DE19859913A1

DE19859913A1 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19859913A1
Application number: DE19859913A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Toyohara; Takeshi Atago; Toshio Hori
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: DE19859913B4; JP3709065B2; US6125832A; JPH11190240A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen und insbesondere eine derartige Vorrichtung, die ein System zur Druckbeaufschlagung und Lieferung von von einer Einspritzeinrichtung in einen Direkteinspritzungsmotor einzuspritzendem Kraftstoff ent hält.

Eine Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung für Brennkraftma schinen, in der eine Anomalie des Kraftstoffdrucks erfaßt wird, ohne Rückkopplungsregelungssignale zu verwenden, und in der eine geeignete Maßnahme getroffen wird, ist aus JP 9-119335-A bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung für Brennkraftmaschi nen, die gekennzeichnet ist durch ein Hochdruck-Kraft stoffzufuhrsystem zur Druckbeaufschlagung und Lieferung von von einer Einspritzeinrichtung in einen Direktein spritzungsbenzinmotor einzuspritzendem Kraftstoff, einen Motordrehzahlsensor, eine Warneinrichtung, einen Kraft stoffdrucksensor, der in dem Hochdruck-Kraftstoffzu fuhrsystem vorgesehen ist und den Kraftstoffdruck erfaßt, sowie eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Warn einrichtung, wenn der Kraftstoffdruck über einem oberen Grenzwert oder unter einem unteren Grenzwert liegt, die entsprechend der Motordrehzahl gesetzt werden. Ferner offenbart dieses Dokument eine Kraftstoffzufuhr- Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen, die gekenn zeichnet ist durch ein elektromagnetisches Ventil im Hochdruck-Kraftstoffzufuhrsystem, wobei die Steuerein richtung das elektromagnetische Ventil in der Weise steuert, daß es schließt, wenn der Kraftstoffdruck unter halb des unteren Grenzwerts liegt.

Lediglich die Erfassung der Tatsache, daß der Druck in einer Hochdruckpumpe anomal erhöht oder erniedrigt ist, kann eine fehlerhafte Beurteilung aufgrund einer plötzli chen Änderung des Kraftstoffdrucks zur Folge haben, der nicht wirklich einen Bereich (der im folgenden "Fehlerbereich" genannt wird) erreicht, in dem die Be triebsleistung verschlechtert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraft stoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen zu schaf fen, die mit einer Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffdruck-Steuersystem versehen ist, die feststel len kann, ob ein Fehler den obengenannten Fehlerbereich erreicht, und die die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaf ten Beurteilung minimieren kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstoffzufuhrvor richtung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Fehler im Kraftstoffdruck-Steuersystem anhand der Erfassung eines Bruchs in der Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruckwert und dem Ansteuerungsverhältnis eines Reglers für varia blen Kraftstoffdruck beurteilt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Zeitintervall, in dem der Kraftstoffdruck den Fehlerbe reich erreicht, unter der Bedingung gesetzt, daß die Rückkopplungsregelung des Kraftstoffdrucks ausgeführt wird, wobei eine Fehlerbeurteilung des Kraftstoffdruck- Steuersystems dadurch ausgeführt wird, daß eine Kraft stoffdruckänderung wenigstens während einer vorgegebenen Periode innerhalb des gesetzten Zeitintervalls auftritt.

Gemäß der Erfindung enthält eine Kraftstoffzufuhrvorrich tung für Brennkraftmaschinen eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruckpumpe, wovon jede von einer Einspritzein richtung der Brennkraftmaschine des Direkteinspritzungs typs einzuspritzenden Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und liefert, einen Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, einen Regler für variablen Kraftstoff druck zum Steuern des Kraftstoffdrucks, eine Betriebs zu stand-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Betriebszu standes der Brennkraftmaschine, eine Kraftstoffdruck- Setzeinrichtung zum Setzen eines Soll-Kraftstoffdrucks entsprechend dem Betriebszustand und eine Einrichtung zum Ansteuern des Reglers für variablen Kraftstoffdruck in der Weise, daß der Soll-Kraftstoffdruck erhalten wird, wobei eine Fehlerbeurteilungseinrichtung vorgesehen ist zum Beurteilen eines Fehlers anhand der Tatsache, daß eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruckwert, der von der Ansteuerungseinrichtung für den Regler für variablen Kraftstoffdruck für die Kraftstoffrückkopplungsregelung verwendet wird, und dem Ansteuerungsverhältnis der Ein richtung zum Ansteuern des Reglers für variablen Kraft stoffdruck während einer vorgegebenen Zeitperiode ober halb eines oberen oder unterhalb eines unteren Grenzwerts liegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruckpumpe, wovon jede von einer Einspritzeinrichtung der Brennkraftmaschine des Direkteinspritzungstyps einzuspritzenden Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und liefert, einen Kraftstoffdrucksen sor zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, einem Regler für variablen Kraftstoffdruck zum Steuern des Kraftstoff drucks, eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, eine Kraftstoffdruck-Setzeinrichtung zum Setzen eines Soll-Kraftstoffdrucks entsprechend dem Betriebszustand und eine Einrichtung zum Ansteuern des Reglers für varia blen Kraftstoffdruck in der Weise, daß der Soll-Kraft stoffdruck erhalten wird, wobei eine Fehlerbeurteilungs einrichtung zum Beurteilen eines Kraftstoffsteuersystems anhand der Bedingungen, daß die Einrichtung zum Ansteuern des Reglers für variablen Kraftstoffdruck eine Rückkopp lungsregelung des Kraftstoffdrucks ausführt und daß eine Änderung des Kraftstoffdrucks erfolgt, die während einer vorgegebenen Zeitperiode innerhalb eines festgelegten Zeitbereichs andauert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen die Kraftstoffdruckänderung anhand der Tatsache beurteilt, ob der durch den Kraftstoffdrucksensor erfaßte Kraftstoff druck um einen vorgegebenen Wert oberhalb oder unterhalb des Soll-Kraftstoffdrucks liegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen die Kraftstoffdruckänderung anhand einer Änderungsbreite des Kraftstoffdrucks, die eine Kraftstoffdruckänderungsrate ist, beurteilt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen die Änderung des Kraftstoffdrucks anhand der Tatsache beur teilt, ob ein integrierter Kraftstoffdruckwert, der durch Integration der Kraftstoffdruckwerte erhalten wird, ober halb oder unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen die Änderung des Kraftstoffdrucks anhand einer Beziehung zwischen dem Soll-Kraftstoffdruck und dem Ansteuerungs verhältnis der Einrichtung zum Ansteuern des Reglers für variablen Kraftstoffdruck beurteilt.

Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung wird in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung die Änderung des Kraftstoffdrucks durch Setzen eines Kraftstoffdruckwerts und anhand des gesetzten Beurteilungskraftstoffdruckwerts beurteilt.

Der Ausdruck "innerhalb des obenerwähnten gesetzten Zeitbereichs" kann die Bedeutung von "innerhalb von 1000 ms" haben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des gesamten Brennkraftmaschinensystems gemäß einer Aus führung der Erfindung;

Fig. 2 einen Blockschaltplan der Brennkraftmaschi nen-Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung;

Fig. 3 eine Kennlinie der Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Ansteuerungsverhält nis eines Reglers für variablen Kraftstoff druck;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Kraft stoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen, die mit einem Kraftstoff-Steuersystem versehen ist;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung von Bezie hungen zwischen mehreren Ausführungen der Er findung;

Fig. 6-11 Ablaufpläne zur Erläuterung der Funktions weise der erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhr vorrichtung;

Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung von Bezie hungen zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Ansteuerungsverhältnis eines Reglers für va riablen Kraftstoffdruck gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung;

Fig. 13 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Funkti onsweise der Erfindung; und

Fig. 14 einen Ablaufplan einer Ausfallsicherheits steuerung.

In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Brennkraftmaschinensy stems gezeigt, auf das die Erfindung angewendet wird. In Fig. 1 wird von einer Brennkraftmaschine 1 anzusaugende Luft an einem Einlaßabschnitt 4 eines Luftreinigers 3 angesaugt, woraufhin sich die angesaugte Luft durch eine Drosselvorrichtung 7 bewegt, in der eine Drosselklappe 6 angebracht ist, um die Ansaugluftmenge zu steuern, wor aufhin die Luft in einen Sammler 8 eintritt. Die Drossel klappe 6 ist mit einem Motor 10 verbunden und wird durch Antreiben des Motors 10 betätigt. Die Ansaugluftmenge wird durch den Betrieb der Drosselklappe 6 gesteuert. Die Ansaugluft, die den Sammler 8 erreicht, wird auf die Ansaugluftleitungen 19 verteilt, die mit den Zylindern 2 der Brennkraftmaschine verbunden sind, und dann in die jeweiligen Zylinder 2 eingeleitet.

Andererseits wird Kraftstoff wie etwa Benzin von einem Kraftstofftank 11 durch eine Kraftstoffpumpe 12 angesaugt und mit Druck beaufschlagt und anschließend einer Kraft stoffleitung 21 zugeführt, in der Kraftstoffeinspritzven tile (Einspritzeinrichtungen) 13 und auf der Einlaßseite dieser Kraftstoffeinspritzventile 13 ein Regler 14 für variablen Kraftstoffdruck sowie ein Kraftstoffdrucksensor angeordnet sind. Das Kraftstoffsystem enthält den Kraft stofftank 11, die Pumpe 12, den Kraftstoffregler 14, den Kraftstoffdrucksensor 22 und dergleichen. Signale vom Kraftstoffdrucksensor 22 werden in die Steuereinheit 15 eingegeben. Im Kraftstoffsystem wird der Kraftstoffdruck durch den Regler 14 für variablen Kraftstoffdruck auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und von den Einspritzeinrichtungen 13, deren Kraftstoffeinspritzan schlüsse in die Zylinder 2 münden, in die entsprechenden Zylinder eingespritzt. Weiterhin gibt ein Luftmengenmes ser 5 Signale aus, die Ansaugluftmengen darstellen und ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben werden.

