einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine. Der von der Zuführpumpe 12 abgeführte Kraftstoff (der Hochdruckkraftstoff) weist einen höheren Druck auf als der von der Förderpumpe 11 abgeführte Kraftstoff (der Niederdruckkraftstoff). Die Zuführpumpe 12 umfasst ein nicht dargestelltes Stellventil. Dieses Stellventil passt den Betrag bzw. die Menge des in den bzw. durch den Kolben angesaugten Niederdruckkraftstoffes an (den Ansaugbetrag bzw. die Ansaugmenge). Daher wird der Betrag des von dem Kolben abgeführten Hochdruckkraftstoffes angepasst. Ferner wird der Rest des Kraftstoffes, welcher von der Förderpumpe 11 zugeführt wird und sich von dem Ansaugbetrag unterscheidet, über eine Rückführleitung 24 hin zu dem Kraftstofftank 10 zurückgeführt.
  • Der von der Zuführpumpe 12 abgeführte Hochdruckkraftstoff wird durch das Common-Rail 13 aufgenommen und anschließend hin zu der Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 14 geführt und verteilt. Der verteilte Hochdruckkraftstoff wird über Einspritzlöcher in den Kraftstoffeinspritzventilen 14 durch den Ventilöffnungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzventile 14 in die Verbrennungskammer bei der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff wird mit einer Einlassluft vermischt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, und dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird verdichtet, um durch eine Selbstzündung in der Verbrennungskammer zu verbrennen. Die durch die Verbrennung hervorgerufene Auslassluft bzw. das Abgas wird durch das vorgenannte Reinigungssystem gereinigt.
  • Das Reinigungssystem umfasst ein Additions- bzw. Zuführventil 15, eine Reinigungsvorrichtung 17 und dergleichen. Die Reinigungsvorrichtung 17, welche bei einer Luftauslassleitung 16 montiert ist, umfasst einen Reduktionskatalysator. Das Zuführventil 15 ist bei der Luftauslassleitung 16 bei deren Abschnitt auf der stromaufwärtigen Seite der Auslassluftströmung mit Bezug auf die Reinigungsvorrichtung 17 montiert. Das Zuführventil 15 führt ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad 16a zu. Das Zuführventil 15 umfasst ein elektrisches Stellglied 15a und einen Ventilkörper 15b. Falls die Bestromung hin zu dem elektrischen Stellglied 15a angeschaltet wird, führt der Ventilkörper 15b einen Ventilöffnungsbetrieb durch, wodurch das Reduktionsmittel über ein Einspritzloch bei dem Zuführventil 15 in den Luftauslasspfad 16a eingespritzt (hinzugefügt bzw. addiert) wird. Falls die Bestromung hin zu dem elektrischen Stellglied 15a abgeschaltet wird, führt der Ventilkörper 15b einen Ventilschließbetrieb durch, wodurch die Einspritzung durch das Einspritzloch gestoppt wird. Das hinzugefügte Reduktionsmittel strömt zusammen mit der Auslassluft bzw. dem Abgas in die Reinigungsvorrichtung 17 und reduziert NOx, welches in der Auslassluft enthalten ist, bei dem Reduktionskatalysator. Als das von dem Zuführventil 15 in den Luftauslasspfad 16a zugeführte bzw. eingegebene Reduktionsmittel wird der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine, das heißt, der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10, verwendet.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist der Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe 11 hin zu der Zuführpumpe 12 als ein Hauptpfad 21a bezeichnet, und die Leitung, welche den Hauptpfad 21a innen ausbildet, ist als eine Hauptleitung 21 bezeichnet. Ein Hauptfilter 31 zum Aufnehmen von Fremdstoffen, die in dem Niederdruckkraftstoff enthalten sind, ist bei der Hauptleitung 21 montiert.
  • Eine Zweigleitung 22, welche innen einen Sub-Pfad 22a ausbildet, ist mit dem Abschnitt der Hauptleitung 21 stromaufwärts des Hauptfilter 31 verbunden. Daher zweigt ein Teil des von der Förderpumpe 11 abgeführten Niederdruckkraftstoffes von dem Hauptpfad 21a ab und strömt durch den Sub-Pfad 22a. Eine Sub-Filter 32 zum Aufnehmen von Fremdstoffen, welche in dem Niederdruckkraftstoff enthalten sind, ist bei der Zweigleitung 22 montiert. Das vorgenannte Zuführventil 15 ist mit dem Abschnitt der Zweigleitung 22 stromabwärts des Sub-Filters 32 verbunden.
  • Mit anderen Worten, ein Teil des von der Förderpumpe 11 geförderten Kraftstoffes wird durch den Hauptpfad 21a hin zu den Kraftstoffeinspritzventilen 14 geführt und anschließend als der Kraftstoff zur Verbrennung verwendet, während der andere Teil des Kraftstoffes über den Sub-Pfad 22a hin zu dem Zuführventil 15 geführt wird und anschließend als das Reduktionsmittel verwendet wird. Der Betrag des von dem Zuführventil 15 zugeführten Kraftstoffes ist kleiner als der von den Kraftstoffeinspritzventilen 14 eingespritzte Kraftstoffbetrag. Daher ist die Zweigleitung 22 durch eine engere Leitung aufgebaut als die Hauptleitung 21 und der Sub-Filter 32 ist durch einen kleineren Filter als der Hauptfilter 31 aufgebaut. Insbesondere ist der Filterbereich des Sub-Filters 32 kleiner als der Filterbereich des Hauptfilters 31. Ferner kann der Sub-Filter 32 einen geringeren Betrag an Fremdstoffen aufnehmen als der Hauptfilter 31 aufnimmt. Der Hauptfilter 31 besitzt eine Funktion zum Entfernen von Feuchtigkeit, welche in dem Kraftstoff enthalten ist, während der Sub-Filter 32 keine Feuchtigkeits-Entfernungsfunktion aufweist.
  • Ein Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 ist bei dem Abschnitt der Hauptleitung 21 stromabwärts des Hauptfilters 31 montiert und ein Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 ist bei dem Abschnitt der Zweigleitung 22 stromabwärts des Sub-Filters 32 montiert. Der Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad 21a ist als ein Haupt-Kraftstoffdruck P1 bezeichnet, und dieser Haupt-Kraftstoffdruck P1 wird durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 erfasst. Ferner ist der Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters 32 in dem Sub-Pfad 22a als ein Sub-Kraftstoffdruck P2 bezeichnet, und dieser Sub-Kraftstoffdruck P2 wird durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasst.
  • Eine ECU 50, welche einer elektronischen Steuerungsvorrichtung entspricht, umfasst einen Mikrocomputer einschließlich einem Speicher und einer CPU. Die CPU führt eine Vorgangsverarbeitung gemäß Programmen durch, die in dem Speicher gespeichert sind, welche die ECU 50 veranlasst, den Betrieb der Förderpumpe 11, der Zuführpumpe 12, der Kraftstoffeinspritzventile 14 und des Zuführventils 15 zu steuern. Ferner werden Signale von Werten, die durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42, einen Raildrucksensor 13a und einen Auslassluft-Temperatursensor 16b erfasst werden, bei der ECU 50 eingegeben. Der Raildrucksensor 13a erfasst den Druck des Kraftstoffes, welcher unter Druck durch das Common-Rail 13 aufgenommen wurde. Der Auslassluft-Temperatursensor 16b erfasst die Auslasslufttemperatur, welche der Temperatur der Innenseite des Luftauslasspfads 16a entspricht.
