DE4231316A1 - Stoerungsdiagnoseeinrichtung und verfahren zum betreiben einer abgasrueckfuehrungssteuereinrichtung - Google Patents
Stoerungsdiagnoseeinrichtung und verfahren zum betreiben einer abgasrueckfuehrungssteuereinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Störungsdiagnoseeinrichtung sowie auf ein Verfahren zum
Betreiben eines Abgasrückführungssteuersystems, das die
Operation der Rückführung eines Teils des Abgases eines
Verbrennungsmotors (im folgenden kurz "eines Motors"
genannt) in die Ansaugleitung des Motors steuert (wobei die
Rückführung eines Teils des Abgases kurz als
"Abgasrückführung" bzw. "AGR" bezeichnet wird.
Eine AGR-Steuereinrichtung ist bei Motoren allgemein für
den Zweck vorgesehen, schädliche Komponenten im Abgas, wie
etwa NOx, zu reduzieren. Allgemein wird hierzu eine
AGR-Steuereinrichtung auf der Basis einer
Abgasdrucksteuerung verwendet, die einen Abgasdruckwandler
verwendet.
Eine Störungsdiagnoseeinrichtung für eine
AGR-Steuereinrichtung ist beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldung (OPI) Nr. 51 746/1987 offenbart worden (die
Abkürzung "OPI" bedeutet "nicht geprüfte veröffentlichte
Anmeldung"). Die Störungsdiagnoseeinrichtung arbeitet wie
folgt. Wenn der Motor im Beharrungszustand läuft und ein
AGR-Steuerventil offen ist, wird letzteres zum Aussetzen
der Abgasrückführungsoperation zeitweilig geschlossen. In
dieser Lage wird der Betriebszustand des Motors erfaßt und
als Erfassungswert gespeichert. Der so gespeicherte
Erfassungswert wird mit dem vor dem Schließen des
AGR-Steuerventils erfaßten Wert verglichen, und das
Vergleichsergebnis wird zur Erfassung einer Störung in der
AGR-Steuereinrichtung benutzt.
Die bekannte Störungsdiagnoseeinrichtung ist in der oben
beschriebenen Weise aufgebaut. Wenn also die Größe der
Änderung des Öffnungsgrades des Drosselventils einen
vorbestimmten Wert überschreitet, werden die
Störungsdiagnoseoperationen ausgesetzt, weil sie den
Betrieb des Motors sehr nachteilig beeinflussen. Die
herkömmliche Störungsdiagnoseeinrichtung ist aber dennoch
in folgender Hinsicht von Nachteil. Wenn nämlich die
Änderungsrate des Öffnungsgrades des Drosselventils je
Zeiteinheit einen vorbestimmten Wert überschreitet, obwohl
die Größe der Änderung des Öffnungsgrades des
Drosselventils den vorbestimmten Wert nicht überschreitet,
wird fehlerhafterweise eine Störung der
AGR-Steuereinrichtung erfaßt, beispielsweise deshalb, weil
die Feststellung des Erfassungswertes des
Motorbetriebszustandes verzögert erfolgt.
Demgemäß zielt die Erfindung auf die Beseitigung dieser
beschriebenen Schwierigkeit ab, die mit der bekannten
Störungsdiagnoseeinrichtung für eine
Abgasrückführungssteuereinrichtung verbunden ist.
Genauer gesagt besteht das Ziel der Erfindung in der
Schaffung einer Störungsdiagnoseeinrichtung sowie eines
Verfahrens zum Betreiben einer
Abgasrückführungssteuereinrichtung, die nicht mehr dadurch
beeinträchtigt werden kann, daß die Ladung eines Motors
beim Test abrupt geändert wird, und die in der Lage ist,
eine Störung der Abgasrückführungssteuereinrichtung mit
hoher Genauigkeit zu erfassen.
Dieses Ziel und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung
sind durch die Schaffung einer Störungsdiagnoseeinrichtung
für eine Abgasrückführungssteuereinrichtung zur Rückführung
eines Teils des Abgases eines Verbrennungsmotors in die
Ansaugleitung erreicht worden, die folgende Komponenten
umfaßt:
Einrichtungen zur Änderung der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge zu einer vorbestimmten Durchflußmenge;
erste Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors;
Diagnoseeinrichtungen zur Berechnung der von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Veränderung zwischen den Betriebsbedingungen im Falle der anfänglichen Durchflußmenge und im Falle der vorbestimmten Durchflußmenge, und zum Vergleichen der Veränderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert, um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist;
zweite Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang; und
Einrichtungen zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
Einrichtungen zur Änderung der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge zu einer vorbestimmten Durchflußmenge;
erste Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors;
Diagnoseeinrichtungen zur Berechnung der von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Veränderung zwischen den Betriebsbedingungen im Falle der anfänglichen Durchflußmenge und im Falle der vorbestimmten Durchflußmenge, und zum Vergleichen der Veränderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert, um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist;
zweite Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang; und
Einrichtungen zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
Weiter sind bei der Anlage die zweiten
Erfassungseinrichtungen in der Lage, zwei verschiedene
Änderungsraten der Betriebszustände des Motors jeweils in
Intervallen von zwei unterschiedlichen Zeitperioden zu
erfassen, während die Aussetzeinrichtungen die
Fehlerdiagnoseoperation für die
Abgasrückführungssteuereinrichtung aussetzen, wenn
mindestens eine von zwei Änderungsraten des
Betriebszustandes den jeweiligen vorbestimmten Wert
überschreitet.
