DE4006298A1 - Einspritzventil-diagnosesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil-Diagnosesystem zum Diagnostizieren eines Einspritzventiles eines Kraftfahr­ zeugs, wobei eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als ECU bezeichnet) am Fahrzeug vorgesehen ist.

Bei einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Überwachungssystem umfaßt die ECU einen Mikrocomputer, der die einzuspritzende Kraftstoffmenge entsprechend der Ansaugluftmenge berechnet, um ein Steuersignal an das Einspritzventil abzugeben und so das Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu regeln.

Das dem Einspritzventil zugeführte Steuersignal ist gewöhn­ lich ein mit der Drehung der Maschine synchronisiertes Puls­ signal. Durch Steuern der Kraftstoff-Einspritzzeit am Ein­ spritzventil, d.h. der Breite des Pulssignales, wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis geregelt.

Wenn eine Störung in der Funktion des Kraftstoffeinspritz­ ventiles auftritt, wird nicht die an die Ansaugluftmenge angepaßte Kraftstoffmenge eingespritzt. Dies führt dazu, daß das Kraftstoff-Luft-Verhältnis entweder zu mager oder zu fett ist. Daher wird die Abgas-Emission verschlechtert, während die Leistung der Maschine verringert und der Kraft­ stoffverbrauch erhöht werden.

Aus diesem Grunde wurde die ECU kürzlich mit der Fähigkeit ausgestattet, zu diagnostizieren, ob eine durch Verbraucher, wie Betätiger, belastete elektrische Schaltung abhängig vom Steuersignal normal arbeitet.

Zum Beispiel lehrt die JP-OS 63-27 769 (1988), den durch die Speiseleitung mehrerer elektrischer Schaltungen fließenden Strom mittels eines Stromsensors zu erfassen, der aus einem Shunt besteht und in der Leitung so angeordnet ist, um zu erfassen, ob das zu steuernde Objekt im normalen Betriebszu­ stand ist, indem das Meßsignal des Stromsensors mit dem Steuersignal mittels einer Meßschaltung zu diesem Zeitpunkt verifiziert wird.

Jedoch wird beim Verzögern oder Überdrehen der Maschine die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen zum Einsparen von Kraftstoff oder zum Schutz eines Katalysators oder der Maschine selbst abgeschaltet. Wenn der Kraftstoff abgeschal­ tet wird, wird ein Pulssignal geringer Breite erzeugt, um die Kraftstoff-Einspritzzeit oder Einspritzmenge auf Null zu stellen oder zu minimieren. Demgemäß wird der Verbrauchs­ oder Laststrom des Einspritzventils zu Null gemacht oder minimiert.

Dies bedeutet, daß das Pulssignal zum Messen des Laststromes des Einspritzventils selbst dann erzeugt wird, wenn die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird. Es findet daher eine fehlerhafte Beurteilung statt, als wenn ein abnormer Strom zum Einspritzventil abgegeben werden würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einspritz­ ventil-Diagnosesystem vorzusehen, das eine fehlerhafte Beurteilung bei abgeschalteter bzw. gesperrter Kraftstoff­ zufuhr ausschließt.

Diese Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelhei­ ten näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Diagnosesystems nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Maschinen- Überwachungssystems;

Fig. 3 einen Schaltplan für die Ausführung nach Fig. 1;

Fig. 4A eine Ansicht zur Erläuterung eines Stromsensors;

Fig. 4B ein Diagramm mit der Kennlinie des Stromsensors;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm mit den Wellenformen eines Steu­ ersignals und eines Einspritzventil-Laststromes; und

Fig. 6A, 6B, 6C Flußdiagramme, welche die Betriebsablauf-Prozedu­ ren des Diagnosesystems darstellen.

Gemäß Fig. 2 weist der Zylinderkopf 2 einer Maschine 1 einen Einlaß 2 a und einen Auslaß 2 b auf, mit denen jeweils ein Einlaßkrümmer 3 bzw. ein Auslaßkrümmer 4 kommunizieren. Ferner ragt eine Zündkerze 5 in einen Brennraum 1 a. Eine Zündspule 5 a liefert die Energie zur Zündkerze 5.