  • 2 stellt den Verarbeitungsablauf durch den Mikrocomputer dar, welcher zum Steuern des Betriebs der Zuführpumpe 12 und der Förderpumpe 11 dient. Die Verarbeitung in 2 wird bei einer vorbestimmten Zykluszeit während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wiederholend ausgeführt.
  • Bei Schritt S10 in 2 wird zunächst ein physikalischer Wert erlangt, welcher den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine angibt. Dieser physikalische Wert kann der Maschinendrehzahl NE, welche die Drehzahl der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine angibt, der Maschinenlast, wie dem Niederdrückbetrag eines Gaspedals, und dergleichen entsprechen. Bei Schritt S11 wird ein Ziel-Raildruck PCtrg basierend auf der bei Schritt S10 erlangten Maschinendrehzahl NE berechnet. Der Ziel-Raildruck PCtrg ist beispielsweise auf einen größeren Wert eingestellt, wenn NE und die Last größer sind.
  • Bei Schritt S12 wird der tatsächliche Raildruck PCact, welcher dem durch den Raildrucksensor 13a erfassten Wert entspricht, erlangt und die Zuführpumpe 12 wird durch eine Rückkopplung gesteuert, so dass der tatsächliche Raildruck PCact gleich dem Ziel-Raildruck PCtrg ist. Insbesondere wird ein Ziel-Ansaugbetrag durch das vorgenannte Stellventil basierend auf der Abweichung des tatsächlichen Raildrucks PCact von dem Ziel-Raildruck PCtrg berechnet. Ferner steuert die ECU 50 den Betrieb des Stellventils, um den Ziel-Ansaugbetrag zu erreichen, welches den Betrag des von der Zuführpumpe 12 abgeführten Hochdruckkraftstoffes steuert, wodurch der tatsächliche Raildruck PCact derart gesteuert wird, dass dieser gleich dem Ziel-Raildruck PCtrg ist.
  • Bei Schritt S13 wird der Betrieb der Förderpumpe 11 gemäß dem Inhalt der Steuerung der Zuführpumpe 12 gesteuert. Insbesondere wird der Betrag an elektrischer Leistung, welche hin zu der Förderpumpe 11 geführt wird, basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag mit Bezug auf das Stellventil gesteuert. Beispielsweise berechnet die ECU 50 den Ziel-Förderbetrag der Förderpumpe 11 basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag, und diese gibt im Ansprechen auf den Ziel-Förderbetrag ein Duty- bzw. Einschaltsignal an einen Treiber 53 aus. Der Treiber 53 steuert die Bestromung der Förderpumpe 11 basierend auf dem Duty-Signal bzw. Einschaltsignal, wodurch der Betrag an elektrischer Leistung, welche hin zu der Förderpumpe 11 geführt wird, gesteuert wird.
  • 3 stellt den Verarbeitungsablauf durch den Mikrocomputer dar, welcher zum Steuern des Betriebs des Zuführventils dient. Die Verarbeitung in 3 wird bei einem vorbestimmten Zeitzyklus während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine unter der Bedingung, dass die Temperatur des Reduktionskatalysators größer oder gleich der Aktivierungstemperatur ist, wiederholend ausgeführt. Ferner kann die Temperatur des Reduktionskatalysators basierend auf der durch den Auslassluft-Temperatursensor 16b erfassten Auslasslufttemperatur abgeschätzt werden.
  • Zunächst wird bei Schritt S20 in 3 ein physikalischer Wert erlangt, welcher den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine angibt, wie die Maschinendrehzahl NE oder die Maschinenlast. Bei Schritt S21 wird der Betrag an NOx in der Auslassluft, die pro bzw. in einer vorbestimmten Zeitphase abgeführt wird, basierend auf dem bei Schritt S20 erlangten physikalischen Wert abgeschätzt. Bei Schritt S22 wird ein Ziel-Zuführbetrag Qtrg des Reduktionsmittels basierend auf dem bei Schritt S21 abgeschätzten Betrag an NOx berechnet. Bei Schritt S23 wird der Betrieb des Zuführventils 15 basierend auf dem Ziel-Zuführbetrag Qtrg, welcher bei Schritt S22 berechnet wurde, gesteuert. Die ECU 50 steuert insbesondere die Zeitphase, während welcher die Bestromung zu dem vorgenannten elektrischen Stellglied 15a An ist, gemäß dem Ziel-Zuführbetrag Qtrg, wodurch der Betrag des Reduktionsmittels gesteuert wird, der pro bzw. in einer vorbestimmten Zeitphase zugeführt wird.
  • Die ECU 50 schätzt den Druckverlust (den Haupt-Druckverlust ΔP 1) in dem Hauptfilter 31 und den Druckverlust (den Sub-Druckverlust ΔP2) in dem Sub-Filter 32 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 und den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasst wurden, ab. Ferner dient der Mikrocomputer als eine Haupt-Druckverlust-Schätzeinheit 51, wenn der Haupt-Druckverlust ΔP1 abgeschätzt wird (siehe 1). Der Mikrocomputer dient als eine Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52, wenn der Sub-Druckverlust ΔP2 abgeschätzt wird.
  • Die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 erlangt die Strömungsrate des von der Förderpumpe 11 hin zu dem Sub-Filter 32 geführten Kraftstoffes (die Abzweig-Strömungsrate) während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15. Die Abzweig-Strömungsrate wird basierend auf den Betriebszuständen der Zuführpumpe 12 und der Förderpumpe 11 abgeschätzt. Der Abgabebetrag von der Förderpumpe 11 wird insbesondere basierend auf dem Duty-Signal bzw. Einschaltsignal (dem Befehlssignal), welches von der ECU 50 zu dem Treiber 53 ausgegeben wird, berechnet. Andererseits wird der Ansaugbetrag in die Zuführpumpe 12 basierend auf dem von der ECU 50 zu dem Stellventil ausgegebenen Befehlssignal berechnet. Ferner wird die Strömungsrate des hin zu dem Sub-Filter 32 geführten Kraftstoffes durch Subtrahieren des vorgenannten Ansaugbetrags von dem vorgenannten Abgabebetrag berechnet.
  • Ferner erlangt die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 den durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfassten Sub-Kraftstoffdruck P2 während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15. Ferner schätzt die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 den Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, ab. Beispielsweise werden die Werte der Sub-Druckverluste ΔP2 mit Bezug auf Abzweig-Strömungsraten und Sub-Kraftstoffdrücke P2 im Vorhinein durch Experimente abgebildet. Ferner wird der Sub-Druckverlust ΔP2 mit Bezug auf die Abzweig-Strömungsrate und den Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, mit Bezug auf das Kennfeld berechnet. Alternativ wird im Vorhinein eine Berechnungsformel zum Berechnen des Sub-Druckverlust ΔP2 aus der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 gespeichert. Danach werden die Abzweig-Strömungsrate und der Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den Sub-Druckverlust ΔP2 zu berechnen.
  • Falls der durch die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 abgeschätztes Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, welcher im Vorhinein eingestellt wurde, bestimmt die ECU 50, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund von Fremdstoffen, die in dem Sub-Filter 32 aufgenommen sind, eine Grenze erreicht hat. Falls eine solche Anomalie bestimmt wird, wird eine Warnlampe erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um einen Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.