Wenn die alle vorbestimmten Zeitperioden lang gelieferte
Änderungsrate des Betriebszustandes des Motors den
vorbestimmten Wert überschreitet, kann die Erfassung des
Betriebszustandes des Motors für die AGR-Fehlerdiagnose
möglicherweise verzögert werden. Daher arbeitet in diesem
Falle die Aussetzeinrichtung in der Weise, daß sie die
AGR-Fehlerdiagnoseoperation unterbricht.
Weiter werden Änderungen der Betriebsbedingung des Motors
in Intervallen erfaßt, die relativ lange und kurze
Zeitperioden umfassen. Wenn mindestens eine der so erfaßten
Änderungen die Bedingungen zum Aussetzen der
AGR-Fehlerdiagnoseoperation erfüllen, wird die
AGR-Fehlerdiagnoseoperation ausgesetzt.
Art, Grundlage und Nützlichkeit der Erfindung gehen aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
hervor.
Der wesentliche Gegenstand der Figuren wird nachfolgend
kurz bezeichnet.
Fig. 1 stellt ein Erläuterungsdiagramm zur
Veranschaulichung des Aufbaus eines Teils des
Motors mit einer Fehlerdiagnoseeinrichtung für
eine Abgasrückführungssteuereinrichtung dar, die
eine Ausführungsform der Erfindung umfaßt;
Fig. 2 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des
Aufbaus einer Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 dar;
Fig. 3 stellt ein Flußdiagramm dar, das die
Hauptoperationen der Steuereinheit der
Abgasrückführungssteuereinrichtung wiedergibt;
Fig. 4 stellt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Operation zur Ermittlung des
Beharrungsbetriebszustandes in der Steuereinheit
dar;
Fig. 5 und 6 stellen Flußdiagramme zur Veranschaulichung
einer Abgasrückführungssteueroperation bei der
Ausführungsform der Erfindung dar; und
Fig. 7 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
Unterbrechungsoperation zur Ermittlung der
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades bei
der Ausführungsform der Erfindung dar.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
Gemäß Fig. 1 nimmt ein in einer Fahrzeugkarosserie
eingebauter Vierzylinder-Zündfunkenmotor 1 Verbrennungsluft
durch ein Luftfilter 2, eine Ansaugleitung 3 und eine
Einlaßrohrverzweigung 4 auf.
Der Motor erhält über ein nicht dargestelltes
Kraftstoffsystem Kraftstoff aus einer Einspritzdüse 5, die
stromaufwärts des Drosselventils 7 der Ansaugleitung 3
angeordnet ist.
Ein Drosselventilöffnungssensor 8 erfaßt den Öffnungsgrad
R des Drosselventils 7 und liefert ein Signal entsprechend
dem so erfaßten Öffnungsgrad R. Am Eingang der
Einlaßrohrverzweigung 4, d. h. stromabwärts der
Ansaugleitung 3, wird durch einen Drucksensor 6 der
Absolutdruck PB in der Ansaugleitung 3 erfaßt, wobei der
Sensor ein Signal entsprechend dem so erfaßten
Ansaugleitungsdruck PB liefert.
Die Primärseite einer Zündspule 12 ist an einen Transistor
in der letzten Stufe einer Zündeinrichtung 13
angeschlossen, während die Sekundärseite Hochspannung an
Zündkerzen anlegt (nicht dargestellt), mit denen die
Zylinder des Motors versehen sind.
Mindestens ein Teil der Abgase des Motors wird durch eine
Auspuffleitung 14 und einen katalytischen Konverter 15 zur
Beseitigung schädlicher Komponenten ausgestoßen. Ein Teil
der Abgase, die in eine an die Auspuffleitung 14
angeschlossene Abgaszweigleitung gelangen, strömen durch
ein AGR-Steuerventil 9 in die Ansaugleitung 3 und kehren
somit in den Motor 1 zurück. In der Ansaugleitung 3 ist ein
AGR-Unterdruckanschluß an einer Stelle vorgesehen, die
etwas stromaufwärts des Endes des Drosselventils 7
angebracht ist und bei der der Druck des Drosselventils 7
in völlig geschlossenem Zustand desselben gemessen wird.
Ein Abgasdruckwandler 10 empfängt den Unterdruck vom
AGR-Unterdruckanschluß sowie den Abgasdruck von der
Abgaszweigleitung. Der Abgasdruckwandler 10 legt den vom
AGR-Unterdruckanschluß gelieferten Unterdruck bzw. den
atmosphärischen Druck entsprechend den empfangenen Drücken
an das AGR-Steuerventil 9 an.
