DE4006298A1 - Einspritzventil-diagnosesystem - Google Patents
Einspritzventil-diagnosesystemInfo
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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.
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.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1051313A JPH02228572A (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | インジェクタの診断装置 |
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---|---|
DE4006298A1 true DE4006298A1 (de) | 1990-09-06 |
Family
ID=12883430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19904006298 Withdrawn DE4006298A1 (de) | 1989-03-02 | 1990-02-28 | Einspritzventil-diagnosesystem |
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Country | Link |
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