Die Drosselvorrichtung 7 enthält einen daran angebrachten Drosselklappensensor 18, dessen Ausgangssignale ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben werden.

Ferner ist ein Kurbelwinkelsensor 16 vorgesehen, der durch eine Nockenwelle 27 gedreht wird und Signale aus gibt, die Drehposition der Kurbelwelle darstellen. Diese Signale werden ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingege ben.

An einem Abgasrohr 28 ist ein Luft-/Kraftstoffverhältnis- Sensor 20 (L/K-Sensor) angebracht, der die Luft-/Kraft stoffverhältnisse im Ist-Betrieb anhand der Zusam mensetzungen des Abgases erfaßt und Signale, die das jeweilige Luft-/Kraftstoffverhältnis darstellen, in die Steuereinheit 15 eingibt.

In die Drosselvorrichtung 7 ist ein Fahrpedalsensor 9 integriert, der mit einem Fahrpedal 49 verbunden ist. Der Fahrpedalsensor 9 erfaßt den Niederdrückungsgrad des Fahrpedals 49 durch einen Fahrer und gibt entsprechende Signale aus, die in die Steuereinheit 15 eingegeben werden.

Die Steuereinheit 15 besitzt eine Verarbeitungseinrich tung 26 und empfängt als Eingangssignale die Signale von den verschiedenen Sensoren, die die Motorbetriebszustände erfassen, etwa die obenerwähnten Kurbelwinkelsignale, Fahrpedalniederdrückungssignale und dergleichen, und führt eine vorgegebene Berechnung aus, um als Berech nungsergebnisse verschiedene Signale auszugeben. Von der Steuereinheit 15 werden an die obengenannten Kraftstoff einspritzeinrichtungen 13, an eine Zündspule 17 und an einen Drosselklappenbetätigungsmotor 10 vorgegebene Steuersignale ausgegeben, um die Kraftstoffzufuhrsteue rung, die Zündzeitpunktsteuerung und die Ansaugluftmen gensteuerung auszuführen.

Zwischen einer Stromquelle (Batterie) 30 und der Steuer einheit 15 sind ein Motortreiberrelais 31, ein Steuerein heitrelais 32 und ein Zündschalterrelais 33 vorgesehen. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet verschiedene Warnleuch ten.

Die obenbeschriebenen Elemente und Konfigurationen sind bekannt, so daß eine weitere genaue Erläuterung hiervon unnötig ist.

Fig. 2 zeigt eine Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung für Brennkraftmaschinen, die auf das Kraftstoffzufuhrsystem nach Fig. 1 oder Fig. 4 angewendet werden kann.

Ein Prozessor (CPU) 100 (der in Fig. 1 mit dem Bezugszei chen 26 bezeichnet ist) in der Steuereinheit 15 ist mit einem Bus 101 verbunden, an den eine Eingangsverarbei tungsschaltung 102 und eine Ausgangsverarbeitungsschal tung 103 angeschlossen sind. Die Signale werden vom Kraftstoffdrucksensor 107 (in Fig. 1 bei 22 und in Fig. 4 bei 45 gezeigt), vom Luftmengensensor 108 (in Fig. 1 bei 5 gezeigt), vom Kurbelwinkelsensor 109 (in Fig. 1 bei 16 gezeigt), vom Drosselklappensensor 110 (in Fig. 1 bei 18 gezeigt), vom Fahrpedalsensor 111 (in Fig. 1 bei 9 ge zeigt), von einem Kühlmitteltemperatursensor 112, von einem O₂-Sensor 113, von einem Zündschalter 114 (in Fig. 1 bei 33 gezeigt), von einem Anlasserschalter 115 und von einem Batteriespannungssensor 116 in die Ein gangsverarbeitungsschaltung 102 eingegeben. Die von der Eingabeverarbeitungsschaltung 102 verarbeiteten Signale werden in den Bus 101 und in eine Unterbrechungssteuer einrichtung 104 eingegeben. Ein erforderliches Zeitinter vall wird durch einen Zeitgeber 105 gemessen. Die von der Ausgangsverarbeitungsschaltung 103 ausgegebenen Signale werden in einen Regler 117 für variablen Kraftstoffdruck (in Fig. 1 bei 14 und in Fig. 4 bei 40 gezeigt), in Einspritzeinrichtungen 118 bis 121 (in Fig. 1 bei 13 und in Fig. 4 bei 46 gezeigt), in eine Kraftstoffpumpe 122 (in Fig. 1 bei 12 und in Fig. 4 bei 48, 44 gezeigt), in eine Zündeinrichtung 123 und eine Warneinrichtung 124 (in Fig. 1 bei 35 gezeigt) eingegeben. Die in einem ROM 131 gespeicherten Signale werden in den Bus 101 eingegeben, während Signale vom Bus 101 in einen RAM 132 und in einen Sicherungs-RAM 106 gespeichert werden. Die CPU 100 ent hält eine Fehlerbeurteilungseinrichtung 135, die später beschrieben wird.

Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck (MPa) und dem Ansteuerungsverhältnis (%) des Reglers 14, 44 für variablen Kraftstoffdruck.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel des Kraftstoffzufuhr systems, das beispielsweise für Direkteinspritzungsmoto ren geeignet ist. Kraftstoff von einem Kraftstofftank 50 wird mittels einer Niederdruckpumpe 48 an eine Hochdruck pumpe 44 geliefert, um ihn mit Druck zu beaufschlagen, und dann an eine Einspritzeinrichtung 46 abgegeben, um in die jeweiligen Zylinder eingespritzt zu werden. Die Niederdruckpumpe 48 wird durch einen Motor 49 angetrie ben. In einer Rohrleitung, die die Ansaugseite mit der Förderseite der Hochdruckpumpe 44 verbindet, sind Rück schlagventile 42, 43 angeordnet. In diesem System ist in einer Rohrleitung, die die Hochdruckpumpe 44 mit der Einspritzeinrichtung 46 verbindet, ein Kraftstoffdruck sensor 45 vorgesehen, ferner sind in einer Rohrleitung, die die Förderseite der Hochdruckpumpe 44 mit dem Kraft stofftank 50 verbindet, ein Regler 40 für variablen Kraftstoffdruck und ein Rückschlagventil 41 vorgesehen.

Weiterhin ist in einer Rohrleitung, die die Hochdruck pumpe 44 mit dem Kraftstofftank 50 verbindet, ein Nieder druckregler 47 vorgesehen. Fig. 5 zeigt verschiedene Lö sungsmöglichkeiten für das der Erfindung zugrundeliegende Problem.

Ausführung 1

In Fig. 5 ist die Ausführung 1 durch eine Linie 71 (oder 71') dargestellt. Für das Kraftstoffzufuhrsystem wird ein Soll-Kraftstoffdruck gesetzt. Der Soll-Kraftstoffdruck beträgt beispielsweise 7 MPa, wie durch die Soll-Kraft stoffdrucklinie 61 gezeigt ist. Für den Soll-Kraftstoffdruck wird eine Kraftstoffdruckrückkopplung- Totzone gesetzt, in der die Rückkopplungsregelung unab hängig davon, ob die Periode der Kraftstoffdruck-Rück kopplungsregelung vorliegt, nicht ausgeführt wird. Die Kraftstoffrückkopplung-Totzone ist durch Kraftstoffdruck- F/B-Totzonenlinien 63, 64 definiert, die durch Addition von 11 MPa zur Soll-Kraftstoffdrucklinie 61 erhalten werden. Ferner wird außerhalb der Kraftstoffdruckrück kopplung-Totzone eine Fehlerbeurteilung-Totzone gesetzt und durch Fehlerbeurteilung-Totzonenlinien 65, 66 defi niert.

Der Regler 14, 40 für variablen Kraftstoffdruck wird einer Kraftstoffdruck-Rückkopplungsregelung unterworfen, um den Kraftstoffdruck zum Soll-Kraftstoffdruck 61 zu führen, wie durch den Kraftstoffdruck-Sensorausgang 60 gezeigt ist. Wenn unter dieser Bedingung ein Fehler auftritt, wie durch das Bezugszeichen 71a gezeigt ist, fällt das Ausgangssignal, wie durch die Kraftstoffdruck- Sensorausgangslinie 71, 71' oder dergleichen gezeigt ist, ab. In diesem Fall erfolgt eine Fehlerbeurteilung für das Kraftstoffdruck-Regelsystem durch Erfassen, daß der Kraftstoffdruck unter die untere Grenzlinie 65 der Feh lerbeurteilung-Totzone abfällt. Das heißt, es wird das Auftreten eines Fehlers beurteilt, wenn der Kraftstoff druck unter die untere Grenzlinie 65 der Fehlerbeurtei lung-Totzone abfällt. Eine Fehlerbeurteilung in bezug auf eine obere Grenze erfolgt in der gleichen Weise wie im Fall der Fehlerbeurteilung in bezug auf die untere Grenze. In dem durch eine Linie 71" gezeigten Fall be steht die Gefahr, daß eine Anomalie aufgrund einer feh lerhaften Beurteilung durch Rückstoß als normal beurteilt wird. In diesem Fall ist es wichtig, daß im Hinblick auf die Zuverlässigkeit des Kraftstoffdrucksensors 22, 45 eine Steuerung, mit der die Warnleuchte mit Strom ver sorgt wird, nicht sofort nach dem Abfall des Kraftstoff drucks unter die untere Grenzlinie 63 der Kraftstoff druck-Totzone ausgeführt wird, sondern daß die Kraft stoffdruck-F/B-Regelung gestattet wird.