Das AGR-Steuerventil 9 weist eine Feder und eine
Unterdruckkammer mit einer Membran auf. Das
AGR-Steuerventil 9 wird zur Steuerung der Durchflußmenge
des in einer Rückführungsleitung fließenden Abgases
verwendet, wovon ein Teil des Abgases in die Ansaugleitung
rückgespeist wird. Der Abgasdruckwandler 10 umfaßt eine
Abgasdruckkammer; eine Membran; einen Anschluß, der der
Membran gegenüberliegt und mit dem AGR-Unterdruckanschluß
und der Unterdruckkammer verbunden ist; einer Kammer zur
Einleitung des atmosphärischen Druckes, die neben der
Abgasdruckkammer liegt; eine Feder; und ein Einlaßfilter
für den atmosphärischen Druck. Sie bilden zusammen eine
AGR-Einrichtung des sogenannten "Abgasdrucksteuertyps".
Zwischen dem Abgasdruckwandler 10 und dem
AGR-Unterdruckanschluß ist ein AGR-Solenoid 11 angeordnet.
Wenn das AGR-Solenoid 11 eingeschaltet ist, wird der vom
AGR-Unterdruckanschluß gelieferte Unterdruck an den
Abgasdruckwandler 10 angelegt. Wenn das Solenoid
abgeschaltet ist, wird Atmosphärendruck an den
Abgasdruckwandler 10 angelegt. Das heißt, daß das
AGR-Solenoid 11 als Dreiwegesolenoid dient. Das
AGR-Solenoid 11 und der Abgasdruckwandler 10 dienen zur
Steuerung der Querschnittsfläche der Durchgangsöffnung des
AGR-Steuerventils 9. Wenn in der AGR-Steuereinrichtung eine
Störung entdeckt wird, wird eine Warnleuchte 16
eingeschaltet um den Bediener darüber zu informieren, daß
die AGR-Steuereinrichtung gestört ist.
Eine Steuereinheit 19, die über einen Schlüsselschalter 17
elektrische Leistung aus einer Batterie 18 aufnimmt,
verarbeitet die Ausgangssignale des
Drosselventilöffnungssensors 8, des Drucksensors 6 und der
Zündspule 12, um daraufhin die Einspritzdüse 5, das
AGR-Solenoid 11, die Zündeinrichtung 13 und die Warnleuchte
16 auszulösen.
Der innere Aufbau der Steuereinheit 19 ist in Fig. 2
dargestellt. Gemäß Fig. 2 weist ein Mikrocomputer 100
folgende Komponenten auf: eine Zentraleinheit (CPU) 200 zur
Durchführung verschiedener Rechenoperationen und
Entscheidungen; einen Zähler 201 zum Messen der
Umdrehungsperiode; einen Zeitgeber 202 zum Messen der
Ansteuerzeit; einen Analog/Digital-Umsetzer (A/D) 203 zum
Umwandeln eines Analogsignals in ein Digitalsignal; einen
RAM 204; einen ROM 205, in welchem das Programm der in Fig.
3 dargestellten Hauptablauffolge gespeichert ist; einen
Ausgangsport 206 zur Übertragung von Anweisungssignalen der
Zentraleinheit 200; und einen Sammelbus 207.
Ein von der Primärseite der Zündspule 12 geliefertes
Zündsignal wird an eine erste
Eingangsschnittstellenschaltung 101 angelegt, wo es durch
geeignete Verarbeitung, beispielsweise durch Zuschneiden
der Wellenform, in ein Interruptanweisungssignal INT
umgewandelt wird. Das Interruptanweisungssignal INT wird an
den Mikrocompter 100 angelegt. Immer wenn die Unterbrechung
in dieser Weise auftritt, liest die Zentraleinheit 200 im
Mikrocomputer 100 den Zählwert des Zählers 201 ab und
vergleicht ihn mit dem vorhergehenden Zählwert, um die
Umdrehungsperiode des Motors aus dem Unterschied zwischen
den beiden Zählwerten zu berechnen.
Danach berechnet der Mikrocomputer 100 einen
Geschwindigkeitsumdrehungsdatenwert Ne, der einen
Motorgeschwindigkeitsumdrehungsdatenwert NE des Motors
darstellt. Die analogen Ausgangssignale des
Drosselventilöffnungssensors 8 und des Drucksensors 6
werden an eine zweite Eingangsschnittstellenschaltung 102
angelegt, die der Beseitigung von Störungskomponenten in
den Signalen sowie zur Verstärkung der Signale dient. Die
so bearbeiteten Ausgangssignale werden dann an den
A/D-Umsetzer 203 geliefert, wo sie in digitale Signale
umgesetzt werden, bei denen es sich um einen
Drosselventil-Öffnungsgradwert R′, der einen
Drosselventilöffnungsgrad R (R α R′), sowie um einen
Ansaugleitungsdruckwert Pb handelt, der den
Ansaugleitungsdruck PB (PB α Pb) darstellt.
Die vom Ausgangsport 206 gelieferten Ansteuersignale werden
an eine Ausgangsschnittstellenschaltung 104 angelegt, in
der sie beispielsweise verstärkt werden. Die so
bearbeiteten Ansteuersignale werden an das AGR-Solenoid 11,
die Warnleuchte 16, etc. angelegt, um sie auszulösen. Wenn
der Schlüsselschalter 17 eingeschaltet wird, wird mit Hilfe
einer Leistungsversorgungsschaltung 103 die Spannung der
Batterie 18 als Konstantspannung an den Mikrocomputer 100
angelegt, um diesen zu aktivieren.