Eine Drosselkammer 7 kommuniziert mit der stromaufwärtigen Seite des Einlaßkrümmers 3 über eine Luftkammer 6 mit einem Luftreiniger 9 auf der stromaufwärtigen Seite eines Ansaug­ rohrs 8. Ein Ansaugluftmengensensor 10 (ein Luftstrommesser der Heißfolienbauart) ist stromabwärts vom Luftreiniger 9 angeordnet.

Ein Drosselstellungssensor 11 und ein Leerlaufschalter 11 a sind in der Drosselkammer 7 zum Messen des Öffnungswinkels der Drosselklappe 7 a angeordnet.

Stromaufwärts jedes mit dem Brennraum 1 a jedes Zylinders kommunizierenden Einlasses 2 a ist ein Einspritzventil 12 im Einlaßkrümmer 3 angeordnet. In einem Kühlkanal (nicht ge­ zeigt) in der Ansaugleitung 3 ist ein Kühlmittel-Temperatur­ sensor 13 angeordnet. Ferner ist ein Sauerstoffsensor 15 im Abgasrohr 14 vorgesehen, welches mit dem Auslaßkrümmer 4 kommuniziert. In dem Abgasrohr 14 ist ein Katalysator 16 untergebracht.

An einem Ende einer Kurbelwelle 1 b ist ein Kurbelwellenrotor 17 befestigt, und ein Zylinder-Diskriminierrotor 18 ist mit einer Nockenwelle 1 c verbunden. Dem Außenumfang des Kurbel­ wellenrotors 17 ist ein Kurbelwinkelsensor 19 zugewandt, während ein Nockenwinkelsensor 20 dem Zylinder-Diskriminier­ rotor 18 zugewandt ist.

Ein ECU 30 hat als Eingänge die Ausgänge eines Fahrzeugge­ schwindigkeitssensors 21 sowie der Sensoren 10, 11, 13, 15, 19, 20 und des Leerlaufschalters 11 a. Ausgänge des ECU 30 sind mit dem für jeden Zylinder vorgesehenen Einspritzven­ til 12 und einer Transistor-Zündanlage 22 verbunden, welche mit der an jedem Zylinder vorgesehenen Zündspule 5 a verbun­ den ist. Bezugszahlen 23 und 24 bezeichnen einen Zündschal­ ter und eine Batterie.

Gemäß Fig. 3 umfaßt die ECU 30 eine zentrale Verarbeitungs­ einheit (im folgenden CPU genannt) 31, einen Lesespeicher (ROM) 32, einen Direkt-Zugriffsspeicher (RAM) 33, einen Stützspeicher (RAM) 34, einen Zeitgeber 35, ein Ausgangs- Interface 36 und ein Eingangs-Interface 37, die miteinander über eine Bus-Leitung 38 verbunden sind. Mit der CPU 31 ist ein Oszillator 31 a verbunden, um ein System-Taktsignal zu liefern, welches eine Referenz-Zeittaktung für die CPU 31 vorgibt. Das System-Taktsignal wird mittels eines freilau­ fenden Zählers (nicht gezeigt) des Zeitgebers 35 gezählt. Die Referenzzeit-Vorgabe wird als ein von einem freilaufen­ den Zähler angezeigter Wert erfaßt.

Mit dem Ausgangs-Interface 36 sind vier Transistoren 40 über Widerstände 39 verbunden. Jeder Transistor 40 ist ferner mit einem Einspritzventil 12 des zugehörigen Zylin­ ders über einen Strombegrenzungswiderstand 12 a verbunden. Ferner ist eine Selbstdiagnose-Lampe 41 an das Ausgangs- Interface 36 zum Warnen bei Auftreten einer Störung im Überwachungssystem vorgesehen.

In einer Leitung 42, die von einer Batterie 24 herführt, ist ein Stromsensor 43 angeordnet. Ein Einspritzventil- Laststrom IL wird über eine elektrische Schaltung der Lei­ tung 42 über den Strombegrenzungwiderstand 12 a und das Einspritzventil 12 gespeist. Der Strom IL wird direkt von dem Stromsensor 43 erfaßt.