Wenn ein Fehlerpegel für den Kraftstoffdrucksensor auf 50% unterhalb eines wirklichen Kraftstoffdrucks gesetzt ist, d. h. wenn der maximale Fehlerkraftstoffdruck auf 50% unterhalb der wirklichen Kraftstoffdrucklinie 62 gesetzt wird, kann ein sogenanntes Fehlererreichungszeit intervall bis zur Verschlechterung der Betriebsfähigkeit auf 1000 ms gesetzt werden. Falls die Bedingungen, daß der Kraftstoffdruck 50% oder weniger beträgt, beispiels weise für 1000 ms fortdauert, wird die Betriebsleistung verschlechtert, wie durch das Bezugszeichen 70 gezeigt ist. Eine Fehlerbeurteilung des Kraftstoffdruck-Regelsy stems einschließlich des Kraftstoffdrucksensors 22 er folgt durch die Erfassung, daß der Kraftstoffdruck unter die untere Grenzlinie 65 der Fehlerbeurteilung-Totzone abfällt, und indem erfaßt wird, daß das Zeitintervall, das ab einer Zeitzähl-Startlinie 68 gezählt wird, die durch einen Schnittpunkt 67 der Kraftstoffdruck-Sensor ausgangslinie 71 mit der unteren Grenzlinie 65 der Feh lerbeurteilung-Totzone verläuft, wie durch den Zeitzähl- Startpfeil 69 gezeigt ist, wenigstens seit einem vorgege benen Zeitintervall innerhalb der Fehlererreichungszeit und eines minimalen Zeitintervalls, das für eine Fehler diagnose ohne fehlerhafte Beurteilung gesetzt werden kann, verstrichen ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Ablaufpläne einer Kraftstoff druck-Rückkopplungsregelung und einer Kraftstoffeinsprit zung während des Normalbetriebs. Fig. 6 zeigt einen Schritt 161 zur Berechnung des Soll-Kraftstoffdrucks, einen Schritt 162 zum Lesen des Kraftstoffdruck-Sensor ausgangs, einen Schritt 163, in dem beurteilt wird, ob die Kraftstoffdruckrückkopplungsbedingung gegeben ist, einen Beurteilungsschritt 164, in dem beurteilt wird, ob der Kraftstoffdruck innerhalb der Rückkopplungsregelung- Totzone liegt, wenn die Kraftstoffdruckrückkopplungsbe dingung gegeben ist, sowie einen Schritt 165, in dem die Rückkopplungsregelung in Übereinstimmung mit PFDUTY(neu) = PFDUTY(alt) ± FBDUTY ausgeführt wird, wobei PFDUTY(neu) das Ansteuerverhältnis durch den Regler für variablen Kraftstoffdruck angibt, PFDUTY(alt) das letzte Ansteuerverhältnis angibt und ±FBDUTY das rückzukoppelnde Verhältnis angibt. Wie ferner in Fig. 7 gezeigt ist, wird eine Kraftstoffeinspritzsteuerung ausgeführt, in der ein Kraftstoffdruck-Leseschritt 171, ein Kraftstoffdruck- Korrekturkoeffizient-Berechnungsschritt 172 und ein Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsschritt 173 ausge führt werden.

Die obenerwähnte Beurteilungssteuerung wird unter der obenerwähnten Kraftstoffdruck-Rückkopplungsregelung aus geführt. Die Fehlerbeurteilungseinrichtung beurteilt, ob die Kraftstoffdruck-Sensorausgangslinie den Fehlerpegel erreicht und ob wenigstens ein vorgegebenes Zeitintervall verstrichen ist, wobei an die Warneinrichtung eine Meldung geschickt wird, wenn die Beurteilung ergibt, daß ein Fehler aufgetreten ist, so daß eine Person im Fahrzeug auf die Gefahr hingewiesen wird.

Ausführung 2

In Fig. 5 ist diese Ausführung durch Bezugnahme auf die Steigung 72 der Kraftstoffdrucklinie 71 gegeben.

In dieser Ausführung wird eine Kraftstoffdruckänderungs breite (Kraftstoffdruckänderungsrate) in einem vorgegebe nen Zeitintervall erfaßt, wodurch die Kraftstoffdruck steuersystem-Fehlerbeurteilung ausgeführt wird. Das heißt, ΔAVEPF, das der Kraftstoffdruckabfall pro Zeitin tervall Δt ist, wird berechnet und für die Fehlerbeurtei lung verwendet. Die Beurteilung, ob der berechnete Wert einen Fehlerpegelbereich 70 erreicht oder nicht, erfolgt in der gleichen Weise wie in der Ausführung 1, so daß die entsprechende Beschreibung hier nicht wiederholt wird.