  • Die Haupt-Druckverlust-Schätzeinheit 51 schätzt den Haupt-Druckverlust ΔP1 basierend auf der Differenz ΔP1 zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, ab. Während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 kann der Sub-Kraftstoffdruck P2 als im Wesentlichen gleich dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Hauptfilters 31 erachtet werden. Daher ist es möglich abzuschätzen, dass die vorgenannte Differenz ΔP1 dem Haupt-Druckverlust ΔP1 entspricht.
  • In 4(a) gibt eine durchgehende Linie den Sub-Kraftstoffdruck P2 an, eine unterbrochene Linie gibt den Haupt-Kraftstoffdruck P1 an und die Differenz zwischen diesen entspricht dem Haupt-Druckverlust ΔP1. 4(b) stellt eine Ventilöffnungsstartzeit ts und eine Ventilschließzeit te mit Bezug auf das Zuführventil 15 dar, wobei die Zeitphase ausgehend von der Ventilöffnungsstartzeit ts hin zu der Ventilschließzeit te der Ventilöffnungszeitphase entspricht.
  • 5 stellt den Verarbeitungsablauf durch den Mikrocomputer dar, welcher zum Erzeugen einer Warnung für den Nutzer bei einem abnormalen Zustand, bei welchem der Haupt-Druckverlust ΔP1 größer oder gleich einem Schwellenwert ist, dient. Diese Verarbeitung in 5 wird bei einem vorbestimmten Zeitzyklus während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wiederholend ausgeführt.
  • Bei Schritt S30 in 5 wird zunächst bestimmt, ob eine Anforderung zum Öffnen des Zuführventils 15 vorliegt. Beispielsweise wenn das Zuführventil 15 bei Schritt S23 in 3 derart gesteuert wird, dass dieses geöffnet wird, wird bestimmt, dass eine Anforderung zum Einbringen bzw. Hinzufügen vorliegt. Falls bestimmt wird, dass keine Anforderung zum Hinzufügen vorliegt, das heißt, falls sich das Zuführventil 15 in einem geschlossenen Ventilzustand befindet, wird bei Schritt S31 bestimmt, ob die vorliegende Zeit in eine Übergangszeitphase fällt, unmittelbar nachdem das Ventil geschlossen wurde.
  • In diesem Fall tritt, falls Ventilöffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 durchgeführt werden, wie in 4(a) durch ein Bezugszeichen Ta angegeben ist, eine Pulsation bzw. Schwankung des Sub-Kraftstoffdrucks P2 auf. Mit anderen Worten, falls Ventilöffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 durchgeführt werden, tritt in dem Pfad ausgehend von dem Einspritzloch bei dem Zuführventil 15 hin zu dem Sub-Filter 32 eine Pulsation auf. Beispielsweise wird der Niederdruckkraftstoff unmittelbar nach dem Start einer Ventilöffnungsbetätigung des Zuführventils 15 nicht unmittelbar mit einem Betrag im Ansprechen auf den von dem Zuführventil 15 zugeführten Kraftstoffbetrag (dem Zuführbetrag) hin zu dem Sub-Pfad 22a geführt, was eine temporäre Abnahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach der Ventilöffnungsstartzeit ts hervorruft. Ferner wird der zu dem Pfad geführte Niederdruckkraftstoff unmittelbar nach der Ventilschließzeit te hinsichtlich des Betrags nicht unmittelbar verringert und der Niederdruckkraftstoff wird aufgrund der Trägheit kontinuierlich zugeführt. Dies führt zu einer temporären Zunahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach der Ventilschließzeit te. Daher tritt bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2 in der Zeitphase, welche durch das Bezugszeichen Ta bezeichnet ist (die Übergangszeitphase), eine Pulsation auf. Diese Übergangszeitphase Ta entspricht einer Zeitphase einschließlich der Zuführzeitphase ausgehend von der Ventilöffnungsstartzeit ts hin zu der Ventilschließzeit te, und einer Zeitphase ausgehend von der Ventilschließzeit te bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeitphase, und die vorgenannte Pulsation tritt in dieser Zeitphase merkant auf.
  • Mit Blick auf diese Tatsache wird bei Schritt S31 bestimmt, ob die vorliegende Zeit in die Übergangszeitphase Ta fällt. Falls bestimmt wird, dass die vorliegende Zeit nicht in die Übergangszeitphase Ta fällt, werden bei Schritt S32 die Abgabeströmungsrate Qf von der Förderpumpe 11, der Haupt-Kraftstoffdruck P1 und der Sub-Kraftstoffdruck P2 erlangt. Als der Haupt-Kraftstoffdruck P1 und der Sub-Kraftstoffdruck P2 werden die durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 und den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfassten Werte verwendet. Die Abgabeströmungsrate Qf wird basierend auf dem Steuerungsinhalt der Förderpumpe 11 bei Schritt S13 in 2 abgeschätzt.
  • 4(c) stellt die Veränderung der Abgabeströmungsrate Qf dar, welche angibt, dass eine Veränderung der Abgabeströmungsrate Qf eine Veränderung des Werts des Haupt-Druckverlust ΔP 1 auch mit dem gleichen Ausmaß der Verstopfung des Hauptfilters 31 hervorruft. Mit anderen Worten, wie in 4(a) und 4(c) dargestellt ist, weist die Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 einen kleineren Wert auf, wenn die Abgabeströmungsrate Qf kleiner ist. Entsprechend ist die Genauigkeit der Abschätzung des Haupt-Druckverlusts ΔP1 verschlechtert, wenn die Abgabeströmungsrate Qf kleiner ist.
  • Mit Blick auf diese Tatsache wird bei Schritt S33 bestimmt, ob die bei Schritt S32 abgeschätzte Abgabeströmungsrate Qf größer oder gleich einem Schwellenwert Qth ist. Falls bestimmt wird, dass die Abgabeströmungsrate Qf größer oder gleich dem Schwellenwert Qth ist, wird bei Schritt S34 ein Schwellenwert TH1 basierend auf der Abgabeströmungsrate Qf eingestellt. Bei Schritt S35 wird die Differenz ΔP1 (der Haupt-Druckverlust) zwischen dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und dem Haupt-Kraftstoffdruck P1, welche bei Schritt S32 erlangt wurden, berechnet. Bei Schritt S36 wird bestimmt, ob die bei Schritt S35 berechnete Differenz größer oder gleich dem bei Schritt S34 eingestellten Schwellenwert TH1 ist. Falls bestimmt wird, dass die Beziehung ΔP1 ≥ TH1 erfüllt ist, wird bei Schritt S37 erachtet, dass sich der Hauptfilter 31 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Verstopfungsgrad des Hauptfilters 31 aufgrund von darin aufgenommenen Fremdstoffen eine Grenze erreicht hat, und es wird ein Haupt-Druckverlust-Anomaliekennzeichen auf An eingestellt. Bei Schritt S38 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Hauptfilter 31 zu ersetzen.
  • Wenn der Hauptfilter 31 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S36 bestimmt, dass die Beziehung P1 < TH1 erfüllt ist. In diesem Fall wird das Haupt-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S39 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung in 5 ohne die Durchführung der Verarbeitungen bei den Schritten S34 bis S39 in den nachfolgend beschriebenen Fällen beendet, welche einem Fall, bei dem bei Schritt S30 bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen vorliegt, einem Fall, bei dem bei Schritt S31 bestimmt wird, dass die vorliegende Zeit in die Übergangszeitphase Ta fällt, und einem Fall, bei dem bei Schritt S33 bestimmt wird, dass die Abgabeströmungsrate Qf kleiner als der Schwellenwert Qth ist, entsprechen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst die Kraftstofffiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Hauptfilter 31, den Sub-Filter 32, den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 und eine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit. Mit anderen Worten, neben dem Hauptfilter 31, welcher in dem Hauptpfad 21a hin zu der Zuführpumpe 12 angeordnet ist, ist der Sub-Filter 32 vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad 22a hin zu dem Zuführventil 15 angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad 22a von dem Abschnitt stromaufwärts des Hauptfilters 31 ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil 15 geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters 31 verringert ist.