Mit dem Eingangs-Interface 37 sind über einen Analog-/Digi­ tal-Wandler (A/D) 44 verschiedene Meßvorrichtungen, wie der Ansaugluftmengensensor 10, der Drosselwinkelsensor 11, der Kühlmitteltemperatursensor 13 und der Sauerstoffsensor 15 verbunden, wobei Treibzustände gemessen und Analogsignale erzeugt werden.

Ferner sind mit dem Eingangs-Interface 37 verschiedene Meßvorrichtungen, wie der Kurbelwinkelsensor 19, der Nocken­ winkelsensor 20, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21 und der Leerlaufschalter 11 a verbunden, welche digitale Signale erzeugen.

Der Stromsensor 43 ist wie im folgenden anhand der Fig. 4A beschrieben aufgebaut und kann mit Kunstharz vergossen sein.

Um einen Ringkern 43 a, der beispielsweise aus Ferrit be­ steht, sind Drähte gewickelt, um einen Wandler zu bilden. Ein Teil des Ringkerns 43 a ist geschlitzt, um eine Öffnung zu bilden, in der ein Hall-Element 43 b angeordnet ist. An das Hallelement 43 b ist ein Verstärker 43 c angeschlossen.

Der Stromsensor 43 mißt einen Strom ohne direkte Verbindung mit der elektrischen Schaltung, so daß der Strom ohne nega­ tive Einflüsse, wie Veränderung der Impedanz und Abnahme des Rauschbereichs der elektrischen Schaltung erfaßt wird.

Wenn ein Steuersignal an die elektrische Schaltung abgegeben wird und ein Strom darin fließt, wird ein magnetisches Feld in dem Stromsensor 43 mittels des Stromes aufgebaut. Dies erzeugt einen Magnetfluß durch das Hallelement 43 b mittels des aus dem Kern 43 a gebildeten Wandlers, so daß das Hall­ element 43 b eine Spannung erzeugt, die durch den Verstärker 43 c verstärkt wird.

Die Kennlinie des Stromsensors 43 ist in Fig. 4B gezeigt. Der Zusammenhang zwischen dem Strom I und der Ausgangs­ spannung V ist nahezu linear. Aufgrund der elektrischen Charakteristik des Hallelements 43 b existiert jedoch eine Versatzspannung V ₀ auch dann, wenn kein Eingangssignal anliegt.

Im ROM 32 sind Festdaten, wie Steuerprogramme gespeichert. Ausgangsdaten der Sensoren und von dem CPU 31 berechnete Daten werden im RAM 33 abgelegt. Der Stütz-RAM 34 speichert Problem-Daten bezüglich Störungen in dem Einspritzventil 12, der Zündvorrichtung 22, den Sensoren 10, 11, 13, 15, 19, 20, 21, dem Leerlaufschalter 11 a oder dem Überwachungssystem, und wird von der Batterie 24 unterstützt, um gespeicherte Problem-Daten selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn der Zündschalter 23 abgeschaltet ist.

Die CPU 31 berechnet verschiedene Steuerdaten ausgehend von dem im RAM 33 gespeicherten Daten und abhängig von den im RAM 32 gespeicherten Steuerprogrammen und speichert zeit­ weilig die verschiedenen Steuerdaten im RAM 33 zum Abgeben von Steuersignalen zu elektrischen Verbrauchern, wie dem Einspritzventil 12 und der Zündvorrichtung 22, über das Ausgangs-Interface 37 zu den spezifizierten Zeitpunkten.

Beispielsweise schreitet diese Prozedur im Falle einer Einspritzung folgendermaßen vorwärts. Zunächst wird eine Ansaugluftmenge unter Verwendung eines Ausgangssignals des Ansaugluftmengensensors 10 berechnet. Dann wird die Ein­ spritzmenge abhängig von der Ansaugluftmenge mit verschie­ denen Korrekturen berechnet, um den Zeitpunkt entsprechend dem Einspritzzeitpunkt im Zeitgeber 35 einzustellen. Das Pulssignal einer Pulsweite, welche der im Zeitgeber 35 eingestellten Zeit entspricht, wird zum Einspritzventil 2 eines der Zylinder auf die spezifizierte Zeitvorgabe hinge­ speist, welche mit der Drehung der Maschine ausgehend von den Ausgangssignalen des Kurbelwinkelsensors 19 und des Nockenwinkelsensors 20 synchronisiert ist.