Fig. 8 zeigt einen Ablaufplan für diesen Fall. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, enthält die Operation die folgenden Schritte. Im Schritt 181 wird beurteilt, ob die Operation während der Kraftstoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt. Wenn sie während der Kraftstoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt, wird im Schritt 182 beurteilt, ob NTPFUEL (vorgegebenes Zeitintervall) verstrichen ist, seit der Soll-Kraftstoffdruck TPFUEL einen konstanten Wert ange nommen hat. Falls das vorgegebene Zeitintervall verstri chen ist, wird im Schritt 183 die Berechnung von A = ΔAVEPF/Δt ausgeführt. Im Schritt 184 wird festge stellt, ob A < HENKA (vorgegebene Kraftstoffdruckände rungsgeschwindigkeit) gilt, wobei dann, wenn die Antwort "Ja" lautet, im Schritt 185 festgestellt wird, daß das Kraftstoffdrucksteuersystem anomal arbeitet.

Ausführung 3

In Fig. 5 wird in dieser Ausführung 3 ein Fehler durch Verwenden des Produkts Δt × (Kraftstoffdruckdifferenz zwischen einem Soll-Kraftstoffdruck und einem Ist-Kraft stoffdruck) beurteilt. Das heißt, wenn der Kraftstoff druckwert wenigstens um einen vorgegebenen Wert unterhalb des Soll-Kraftstoffdrucks liegt, wird die Kraftstoff druckdifferenz über die Zeit integriert, wobei ein Kraft stoffsteuersystem-Fehler beurteilt wird, indem erfaßt wird, daß der integrierte Wert (Zeit × Kraftstoffdruck differenz) 73 größer als ein vorgegebener Wert wird. Die Beurteilung, ob er einen Fehlerpegelbereich 70 erreicht, erfolgt in der gleichen Weise wie in der Ausführung 1, so daß sie hier nicht wiederholt wird.

Fig. 9 zeigt einen Ablaufplan für diesen Fall. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, enthält die Operation die folgenden Schritte. Im Schritt 191 wird beurteilt, ob die Operation während der Kraftstoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt; im Schritt 192 wird beurteilt, ob NTPFUEL seit dem Zeit punkt verstrichen ist, zu dem der Soll-Kraftstoffdruck TPFUEL einen konstanten Wert angenommen hat; im Schritt 193 wird ein integrierter Wert B = ΣΔt(TEIKA - AVEPF) berechnet wird, wobei TEIKA ein Soll-Kraftstoffdruck ist und AVEPF ein Kraftstoffdruckabfall gegenüber dem Soll- Kraftstoffdruck ist; im Schritt 194 wird festgestellt, ob B < SEKI (vorgegebener Wert) ist; schließlich wird im Schritt 195 beurteilt, ob das Kraftstoffdrucksteuersystem anomal arbeitet, wobei eine Anomalie festgestellt wird, wenn der integrierte Wert B größer als SEKI ist.

Ausführung 4

In Fig. 5 beurteilt diese Ausführung 4 einen Fehler aus der Beziehung PF < F/B-Totzone anhand eines Zeitinter valls, das eine Gefahr-Kraftstoffdrucklinie 74 erreicht.

Dadurch wird eine Spanne für den Ist-Fehlerpegel sicher gestellt, um den Ist-Kraftstoffdruck in einem hohen Kraftstoffdruckbereich anzusiedeln, ferner wird dadurch ein unterer Grenzwert für die Kraftstoffdruck-Änderungs geschwindigkeit gesetzt. Da gemäß dieser Ausführung die für die Anomalieerfassung erforderliche Zeit kurz ist, kann die Anomalie schnell erfaßt werden.

In Fig. 10 ist ein Ablaufplan für diesen Fall gezeigt. Die Operation enthält die folgenden Schritte. Im Schritt 1101 wird beurteilt, ob die Operation während der Kraft stoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt; im Schritt 1102 wird beurteilt, ob NTPFUEL verstrichen ist, seit der Soll-Kraftstoffdruck TPFUEL einen konstanten Wert ange nommen hat; im Schritt 1103 wird beurteilt, ob der Kraft stoffdruckabfall AVEPF niedriger als ein unterer Grenz wert der Kraftstoffdruckrückkopplung-Totzone ist; im Schritt 1104 wird, falls AVEPF niedriger ist, ein Zeitin tervall HANTEI2 gemessen, das erforderlich ist, bis der Kraftstoffdruckabfall AVEPF höchstens gleich einem vorge gebenen Wert ist, d. h. bis AVEPF ≦ TEIKA2 eintritt; im Schritt 1105 wird festgestellt, ob das Zeitintervall HANTEI2 geringer als ein vorgegebener Wert HENKA2 ist; im Schritt 1106 wird eine Anomalie des Kraftstoffdrucksy stems beurteilt, wenn HANTEI2 < HINKA2 ist.

Ausführung 5

In Fig. 5 wird in dieser Ausführung 5 ein Fehler zu einem Zeitpunkt beurteilt, zu dem PF kleiner als ein vorgegebe ner Wert (Gefahr-Kraftstoffdruck) ist.

In dieser Ausführung wird ein Fehler beurteilt, wenn der erfaßte Kraftstoffdruck während eines vorgegebenen Zei tintervalls innerhalb eines Zeitintervalls, das zum Erreichen eines Fehlerpegelbereichs 70 ausgehend von einem gesetzten Beurteilungskraftstoffdruck erforderlich ist, niedriger als der Beurteilungskraftstoffdruck ist.