  • Ferner ist der Verbrauch des hin zu der Zuführpumpe 12 geführten Kraftstoffes bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine, das heißt, der Verbrauch des Kraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung, hinsichtlich des Betrags wesentlich größer als der Verbrauch des Kraftstoffes, welcher als das Reduktionsmittel verwendet wird. Ferner durchläuft der hin zu der Zuführpumpe 12 geführte Kraftstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Sub-Filter 32 nicht. Dies reduziert die Gefahr hinsichtlich einer Verstopfung des Sub-Filters 32 im Vergleich zu dieser hinsichtlich des Hauptfilters 31. Mit anderen Worten, obwohl die Austauschhäufigkeit des Hauptfilter 31 äquivalent zu dieser bei herkömmlichen Strukturen ist, kann die Austauschhäufigkeit des Sub-Filters 32 im Vergleich zu der Austauschhäufigkeit des Hauptfilters reduziert werden. Ferner wird erwartet, dass der Sub-Filter 32 bei dem Ereignis des Austauschs des Hauptfilters 31 überprüft wird. Dies kann die Wahrscheinlichkeit eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund der Nichtausführung von Überprüfungen des Sub-Filters 32 reduzieren.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu dem Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 der Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 vorgesehen, was ermöglicht, eine Anomalie des Druckverlusts (des Sub-Druckverlusts) bei dem Sub-Filter 32 basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck zu bestimmen. Dies ermöglicht es, den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters 32 zu ersetzen.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf der Differenz ΔP 1 zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P1, welche während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, bestimmt, ob sich der Haupt-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Haupt-Druckverlust ΔP1 größer oder gleich dem Schwellenwert TH1 ist. Diese Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S36 in 5 ausführt. Der Sub-Kraftstoffdruck P2, welcher während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wird, steht mit dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Hauptfilters 31 in starkem Zusammenhang. Daher steht die Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 in starkem Zusammenhang mit dem Haupt-Druckverlust ΔP1. Daher ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher eine Anomalie des Haupt-Druckverlusts basierend auf der vorgenannten Differenz ΔP1 bestimmt wird, möglich, die Genauigkeit der Anomaliebestimmung im Vergleich zu dem Fall des Bestimmens von Anomalien basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 ohne Verwendung des Sub-Kraftstoffdrucks P2 zu verbessern.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es aufgrund des Vorsehens des Sub-Kraftstoffdrucksensors 42 möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck P2 zu bestimmen. Mit anderen Worten, es kann festgestellt werden, dass die Genauigkeit der Bestimmung einer Anomalie des Haupt-Druckverlusts unter Verwendung des erfassten Werts des Sub-Kraftstoffdrucks P2 zur Verwendung bei der Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung verbessert ist.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Übergangszeit-Verhinderungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die vorgenannte Anomaliebestimmung auch in der Ventilschließzeitphase in der Übergangszeitphase Ta ausgehend von dem Beginn des Schließens des Zuführventils 15 bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitphase verhindert. Die Übergangszeit-Verhinderungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S31 in 5 ausführt. Dies verhindert, dass eine Anomaliebestimmung durchgeführt wird, durch Erlangen der vorgenannten Differenz ΔP1 in Zuständen, bei welchen ein großer Einfluss der Pulsation des Sub-Kraftstoffdrucks P2 in der Übergangszeitphase Ta existiert, was die Genauigkeit der Anomaliebestimmung weiter verbessern kann.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Niedrigströmungsratenzeit-Verhinderungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die vorgenannte Anomaliebestimmung auch in einer Ventilschließzeitphase verhindert, falls die Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Die Niedrigströmungsratenzeit-Verhinderungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S34 in 5 ausführt. Dies verhindert, dass die Anomaliebestimmung durch Erlangen der vorgenannten Differenz ΔP1 in Zuständen mit einer niedrigen Strömungsrate, bei welchen die Abgabeströmungsrate Qf von der Förderpumpe 11 kleiner ist, durchgeführt wird, was die Genauigkeit der Anomaliebestimmung weiter verbessern kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Flussdiagramm in 5 gemäß der ersten Ausführungsform hin zu einem in 6 dargestellten Flussdiagramm umgebildet. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Steuerung wie die Steuerung in 2 und 3 gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt.
  • Bei Schritt S310 in 6 wird zunächst bestimmt, ob eine Anforderung zum Diagnostizieren dahingehend erfolgte, ob sich der Haupt-Druckverlust ΔP 1 in einem abnormalen Zustand befindet. Beispielsweise wird die kumulative Strecke, welche das Fahrzeug seit der Ausführung einer vorhergehenden Diagnose gefahren ist, gespeichert und aktualisiert. Falls die kumulative Fahrstrecke einen vorbestimmten Wert erreicht, erfolgt eine Anforderung zur Ausführung einer Diagnose. Wenn die Diagnose ausgeführt wurde, wird die kumulative Fahrstrecke auf null zurückgesetzt. Alternativ kann der kumulative Betrag des Reduktionsmittels, welches seit der Ausführung einer vorhergehenden Diagnose hinzugefügt wurde, gespeichert und aktualisiert werden. Falls der kumulative Betrag des hinzugefügten Reduktionsmittels einen vorbestimmten Wert erreicht, kann eine Anforderung zur Ausführung einer Diagnose erfolgen.
  • Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung für eine Diagnose erfolgte, wird die gleiche Verarbeitung wie bei den Schritten S30 und S31 in 5 durchgeführt, und falls keine Anforderung zum Hinzufügen vorliegt und die vorliegende Zeit außerdem nicht in die Übergangszeitphase fällt, schreitet der Vorgang zu der Verarbeitung bei Schritt S320 voran. Bei Schritt S320 wird der Ziel-Förderbetrag der Förderpumpe 11 zwingend hin zu einem Wert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert verändert, welcher im Vorhinein eingestellt wurde (ein Bestimmungs-Steuerungswert), ungeachtet des bei Schritt S13 in 2 eingestellten Werts des Ziel-Förderbetrags. Mit anderen Worten, die Förderpumpe 11 wird gesteuert, um ungeachtet des Ziel-Ansaugbetrags durch das Stellventil bei der Zuführpumpe 12 einen Abgabebetrag größer oder gleich dem Bestimmungs-Steuerungswert zu erreichen. Es ist notwendig, den Bestimmungs-Steuerungswert derart einzustellen, dass dieser einem ausreichend größeren Wert entspricht, und der Bestimmungs-Steuerungswert ist beispielsweise auf einen Maximalwert eingestellt, der in die Spezifikationen der Förderpumpe 11 fällt.