Die CPU 31 vollführt eine Selbst-Diagnose sowie Berechnungen der verschiedenen Steuerdaten und betätigt die Selbst-Dia­ gnoselampe 41 zum Unterrichten des Fahrers vor einer Abnor­ mität.

Im folgenden ist die funktionale Struktur der Kraftstoff- Luft-Verhältnis-Überwachung der ECU 30 detailliert beschrie­ ben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die ECU 30 eine Maschi­ nendrehzahl-Berechnungsschaltung 50, eine Ansaugluftmengen- Berechnungsschaltung 51, eine Grundeinspritzmengen-Berech­ nungsschaltung 52, eine Zuwachs-Korrekturkoeffizienten-Ein­ stellschaltung 53, eine Rückführkorrekturkoeffizienten- Einstellschaltung 54, eine Einspritzmengen-Einstellschaltung 55, eine Einspritzzylinder-Bewertungsschaltung 56, eine Ausgangsschaltung 57, eine Kraftstoffzufuhr-Sperrbeurtei­ lungsschaltung 58, eine Diagnose-Instruktionsschaltung 59, eine Einspritzventil-Diagnoseschaltung 60 mit einer Last­ strom-Berechnungsschaltung 60 a und einer Abnormitäten-Beur­ teilungsschaltung 60 b, einen Speicher 61 (bestehend aus dem ROM 32 und dem Stütz-RAM 34) und eine Selbst-Diagnoseschal­ tung 62.

Die Maschinendrehzahl-Berechnungsschaltung 50 berechnet die Maschinendrehzahl N basierend auf dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 19. Die Ansaugluftmengen-Berechnungs­ schaltung 51 liest das Ausgangssignal des Ansaugluftmengen­ sensors 10 ein, um daraus eine Ansaugluftmenge Q zu berech­ nen.

Die Grundeinspritzmengen-Berechnungsschaltung 52 berechnet eine Grundeinspritzmenge T _p (T _p = K × Q/N; worin K eine Konstante ist) aus der Maschinendrehzahl N und der Ansaug­ luftmenge Q.

Die Zuwachs-Korrekturkoeffizient-Einstellschaltung 53 gibt einen Zuwachs-Korrekturkoeffizienten COEF einschließlich verschiedener Koeffizienten für eine Zuwachskorrektur bei Leerlauf, einer Zuwachskorrektur bei voll geöffneter Dros­ selklappe, einer Kühlmitteltemperatur-Korrektur und einer Beschleunigungskorrektur ab. Die Rückführkorrekturkoeffi­ zient-Einstellschaltung 54 gibt einen Kraftstoffluftverhäl­ tnis-Rückführkorrekturkoeffizienten basierend auf der Aus­ gangswellenform des Sauerstoffsensors 15 vor.

Die Einspritzmengen-Einstellschaltung 55 korrigiert die Grundeinspritzmenge T _p mittels des Zuwachs-Korrekturkoeffi­ zienten COEF und des Rückführkorrekturkoeffizienten, um eine Kraftstoffeinspritzmenge nach der Formel T _i (T _i =T _p ×COEF×α) vorzugeben.

Die Einspritzzylinder-Bewertungsschaltung 56 zählt die Anzahl der Nockenpulse vom Nockenwinkelsensor 20, während ein Kurbelpuls abgegeben ist und der nächste Kurbelpuls folgt, und bestimmt den zur Krafteinspritzung folgenden Zylinder basierend auf der Anzahl der Nockenpulse.

Entsprechend der Zylinderzahl-Bestimmung wird ein spezi­ fischer Port der Ausgangsschaltung 57 ausgewählt, was zur Erzeugung eines Pulssignals einer Pulsbreite entsprechend der Einspritzmenge T _i führt, um das Einspritzventil 12 des für das Einspritzen ausgewählten Zylinders zu betätigen.