Die Steuereinheit 19 besteht aus dem oben beschriebenen
Mikrocomputer 100, ersten und zweiten
Eingangsschnittstellenschaltungen 101 und 102, der
Leistungsversorgungsschaltung 103 und der
Ausgangsschnittstellenschaltung 104.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der obigen
Ausführungsform der Erfindung (die Betriebsweise der
Zentraleinheit 200), die in einem AGR-Steuersystem
enthalten ist, unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
In Schritt S1 werden die den
Motorumdrehungsgeschwindigkeitswert NE darstellenenden
Umdrehungsgeschwindigkeitsdatenwerte Ne aus der
Umdrehungsperiode gewonnen, die zuvor erhalten worden ist.
In Schritt S2 werden Eingangsdaten, wie etwa der
Drosselventil-Öffnungsgradwert R′, der einen
Drosselventilöffnungsgrad R darstellt, und ein
Ansaugleitungsdruckwert Pb, der einen Ansaugleitungsdruck
PB darstellt, gelesen.
In Schritt S3 führt die Zentraleinheit entsprechend den
Umdrehungsgeschwindigkeitsdaten Ne und den Eingabedaten,
wie etwa den zuvor gelesenen Ansaugleitungsdruckdaten Pb
und den Drosselventil-Öffnungsgradwert R′ Steueroperationen
durch, wie etwa eine Kraftstoffzufuhroperation und eine
Zündzeitpunktsteueroperation (die detaillierte Beschreibung
derselben wird hier fortgelassen), die sich von den später
beschriebenen Operationen unterscheiden.
In Schritt S4 führt die Zentraleinheit entsprechend den
zuvor erhaltenen Umdrehungsgeschwindigkeitsdaten Ne und dem
zuvor gelesenen Drosselventil-Öffnungsgradwert R′ einen
Prozeß zur Ermittlung des Beharrungsbetriebszustandes
durch, wie er in Fig. 4 dargestellt ist.
In Schritt S5 führt die Zentraleinheit entsprechend den
zuvor erhaltenen Umdrehungsgeschwindigkeitsdaten Ne und dem
zuvor gelesenen Ansaugleitungsdruckwert Pb sowie dem
Drosselventil-Öffnungsgradwert R′ die AGR-Steueroperation
gemäß Fig. 5 durch. Nach dem Schritt S5 erfolgt der
Rücksprung nach S1, um die beschriebenen Operationen
wiederholt durchzuführen.
Nunmehr soll unter Bezugnahme auf die Fig. 4 die in Schritt
S3 durchgeführte Operation im einzelnen beschrieben werden.
In Schritt S401 wird der Absolutwert Δ Ne des
Unterschiedes zwischen einem neuen gemessenen
Umdrehungsgeschwindigkeitsdaten Ne und dem zuvor erhaltenen
Geschwindigkeitsumdrehungsdatenwert Ne berechnet. Danach
wird der Schritt S402 ausgeführt. In Schritt S402 wird
ermittelt, ob der Absolutwert Δ Ne einen vorbestimmten
Wert überschreitet oder nicht; das heißt, ob die Änderung
der Umdrehungsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert
überschreitet oder nicht. Überschreitet die Änderung den
vorbestimmten Wert nicht, wird der Schritt S403 ausgeführt,
während wenn die Änderung den vorbestimmten Wert
übertrifft, der Schritt S406 ausgeführt wird.
In Schritt S403 wird der Absolutwert ΔR′ des Unterschiedes
zwischen dem neu gelesenen Drosselventil-Öffnungsgradwert
R′ und dem zuvor gelesenen Drosselventil-Öffnungsgradwert R′
berechnet. Danach wird der Schritt S404 ausgeführt.
In Schritt S404 wird ermittelt, ob der Absolutwert ΔR′
einen vorbestimmten Wert überschreitet, d. h., ob die
Änderung des Öffnungsgrades des Drosselventils einen
vorbestimmten Wert überschreitet oder nicht. Wenn der
vorbestimmte Wert nicht überschritten wird, wird Schritt
S405 ausgeführt, während wenn die Änderung des
Öffnungsgrades den vorbestimmten Wert überschreitet, der
Schritt S406 ausgeführt wird.
In Schritt S405 wird, weil die Änderung des
Motorumdrehungsgeschwindigkeitswertes NE nicht den
vorbestimmten Wert überschreitet und die Änderung des
Drosselventilöffnungsgrades R ebenfalls den vorbestimmten
Wert nicht überschreitet, festgestellt, daß sich der Motor
1 im Beharrungsbetrieb befindet, so daß eine Marke zur
Verwendung in Schritt S5 gesetzt wird.
In Schritt S406 wird, weil die Änderung der
Motorumdrehungsgeschwindigkeit NE den vorbestimmten Wert
überschreitet, oder weil die Änderung des
Drosselventilöffnungsgrades R den vorbestimmten Wert
überschreitet, festgestellt, daß sich der Motor nicht im
Beharrungsbetrieb befindet, so daß die Marke für den
Beharrungsbetriebszustand zur Verwendung in Schritt S5
rückgesetzt wird. Nach Schritt S405 oder S406 ist die
Operation zur Bestimmung des Beharrungsbetriebszustandes
beendet.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf Fig. 5 die in Fig.