  • Nach der Verarbeitung bei Schritt S320 wird in ähnlicher Art und Weise wie bei den Schritten S35 bis S39 in 5 der Haupt-Druckverlust ΔP1 berechnet. Falls ΔP1 größer oder gleich dem Schwellenwert TH1 ist, wird eine Anomalie bestimmt und es wird eine Warnung für den Nutzer erzeugt. Bei der Verarbeitung in 5 wird der Schwellenwert TH1 für die Bestimmung in Abhängigkeit der Abgabeströmungsrate Qf verändert. Im Gegensatz dazu ist der Schwellenwert TH1 für die Bestimmung bei der vorliegenden Ausführungsform derart eingestellt, dass dieser einem Wert gemäß dem Bestimmungs-Steuerungswert entspricht, und dieser wird daher nicht in Abhängigkeit der Abgabeströmungsrate Qf verändert.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Förderpumpen-Steuerungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die Ziel-Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes von der Förderpumpe 11 basierend auf dem Betrag des hin zu der Verbrennungskraftmaschine zu führenden Hochdruckkraftstoffes berechnet, und welche ferner derart angepasst ist, dass diese den Betrieb der Förderpumpe 11 gemäß der Ziel-Strömungsrate steuert. Ferner ist eine Bestimmungs-Pumpensteuerungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes ungeachtet der Ziel-Strömungsrate der Förderpumpen-Steuerungseinheit zwingend auf einen vorbestimmten Wert oder größer einstellt. Die Förderpumpen-Steuerungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S13 in 2 ausführt. Die Bestimmungs-Pumpensteuerungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S320 in 2 ausführt.
  • In diesem Fall ist die Schätzgenauigkeit des Haupt-Druckverlusts ΔP1 verschlechtert, wenn die Abgabeströmungsrate Qf von der Förderpumpe 11 niedriger wird, wie vorstehend mit Bezug auf 4 beschrieben ist. Mit Blick auf diese Tatsache wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, auch wenn ein kleiner Betrag des Hochdruckkraftstoffes hin zu der Zuführpumpe 12 zu führen ist und der Ziel-Förderbetrag der Förderpumpe 11 kleiner ist, der Abgabebetrag von der Förderpumpe 11 zu der Zeit eine Anomaliediagnose zwingend derart gesteuert, dass dieser größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Dies kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung weiter verbessern.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 gemäß der ersten Ausführungsform ist derart angepasst, dass diese das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Filter 32 durch Abschätzen des Sub-Druckverlusts ΔP2 basierend auf der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 diagnostiziert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Filter 32 andererseits durch Abschätzen des Sub-Druckverlusts ΔP2 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, diagnostiziert. Insbesondere wird eine Verarbeitung in 7, welche später beschrieben ist, durch den Mikrocomputer ausgeführt. Diese Verarbeitung in 7 wird bei einem vorbestimmten Zeitzyklus während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wiederholend ausgeführt. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Steuerung wie die Steuerung in 2 und 3 gemäß der vorgenannten ersten Ausführungsform durchgeführt.
  • Bei Schritt S40 in 7 wird zunächst bestimmt, ob eine Anforderung zum Öffnen des Zuführventils 15 vorliegt. Die Bestimmung wird beispielsweise in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S30 in 5 durchgeführt. Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen vorliegt, das heißt, falls sich das Zuführventil 15 in einem offenen Ventilzustand befindet, werden bei Schritt S41 die Strömungsrate des durch den Hauptfilter 31 strömenden Kraftstoffes (die Haupt-Strömungsrate Q1), der Haupt-Kraftstoffdruck P1 und der Haupt-Druckverlust ΔP 1 erlangt. Als der Haupt-Kraftstoffdruck P1 wird der durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 erfasste Wert verwendet. Die Haupt-Strömungsrate Q1 wird basierend auf dem Inhalt der Steuerung der Zuführpumpe 12 bei Schritt S12 in 2 abgeschätzt. Beispielsweise wird der Ziel-Ansaugbetrag durch das vorgenannte Stellventil als die Haupt-Strömungsrate Q1 betrachtet. Alternativ wird die Haupt-Strömungsrate Q1 basierend auf dem Inhalt der Steuerung der Förderpumpe 11 bei Schritt S13 in 2 abgeschätzt. Beispielsweise wird der Wert infolge einer Subtraktion des Zuführbetrags von dem Ziel-Förderbetrag als die Haupt-Strömungsrate Q1 betrachtet. Der Haupt-Druckverlust ΔP1 kann basierend auf der Differenz ΔP 1 zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, in ähnlicher Art und Weise zu der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform abgeschätzt werden.
  • Bei Schritt S42 wird der stromaufwärtsseitige Druck Pu des Hauptfilter 31 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1,dem Haupt-Druckverlust ΔP1 und der Haupt-Strömungsrate Q1, welche bei Schritt S41 erlangt wurden, berechnet. Beispielsweise wird eine Berechnungsformel zum Berechnen des stromaufwärtsseitigen Drucks Pu aus dem Haupt-Kraftstoffdruck P1,dem Haupt-Druckverlust ΔP 1 und der Haupt-Strömungsrate Q1 im Vorhinein gespeichert. Ferner werden der Haupt-Kraftstoffdruck P1, der Haupt-Druckverlust ΔP1 und die Haupt-Strömungsrate Q1, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den stromaufwärtsseitigen Druck Pu zu berechnen.
  • Bei Schritt S43 werden der Sub-Kraftstoffdruck P2 und die Abzweig-Strömungsrate Q2 erlangt. Als der Sub-Kraftstoffdruck P2 wird der durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasste Wert verwendet. Die Abzweig-Strömungsrate Q2 wird basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und dem Öffnungsbereich des Einspritzlochs bei dem Zuführventil 15 berechnet.
  • Bei Schritt S44 wird der Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und der Abzweig-Strömungsrate Q2, welche bei Schritt S43 erlangt wurden, und basierend auf dem bei Schritt S42 berechneten stromaufwärtsseitigen Druck Pu berechnet. Beispielsweise wird eine Berechnungsformel zum Berechnen des Sub-Druckverlusts ΔP2 aus dem Sub-Kraftstoffdruck P2, der Abzweig-Strömungsrate Q2 und dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu im Vorhinein gespeichert. Ferner werden der Sub-Kraftstoffdruck P2, die Abzweig-Strömungsrate Q2 und der stromaufwärtsseitige Druck Pu, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den Sub-Druckverlust ΔP2 zu berechnen.
  • Bei Schritt S45 wird bestimmt, ob der bei Schritt S44 berechnete Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert TH2 ist. Falls bestimmt wird, dass die Beziehung ΔP2 ≥ TH2 erfüllt ist, wird bei Schritt S46 erachtet, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund von darin aufgenommenen Fremdstoffen eine Grenze erreicht hat, und ein Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen wird auf An eingestellt. Bei Schritt S47 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder ein Warngeräusch wird ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.
  • Wenn der Sub-Filter 32 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S45 bestimmt, dass die Beziehung ΔP2 < TH2 erfüllt ist. In diesem Fall wird das Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S48 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung bei 7 ohne die Durchführung der Verarbeitung bei den Schritten S41 bis S48 beendet, wenn bei Schritt S40 bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen bzw. Eindüsen vorliegt.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst die Kraftstofffiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Hauptfilter 31, den Sub-Filter 32, den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit. Diese Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welche die Verarbeitung bei Schritt S45 in 7 ausführt. Die Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist derart angepasst, dass diese basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, bestimmt, ob sich der Sub-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich dem Schwellenwert TH2 ist.