Die Kraftstoffzufuhr-Sperrbeurteilungsschaltung 58 erfaßt den Betriebszustand des Leerlaufschalters 11 a und vergleicht die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21 übermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit V _s mit einem vorgegebenen Wert, um zu entscheiden, ob das Fahrzeug sich in einem Verzögerungs­ fahrzustand in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich oder im Leerlauf befindet. Ferner vergleicht die Schaltung 58 die Maschinendrehzahl N mit einer Referenzdrehzahl NFC für die Kraftstoffzufuhr-Sperrung oder -Unterbrechung abhängig von der Kühlmitteltemperatur T _w , welche vom Kühlmitteltem­ peratursensor 13 erfaßt wurde, um zu entscheiden, ob die Kraftstoffsperr-Bedingung erfüllt ist.

Wenn die Kraftstoffzufuhr-Sperrbedingung erfüllt ist, wird ein Kraftstoffzufuhr-Sperrsignal von der Kraftstoffzufuhr- Sperrbeurteilungsschaltung 58 zur Einspritzmengen-Einstell­ schaltung 55 gegeben, um die Pulsbreite P _i entsprechend der Einspritzmenge T _i kleiner zu machen, und wird ferner zu der Diagnose-Instruktionsschaltung 59 gegeben.

Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge am Einspritzventil 12 während Fahrbetriebes ohne Gas bzw. mit Verzögerung voll­ ständig zu Null wird, wird die Speisung von wiedereinzu­ spritzendem Kraftstoff in den Einlaß 2 a bei Wiederaufnahme der Beschleunigung verzögert. Entsprechend ist die Puls­ breite eng bemessen, weil wenig Kraftstoff während der Verzögerungsphase eingespritzt wird.

Wenn die Maschinendrehzahl N größer als die maximal zu­ lässige Maschinendrehzahl N _max ist, wird die Kraftstoffzu­ fuhr-Sperrbedingung erkannt, wobei keine andere Möglichkeit zum Vermeiden einer Störung aufgrund Überdrehens der Ma­ schine besteht. Die minimale Maschinendrehzahl, die zum Sperren bzw. Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr erforderlich ist, wird als Referenzdrehzahl NFC vorgegeben und im Spei­ cher 32 in Form einer Map abgespeichert, wobei beispiels­ weise die Kühlmitteltemperatur T _w ein Parameter ist.

Die Diagnose-Instruktionsschaltung 59 unterbindet die Unter­ brechung mittels des Zeitgebers 35, um die Unterbrechungs­ verarbeitung der Einspritzventil-Diagnoseschaltung 60 anzu­ halten, wenn in der Kraftstoffzufuhr-Sperrbeurteilungs­ schaltung 58 die Kraftstoffzufuhr-Sperrbedingung erfüllt ist, während im Falle des Nichterfülltseins die Initiali­ sierung der Unterbrechungsverarbeitung zugelassen wird.

Die Laststrom-Berechnungsschaltung 60 a berechnet einen Laststrom bzw. einen Verbrauchsstrom des Einspritzventiles 12 basierend auf einem Versatz-Strom entsprechend der Ver­ satz-Spannung des Stromsensors 43 und einem Strom ent­ sprechend der Ausgangsspannung des Sensors 43 zum Zeitpunkt, wenn eine bestimmte Zeit nach Beginn des Pulssignales P _inj für die Kraftstoffeinspritzung verstrichen ist.

Wie oben beschrieben hat der Stromsensor 43 einen kleinen Versatz-Strom (Spannung V ₀) selbst bei Abwesenheit eines Eingangssignales. Der Versatz-Strom variiert mit der Tempe­ ratur und der Betriebszeit und schwankt mit den individu­ ellen Eigenschaften jedes Sensors 43. Die Laststrom-Berech­ nungsschaltung 60 a liest das Ausgangssignal des Sensors 43 als Versatz-Strom ein, wenn das Pulssignal P _inj nicht er­ zeugt wird, und subtrahiert den Versatz-Strom vom Strom zum Zeitpunkt, wenn eine spezifizierte Zeit nach Beginn des Pulssignales P _inj verstrichen ist, um den Last- bzw. Ver­ brauchsstrom zu berechnen.

Beispielsweise wird gemäß Fig. 5 der Strom ILT ₁ ent­ sprechend der Ausgangsspannung V ₁ des Stromsensors 43 er­ faßt, wenn die spezifizierte Zeit T ₁ nach Anstehen des Pulssignals P _inj am Einspritzventil 12 verstrichen ist. Der Versatz-Strom ILT ₀ entspricht der Versatz-Spannung V ₀ zum Zeitpunkt T ₀, wenn das Signal P _inj vom Strom ILT ₁ abgezogen wird, um den Ist-Laststrom IL (IL=ILT ₁-ILT ₀) des Ein­ spritzventils 12 zu berechnen. Diese Prozedur wird bei jedem Puls durchgeführt.