3 dargestellten Operationen des Schrittes S5 im einzelnen
beschrieben.
In Schritt S501 wird ermittelt, ob sich die neu erhaltenen
Umdrehungsgeschwindigkeitsdaten Ne sowie die
Ansaugleitungsdruckdaten Pb in einer AGR-Steuerzone
befinden, die vorher bestimmt und gespeichert wird, wobei
es sich um eine Operationszone handelt, die eine AGR
erfordert; das heißt, es wird festgestellt, ob der
Betriebszustand des Motors in der eine eine AGR erfordernde
Zone liegt oder nicht. Wenn sich die Daten nicht in der
AGR-Steuerzone befinden, wird Schritt S510 ausgeführt. In
Schritt S510 wird die in den Schritten S503 und S505
gesetzte Marke zur Durchführung einer Störungsdiagnose
rückgesetzt. Das heißt, daß die
AGR-Störungsdiagnoseoperation ausgesetzt wird, auch dann,
wenn sie gerade durchgeführt wird. Dann wird der Schritt
S509 ausgeführt.
Andererseits wird, wenn in Schritt S501 ermittelt wird, daß
sich die Daten Ne und Pb in der AGR-Steuerzone befinden,
der Schritt S502 ausgeführt. In Schritt S502 wird
festgestellt, ob das AGR-Solenoid 11 eingeschaltet worden
ist oder nicht. Wird festgestellt, daß das AGR-Solenoid 11
eingeschaltet worden ist, wird der Schritt S506 ausgeführt.
In Schritt S506 wird ermittelt, ob die Marke für den
Beharrungsbetriebszustand, die in Schritt S4 gesetzt werden
mußte, gesetzt worden ist, oder nicht. Wird festgestellt,
daß die Beharrungsbetriebszustandsmarke gesetzt worden ist,
wird der Schritt S507 ausgeführt. Wenn die Marke noch nicht
gesetzt worden ist, wird die AGR-Steueroperation des
Schrittes S5 beendet.
In Schritt S507 wird ein Betriebszustandserfassungswert
gespeichert (bei dem es sich um den in Schritt S2 gelesenen
Ansaugleitungsdruckerfassungswert Pb handelt), der
geliefert wird, wenn die AGR in Betrieb ist, und der in der
AGR-Störungsdiagnoseoperation des Schritts S505 verwendet
wird. Danach wird der Schritt S508 ausgeführt.
In Schritt S508 wird eine Marke für die Durchführung einer
AGR-Störungsdiagnose gesetzt, die die Tatsache zum
Ausdruck bringt, daß eine Störungsdiagnoseoperation bei der
AGR-Steuereinrichtung im Gange ist. Danach wird der Schritt
S509 ausgeführt. In Schritt S509 wird das AGR-Solenoid 11
ausgeschaltet; d. h., der Atmosphärendruck wird an den
Abgasdruckwandler 10 angelegt, um das AGR-Steuerventil 9
zwangsweise zu schließen. Damit ist die AGR-Steueroperation
in Schritt S5 beendet.
Wenn andererseits in Schritt S501 das AGR-Solenoid noch
nicht eingeschaltet ist (d. h., wenn es sich noch im
ausgeschalteten Zustand befindet), wird der Schritt S503
ausgeführt in welchem ermittelt wird, ob die Marke zur
Durchführung der AGR-Störungsdiagnose gesetzt worden ist
oder nicht.
Wenn festgestellt wird, daß die Marke zur Durchführung der
AGR-Steuerdiagnose nicht gesetzt worden ist, d. h., wenn
festgestellt wird, daß die AGR-Störungsdiagnoseoperation
nicht durchgeführt wird, wird der Schrit S504 ausgeführt.
In Schritt S504 wird das AGR-Solenoid 11 eingeschaltet, so
daß der Druck im AGR-Unterdruckport an den
Abgasdruckwandler 10 angelegt wird, d. h., daß das
AGR-Steuerventil 9 für die Abgasdrucksteuerung betätigt
wird. Damit ist die AGR-Steueroperation des Schrittes S5
beendet.
Wenn in Schritt S503 festgestellt wird, daß die Marke zur
Durchführung der AGR-Steuerdiagnose gesetzt worden ist,
d. h. wenn festgestellt wird, daß die
AGR-Steuerdiagnoseoperation im Gange ist, wird der Schritt
S505 ausgeführt. In Schritt S505 wird die in Fig. 6
dargestellte AGR-Störungsdiagnoseoperation im einzelnen
durchgeführt. Damit ist die AGR-Steueroperation des
Schrittes S5 beendet.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 die in Schritt
S505 der Fig. 5 dargestellte AGR-Störungsdiagnoseoperation
im einzelnen beschrieben.