  • Der während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 erfasste Haupt-Kraftstoffdruck P 1 steht mit dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Hauptfilters 31 in starkem Zusammenhang, das heißt, dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Sub-Filters 32. Ferner steht die Differenz zwischen dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 mit dem Sub-Druckverlust ΔP2 in starkem Zusammenhang. Entsprechend ist es möglich, basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 den Sub-Druckverlust ΔP2 mit höherer Genauigkeit abzuschätzen, und daher ist es möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust mit höherer Genauigkeit zu bestimmen. Entsprechend ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Genauigkeit der Bestimmung im Vergleich zu dem Fall des Bestimmens von Anomalien bei dem Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 ohne Verwendung des Haupt-Kraftstoffdrucks P1 zu verbessern.
  • Ferner ist es bei der vorliegenden Ausführungsform aufgrund des Vorsehens des Haupt-Kraftstoffdrucksensors 41 möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Haupt-Druckverlust ΔP1 basierend auf dem erfassten Haupt-Kraftstoffdruck P1 zu bestimmen. Mit anderen Worten, es kann festgestellt werden, dass die Genauigkeit der Bestimmung von Anomalien bei dem Sub-Druckverlust unter Verwendung des erfassten Werts des Haupt-Kraftstoffdrucks P1 zur Verwendung bei der Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung verbessert ist.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Wie durch das Bezugszeichen Ta in 4(a) angegeben ist, tritt bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2 eine Pulsation auf, falls Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 durchgeführt werden, wie vorstehend beschrieben ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird basierend auf einer Kraftstoffdruck-Wellenform, welche diese Pulsation angibt, bestimmt, ob sich der Sub-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Ferner wird die Abschätzung des Sub-Druckverlusts ΔP2 bei der vorliegenden Ausführungsform nicht durchgeführt. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Steuerung wie die Steuerung bei 2 und 3 gemäß der vorgenannten ersten Ausführungsform durchgeführt.
  • 8(a) stellt die Veränderung der Maschinendrehzahl NE dar, 8(b) stellt die vorgenannte Pulsation dar, das heißt, die Kraftstoffdruck-Wellenform des Sub-Kraftstoffdrucks P2, und 8(c) stellt die Ventilöffnungsstartzeit ts und die Ventilschließzeit te des Zuführventils 15 dar. Bei dem Beispiel von 8 nimmt die Maschinendrehzahl NE in einer Zeitphase, welche durch ein Bezugszeichen Tc bezeichnet ist, einhergehend mit dem Start des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine zu. Anschließend wird nach dem Verstreichen einer mit einem Bezugszeichen Td bezeichneten Zeitphase zu einem Zeitpunkt (die Ventilöffnungsstartzeit ts), wenn die Reduktionskatalysatortemperatur die Aktivierungstemperatur erreicht hat, das Hinzufügen bzw. Einbringen des Reduktionsmittels gestartet.
  • Bei einem Veränderungspunkt A1 bei der Kraftstoffdruck-Wellenform beginnt eine Abnahme des Kraftstoffdrucks einhergehend mit dem Start des Ventilöffnungsbetriebs (Abheben) des Ventilkörpers 15b bei dem Zuführventil 15. Danach kehrt sich der Kraftstoffdruck bei einem Veränderungspunkt A2, nachdem der Hubbetrag des Ventilkörpers 15b maximiert wurde, ausgehend von der abnehmenden Tendenz hin zu einer zunehmenden Tendenz um. Danach beendet der Kraftstoffdruck die Zunahme bei einem Veränderungspunkt A3 und der Kraftstoffdruck wird bis zu einem Veränderungspunkt A4 auf einem konstanten Wert gehalten. Danach beginnt eine Zunahme des Kraftstoffdrucks einhergehend mit dem Start eines Ventilschließbetriebs (Absenken) des Ventilkörpers 15b. Danach kehrt sich der Kraftstoffdruck bei einem Veränderungspunkt A5, nachdem der Hubbetrag des Ventilkörpers 15 zu null wurde, um das Schließen des Ventils abzuschlie-ßen, ausgehend von der zunehmenden Tendenz hin zu der abnehmenden Tendenz um. Danach wird der Kraftstoffdruck auf dem gleichen Wert wie dieser bei dem Veränderungspunkt A1 gehalten.
  • Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A1 hin zu dem Veränderungspunkt A2 tritt das Phänomen einer temporären Abnahme des Kraftstoffdrucks aufgrund der Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch bei dem Zuführventil 15 auf. Dies entspricht einem Phänomen, welches durch die Tatsache hervorgerufen wird, dass der von der Förderpumpe 11 abgeführte Kraftstoff nicht unmittelbar hin zu der Umgebung des Einspritzlochs geführt wird. Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 hin zu dem Veränderungspunkt A3 tritt das Phänomen einer Zunahme des Kraftstoffdrucks auf, da der Betrag des durch das Einspritzloch eingespritzten Kraftstoffes durch den Kraftstoff von der Förderpumpe 11 kompensiert wurde. Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 tritt das Phänomen auf, dass der Kraftstoffdruck auf einem konstanten Wert (einem Halte-Kraftstoffdruck Pb) gehalten wird, da der durch das Einspritzloch eingespritzte Kraftstoffbetrag und der von der Förderpumpe 11 zugeführte Kraftstoffbetrag ausgeglichen wurden.
  • Der durch das Einspritzloch eingespritzte Kraftstoffbetrag wird jedoch, wenn der Sub-Druckverlust ΔP2 größer ist, durch den Kraftstoff von der Förderpumpe 11 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit kompensiert, was bewirkt, dass der Kraftstoffdruck ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 moderat zunimmt, wie durch eine gestrichelte Linie in 8 angegeben ist. Entsprechend ist es möglich, die Größenordnung des Sub-Druckverlusts ΔP2 durch Vergleichen des Halte-Kraftstoffdrucks Pb, welcher dem während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 erfassten Sub-Kraftstoffdruck P2 entspricht, mit einem Referenzwert Pa abzuschätzen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Fokussierung auf diese Tatsache der vorgenannte Halte-Kraftstoffdruck Pb erfasst. Falls die Differenz zwischen dem Halte-Kraftstoffdruck Pb und dem Referenzwert Pa größer oder gleich einem Schwellenwert TH3 ist, wird bestimmt, dass sich der Sub-Druckverlust ΔP2 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und es wird eine Warnung für den Nutzer erzeugt.
  • Die später beschriebene Verarbeitung in 9 wird insbesondere durch den Mikrocomputer ausgeführt. Diese Verarbeitung in 9 wird während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine bei einem vorbestimmten Zeitzyklus wiederholend ausgeführt.
  • Bei Schritt S50 in 9 wird zunächst bestimmt, ob eine Anforderung zum Öffnen des Zuführventils 15 vorliegt. Die Bestimmung wird beispielsweise in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S30 in 5 durchgeführt. Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen vorliegt, das heißt, falls sich das Zuführventil 15 in einem offenen Ventilzustand befindet, wird bei Schritt S51 der vorgenannte Halte-Kraftstoffdruck Pb erlangt. Beispielsweise wird der Sub-Kraftstoffdruck P2 zu dem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeitphase ausgehend von der Ausgabe des Befehls für den Start der Bestromung des Zuführventils 15 verstrichen ist, während einer Zeitphase gemäß der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 als der Halte-Kraftstoffdruck Pb betrachtet, und der Sub-Kraftstoffdruck P2 zu diesem Zeitpunkt wird erlangt.