Die Abnormitäten-Beurteilungsschaltung 60 b vergleicht den Laststrom IL für das Einspritzventil 12, der in der Last­ strom-Berechnungsschaltung 60 a berechnet wurde, mit einem Referenzstrom IR, der im Speicher 61 gespeichert ist, um zu entscheiden, ob das Einspritzventil 12 normal arbeitet oder nicht.

Der Referenzstrom IR ist im Speicher 61 (ROM 32) als Tabelle mit einer Spannung BV der Batterie 24 als Parameter gespei­ chert. Wenn das Pulssignal P _inj erzeugt wird, wird der Referenzstrom IR direkt aus der Tabelle ausgelesen oder mittels einer Interpolationsrechnung unter Verwendung der momentanen Batteriespannung BV berechnet.

Die Unterbrechungs-Verarbeitung der Einspritzventil-Diagno­ seschaltung 60 (60 a, 60 b) wird initiiert, um die Diagnose des Einspritzventiles 12 auf die Instruktion der Diagnose- Instruktionsschaltung 59 hin nur dann aufzunehmen, wenn keine Kraftstoffzufuhr-Unterbrechung ausgeführt wird. Demge­ mäß kann keine fehlerhafte Beurteilung aufgrund Sperren der Kraftstoffzufuhr auftreten.

Im Falle der Sperrung der Kraftstoffzufuhr, wie in Fig. 5 gestrichelt angedeutet ist, wird die Pulsbreite P _i des Pulssignales P _inj extrem verengt. Dies veranlaßt das Signal P _inj vor Erreichen des Meßzeitpunktes T ₁ zum Abfallen. Der Laststrom IL des Einspritzventiles 12 wird zu IL=0 berech­ net, weil der Strom ILT ₁ zum Zeitpunkt T ₁ im wesentlichen gleich dem Versatzstrom ILT ₀ ist.

Demgemäß wird zum Vermeiden einer fehlerhaften Entscheidung aufgrund einer Sperrung der Kraftstoffzufuhr das Ausführen der Unterbrechungsverarbeitung durch den Zeitgeber 35 ver­ hindert, um die Diagnose des Einspritzventils 12 mittels der Einspritzventil-Diagnoseschaltung 60 anzuhalten. Wenn dann die Kraftstoffzufuhr-Sperrung aufgehoben wird, wird die Diagnose wieder aufgenommen.

Wird das Einspritzventil 12 von der Abnormitäten-Beurtei­ lungsschaltung 60 b als abnorm beurteilt, speist die Selbst­ Diagnoseschaltung 62 zu speichernde Problem-Daten zum Spei­ cher 61 und ferner ein Abnormitäten-Signal zur Selbst-Dia­ gnoselampe 41 zum Einschalten (oder Blinken) um vor der Abnormität des Einspritzventils 12 zu warnen.

Die im Speicher 61 gespeicherten Problem-Daten werden mit­ tels einer externen Einrichtung ausgelesen, z.B. einem Fahrzeug-Diagnosetester, der mit dem ECU 30 verbunden wird, um in einfacher Weise die Abnormität des Einspritzventiles 2 bei einem Fahrzeughändler oder einer Werkstatt festzu­ stellen.

Die Betriebsprozeduren des Einspritzventils 12 seien nun anhand der Flußdiagramme nach den Fig. 6A, 6B und 6C erläutert.

Zunächst wird die Kraftstoffeinspritzmenge T _i im Schritt S 101 des in Fig. 6A gezeigten Programmes vorgegeben. Dann wird im Schritt S 102 abgefragt, ob die Kraftstoffzufuhr- Sperrbedingung erfüllt ist. Wenn sie nicht erfüllt ist, geht das Programm weiter zu Schritt S 103, während es bei Erfüllung der Sperrbedingung zu Schritt S 104 fortschreitet.