In Schritt S601 wird ermittelt, ob die
Beharrungsbetriebszustandsmarke, die in Schritt S4 gesetzt
werden mußte, gesetzt worden ist. Wird festgestellt, daß
die Marke noch nicht gesetzt worden ist, d. h. wenn
festgestellt wird, daß sich der Motor nicht im
Beharrungsbetrieb befindet, wird der Schritt S607
ausgeführt. Wird festgestellt, daß die Marke gesetzt worden
ist, d. h., wird festgestellt, daß sich der Motor im
Beharrungsbetrieb befindet, wird der Schritt S602
ausgeführt.
In Schritt S602 wird ermittelt, ob eine Marke für die
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades gesetzt
worden ist, die durch eine Operation zur Bestimmung der
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades und der damit
verbundenen Unterbrechung gesetzt werden muß, was im
einzelnen in Fig. 7 dargestellt ist. Wird festgestellt, daß
die Marke gesetzt worden ist, d. h. daß die Änderung des
Drosselventilöffnungsgrades R je Zeiteinheit groß ist,
wird der Schritt S607 zur Aussetzung der
AGR-Störungsdiagnoseoperation ausgeführt. Falls jedoch die
Marke nicht gesetzt worden ist, d. h., falls die Änderung
des Drosselventilöffnungsgrades je Zeiteinheit klein ist,
wird der Schritt S603 durchgeführt, um die
AGR-Störungsdiagnoseoperation fortzusetzen.
In Schritt S603 wird ermittelt, ob eine vorbestimmte
Zeitperiode verflossen ist, seit die Marke zur Durchführung
der AGR-Störungsdiagnose gesetzt worden ist oder nicht. Die
vorbestimmte Zeitperiode wird experimentell im voraus
ermittelt, d. h. es handelt sich um die Zeitdauer, die vom
Zeitpunkt der Abschaltung des AGR-Solenoids 11 bis zur
Lieferung des bei der Störungsdiagnoseoperation verwendeten
Betriebszustandserfassungswertes abläuft. Sie kann
entsprechend den Betriebsbedingungen geändert werden.
Wenn in Schritt S603 festgestellt wird, daß die
vorbestimmte Zeitperiode noch nicht abgelaufen ist, wird
die AGR-Störungsdiagnoseoperation des Schrittes S505
beendet. Wird in Schritt S603 festgestellt, daß die
vorbestimmte Periode abgelaufen ist, wird der Schritt S604
ausgeführt. In Schritt S604 wird der
Betriebszustandserfassungswert (bei dem es sich hier um den
in Schritt S2 gelesenen Ansaugleitungsdruckwert Pb
handelt), der bei nicht in Betrieb befindlicher AGR
geliefert wird, gespeichert. Er wird mit dem
Betriebszustandserfassungswert verglichen, der in Schritt
S507 geliefert wird, wenn die AGR in Betrieb ist, und wird
gespeichert, so daß der Unterschied zwischen diesen
Erfassungswerten (PbAGR = PbEIN - PbAUS) erhalten
wird. Danach wird der Schritt S605 ausgeführt.
In Schritt S605 wird ermittelt, ob der Unterschied zwischen
den in Schritt S604 ermittelten Erfassungswerten eine Größe
besitzt, die einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet,
aber einen zweiten vorbestimmten Wert nicht überschreitet,
d. h. es wird ermittelt, ob der Unterschied in einem
vorbestimmten Bereich zwischen dem ersten vorbestimmten
Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, oder nicht.
Der erste und der zweite vorbestimmte Wert werden
experimentell ermittelt und können entsprechend den
Betriebsbedingungen des Motors geändert werden.
Falls in Schritt S605 festgestellt wird, daß der
Unterschied zwischen den Betriebszustandserfassungswerten
im vorbestimmten Bereich liegt, wird der Schritt S606
ausgeführt. Das heißt, daß in Schritt S606 bestimmt wird,
daß die AGR-Steuereinrichtung normal arbeitet, so daß die
Warnleuchte 16 abgeschaltet wird. Danach wird der Schritt
S607 ausgeführt. Falls jedoch in Schritt S605 festgestellt
wird, daß der Unterschied nicht im vorbestimmten Bereich
liegt, wird der Schritt S609 ausgeführt. Das heißt, daß in
Schritt S609 aufgrund der Tatsache, daß die
AGR-Steuereinrichtung nicht normal arbeitet, die
Warnleuchte 16 eingeschaltet wird. Danach wird der Schritt
S607 ausgeführt.
In Schritt S607 wird das AGR-Solenoid 11 eingeschaltet,
d. h. der Abgasdruckwandler 10 legt den vom
AGR-Unterdruckport gelieferten Unterdruck an und das
AGR-Abgasdruckventil 9 wird vom Abgasdruck betätigt. Danach
wird der Schritt S608 ausgeführt. In Schritt S608 wird die
AGR-Störungsdiagnosemarke rückgesetzt, d. h. es wird zum
Ausdruck gebracht, daß die Störungsdiagnoseoperation der
AGR-Steuereinrichtung nicht in Betrieb ist. Damit ist die
AGR-Störungsdiagnoseoperation des Schrittes S505 beendet.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 die Operation
zur Ermittlung der Änderungsrate des
Drosselventilöffnungsgrades und die damit verbundene
Unterbrechung im einzelnen beschrieben. Die Operation wird
während einer Programmunterbrechung durchgeführt, die in
aufeinanderfolgenden vorbestimmten Zeitperioden
(beispielsweise alle fünf ms) stattfindet.