  • Falls die Zeitphase, während welcher Bestromung-An angewiesen wird, das heißt, die Zeitphase, während welcher die Ventilöffnung angewiesen wird, kürzer als die vorgenannte vorbestimmte Zeitphase ist, ist es nicht möglich, den Halte-Kraftstoffdruck Pb zu erlangen. In diesem Fall kann die Verarbeitung bei und nach Schritt S51 nicht ausgeführt werden und die Verarbeitung in 9 wird vorübergehend beendet.
  • Bei Schritt S52 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Referenzwert Pa des Halte-Kraftstoffdrucks und dem bei Schritt S51 erlangten Halte-Kraftstoffdruck Pb größer oder gleich dem Schwellenwert TH3 ist. Der Referenzwert Pa kann basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 kurz vor dem Öffnen des Ventils eingestellt sein. Der Sub-Kraftstoffdruck P2 kann beispielsweise zu der Zeit der Ausgabe des Bestromungs-An-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 erlangt werden. Ferner kann der Referenzwert Pa durch Multiplizieren dieses Sub-Kraftstoffdrucks P2 mit einem vorbestimmten Faktor oder durch Reduzieren dieses Sub-Kraftstoffdrucks P2 um eine vorbestimmte Konstante berechnet werden.
  • Falls bestimmt wird, dass die vorgenannte Differenz größer oder gleich dem Schwellenwert TH3 ist, wird bei Schritt S53 erachtet, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund der darin aufgenommenen Fremdstoffe eine Grenze erreicht hat, und ein Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen wird auf An eingestellt. Bei Schritt S54 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.
  • Wenn der Sub-Filter 32 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S52 bestimmt, dass die vorgenannte Differenz kleiner als der Schwellenwert TH3 ist. In diesem Fall wird das Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S55 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung in 9 ohne die Durchführung der Verarbeitung bei den Schritten S51 bis S55 beendet, wenn bei Schritt S50 bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen vorliegt.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Fokussierung auf die Tatsache, dass die Pulsation bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 hervorgerufen wird, einen starken Zusammenhang mit dem Sub-Druckverlust ΔP2 aufweist, eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf der Kraftstoffdruck-Wellenform bestimmt, ob sich der Sub-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Diese Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S52 in 9 ausführt. Dies ermöglicht eine Bestimmung des Vorliegens oder Nichtvorliegens von Anomalien bei dem Sub-Druckverlust mit höherer Genauigkeit. Dies ermöglicht es, den Nutzer vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des hin zu dem Sub-Filter 32 geführten Reduktionsmittels aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters 32 mit höherer Genauigkeit dazu zu bringen, den Sub-Filter 52 zu ersetzen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird der Kraftstoffdruck während der vorbestimmten Zeitphase ausgehend von der Ausgabe eines Bestromungs-An-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 bis zu der Ausgabe eines Bestromungs-Aus-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 auf einem konstanten Wert (dem Halte-Kraftstoffdruck Pb) gehalten, wie in 8 dargestellt ist. Ferner kehrt sich der Sub-Kraftstoffdruck P2, welcher seit der Öffnung des Ventils abgenommen hat, hin zu einer Zunahme ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 um. Zu dieser Zeit ist die Zunahme des Sub-Kraftstoffdrucks P2 moderat, während der Sub-Druckverlust ΔP2 größer wird. Daher wird der Sub-Kraftstoffdruck P2 stärker daran gehindert, unmittelbar auf den normalen Halte-Kraftstoff-Druckwert (den Referenzwert Pa) zuzunehmen, während der Sub-Druckverlust ΔP2 größer ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt die Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit mit Blick auf diese Tatsache die Bestimmung basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 und zu dem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeitphase seit dem Start der Öffnung des Zuführventils 15 verstrichen ist, aus. Daher wird das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust basierend darauf bestimmt, ob der Halte-Kraftstoffdruck Pb unmittelbar auf den normalen Wert angestiegen ist. Dies kann die Bestimmung einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust basierend auf der Pulsation auf einfache Art und Weise realisieren.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Flussdiagramm in 9 gemäß der vorgenannten vierten Ausführungsform zu einem in 10 dargestellten Flussdiagramm umgebildet. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Steuerung wie die Steuerung bei 2 und 3 gemäß der vorgenannten ersten Ausführungsform durchgeführt.
  • Bei Schritt S510 in 10 wird zunächst bestimmt, ob eine Anforderung zum Diagnostizieren dahingehend erfolgte, ob sich der Sub-Druckverlust ΔP2 in einem normalen Zustand befindet. Beispielsweise kann in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S310 in 6 eine Anforderung zum Ausführen einer Diagnose basierend auf der kumulativen Fahrzeugfahrstrecke oder dem kumulativen Zuführbetrag erfolgen.
  • Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung für eine Diagnose erfolgte, wird bei Schritt S50 bestimmt, ob eine Anforderung zum Öffnen des Zuführventils 15 vorliegt. Die Bestimmung wird beispielsweise in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S30 in 5 durchgeführt. Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen vorliegt, das heißt, falls sich das Zuführventil 15 in einem offenen Ventilzustand befindet, schreitet der Vorgang zu Schritt S520 voran. Bei Schritt S520 wird der Ziel-Zuführbetrag Qtrg des Zuführventils 15 zwingend auf einen Wert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert, der im Vorhinein eingestellt wurde (ein Zuführbetrag für die Bestimmung), ungeachtet des bei Schritt S22 in 3 eingestellten Ziel-Zuführbetrags, verändert. Mit anderen Worten, die Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15, das heißt, die Bestromungs-An-Zeitphase, wird gesteuert, um einen Zuführbetrag zu erreichen, welcher größer oder gleich dem Zuführbetrag für die Bestimmung ist, ungeachtet des Werts des Ziel-Zuführbetrags Qtrg bei dem Zuführventil 15.
  • Nach der Verarbeitung bei Schritt S520 wird in ähnlicher Art und Weise zu den Schritten S51 bis S55 in 10 der Sub-Druckverlust ΔP2 zu dem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeitphase seit der Ausgabe des Befehls für einen Start der Bestromung zu dem Zuführventil 15 verstrichen ist, als der Halte-Kraftstoffdruck Pb erlangt. Ferner wird, falls die Differenz zwischen dem erlangten Halte-Kraftstoffdruck Pb und dem Referenzwert Pa größer oder gleich dem Schwellenwert TH3 ist, eine Anomalie bestimmt und es wird eine Warnung für den Nutzer erzeugt.
  • In diesem Fall liegt eine längere Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4, wie in 8 dargestellt, vor, während die Ventilöffnungszeitphase länger ist, was die Bedenken bzw. die Gefahr hinsichtlich der Erlangung des Sub-Kraftstoffdrucks P2 zu einer von diesem Zeitpunkt abweichenden Zeit reduzieren kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mit Blick auf diese Tatsache eine Reinigungs-Zuführ-Steuerungseinheit und eine Bestimmungs-Zuführ-Steuerungseinheit vorgesehen. Die Reinigungs-Zuführ-Steuerungseinheit ist derart angepasst, dass diese den Ziel-Zuführbetrag Qtrg des durch das Zuführventil 15 zugeführten Reduktionsmittels basierend auf dem Betrag an abgegebenem NOx berechnet. Die Bestimmungs-Zuführ-Steuerungseinheit ist derart angepasst, dass diese die Ventilöffnungszeitphase ungeachtet des Ziel-Zuführbetrags Qtrg zwingend auf eine vorbestimmte Zeitphase oder länger einstellt. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Anforderung für eine Diagnose erfolgt, die Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 zwingend verlängert. Dies kann die vorgenannte Gefahr reduzieren.