Die Unterbrechung mittels des Zeitgebers 35 wird im Schritt S 103 zugelassen, um die Durchführung der Unterbrechungsver­ arbeitung der Fehlerdiagnose des Einspritzventiles 12 mit­ tels der Einspritzventil-Diagnoseschaltung 60 zu ermög­ lichen, worauf das Programm zu Schritt S 105 fortschreitet.

Wenn andererseits die Kraftstoffzufuhr-Sperrbedingung im Schritt S 102 als erfüllt beurteilt wird, wird die Unter­ brechung mittels des Zeitgebers 35 im Schritt S 104 verhin­ dert, um die Fehlerdiagnose des Einspritzventils 12 anzu­ halten, woraufhin das Programm zu Schritt S 105 fortschrei­ tet.

Das Pulssignal P _inj für das Einspritzventil 12 des zu betä­ tigenden Zylinders wird zu dem spezifizierten Zeitpunkt erzeugt, worauf das Programm zu Schritt S 101 zurückkehrt.

Wenn die Unterbrechung der Fehlerdiagnose des Einspritzven­ tils 12 zugelassen wird, wird diese Unterbrechung zum Zeit­ punkt T ₀ der auflaufenden Flanke des Pulssignals P _inj durch­ geführt, um das Programm gemäß Fig. 6B abzuarbeiten. In einem Schritt S 151 wird ein Triggersignal zum Ausführen einer A/D-Wandlung zum A/D-Wandler 44 gespeist, um das Ausgangs-Spannungssignal des Stromsensors 53 in ein digi­ tales Signal zu wandeln.

Das Programm schreitet dann zum Schritt S 152, um den gewan­ delten Versatz-Strom ILT ₀ entsprechend der Versatz-Spannung des Stromsensors 43 zum Meßzeitpunkt T ₀ gemäß Fig. 5 in eine spezifizierte Adresse des RAM 33 einzuspeichern.

In einem Schritt S 153 wird ein A/D-Wandel-Erfüllungssignal zum A/D-Wandler 44 abgegeben, und ferner wird ein A/D-Wan­ del-Erneuerungszeitpunkt dem Zeitgeber 35 zum erneuten Starten der A/D-Wandlung gesetzt, wenn der Zeitraum von T₀ in Fig. 5 bis zum Meßzeitpunkt T ₁ verstrichen ist, und die Unterbrechungs-Routine wird angehalten.

Die Meßzeit T ₁ wird exakt in Abhängigkeit von den Eigen­ schaften des Einspritzventils 12 gesetzt, weil der Laststrom I _inj nach Fig. 5 graduell schwankt, bis I _inj nach dem Anstehen des Pulssignals P _inj zu einem konstanten Strom wird.

Wenn die Meßzeit T ₁ erreicht ist, startet ein Unterbrecher­ programm, und eine A/D-Wandlung des Ausgangsspannungssignals des Stromsensors 43 wird im Schritt S 201 durchgeführt.

Das Programm schreitet zu Schritt S 202 weiter, um das digi­ talisierte Ausgangssignal des Stromsensors 43, das heißt den Strom ILT ₁ entsprechend der Ausgangsspannung V ₁ zum Zeit­ punkt T ₁ nach Fig. 5 zu speichern, und zwar in einer ande­ ren Adresse des RAM 33.

Im Schritt S 203 wird der Laststrom IL (IL=ILT ₁-ILT ₀) des Einspritzventils 12 mittels des Stromes ILT ₁ berechnet, und der Versatz-Strom ILT ₀ wird im RAM 33 in Schritt S 152 des Unterbrecher-programmes zur Meßzeit T ₀ gespeichert. Dann schreitet das Programm zu Schritt S 204 weiter.

Der Referenzstrom IR des Einspritzventils 12 wird aus dem ROM 32 in Schritt S 204 ausgelesen, um den Diagnose-Wert IDIAG (IDIAG=IL-IR) mittels IR und IL zu berechnen.

Im Schritt S 205 wird die Polarität von IDIAG beurteilt. Die Unterbrechung endet als normal beurteilt, wenn IDIAG größer als Null ist, d.h. wenn IL größer als IR ist, während bei IDIAG kleiner Null das Programm zu Schritt S 206 weiter­ schreitet.