Zuerst wird in Schritt S701 der
Drosselventilöffnungsgradwert R gelesen und als Rt
gespeichert. Danach wird der Schritt S702 ausgeführt.
In Schritt S702 wird ermittelt, ob die Marke zur
Durchführung der AGR-Störungsdiagnose gesetzt worden ist.
Falls die Marke gesetzt worden ist, wird der Schritt S702
ausgeführt; falls nicht, erfolgt ein Sprung, um den Schritt
S707 auszuführen.
In Schritt S703 wird ermittelt, ob es sich bei der
Interbrechungsphase um eine zum erstenmal nach dem Setzen
der Marke zur Durchführung der AGR-Störungsdiagnose
auftretende Unterbrechung handelt. Falls es sich um die
erste Unterbrechung handelt, wird der Schritt S707
ausgeführt; falls nicht, wird der Schritt S704 ausgeführt.
In Schritt S707 wird die in Schritt S505 benutzte Marke für
die Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades
rückgesetzt. Damit ist die Operation zur Ermittlung der
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades und die damit
verbundene Programmunterbrechung beendet.
Andererseits wird in Schritt S704 der Absolutwert des
Unterschiedes zwischen einem neu gelesenen und
gespeicherten Drosselventil-Öffnungsgradwert R′t und dem
zuvor gelesenen und gespeicherten
Drosselventil-Öffnungsgradwert R′t, also die Änderung
ΔR′t des Drosselventil-Öffnungsgradwertes in der
vorbestimmten Zeitperiode, ermittelt. Danach wird der
Schritt S705 ausgeführt. Die Änderung ΔR′t des
Öffnungsgradwertes des Drosselventils entspricht einer
Änderung des Öffnungsgrades der Drossel je vorbestimmter
Zeitperiode.
In Schritt S705 wird ermittelt, ob die in Schritt S704
erhaltene Änderung ΔR′t einen vorbestimmten Wert
überschreitet oder nicht. Falls der vorbestimmte Wert nicht
überschritten wird, ist die Operation zur Bestimmung der
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades und der damit
verbundenen Unterbrechung beendet. Falls die Veränderung
ΔR′t den vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Schritt
S706 ausgeführt. In Schritt S706 wird die Marke für die
Änderungsrate des Drosselventilöffnungsgrades zur
Verwendung in Schritt S506 gesetzt. Damit ist die Operation
zur Bestimmung der Änderungsrate des
Drosselventilöffnungsgrades und der damit verbundenen
Unterbrechung beendet.
Wie oben beschrieben, wird die Änderung des
Erfassungswertes des Motorbetriebszustandes (wobei dieser
Wert im vorliegenden Falle der Drosselventilöffnungsgrad
ist) immer alle vorbestimmten Zeitperioden lang ermittelt;
und wenn die so erfaßte Änderung den vorbestimmten Wert
überschreitet, d. h. wenn die Änderung der Ladung des Motors
je vorbestimmter Zeitperiode größer ist (wobei es sich im
vorliegenden Falle um die Änderung des
Drosselventilöffnungsgrades je vorbestimmter Zeitperiode
handelt), wird die Marke für die Änderungsrate des
Drosselventilöffnungsgrades gesetzt, um die
Störungsdiagnoseoperation für die AGR-Steuereinrichtung
auszusetzen. Das heißt, daß bei der vorliegenden
Ausführungsform im Falle, daß die Änderung des
Öffnungsgrades des Drosselventils je vorbestimmter
Zeitperiode den vorbestimmten Wert überschreitet, bei dem
die Erfassung des Motorbetriebszustandswertes verzögert
wird, die Marke für die Änderungsrate des
Drosselventilöffnungsgrades gesetzt wird, so daß die
Störungsdiagnoseoperation für die AGR-Steuereinrichtung
ausgesetzt wird. Falls die Änderung die vorbestimmte
Zeitperiode nicht überschreitet, wird die Erfassung des
Wertes des Motorbetriebszustandes nicht verzögert, so daß
die Marke rückgesetzt wird und die
Störungsdiagnoseoperation für die AGR-Steuereinrichtung
fortgesetzt wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungform der Erfindung
erfolgt die Operation zur Ermittlung der Änderungsrate des
Drosselventilöffnungsgrades und der damit verbundenen
Unterbrechung fortlaufend nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeitperiode (beispielsweise alle 5 ms). Die Änderung des
Öffnungsgrades des Drosselventils kann aber auch durch
Unterbrechen in Zeitintervallen erfolgen, die eine Vielzahl
von vorbestimmen Zeitperioden umfassen (beispielsweise 10
ms und 15 ms).
Wie oben beschrieben, wird die Änderung des
Erfassungswertes des Motorbetriebszustandes jeweils alle
aufeinanderfolgenden vorbestimmten Zeitperioden lang
ermittelt; und wenn die so ermittelte Änderung den
vorbestimmten Wert überschreitet, wird die
Störungsdiagnoseoperation für die AGR-Steuereinrichtung
ausgesetzt. Dementsprechend kann die
Störungsdiagnoseoperation ohne nachteilige Beeinflussung
exakt vollzogen werden, beispielsweise durch Verzögerung
bei der Ermittlung des Erfassungswertes des
Betriebszustandes des Motors, der für die Störungsdiagnose
verwendet wird.