Für eine Gefahr-Kraftstoffdrucklinie 74 ist eine Spanne sichergestellt, um den Kraftstoffdruck um einen Kraft stoffdruck F/B zu erhöhen, ferner ist eine Spanne sicher gestellt, um eine Beurteilungsverzögerungszeit (fest) zu schaffen. Um eine Unterscheidung von zufälligen Kraft stoffdruckänderungen zu schaffen, in denen kein Fehler vorliegt, werden als Beurteilungsverzögerungszeit bei spielsweise 50 ms gesetzt.

In Fig. 11 ist ein Ablaufplan für diesen Fall gezeigt. Die Operation enthält die folgenden Schritte. In einem Schritt 1111 wird beurteilt, ob die Operation während der Kraftstoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt; in einem Schritt 1112 wird beurteilt, ob NTPFUEL verstrichen ist, seit der Soll-Kraftstoffdruck TPFUEL einen konstanten Wert angenommen hat; im Schritt 1113 wird festgestellt, ob der erfaßte Kraftstoffdruckwert AVEPF ≦ TPFUEL (Soll- Kraftstoffdruck) - TPFUEL × FSPRES ist, wobei FSPRES ein vorgegebener Wert oder ein Verhältnis wie etwa ein Koef fizient ist, der eine Spanne angibt, innerhalb derer der Kraftstoffdrucksensor einen Kraftstoffdruck unterhalb eines Ist-Wertes erfassen darf; im Schritt 1114 wird ein Kraftstoffdruck AVEPE' aus der Gleichung AVEPE' = TPFUEL - TPFUEL × FSPRES berechnet, wenn AVEPF ≦ TPFUEL - TPFUEL × FSPRES; in einem Schritt 1115 wird festgestellt, ob dieser Zustand länger als HANTEI (vorgegebenes Zeitintervall) andauert; schließlich wird im Schritt 1116 eine Anomalie des Kraftstoffdrucksteuer systems ermittelt, wenn der Kraftstoffdruck AVEPF' länger als HANTEI aufrechterhalten bleibt.

Ausführung 6

In der Ausführung 6 wird eine Anomalie im Steuersystem anhand einer Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Einschaltverhältnis beurteilt. Das heißt, daß ein Fehler im Kraftstoffdrucksteuersystem beurteilt wird, indem ein Bruch der Beziehung zwischen dem Kraftstoff druckwert und dem Ansteuerungsverhältnis des Reglers für variablen Kraftstoffdruck erfaßt wird.

Fig. 12 zeigt eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck (MPa) und dem Ansteuerungsverhältnis (%) des Reglers für variablen Kraftstoffdruck. Eine obere Grenzwertlinie FPMAX 76 ist oberhalb der normalen Linie 75 für die Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Ansteue rungsverhältnis des Reglers für variablen Kraftstoffdruck vorgesehen, während eine untere Grenzlinie FPMIN 77 unterhalb der normalen Linie 75 vorgesehen ist. Beim Eintritt des Kraftstoffdrucks in einen Fehlerbereich wird ein Fehler beurteilt, wenn die Beziehungen unterbrochen werden und der Kraftstoffdruck irgendeine der Grenzlinien überschreitet.

Diese Kraftstoffdrucksteuersystem-Fehlerbeurteilung er folgt durch Beurteilung eines fortdauernden Bruchs der Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Ansteue rungsverhältnis des Reglers für variablen Kraftstoffdruck wenigstens während eines vorgegebenen Zeitintervalls wie in der Ausführung 1.

Fig. 13 zeigt einen Ablaufplan für diesen Fall. Die Operation enthält die folgenden Schritte. Einen Schritt 1121, in dem beurteilt wird, ob die Operation während der Kraftstoffdruckrückkopplungsregelung erfolgt; einen Schritt 1122, in dem das Ausgangssignal des Kraftstoff drucksensors gelesen wird; einen Schritt 1123, in dem das Einschaltverhältnis des Reglers für variablen Kraftstoff druck berechnet wird; einen Schritt 1124, in dem die Fortdauer von FPMIN < AVEPF oder von FPMAX < AVEPF wäh rend NGTIME (vorgegebenes Zeitintervall) bestimmt wird; und einen Schritt 1125, in dem eine Anomalie des Kraft stoffdrucksystems anhand des Ergebnisses beurteilt wird.

Fig. 14 ist ein Ablaufplan, der Maßnahmen zeigt, die ergriffen werden, wenn das Kraftstoffdrucksteuersystem als anomal beurteilt wird.

Wenn im Schritt 1141 eine Anomalie des Kraftstoffdruck steuersystems beurteilt wird, wird die Operation im Schritt 1142 zu einer offenen Regelung für eine Kraft stoffdruckkorrektur geschaltet, woraufhin im Schritt 1143 der Regler für variablen Kraftstoffdruck zu einer offenen Regelung für das Regleransteuerungsverhältnis geschaltet wird und woraufhin in einem Schritt 1144 eine Ausfallsi cherungssteuerung ausgeführt wird. Hierbei wird das Lernergebnis für das Luft-/Kraftstoffverhältnis gelöscht, d. h. es wird ein portinternes Steuerergebnis für das Luft-/Kraftstoffverhältnis initialisiert und eine Aktua lisierung verhindert.