In Schritt S 206 wird ein Fehler beurteilt, und die Selbst- Diagnose-Schaltung 62 speichert die Problem-Daten des als fehlerhaft beurteilten Einspritzventils 12 in den Stütz­ speicher 34 und schaltet außerdem die Selbst-Diagnoselampe 41 ein (oder läßt sie blinken), um das Auftreten einer Störung zu signalisieren.

Der Einspritzventil-Laststrom IL wird somit selbst dann bei IL=0 nicht als abnorm beurteilt, wenn eine Kraftstoffzu­ fuhr-Sperrung für das Einspritzventil 12 stattfindet, so daß die Pulsbreite P _i des Pulssignales P _inj kleiner als die Zeitdauer zwischen den beiden Meßzeiten T ₀ und T₁ des Strom­ sensors 43 ist. Demgemäß wird eine fehlerhafte Beurteilung vermieden.

Wie oben beschrieben instruiert gemäß der Erfindung eine Diagnose-Instruktionsschaltung dann, wenn die Kraftstoffzu­ fuhr zu einem Einspritzventil gesperrt bzw. unterbrochen ist, eine Einspritzventil-Diagnoseschaltung zum Anhalten der Fehler-Diagnose. Wenn andererseits die Kraftstoffzufuhr- Unterbrechung aufgehoben wird, gibt die Diagnose-Instruk­ tionsschaltung Signale zu der Einspritzventil-Diagnoseschal­ tung, um die Diagnose durchzuführen. Dann mißt ein Stromsen­ sor einen Last- bzw. Verbrauchsstrom des Einspritzventils und vergleicht diesen mit einem vorher eingestellten Refe­ renzstrom, um daraus die Beurteilung einer Abnormalität abzuleiten. Durch diese Vorgehensweise wird eine fehlerhafte Beurteilung aufgrund einer Kraftstoffzufuhr-Unterbrechung vermieden. Daher wird stets eine genaue und verlässliche Fehlerdiagnose durchgeführt.

Claims (3)

1. Einspritzventil-Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug mit mehreren an der Maschine angeordneten Einspritz­ ventilen und einer Steuereinheit zum Erzeugen eines Pulssignales zum Steuern der Einspritzventile, gekennzeichnet durch
eine Meßvorrichtung (43) zum Erfassen eines den Ein­ spritzventilen bei Erzeugung des Pulssignales zuge­ führten Stroms;
eine Rechenvorrichtung (60 a) zum Berechnen eines Ein­ spritzventil-Laststromes basierend auf dem von der Meßvorrichtung (43) erfaßten Strom;
eine Vorrichtung (31) zum Erzeugen eines Referenz­ stromes;
eine Diagnosevorrichtung (60 b) zum Überprüfen, ob die Einspritzventile (12) normal arbeiten, indem der Ein­ spritzventil-Laststrom und der Referenz-Strom ver­ glichen werden;
eine Beurteilungsvorrichtung (58) zum Beurteilen, ob eine Kraftstoffzufuhr-Sperrbedingung basierend auf Signalen aus verschiedenen Meßvorrichtungen (10, 11, 11 a, 13, 15, 19, 20, 21) zum Erfassen von Treibzu­ ständen erfüllt sind; und
eine Instruktionsvorrichtung (59), welche die Diagnose­ vorrichtung (60 b) zum Beenden der Diagnose veranlaßt, wenn die Beurteilungsvorrichtung (58) entscheidet, daß die Kraftstoffzufuhr-Sperrbedingung erfüllt ist, wäh­ rend die Diagnose durchgeführt wird, wenn die Beur­ teilungsvorrichtung (58) urteilt, daß die Kraftstoffzu­ fuhr-Sperrbedingung nicht erfüllt ist.

2. Einspritzventil-Diagnosesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung (60 a) als Einspritzventil-Laststrom die Differenz zwischen einem Versatz-Strom, der in der Meßvorrichtung (43) dann fließt, wenn die Steuereinheit (30) kein Pulssignal erzeugt, und dem zugeführten Strom berech­ net, der bei Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer nach Erzeugung der auflaufenden Flanke des Signals fließt.

3. Einspritzventil-Diagnosesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung (31) zum Erzeugen des Referenzstromes diesen Referenzstrom basierend auf der Batteriespannung be­ stimmt.