Claims (7)
1. Störungsdiagnoseeinrichtung für ein
Abgasrückführunssystem, das einen Teil des von einem
Verbrennungsmotor ausgestoßenen Gases in die
Ansaugleitung zurückführt, wobei die Einrichtung
umfaßt:
Einrichtungen zur Änderung der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge zu einer vorbestimmten Durchflußmenge;
erste Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors;
Diagnoseeinrichtungen zur Berechnung der von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Veränderung zwischen den Betriebsbedingungen im Falle der anfänglichen Durchflußmenge und im Falle der vorbestimmten Durchflußmenge, und zum Vergleichen der Veränderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert, um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist;
zweite Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang; und
Einrichtungen zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
Einrichtungen zur Änderung der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge zu einer vorbestimmten Durchflußmenge;
erste Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors;
Diagnoseeinrichtungen zur Berechnung der von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Veränderung zwischen den Betriebsbedingungen im Falle der anfänglichen Durchflußmenge und im Falle der vorbestimmten Durchflußmenge, und zum Vergleichen der Veränderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert, um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist;
zweite Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang; und
Einrichtungen zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die anfängliche
Durchflußmenge eine größte Durchflußmenge umfaßt, bei
der das Abgas bis zu einer bestimmten Grenze in die
Ansaugleitung zurückgeführt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die vorbestimmte
Durchflußmenge den Fall umfaßt, daß die Durchflußmenge
des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases 0 ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste
vorbestimmte Wert einem Wert zwischen der anfänglichen
Durchflußmenge und der vorbestimmten Durchflußmenge
entspricht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der:
die zweiten Erfassungseinrichtungen jeweils in Intervallen von zwei verschiedenen vorbestimmten Zeitperioden zwei verschiedene Änderungsraten ermitteln, und
die Mittel zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation die beiden Änderungsraten jeweils mit zwei verschiedenen vorbestimmten Werten vergleichen und die Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem dann aussetzen, wenn mindestens eine der Änderungsraten der Betriebsbedingungen die jeweiligen vorbestimmten Werte überschreitet.
die zweiten Erfassungseinrichtungen jeweils in Intervallen von zwei verschiedenen vorbestimmten Zeitperioden zwei verschiedene Änderungsraten ermitteln, und
die Mittel zum Aussetzen der Störungsdiagnoseoperation die beiden Änderungsraten jeweils mit zwei verschiedenen vorbestimmten Werten vergleichen und die Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem dann aussetzen, wenn mindestens eine der Änderungsraten der Betriebsbedingungen die jeweiligen vorbestimmten Werte überschreitet.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die ersten
Erfassungseinrichtungen mindestens einen Sensor zur
Erfassung des Druckes in der Ansaugleitung, des
Drosselöffnungsgrades des Motors und der
Umdrehungszahl des Motors umfassen.
7. Störungsdiagnoseeinrichtung für ein
Abgasrückführunssystem, das einen Teil des von einem
Verbrennungsmotor ausgestoßenen Gases in die
Ansaugleitung rückführt, wobei das Verfahren folgende
Schritte umfaßt:
Ändern der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge in eine vorbestimmte Durchflußmenge durch Durchflußänderungseinrichtungen;
Erfassen der Betriebesbedingungen des Verbrennungsmotors durch erste Erfassungseinrichtungen;
Berechnen der Änderung zwischen den von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Betriebszuständen bei der anfänglichen Durchflußmenge und bei der vorbestimmten Durchflußmenge, und Vergleichen der Änderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist, wobei die Berechnung und der Vergleich durch die Diagnoseeinrichtung geschieht;
Erfassen der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang durch die zweiten Erfassungseinrichtungen; und
Unterbrechen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem durch die Aussetzeinrichtung, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
Ändern der Durchflußmenge des in die Ansaugleitung rückgeführten Abgases von einer anfänglichen Durchflußmenge in eine vorbestimmte Durchflußmenge durch Durchflußänderungseinrichtungen;
Erfassen der Betriebesbedingungen des Verbrennungsmotors durch erste Erfassungseinrichtungen;
Berechnen der Änderung zwischen den von den ersten Erfassungseinrichtungen erfaßten Betriebszuständen bei der anfänglichen Durchflußmenge und bei der vorbestimmten Durchflußmenge, und Vergleichen der Änderung der Betriebsbedingungen mit einem ersten vorbestimmten Wert um herauszufinden, ob das Abgasrückführungssteuersystem gestört ist, wobei die Berechnung und der Vergleich durch die Diagnoseeinrichtung geschieht;
Erfassen der Änderungsrate der Betriebsbedingungen alle vorbestimmten Zeitperioden lang durch die zweiten Erfassungseinrichtungen; und
Unterbrechen der Störungsdiagnoseoperation für das Abgasrückführungssteuersystem durch die Aussetzeinrichtung, wenn die von den zweiten Erfassungseinrichtungen erfaßte Änderungsrate einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
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