Außerdem findet ein Magerverbrennungsbetrieb statt, ferner erzeugt die Warneinrichtung einen Alarm, indem sie beispielsweise eine Warnlampe erleuchtet.

Gemäß der Erfindung kann eine Fehlerbeurteilung für das Kraftstoffdrucksteuersystem vor Erreichen eines Fehlerpe gels ausgeführt werden, wie oben erwähnt worden ist, weiterhin erfolgt eine Beurteilung unter der Bedingung einer Fehlererfassung während eines vorgegebenen Zeitin tervalls innerhalb einer Zeitperiode ab einem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffdrucksensor eine Totzone verläßt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffdrucksensor den Fehlerpegel erreicht, so daß eine Fehlerbeurteilung des Kraftstoffdrucksteuersystems bei sehr geringer feh lerhafter Beurteilung ausgeführt werden kann.

Claims

1. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1), mit
einer Niederdruckpumpe (48) und einer Hochdruck pumpe (44), wovon jede von einer Einspritzeinrichtung (46) der Brennkraftmaschine (1) des Direkteinspritzungs typs einzuspritzenden Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und liefert,
einem Kraftstoffdrucksensor (22, 45) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks,
einem Regler (14, 47) für variablen Kraftstoff druck zum Steuern des Kraftstoffdrucks,
einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (107 bis 116) zum Erfassen des Betriebszustandes der Brenn kraftmaschine (1),
einer Kraftstoffdruck-Setzeinrichtung (15) zum Setzen eines Soll-Kraftstoffdrucks entsprechend dem Betriebszustand und
einer Einrichtung (15) zum Ansteuern des Reglers (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck in der Weise, daß der Soll-Kraftstoffdruck erhalten wird, gekennzeichnet durch
eine Fehlerbeurteilungseinrichtung (15) zum Beurteilen eines Fehlers anhand der Tatsache, daß eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruckwert, der von der Ansteuerungseinrichtung (15) für den Regler (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck für die Kraftstoffrückkopp lungsregelung verwendet wird, und dem Ansteuerungsver hältnis der Einrichtung (15) zum Ansteuern des Reglers (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck während einer vorgegebenen Zeitperiode oberhalb eines oberen oder unterhalb eines unteren Grenzwerts liegt.

2. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1), mit
einer Niederdruckpumpe (48) und einer Hochdruck pumpe (44), wovon jede von einer Einspritzeinrichtung (46) der Brennkraftmaschine (1) des Direkteinspritzungs typs einzuspritzenden Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und liefert,
einem Kraftstoffdrucksensor (22, 45) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, einem Regler (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck zum Steuern des Kraftstoffdrucks,
einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (107 bis 116) zum Erfassen des Betriebszustandes der Brenn kraftmaschine (1),
einer Kraftstoffdruck-Setzeinrichtung (15) zum Setzen eines Soll-Kraftstoffdrucks entsprechend dem Betriebszustand und
einer Einrichtung (15) zum Ansteuern des Reglers (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck in der Weise, daß der Soll-Kraftstoffdruck erhalten wird, gekennzeichnet durch
eine Fehlerbeurteilungseinrichtung (15) zum Beurteilen eines Kraftstoffsteuersystems anhand der Bedingungen, daß die Einrichtung (15) zum Ansteuern des Reglers (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck eine Rückkopplungsregelung des Kraftstoffdrucks ausführt und daß eine Änderung des Kraftstoffdrucks erfolgt, die während einer vorgegebenen Zeitperiode innerhalb eines festgelegten Zeitbereichs andauert.

3. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffdruckänderung anhand der Tatsache beurteilt wird, ob der durch den Kraftstoffdrucksensor (22, 45) erfaßte Kraftstoffdruck um einen vorgegebenen Wert oberhalb oder unterhalb des Soll-Kraftstoffdrucks liegt.

4. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffdruckänderung anhand einer Ände rungsbreite des Kraftstoffdrucks, die eine Kraftstoff druckänderungsrate ist, beurteilt wird.

5. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Kraftstoffdrucks anhand der Tatsache beurteilt wird, ob ein integrierter Kraftstoff druckwert, der durch Integration der Kraftstoffdruckwerte erhalten wird, oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.

6. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Kraftstoffdrucks anhand einer Beziehung zwischen dem Soll-Kraftstoffdruck und dem Ansteuerungsverhältnis der Einrichtung zum Ansteuern des Reglers (14, 47) für variablen Kraftstoffdruck beurteilt wird.

7. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschi nen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Kraftstoffdrucks durch Setzen eines Kraftstoffdruckwerts und anhand des gesetzten Beurteilungskraftstoffdruckwerts beurteilt wird.