  • Ferner ist die Reinigungs-Zuführ-Steuerungseinheit durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S23 in 3 ausführt. Die Bestimmungs-Zuführ-Steuerungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S520 in 10 ausführt.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt und diese kann durch das Vornehmen verschiedener Veränderungen bei den Ausführungsformen implementiert sein, wie später erläutert ist. Es ist möglich, Abschnitte bei den Ausführungsformen zu kombinieren, welche konkret dahingehend spezifiziert sind, dass diese miteinander kombiniert werden können, und es ist ebenso möglich, die Ausführungsformen teilweise miteinander zu kombinieren, insbesondere unter der Voraussetzung, dass solche Kombinationen kein Hindernis hervorrufen, auch wenn solche Kombinationen nicht spezifiziert sind.
  • Bei der vorgenannten vierten Ausführungsform wird die Diagnose basierend auf dem Wert des Halte-Kraftstoffdrucks Pb, welcher bei der Pulsation auftritt, durchgeführt, um eine Anomalie bei dem Sub-Kraftstoffdruck basierend auf der Pulsation bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 hervorgerufen wird, zu diagnostizieren. Andererseits ist es unter Fokussierung auf die Tatsache, dass die Geschwindigkeit (die Zunahmeneigung B1) der Zunahme des Kraftstoffdrucks während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 hin zu dem Veränderungspunkt A3, wie in 8 dargestellt, verlangsamt ist, während der Sub-Druckverlust ΔP2 größer ist, ebenso möglich, eine Diagnose basierend auf der Zunahmeneigung B 1 durchzuführen. Ferner ist es unter Fokussierung auf die Tatsache, dass die Geschwindigkeit (die Abnahmeneigung B2) der Abnahme des Kraftstoffdrucks in der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A1 hin zu dem Veränderungspunkt A2, wie in 8 dargestellt, erhöht ist, während der Sub-Druckverlust ΔP2 größer ist, ebenso möglich, eine Diagnose basierend auf der Abnahmeneigung B2 durchzuführen.
  • Beim Durchführen der Druckverlust-Diagnosen in den 5, 7 und 10 ist es ebenso möglich, die Druckverlust-Diagnose dadurch durchzuführen, dass diese durch eine Anforderung zum Ausführen der Diagnose eingeleitet wird, welche basierend auf der kumulativen Fahrzeugfahrstrecke oder dem kumulativen Zuführbetrag erfolgte, in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S310 in 6.
  • Die in 1 dargestellte Förderpumpe 11 ist in dem Kraftstofftank 10 angeordnet; die Förderpumpe 11 kann jedoch ebenso außerhalb des Kraftstofftanks 10 angeordnet sein.
  • Der Ziel-Förderbetrag über die Förderpumpe 11 wird basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag bei Schritt S13 2 berechnet. Wenn eine Anforderung zum Hinzufügen bzw. Einbringen des Reduktionsmittels erfolgte, ist es jedoch ebenso möglich, den Ziel-Förderbetrag durch Addieren des Betrags des Reduktionsmittels zu dem Ziel-Ansaugbetrag zu berechnen.
  • Obwohl bei den vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung zusätzlich zu der Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung durchgeführt wird, ist es ebenso möglich, auf die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung zu verzichten. Obwohl bei den vorgenannten dritten bis fünften Ausführungsformen die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung zusätzlich zu der Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung durchgeführt wird, ist es ebenso möglich, auf die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung zu verzichten. Ferner ist es möglich, die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen und die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung gemäß den dritten bis fünften Ausführungsformen durch Kombinieren derselben durchzuführen.
  • Die durch die ECU 50 (die Steuerungsvorrichtung) vorgesehenen Funktionen können durch Software, welche in einem substantiellen Speichermedium aufgenommen ist, und einen Computer zum Ausführen derselben vorgesehen sein, oder lediglich durch Software, Hardware oder Kombinationen von diesen. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung, wenn die Steuerungsvorrichtung durch eine Schaltung vorgesehen ist, welche Hardware bildet, durch eine digitale Schaltung einschließlich einer Mehrzahl von logischen Schaltungen oder durch eine analoge Schaltung vorgesehen sein.

Claims (8)

  1. Kraftstofffiltervorrichtung, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe (12) zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe (11) zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil (15) zum Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad (16a) bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist, wobei die Kraftstofffiltervorrichtung aufweist: einen Hauptfilter (31), welcher in einem Hauptpfad (21a) als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter (32), welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad (22a) zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor (41) zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor (42) zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub-Pfad entspricht; und eine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit (S36), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Hauptfilter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
  2. Kraftstofffiltervorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Übergangszeit-Verhinderungseinheit (S31), welche derart angepasst ist, dass diese die Bestimmung, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, in einer Übergangszeitphase ausgehend von dem Schließbeginn des Zuführventils bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeitphase innerhalb der Ventilschließzeitphase verhindert.
  3. Kraftstofffiltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Niedrigströmungsratenzeit-Verhinderungseinheit (S34), welche derart angepasst ist, dass diese die Bestimmung, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, innerhalb der Ventilschließzeitphase verhindert, wenn eine Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
  4. Kraftstofffiltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Förderpumpen-Steuerungseinheit (S 13), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Menge des Hochdruckkraftstoffes, welcher hin zu der Verbrennungskraftmaschine geführt werden soll, eine Ziel-Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes von der Förderpumpe berechnet, und derart angepasst ist, dass diese einen Betrieb der Förderpumpe basierend auf der Ziel-Strömungsrate steuert; und eine Bestimmungs-Pumpensteuerungseinheit (S320), welche derart angepasst ist, dass diese die Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes ungeachtet der Ziel-Strömungsrate zwingend auf einen vorbestimmten Wert oder größer einstellt.
  5. Kraftstofffiltervorrichtung, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe (12) zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe (11) zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil (15) zum Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad (16a) bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist, wobei die Kraftstofffiltervorrichtung aufweist: einen Hauptfilter (31), welcher in einem Hauptpfad (21a) als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter (32), welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad (22a) zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor (41) zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor (42) zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub-Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit (S45), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
  6. Kraftstofffiltervorrichtung, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe (12) zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe (11) zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil (15) zum Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad (16a) bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist, wobei die Kraftstofffiltervorrichtung aufweist: einen Hauptfilter (31), welcher in einem Hauptpfad (21a) als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter (32), welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad (22a) zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor (42) zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub-Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit (S52), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch einen Öffnungs- und Schließbetrieb des Zuführventils hervorgerufen wird, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  7. Kraftstofffiltervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit derart angepasst ist, dass diese die Bestimmung, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils und zu einem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeitphase ausgehend von einem Beginn der Öffnung des Zuführventils verstrichen ist, durchführt.
  8. Kraftstofffiltervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, ferner aufweisend: eine Reinigungs-Zuführ-Steuerungseinheit (S23), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Menge an NOx eine Zielmenge des Reduktionsmittels berechnet, welches durch das Zuführventil zugeführt werden soll, und derart angepasst ist, dass diese eine Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils basierend auf der Zielmenge des zuzuführenden Reduktionsmittels steuert; und eine Bestimmungs-Zuführ-Steuerungseinheit (S520), welche derart angepasst ist, dass diese die Ventilöffnungszeitphase ungeachtet der Zielmenge des zuzuführenden Reduktionsmittels zwingend auf eine im Vorhinein eingestellte Zeitphase oder länger einstellt.
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